CN107931856A - 电子元器件切割方法、喷气装置和切割机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子元器件切割方法、喷气装置和切割机，该方法包括：采用激光发射装置向电子元器件发射激光，沿预设路径对所述电子元器件进行激光切割；在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述电子元器件上的位置对所述电子元器件喷射氮气。通过在激光切割过程中，随着激光的切割位置对电子元器件进行喷射氮气，使得切割过程中产生的粉尘被氮气带走，避免粉尘沾染激光镜头，有效提高激光镜头的使用寿命，并且提高了切割精度和切割效率，此外，由于氮气不容易与金属发生反应，氮气覆盖在高温的金属表面，使得金属得到快速冷却，并且有效避免金属氧化，从而使得电子元器件的切割效果更佳。

Description

电子元器件切割方法、喷气装置和切割机

技术领域

本发明涉及显示基板生产技术领域，特别是涉及电子元器件切割方法和装置。

背景技术

目前，显示器屏幕种类的主要包括LED(Light Emitting Diode，发光二极管)，TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)-LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)，其中，OLED被认为是电子消费品行业和工业显示行业未来主流；随着市场对高品质显示的要求，窄边框，柔性显示以及异形切割等等概念应运而生，这些要求加速显示屏幕工艺技术革新。

OLED显示器件结构主要由TFT电路层，OLED发光层及阻水层构成。中小尺寸显示器均由母板显示面板采用不同切割工艺切割而成，随着激光技术的的不断进步，激光切割应运而生，激光切割具有精度高，效率高的特点。

激光切割的主流技术有三种，一种是二氧化碳激光，一种是紫外激光，另一种是红外激光。无论采用何种激光切割，均会控制激光能量以在膜层表面切割出一定深度的痕迹，通过物理力将不同的部分裂开并分离，避免金属氧化，避免造成显示器日后金属线路发生腐蚀，造成显示器损坏。

在采用激光切割方式对母板显示面板进行切割时，将会产生大量的粉尘，激光切割后的粉尘如果没有及时带走，将留在产品激光路径附近，形成一层有色的物质，影响产品外观，此外，粉尘吸附在激光镜头上，干扰激光正常聚焦，对激光镜头的聚焦及维护带来风险，影响激光切割精度，影响激光切割效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种电子元器件切割方法、喷气装置和切割机。

一种电子元器件切割方法，包括：

采用激光发射装置向电子元器件发射激光，沿预设路径对所述电子元器件进行激光切割；

在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述电子元器件上的位置对所述电子元器件喷射氮气。

在其中一个实施例中，通过所述喷气装置沿激光的入射角度向所述电子元器件喷射氮气。

在其中一个实施例中，通过所述喷气装置沿所述预设路径对所述电子元器件喷射氮气。

在其中一个实施例中，通过所述喷气装置绕所述激光发射装置的外侧喷射氮气。

在其中一个实施例中，通过所述喷气装置沿倾斜于所述电子元器件的表面的方向对所述电子元器件喷射氮气。

一种喷气装置，包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩用于通过所述通口套设于激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

一种切割机，包括：激光发射装置和喷气装置；

所述激光发射装置具有一激光头；

所述喷气装置包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩通过所述通口套设于所述激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

在其中一个实施例中，所述出气罩设置为喇叭状。

在其中一个实施例中，所述出气罩的宽度由靠近所述激光头的一端向另一端逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述喷气装置还包括储气罐，所述储气罐设置有出气口，所述储气罐通过所述出气口与所述进气管连通。

上述电子元器件切割方法、喷气装置和切割机，通过在激光切割过程中，随着激光的切割位置对电子元器件进行喷射氮气，使得切割过程中产生的粉尘被氮气带走，避免粉尘沾染激光镜头，有效提高激光镜头的使用寿命，并且提高了切割精度和切割效率，此外，由于氮气不容易与金属发生反应，氮气覆盖在高温的金属表面，使得金属得到快速冷却，并且有效避免金属氧化，从而使得电子元器件的切割效果更佳。

附图说明

图1为一个实施例的电子元器件切割方法的流程示意图；

图2为一个实施例的切割机的结构示意图；

图3为一个实施例的出气罩的一方向结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

例如，一种电子元器件切割方法，包括：采用激光发射装置向基板发射激光，沿预设路径对所述电子元器件进行激光切割；在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述电子元器件上的位置对所述电子元器件喷射氮气。

例如，一种喷气装置，包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩用于通过所述通口套设于激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

例如，一种切割机，包括：激光发射装置和喷气装置；所述激光发射装置具有一激光头；所述喷气装置包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩通过所述通口套设于所述激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

上述实施例中，通过在激光切割过程中，随着激光的切割位置对电子元器件进行喷射氮气，使得切割过程中产生的粉尘被氮气带走，避免粉尘沾染激光镜头，有效提高激光镜头的使用寿命，并且提高了切割精度和切割效率，此外，由于氮气不容易与金属发生反应，氮气覆盖在高温的金属表面，使得金属得到快速冷却，并且有效避免金属氧化，从而使得电子元器件的切割效果更佳。

应该理解的是，该电子元器件为具有金属元器件的电子元器件，例如，该电子元器件为基板，例如，该电子元器件为OLED基板，例如，该电子元器件为TFT基板，下面实施例中，将以电子元器件为基板做进一步阐述。

在一个实施例中，提供一种电子元器件切割方法，如图1所示，包括：

步骤120，采用激光发射装置向基板发射激光，沿预设路径对所述基板进行激光切割。

具体地，本实施例中的基板为母板，通过对基板的切割，使得基板能够形成若干个子板。该预设路径为切割路径，例如，该预设路径为预设切割路径，通过沿着该预设路径进行切割，使得该基板分隔为若干个子板。例如，该基板为OLED基板，例如，该基板为柔性OLED基板，例如，该基板包括柔性OLED及含有电路的硅晶圆，例如，该基板内含有金属电路，例如，该基板内含有金属线路。

例如，采用激光发射装置向基板发射激光，使得激光在基板上的焦点沿着预设路径运动，对基板进行激光切割。具体地，该激光发射装置的激光射向基板时，激光在基板上聚焦形成一焦点，该焦点亦即切割点，焦点随着激光发射装置的运动而运行，从而实现了激光发射装置沿着预设路径对基板的切割。例如，该激光发射装置包括一激光头，该激光头为激光的发射源，例如，通过激光头向基板发射激光，沿预设路径对所述基板进行激光切割。

步骤140，在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述基板上的位置对所述基板喷射氮气。

例如，在激光切割过程中，跟随激光在所述基板上的焦点对所述基板喷射氮气。例如，在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述基板上的焦点的位置对所述基板喷射氮气。具体地，由于激光是沿着预设路径对基板进行切割，因此，激光的焦点的位置是运动的，为了使得基板切割后的位置的粉尘被快速吹走，并且使得基板在切割时能够得到快速冷却，有效避免基板上的金属在切割后被氧化。

应该理解的是，粉尘可造成激光发生光的折射及散射现象，造成激光的能量的损失，并使得激光无法在基板内聚焦形成焦点，同时粉尘可阻挡热量向空气散发。

由于氮气快速流动，使得基板切割后产生的粉尘能够被氮气的气流带走，避免了粉尘遮挡在激光的传输路径上，减小了激光的能量损失，此外，避免了激光的折射和散射，使得激光切割效果更佳。此外，避免了粉尘沾染在激光镜头上，有效提高激光镜头的使用寿命，并且提高了切割精度和切割效率。

具体地，激光切割是利用激光的能量经过透镜聚焦后在焦点上达到很高的能量密度，靠光热效应来进行切割。光斑(焦点)处工件温度达1000摄氏度左右，由于作用时间短，氮气能够迅速带走一部分热量，减少激光加工过程中的热影响区域，同时避免金属发生氧化。

值得一提的是，在激光切割过程中，基板的金属线路外露，金属线路暴露在空气中与空气中的氧气接触容易氧化，且激光切割过程中基板较高温度，而本实施例中，喷气装置将氮气喷向切割处的金属线路，使得切割处的金属线路的外围充斥大量的氮气，使得切割处的金属线路的外围的含氧量下降，有效避免金属线路的氧化，并且由于氮气的温度较低，能够迅速带走金属线路的热量，能够有效对金属线路进行降温，使得金属线路快速冷却。

为了进一步避免粉尘沾染在激光发射装置的激光镜头，在一个实施例中，通过所述喷气装置沿激光的入射角度向所述基板喷射氮气。例如，喷气装置的喷气方向与激光发射装置发射激光的方向相同，例如，喷气装置向基板的喷气的角度与激光发射装置向基板发射激光的角度相同，这样，能够使得粉尘能够顺着激光的发射方向散开，而不会反向朝向激光发射装置运动，进一步避免粉尘沾染在激光发射装置的激光镜头上，从而有效提高切割精度和切割效率。

为了使得氮气能够精准喷向基板的切割位置，在一个实施例中，通过所述喷气装置沿所述预设路径对所述基板喷射氮气。值得一提的是，由于焦点的运动是沿着预设路径运动的，因此，喷气装置喷气也随着预设路径运动。具体地，该喷气装置喷向基板，在基板上形成喷气焦点，该喷气焦点沿着预设路径运动，例如，该喷气焦点跟随激光在所述基板上的焦点的位置运动。这样，使得喷气装置能够进一步准确地向基板的切割位置进行喷射氮气，使得基板产生的粉尘能够快速清除，进一步有效避免粉尘沾染激光镜头，并且可以使得基板切割后外露的金属线路得到快速冷却，有效避免金属线路的氧化。

为了使得氮气能够得到扩散，使得氮气沿激光头的外侧运动，从而带动粉尘朝外侧运动，在一个实施例中，通过所述喷气装置绕所述激光发射装置的外侧喷射氮气。例如，所述喷气装置以所述激光发射装置为圆心，绕所述激光发射装置向激光发射装置的外侧喷射氮气，例如，通过所述喷气装置朝向激光发射装置的外侧喷射氮气，例如，通过所述喷气装置朝向激光发射装置的激光头的外侧喷射氮气，这样，通过喷气装置朝向激光发射装置的激光头的外侧喷射氮气，使得喷射的氮气能够包围在激光的传输线路的外侧，避免激光受到粉尘的遮挡，避免激光照射到粉尘时产生的折射和反射，此外，基板切割后产生的粉尘随着氮气的气流向激光头的外侧扩散，进一步避免粉尘沾染在激光镜头上。

应该理解的是，激光切割时，激光通常采用垂直于基板的方向朝向基板发射激光，如果氮气沿相同方向喷射氮气，氮气在基板的阻挡下可能反向运动，造成粉尘上扬，为了避免粉尘反向运动而沾染在激光镜头上，在一个实施例中，通过所述喷气装置沿倾斜于所述基板的表面的方向对所述基板喷射氮气，例如，通过所述喷气装置沿平行于所述基板的表面的方向对所述基板喷射氮气，这样，由于氮气喷向基板的方向并不是垂直于基板的，能够有效避免氮气受到基板的阻挡而反向运动，氮气以倾斜的角度或者平行的角度吹向粉尘，能够使得粉尘沿着平行于基板的方向扩散，避免粉尘反向运动而沾染到激光镜头上。

值得一提的是，上述实施例可以相互结合，例如，步骤140包括在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述基板上的焦点的位置对所述基板喷射氮气，其中，喷气装置沿激光的入射角度向所述基板喷射氮气，且喷气装置跟随激光沿所述预设路径对所述基板喷射氮气，且所述喷气装置绕所述激光发射装置的外侧喷射氮气。这样，能够进一步避免激光发射装置沾染粉尘，并且可以使得基板切割后外露的金属线路得到快速冷却，有效避免金属线路的氧化。

例如，步骤140包括在激光切割过程中，通过两个喷气装置跟随激光在所述基板上的焦点的位置对所述基板喷射氮气，且两个喷气装置跟随激光沿所述预设路径对所述基板喷射氮气，其中，一个所述喷气装置绕所述激光发射装置的外侧喷射氮气，并且该喷气装置沿激光的入射角度向所述基板喷射氮气，另一个喷气装置沿倾斜于或者平行于所述基板的表面的方向对所述基板喷射氮气。这样，能够进一步避免激光发射装置沾染粉尘，并且可以使得基板切割后外露的金属线路得到快速冷却，有效避免金属线路的氧化。

为了使得基板以及基板内的金属线路能够快速冷却，例如，所述氮气的温度为10～15摄氏度，例如，喷气装置向基板喷射的氮气的温度为10～15摄氏度，应该理解的是，氮气温度不能太高，氮气的温度太高将会导致对基板的吸热性能下降，无法快速为基板和金属线路散热，而氮气温度不能过低，氮气温度太低，将导致基板和金属线路温度过低，在冷却过后，金属线路上容易凝结水珠，造成金属线路潮湿，因此，本实施例中，喷向基板的氮气温度为10～15摄氏度，能够使得基板和金属线路得到快速冷却，并且冷却后的温度不会过低，有效避免金属线路潮湿。例如，所述氮气的温度为12摄氏度，例如，喷气装置向基板喷射的氮气的温度为12摄氏度，这样，能够进一步提高基板和金属线路的冷却效率，并且使得金属线路冷却厚度温度适宜，不会凝结水珠，进一步避免金属线路潮湿。

为了使得粉尘能够快速随着氮气散开，使得粉尘的清除效果较佳，例如，所述氮气的气压为1Kpa～0.1Mpa，例如，喷气装置向基板喷射的氮气的气压为1Kpa～0.1Mpa，本实施例中，由于氮气的气压为1Kpa～0.1Mpa，一方面能够使得氮气能够快速散开，另一方面，能够避免气压过大而对金属线路造成冲击，并且避免气压过大造成粉尘反向运动，从而使得粉尘的清除效果较佳。

在一个实施例中，提供一种喷气装置，包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩用于通过所述通口套设于激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通，该通孔用于喷射氮气。例如，该喷气装置用于将储气罐的氮气输送是通孔，由通孔将氮气喷出至基板表面。例如，该喷气装置用于通过通孔跟随激光在基板上的焦点位置对基板喷射氮气。

在一个实施例中，如图2和图3所示，提供一种切割机20，该切割机20为激光切割机，该切割机20包括：激光发射装置300和喷气装置200；所述激光发射装置300具有一激光头310；所述喷气装置200包括一进气管210和一出气罩220，所述进气管210用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩220中部设置有通口，所述出气罩220通过所述通口套设于所述激光头310的外侧，所述出气罩220的侧壁221内开设有若干通孔222，各所述通孔222分别与所述进气管210连通。

例如，该激光发射装置300还包括一激光镜头320，例如，该激光镜头320为透镜，该激光头310与所述激光镜头320对齐，这样，激光头310作为激光发射源，激光头310发射的激光能够透过激光镜头320照射并聚焦在基板上。

具体地，该出气罩220一端套设在激光头310的外侧，例如，该出气罩220一端套设在激光头310和激光镜头320的外侧，例如，该激光头310设置于所述通口内的一端，例如，激光头310和激光镜头320设置于所述通口内的一端。该出气罩220的侧壁221可以理解为通口的外侧壁，该出气罩220的侧壁221包覆于通口的外侧，其该侧壁221内开设有若干通孔222，各所述通孔222贯穿出气罩220远离激光头310的一端的端面。

进气管210用于将储气罐的氮气输送至通孔222，使得通孔222喷射氮气，这样，由于出气罩220套设于激光头310的外侧，使得通孔222能够绕激光头310外侧进行喷射氮气，并且使得氮气能够围绕激光在基板上的焦点，使得基板上切割处充满大量的氮气，一方面，氮气能够将基板切割后产生的粉尘吹散，另一方面能够使得基板和金属线路快速冷却，并且避免外露的金属线路氧化。

为了使得氮气能够得到扩散，使得氮气沿激光头310的外侧运动，从而带动粉尘朝外侧运动，例如，所述出气罩220设置为喇叭状。例如，所述出气罩220的宽度由靠近所述激光头310的一端向另一端逐渐增大，例如，各所述通孔222由靠近及激光头310的一端向另一端从所述出气罩220的内侧向外侧倾斜设置，这样，使得喷孔内氮气能由出气罩220的内侧向外侧分散喷射，这样，能够使得粉尘随着氮气分散，进一步避免粉尘聚集在激光镜头320上，并且由于氮气向外侧扩散，使得基板和金属线路的热量能够快速向外扩散，进一步提高了基板和金属线路的散热效率。

为了使得氮气能均匀扩散，进而使得粉尘能够均匀扩散，例如，各所述通孔222等距设置，例如，各所述通孔222以所述激光头为圆心呈环形分布，并且各所述通孔等距设置，例如，各所述通孔222绕所述出气罩220的横截面的圆心呈环形分布，并且各所述通孔等距设置，这样，各通孔222能够均匀地将氮气喷射，进而使得粉尘在氮气的带动下均匀扩散。

为了使得进气管210内的氮气能够均匀地输送至各通孔，使得各通孔222内的气压均匀分布，例如，所述出气罩的侧壁开设环形通道，所述环形通道与所述进气管连通，且所述环形通道与各所述通孔连通，例如，该环形通道沿出气罩的圆周方向设置，例如，该环形通道绕所述出气罩的横截面的圆心呈环形设置，例如，各所述通孔等距连通于该环形通道，这样，进气管的氮气能够沿着环形通道均匀地输送至各通孔，使得各通孔内的气压均匀分布，有利于使得粉尘的清除效果更佳。

应该理解的是，由于环形通道仅在一个位置上与进气管连通，这样，使得靠近进气管的位置的气压较大，而远离进气管的位置的气压较小，为了避免进气管内的气压分布不均匀，避免通孔的气压不均匀，例如，环形通道的直径相异设置，例如，环形通道的直径在靠近所述进气管的位置向远离所述进气管的位置逐渐减小，这样，由于远离进气管的位置的环形通道的直径较小，使得环形通道在远离进气管的位置的气压增大，进而使得环形通道的压力分布更为均匀，进而使得各通孔的压力分布更为均匀。

例如，所述氮气在基板上的喷射范围为激光在基板上的焦点的范围的5～8倍，例如，所述氮气在基板上的喷射宽度为激光在基板上的焦点的宽度的5～8倍，这样，能够使得氮气充分覆盖于激光的外侧，使得粉尘充分扩散，避免粉尘遮挡激光。

为了进一步使得环形通道的压力分布更为均匀，例如，环形通道的最大直径与最小直径的比值为1：0.618，这样，由于靠近进气管的位置的环形通道的直径较大，而远离进气管的位置的环形通道的直径较小，使得环形通道的直径线性变化，而随着环形通道的直径变小，气体沿着环形通道输送时气压维持不便，进而进一步使得环形通道的压力分布更为均匀。

在一个实施例中，喷气装置200还包括储气罐，所述储气罐设置有出气口，所述储气罐通过所述出气口与所述进气管210连通，也就是说，进气管210一端与储气罐的出气口连通，另一端与所述出气罩220的通孔222连通。例如，喷气装置200还包括压缩机，压缩机与进气管210连接，例如，储气罐通过压缩机与进气管210连通，这样，储气罐内的氮气经过压缩机的压缩，使得氮气具有较大的气压，能够依次通过进气管210和通孔222快速喷射，使得对粉尘的清除效果更佳。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电子元器件切割方法，其特征在于，包括：

采用激光发射装置向电子元器件发射激光，沿预设路径对所述电子元器件进行激光切割；

在激光切割过程中，通过喷气装置跟随激光在所述电子元器件上的位置对所述电子元器件喷射氮气。

2.根据权利要求1所述的电子元器件切割方法，其特征在于，通过所述喷气装置沿激光的入射角度向所述电子元器件喷射氮气。

3.根据权利要求1所述的电子元器件切割方法，其特征在于，通过所述喷气装置沿所述预设路径对所述电子元器件喷射氮气。

4.根据权利要求1所述的电子元器件切割方法，其特征在于，通过所述喷气装置绕所述激光发射装置的外侧喷射氮气。

5.根据权利要求1所述的电子元器件切割方法，其特征在于，通过所述喷气装置沿倾斜于所述电子元器件的表面的方向对所述电子元器件喷射氮气。

6.一种喷气装置，其特征在于，包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩用于通过所述通口套设于激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

7.一种切割机，其特征在于，包括：激光发射装置和喷气装置；

所述激光发射装置具有一激光头；

所述喷气装置包括一进气管和一出气罩，所述进气管用于与存储氮气的储气罐连通，所述出气罩中部设置有通口，所述出气罩通过所述通口套设于所述激光头的外侧，所述出气罩的侧壁内开设有若干通孔，各所述通孔分别与所述进气管连通。

8.根据权利要求7所述的切割机，其特征在于，所述出气罩设置为喇叭状。

9.根据权利要求7所述的切割机，其特征在于，所述出气罩的宽度由靠近所述激光头的一端向另一端逐渐增大。

10.根据权利要求7所述的切割机，其特征在于，所述喷气装置还包括储气罐，所述储气罐设置有出气口，所述储气罐通过所述出气口与所述进气管连通。