CN101939129A - 用于激光蚀刻脆性构件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于激光蚀刻脆性构件以便为后来通过引入激光光束的囊状入射点(1)将构件(8)分离做好准备的方法，其中，入射点(1)被相互排列成线状并构成激光蚀刻线(2)，该激光蚀刻线用作为断裂起始线，其中，激光蚀刻线(2)被理解为一条通过所有入射点(1)的中心导引的虚拟线，在构件(8)上引入了至少两条在交点(3)处相交的激光蚀刻线(2)。为了确保在分离时断裂沿着激光蚀刻线进行，避免断裂偏离激光蚀刻线并且在断裂后均匀地形成构件的棱角，因此依据本发明提出，在交点(3)处引入至少一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点(4)，该交点入射点在交点(3)处针对性地减弱构件(8)。

Description

用于激光蚀刻脆性构件的方法
本发明涉及一种依据权利要求1的前序部分所述的用于激光蚀刻脆性构件以便为后来将构件分离做好准备的方法以及由这种方法所制成的构件。
这样的方法被用来代替机械的蚀刻方法，并在蚀刻技术中作为激光打孔被建立。此外，囊孔被相互排列成线状并作为脆性材料例如金属铸件或陶瓷的理论断裂边。这种方法也被用于陶瓷板的分离。
符合标准的是，入射点在激光蚀刻时以确定的间隔被引入到材料中。在这里，在x和y坐标线的交点处形成入射点的任意的重叠。零件随后可以沿着形成的蚀刻线被断裂。在一定条件下，通过未定义的交点，断裂可以在交点处朝着任意的方向被改变，这将导致零件的损坏。
激光蚀刻线或激光轨迹在下文中被理解为虚拟线，该虚拟线通过所有入射点的中心。
本发明的任务在于，说明一种用于激光蚀刻的方法，由此确保在分离时断裂总是沿着激光蚀刻线进行，避免断裂偏离激光蚀刻线并在断裂后均匀地形成零件的棱角。
依据本发明的任务被如此解决，即在交点处引入了至少一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点，该交点入射点针对性地在交点处减弱构件。由此可以确保的是，断裂总是沿着激光蚀刻线进行。避免了断裂偏离激光蚀刻线并在断裂后均匀地形成了零件的棱角。
在一种优选的实施方式中，在交点处至少再一次针对性地控制地进行蚀刻。这针对性地减弱了交点。
在本发明的布置形式中，交点入射点在交点处被如此控制，以致于其深度等于或大于在激光蚀刻线上的在交点周围的入射点的深度。较大的深度意味着零件在交点处的较大的减弱。
激光蚀刻线也可以在交点处终止。在这种情况下，激光蚀刻线在在交点区域内构成T字型而不是x型。这也可以被理解为交点。
在本发明的一种布置形式中，在构件的两个相对的表面上如此引入激光蚀刻线，以致于其位于两个相交的平面上且交点入射点位于所述平面的交线上。这极大地简化了沿着激光蚀刻线的断裂。
优选在不位于交点上的入射点处也引入至少一个另外的针对性地控制的且不是偶然形成的入射点。由此减弱了整个激光蚀刻线。
入射点并从而激光蚀刻线优选被如此引入，以致于在激光蚀刻的构件断裂后沿着激光蚀刻线形成至少三个零件。激光蚀刻线不必是直线，而也可以是曲线。
在本发明的改进方案中，所有的交点通过至少两个被针对性地控制的交点入射点减弱。由此可以确保，所有的交点也都被有效地减弱。
利用上述方法制成的构件优选包括陶瓷，例如氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅或者玻璃。也可以使用这些材料的组合。
在一种实施方式中，在该构件中引入了孔或凹槽。激光蚀刻可以与孔或凹槽的引入同时进行。
在一种优选的实施方式中，该构件被构成为板状并包括厚度小于或等于1.7mm的陶瓷。该厚度首先适合于所描述过的依据本发明的方法。
该构件优选具有至少两个平面平行的表面。这简化了制造。然而该构件也可以被三维地构成。
在本发明的优选的布置形式中，相交的激光蚀刻线被布置为彼此成90°+/-1°的夹角，即成直角。由此在断裂后形成矩形的构件。
该构件优选是被作为电子或电气构件的基底使用的陶瓷板。
下面借助于附图进一步说明本发明。
图6借助于三种实施方式示出依据现有技术的激光蚀刻。为了为后来的构件的分离做准备，在构件8上引入了激光光束的囊状入射点1。该入射点1被相互排列成线状并构成激光蚀刻线2，该激光蚀刻线在后来构件断裂成更小的构件时作为断裂起始线。在这里以及在对本发明的整个说明中，激光蚀刻线2被理解为虚拟线，该虚拟线通过所有入射点1的中心。在构件8上引入有至少两条在交点3处相交的激光蚀刻线2。入射点1被任意地布置在交点3的区域13内。它们可以在区域13内被相邻布置(图6b)、重叠布置(图6a)或相互接触布置(图6c)。断裂起始线在交点处没有被清晰地定义。由此产生的结果是，断裂在交点处朝着任意的方向被改变，这将导致零件的损坏。
图1借助于构件8上的通过所有入射点1的中心的两条激光蚀刻线2示意地示出本发明。在这两条激光蚀刻线2的交点3上引入了一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点4，该交点入射点在交点3处针对性地减弱构件8。即使一个或多个入射点偶然地在区域13(见图6)内被围绕交点引入，总有至少一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点4被引入。交点入射点4被理解为激光蚀刻线2的在交点3处的入射点。
图2示出具有表面9a的构件8，利用激光光束在该表面上引入入射点1，该入射点构成两条激光蚀刻线2。在激光蚀刻线2的交点3处引入了交点入射点4。入射点1的深度通过附图标记14a表示，并且交点入射点4的深度通过附图标记14b表示。交点入射点4的深度14b，如图2所示，大于入射点1的深度14a。由此交点3被针对性地比周围的入射点1减弱更多。图2也说明了在构件8中的有角的孔7，即构件8可以根据使用情况被任意地构成。
图3示出具有两条激光蚀刻线2的构件8，其中的一条在另一条激光蚀刻线的交点3处终止。该交点3也借助于交点入射点4被减弱。在这种情况下，激光蚀刻线2在交点3区域内构成T字型而不是x型。然而这也可以被理解为交点。在这样情况下，在构件8断裂后沿着激光蚀刻线2形成用11a、11b、11c所标记的三个构件。
图4示出具有两个表面9a、9b的构件8，入射点1在该表面上形成相交的激光蚀刻线2。此外，激光蚀刻线2被如此布置，即它们位于两个相交平面10a、10b上，其中，第一个平面10a 通过激光蚀刻线2a、2b构成，第二个平面10b通过激光蚀刻线2c、2d构成。此外，激光蚀刻线2a、2c位于表面9a上且激光蚀刻线2b、2d位于表面9b上。两个平面9a、9b的交点入射点4位于两个平面10a、10b的交线15上。由此通过两个交点入射点4，构件从“上”和从“下”在交点3处被减弱。
图5示出厚度S为1.7mm以及具有表面9a的板状构件8，激光蚀刻线2被施加在该表面上。每两个相交的激光蚀刻线2相互构成为90°+/-1°的角度α。在这里，在交点3处也施加有至少一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点4，该交点入射点针对性地在交点3处减弱构件8。这样的板状构件8是被作为电子或电气构件的基底使用的陶瓷板。它的厚度S优选小于等于17mm。
双重的入射点的位置偏差最大为+/-30μm。由此保证了断裂总是沿着激光蚀刻线进行。避免了断裂偏离激光蚀刻线。在断裂后均匀地形成零件的棱角。
本发明的任务在于通过激光蚀刻针对性地被控制地对构件打孔。该构件在激光蚀刻后保持块状，并可以在稍后的时刻通过施加外力沿着激光蚀刻线被断开。
在这种方法中，激光装置被如此控制，即在至少两条交线成任意角度的激光线的至少一个交点处在零件的表面上形成至少一个针对性地控制引入的(不是偶然形成的)入射点。在两条激光蚀刻线的交点处至少再一次进行在相同入射点处的针对性的控制，该入射点定义了交点。

Claims (14)

1.用于激光蚀刻脆性构件(8)以便为后来通过引入激光光束的囊状入射点(1)将所述构件分离做好准备的方法，其中，所述入射点(1)被相互排列成线状并构成用作断裂起始线的激光蚀刻线(2)，其中，激光蚀刻线(2)被理解为一条通过所有入射点(1)的中心导引的虚拟的线，并且在所述构件(8)上引入了至少两条在交点(3)处相交的激光蚀刻线(2)，其特征在于，在所述交点(3)处引入了至少一个被针对性地控制的、不是偶然形成的交点入射点(4)，所述交点入射点在所述交点(3)处针对性地减弱所述构件(8)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述交点(3)处至少再一次针对性地控制地进行蚀刻。
3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述交点入射点(4)被如此控制，以致于其深度等于或大于在所述激光蚀刻线(2)上的在所述交点(3)周围的入射点(1)的深度。
4.按权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，激光蚀刻线(2)在所述交点(3)处终止。
5.按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述构件(8)的两个相对的表面(9a、9b)上如此引入激光蚀刻线(2)，以致于其位于两个相交的平面(10a、10b)上且所述交点入射点(4)位于所述平面(10a、10b)的交线上。
6.按权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在不位于交点(3)上的入射点(1)处也引入了至少一个另外的针对性地控制的且不是偶然形成的入射点。
7.按权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述入射点并从而所述激光蚀刻线(2)被如此引入，以致于在激光蚀刻的构件(8)断裂后沿着所述激光蚀刻线(2)形成至少三个零件(11a、11b、11c)。
8.按权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所有的交点(3)通过至少两个被针对性地控制的交点入射点(4)减弱。
9.利用按权利要求1至8中任一项所述的方法制成的构件，其特征在于，所述构件(8)包括陶瓷例如氧化铝、氧化锆、氮化铝、氮化硅或者玻璃。
10.按权利要求9所述的构件，其特征在于，在所述构件(8)中还引入了孔(7)或凹槽。
11.按权利要求9或10所述的构件，其特征在于，所述构件(8)被构成为板状并且包括厚度小于或等于1.7mm的陶瓷。
12.按权利要求9至11中任一项所述的构件，其特征在于，所述构件(8)具有至少两个平面平行的表面(9a、9b)。
13.按权利要求9至12中任一项所述的构件，其特征在于，相交的直线形的激光蚀刻线(2)被布置为彼此成90°+/-1°的夹角，即成直角。
14.按权利要求9至13中任一项所述的构件，其特征在于，所述构件(8)是被作为电子或电气构件的基底使用的陶瓷板。
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