CN107030397A - 一种复合基片的切割装置和切割方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种复合基片的切割装置和切割方法，复合基片包括透明基底和油墨涂层，切割装置包括第一激光器、第一扫描振镜、第一场镜、第二激光器、光束整形系统和第一聚光镜，第一激光器出射第一激光，第一扫描振镜对第一激光进行反射，第一场镜对第一激光进行聚焦，以使第一激光沿着预设的切割线条对油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条，第二激光器出射第二激光，第二激光为高斯光束，光束整形系统将高斯光束转换为贝塞尔光束，第一聚光镜对贝塞尔光束进行聚焦，以使贝塞尔光束沿着透光线条对透明基底进行预切割，从而可以减小油墨涂层的烧蚀宽度和复合基片的边缘锥度。

Description

一种复合基片的切割装置和切割方法

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，更具体地说，涉及一种复合基片的切割装置和切割方法。

背景技术

随着科学技术的发展，透明材料如玻璃、蓝宝石、陶瓷等已经广泛应用在指纹识别按键、摄像头保护镜片、平板和智能手机屏幕等消费电子领域。

在将透明材料应用到产品中之前，需对透明材料进行切割加工。由于透明材料具有硬度高的特性，因此，现有技术中大多采用激光来对透明材料进行切割加工。如图1所示，皮秒激光器10出射的高斯光束经高速位移扫描振镜11反射后，经场镜12聚焦在透明材料13的表面，之后聚焦光束沿预设切割线重复运动并逐渐刻蚀透明材料13，使得透明材料13完全切透分离。

但是，对于透明材料表面具有油墨涂层的复合基片而言，需采用大功率的激光进行切割加工，这样不仅会导致复合基片切割边缘的锥度α较大，而且会导致油墨涂层的烧蚀宽度过大，不利于产品的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种复合基片的切割装置和切割方法，以解决现有技术中复合基片切割边缘的锥度较大以及油墨涂层的烧蚀宽度过大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种复合基片的切割装置，所述复合基片包括透明基底以及位于所述透明基底表面的油墨涂层，所述切割装置包括第一激光器以及依次设置在所述第一激光器出光光路上的第一扫描振镜和第一场镜、第二激光器以及依次设置在所述第二激光器出光光路上的光束整形系统和第一聚光镜，所述第一激光器为纳秒激光器，所述第二激光器为皮秒激光器；

所述第一激光器用于出射第一激光；

所述第一扫描振镜用于对所述第一激光进行反射；

所述第一场镜用于对所述第一激光进行聚焦，以使所述第一激光沿着预设的切割线条对所述油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条；

所述第二激光器用于出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；

所述光束整形系统用于将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

所述第一聚光镜用于对所述贝塞尔光束进行聚焦，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割并形成预切割线。

优选地，所述光束整形系统包括依次设置在所述第二激光器出光光路上的轴锥棱镜、扩束镜和第二聚光镜；

所述轴锥棱镜用于将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

所述扩束镜用于对所述贝塞尔光束进行扩束；

所述第二聚光镜用于对所述贝塞尔光束进行聚焦。

优选地，还包括运动平台；

所述运动平台用于支撑所述复合基片，并带动所述复合基片沿预设轨迹运动，以使所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线。

优选地，还包括控制器；

所述控制器用于控制所述第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于所述运动平台带动所述复合基片在所述相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。

优选地，还包括第三激光器以及依次设置在所述第三激光器出光光路上的第二扫描振镜和第二场镜；

所述第三激光器用于出射第三激光；

所述第二扫描振镜用于对所述第三激光进行反射；

所述第二场镜用于对所述第三激光进行聚焦，以使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割，以切断分离所述复合基片。

优选地，还包括检测校正系统；

所述检测校正系统用于检测校正所述第一扫描振镜的中心与所述第一聚光镜中心之间的距离以及所述第二扫描振镜的中心与所述第一聚光镜中心之间的距离，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割，使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割。

一种复合基片的切割方法，应用于如上任一项所述复合基片的切割装置，所述复合基片包括透明基底以及位于所述透明基底表面的油墨涂层，包括：

第一激光器出射第一激光；

第一扫描振镜对所述第一激光进行反射；

第一场镜对所述第一激光进行聚焦，以使所述第一激光沿着预设的切割线条对所述油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条；

第二激光器出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；

光束整形系统将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

第一聚光镜对所述贝塞尔光束进行聚焦，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割，形成预切割线。

优选地，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割包括：

运动平台带动所述复合基片沿预设轨迹运动，以使所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线。

优选地，所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线包括：

控制器控制所述第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于所述运动平台带动所述复合基片在所述相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。

优选地，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割之后，还包括：

第三激光器出射第三激光；

第二扫描振镜对所述第三激光进行反射；

第二场镜对所述第三激光进行聚焦，以使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割，以切断分离所述复合基片。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的复合基片的切割装置和切割方法，采用第一激光器出射的第一激光对复合基片的油墨涂层进行烧蚀，由于第一激光器为纳秒激光器，因此，可以减小油墨涂层的烧蚀宽度；采用第二激光器以及光束整形系统出射的贝塞尔光束对复合基片的透明基底进行切割，由于贝塞尔光束的聚焦光束是直径小、焦深长、准直精度高的聚焦光束，因此，与高斯光束相比，采用贝塞尔光束切割的复合基片的边缘锥度较小，更有利于切割后的复合基片的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有的一种激光切割装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种复合基片切割装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的光束整形系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的油墨涂层的透明线条的效果图；

图5为本发明实施例提供的具有多条预切割线的复合基片的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的具有多条预切割线的透明基底的俯视结构示意图；

图7为图6所示的透明基底的局部放大图；

图8a为现有的固定频率的激光器形成的多条预切割线结构示意图；

图8b为本发明实施例提供的第二激光器形成的等间距的多条预切割线结构示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种复合基片的切割装置的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种复合基片的切割方法的切割流程图；

图11为本发明实施例提供的另一种复合基片的切割方法的切割流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种复合基片的切割装置，如图2所示，所述复合基片2包括透明基底20以及位于透明基底20表面的油墨涂层21，切割装置包括第一激光器30以及依次设置在第一激光器30出光光路上的第一扫描振镜31和第一场镜32、第二激光器33以及依次设置在第二激光器33出光光路上的光束整形系统34和第一聚光镜35。

其中，透明基底20是由玻璃、蓝宝石或陶瓷等透明材料制作而成的透明基底，油墨涂层21是由白色油墨、黑色油墨或彩色油墨等制作而成的涂层。第一激光器30为纳秒激光器，即激光脉宽为纳秒的激光器，优选为红外纳秒激光器；第二激光器33为皮秒激光器，即激光脉宽为皮秒的激光器。

本实施例中，第一激光器30用于出射第一激光；第一扫描振镜31用于对第一激光器30出射的第一激光进行反射；第一场镜32用于对第一扫描振镜31出射的第一激光进行聚焦，以使第一激光沿着预设的切割线条对油墨涂层21进行烧蚀并形成透光线条。第二激光器33用于出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；光束整形系统34用于将第二激光器33出射的高斯光束转换为贝塞尔光束；第一聚光镜35用于对光束整形系统34出射的贝塞尔光束进行聚焦，以使聚焦后的贝塞尔光束沿着透光线条对透明基底20进行预切割，并形成预切割线A1。

本实施例中，如图3所示，光束整形系统34包括依次设置在第二激光器33出光光路上的轴锥棱镜340、扩束镜341和第二聚光镜342。

其中，轴锥棱镜340用于将第二激光器33出射的高斯光束转换为贝塞尔光束；扩束镜341用于对轴锥棱镜340出射的贝塞尔光束进行扩束；第二聚光镜342用于对扩束镜341出射的贝塞尔光束进行聚焦。

可选地，本实施例中的扩束镜341包括依次设置在第二激光器33出光光路上的第一透镜M1、第二透镜M2和第三透镜M3，其中，第一透镜M1为平凸透镜，第二透镜M2为平凸透镜，第三透镜M3为平凹透镜。当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，扩束镜341还可以包括一个平凸透镜和一个平凹透镜，在此不再赘述。

本实施例中，采用扩束镜341对轴锥棱镜340出射的贝塞尔光束进行扩束，采用第二聚光镜342对扩束镜341出射的贝塞尔光束进行聚焦，可以调节贝塞尔光束聚焦光斑的直径大小，为贝塞尔光束进入第一聚光镜35进行聚焦提供有利条件。可选地，本实施例中的第一聚光镜35位于第二聚光镜342的焦平面上，当然，本发明并不仅限于此。本实施例中，第一聚光镜35为凸透镜。可选的，该第一聚光镜35为物镜，该物镜由多个凸透镜组成。当然，本发明并不仅限于此。

在采用本实施例中的切割装置切割复合基片2的过程中，如图2所示，先将复合基片2具有油墨涂层21的一面朝上设置，使得油墨涂层21正对第一场镜32，然后开启第一激光器30，使得第一激光器30出射的第一激光即红外纳秒激光经过第一扫描振镜31的反射和第一场镜32的聚焦后照射在油墨涂层21上。在第一激光的烧蚀作用下，被照射区域的油墨涂层21会因加热挥发而去除，漏出底部的透明基底20。在第一扫描振镜31的带动下，第一场镜32出射的第一激光沿着预设的切割线条对油墨涂层21进行烧蚀并形成透光线条。

之后，将复合基片2具有透明基底20的一面朝上设置，使得透明基底20正对第一聚光镜35设置，然后开启第二激光器33，使得第二激光器33出射的第二激光即皮秒激光入射到光束整形系统34，该第二激光为高斯光束，光束整形系统34将该高斯光束转换为贝塞尔光束，使得光束的光斑由原来的实心圆形光斑变成圆环形光斑。之后，第一聚光镜35将光束整形系统34出射的贝塞尔光束聚焦成一束直径较小、焦深较长的高能量密度细丝光束，并将该高能量密度细丝光束照射在透明基底20上，使得该高能量密度细丝光束沿着油墨涂层21上的透光线条对透明基底20进行预切割，并形成预切割线。其中，高能量密度细丝光束的直径在2μm～3μm范围内、长度约为1mm。基于此，对于厚度小于1mm的透明基底20可实现一刀切，即无需填充且切割一次即可。

由于本实施例中先采用第一激光器30出射的第一激光对复合基片2的油墨涂层21进行单独烧蚀，且第一激光器30为纳秒激光器，因此，可以减小油墨涂层21的烧蚀宽度，其烧蚀宽度小于30μm，小于现有技术中约50μm的烧蚀宽度。之后，采用第二激光器33和光束整形系统34出射的第二激光对透明基底20进行切割，由于贝塞尔光束的聚焦光束是直径小、焦深长、准直精度高的聚焦光束，因此，与高斯光束相比，采用贝塞尔光束切割的复合基片2的边缘锥度较小，更有利于切割后的复合基片2的应用。

本实施例中，对油墨涂层21进行烧蚀形成的透明线条包括切割轮廓线条和切割引线线条，如图4所示，切割轮廓线条为椭圆形线条S1，切割引线线条为直线形线条S2，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，切割轮廓线条还可以为方形、圆形或长方形等形状的线条。此外，本实施例中透明线条还包括定位线条S3，该定位线条可以作为透明基底20切割的定位标靶，以使透明基底20的切割轨迹与油墨涂层21的切割轨迹重合。

本实施例中，仅以定位线条S3为十字线条为例进行说明，但是，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，定位线条S3还可以是实心圆、圆环、转角或二维图形等。

需要说明的是，为了保证第一激光即纳秒激光能够很好地烧蚀油墨涂层21且不对底部的透明基底20造成损伤，需根据油墨涂层21的材质、厚度以及附着力等选择合适的工艺参数，例如，选择合适的激光波长、激光功率、脉冲宽度、激光烧蚀速度、聚焦激光光斑大小以及聚焦焦深等工艺参数。

可选地，第一激光器30出射的红外纳秒激光的波段在1000nm～1100nm范围内，功率在大于10W的范围内，激光烧蚀速度在300nm/s～1500nm/s的范围内，脉宽在小于20ns的范围内，聚焦光斑在10μm～40μm的范围内。

本实施例中，如图2所示，当高能量密度细丝光束的长度大于或等于透明基底20的厚度时，在透明基底20的厚度方向上会产生直径在2μm～3μm范围内、长度等于透明基底20厚度的作用细柱，该作用细柱内的基底材料因吸收了激光的能量而发生了改质，如由单晶转变为多晶或非晶，或者，该作用细柱内的基底材料因吸收了激光的能量而发生了气化，从而实现了透明基底20的预切割，进而在透明基底20上形成了预切割线A1。

其中，第二激光器33的脉冲宽度、单脉冲能量和聚焦光斑直径是对透明基底20进行改质或气化的重要参数。可选地，第二激光器33的脉冲宽度小于15ps，单脉冲能量大于100uj，聚焦光斑直径小于5μm。

在本发明的一个实施例中，复合基片的切割装置还包括运动平台，该运动平台用于支撑复合基片2，并带动复合基片2沿预设轨迹运动，以使贝塞尔光束在透明基底20上形成多条预切割线。可选地，运动平台可以带动复合基片2沿图2所示的X轴、Y轴或Z轴方向移动。

如图5所示，当运动平台带动复合基片2沿箭头所示的预设轨迹运动时，可以在透明基底20上形成平行排列的多条预切割线A10～A1n，其中，n为大于2的整数。如图6和图7所示，这些预切割线A10～A1n构成透明基底20的切割轮廓线条D1和切割引线线条D2，从而可以沿着切割轮廓线条D1将切割轮廓线条D1包围的材料与周边的材料分离开来。

当然，在对透明基底20进行切割的过程中，还可以形成在透明基底20上形成定位线条D3，以作为后续第三激光器36切割的定位标靶，以使第三激光器36的切割轨迹与第二激光器33的切割轨迹重合。

其中，透明基底20的切割轮廓线条D1与油墨涂层21的切割轮廓线条S1完全重合，透明基底20的切割引线线条D2与油墨涂层21的切割引线线条S2完全重合，以便沿着同一线条分离复合基片2的透明基底20和油墨涂层21。

需要说明的是，多条预切割线不能太密或太疏，若太疏，则透明基底20不易分裂开或不能按照切割轮廓线条分离开，若太密，则透明基底20的边缘容易崩边或相邻的高能量密度细丝光束不能在材料内部形成改质或气化。可选地，任意两条相邻的预切割线之间的距离L₁在3μm～15μm的范围内，包括端点值。也就是说，高能量密度细丝光束照射在透明基底20上的光斑间距在3μm～15μm的范围内，包括端点值，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，光斑间距可以在5μm～15μm的范围内，包括端点值。

此外，在本发明的另一个实施例中，复合基片的切割装置还包括控制器，该控制器用于控制第二激光器33照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于运动平台带动复合基片2在相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。其中，第二激光器33照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于第二激光器33出射的相邻的两个激光脉冲的间隔时间。

也就是说，运动平台带动复合基片2运动，在T1时刻，使得透明基底20的第一条预切割线A10的预设位置到达切割位置，即使得第一条预切割线A10的预设位置到达第一聚光镜35对应的切割头的位置，同时，第二激光器33出射第一个激光脉冲，使得第一个激光脉冲形成的高能量密度细丝光束在透明基底20上形成第一条预切割线A10；

之后，保持切割位置不动，运动平台继续带动复合基片2运动，在T2时刻，使得透明基底20的第二条预切割线A11的预设位置到达切割位置，同时，第二激光器33出射第二个激光脉冲，使得第二个激光脉冲形成的高能量密度细丝光束在透明基底20上形成第二条预切割线A11，以此类推。

若第二激光器33发出的激光脉冲数量固定，且激光脉冲之间的间隔时间固定，则如图8a所示，在运动平台带动复合基片2沿直线匀速运动时，形成的多条预切割线A10～A1i是均匀等间距的，但是，在运动平台带动复合基片2沿弧线匀速运动时，对于相同的距离L₂而言，运动平台走弧线所用的时间比走直线所用的时间长，这就导致走弧线形成的多条预切割线A1j～A1k不是均匀等间距的，即走弧线形成的多条预切割线A1j～A1k的密度大于走直线形成的多条预切割线A10～A1i的密度，从而导致走弧线切割形成的透明基底20容易出现崩边、不易改质或气化的问题。其中，i为大于1的整数，j为大于i的整数，k为大于j的整数。

基于此，本实施例中的控制器通过采用位置同步输出控制技术(PositionSynchronization Output，PSO)，控制第二激光器33发出的激光脉冲的间隔时间随运动平台在相邻的两条预切割线之间的运动时间变化而变化，以做到均匀等距离出光即形成如图8b所示的均匀等间距的多条预切割线A10～A1n。

由于贝塞尔光束的聚焦光斑直径较小，因此，形成的预切割线的宽度即直径较窄，约为2μm～3μm，从而使得一次切割后的透明基底20不易分离。基于此，如图9所示，在本发明的另一实施例中，复合基片的切割装置还包括第三激光器36以及依次设置在第三激光器36出光光路上的第二扫描振镜37和第二场镜38。

其中，第三激光器36用于出射第三激光；第二扫描振镜37用于对第三激光器36出射的第三激光进行反射；第二场镜38用于对第二扫描振镜37出射的第三激光进行聚焦，以使第三激光沿着预切割线对透明基底20进行二次切割，以彻底切断分离复合基片2。

可选地，本实施例中的第三激光器36为二氧化碳激光器，其出射的激光沿着或邻近第二激光器33形成的预切割线照射时，会加热处理释放待透明基底20材料内部的应力，实现透明基底20的成品与边框废料的分离。由于采用第三激光器36对透明基底20进行二次切割即热熔切割对边缘锥度的影响较小，因此，本实施例中最终切割形成的复合基片2的边缘锥度仍较小。

其中，第三激光器36的工艺参数对复合基片2的裂片分离非常重要，可选地，第三激光器36的平均功率大于50W，光斑直径在2mm～10mm的范围内，包括端点值，扫描振镜24的扫描速度约为100mm/s。

当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，第二激光器33在透明基底20上形成多条预切割线后，可通过机械外力代替第三激光器36加热裂片来分离复合基片2。

此外，本实施例中的复合基片的切割装置还包括检测校正系统。该检测校正系统用于检测校正第一扫描振镜31的中心与第一聚光镜35的中心之间的距离，以及，检测校正第二扫描振镜37的中心与第一聚光镜35中心之间的距离，以使贝塞尔光束沿着透光线条对透明基底20进行预切割，使第三激光沿着预切割线对透明基底20进行二次切割。

需要说明的是，本实施例中的检测校正系统为CCD(Charge-coupled Device，图像传感器)视觉检测系统，该CCD视觉检测系统可以通过定位线条S3以及D3来进行定位检测，当然，本发明并不仅限于此。此外，本实施例中的控制器不仅可以控制第二激光器33的参数，还可以控制检测校正系统的校正参数、运动平台的运动、第一扫描振镜和第二扫描振镜的扫描速率等，在此不再赘述。

本发明所提供的复合基片的切割装置，采用第一激光器出射的第一激光对复合基片的油墨涂层进行烧蚀，由于第一激光器为纳秒激光器，因此，可以减小油墨涂层的烧蚀宽度；采用第二激光器以及光束整形系统出射的贝塞尔光束对复合基片的透明基底进行切割，由于贝塞尔光束的聚焦光束是直径小、焦深长、准直精度高的聚焦光束，因此，与高斯光束相比，采用贝塞尔光束切割的复合基片的边缘锥度较小，更有利于切割后的复合基片的应用。

本发明实施例还提供了一种复合基片的切割方法，应用于上述任一实施例提供的复合基片的切割装置，其中，复合基片包括透明基底以及位于透明基底表面的油墨涂层，如图10所示，本实施例中的切割方法包括：

S101：第一激光器出射第一激光；

S102：第一扫描振镜对所述第一激光进行反射；

S103：第一场镜对所述第一激光进行聚焦，以使所述第一激光沿着预设的切割线条对所述油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条；

S104：第二激光器出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；

S105：光束整形系统将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

S106：第一聚光镜对所述贝塞尔光束进行聚焦，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割，形成预切割线。

在切割复合基片的过程中，先将复合基片具有油墨涂层的一面朝上设置，使得油墨涂层正对第一场镜，然后开启第一激光器，使得第一激光器出射的第一激光即红外纳秒激光经过第一扫描振镜的反射和第一场镜的聚焦后照射在油墨涂层上。在第一激光的烧蚀作用下，被照射区域的油墨涂层会因加热挥发而去除，漏出底部的透明基底。在第一扫描振镜的带动下，第一场镜出射的第一激光沿着预设的切割线条对油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条。

之后，将复合基片具有透明基底的一面朝上设置，使得透明基底正对第一聚光镜设置，然后开启第二激光器，使得第二激光器出射的第二激光即皮秒激光入射到光束整形系统，该第二激光为高斯光束，光束整形系统将该高斯光束转换为贝塞尔光束，使得光束的光斑由原来的实心圆形光斑变成圆环形光斑。之后，第一聚光镜将光束整形系统出射的贝塞尔光束聚焦成一束直径较小、焦深较长的高能量密度细丝光束，并将该高能量密度细丝光束照射在透明基底上，使得该高能量密度细丝光束沿着油墨涂层上的透光线条对透明基底进行预切割，并形成预切割线。

在一个实施例中，当复合基片的切割装置还包括运动平台时，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割的过程包括：

运动平台带动所述复合基片沿预设轨迹运动，以使所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线。

如图5所示，当运动平台带动复合基片2沿箭头所示的预设轨迹运动时，可以在透明基底20上形成平行排列的多条预切割线A10～A1n，其中，n为大于2的整数。如图6和图7所示，这些预切割线A10～A1n构成透明基底20的切割轮廓线条D1和切割引线线条D2，从而可以沿着切割轮廓线条D1将切割轮廓线条D1包围的材料与周边的材料分离开来。

在另一个实施例中，当复合基片的切割装置还包括控制器时，所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线包括：

控制器控制所述第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于所述运动平台带动所述复合基片在所述相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。其中，第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于第二激光器出射的相邻的两个激光脉冲的间隔时间。

也就是说，运动平台带动复合基片运动，在T1时刻，使得透明基底的第一条预切割线的预设位置到达切割位置，即使得第一条预切割线的预设位置到达第一聚光镜对应的切割头的位置，同时，第二激光器出射第一个激光脉冲，使得第一个激光脉冲形成的高能量密度细丝光束在透明基底上形成第一条预切割线；

之后，保持切割位置不动，运动平台继续带动复合基片运动，在T2时刻，使得透明基底的第二条预切割线的预设位置到达切割位置，同时，第二激光器出射第二个激光脉冲，使得第二个激光脉冲形成的高能量密度细丝光束在透明基底上形成第二条预切割线，以此类推。

由于贝塞尔光束的聚焦光斑直径较小，因此，形成的预切割线的宽度即直径较窄，约为2μm～3μm，从而使得一次切割后的透明基底20不易分离。因此，在一个实施例中，如图11所示，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割之后，还包括：

S107：第三激光器出射第三激光；

S108：第二扫描振镜对所述第三激光进行反射；

S109：第二场镜对所述第三激光进行聚焦，以使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割，以切断分离所述复合基片。

本发明所提供的复合基片的切割方法，采用第一激光器出射的第一激光对复合基片的油墨涂层进行烧蚀，由于第一激光器为纳秒激光器，因此，可以减小油墨涂层的烧蚀宽度；采用第二激光器以及光束整形系统出射的贝塞尔光束对复合基片的透明基底进行切割，由于贝塞尔光束的聚焦光束是直径小、焦深长、准直精度高的聚焦光束，因此，与高斯光束相比，采用贝塞尔光束切割的复合基片的边缘锥度较小，更有利于切割后的复合基片的应用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种复合基片的切割装置，其特征在于，所述复合基片包括透明基底以及位于所述透明基底表面的油墨涂层，所述切割装置包括第一激光器以及依次设置在所述第一激光器出光光路上的第一扫描振镜和第一场镜、第二激光器以及依次设置在所述第二激光器出光光路上的光束整形系统和第一聚光镜，所述第一激光器为纳秒激光器，所述第二激光器为皮秒激光器；

所述第一激光器用于出射第一激光；

所述第一扫描振镜用于对所述第一激光进行反射；

所述第一场镜用于对所述第一激光进行聚焦，以使所述第一激光沿着预设的切割线条对所述油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条；

所述第二激光器用于出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；

所述光束整形系统用于将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

所述第一聚光镜用于对所述贝塞尔光束进行聚焦，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割并形成预切割线。

2.根据权利要求1所述的切割装置，其特征在于，所述光束整形系统包括依次设置在所述第二激光器出光光路上的轴锥棱镜、扩束镜和第二聚光镜；

所述轴锥棱镜用于将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

所述扩束镜用于对所述贝塞尔光束进行扩束；

所述第二聚光镜用于对所述贝塞尔光束进行聚焦。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括运动平台；

所述运动平台用于支撑所述复合基片，并带动所述复合基片沿预设轨迹运动，以使所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括控制器；

所述控制器用于控制所述第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于所述运动平台带动所述复合基片在所述相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第三激光器以及依次设置在所述第三激光器出光光路上的第二扫描振镜和第二场镜；

所述第三激光器用于出射第三激光；

所述第二扫描振镜用于对所述第三激光进行反射；

所述第二场镜用于对所述第三激光进行聚焦，以使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割，以切断分离所述复合基片。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括检测校正系统；

所述检测校正系统用于检测校正所述第一扫描振镜的中心与所述第一聚光镜中心之间的距离以及所述第二扫描振镜的中心与所述第一聚光镜中心之间的距离，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割，使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割。

7.一种复合基片的切割方法，其特征在于，应用于权利要求1～6任一项所述复合基片的切割装置，所述复合基片包括透明基底以及位于所述透明基底表面的油墨涂层，包括：

第一激光器出射第一激光；

第一扫描振镜对所述第一激光进行反射；

第一场镜对所述第一激光进行聚焦，以使所述第一激光沿着预设的切割线条对所述油墨涂层进行烧蚀并形成透光线条；

第二激光器出射第二激光，所述第二激光为高斯光束；

光束整形系统将所述高斯光束转换为贝塞尔光束；

第一聚光镜对所述贝塞尔光束进行聚焦，以使所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割，形成预切割线。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割包括：

运动平台带动所述复合基片沿预设轨迹运动，以使所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述贝塞尔光束在所述透明基底上形成多条预切割线包括：

控制器控制所述第二激光器照射在相邻的两条预切割线的光束的间隔时间等于所述运动平台带动所述复合基片在所述相邻的两条预切割线之间的运动时间，以使任意两条相邻的预切割线之间的距离相等。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述贝塞尔光束沿着所述透光线条对所述透明基底进行预切割之后，还包括：

第三激光器出射第三激光；

第二扫描振镜对所述第三激光进行反射；

第二场镜对所述第三激光进行聚焦，以使所述第三激光沿着所述预切割线对所述透明基底进行二次切割，以切断分离所述复合基片。