调Q脉冲YAG绿激光精密分割蓝宝石基片方法与机理研究

蓝宝石基片是光电显示元件LED重要的衬底。基片上沉积的元件分割成小单元是封装过程的重要环节。调Q脉冲具有高峰值功率、窄脉冲、高重复频率等特点，可以微米级去除表面材料，高效获得蓝宝石基片精细切槽。本项目提出采用声光调Q二倍频 YAG绿激光（λ＝532nm）精密切割蓝宝石基片。为减小重凝和控制断裂，采用同轴、侧吹辅助气体共同作用以及扩束光学系统提高光束质量，以得到精细聚焦光斑，从而提高切槽质量。通过切割过程的试验研究以及材料对532nm波长激光的能量吸收机制分析，建立激光与蓝宝石材料的相互作用模型和热应力模型，提出材料的去除机理、提出减小重凝、控制裂纹和提高切槽质量的方法，提供调Q脉冲二倍频绿激光精密分割蓝宝石基片的工艺参数优化原则。项目的研究成果对完善激光精密加工、微细加工理论有着积极的意义。