EP2209586A1 - Verfahren zum laserritzen von spröden bauteilen - Google Patents

Verfahren zum laserritzen von spröden bauteilen

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Publication number
EP2209586A1
EP2209586A1 EP08848569A EP08848569A EP2209586A1 EP 2209586 A1 EP2209586 A1 EP 2209586A1 EP 08848569 A EP08848569 A EP 08848569A EP 08848569 A EP08848569 A EP 08848569A EP 2209586 A1 EP2209586 A1 EP 2209586A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
component
laser scribe
laser
line
crossing point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08848569A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Claus Peter Kluge
Michael Hemerle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ceramtec GmbH
Original Assignee
Ceramtec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ceramtec GmbH filed Critical Ceramtec GmbH
Publication of EP2209586A1 publication Critical patent/EP2209586A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/04—Cutting or splitting in curves, especially for making spectacle lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
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    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
    • C03B33/0222—Scoring using a focussed radiation beam, e.g. laser
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    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/15—Sheet, web, or layer weakened to permit separation through thickness

Definitions

  • the invention relates to a method for laser scribing of brittle components in preparation for its subsequent separation according to the preamble of claim 1 and a component which has been processed by this method.
  • Such a method is used to replace mechanical cutting methods and has established itself as laser drilling in the scratching technique.
  • Blind holes are lined up in a line and serve as predetermined breaking edges in brittle materials such as metal casting or ceramics. This method is also used for separating ceramic plates.
  • Undefined crossing points can change the break at the intersections in any direction, resulting in the failure of the parts.
  • the invention has for its object to provide a method for laser scribing, which ensures that when separating the break always runs along the laser scribe line, deviations deviating from the laser scribe line are avoided and the corners of the items are evenly shaped after breaking.
  • This object is achieved according to the invention by introducing into the crossing point at least one selectively controlled and not accidentally generated crossing point injection, which weakens the component at the point of intersection. This ensures that the break always runs along the laser scribe line. Deviations from the laser scribe line are avoided and the corners of the individual parts are evenly shaped after breaking.
  • At least one further time targeted control is injected into the crossing point. This specifically weakens the crossing point.
  • Shots are controlled in the crossing point so that their depth is equal to or greater than the depth of the shots surrounding the crossing point on the laser scribe lines.
  • a greater depth means a greater weakening of the component at the crossing point.
  • Area of the crossing point in this case form a T-shape and not an x-shape. But this is also understood as a crossing point.
  • laser scribe lines are placed on two opposite surfaces of the component so that they are located on two intersecting planes and the intersection point bullet points are on the intersection line of the planes. This greatly facilitates breaking along the laser scribe lines.
  • At least one further deliberately controlled and not accidentally occurring shot is preferably also introduced in shots which do not lie at any crossing point. As a result, the entire laser scribe line is weakened.
  • the shots and thus the laser scribe lines are preferably introduced so that after the breaking of the laser-scritted component along the laser scribe lines at least 3 individual parts.
  • the laser scribe lines do not have to be straight, but can also run in curved lines.
  • all crossing points are weakened by at least two selectively controlled crossing point injections. This ensures that all intersections are really weakened.
  • a component produced by the method just described preferably consists of ceramics, such as aluminum oxides, zirconium oxides, aluminum nitrides, silicon nitrides or glass. It is also possible to use combinations of these materials.
  • the component holes or notches are introduced in one embodiment.
  • the slitting can be done simultaneously with the introduction of these holes or notches.
  • the components are plate-shaped and consist of a ceramic with a thickness less than or equal to 1, 7 mm. This thickness is particularly suitable for the method according to the invention described.
  • the components preferably have at least two plane-parallel surfaces. This simplifies the production. However, the components can also be formed in three dimensions.
  • intersecting laser scribe lines are at an angle of 90 ° +/- 1 °, i. arranged at right angles to each other. As a result, rectangular components are produced after breaking.
  • the components are preferably ceramic plates which are used as substrates for electronic or electrical components.
  • FIG. 6 shows the laser scribing according to the prior art with reference to three embodiments.
  • a component 8 On a component 8, sack-like shots 1 of a laser beam are introduced in preparation for its subsequent separation. These bullets 1 are lined up in a line and form a laser scribe line 2, which serves as a break initiation line during later breakage of the component into individual smaller components.
  • a laser scribe line 2 is understood here and in the entire description of this invention to be an imaginary line which leads through the center of all the shots 1.
  • On the component 8 at least two laser scribe lines 2 crossing each other in a crossing point 3 are introduced.
  • the bullets 1 in the region 13 of the crossing points 3 are arranged at random. They can be arranged next to one another in the region 13 (FIG. 6b), overlapping (FIG. 6a) or touching one another (FIG. 6c).
  • the break initiation line is not sharply defined at the intersection. As a result, the break at the crossing points can be changed in any direction, resulting in failure
  • FIG. 1 shows the invention schematically on the basis of two laser scribe lines 2 on a component 8, which lead through the center of all the injections 1.
  • a purposefully controlled and not accidentally generated intersection point margin 4 is introduced, which weakens the component 8 at the intersection point 3 in a targeted manner. Even if one or more shots have been introduced by chance into the region 13 (see FIG. 6) around the point of intersection, at least one intersection point shot 4 that is controlled in a controlled manner and does not occur by chance is always generated
  • intersection point margin 4 is meant a shot into the intersection point 3 of the laser scribe lines 2.
  • FIG. 2 shows a component 8 with a surface 9a into which shots 1 were introduced with a laser beam which form two laser scribe lines 2.
  • a crossing point shot 4 has been introduced.
  • the depth of the shots 1 is indicated by the reference numeral 14a
  • the depth of the crossing point shank 4 is designated by the reference numeral 14b.
  • the depth 14b of the intersection point bullet 4 is greater than the depth 14a of the bullets 1.
  • the crossing point 3 is purposefully more weakened than the surrounding ones
  • FIG. 1 also illustrates an angular bore 7 in the component 8, i. the component 8 can be formed arbitrarily, depending on the application.
  • FIG. 3 shows a component 8 with two laser scribe lines 2, one of which ends at the intersection point 3 of the other laser scribe line. This intersection point 3 is weakened with a crossing point shot 4.
  • the laser scribe lines 2 in the region of the crossing point 3 in this case form a T-shape and not an x-shape. But this is also understood as a crossing point.
  • FIG. 4 shows a component 8 with two surfaces 9a, 9b on which shots 1 intersect laser scribe lines 2.
  • the laser scribe lines 2 are arranged so that they are located on two intersecting planes 10a, 10b, wherein a first plane 10a is formed by the laser scribe lines 2a, 2b and the second plane 10b is formed by the laser scribe lines 2c, 2d.
  • a first plane 10a is formed by the laser scribe lines 2a, 2b
  • the second plane 10b is formed by the laser scribe lines 2c, 2d.
  • FIG. 5 shows a plate-shaped component 8 with a thickness S of 1.7 mm and with a surface 9a on the laser scribe lines 2.
  • Each two intersecting laser scribe lines 2 form an angle ⁇ of 90 ° + - 1 ° to each other.
  • the crossing points 3 at least one specifically controlled and not accidentally generated crossing point shot 4 is introduced, which is the component
  • Such plate-shaped components 8 weakens specifically at the intersection point 3.
  • Such plate-shaped components 8 are ceramic plates which are used as substrates for electronic or electrical components. Its thickness S is preferably less than or equal to 1.7 mm.
  • the position tolerance of the double shots is maximum +/- 30 ⁇ m. This ensures that the break always runs along the laser scribe line. Fractures deviating from the laser scribe line are avoided. The corners of the items after breaking are evenly shaped.
  • the object of this invention was to perforate a component targeted controlled by laser scribing.
  • the component remains as one piece after laser scribing and can be broken at a later time by applying an external force along the laser scribe lines.
  • the laser system is controlled so that at least one intersecting point of at least two laser lines with any angle of the cutting lines at least one deliberately introduced introduced (not accidentally incurred) bullet on a surface of the part.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserritzen von spröden Bauteilen (8) zur Vorbereitung für dessen spätere Vereinzelung durch Einbringen von sackartigen Einschüssen (1) eines Laserstrahls, wobei die Einschüsse (1) linienförmig aneinander gereiht werden und eine Laserritzlinie (2) bilden, die als Bruchinitiierungslinie dient, wobei unter Laserritzlinie (2) eine gedachte Linie verstanden wird, welche durch den Mittelpunkt aller Einschüsse (1) führt, und auf dem Bauteil (8) zumindest zwei einander in einem Kreuzungspunkt (3) kreuzende Laserritzlinien (2) eingebracht werden. Zur Sicherstellung dass beim Vereinzeln der Bruch immer entlang der Laserritzlinie verläuft, Brüche abweichend von der Laserritzlinie vermieden werden und die Ecken der Einzelteile nach dem Brechen gleichmäßig geformt sind wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in den Kreuzungspunkt (3) mindestens ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreuzungspunkt-Einschuss (4) eingebracht wird, der das Bauteil (8) gezielt am Kreuzungspunkt (3) schwächt.

Description

Verfahren zum Laserritzen von spröden Bauteilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laserritzen von spröden Bauteilen zur Vorbereitung für dessen spätere Vereinzelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Bauteil, welches mit diesem Verfahren bearbeitet wurde.
Ein derartiges Verfahren wird verwendet um mechanische Schneidverfahren zu ersetzen und hat sich als Laserbohren auch in der Ritztechnik etabliert. Dabei werden Sacklöcher linienförmig aneinander gereiht und dienen bei spröden Ma- terialien wie Metallguss oder Keramiken als Sollbruchkanten. Dieses Verfahren wird auch zum Vereinzeln von Keramikplatten verwendet.
Standardmäßig werden beim Laserritzen Einschüsse in definierten Abstand in das Material eingebracht. Hierbei entstehen an den Kreuzungspunkten der x- und y-Linien beliebige Überlappungen der Einschüsse. Entlang der entstehen- den Ritzlinien kann das Teil anschließend gebrochen werden. Bedingt durch die
Undefinierten Kreuzungspunkte kann der Bruch an den Kreuzungen in jede beliebige Richtung verändert werden, was zum Ausfall der Teile führt.
Als Laserritzlinie oder Laserspur wird nachfolgend eine gedachte Linie verstanden, welche durch den Mittelpunkt aller Einschüsse führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Laserritzen anzugeben, mit dem sichergestellt ist, dass beim Vereinzeln der Bruch immer entlang der Laserritzlinie verläuft, Brüche abweichend von der Laserritzlinie vermieden werden und die Ecken der Einzelteile nach dem Brechen gleichmäßig geformt sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in den Kreuzungspunkt mindestens ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreu- zungspunkt-Einschuss eingebracht wird, der das Bauteil gezielt am Kreuzungspunkt schwächt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Bruch immer entlang der Laserritzlinie verläuft. Brüche abweichend von der Laserritzlinie werden vermieden und die Ecken der Einzelteile sind nach dem Brechen gleichmäßig geformt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in den Kreuzungspunkt mindestens ein weiteres Mal gezielt gesteuert eingeschossen. Dies schwächt gezielt den Kreuzungspunkt.
In erfinderischer Ausgestaltung werden der oder die Kreuzungspunkt-
Einschüsse in den Kreuzungspunkt so gesteuert, dass deren Tiefe gleich oder größer ist als die Tiefe der den Kreuzungspunkt umgebenden Einschüsse auf den Laserritzlinien. Eine größere Tiefe bedeutet eine größere Schwächung des Bauteils am Kreuzungspunkt.
Es kann auch eine Laserritzlinie im Kreuzungspunkt enden. Die Laserritzlinien im
Bereich des Kreuzungspunktes bilden in diesem Fall eine T-Form und keine x- Form. Dies wird aber auch als Kreuzungspunkt verstanden.
In einer erfinderischen Ausgestaltung werden auf zwei sich gegenüberliegenden Oberflächen des Bauteils Laserritzlinien so eingebracht, dass sie sich auf zwei sich kreuzenden Ebenen befinden und sich die Kreuzungspunkt-Einschüsse auf der Schnittlinie der Ebenen befinden. Dies erleichtert das Brechen entlang der Laserritzlinien enorm.
Bevorzugt wird auch in Einschüsse, die auf keinem Kreuzungspunkt liegen, mindestens ein weiterer gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Ein- schuss eingebracht. Hierdurch wird die gesamte Laserritzlinie geschwächt.
K \ausland\OZ07087 doc Die Einschüsse und damit die Laserritzlinien werden bevorzugt so eingebracht, dass nach dem Brechen des lasergeritzten Bauteils entlang den Laserritzlinien mindestens 3 Einzelteile entstehen. Die Laserritzlinien müssen nicht geradlinig, sondern können auch in gekrümmten Linien verlaufen.
In Weiterbildung der Erfindung werden alle Kreuzungspunkte durch mindestens zwei gezielt gesteuerte Kreuzungspunkt-Einschüsse geschwächt. Hierdurch ist sichergestellt, dass auch wirklich alle Kreuzungspunkte geschwächt sind.
Ein Bauteil hergestellt mit dem eben beschriebenen Verfahren besteht bevorzugt aus Keramiken, wie Aluminiumoxide, Zirkonoxide, Aluminiumnitride, Siliziumnitri- de oder aus Glas. Es können auch Kombinationen dieser Werkstoffe eingesetzt werden.
In dem Bauteil sind in einer Ausführungsform Bohrungen oder Kerben eingebracht. Das Lasserritzen kann zugleich mit dem Einbringen dieser Bohrungen oder Kerben erfolgen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bauteile plattenförmig ausgebildet und bestehen aus einer Keramik mit einer Dicke kleiner oder gleich 1 ,7 mm. Diese Dicke eignet sich vorzüglich für das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren.
Bevorzugt weisen die Bauteile mindestens zwei planparallele Oberflächen auf. Dies vereinfacht die Herstellung. Die Bauteile können jedoch auch dreidimensional ausgebildet sein.
In bevorzugter erfinderischen Ausgestaltung sind sich kreuzende Laserritzlinien in einem Winkel von 90° +/- 1 °, d.h. rechtwinklig zueinander angeordnet. Hierdurch werden nach dem Brechen rechteckige Bauteile erzeugt.
K \ausland\OZ07087 doc - A -
Bevorzugt sind die Bauteile Keramikplatten die als Substrate für elektronische oder elektrische Bauteile verwendet werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.
Figur 6 zeigt das Laserritzen nach dem Stand der Technik anhand von drei Aus- führungsformen. Auf einem Bauteil 8 werden zur Vorbereitung für dessen spätere Vereinzelung sackartige Einschüsse 1 eines Laserstrahls eingebracht. Diese Einschüsse 1 werden linienförmig aneinander gereiht und bilden eine Laserritzlinie 2, die beim späteren Brechen des Bauteils in einzelne kleinere Bauteile als Bruchinitiierungslinie dient. Unter einer Laserritzlinie 2 wird hier und in der ge- samten Beschreibung zu dieser Erfindung eine gedachte Linie verstanden, welche durch den Mittelpunkt aller Einschüsse 1 führt. Auf dem Bauteil 8 sind zumindest zwei einander in einem Kreuzungspunkt 3 kreuzende Laserritzlinien 2 eingebracht. Die Einschüsse 1 im Bereich 13 der Kreuzungspunkte 3 sind zufällig angeordnet. Sie können im Bereich 13 nebeneinander angeordnet sein (Figur 6b), überlappend (Figur 6a) oder einander berühren (Figur 6c). Die Bruchinitiierungslinie ist am Kreuzungspunkt nicht scharf definiert. Als Folge hiervon kann der Bruch an den Kreuzungspunkten in jede beliebige Richtung verändert werden, was zum Ausfall der Teile führt.
Figur 1 zeigt die Erfindung schematisch anhand von zwei Laserritzlinien 2 auf einem Bauteil 8, welche durch den Mittelpunkt aller Einschüsse 1 führen. Auf dem Kreuzungspunkt 3 der beiden Laserritzlinien 2 ist ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreuzungspunkt-Einschuss 4 eingebracht, der das Bauteil 8 gezielt am Kreuzungspunkt 3 schwächt. Auch wenn durch Zufall ein oder auch mehrere Einschüsse in den Bereich 13 (siehe Figur 6) um den Kreuzungspunkt herum eingebracht wurden, so wird immer mindestens ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreuzungspunkt-Einschuss 4
K \ausland\OZ07087 doc eingebracht. Unter Kreuzungspunkt-Einschuss 4 wird ein Einschuss in den Kreuzungspunkt 3 der Laserritzlinien 2 verstanden.
Figur 2 zeigt ein Bauteil 8 mit einer Oberfläche 9a in die Einschüsse 1 mit einem Laserstrahl eingebracht wurden, die zwei Laserritzlinien 2 bilden. In den Kreu- zungspunkt 3 dieser Laserritzlinien 2 ist ein Kreuzungspunkt-Einschuss 4 eingebracht worden. Die Tiefe der Einschüsse 1 ist mit dem Bezugszeichen 14a gekennzeichnet und die Tiefe des Kreuzungspunkt-Einschusses 4 ist mit dem Bezugszeichen 14b bezeichnet. Die Tiefe 14b des Kreuzungspunkt-Einschusses 4 ist, wie in der Figur 2 gezeigt, größer als die Tiefe 14a der Einschüsse 1 . Hier- durch ist der Kreuzungspunkt 3 gezielt stärker geschwächt als die umgebenden
Einschüsse 1 . Figur 2 verdeutlicht auch eine eckige Bohrung 7 im Bauteil 8, d.h. das Bauteil 8 kann beliebig, je nach Anwendungsfall, ausgebildet sein.
Figur 3 zeigt ein Bauteil 8 mit zwei Laserritzlinien 2, von denen eine im Kreuzungspunkt 3 der anderen Laserritzlinie endet. Auch dieser Kreuzungspunkt 3 ist mit einem Kreuzungspunkt-Einschuss 4 geschwächt. Die Laserritzlinien 2 im Bereich des Kreuzungspunktes 3 bilden in diesem Fall eine T-Form und keine x- Form. Dies wird aber auch als Kreuzungspunkt verstanden. Nach dem Brechen des Bauteils 8 entlang der Laserritzlinien 2 entstehen in diesem Fall drei Bauteile mit 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c bezeichnet.
Figur 4 zeigt ein Bauteil 8 mit zwei Oberflächen 9a, 9b auf der Einschüsse 1 sich kreuzende Laserritzlinien 2 bilden. Die Laserritzlinien 2 sind dabei so angeordnet, dass sie sich auf zwei sich kreuzenden Ebenen 10a, 10b befinden, wobei eine erste Ebene 10a durch die Laserritzlinien 2a, 2b gebildet ist und die zweite Ebene 10b durch die Laserritzlinien 2c, 2d gebildet ist. Hierbei befinden sich die Laserritzlinien 2a, 2c auf der Oberfläche 9a und die Laserritzlinien 2b, 2d auf der
Oberfläche 9b. Die Kreuzungspunkt-Einschüsse 4 beider Oberflächen 9a, 9b befinden sich auf der Schnittlinie 15 der beiden Ebenen 10a, 10b. Hierdurch ist
K \ausland\OZ07087 doc durch zwei Kreuzungspunkt-Einschüsse 4 das Bauteil von „oben" und „unten" an den Kreuzungspunkten 3 geschwächt.
Figur 5 zeigt ein plattenförmiges Bauteil 8 mit einer Dicke S von 1 ,7 mm und mit einer Oberfläche 9a auf der Laserritzlinien 2 aufgebracht sind. Jeweils zwei sich kreuzende Laserritzlinien 2 bilden zueinander einen Winkel α von 90° +- 1 °. In die Kreuzungspunkte 3 ist auch hier mindestens ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreuzungspunkt-Einschuss 4 eingebracht, der das Bauteil
8 gezielt am Kreuzungspunkt 3 schwächt. Derartige plattenförmige Bauteile 8 sind Keramikplatten, die als Substrate für elektronische oder elektrische Bauteile verwendet werden. Ihre Dicke S liegt vorzugsweise bei kleiner gleich 1 ,7 mm.
Die Lagetoleranz der doppelten Einschüsse beträgt maximal +/- 30 μm. Dadurch ist gewährleistet, dass der Bruch immer entlang der Laserritzlinie verläuft. Brüche abweichend von der Laserritzlinie werden vermieden. Die Ecken der Einzelteile nach dem Brechen sind gleichmäßig geformt.
Aufgabe dieser Erfindung war es ein Bauteil durch Laserritzen gezielt gesteuert zu perforieren. Das Bauteil bleibt nach dem Laserritzen als ein Stück erhalten und kann zu einem späteren Zeitpunkt durch Anlegen einer äußeren Kraft entlang der Laserritzlinien gebrochen werden.
Bei diesem Verfahren wird die Laseranlage so gesteuert, dass an mindestens einem Kreuzungspunkt von mindestens zwei Laserlinien mit beliebigem Winkel der Schnittlinien mindestens ein gezielt gesteuert eingebrachter (nicht zufällig entstandener) Einschuss auf einer Oberfläche des Teils entsteht. Im Kreuzungspunkt von zwei Laserritzlinien wird mindestens ein zweites Mal gezielt gesteuert in den gleichen Einschuss, der den Kreuzungspunkt definiert, eingeschossen.
K \ausland\OZ07087 doc

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Laserritzen von spröden Bauteilen (8) zur Vorbereitung für dessen spätere Vereinzelung durch Einbringen von sackartigen Einschüssen (1 ) eines Laserstrahls, wobei die Einschüsse (1 ) linienförmig aneinander gereiht werden und eine Laserritzlinie (2) bilden, die als
Bruchinitiierungslinie dient, wobei unter Laserritzlinie (2) eine gedachte Linie verstanden wird, welche durch den Mittelpunkt aller Einschüsse (1 ) führt, und auf dem Bauteil (8) zumindest zwei einander in einem Kreuzungspunkt (3) kreuzende Laserritzlinien (2) eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kreuzungspunkt (3) mindestens ein gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Kreuzungspunkt-Einschuss (4) eingebracht wird, der das Bauteil (8) gezielt am Kreuzungspunkt (3) schwächt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in den Kreu- zungspunkt (3) mindestens ein weiteres Mal gezielt gesteuert eingeschossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Kreuzungspunkt-Einschüsse (4) so gesteuert werden, dass deren Tiefe gleich oder größer ist als die Tiefe der den Kreuzungspunkt (3) umgebenden Einschüsse (1 ) auf den Laserritzlinien (2).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laserritzlinie (2) im Kreuzungspunkt (3) endet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf zwei sich gegenüberliegenden Oberflächen (9a, 9b) des Bauteils
K \ausland\OZ07087 doc (8) Laserritzlinien (2) so eingebracht werden, dass sie sich auf zwei sich kreuzenden Ebenen (10a, 10b) befinden und sich die Kreuzungspunkt- Einschüsse (4) auf der Schnittlinie der Ebenen (10a, 10b) befinden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auch in Einschüsse (1 ), die auf keinem Kreuzungspunkt (3) liegen, mindestens ein weiterer gezielt gesteuerter und nicht zufällig entstehender Einschuss eingebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschüsse und damit die Laserritzlinien (2) so eingebracht wer- den, dass nach dem Brechen des lasergeritzten Bauteils (8) entlang den
Laserritzlinien (2) mindestens 3 Einzelteile (1 1 a, 1 1 b, 1 1 c) entstehen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kreuzungspunkte (3) durch mindestens zwei gezielt gesteuerte Kreuzungspunkt-Einschüsse (4) geschwächt werden.
9. Bauteil hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (8) aus Keramiken, wie Aluminiumoxide, Zirkonoxide, Aluminiumnitride, Siliziumnitride oder aus Glas besteht.
10. Bauteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bauteil (8) auch Bohrungen (7) oder Kerben eingebracht sind.
1 1 . Bauteil nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (8) plattenförmig ausgebildet sind und aus einer Keramik mit einer Dicke kleiner oder gleich 1 ,7 mm bestehen.
K \ausland\OZ07087 doc
12. Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (8) mindestens zwei planparallele Oberflächen (9a, 9b) aufweisen.
13. Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich kreuzende geradlinige Laserritzlinien (2) in einem Winkel von 90° +/- 1 °, d.h. rechtwinklig zueinander angeordnet sind.
14. Bauteil nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (8) Keramikplatten sind, die als Substrate für elektronische oder elektrische Bauteile verwendet werden.
K \ausland\OZ07087 doc
EP08848569A 2007-11-07 2008-11-07 Verfahren zum laserritzen von spröden bauteilen Withdrawn EP2209586A1 (de)

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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201039958A (en) * 2009-03-31 2010-11-16 Ceramtec Ag Component having an overlapping laser track
CN103282317B (zh) * 2011-12-22 2015-12-16 三星钻石工业股份有限公司 脆性材料基板的割断方法
DE102012212131A1 (de) * 2012-07-11 2014-06-26 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Substrat und Verfahren zur Bruchvorbereitung eines Substrats für mindestens ein Leistungshalbleiterbauelement
JP6218646B2 (ja) * 2014-03-06 2017-10-25 株式会社ディスコ レーザー加工方法
CN103862179A (zh) * 2014-03-12 2014-06-18 北京工业大学 一种陶瓷表面精细刻线结构激光加工方法
GB201505042D0 (en) * 2015-03-25 2015-05-06 Nat Univ Ireland Methods and apparatus for cutting a substrate

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687085A (ja) * 1992-09-10 1994-03-29 Taiyo Yuden Co Ltd セラミック基板の分割方法
JPH07273069A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Nichia Chem Ind Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体チップの製造方法
WO2005091389A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Showa Denko K.K. Compound semiconductor light-emitting device and production method thereof

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60124485A (ja) * 1983-12-09 1985-07-03 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミツク基板のレ−ザ−加工方法およびその基板
US5578229A (en) * 1994-10-18 1996-11-26 Michigan State University Method and apparatus for cutting boards using opposing convergent laser beams
JPH0929472A (ja) * 1995-07-14 1997-02-04 Hitachi Ltd 割断方法、割断装置及びチップ材料
JPH11503880A (ja) * 1996-02-09 1999-03-30 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 半導体材料のウエファに形成された半導体素子のレーザ分割方法
JP3498895B2 (ja) * 1997-09-25 2004-02-23 シャープ株式会社 基板の切断方法および表示パネルの製造方法
DE19827414C2 (de) * 1998-06-19 2000-05-31 Schulz Harder Juergen Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates
US6987786B2 (en) * 1998-07-02 2006-01-17 Gsi Group Corporation Controlling laser polarization
JP4396953B2 (ja) * 1998-08-26 2010-01-13 三星電子株式会社 レーザ切断装置および切断方法
JP2002172479A (ja) * 2000-09-20 2002-06-18 Seiko Epson Corp レーザ割断方法、レーザ割断装置、液晶装置の製造方法並びに液晶装置の製造装置
US6676878B2 (en) * 2001-01-31 2004-01-13 Electro Scientific Industries, Inc. Laser segmented cutting
EP1341730B1 (de) * 2000-12-15 2005-08-10 LZH Laserzentrum Hannover E.V. Verfahren zum durchtrennen von bauteilen aus glas, keramik, glaskeramik oder dergleichen durch erzeugung eines thermischen spannungsrisses an dem bauteil entlang einer trennzone
US6639177B2 (en) * 2001-03-29 2003-10-28 Gsi Lumonics Corporation Method and system for processing one or more microstructures of a multi-material device
SG108262A1 (en) * 2001-07-06 2005-01-28 Inst Data Storage Method and apparatus for cutting a multi-layer substrate by dual laser irradiation
JP4606741B2 (ja) * 2002-03-12 2011-01-05 浜松ホトニクス株式会社 加工対象物切断方法
US6744009B1 (en) * 2002-04-02 2004-06-01 Seagate Technology Llc Combined laser-scribing and laser-breaking for shaping of brittle substrates
EP1518634A1 (de) * 2003-09-23 2005-03-30 Advanced Laser Separation International (ALSI) B.V. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vereinzelung von in einer Waffel aus halbleitendem Material geformten Hableiter-Bauteilen
US7129114B2 (en) * 2004-03-10 2006-10-31 Micron Technology, Inc. Methods relating to singulating semiconductor wafers and wafer scale assemblies
JP4694795B2 (ja) * 2004-05-18 2011-06-08 株式会社ディスコ ウエーハの分割方法
JP2006173428A (ja) * 2004-12-17 2006-06-29 Seiko Epson Corp 基板加工方法及び素子製造方法
JP2006269897A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハのレーザー加工方法
JP2007242787A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Disco Abrasive Syst Ltd ウエーハの分割方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0687085A (ja) * 1992-09-10 1994-03-29 Taiyo Yuden Co Ltd セラミック基板の分割方法
JPH07273069A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Nichia Chem Ind Ltd 窒化ガリウム系化合物半導体チップの製造方法
WO2005091389A1 (en) * 2004-03-19 2005-09-29 Showa Denko K.K. Compound semiconductor light-emitting device and production method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2009060048A1 *

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