蓝宝石晶体的化学成分为单晶氧化铝，该材料具有高耐磨、高硬度、高熔点的特点，此外还具有良好的热传导性，化学稳定性，绝缘性等优点。近年来，随着3C消费类电子产品的快速发展，蓝宝石晶体材料因其优异的性能被广泛应用在相关领域，例如手机屏幕盖板玻璃、指纹识别保护盖板和镜头保护盖，以及高档手表的屏幕玻璃。目前蓝宝石基片的加工技术主要应用在划片、钻孔、切割和制造表面微结构等方面。蓝宝石是超硬脆材料（硬度仅次于金刚石），对蓝宝石基片切割难度大，而市场需求极大。金刚石切割法容易产生裂纹和碎片；化学刻蚀法刻蚀速度慢，使用强酸（氢氟酸、硫酸等）对环境污染。超短脉冲（飞秒或皮秒脉宽）加工成本过高、并存在一定的重凝层和热应力裂纹。激光背面湿式加工具有以下优点：（1）切口齐整，少甚至无碎屑和重凝层；（2）热应力较小，可以避免对热敏感的材料破坏；（3）加工过程中，在重力作用和微射流冲击双重作用下碎屑更易排出，减少崩边和裂纹。因此，激光背面湿式加工有望实现较厚蓝宝石基片的低损伤、高质量的成形切割，是一种应用前景良好的加工方法。　　本文首先配置含有微纳颗粒的混合工作液体，分析微纳颗粒的来源以及成分，研究微纳颗粒对加工过程的影响规律；接着研究激光诱导含有微纳颗粒工作液体产生温和气泡的特性，研究微纳颗粒、温和气泡、沉积层之间的关系，分析微纳悬浮颗粒辅助激光诱导背面湿式切割（LIBWD，Laser induced backside wet dicing）蓝宝石基片的加工机理和材料去除过程；最后进行激光诱导背面湿式切割蓝宝石基片的工艺实验，优化加工工艺参数，实现蓝宝石基片的激光背面湿式成形切割，主要研究方法和结论如下：　　1.搭建激光诱导背面湿式切割及监测系统，由脉冲光纤激光加工平台、高速摄像平台、微夹具平台三部分组成。配置含有颗粒的工作液体，进行对比实验，实验结果表明微纳颗粒来源于化学反应过程，其成分主要由硫酸铜、氢氧化铜和碱式硫酸铜组成，微纳悬浮颗粒可以提高工作液体对激光的吸收率和避免大气泡的产生。　　2.研究激光诱导背面湿式切割蓝宝石基片过程中所诱导气泡的动态特征和形态特征和微射流的流场分布，研究温和气泡对加工过程的作用机制；实验结果表明，激光诱导产生的温和气泡主要是由于激光辐照微米悬浮颗粒而产生的，而且其持续时间和最大尺寸都小于硫酸铜水溶液作为工作液体时所诱导产生的气泡。　　3．分析蓝宝石切割过程中沉积层的形成机理和沉积层的成分，推导出相关的化学反应方程式，研究材料去除机理和过程。沉积层的形成主要基于激光诱导的光化学反应，其成分为硫酸铜、氢氧化铜和氧化铜。含有微纳悬浮颗粒的工作液体可以提高蓝宝石对激光的吸收率，促进沉积层的形成，微射流及其冲击作用能起到辅助增强的作用，可以带走加工产生的碎屑、更新加工作区域的工作液体、使得微纳颗粒充分悬浮。　　4．根据机理研究结果，对激光诱导背面湿式切割蓝宝石基片加工系统进行改进并进行工艺试验。使用磁力搅拌使微纳颗粒充分悬浮，并设计夹具以实现工件的快速装夹和取片。采用单因素实验法研究激光脉冲宽度，激光能量密度，激光扫描速度对刻槽尺寸以及刻槽表面形貌的影响规律。实验结果表明：当激光脉冲宽度增加时，刻槽的深度以及宽度增加；激光能量密度增加时，刻槽的深度及宽度先增加然后趋于平稳；激光扫描速度增加时，刻槽的深度以及宽度减小；多次重叠的扫描路径可以显著提升刻槽的深宽比，采用圆形排样方案可以获得较高的材料利用率。采用优化的激光背面湿式切割工艺参数：脉宽200ns、激光能量密度为99.123 J/cm2、扫描速度150mm/s、重叠次数2次，重叠间距为0.0034mm，可以实现厚度430μm厚度蓝宝石基片的成形切割，切割样片可以承受约20MPa的压力，能满足使用要求。