本發明涉及藍寶石鏡片加工技術領域，尤其涉及一種高速激光蝕刻藍寶石鏡片的方法。

背景技術：

藍寶石材料具有非常特別的特性：極耐腐蝕、極硬、對可見光具有高透光率等，因此在化學工業和光學器件上有廣泛的應用。日益增長的需求倒置了對低成本的藍寶石供應的需求，同時，低成本的藍寶石也促進了新的應用領域逐漸興起，像智能手機的相機保護鏡、手機面板等，但是藍寶石的硬度使對藍寶石的加工有一定的難度。手機鏡頭使用的藍寶石鏡片尺寸較小，在制取藍寶石鏡片的過程通常是在大的藍寶石片材上進行切割打磨成合格的藍寶石鏡片，現在較普遍的做法是使用皮秒激光切割器。

皮秒切割器在對藍寶石進行切割時，其發出的激光帶來的高溫使藍寶石融化從而實現切割的效果，但是在切割過程中藍寶石邊緣仍有毛刺不利于后面的應用安裝并且切割效率不夠高。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有皮秒切割器切割藍寶石時周邊有毛刺且效率不高的問題，提供一種高速激光蝕刻藍寶石鏡片的方法。

一種高速激光蝕刻藍寶石鏡片的方法，包括如下步驟：

1）將兩面拋光的藍寶石片固定在夾具上,將夾具裝設于皮秒激光器的工作臺上；

2）夾具由上下料系統送至加工處定位，此時通入輔助氣體SF₆，加工處的加工頭對藍寶石片進行切割，控制系統控制加工頭切割軌跡；

3）上下料系統將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍寶石鏡片和余料分開。

在其中一個實施例中，所述步驟1）中藍寶石片為圓形或者矩形，皮秒激光器的功率為60-85W。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中加工處定位對藍寶石片定位分割位置，在藍寶石片上切割出藍寶石鏡片，所述藍寶石鏡片在藍寶石片上均勻分布排列。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中加工頭為單頭或者雙頭，所述加工頭的加工軌跡為沿著藍寶石鏡片的形狀和排列依次間斷切割。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中SF₆的進氣速度為200-300sccm，所述皮秒激光器開關延時100-150us，跳轉延時150-250us。

使用上述技術方案在對藍寶石片進行切割時，會通入輔助氣體SF₆，藍寶石的主要成分為Al₂O₃，皮秒激光器對藍寶石片進行切割時產生高溫，此時SF₆中的氟離子會與鋁離子發生反應，因為一個SF₆分子中含有6個氟離子，因此可以與6個鋁離子發生反應，因此使用SF₆作為輔助氣體較現在常用的氮氣能減少用量，并且氟的還原性比氮的還原性強，因此氟離子與鋁離子發生反應的速度更快，因此使用SF₆可以加快切割速度，并且在加快切割速度的同時能夠避免藍寶石鏡片周邊的毛刺產生。

具體實施方式

下面結合實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

一種高速激光蝕刻藍寶石鏡片的方法，包括如下步驟：

1）將兩面拋光的藍寶石片固定在夾具上,將夾具裝設于皮秒激光器的工作臺上；2）夾具由上下料系統送至加工處定位，此時通入輔助氣體SF₆，加工處的加工頭對藍寶石片進行切割，控制系統控制加工頭切割軌跡；3）上下料系統將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍寶石鏡片和余料分開。將兩面拋光的藍寶石片固定在夾具上進行切割，切割成型后兩面不需要再做處理，可以直接包裝出貨。切割完成后的藍寶石鏡片和余料還在夾具上，因此需要將夾具上的藍寶石鏡片和余料分開。上下料系統上還包括真空吸附裝置，不僅能夠固定夾具同時能夠清潔切割作業過程中的殘渣和粉塵。

皮秒激光器激光按照設定軌跡在藍寶視片上切割成藍寶石鏡片，激光在藍寶石片上產生高溫需要通入輔助氣體，實際上是輔助氣體與藍寶石發生化學反應，從而實現切割的效果，因此輔助氣體的選擇對切割完成后的藍寶石鏡片的邊緣光滑和切割速度的影響非常大，現有技術常用的輔助氣體是氮氣，氮氣在高溫作用下與藍寶石中的Al₂O₃發生化學反應，由于藍寶石鏡片尺寸較小，因此使用N₂作為輔助氣體反應時藍寶石鏡片周邊仍然有毛刺，不利于藍寶石鏡片后期再成品上的安裝。現使用SF₆作為輔助反應氣體與藍寶石發生反應，因為一分子的SF₆中含有6個氟離子，并且氟的氧化性強于氮，因此SF₆與Al₂O₃的反應速度要比N₂與Al₂O₃的反應速度快，而且SF₆的用量比N₂的用量少很多。

在其中一個實施例中，所述步驟1）中藍寶石片為圓形或者矩形，皮秒激光器的功率為60-85W。處理后的藍寶石片可以為圓形或者矩形這類規則形狀，一方面方便前期的拋光工序，另一方面藍寶石鏡片在藍寶石片上的切割可以方便布局，能夠方便加工頭的加工定位和切割軌跡的設定。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中加工處定位對藍寶石片定位分割位置，在藍寶石片上切割出藍寶石鏡片，所述藍寶石鏡片在藍寶石片上均勻分布排列。藍寶石鏡片在藍寶石片上均勻排列利于加工處加工切割軌跡的設置。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中加工頭為單頭或者雙頭，所述加工頭的加工軌跡為沿著藍寶石鏡片的形狀和排列依次間斷切割。加工頭可以使用單頭也可以使用雙頭，使用雙頭則能夠加快切割速度，使用單頭則方便皮秒切割器的設置操作。

在其中一個實施例中，所述步驟2）中SF₆的進氣速度為200-300sccm，所述皮秒激光器開關延時100-150us，跳轉延時150-250us。

實施例1

1）將兩面拋光的圓形藍寶石片固定在夾具上,將夾具裝設于皮秒激光器的工作臺上，皮秒激光器的功率為60W；2）夾具由上下料系統送至加工處定位，此時通入輔助氣體SF₆，SF₆的進氣速度為200sccm，加工處的單頭加工頭對藍寶石片進行切割，控制系統控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開關延時100us，跳轉延時150us；3）上下料系統將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍寶石鏡片和余料分開。

實施例2

1）將兩面拋光的矩形藍寶石片固定在夾具上,將夾具裝設于皮秒激光器的工作臺上，皮秒激光器的功率為85W；2）夾具由上下料系統送至加工處定位，此時通入輔助氣體SF₆，SF₆的進氣速度為300sccm，加工處的單頭加工頭對藍寶石片進行切割，控制系統控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開關延時150us，跳轉延時250us；3）上下料系統將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍寶石鏡片和余料分開。

實施例3

1）將兩面拋光的矩形藍寶石片固定在夾具上,將夾具裝設于皮秒激光器的工作臺上，皮秒激光器的功率為70W；2）夾具由上下料系統送至加工處定位，此時通入輔助氣體SF₆，SF₆的進氣速度為250sccm，加工處的雙頭加工頭對藍寶石片進行切割，控制系統控制加工頭切割軌跡，皮秒激光器開關延時125us，跳轉延時200us；3）上下料系統將切割完后的夾具送至清洗包裝，將夾具中的藍寶石鏡片和余料分開。

以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發明的結構特征并不限于此，任何本領域的技術人員在本發明的領域內，所作的變化或修飾均涵蓋在本發明的專利范圍內。