該位置開始。
[0132] W上述的方式,沿著輪廓線5的整個周圍產(chǎn)生了多個V形裂縫線6V,其分別由正好 兩個裂縫線部分構(gòu)成,該兩個裂縫線部分輪廓線5上一個同樣的位置,在內(nèi)部輪廓1的表面 部分上導向遠離輪廓線5,該兩個裂縫線部分位于所述輪廓線和應力釋放線部分11之間, 與該應力釋放線部分11相交并且導向進入位于應力釋放線部分11內(nèi)的內(nèi)部輪廓1的區(qū)域 中。一個同樣的V形裂縫線6V的兩邊因此沿著輪廓線5在相應的裂縫線的頂點的位置處 的切線導向朝向此切線,觀察到關(guān)于法線對稱,即在法線的兩側(cè),進入內(nèi)部輪廓1。根據(jù)線5 和11的圓周W及還有運兩個圓線彼此的間隔,例如α= 10°的較小角α或者甚至例如 α= 35°的較大角是可能的。
[0133] 由此即使運樣是優(yōu)選的,裂縫線部分6a、6b、……也不需要明確地直接開始于輪 廓線5上的一個位置而是可開始于與輪廓線5微微間隔地位于內(nèi)部輪廓材料1內(nèi)的位置并 且可在應力釋放線部分11上被導入位于內(nèi)部輪廓材料1內(nèi)的材料部分(然后計算在一方 面的相應的裂縫線部分與輪廓線5的虛連續(xù)切線和另一方面的對輪廓5的切線之間的角度 曰)。
[0134] W上述的方式,沿著圓線5、11的周圍優(yōu)選地產(chǎn)生五至十個V形裂縫線。
[0135] 由此安排和取向裂縫線6V或其裂縫線部分6曰、化從而在材料去除激光步驟(C) 期間和/或之后改進了分離行為。在材料區(qū)域激光步驟(C)之后剩余的材料環(huán)被特別地分 割使得圓環(huán)的各段可被容易地分離。嘗試建立進入V切口的內(nèi)部定向應力從而在材料去除 激光步驟(C)之后盡可能通過部分段向內(nèi)按壓它們自己。然而運些V切口不是絕對必要的, 因為沒有它們,根據(jù)本發(fā)明的方法也可起作用。
[0136] 因此,在兩個結(jié)構(gòu)5和11之間的圓環(huán)部分的材料中刻有V形裂縫線的環(huán)材料部分 中的一些(此處:一個相同的V形裂縫線的兩邊之間的近似Ξ角形部分)可朝向內(nèi)部輪廓 1的中屯、移動(如果它們已經(jīng)借助區(qū)域6-1、6-2、……而完全分離)而不與相鄰的環(huán)材料 部分互連。
[0137] 圖5d最后示出裂縫限定步驟化)之后的材料去除步驟(C)。(在圖5d中,為了清 楚起見,僅示出在步驟化)中引入的V形裂縫線中的Ξ個)。
[013引在步驟(C)中,在此未示出,由激光器14產(chǎn)生的材料去除激光束7導向朝向基板 表面。如對于圖4所述的,與步驟(a)、(b)、(d)中大量內(nèi)部損壞區(qū)域的引導相比,材料去除 激光束7的參數(shù)不同于激光束3,不同如下:應用具有伴隨材料去除的點聚焦或點損壞。波 長:在300皿和11000皿之間;尤其適于532皿或10600皿。脈沖持續(xù)時間:1化S、20ns或 甚至 3000μS。
[0139] 如圖5d示出,利用激光束7在應力釋放線部分11內(nèi),同樣環(huán)形地并且沿著輪廓圓 5或應力釋放線圓11的整個周圍延伸的去除線9(運里僅示出部分)被刻到內(nèi)部輪廓1的 材料中。在徑向方向上(朝向內(nèi)部輪廓1的中屯、觀察),去除線9距應力釋放線11的間隔 在此為應力釋放線11距位于外部的輪廓線5的間隔的大約25%。因此去除線9距輪廓線 5的間隔8為1. 25倍的應力釋放線11距輪廓線5的間隔。因此,引導去除線9使得它仍與 裂縫線部分6a、6b、……的位于內(nèi)部的端相交(從內(nèi)部輪廓1的中屯、觀察)。
[0140] 在沿著輪廓線5或應力釋放線11的整個周圍引入去除線之后,內(nèi)部輪廓1的中屯、 的位于去除線9內(nèi)的材料部分從基板2分離,因為沿著去除線9,在整個基板厚度10上去除 基板材料(參見圖9)。因此,僅僅剩余的是要被分離的內(nèi)部輪廓1的位于去除線9和輪廓 線5之間的環(huán)部分。 陽141] 在一方面的去除線9的邊緣與另一方面的輪廓線5之間,在每個V形裂縫線的兩 臂之間產(chǎn)生了近似Ξ角形環(huán)部分(見附圖標記1'),該近似Ξ角形環(huán)部分事實上仍與相鄰 環(huán)部分的材料連接(并且在此被表征為仍要被分離的輪廓殘余且具有附圖標記Ir)但能夠 被向內(nèi)去除而不引入可能損壞剩余基板2的材料的應力。 陽142] 在運里未示出的后處理步驟中(在步驟(a)至(d)之后實施的),從剩余基板2借 助可垂直于基板平面移動的機械沖壓來分離剩余不需要的輪廓殘余Ir(它還包括應力釋 放部分1')。 陽143] 圖6示出圖5a的將應力釋放線部分11引入要被分離的內(nèi)部輪廓1的基板材料的 替代形式。代替單個圓周,圓應力釋放線部分11W及應力釋放螺線11S在此可被刻到要被 分離的內(nèi)部輪廓2的材料中,該應力釋放螺線IIS接近輪廓線5的路線,從內(nèi)部輪廓1的中 屯、導出,徑向向外觀察時,在自身內(nèi)卷繞并且旋轉(zhuǎn)大約3. 5次。
[0144] 如圖7所示,本發(fā)明不僅可被用于從基板2分離封閉式內(nèi)部輪廓1,而且還用于分 離復雜形狀的外部輪廓1,其形狀(例如參見圖7中輪廓線5的燕尾形部分)使得基板2的 外部輪廓1不能利用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法而不將應力裂縫引入剩余基板材料2來產(chǎn)生。位 于一方面的輪廓線5與另一方面的去除線9之間的V形裂縫線6V-U6V-2、……的兩個位 置相反的臂的角度α在此為10°。在圖7中,與圖5a至化相同或相應的特征則標出相同 的附圖標記。垂直于基板平面的基板厚度用附圖標記10來表示。取向朝向入射激光福射 3、7的基板表面具有附圖標記4v(基板前側(cè)),而位置相反的基板表面具有附圖標記4r(基 板后側(cè))。
[0145] 如圖7所示,接近輪廓線5的路線的應力釋放線部分11的引入因此不是絕對必要 的。 陽146] 因此本發(fā)明可尤其被用于分離具有內(nèi)部凹陷的輪廓。 陽147] 圖8示出可產(chǎn)生的裂縫線部分6a、6b、……(沿著輪廓線5的路線有區(qū)別)如何 基本上分別起始于輪廓線5處并且導向要被分離的輪廓1的材料中的若干不同可能性:圖 8a示出V形標準裂縫線(同樣參見圖5c)。圖8b示出沿著輪廓線路線5的V形多個裂縫 線,其中相鄰的V形裂縫線在取向朝向彼此的臂處交叉。圖8c示出由于V形裂縫線的僅一 個臂的獨自引入產(chǎn)生的開放式裂縫線。
[0148] 圖9示出如何可利用附加的沉淀材料18 (運里:聚甲醒)來排除要被分離的內(nèi)部 輪廓的位于內(nèi)部的材料部分,該要被分離的內(nèi)部輪廓在引入去除線9之后從基板2或從輪 廓剩余Ir中完全地分離(可能還有部分的輪廓剩余Ir仍不期望地粘附到基板2)。在圖9 中(并且同樣在圖10中)相同的附圖標記再次指示已經(jīng)根據(jù)運些附圖標記描述的本發(fā)明 的特征。
[0149] 如圖9示出,與激光束3相比之下高的材料去除激光束7的光束功率經(jīng)由(其次 參見圖10)光束引導光學單元21禪合到基板2上。在夾持裝置16(例如夾盤)上安裝基 板2使得在要分離的內(nèi)部輪廓1下面的區(qū)域中,氣體密封腔17被設(shè)置在基板后側(cè)4r上。
[0150] ("上面"運里是取向朝向入射激光束的基板前側(cè)4v)。沉淀材料18被預先引入 腔17內(nèi),且現(xiàn)在通過借助光學單元21將激光束7經(jīng)過基板2聚焦到腔17中在所述材料去 除步驟(C)的開始處被汽化(圖9a)。作為激光束導致的汽化的結(jié)果,汽化的沉淀材料沉 淀在基板后側(cè)4r位于腔17中的部分上并且形成(圖9b)在對應于要被分離的內(nèi)部輪廓1 的基板后側(cè)4r的至少一個表面上,禪合層18'改進基板材料內(nèi)的激光束7的禪合。用于沉 淀在后側(cè)表面4r上的材料18的汽化被實施大約…秒。因為基板2的材料對于激光福射λ 是透明的,然而層18'的材料對λ是不透明的,因此改進基板材料內(nèi)的光束7的禪合。 陽151] 隨后,通過光學單元21將激光照射7經(jīng)過基板聚焦15到后側(cè)表面4r(參見圖9b)。 對應于表征去除線9的幾何結(jié)構(gòu),通過光束7沿著線9相繼從基板后側(cè)4r朝向基板前側(cè)4v的多個通路引導激光福射7的焦點15從而作為引入的高激光能量的結(jié)果,在整個基板厚度 10上觀察,沿著去除線9連續(xù)地去除基板材料或汽化它。在沿著去除線9的輪廓隨著焦點 15逐漸從后側(cè)4r移動到前側(cè)4v引導的大量(例如15次)通過之后,最終通過在腔17中 主導的蒸汽壓強分離并向上排出了位于去除線9 (運里為了簡單表現(xiàn)起見,僅示出一次且 在腔17上的中屯、內(nèi))內(nèi)的內(nèi)部輪廓1的材料。利用腔17中足夠高的蒸汽壓強,也可由此 (參見圖5d)來輔助不期望的輪廓殘余Ir的分離。
[0152] 圖10示出用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的裝置,被提供有W普通激 光頭配置的光束產(chǎn)生和光束形成布置19。單元包括19包含兩個激光器12 (用于產(chǎn)生單獨 內(nèi)部損壞區(qū)域的具有較低激光強度的激光束3的產(chǎn)生)和14 (用于產(chǎn)生較高強度的材料去 除激光束7)W及同樣兩個光束引導光學單元20和21,該兩個光束引導光學單元20和21 分別具有隨后與F-θ透鏡連接的檢流計掃描器W用于光束檢測(運種光學單元的構(gòu)造是 本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的)。經(jīng)由單元20的F-θ透鏡和檢流計掃描器聚焦,激光器12的激 光福射3因此被引導朝向基板2的表面并且借助檢流器掃描器適當?shù)剞D(zhuǎn)向W用于產(chǎn)生輪廓 線5。相應地,經(jīng)由單元21的F-Θ透鏡和檢流計掃描器聚焦,激光器14的激光福射7被成 像在基板2的表面并且被單元21的檢流器掃描器轉(zhuǎn)向W產(chǎn)生去除線9。 陽153]可選地,也可使用靜止的透鏡系統(tǒng)代替使用移動的透鏡系統(tǒng)(然后移動基板)。[0154] 中央控制單元在此被配置為具有適當存儲器、程序等的PC 22,經(jīng)由雙向數(shù)據(jù)與控 制線23借助單元19來控制光束產(chǎn)生、光束聚焦和光束轉(zhuǎn)向。 陽155]用于產(chǎn)生兩個不同的激光束3與7的光束引導透鏡系統(tǒng)20與21中的差異如下: 與光束3相比較,例如利用校正的F-Θ透鏡來引導激光束7朝向表面,運導致點聚焦的形 成。用于光束7的透鏡的焦距顯著大于用于光束3的,例如120mm相比于40mm。
【主權(quán)項】
1. 一種用于在平坦基板(2)中產(chǎn)生輪廓(1)并用于從所述基板(2)中分離所述輪廓 (1)的方法,尤其用于在平坦基板(2)中產(chǎn)生內(nèi)部輪廓(1)并用于從所述基板(2)中去除所 述內(nèi)部輪廓(1), 其中 在輪廓限定步驟(a)中,借助沿著表征要被產(chǎn)生的所述輪廓(1)的輪廓線(5)在所述 基板(2)上被引導的激光束(3),在所述基板材料中產(chǎn)生大量單獨的內(nèi)部損壞區(qū)域(5-1、 5- 2、……),以及在所述輪廓限定步驟(a)之后執(zhí)行的材料去除和/或材料變形步驟(c) 中,借助在所述基板(2)上被引導的和/或輻射到所述基板(2)上的激光束,通過材料去除 和/或通過塑性變形從所述基板(2)中去除基板材料和/或從所述基板(2)中分離基板材 料。2. 根據(jù)前述權(quán)利要求所述的方法, 其特征在于, 在所述輪廓限定步驟(a)之后執(zhí)行的材料去除和/或材料變形步驟(c)是或包含材料 去除步驟,其中,借助沿著去除線(9)在所述基板(2)上被引導的材料去除激光束(7),在整 個基板厚度(10)上去除所述基板材料,所述去除線(9)沿著所述輪廓線(5)延伸但距后者 有一間隔(8)并且也在要被分離的所述輪廓(1)中,優(yōu)選地由氣體噴嘴與過程氣體的使用 來輔助所述材料去除步驟。3. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法, 其特征在于, 在所述輪廓限定步驟(a)之后執(zhí)行的所述材料去除和/或材料變形步驟(c)是或包含 材料變形步驟,其中,借助在要被分離的所述輪廓(1)上被引導的和/或輻射到要被分離的 所述輪廓(1)上并產(chǎn)生基板材料的塑性變形的激光束,尤其是C02激光束,要被分離的所述 輪廓(1)的基板材料被熱變形從而從所述基板(2)中去除它和/或從所述基板(2)中分離 它, 優(yōu)選地由氣體噴嘴與過程氣體的使用來輔助所述材料變形步驟。4. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法, 其特征在于, 在所述材料去除和/或材料形變步驟(c)之前并且此外還優(yōu)選在所述輪廓限定步驟 (a)之后執(zhí)行的裂縫限定步驟(b)中,借助在所述基板⑵上被引導的激光束(3),沿著多 個裂縫線部分^a、6b、……),在所述基板材料中分別產(chǎn)生大量單獨的內(nèi)部損壞區(qū)域(6-1、 6- 2、……),其中從所述輪廓線(5)觀察,所述多個裂縫線部分(6a、6b、……)以角度α>0° 導向遠離所述輪廓線(5)并且進入要被分離的所述輪廓(1)內(nèi), 所述去除線(9)優(yōu)選地與所述裂縫線部分(6a、6b、……)交叉。5. 如前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法, 其特征在于, 在所述材料去除和/或材料變形步驟(c)之前并且優(yōu)選在所述輪廓限定步驟(a)與所 述裂縫限定步驟(b)之間執(zhí)行的應力釋放步驟(d)中,借助在所述基