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一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法與流程

文檔序號:40609151發(fā)布日期:2025-01-07 20:50閱讀:11來源:國知局
一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法與流程

本申請涉及焊接,特別是涉及一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法。


背景技術:

1、藍寶石具有優(yōu)異的力學和光學性能,在微電子、光學通訊等尖端領域有重要的應用價值。由于藍寶石的生產成本較高,常用成本較低的石英玻璃作為藍寶石的基底,在藍寶石器件的非關鍵位置作為結構支撐材料使用。相關技術中,石英玻璃與藍寶石采用焊接方式連接,焊接方式連接存在工藝流程復雜的問題。


技術實現思路

1、有鑒于此,本申請實施例期望提供一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法,用于簡化石英玻璃與藍寶石焊接的工藝流程。

2、為實現上述目的,本申請實施例提供一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法,所述石英玻璃與藍寶石的焊接系統(tǒng)包括激光焊接設備,所述激光焊接設備設置有焊接區(qū)域,所述石英玻璃與藍寶石的焊接方法包括:

3、清潔所述石英玻璃的表面和所述藍寶石的表面;

4、將所述石英玻璃和所述藍寶石疊放在所述激光焊接設備的焊接區(qū)域,以使所述石英玻璃的待焊接面和所述藍寶石的待焊接面貼合;

5、控制所述激光焊接設備產生的激光穿過所述石英玻璃,對所述藍寶石的待焊接面進行表面活化處理;

6、控制所述激光焊接設備對所述石英玻璃的待焊接面和進行表面活化處理后的所述藍寶石的待焊接面進行焊接。

7、一種實施方式中,所述清潔所述石英玻璃的表面和所述藍寶石的表面包括:

8、將所述石英玻璃和所述藍寶石浸泡在有機溶劑中進行超聲波清洗;

9、取出所述石英玻璃和所述藍寶石并使用無塵布進行擦拭。

10、一種實施方式中,所述激光焊接設備包括超快激光發(fā)生器,所述超快激光發(fā)生器產生的激光的波長大于等于1000nm,且小于等于1100nm;和/或,

11、所述超快激光發(fā)生器產生的激光的脈沖寬度大于等于0.3ps,且小于等于1ps。

12、一種實施方式中,所述控制所述激光焊接設備的激光穿過所述石英玻璃,對所述藍寶石的待焊接面進行表面活化處理包括:

13、控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的焦平面為所述藍寶石靠近所述石英玻璃的表面;

14、控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的功率為第一功率,掃描速度為第一速度,脈沖頻率為第一頻率,離焦量為第一離焦量。

15、一種實施方式中,所述第一功率大于等于0.2w,且小于等于1w;和/或,

16、所述第一速度大于等于1mm/s,且小于等于10mm/s;和/或,

17、所述第一頻率大于等于10mhz,且小于等于20mhz;和/或,

18、所述第一離焦量大于等于-5μm,且小于等于-1μm。

19、一種實施方式中,所述控制所述激光焊接設備對所述石英玻璃的待焊接面和進行表面活化處理后的所述藍寶石的待焊接面進行焊接包括:

20、控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的焦平面在所述石英玻璃和所述藍寶石的待焊接面的貼合界面;

21、控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的功率為第二功率,掃描速度為第二速度,脈沖頻率為第二頻率,離焦量為第二離焦量;其中,所述第二功率大于所述第一功率,和/或,所述第二速度大于所述第一速度,和/或,所述第二頻率小于所述第一頻率,和/或,所述第二離焦量大于所述第一離焦量。

22、一種實施方式中,所述第二功率大于等于1w,且小于等于10w;和/或,

23、所述第二速度大于等于20mm/s,且小于等于100mm/s;和/或,

24、所述第二頻率大于等于0.5mhz,且小于等于1mhz;和/或,

25、所述第二離焦量為0μm。

26、一種實施方式中,所述激光焊接設備包括光路系統(tǒng)和振鏡;所述超快激光發(fā)生器產生的激光通過所述光路系統(tǒng)傳輸至所述振鏡,所述振鏡控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的方向和位置。

27、一種實施方式中,所述激光焊接設備包括夾具和多軸導軌,所述夾具設置于所述多軸導軌上,所述夾具裝夾所述石英玻璃和所述藍寶石;所述多軸導軌至少可以驅動所述夾具在第一方向、第二方向和第三方向運動;其中,所述第一方向與所述第二方向相交,所述第一方向與所述第三方向相交。

28、一種實施方式中,所述夾具包括相對設置的第一夾持部和第二夾持部,所述第一夾持部與所述第二夾持部之間設置有調距件,所述調距件調節(jié)所述第一夾持部和所述第二夾持部之間的距離;所述第一夾持部和所述第二夾持部的其中之一設置有開口,所述開口露出所述石英玻璃和所述藍寶石的待焊接面。

29、本申請實施例提供的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,通過石英玻璃和藍寶石疊放在激光焊接設備的焊接區(qū)域后即可進行表面活化和焊接。利用激光可以穿過石英玻璃,直接對藍寶石進行表面活化,如此,石英玻璃和藍寶石在清潔后疊放貼合即可進行表面活化,無需將待焊接表面直接暴露進行表面活化,減少了空氣中雜質進入待焊接表面的可能。表面活化處理提高了異種材料的焊接質量,表面活化完畢即可直接進行焊接,無需增加額外的工序或材料,在保障焊接質量的同時,簡化了焊接工藝流程,降低了生產成本。



技術特征:

1.一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法,應用于石英玻璃與藍寶石的焊接系統(tǒng),其特征在于,所述石英玻璃與藍寶石的焊接系統(tǒng)包括激光焊接設備,所述激光焊接設備設置有焊接區(qū)域,所述石英玻璃與藍寶石的焊接方法包括:

2.根據權利要求1所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述清潔所述石英玻璃的表面和所述藍寶石的表面包括:

3.根據權利要求1所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述激光焊接設備包括超快激光發(fā)生器,所述超快激光發(fā)生器產生的激光的波長大于等于1000nm,且小于等于1100nm;和/或,

4.根據權利要求1所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述控制所述激光焊接設備的激光穿過所述石英玻璃,對所述藍寶石的待焊接面進行表面活化處理包括:

5.根據權利要求4所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述第一功率大于等于0.2w,且小于等于1w;和/或,

6.根據權利要求4所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述控制所述激光焊接設備對所述石英玻璃的待焊接面和進行表面活化處理后的所述藍寶石的待焊接面進行焊接包括:

7.根據權利要求6所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述第二功率大于等于1w,且小于等于10w;和/或,

8.根據權利要求3所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述激光焊接設備包括光路系統(tǒng)和振鏡;所述超快激光發(fā)生器產生的激光通過所述光路系統(tǒng)傳輸至所述振鏡,所述振鏡控制所述超快激光發(fā)生器產生的激光的方向和位置。

9.根據權利要求3所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述激光焊接設備包括夾具和多軸導軌,所述夾具設置于所述多軸導軌上,所述夾具裝夾所述石英玻璃和所述藍寶石;所述多軸導軌至少可以驅動所述夾具在第一方向、第二方向和第三方向運動;其中,所述第一方向與所述第二方向相交,所述第一方向與所述第三方向相交。

10.根據權利要求9所述的石英玻璃與藍寶石的焊接方法,其特征在于,所述夾具包括相對設置的第一夾持部和第二夾持部,所述第一夾持部與所述第二夾持部之間設置有調距件,所述調距件調節(jié)所述第一夾持部和所述第二夾持部之間的距離;所述第一夾持部和所述第二夾持部的其中之一設置有開口,所述開口露出所述石英玻璃和所述藍寶石的待焊接面。


技術總結
本申請實施例公開一種石英玻璃與藍寶石的焊接方法,石英玻璃與藍寶石的焊接系統(tǒng)包括激光焊接設備,激光焊接設備設置有焊接區(qū)域,石英玻璃與藍寶石的焊接方法包括,清潔石英玻璃的表面和藍寶石的表面;將石英玻璃和藍寶石疊放在激光焊接設備的焊接區(qū)域,以使石英玻璃的待焊接面和藍寶石的待焊接面貼合;控制激光焊接設備產生的激光穿過石英玻璃,對藍寶石的待焊接面進行表面活化處理;控制激光焊接設備對石英玻璃的待焊接面和進行表面活化處理后的藍寶石的待焊接面進行焊接。通過石英玻璃和藍寶石疊放在激光焊接設備的焊接區(qū)域后即可進行表面活化和焊接,表面活化完畢即可直接進行焊接,無需增加額外的工序或材料,簡化了焊接工藝流程。

技術研發(fā)人員:李鑫,劉明,于雪,黃強,張海旭,韓露,谷嘉琳,桑雨柔,張俊峰
受保護的技術使用者:中國原子能科學研究院
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/6
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