使用顶帽能量分布激光加工经涂覆基板的方法技术

一种分离经涂覆基板的方法，包括将红外激光射束引导至经涂覆基板的第一表面上。经涂覆基板包括设置在透明工件上的涂覆层，多个缺陷沿轮廓线设置在经涂覆基板内，该轮廓线将主要区域与经涂覆基板的虚设区域分开。方法还包括将经涂覆基板和红外激光射束中的至少一者相对于彼此平移，使得红外射束斑追踪振荡路径，该振荡路径在平移方向上遵循偏移线并在内轨道线和外轨道线之间振荡，该振荡路径设置在经涂覆基板的虚设区域上，并且红外激光射束对多个缺陷施加热能，以引起经涂覆基板的分离。以引起经涂覆基板的分离。以引起经涂覆基板的分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用顶帽能量分布激光加工经涂覆基板的方法
[0001]本申请根据35USC
§
119(e)，要求于2020年6月10日提交的美国临时专利申请序列号63/037,126的优先权，该申请通过引用以其整体并入本文。背景


[0002]本说明书总体上涉及用于激光加工经涂覆基板的装置和方法。
技术背景
[0003]为减小尺寸、重量和材料成本而进行的精密微加工和相关工艺改进的进步促进了产品的快速增长，产品诸如但不限于用于触摸屏、平板电脑、智能手机和电视的平板显示器。由于这些进步，超快工业激光器已成为需要高精度微加工的应用的重要工具。预期利用此类激光的激光切割工艺以可控方式分离基板，以形成可忽略的碎屑并导致最小的缺陷和对基板的低亚表面损坏。基材表面的涂覆会降低激光切割工艺的效率。例如，涂覆可以吸收激光射束的部分，从而改变激光射束向基材内部部分的传播。此外，经涂覆基板的分离可形成不可接受的碎屑量，并且还可对基板的经分离部分造成缺陷或亚表面损坏。
[0004]因此，需要用于分离经涂覆基板的替代改进方法。
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技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分离经涂覆基板的方法，所述方法包括：将红外激光射束引导至所述经涂覆基板的第一表面上，其中：所述经涂覆基板包括设置在透明工件上的涂覆层；多个缺陷设置在所述经涂覆基板内，延伸至所述涂覆层和所述透明工件两者中，并且沿着将所述经涂覆基板的主要区域与所述经涂覆基板的虚设区域分开的轮廓线设置；并且所述红外激光射束将红外射束斑投射到所述经涂覆基板的所述第一表面上；以及将所述经涂覆基板和所述红外激光射束中的至少一者相对于彼此平移，使得所述红外射束斑追踪振荡路径，其中：所述振荡路径在平移方向上遵循偏移线，并且在内轨道线与外轨道线之间振荡；所述振荡路径设置在所述经涂覆基板的所述虚设区域上；并且所述红外激光射束向设置在所述经涂覆基板上的所述多个缺陷施加热能，并诱导所述经涂覆基板沿所述轮廓线的分离。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在追踪所述振荡路径时，所述红外射束斑向所述经涂覆基板的所述虚设区域施加热能，而不熔化或烧蚀所述经涂覆基板的所述主要区域的所述涂覆层。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述振荡路径遵循线性振荡，其中所述振荡路径沿着与所述偏移线正交的横轴振荡，并且所述偏移线平行于所述轮廓线并偏离所述轮廓线。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述振荡路径包括多个直的部分和多个圆的部分；所述多个直的部分中的每个直的部分在所述多个圆的部分之间沿着所述横轴延伸，并且所述多个直的部分中的每个直的部分包括0.5mm至1.5mm的长度；并且所述多个圆的部分中的每个圆的部分包括0.5mm至1.5mm的曲率半径。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，其特征在于，所述振荡路径遵循摆动振荡，其中所述振荡路径在所述内轨道线和所述外轨道线之间旋转地振荡，同时在所述平移方向上遵循所述偏移线。6.如权利要求1
‑
5中任一项所述的方法，其特征在于，所述振荡路径是锯齿路径，所述锯齿路径在所述内轨道线和所述外轨道线处或所述内轨道线和所述外轨道线之间具有角转向，同时在所述平移方向上遵循所述偏移线。7.如权利要求1
‑
6中任一项所述的方法，其特征在于：所述偏移线与所述轮廓线间隔1mm至2mm的距离；所述内轨道线与所述轮廓线间隔0.5mm至1.5mm的距离；并且所述外轨道线与所述轮廓线间隔1.5mm至2.5mm的距离。8.如权利要求1
‑
7中任一项所述的方法，其特征在于，所述红外激光射束包括600μm至900μm范围中的1/e2直径。9.如权利要求1
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8中任一项所述的方法，其特征在于，所述涂覆层包括聚合物或金属氧化物。10.如权利要求1
‑
9中任一项所述的方法，进一步包括，在将所述红外激光射束引导至所述经涂覆基板的所述第一表面之前，在所述经涂覆基板中形成所述多个缺陷。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，形成所述多个缺陷包括将脉冲激光射束引导至所述经涂覆基板中，其中：所述脉冲激光射束形成延伸至所述涂覆层和所述透明工件中的脉冲激光射束焦线，所述脉冲激光射束焦线在所述涂覆层和所述透明工件中诱导吸收，所诱导的吸收在所述经涂覆基板中产生各个缺陷；并且所述脉冲激光射束焦线包括：波长λ；光斑尺寸w
o
；以及大于的瑞利范围Z
R
，其中F
D
是包括10或更大的值的无量纲发散因子；以及沿着所述轮廓线将所述经涂覆基板和所述脉冲激光射束中的至少一者相对于彼此平移，以在所述经涂覆基板中形成所述多个缺陷。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述多个缺陷中的相邻缺陷之间的间隔是约35μm或更小；所述脉冲激光射束中的每个脉冲串包括大于500μJ的脉冲串能量；并且所述无量纲发散因子F
D
包括100至2000的值。13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述脉冲激光射束在照射所述经涂覆基板之前穿越非球面光学元件。14.一种分离经涂覆基板的方法，所述方法包括：将红外激光射束引导至所述经涂覆基板的第一表面上，其中：所述经涂覆基板包括设置在透明工件上的涂覆层；多个缺陷设置在所述经涂覆基板内，延伸至所述涂覆层和所述透明工件两者中，并且沿着将所述经涂覆基板的主要区域与所述经涂覆基板的虚设区域分开的轮廓线设置；所述红外激光射束将红外射束斑投射到所述经涂覆基板的所述第一表面上；并且所述红外射束斑包括能量分布，在所述能量分布中，所述红外射束斑的总能量的20％或以下的注量小于所述红外射束斑的最大注量的80％；以及将所述经涂覆基板和所述红外激光射束中的至少一者相对于彼此平移，使得所述红外射束斑遵循偏移线，其中：所述偏移线设置在所述经涂覆基板的所述虚设区域上，并偏离所述轮廓线，使得所述红外射束斑的所述内部区域被投射至所述虚设区域上；并且所述红外激光射束向设置在所述经涂覆基板上的所述多个缺陷施加热能，并诱导所述经涂覆基板沿所述轮廓线的分离。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，在遵循所述偏移线时，所述红外射束斑向...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：