CN107598397A - 切割脆性材料基板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种切割脆性材料基板的方法，应用于激光切割设备，所述激光切割设备包括控制单元以及分别与所述控制单元电连接且彼此正对的激光发射装置和工作平台，待切割脆性材料基板承载于所述工作平台。所述方法包括：响应于接收到的激光切割指令，所述控制单元控制所述工作平台和所述激光发射装置相对运动，同时控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束，以在所述预设区域内形成空隙阵列，其中，所述空隙阵列在与所述相对运动的运动方向垂直的方向上的宽度介于10μm和300μm之间。

Description

切割脆性材料基板的方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，具体而言，涉及一种切割脆性材料基板的方法。

背景技术

与通过机械方法(如切割、削磨和/或抛光)形成的脆性材料工件相比，使用激光处理从基板制造的脆性材料工件通常具有较高的质量。用于实现脆性材料(例如玻璃、陶瓷、水晶)切割的最常见方法是使用烧蚀处理。在这种情况下，将激光脉冲传送到待切割脆性材料基板的表面上，直到从其去除所需数量的材料为止。这通常通过使激光束扫描至待切除的图案表面上来完成。

近来，提出了一种用于切割脆性材料基板的非烧蚀方法，其中形成了通过材料的主体和表面的精确限定的3D空隙阵列，从而创建出能够在后续的接触式或非接触式折断步骤中作为分离点的弱化区。为了获得这样的空隙阵列，使定焦激光束照射至待切割脆性材料基板的一部分上，并使该部分以所需的图案在激光物镜下移动以形成空隙阵列。所形成的空隙阵列通常引起“零锯痕(zero-kerf)”(宽度≤10μm)切割工艺，其中在折断步骤之前，在上述部分中形成的是单空隙阵列。在这种情况下，空隙阵列在脆性材料中追踪所需的切割路径，连续地跨过脆性材料的整个厚度或跨过待切割脆性材料基板厚度平面内的离散位置，并且宽度≤10μm。

然而，这样的“零锯痕”切割工艺必须进行折断步骤，使得切割速率相对较慢，并导致较低的生产效率。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种切割脆性材料基板的方法，其通过提供与“零锯痕”切割工艺相比较宽的空隙阵列而使得切割速度得以提升，从而提高生产效率。

为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：

一种切割脆性材料基板的方法，应用于激光切割设备，所述激光切割设备包括控制单元以及分别与所述控制单元电连接且彼此正对的激光发射装置和工作平台，待切割脆性材料基板承载于所述工作平台，所述方法包括：响应于接收到的激光切割指令，所述控制单元控制所述工作平台和所述激光发射装置相对运动，同时控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束，以在所述预设区域内形成空隙阵列，其中，所述空隙阵列在与所述相对运动的运动方向垂直的方向上的宽度介于10μm和300μm之间。

通过本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法，由于在待切割脆性材料基板中形成的空隙阵列具有介于10μm和300μm之间的宽度，所以甚至可以不需要后续的折断操作，使得可以显著提高切割速率并因此显著提高生产效率，特别是在进行简单切割操作和曲面切割的情况下。

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了可以应用本发明各实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的示意性结构图；

图2示出了激光切割设备的控制单元的示意性框图；

图3示出了本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的示意性流程图；

图4A示出了使用本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的一种示意性正视图；

图4B示出了图4A中所使用的激光切割设备发射出的第一激光光束的示意性截面图；

图4C示出了与图4A所示的情形相对应的形成有空隙阵列的待切割脆性材料基板的俯视图；

图5A示出了使用本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的另一种示意性正视图；

图5B示出了图5A中所使用的激光切割设备发射出的一排第二激光光束的示意性截面图；

图5C示出了与图5A所示的情形相对应的形成有空隙阵列的待切割脆性材料基板的俯视图；

图6A示出了使用本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的另一种示意性正视图；

图6B示出了图6A中所使用的激光切割设备发射出的一排第三激光光束的示意性截面图；

图6C示出了与图6A所示的情形相对应的形成有空隙阵列的待切割脆性材料基板的俯视图；

图7A示出了使用本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的另一种示意性正视图；

图7B示出了图7A中所使用的激光切割设备发射出的第五激光光束的示意性截面图；

图7C示出了与图7A所示的情形相对应的形成有空隙阵列的待切割脆性材料基板的俯视图；

图8A示出了使用本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的另一种示意性正视图；

图8B示出了图8A中所使用的激光切割设备发射出的第六激光光束的示意性截面图；以及

图8C示出了与图8A所示的情形相对应的形成有空隙阵列的待切割脆性材料基板的俯视图。

主要元件符号说明：激光切割设备100，控制单元110，激光发射装置130，工作平台150，待切割脆性材料基板170，存储器111，存储控制器112，处理器113，外设接口114，输入输出单元115，显示单元116，第一激光光束131，第一空隙171，第二激光光束132，第二空隙172，第三激光光束133，第三空隙173，第四激光光束134，第四空隙174，第五激光光束135，第五空隙175，第六激光光束136，第六空隙176。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1示出了可以应用本发明各实施例提供的切割脆性材料基板的方法的激光切割设备的示意性结构图。需要注意的是，本发明各实施例提供的切割脆性材料基板的方法还可以采用其他类似的设备来实施，这样的设备可以包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置，本发明的具体实施方式并不以此为限。如图1所示，激光切割设备100可以包括控制单元110、以及分别与所述控制单元110电连接且彼此正对的激光发射装置130和工作平台150，其中激光发射装置130和工作平台150均在控制单元110的控制下执行相应的操作。要注意的是，激光发射装置130和工作平台150可以根据具体应用采用合适的结构，其并不受限于图1中示意性示出的结构和尺寸。

图2示出了控制单元110的示意性框图。该控制单元110包括存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、输入输出单元115以及显示单元116。

存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、输入输出单元115、显示单元116各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述处理器113用于执行存储器111中存储的可执行模块，例如本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法对应的程序/模块，处理器113通过运行存储在存储器111内的软件程序以及模块来执行各种功能应用以及数据处理，如本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法。

其中，存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。处理器113以及其他可能的组件对存储器111的访问可在存储控制器112的控制下进行。

处理器113可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述外设接口114将各种输入/输入装置耦合至处理器113以及存储器111。在一些实施例中，外设接口114、处理器113以及存储控制器112可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，它们可以分别由独立的芯片实现。

输入输出单元115用于使用户能够输入控制数据或操作数据，以实现用户与所述控制单元110的交互。所述输入输出单元115可以是，但不限于，鼠标和键盘等。

显示单元116在所述控制单元110与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。

如图3所示，示出了根据本发明实施例的切割脆性材料基板的方法的示意性流程图。所述切割脆性材料基板的方法可以应用于例如如图1所示的激光切割设备100，其中待切割脆性材料基板170承载于所述工作平台150，并且所述脆性材料可以为玻璃、陶瓷、水晶等。下面将对图3所示的具体流程进行详细说明。

步骤S301，控制单元110接收激光切割指令。

当需要执行切割脆性材料基板的操作时，用户可以根据自身需求通过上述输入输出单元115输入激光切割指令。在接收到这样的激光切割指令时，控制单元110将触发对待切割脆性材料基板的切割操作。

步骤S302，响应于接收到的激光切割指令，所述控制单元110控制所述工作平台150和所述激光发射装置130相对运动，同时控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束，以在所述预设区域内形成空隙阵列，其中，所述空隙阵列在与所述相对运动的运动方向垂直的方向上的宽度介于10μm和300μm之间。

具体地，所述控制单元110控制所述工作平台150和所述激光发射装置130相对运动，可以包括：所述控制单元110控制所述工作平台150保持静止，而控制所述激光发射装置130相对于所述工作平台150运动，即相对于待切割脆性材料基板170运动；或者所述控制单元110控制所述激光发射装置130保持静止，而控制所述工作平台150相对于所述激光发射装置130运动，即使得待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130运动。为方便起见，在本发明实施例的描述中，以所述控制单元110控制所述激光发射装置130保持静止，而控制所述工作平台150相对于所述激光发射装置130运动为例进行说明。

所述激光发射装置130向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束的周期可以由用户根据实际情形设定，其通常与所述相对运动的运动速度相关。所述待切割脆性材料基板170上的预设区域表示的是待切割脆性材料基板上要形成作为分离点的弱化区的区域。

于一种具体实施方式中，如图4A-4C所示，在所述相对运动为由箭头D1表示的直线运动(例如工作平台150引导所述待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130A沿直线向前运动)的情况下，所述控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束可以包括：控制所述激光发射装置130A周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射截面为椭圆形的第一激光光束131，通过所述第一激光光束131的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第一激光光束131的截面具有相同形状的第一空隙171，其中，所述第一激光光束131的椭圆形截面的长轴与所述直线运动的运动方向D1垂直，且所述长轴具有介于10μm和300μm之间的长度W1(如图4B所示)，所述空隙阵列由多个连续的所述第一空隙171形成。相应地，所形成的每个椭圆形的第一空隙171的长轴也与所述直线运动的运动方向D1垂直，且其长轴具有介于10μm和300μm之间的长度W2(如图4C所示)。需要注意的是，本说明书附图中所示出的尺寸仅仅是示意性的，其并非按比例绘制；此外，由于不同实施例中所使用的激光发射装置130的结构可能不同，所以在附图标记130后使用不同的后缀A、B、C、D和E对各实施例中使用的激光发射装置加以区分。

于另一种具体实施方式中，如图5A-5C所示，同样在所述相对运动为由箭头D1表示的直线运动(例如工作平台150引导所述待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130B沿直线向前运动)的情况下，所述控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束可以包括：控制所述激光发射装置130B周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射一排截面均为圆形的第二激光光束132，通过所述一排第二激光光束132的每次照射在所述预设区域内形成一排第二空隙172，所述一排第二空隙172中的每一个与所述第二激光光束132的圆形截面具有相同的形状，其中，所述第二激光光束132的圆形截面的直径d1小于或等于10μm，所述一排第二激光光束132的排列方向与所述直线运动的运动方向D1垂直，并且所述一排第二激光光束132的排列长度W3介于10μm和300μm之间(如图5B所示)，所述空隙阵列由连续的多排所述第二空隙172形成。相应地，所形成的每个圆形的第二空隙172的直径d2小于或等于10μm，每排第二空隙172的排列方向也与所述直线运动的运动方向D1垂直，且每排第二空隙172的排列长度W4也介于10μm和300μm之间，如图5C所示。在此实施例中，所述一排第二激光光束132可以通过使用分束器或其他合适的部件来实现。此外，图中示出的每排第二激光光束的数目和第二空隙的数目均为示意性的，并且每排第二激光光束中的各第二激光光束可以同时发射或依次发射，本发明具体实施方式并不以此为限。

于另一种具体实施方式中，如图6A-6C所示，同样在所述相对运动为由箭头D1表示的直线运动(例如工作平台150引导所述待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130C沿直线向前运动)的情况下，所述控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束可以包括：控制所述激光发射装置130C交替地执行第一发射操作和第二发射操作。

具体地，在所述第一发射操作中，所述激光发射装置130C向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射一排截面均为圆形的第三激光光束133，通过所述一排第三激光光束133的每次照射在所述预设区域内形成一排第三空隙173，所述一排第三空隙173中的每一个与所述第三激光光束133的圆形截面具有相同的形状，其中，每个所述第三激光光束133的圆形截面的直径dm小于或等于10μm，所述一排第三激光光束133与参考方向成第一角度α(未示出，可以参照对应形成的第三空隙173与参考方向所成的角度进行理解)，所述参考方向为与所述直线运动的运动方向D1垂直的方向(图中由直线L示意性地表示)并且所述第一角度α为锐角，并且所述一排第三激光光束133的排列长度在所述预设区域内投影到所述参考方向上的长度W5介于10μm和300μm之间(如图6B示意性示出的)。相应地，所形成的每个圆形的第三空隙173的直径dm1小于或等于10μm，每排第三空隙173也与所述参考方向成第一角度α，且每排第三空隙173的排列长度在所述预设区域内投影到所述参考方向上的长度W6也介于10μm和300μm之间，如图6C所示。

在所述第二发射操作中，所述激光发射装置130C向所述预设区域发射一排截面均为圆形的第四激光光束134，通过所述一排第四激光光束134的每次照射在所述预设区域内形成一排第四空隙174，所述一排第四空隙174中的每一个与所述第四激光光束134的圆形截面具有相同的形状，其中，每个所述第四激光光束134的圆形截面的直径dm小于或等于10μm，所述一排第四激光光束134与所述参考方向成所述第一角度α并且所述一排第三激光光束133与所述一排第四激光光束134之间的夹角β小于且等于60度(未示出，可以参照图6C中示出的所形成的第三空隙173和第四空隙174进行理解)，并且所述一排第四激光光束134的排列长度在所述预设区域内投影到所述参考方向上的投影长度W5介于10μm和300μm之间，所述空隙阵列由交替形成的多排所述第三空隙173和多排所述第四空隙174形成。相应地，所形成的每个圆形的第四空隙174的直径dm1小于或等于10μm，每排第四空隙174也与所述参考方向成第一角度α并且每排第三空隙173与每排第四空隙174之间的夹角也为小于且等于60度的角度β，且每排第四空隙174的排列长度在所述预设区域内投影到在所述参考方向上的长度W6也介于10μm和300μm之间，如图6C所示。

具体地，所述一排第四激光光束134可以是通过改变所述一排第三激光光束133相对于所述工作平台150的定向形成的，也就是说，所述一排第四激光光束134和所述一排第三激光光束133可以是所述激光发射装置130C的同一激光发射单元形成的，只是使所述同一激光发射单元在不同的时刻改变相对于工作平台150的定向即可。然而，于其他具体实施方式中，所述一排第四激光光束134和所述一排第三激光光束133还可以是所述激光发射装置130C的不同的激光发射单元在不同时刻形成的，本发明具体实施方式并不以此为限。

不同于之前的实施例，在此实施例中激光光束以与参考方向成一定角度的方式进行激光扫描。此外，所述一排第三激光光束与所述一排第四激光光束之间的夹角小于且等于60度可以确保激光扫描的速度是所述相对运动的运动速度的2倍。需要注意的是，每排第四激光光束与所述参考方向所成的角度还可以为不同于所述第一角度α的锐角；图中示出的每排第三激光光束的数目、每排第三空隙的数目、每排第四激光光束的数目、每排第四空隙的数目均为示意性的；每排第三激光光束可以同时或者依次发射到所述待切割脆性材料基板170的预设区域上，每排第四激光光束也可以同时或者依次发射到所述待切割脆性材料基板170的预设区域上，本发明具体实施方式并不以此为限。

上面所描述的实施例针对于在待切割脆性材料基板上沿直线追踪切割路径的情况，下面将介绍用于在待切割脆性材料基板上切割圆孔的实施例。

于另一种具体实施方式中，如图7A-7C所示，在所述相对运动为沿多个同心圆进行的圆周运动(例如工作平台150引导所述待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130D沿多个同心圆进行圆周运动)的情况下，所述控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束可以包括：控制所述激光发射装置130D周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射截面为圆形的第五激光光束135，通过所述第五激光光束135的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第五激光光束135的截面具有相同形状的第五空隙175，并且每沿所述多个同心圆周中之一运动一周，在所述预设区域内对应形成一圈所述第五空隙175，其中，所述第五激光光束135的圆形截面的直径d3小于或等于10μm，所述空隙阵列为由多圈所述第五空隙175形成的圆环形阵列，所述圆环形阵列的环宽W7介于10μm和300μm之间。相应地，所形成的每个圆形的第五空隙175的直径d4小于或等于10μm。所述圆周运动可以为顺时针圆周运动，或者为逆时针圆周运动，本发明具体实施方式并不以此为限。

于另一种具体实施方式中，如8A-8C所示，在所述相对运动为螺旋运动(例如工作平台150引导所述待切割脆性材料基板170相对于所述激光发射装置130E做螺旋运动)的情况下，所述控制所述激光发射装置130周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射激光光束可以包括：控制所述激光发射装置130E周期性地向所述待切割脆性材料基板170上的预设区域发射截面为圆形的第六激光光束136，通过所述第六激光光束136的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第六激光光束136的截面具有相同形状的第六空隙176，其中，所述第六激光光束136的圆形截面的直径d5小于或等于10μm，所述空隙阵列为由多个连续的所述第六空隙176形成的螺圈形阵列，所述螺圈形阵列的最外圈与最内圈之间的距离W8介于10μm和300μm之间。相应地，所形成的每个圆形的第六空隙176的直径d6小于或等于10μm。

具体地，所述螺旋运动可以为内螺旋运动，即从所述待切割脆性材料基板170上待形成圆孔的最大半径处开始进行激光照射，或者所述螺旋运动还可以为外螺旋运动，即从所述待切割脆性材料基板170上待形成圆孔的最小半径处开始进行激光照射。

利用本发明实施例提供的切割脆性呆料基板的方法，可以进行或者可以不进行后续的折断步骤。对于例如未增强的铝硅酸盐玻璃来说，可以实现以下技术效果：碎裂<50μm，微裂缝<10μm，弯曲强度>100mpa，以及有效的进给速率>20mm/s。切割和折断处理的组合使得可以提高生产力并简化特别是用于较简单切割操作的加工，例如直线和大曲线(largecurve)切割。对于从脆性材料基板中切割出2D和3D工件来说，这些结果共同表明该方法可以实现高产量。

总之，通过本发明实施例提供的切割脆性材料基板的方法，由于在待切割脆性材料基板中形成的空隙阵列具有介于10μm和300μm之间的宽度，所以甚至可以不需要后续的折断操作，使得可以显著提高切割速率并因此显著提高生产效率，特别是在进行简单切割操作和曲面切割的情况下。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的若干个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或若干个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基板并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种切割脆性材料基板的方法，应用于激光切割设备，所述激光切割设备包括控制单元以及分别与所述控制单元电连接且彼此正对的激光发射装置和工作平台，待切割脆性材料基板承载于所述工作平台，其特征在于，所述方法包括：

响应于接收到的激光切割指令，所述控制单元控制所述工作平台和所述激光发射装置相对运动，同时控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束，以在所述预设区域内形成空隙阵列，

其中，所述空隙阵列在与所述相对运动的运动方向垂直的方向上的宽度介于10μm和300μm之间。

2.根据权利要求1所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，在所述相对运动为直线运动的情况下，所述控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束包括：

控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射截面为椭圆形的第一激光光束，通过所述第一激光光束的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第一激光光束的截面具有相同形状的第一空隙，其中，所述第一激光光束的椭圆形截面的长轴与所述直线运动的运动方向垂直，且所述长轴具有介于10μm和300μm之间的长度，所述空隙阵列由多个连续的所述第一空隙形成。

3.根据权利要求1所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，在所述相对运动为直线运动的情况下，所述控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束包括：

控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射一排截面均为圆形的第二激光光束，通过所述一排第二激光光束的每次照射在所述预设区域内形成一排第二空隙，所述一排第二空隙中的每一个与所述第二激光光束的圆形截面具有相同的形状，其中，所述第二激光光束的圆形截面的直径小于或等于10μm，所述一排第二激光光束的排列方向与所述直线运动的运动方向垂直，并且所述一排第二激光光束的排列长度介于10μm和300μm之间，所述空隙阵列由连续的多排所述第二空隙形成。

4.根据权利要求1所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，在所述相对运动为直线运动的情况下，所述控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束包括：

控制所述激光发射装置交替地执行第一发射操作和第二发射操作，

在所述第一发射操作中，所述激光发射装置向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射一排截面均为圆形的第三激光光束，通过所述一排第三激光光束的每次照射在所述预设区域内形成一排第三空隙，所述一排第三空隙中的每一个与所述第三激光光束的圆形截面具有相同的形状，其中，每个所述第三激光光束的圆形截面的直径小于或等于10μm，所述一排第三激光光束与参考方向成第一角度，所述参考方向为与所述直线运动的运动方向垂直的方向并且所述第一角度为锐角，并且所述一排第三激光光束的排列长度在所述预设区域内投影到所述参考方向上的长度介于10μm和300μm之间，

在所述第二发射操作中，所述激光发射装置向所述预设区域发射一排截面均为圆形的第四激光光束，通过所述一排第四激光光束的每次照射在所述预设区域内形成一排第四空隙，所述一排第四空隙中的每一个与所述第四激光光束的圆形截面具有相同的形状，其中，每个所述第四激光光束的圆形截面的直径小于或等于10μm，所述一排第四激光光束与所述参考方向成所述第一角度并且所述一排第三激光光束与所述一排第四激光光束之间的夹角小于且等于60度，并且所述一排第四激光光束的排列长度在所述预设区域内投影到所述参考方向上的投影长度介于10μm和300μm之间，所述空隙阵列由交替形成的多排所述第三空隙和多排所述第四孔隙形成。

5.根据权利要求4所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，所述一排第四激光光束是通过改变所述一排第三激光光束相对于所述工作平台的定向形成的。

6.根据权利要求1所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，在所述相对运动为沿多个同心圆进行的圆周运动的情况下，所述控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束包括：

控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射截面为圆形的第五激光光束，通过所述第五激光光束的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第五激光光束的截面具有相同形状的第五空隙，并且每沿所述多个同心圆周中之一运动一周，在所述预设区域内对应形成一圈所述第五空隙，其中，所述第五激光光束的圆形截面的直径小于或等于10μm，所述空隙阵列为由多圈所述第五空隙形成的圆环形阵列，所述圆环形阵列的环宽介于10μm和300μm之间。

7.根据权利要求1所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，在所述相对运动为螺旋运动的情况下，所述控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射激光光束包括：

控制所述激光发射装置周期性地向所述待切割脆性材料基板上的预设区域发射截面为圆形的第六激光光束，通过所述第六激光光束的每次照射，在所述预设区域内形成一个与所述第六激光光束的截面具有相同形状的第六空隙，其中，所述第六激光光束的圆形截面的直径小于或等于10μm，所述空隙阵列为由多个连续的所述第六空隙形成的螺圈形阵列，所述螺圈形阵列的最外圈与最内圈之间的距离介于10μm和300μm之间。

8.根据权利要求7所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，所述螺旋运动为内螺旋运动。

9.根据权利要求7所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，所述螺旋运动为外螺旋运动。

10.根据前述权利要求中任一项所述的切割脆性材料基板的方法，其特征在于，所述脆性材料为玻璃、陶瓷、水晶。