KR102428350B1

KR102428350B1 - 시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공을 위한 기판 프로세싱 스테이션

Info

Publication number: KR102428350B1
Application number: KR1020197014771A
Authority: KR
Inventors: 프랭크 파비안 헤른베르게르; 미카엘 클레인; 알버트 로쓰 니이버; 플로리안 스페쓰; 마르코 월페르트; 토마스 핵커트
Original assignee: 코닝 인코포레이티드
Priority date: 2016-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2022-08-02
Also published as: US20180111870A1; US20230108711A1; US11542190B2; JP2019533631A; WO2018081031A1; EP3529214B1; JP7066701B2; CN110167891A; LT3529214T; KR20190073474A; EP3529214A1; EP3848333A1

Abstract

유리 시트 프로세싱 기기는 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장되는 제1 갠트리 어셈블리를 포함한다. 제1 갠트리 어셈블리는 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드를 포함하며, 광학 장치의 빔 출력 측 상에 형성된 레이저 빔 초점 라인을 제공하는 레이저 빔 경로에 위치된 광학 장치를 포함하는 레이저를 포함한다. 제2 갠트리 어셈블리는 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장된다. 제2 갠트리 어셈블리는 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드를 포함한다.

Description

시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공을 위한 기판 프로세싱 스테이션

본 출원은 2016년 10월 24일 제출된 미국 가출원 번호 62/411,938의 우선권을 주장하며, 그 전체가 본원에 참고로 포함된다.

본 발명은 시트형 기판을 기계 가공하기 위한 방법 및 기기에 대한 것이며, 더욱 구체적으로는, 시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공을 위한 기판 프로세싱 스테이션에 대한 것이다.

유리 시트를 절단하기 위한 다양한 방법 및 기기들이 알려져 있다. 하나의 예시의 방법은 유리 재료에 의해 강하게 흡수된 파장 및 파워로 인해, 또는 제1 상호 작용이 재료를 강하게 흡수하게 한 이후, 재료를 제거할 수 있는 레이저를 이용한다. 다른 방법은 표면의 궤적이 먼저 레이저에 의해 강력하게 가열되고 그 직후에(예컨대, 워터 제트에 의해) 신속하게 냉각되어, 이렇게 달성된 열응력이 재료를 절단하기 위해 재료의 두께(기계적 응력)를 통해 전파될 수 있는 균열 형성을 야기하는 특정하게 지향된, 레이저 유도 균열 형성이다.

일부 공지된 절단 공정에서, X/Y(2D라고도 함) 위치 설정 테이블을 포함하는 유리 절단 기기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 프로세싱 위치 사이에서 유리 시트를 운반하기 위해 캐리어(carrier)가 사용될 수 있다. 유리 절단 장치의 X/Y 위치 설정 테이블은 캐리어 및 그 위에 배치된 유리 시트와 함께 장착될 수 있다. 그 다음, 캐리어는 수평면에서 X 및 Y 방향으로 선형 액추에이터에 의해 이동될 수 있고, 레이저를 포함하는 고정 공정 헤드는 절단 작업을 위해 유리 시트 상에 레이저 빔을 지향시킨다.

전술한 공정이 유리 시트를 절단하기에 적합할 수 있지만, 캐리어 상의 개별 유리 시트의 취급은 시간 소모적일 수 있으며 보다 큰 부피의 작업에 덜 적합 할 수 있다. 절단 작업으로부터의 스크랩(scrap)이 일반적으로 캐리어 상에 남아있으므로 스크랩이 캐리어로부터 제거되어야 하는 다른 단계를 도입한다.

따라서, 본 발명의 목적은 시트형 기판, 특히, 취성 재료가, 상당한 입자(particle) 형성 없이, 상당한 에지(edge) 용융 없이, 에지에서의 최소의 균열로, 상당한 절단 갭(gap)(즉, 재료 손실) 없이, 가능한 직선의 에지 절단으로 그리고 높은 가공 속도로, 기계 가공될 수 있는 방법, 특히 완전히 절단될 수 있는 방법(및 상응하는 장치)을 제공하는 것이다.

하나의 실시예에서, 유리 시트 프로세싱 기기는 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장되는 제1 갠트리 어셈블리(gantry assembly)를 포함한다. 제1 갠트리 어셈블리는 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드(processing head)를 포함하고, 광학 장치(optical arrangement)의 빔 출력 측에 형성된 레이저 빔 초점 라인을 제공하는 레이저의 빔 경로 내에 위치된 광학 장치을 포함하는 레이저를 포함한다. 제2 갠트리 어셈블리는 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장된다. 제2 갠트리 어셈블리는 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드를 포함한다.

다른 실시예에서, 기판을 복수 부분으로 분리하기 위해, 기판을 기계 가공하기 위한 레이저의 레이저 빔이 기판으로 지향되는 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공 방법이 제공된다. 상기 방법은 기계 횡단 방향으로 시트형 기판을 가로질러 연장되는 제1 갠트리 어셈블리를 사용하여 시트형 기판을 가공하는 단계를 포함한다. 제1 갠트리 어셈블리는 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드를 포함하고, 광학 장치의 빔 출력 측에 형성되는 레이저 빔 초점 라인을 제공하는 레이저 빔 경로에 위치된 광학 장치을 포함하는 레이저를 포함한다. 시트형 기판은 기계 횡단 방향으로 시트형 기판을 가로질러 연장되는 제2 갠트리 어셈블리를 사용하여 가공된다. 제2 갠트리 어셈블리는 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 프로세싱 헤드를 포함한다.

다른 실시예에서, 유리 시트 프로세싱 기기는 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장되는 갠트리 어셈블리를 포함한다. 갠트리 어셈블리는 기계 횡단 방향으로 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 다수의 프로세싱 헤드를 포함한다. 제1 프로세싱 헤드는 유리 시트를 광학 장치의 빔 출력 측에 형성되는 레이저 빔 초점 라인을 제공하는 레이저 빔 경로에 위치된 광학 장치을 포함하는, 유리 시트를 다수의 부분들로 분리하는, 레이저를 포함한다.

추가의 특징들 및 장점들은 이하의 상세한 설명에서 설명될 것이며, 부분적으로는 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이고 또는 명세서의 설명 및 청구 범위, 더불어 첨부된 도면에 기재된 실시예들을 실시함으로써 인식될 것이다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 단지 예시적인 것이며 청구 범위의 본질 및 특성을 이해하기 위한 개요 또는 프레임워크(framework)를 제공하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부 도면은 추가의 이해를 제공하기 위해 포함되며, 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 실시예를 도시하며, 설명과 함께 다양한 실시예의 원리 및 동작을 설명하는 역할을 한다.

도 1은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공과 함께 사용하기 적합한 유리 시트 프로세싱 기기의 개략 평면도이다.
도 2는 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기의 측단면도이다.
도 3은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기과 함께 사용하기 위한 유리 보유 컨베이어 벨트의 일부를 나타낸다.
도 4는 도 3의 선 4-4를 따른 유리 보유 컨베이어 벨트의 다른 방향 도면이다.
도 5는 도 3의 유리 보유 컨베이어 벨트의 다른 방향 도면이다.
도 6은 도 3의 유리 보유 컨베이어 벨트의 다른 방향 도면이다.
도 7은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 유리 보유 컨베이어 벨트가 제거된 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기의 단면이다.
도 8은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기와 함께 사용하기 위한 레이저의 광학 장치를 나타낸다.
도 9는 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기를 이용하여 기계 가공된 기판의 표면을 나타낸다.
도 10은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기와 함께 사용하기 위한 레이저의 다른 광학 장치를 나타낸다.
도 11은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기와 함께 사용하기 위한 복수의 갠트리 어셈블리를 나타낸다.
도 12는 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 복수의 프로세싱 헤드를 포함하는 갠트리 어셈블리를 나타낸다.
도 13은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기를 위한 빔 분할 장치의 개략도이다.
도 14는 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기와 함께 사용하기 위한 유리 폐기물 프로세싱 기기를 나타낸다.
도 15는 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 유리 절단 공정의 개략도이다.
도 16은 도 15의 유리 절단 공정의 다른 개략도이다.
도 17은 본원에 기재되고 도시된 하나 이상의 실시예에 따라, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기와 함께 사용하기 위한 유리 폐기물 프로세싱 기기를 나타낸다.

본원에 기술된 실시예는 일반적으로 시트형 유리 기판의 레이저 기반 기계 가공과 함께 사용하기 적합한 유리 시트 이송 기기에 관한 것이다. 유리 시트 이송 기기는 일반적으로 유리 시트를 유리 시트 프로세싱 기기로 적재(load)하는데 사용되는 유리 시트 로딩(loading) 스테이션, 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 위치시키는데 사용되는 유리 시트 센터링(centering) 스테이션, 유리 시트를 절단하는데 절단 툴(예컨대, 레이저)이 사용되는 유리 시트 프로세싱 스테이션, 원하는 부품이 원하지 않는 스크랩으로부터 제거되는 유리 언로딩(unloading) 스테이션, 및 원하지 않는 스크랩의 크기를 줄이고 보유 위치(holding location)에 파쇄된 스크랩을 배치하도록 잔류 유리 스크랩을 처리하는 유리 폐기물 배치 스테이션 중 하나 이상을 포함하는 유리 시트 프로세싱 기기의 일부일 수 있다.

도 1을 참조하면, 하나 이상의 실시예에 따른 유리 시트 프로세싱 기기(10)가 도시되어 있다. 유리 시트 프로세싱 기기(10)는 유리 시트 로딩 스테이션(12), 유리 시트 센터링 스테이션(14), 유리 시트 프로세싱 스테이션(16) 및 유리 폐기물 프로세싱 스테이션(18)을 포함한다. 유리 시트 로딩 스테이션(12)은 인피드 단부(20, infeed end) 및 아웃피드 단부(22, outfeed end)를 구비한 틸팅 테이블(tilting table) 구성이다. 유리 시트 로딩 스테이션(12)은 컨베이어 벨트(28) 위에서 지지되는 유리 시트(44)를 위한 지지 표면을 함께 형성하는 컨베이어 벨트(28)의 배열(26)을 포함하는 테이블 지지 바디(24)를 포함할 수 있다. 컨베이어 벨트(28)는 유리 시트를 이송하는데 적합한 임의의 거리를 기계 횡단 방향(화살표(30)으로 나타냄)으로 이격될 수 있지만, 사용 중에 인접한 벨트(28) 사이의 접촉을 억제할 수 있다.

테이블 지지 바디(24)는 로딩 구성 및 이송 구성을 가질 수 있다. 로딩 구성에서, 테이블 지지 바디(24)의 인피드 단부(20)는 액추에이터(예컨대, 공압식 액츄에이터, 모터 등)를 사용하여(예컨대, 바닥 또는 다른 인피드 장치에 더 가깝게)하강될 수 있으며, 유리 시트가 컨베이어 벨트(28)에 의해 형성된 지지 표면으로 쉽게 공급될 수 있다. 컨베이어 벨트(28)는 소정의 속도로 기계 방향으로의 그 움직임을 통해 테이블 지지 바디(24)로 유리 시트를 끄는데 사용될 수 있다. 유리 시트(14)가 테이블 지지 바디(24) 상에 있는 경우, 인피드 단부(20)는 인피드 단부(20)와 아웃피드 단부(22)가 실질적으로 동일한 높이에 있고 컨베이어 벨트(28)를 이용하여 지지 표면이 유리 시트 로딩 스테이션(12)으로부터 유리 시트 센터링 스테이션(14)으로 유리 시트를 공급하기 위해 실질적으로 수평이 되도록 상승될 수 있다. 일부 실시예에서, 인피드 단부(20)는 유리 시트 인피드 공정에 걸쳐서 실질적으로 수평으로 유지될 수 있으며 하강되고 상승되지 않을 수 있다.

도시된 실시예에서, 유리 시트 센터링 스테이션(12)은 유리 시트(44)의 하나의 측면 에지(42)에 위치된 제1 측면 위치 조정 기구(40) 및 유리 시트(44)의 대향 측면 에지(47)에 위치된 제2 측면 위치 조정 기구(46)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측면 위치 조정 기구(40, 46)는 단부 구동 롤러(50, 52) 및 중앙 벨트 위치 설정 롤러(54)에 대해 조작된 조정 벨트(48)를 포함한다. 중앙 벨트 위치 설정 롤러(54)는 제1 및 제2 측면 위치 조정 영역(40, 46)의 테이퍼진 영역(56)을 생성하는, 상류 단부 구동 롤러(20)로부터 구동 경로(P)의 중심선을 향해 내측에 위치된다. 테이퍼진 영역(56)은 구동 경로(P)의 가용 폭을 감소시키며, 이는 유리 시트(44)가 레이저 가공을 위해 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 의해 수용되기 바로 전에 원하는 위치로 유리 시트(44)의 기계 횡단 위치를 조정할 수 있다.

유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)을 통해 유리 시트(44)를 운반할 수 있다. 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)은 서로 실질적으로 평행하게 배열된 적어도 두 개의 갠트리 어셈블리(64, 66)를 포함하는 다중 갠트리일 수 있으며, 기계 횡단 방향으로 연장된다. 갠트리 어셈블리(64, 66)는 기계 방향(32)으로 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)을 따라 독립적으로 이동하도록 제어기에 의해 제어될 수 있다. 갠트리 어셈블리(64, 66)의 이동은 유리 시트(44)로부터 기계 가공되는 부품의 치수 및 개수에 의존할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 각각의 갠트리 어셈블리(64, 66)는 기계 횡단 방향(30)으로 직선적으로 이동 가능한 하나 이상의 프로세싱 헤드(68, 70)를 포함할 수 있으며, 각각은 다른 것으로부터 유리 시트(44)의 섹션을 절단하는데 사용될 수 있는 각각의 레이저 절단 장치를 포함할 수 있다. 기계 방향(30)의 갠트리 어셈블리(64, 66)의 선형 움직임과 기계 횡단 방향(32)으로의 프로세싱 헤드(68, 70)의 선형 움직임은 최종 제품의 요구에 따라, 유리 시트(44)를 다양한 복잡한 형상 및 복잡하지 않은 형상으로 유리 시트(44)를 절단할 수 있게 한다. 또한, 프로세싱 헤드(68, 70)는 다단계 절단 공정에서 유리 시트(44)를 통해 절단하기 위해 함께 작용할 수있다.

도 2를 참고하면, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 유리 시트(44)를 하류로 이송하는 이송부(80)와 상류 구동 롤러(78)를 향해 이동하는 복귀부(82)를 형성하는 연속 루프(loop)에서 하류 구동 롤러(76)와 상류 구동 롤러(78) 사이에서 연장된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 유리 시트(44)에 대해 실질적으로 편평한 지지 표면을 제공하도록 이송부(80)에서 상대적으로 타이트하게 고정된다. 이것은 상대적으로 느슨하게 고정되는 복귀부(82)와 비교되며, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 복귀부(82)가 상류 구동 롤러(78)를 향해 이동함에 따라 아이들 지지 롤러(84, idle support rollers) 상에 복귀부(82)가 놓이게 한다. 텐션 롤러(86, tension roller)는 하류 구동 롤러(76)에 바로 인접한 아이들 지지 롤러(84a, 84b) 사이에 제공되어, 복귀부(82)로 컨베이어부(80)를 나오도록 하류 구동 롤러(76)에 대해, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 위한 일정한 텐션을 유지한다. 하류 구동 롤러(76)와 상류 구동 롤러(78)는 연속하는 방식으로 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 구동하도록 모터에 각각 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 하류 구동 롤러(76)만이 모터에 의해 구동될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 일부분이 도시되어 있으며, 연속하는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 제공하도록 상호 연결되는 컨베이어 벨트 세그먼트(90)를 포함한다. 컨베이어 벨트 세그먼트(90a, 90b)는 컨베이어 벨트 세그먼트(90a, 90b) 사이에서 서로에 대한 관절 움직임(예컨대, 회전) 허용하는 조인트 라인(92)을 따라 연결될 수 있다. 도 4를 간단히 참조하면, 컨베이어 벨트 세그먼트(90a)는 실질적으로 평평한 지지부(96a)로부터 외측으로 연장되고 컨베이어 벨트 세그먼크(90a)의 하부(102a)를 향해 뒤로 연장 됨으로써 개구부(100a)를 갖는 루프(loop)부(98a)를 형성하는 일체로 형성된 루프 부재의 형태로 인터로킹 부재(94a, interlocking members)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 컨베이어 벨트 세그먼트(90b)는 실질적으로 평평한 지지부(96b)로부터 바깥쪽으로 연장되고 컨베이어 벨트 세그먼트(90b)의 하부(102b)를 향해 뒤로 연장됨으로써 개구부(100b)를 갖는 루프부(98b)를 형성하는 일체로 형성된 루프 부재의 형태로 인터로킹 부재(94b)를 포함할 수 있다. 인터로킹 부재(94a, 94b)는 컨베이어 벨트 세그먼트(90a, 90b)의 분리를 억제하면서 화살표(95)의 방향으로 컨베이어 벨트 세그먼트(90a, 90b)의 이동을 허용하는 커넥팅 로드(104, connecting rod)를 수용하도록 정렬되고 크기가 정해진 개구(100a, 100b)와 나란히 맞물릴 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인접한 컨베이어 벨트 세그먼트(90)의 다수의 인터로킹 부재(94)는 회전 가능한 방식으로 커넥팅 로드(104)를 수용하기 위해 일렬로 나란히 위치된다. 각각의 컨베이어 벨트 세그먼트(90)는 유리 보유 컨베이어 벨트의 섹션을 제거/교체하기 위한 상대적으로 높은 수준의 굴절력 및 능력을 가진 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 제공하는 동일한 방식으로 연결될 수 있다.

도 6을 참고하면, 일련의 진공 개구부(110)는 인터로킹 부재(94a, 94b) 사이의 상호 연결 및 크기로 인해 각 조인트 라인(92)을 따라 제공된다. 진공 개구부(110)는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 두께를 통해 제공되고 인터로킹 부재(94a, 94b) 사이의 상호 연결을 통과하는 공기 유동 경로를 따라 유리 보유 컨베이어 벨트(60) 아래에 생성된 부압이 진공 개구부(110)를 통해 공기를 빼내게 한다. 일부 실시예들에서, 280 밀리바(milibar) 또는 그 이상까지의 부압이 발생 될 수 있다. 이러한 부압은 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 대해 유리 시트(44)를 보유하고 유리 시트(44)가 기계 방향(32)으로 이동함에 따라 유리 시트(44)의 이동을 억제하는데 사용될 수 있다.

유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 고품질 유리 시트(44)와 접촉하기에 적합한 임의의 재료로 형성될 수 있다. 하나의 예시로서, 유리 시트(44)와의 접촉에 대한 적합성과 레이저 절단 공정 중의 열저항으로 인해 폴리옥시메틸렌(polyoxymethylene) C(POM C)가 사용될 수 있다. POM C의 자연스런 색상(색 성분을 첨가하지 않음)은 흰색으로, 이는 레이저 간섭을 줄이고 유리 시트(44)로부터 생산되는 부품의 공정 잔류 물을 줄일 수 있다. POM C는 또한 광범위한 범위의 레이저 공정에 적합 할 수 있다.

도 7을 참조하면, 유리 시트 프로세싱 기기(10)의 단면도가 명확하게 하기 위해 유리 보유 컨베이어 벨트(60)가 제거된 상태로 도시되어 있다. 유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 진공 지지 기기(200)에 의해 지지된다. 진공 지지 기기(200)는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)가 이송되면서 컨베이어 지지 표면(206)에 대해 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 지지한다. 컨베이어 지지 표면(206)은 실질적으로 수평하게 배열된 컨베이어 지지 표면(206)을 포함하는 실질적으로 평평한 작업대 어셈블리(210)를 형성하도록 기계 종단 방향 및 기계 횡단 방향 모두에 함께 정렬되는 복수의 작업대 지지 섹션(208)에 의해 제공된다. 개별적인 작업대 지지 섹션(208)은 도시된 실시예에서 직사각형 판으로 형성될 수 있지만, 나란한 배열로 함께 맞도록 형성된 임의의 적합한 형상일 수 있다.

작업대 지지 섹션(208)은 높이 조절 스페이서(spacer) 어셈블리(212)를 사용하여 수직 및 수평으로 모두 정렬될 수 있다. 높이 조절 스페이서 어셈블리(212)는 개별 작업대 지지 섹션(208)과 진공 챔버 플로어(214) 사이에 위치되는 스페이서 부재(216)를 포함할 수 있다. 스페이서 부재(216)는 실질적으로 평탄한 컨베이어 지지 표면(206)을 제공하도록 수직으로 작업대 지지 섹션(208)을 정렬시키기 위해 실질적으로 동일한 높이일 수 있다. 높이 조절 스페이서 어셈블리(212)는 또한 진공 챔버 플로어(214) 및 작업대 어셈블리(210) 사이에 제공되는 진공 챔버 체적(218)을 제공할 수 있다.

유리 보유 컨베이어 벨트(60)가 작업대 지지 어셈블리(210)에 대해 이동함에 따라 유리 보유 컨베이어 벨트(60)를 지지하는데 사용되는 한편, 각각의 작업대 지지 섹션(208)은 유리 보유 컨베이어 벨트의 길이를 따라 부압의 적용을 용이하게 한다. 특히, 작업대 지지 섹션(208)은 작업대 지지 섹션(208)의 두께를 통해 제공되는 진공 개구부(220)를 포함한다. 일부 실시예에서, 각각의 작업대 지지 섹션(208)의 진공 개구부(220)는 컨베이어 지지 표면(206)의 영역에 걸쳐 펼쳐지는 진공 개구부(220)의 배열을 제공하기 위한 행 및 열 모두 정렬될 수 있다. 진공 개구부(220)는 진공 챔버 체적으로부터 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 부압이 가해지도록 작업대 지지 섹션(208)을 통한 연통 통로를 제공한다.

기계 방향으로의 상대적으로 높은 컨베이어 벨트 가속 및 감속(예컨대, 적어도 약 2 m/s², 예컨대, 적어도 약 5 m/s²) 동안 그리고 상대적으로 낮은 택 타임(takt time)(예컨대, 약 3 내지 7초)으로 유리 보유 컨베이어 벨트(60) 상에 유리 시트(44)의 비교적 빠른 이송 속도에 대해 유리 보유 컨베이어 벨트(60) 상에 유리 시트(44)의 위치를 유지하는 것과 같이, 유리 시트(44)를 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 대해 적극적으로 보유하는 것은 유리 시트(44)의 개선된 취급을 허용할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)은 실질적으로 서로 평행하게 배열되고(도 1의) 유리 시트(44)의 측면 에지(42, 48) 사이에서 기계 횡단 방향으로 연장되는, 적어도 2개의 갠트리 어셈블리(64, 66)를 포함하는 다중 갠트리 타입일 수 있다. 갠트리 어셈블리(64, 66)는 선형 모터(115, 117)를 사용하여 트랙 어셈블리(122)를 따라 기계 방향(32)으로 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)을 따라 독립적으로 이동할 수 있다. 각각의 갠트리 어셈블리(64, 66)는 갠트리 어셈블리(64, 66)에 의해 제공된 트랙 어셈블리(126, 136)를 따라 기계 횡단 방향(30)으로 선형으로 이동할 수 있는 하나 이상의 프로세싱 헤드(68, 70)를 포함할 수 있으며, 각각은 다른 것으로부터 유리 시트(44)의 섹션을 절단하기 위해 사용될 수 있는 각각의 레이저 절단 장치를 포함한다.

유리 시트(44)는 프로세싱 헤드(68, 70)의 레이저를 사용하여 유리 시트(44)의 레이저 가공(예컨대, 절단)을 위해 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)의 유리 보유 컨베이어 벨트(60)로 이송될 수 있다. 레이저 가공은 본원에서 종종 "투명 재료"로 지칭되는, 레이저에 대해 투명한 유리 시트(44)를 관통할 수 있으며, 관통은 관통에서 투명 재료를 절단하게 하거나 또는 절단에 기여할 수 있다. 레이저 가공은 유리 시트(44)의 부분들을 분리하여 원하는 형상을 형성하는데 사용될 수 있다. 기판을 개별 부품으로 분리하는 일반적인 메커니즘이 아래에 설명된다.

유리 시트 프로세싱 기기(10)의 분리 방법은 각각의 레이저 펄스에 대해 그에 적합한 레이저 광학기를 사용하는(이후 광학 장치이라고도 함) 레이저 초점 라인(초점과 구별되는)을 생성한다. 초점 라인은 레이저와 유리 시트(44)의 재료 사이의 상호 작용 존을 결정한다. 초점 라인이 분리될 재료 내에 있으면, 레이저 파라미터는 초점 라인을 따라 크랙 존을 생성하는 재료와의 상호 작용이 발생하도록 선택될 수 있다. 중요한 레이저 매개 변수는 레이저의 파장, 레이저의 펄스 지속 시간, 레이저의 펄스 에너지 및 또한 가능한 경우 레이저의 편광이다. 재료와의 레이저 광의 상호 작용을 위해 다음이 제공될 수 있다:

1) 레이저의 파장은 유리 시트(44)의 재료가 이 파장에서(구체적으로 예를 들어: 재료 깊이의 mm 당 << 10% 흡수 =>γ<<1/cm; γ: 램버트-비어 흡수 계수(Lambert-Beer absorption coefficient)) 실질적으로 투명하도록 선택될 수 있다.

2) 레이저의 펄스 지속 시간은 상호 작용 시간 내에서 상호 작용 존 밖으로 현저한 열 수송(열 확산)이 일어나지 않을 수 있도록 선택될 수 있다.(구체적으로 예를 들어: τ<<d²/α, d: 초점 직경, τ: 레이저 펄스 지속 시간, α: 재료의 열확산 상수).

3) 레이저의 펄스 에너지는 상호 작용 존에서의 강도, 즉 초점 라인에서의 강도가 초점 라인을 따라 유리 시트(44)의 재료의 국부적인 가열을 야기하는, 결국, 재료에 도입된 열응력의 결과로서 초점 라인을 따른 균열 형성을 야기하는, 유도 흡수를 발생하도록 선택 될 수 있다.

4) 레이저의 편광은 유리 시트(44)의 표면에서의 상호 작용(반사율) 및 유도 흡수에서 재료 내의 상호 작용의 유형에 모두 영향을 미친다. 유도 흡수는 열적 여기(thermal excitation) 이후, 또는 다광자(multiphoton) 흡수 및 내부 광이온화(photoionization)의 방식으로, 또는 직접 전계 이온화(광의 전계 강도가 전자 결합을 직접 파괴함)에 의해, 유도된, 자유 전하 캐리어(일반적으로 전자)를 통해 일어날 수 있다. 전하 캐리어의 생성 유형은 예를 들어 소위 켈디쉬(Keldysh) 파라미터에 의해 평가될 수 있다. 특정 재료(예컨대, 복굴절 재료)의 경우, 레이저 광의 추가 흡수/투과가 편광에 의존하므로, 결과적으로, 예를 들어, 간단히 발견적 방법으로 각각의 재료를 분리하는데 도움이되도록 적절한 광학기(위상 플레이트)를 통한 편광이 사용자에 의해 선택되어야 하는 것이 중요할 수 있다. 따라서, 재료가 광학적으로 등방성이 아니라 예를 들어 복굴절인 경우, 재료 내의 레이저 광의 전파는 또한 편광에 의해 영향을 받는다. 따라서, 편광 및 편광 벡터의 배향은, 원하는 대로, 둘(보통 광선 및 이상 광선)이 아닌 오직 하나의 초점 라인만을 형성하도록 선택될 수 있다. 광학적으로 등방성인 재료의 경우, 이것은 아무런 역할을 하지 않는다.

5) 더욱이, 바람직하게 현저한 제거(ablation) 또는 현저한 용융이 없지만, 바람직하게 고체 바디의 미세 구조에서의 균열 형성 만이 있도록 강도는 펄스 지속 기간, 펄스 에너지 및 초점 라인 직경에 기초하여 선택되어야 한다. 유리 또는 투명 결정과 같은 전형적인 재료의 경우, 이러한 요건은 서브-나노초(sub-nanosecond) 범위의 펄스 레이저를 통해, 즉, 예를 들어 10 내지 100 ps 인 펄스 지속 시간을 통해 가장 쉽게 충족될 수 있다.

유리 시트(44)의 평면에 수직으로 연장되는 재료에서의 균열 형성이 발생하기 위한 과정은 재료의 구조적 강도(MPa 단위의 압축 강도)를 초과하는 기계적 응력이다. 기계적 응력은 레이저 에너지에 의해 급격하고, 불균질한 가열(열에 의한 응력)에 의해 여기에서 달성된다. 초점 라인에 대한 유리 시트(44)의 적절한 위치 결정을 전제로, 유리 시트(44)의 표면에서 균열 형성이 시작되는데, 그것이 변형이 가장 큰 곳이기 때문이다. 그 이유는 표면 위 절반 공간에서 힘을 흡수할 수 있는 재료이 없기 때문이다. 이 주장은 경화되거나 강화된 레이어의 두께가 초점 라인을 따라 갑자기 가열된 재료의 직경과 비교할 때 큰 경우에 경화되거나 강화된 표면이 있는 재료에 대해서도 적용된다.

상호 작용의 유형은 플루언스(fluence)(㎠ 당 줄 단위의 에너지 밀도) 및 선택된 초점 라인 직경을 갖는 레이저 펄스 지속 기간에 의해 설정될 수 있으므로, 일부 실시예에서는, 1) 표면 또는 체적에서 현저한 용융이 발생하지 않는다. 2) 표면에서 입자 형성과 함께 충분한 제거가 발생하지 않는다. 실질적으로 투명한재료에서, 몇가지 유형의 유도된 흡수가 알려져 있다:

a) 저 밴드 갭(low band gap)을 갖는 반도체 및 절연체에서, 예를 들어 낮은 잔류 흡수(재료의 불순물의 흔적 또는 레이저 기계 가공 전의 온도에서 이미 열적으로 여기된 전하 캐리어로 인한)에 기초하여, 레이저 펄스 지속 기간의 제1 분율 내에서의 급속 가열은 추가 전하 캐리어의 열적 여기를 유도할 것이고, 결과적으로, 증가된 흡수 및 결과적으로 초점 라인에서의 레이저 흡수의 누적 증가로 이어진다.

b) 절연체에서, 충분히 높은 광 강도가 있는 경우, 광 흡수는 재료의 원자와의 비선형-광학 상호 작용에 기초하여 이온화를 야기하고, 결과적으로 자유 전하 캐리어의 생성, 및 결과적으로 레이저 광의 증가된 선형 흡수를 야기한다.

원하는 분리 표면의 기하학적 형상의 생성(프로세싱 헤드(68, 70) 중 하나의 레이저 빔과 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 기판 사이의 기판 표면상의 라인을 따른 상대 이동)이 이하에 설명된다 .

유리 시트(44)와의 상호 작용은 각각의 레이저 펄스에 대해, 초점 라인을 따라 재료의 개별적이고 연속적인(기판 표면에 수직한 방향으로 보여지는) 균열 존을 생성한다. 재료를 완전히 절단하기 위해, 각 레이저 펄스에 대한 일련의 균열 존이 원하는 분리선을 따라 함께 매우 가깝게 설정되어 균열의 측면 연결이 재료에 원하는 균열 표면/윤곽을 생성한다. 이를 위해, 레이저는 특정 반복 속도로 펄스된다. 스폿 크기 및 간격은 레이저 스폿의 라인을 따라 표면에서 원하는 지향된 균열 형성이 일어나도록 선택된다. 원하는 분리 표면을 따른 개별 균열 존의 간격은 레이저 펄스에서 레이저 펄스까지의 시간주기 내에서 재료에 대한 초점 라인의 이동으로부터 얻어진다.

유리 시트(44)의 재료에 원하는 분리 표면을 생성하기 위해, 펄스 레이저 광은 유리 시트(44)의 평면에 평행하게 이동할 수 있는 광학 장치에 의해 재료 위로 이동되어, 원하는 분리선이 형성된다. 유리 시트(44)의 표면에 대한 초점 라인의 배향은, 표면에 대해 수직이든 또는 각도를 갖든, 고정된 값으로 선택될 수 있거나 또는 선회 가능한 광학 장치(이하, 간단히 광학기로 나타냄)을 통해 및/또는 원하는 분리선을 따라 레이저의 선회 가능한 빔 경로를 통해 변화될 수 있다.

전체적으로, 원하는 분리선을 형성하기 위해, 초점 라인은 5개 까지의 개별적으로 이동 가능한 축에서 재료를 통해 지나갈 수 있다: 즉, 초점 라인의 관통 지점을 재료로 고정하는 2개의 공간 축(x, y), 관통 지점으로부터 초점 라인의 배향을 재료로 고정하는 2개의 각도 축(쎄타(theta), 파이(phi)), 및 표면에서 관통 지점으로부터 재료로 초점 라인이 얼마나 깊이 도달하는 지를 고정하는 추가 공간 축(z', 반드시 x, y에 직교하지는 않음).

광학기 및 레이저 파라미터에 의해 지시되는, 일반적으로 제한이 여기에 존재한다: 쎄타 및 파이의 각도의 배향은(재료의 총 반사의 각도보다 작은)재료의 레이저 광의 굴절이 허용하는 정도로 발생될 수 있으며, 레이저 초점 라인의 관통의 깊이는 가용한 레이저 펄스 에너지와 따라서 선택된 레이저에 의해 제한되며, 이는 가능한 레이저 펄스 에너지로 균열 존을 생성할 수 있는 초점 라인의 길이를 오직 형성한다.

생성된 균열 표면/외형을 따른 재료의 분리는 재료의 내부 응력 또는 도입된 힘, 예를 들어 기계적(인장) 또는 열적(불균일한 가열/냉각)에 의해 발생한다. 상당량의 재료가 제거될 수 없으므로, 일반적으로 초기에는 재료에 연속적인 틈이 없으며, 브릿지(bridge)에 의해 여전히 연결되어있는 일부 환경에서 그리고 그 자체 내에서 메쉬된(meshed), 매우 파괴된 균열 표면 구역(미세균열)만이 존재한다. 후속적으로 도입된 힘은 남아있는 브릿지를 분리하고 측면 균열 성장(기판의 평면에 평행하게 일어남)에 의한 메쉬(meshing)를 극복하는 효과를 가지므로, 재료가 분리 표면을 따라 분리될 수 있다.

도 8을 참고하면, 여러 부분으로 기판을 분리하기 위한, 유리 시트(44)의 레이저 기반 기계 가공을 위한 방법으로서, 여기서, 유리 시트(44)를 기계 가공하기 위한 레이저(103)의 레이저 빔(102a, 102b)은 유리 시트로 지향되며, 상기 방법은, 빔의 방향을 따라 보여지는, 레이저(103)의 광선의 경로에 위치된 광학 장치(106), 연장된 레이저 빔 초점 라인(102b)이 유리 시트로 지향된 레이저 빔(102)으로부터 광학 장치(106)의 빔 출력 측 상에 형성되고, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)에 대해 위치되어, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 빔의 방향으로 보여지는, 연장된 부분(102c)을 따라 유리 시트(44)의 재료에 유도 흡수가 생성되며, 유도된 균열 형성이 이 연장된 부분(102c)을 따라 기판의 재료에서 일어는 효과를 갖는, 특징을 갖는다.

일부 실시예에서, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)과 관련하여 위치되어, 재료, 즉 유리 시트(44)의 내부의 유도 흡수의 연장된 부분(102c)이 두 대향하는 기판 표면(101a, 101b) 중 적어도 하나까지 연장된다.

특정 실시예에서, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)과 관련하여 위치되어, 재료, 즉 유리 시트(44)의 내부의 유도 흡수의 연장된 부분(102c)이 2개의 대향하는 기판 표면 중 하나(101a)로부터 2개의 대향 기판 표면의 다른 하나의 기판(101b)까지, 즉, 유리 시트(44)의 전체 레이어 두께 (d)에 걸쳐 연장되며, 또는, 유리 시트(44)가 레이저 빔 초점 라인(102b)과 관련하여 위치되어, 재료, 즉, 유리 시트(44)의 내부의 유도 흡수의 연장된 부분(102c)이 2개의 대향하는 기판 표면 중 하나(101a)로부터 유리 시트(44)로, 그러나 2개의 대향하는 기판 표면 중 다른 하나(101b)까지는 아닌 유리 시트(44)로, 즉, 유리 시트(44)의 전체 레이어 두께 (d)에 걸치지 않은, 바람직하게는 이 레이어 두께의, 80% 내지 98%에 걸쳐, 바람직하게 85% 내지 95%에 걸쳐, 특히 바람직하게는 90%에 걸쳐 연장된다.

일부 실시예에서, 유도 흡수는 유리 시트(44)의 재료의 제거(ablation)없이 및 용융없이 크랙 형성이 유리 시트(44)의 미세 구조에서 발생하도록 생성된다.

특정 실시예에서, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 범위 및/또는 유리 시트(44), 즉, 유리 시트(44)의 내부에서의 유도 흡수의 부분(102c)의 범위는 빔의 길이 방향으로의 각각의 경우, 0.1mm와 100mm 사이, 바람직하게는 0.3mm와 10mm 사이이며, 및/또는 2개의 대향하는 기판 표면(101a, 101b)에 수직으로 측정된, 유리 시트(44)의 레이어 두께(d)는 30 ㎛ 내지 3000 ㎛, 바람직하게는 100 ㎛ 내지 1000 ㎛이다. 일부 실시예에서, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 평균 직경(δ), 즉 스폿 직경은, 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛, 바람직하게는 1 ㎛ 내지 3 ㎛, 바람직하게는 2 ㎛이고, 및/또는 레이저(103)의 펄스 지속 시간(τ)은 유리 시트(44)의 재료와의 상호 작용 시간 내에, 이 재료에서의 열 확산이 무시할 수 있을 정도가 되게 선택되고, 바람직하게는 열 확산이 일어나지 않는 것이 바람직하며, 바람직하게 (τ), (δ) 및 유리 시트(44)의 재료의 열 확산 정수(α)가 τ≪ δ²/α에 따라 설정되고 및/또는 바람직하게 (τ)는 10ns 미만, 바람직하게는 100ps 미만으로 선택되며, 및/또는 레이저(103)의 펄스 반복 속도는 10kHz와 1000kHz 사이이며, 바람직하게는 100kHz이며, 및/또는 레이저(103)는 단일 펄스 레이저 또는 버스트 펄스(burst-pulse) 레이저로서 작동되고, 및/또는 레이저(103)의 빔의 출력 측에서 직접 측정된 평균 레이저 출력은 10 와트 및 100 와트, 바람직하게는 30 와트 내지 50 와트이다.

특정 실시예에서, 레이저(103)의 파장(λ)은 유리 시트(44)의 재료가 이 파장에 대해 투명하거나 실질적으로 투명하도록 선택되며, 후자는 관통 깊이의 밀리미터 당 유리 시트(44)의 재료의 빔 방향을 따라 발생하는 레이저 빔의 강도의 감소가 10% 이하로 측정되는 것으로 이해되며, 레이저는 특히 유리 시트(44)로서 가시 파장 범위에서 투명한 유리 또는 결정체에 대한 것이며, 바람직하게 1064nm의 파장(λ)을 가진 Nd : YAG 레이저 또는 1030 nm의 파장을 갖는 Y : YAG 레이저이며, 또는, 특히 적외선 파장 범위에서 투명한 반도체 기판에 대한 것으로서, 바람직하게는 1.5 μm와 1.8 μm 사이의 파장(λ)을 가진 Er:YAG 레이저이다.

일부 실시예에서, 레이저 빔(102a, 102b)은 유리 시트(44) 상에 수직하게 지향되고, 따라서, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)에 대하여 위치되어, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 연장된 부분(102c)을 따른 유도 흡수는 기판의 평면에 대해 수직으로 발생하며 또는 레이저 빔(102a, 102b)은 유리 시트(44)의 평면에 대한 법선에 대해 0°이상의 각도(β)로 유리 시트(44) 상에 지향되고, 따라서, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)에 대해 위치되어, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 연장된 부분(102c)을 따른 유도 흡수는 기판의 평면에 대해 90°-β의 각도로 발생하며, 여기서, 바람직하게 β≤45°, 바람직하게, β≤30°이다.

도 9를 참고하면, 특정 실시예에서, 레이저 빔(102a, 102b)은 유리 시트(44)가, 여러 부분을 얻기 위해 절단되어야 하는 라인(105)을 따라 유리 시트(44)의 표면(101a)에 대해 이동되며, 유리 섬유 시트(44)의 내부에서의 유도 흡수의 연장된 부분(102c)의 다수(102c-1, 102c-2, ..)는 이 라인(105)을 따라 생성되며, 여기서, 바람직하게는 유도 흡수의 직접 인접한 연장된 부분(102c)의 평균 간격(a)의 비율, 즉 번갈아 직접 생성된 부분과, 레이저 빔 초점 라인(102b)의 평균 직경(δ), 즉, 스폭 직경은 0.5와 3.0 사이, 바람직하게는 1.0과 2.0 사이에 있다.

일부 실시예에서, 유리 시트(44)의 내부에서의 유도 흡수의 연장된 부분(102c)의 다수(102c-1, 102c-2, ...)의 생성 동안 및/또는 생성 후에, 기계적 힘이 유리 시트(44)에 가해지고 및/또는 열응력이 유리 시트(44)로 도입되고, 특히 기판이 불균일하게 가열되고 다시 냉각되어, 유도 흡수의 직접 인접한 연장된 부분(102c)들 사이에 각각 여러 부분으로 기판을 분리하기 위한 균열을 형성하고, 열응력은 바람직하게 라인(105)을 따른 CO₂ 레이저를 통해 유리 시트(44)를 조사함으로써 유도된다.

도 10을 참고하면, 유리 시트(44)를 기계 가공하기 위한 레이저(103)의 레이저 빔(102a, 102b)이 유리 시트(44)로 지향될 수 있는, 기판을 여러 부분으로 분리하기 위한, 유리 시트(44)를 레이저 기반 기계 가공을 위한 장치는, 레이저(103)의 광선 경로에 위치된 광학 장치(106)를 특징으로 하며, 여기서, 빔 방향을 따라 도시된 연장된 레이저 빔 초점 라인(102b)이 유리 시트(44)로 지향된 레이저 빔(102a)으로부터 광학 장치(106)의 빔 출력 측에 형성될 수 있고, 유리 시트(44)는 레이저 빔 초점 라인(102b)에 관련하여 위치되어, 유도 흡수가 빔의 방향으로 도시된 레이저 빔 초점 라인(102b)의 연장된 부분(102c)을 따라 유리 시트(44)의 재료에서 발생하며, 이는 이 연장된 부분(102c)을 따라 기판의 재료에서 유도된 균열 형성을 유발하는 효과를 갖는다.

특정 실시예에서, 광학 장치(106)는 구면 수차를 갖는 포커싱 광학 요소, 바람직하게는 구형으로 갈린 볼록 렌즈(107), 레이저(103)의 광선 경로에서 이 포커싱 광학 요소(107)의 앞에 배치된 환형 다이어프램과 같은 광학 장치(106)의 다이어프램(108)을 포함하며, 상기 다이어프램(108, diaphragm)으로 충돌하는 레이저 빔(102a)의 중심에 놓인 다수의 광선(102aZ)이 차폐될 수 있으므로, 이 중심 밖에 놓인 오직 주변 광선(102aR)만이 이 포커싱 광학 요소로 충돌하는 효과를 갖는다.

일부 실시예에서, 광학 장치(106)는 정의된 규모, 즉 빔 방향으로 도시된 정의된 길이를 갖는 레이저 빔 초점 라인(102b)을 형성하도록 형상화된 비-구형 자유 표면을 가진 광학 요소를 포함하며, 비-구형 자유 표면을 가진 광학 요소는 바람직하게 원추형 프리즘 또는 액시콘(axicon)이다.

특정 실시예에서, 광학 장치(106)는, 레이저(103)의 광선 경로에서, 먼저 연장된 레이저 빔 초점 라인(102b)을 형성하도록 형상화된 비-구형 자유 표면, 바람직하게는 원뿔 프리즘 또는 액시콘의 형상을 가진 제1 광학 요소와, 이 제1 광학 요소의 빔 출력 측에서, 특히 볼록 렌즈인 제2 포커싱 광학 요소를 포함하고, 이러한 2개의 광학 요소는 제1 광학 요소가 제2 광학 요소 상으로 환형으로 충돌하는 레이저 복사선을 투사하도록 위치되고 정렬되므로, 연장된 레이저 빔 초점 라인은 제2 광학 요소의 빔 출력 측에 생성된다.

일부 실시예에서, 특히 평면-볼록 시준 렌즈인 제3 포커싱 광학 요소는 레이저(103)의 광선 경로에서 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에 위치되며, 제3 광학 요소는 바람직하게 제1 광학 요소에 의해 환형으로 형성된 레이저 복사선이 정의된 평균 링 직경을 갖는 제3 광학 요소 상에 떨어지도록 위치되고 정렬되며, 제3 광학 요소는 제2 광학 요소로 이 링 직경과 정의된 링 폭을 가진 환형으로 레이저 복사선을 투사한다.

상기 기술된 방법 또는 장치는 유리(예컨대, 약 0.7mm 이하의 두께를 갖는), 특히, 석영, 보로실리케이트(borosilicate), 사파이어 또는 소다-석회 유리, 나트륨-함유 유리, 경화 유리 또는 비경화 유리, 결정질 Al₂O₃, SiO₂·nH₂O (오팔,opal) 또는 반도체 재료, 특히, Si, GaAs, GaN 유리를 분리하고, 단일- 또는 다중-레이어 기판을 분리하고, 특히 유리-유리 복합체, 유리-필름 복합체, 유리-필름-유리 복합체 또는 유리-공기-유리 복합체를 분리하고, 코팅된 기판, 특히 금속-코팅된 사파이어 웨이퍼(sapphire wafers), 금속 또는 금속-산화 레이어가 제공된 실리콘 웨이퍼, 또는 ITO 또는 AlZnO가 코팅된 기판을 분리하는데 사용될 수 있으며, 및/또는 단일- 또는 다중-레이어 기판을 완전하게 절단하거나 또는 하나 이상의, 그러나 전체는 아닌 다중-레이어 기판의 레이어를 절단하는데 사용될 수 있다.

전술한 광학 장치에 의해 생성된 레이저 빔 초점 라인은 간략화를 위해 레이저 빔의 초점 라인으로서 대안으로 상기 및 이하에서 언급된다. 유리 시트(44)는 균열 형성(기판의 평면에 수직으로 연장되는 초점 라인을 따른 유도 흡수)에 의해 유리 시트(44)의 평면에 도시된, 다수의 부분으로 분리되거나 개별적으로 분리된다. 결과적으로, 균열 형성은 유리 시트(44)의 평면에 수직으로 또는 유리 시트(44) 내로 또는 기판의 내부로 발생한다(종방향 균열 형성). 이미 설명한 바와 같이, 유리 시트(44)의 개별적인 부분들이 서로 분리될 수 있도록, 일반적으로 다수의 개별적인 레이저 빔 초점 라인이 기판 표면상의 라인을 따라 유리 시트(44)로 도입된다. 이 목적을 위해, 유리 시트(44)는 레이저 빔과 관련하여 또는 광학 장치와 관련하여 유리 시트(44)의 평면에 평행하게 이동될 수 있거나, 반대로 광학 장치는 유리 시트(44)에 대해 유리 시트(44)의 평면에 평행하게 이동될 수 있다.

예시

예를 들어, 편평한 유리를 절단하기에 적합한 것은 다음의 파라미터를 가진 상업적으로 가용한 피코초 레이저(103)이다: 파장 1064 nm, 펄스 지속 시간 10 피코초, 펄스 반복 속도 100 kHz, 평균 파워(레이저 바로 뒤에서 측정된)는 최대 50W이다. 레이저 빔은 초기에 약 2mm의 빔 직경(피크 강도의 13%에서, 즉 가우스 광선 번들의 1/e² 직경으로 측정됨)을 가지며, 빔 품질은 적어도 M² < 1.2이다(DIN/ISO 11146에 따라 결정됨). 빔 확장 광학기(상용 케플러(Kepler) 빔 망원경)를 사용하면, 빔 직경이 10 내지 약 20-22 mm(21, 23, 24 및 25는 빔 편향 미러)의 요인에 의해 증가된다. 직경 9mm의 소위 환형 다이어프램(8)을 사용하면, 다수의 광선의 내부 부분이 컷오프(cut off)되므로, 환형의 빔이 형성된다. 이 환형 빔을 사용하면, 28mm 초점 길이(13mm 반경의 석영 유리)를 가진 평면-볼록 렌즈가 예를 들어 조명된다. 렌즈의 강한(원하는) 구면 수차는 초점 라인을 생성하는 효과를 갖는다.

도 11을 참고하면, 제1 갠트리 어셈블리(64) 및 제2 갠트리 어셈블리(66)가 도시되어있다. 갠트리 어셈블리(64, 66) 중 하나 또는 모두는 일례로서, 상기한 바와 같이, 유리 시트(44)를 절단하는 데 사용하기에 적합한 레이저 절단 어셈블리(123, 125)를 포함할 수 있다. 제1 갠트리 어셈블리(64)는 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)을 따라 연장되는 트랙 어셈블리(122)에 슬라이딩 가능하게 연결되는 베이스 어셈블리(120)를 포함한다. 트랙 어셈블리(122)는 기계 방향(30)으로 제1 갠트리 어셈블리(64)(124)의 선형 움직임을 허용한다. 프로세싱 헤드 지지 어셈블리(124)는 베이스 어셈블리(120)에 의해 지지된다. 프로세싱 헤드 지지 어셈블리(124)는 선형 액추에이터를 사용하여 기계 횡단 방향(32)으로 프로세싱 헤드(68)의 선형 이동을 허용하는 트랙 어셈블리(126)를 제공한다. 따라서, 기계 방향 트랙 어셈블리(122) 및 기계 횡단 방향 트랙 어셈블리(126)에 의해, X-Y 평면 내의 임의의 위치에서 프로세싱 헤드(68) 및 관련 레이저 절단 어셈블리(123)의 위치가 달성 될 수 있다.

제2 갠트리 어셈블리(66)는 유리 시트 프로세싱 스테이션(16)을 따라 연장되는 트랙 어셈블리(122)에 슬라이딩 가능하게 연결된 베이스 어셈블리(130)(베이스 어셈블리의 베이스 플레이트가 예시를 위해 제거됨)를 포함한다. 트랙 어셈블리(122)는 기계 방향(30)으로 제2 갠트리 어셈블리(66)의 선형 이동을 허용한다. 프로세싱 헤드 지지 어셈블리(134)는 베이스 어셈블리(130)에 의해 지지된다. 프로세싱 헤드 지지 어셈블리(134)는 선형 액추에이터를 사용하여 기계 횡단 방향(32)으로 프로세싱 헤드(70)의 선형 움직임을 허용하는 트랙 어셈블리(136)를 제공한다. 따라서, 기계 방향 트랙 어셈블리(132) 및 기계 횡단 방향 트랙 어셈블리(136)에 의해, X-Y 평면 내의 임의의 위치에서 프로세싱 헤드(70) 및 관련 레이저 절단 어셈블리(125)의 위치 설정이 달성될 수 있다.

갠트리 어셈블리 실시예가 단일 프로세싱 헤드(각 갠트리 어셈블리에 대해 하나)를 포함하는 도 11로 도시되어 있지만, 일부 실시예에서, 갠트리 어셈블리(140)는 도 12에 도시된 바와 같이 동일한 갠트리 어셈블리(140) 상에 모두 제공되는, 하나 이상의 프로세싱 헤드(142, 144, 146)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 임의의 하나 이상의 프로세싱 헤드(142, 144, 146)는 유리 시트(44)를 절단하는데 사용되는 레이저 절단 어셈블리를 포함할 수 있다. 프로세싱 헤드(142, 144, 146) 중 임의의 하나 이상은 다이(die) 및 코팅용 스프레이, 청소 노즐 및 다른 가공 툴(tool)과 같은, 기판 분리 이외의 공정을 위한 다른 툴을 포함할 수 있다. 추가적인 프로세싱 헤드(142, 144, 146)는 동일 또는 다수의 유리 시트(14)로부터 추가 부분을 기계 가공할 수 있다. 상기 부분들은 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 다수의 프로세싱 헤드(142, 144, 146)는 프로세싱 헤드(142, 144, 146)의 독립적인 제어를 허용하기 위해 그 자체의 선형 액츄에이터를 이용할 수 있다. 레이저 빔 분할(splitting)은 상이한 프로세싱 헤드의 광학기로 레이저 빔을 동시에 제공하도록 사용될 수 있다.

도 13을 간단히 참조하면, 예를 들어, 빔 분할 장치(300)는 레이저 소스(302)의 레이저 빔 경로 내에 위치될 수 있다. 빔 분할 장치(300)는 레이저 소스(302)에 의해 제공된 초기 레이저 빔(304)을 2개의 분리된 레이저 빔(306a, 306b)으로 분할하는데 적합할 수 있는 광학 장치를 포함할 수 있다. 각각의 레이저 빔(306a, 306b)은 프로세싱 헤드(68, 70) 및 레이저 절단 어셈블리(123, 125)와 같은, 각각의 프로세싱 헤드 및 레이저 절단 어셈블리로 전달될 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 소스(302)는 유리 시트를 천공하는데 유용할 수 있는 레이저 빔(304)의 에너지 프로파일을 변경하는 광학 장치(312)를 활용할 수 있으며 다수의 레이저 빔(306a, 306b)으로 분할될 수 있다. 일부 실시예에서, 광학 장치(312)는 레이저 빔(304)의 에너지 프로파일을 변경시키는데 사용되는 왁시콘(waxicon) 광학 장치를 포함할 수 있다. 이러한 광학 장치는 개별 레이저 빔(306a, 306b)을 생성하기 위해 다수의 레이저 소스와 관련된 비용 및 복잡성을 감소시킬 수 있다.

예를 들어,도 14을 참조하면, 도 1의 유리 시트 프로세싱 기기(10)와 함께 사용하기 위한 기판 프로세싱 스테이션(320)의 개략도는 다중 갠트리 프로세싱 기기(322)를 포함한다. 다중 갠트리 프로세싱 기기(322)는 제1 갠트리 어셈블리(324) 및 제2 갠트리 어셈블리(326)를 포함하며, 각각의 제1 및 제2 갠트리 어셈블리(324, 326)는 기계 횡단 방향으로 유리 시트(44)를 가로질러 연장된다. 상기한 바와 같이, 기계 방향(32)으로 제1 갠트리 어셈블리(324)의 효과적인 이동을 위해 거기에 작동 가능하게 연결된 선형 모터(328)를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 갠트리 어셈블리(326)는 또한 기계 방향으로 제2 갠트리 어셈블리(326)의 효과적인 이동을 위해 거기에 작동 가능하게 연결된 선형 모터(330)를 포함할 수 있다. 제어기(332)는 협력 방식으로 제1 갠트리 어셈블리(324)와 제2 갠트리 어셈블리(326)의 동시 이동 또는 다른 방식으로 제어하는 로직을 포함할 수 있다.

제1 갠트리 어셈블리(324)는 다수의 프로세싱 헤드(334, 336, 338)를 포함할 수 있다. 각각의 프로세싱 헤드(334, 336, 338)는 제1 갠트리 어셈블리(324)의 길이를 따른 기계 횡단 방향(30)의 프로세싱 헤드(334, 336, 338)의 이동을 수행하기 위해 거기에 작동하게 연결된 선형 모터(340, 342, 344)를 가질 수 있다. 마찬가지로, 제2 갠트리 어셈블리(326)는 다수의 프로세싱 헤드(348, 350, 352)를 포함할 수 있다. 각각의 프로세싱 헤드(348, 350, 352)는 제2 갠트리 어셈블리(226)의 길이를 따른 기계 횡단 방향으로의 프로세싱 헤드(348, 350, 352)의 이동을 수행하기 위해 거기에 작동하게 연결된 선형 모터(354, 356, 358)를 가질 수 있다. 제어기(332)는 협력 방식으로 프로세싱 헤드(334, 336, 338, 348, 350, 352)의 동시 이동 또는 다른 방식의 이동을 제어하는 로직을 포함할 수 있다.

이러한 다중 갠트리 프로세싱 기기는 동시에 단일 유리 시트(44)의 일부를 기계 가공하거나 또는 동일하거나 상이한 공정들로서 다중 유리 시트를 동시 기계 가공하는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 관련된 복수의 프로세싱 헤드(334, 336, 338, 348, 350 및 352)를 갖는 다수의 갠트리 어셈블리(324, 326)는 분할 패턴 공정으로 동시에 또는 다른 방식으로 다수의 적당한 섹션을 기계 가공할 수 있으며, 이는 유리 시트로부터 여러 부분을 기계 가공하는 것과 연관된 절단 시간을 줄일 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 절단 어셈블리는 원하는 부분 형상을 형성하는데 사용될 수 있는 다수의 레이저 빔을 제공하도록 각각 구성될 수 있다. 예컨대, 약 100mm × 100mm 내지 약 5000mm × 5000mm, 및 약 25㎛ 내지 약 10mm 사이의 두께와 같은, 5000mm × 5000mm까지의 유리 시트가 가공될 수 있다.

이제 도 15를 참조하면, 유리 시트(44)의 외부 섹션(360, 362)이 유리 시트(44)의 내부 섹션(364)으로부터 분리되는 유리 시트 절단 공정이 도시되어 있다. 이 예시에서, 외부 섹션(360, 362)은 스크랩으로 간주될 수 있고 내부 섹션(364)은 유리 시트(44)를 절단함으로써 형성되는 품질 부분일 수 있으며, 궁극적으로 3개의 비연결 섹션(360, 362, 364)을 형성한다. 레이저 절단 어셈블리 및 전술한 관련 프로세싱 헤드 중 하나에 의해 제공된 레이저 빔(366)은 유리 시트(44)로부터 이격된 위치에서 절단 작동을 개시할 수 있으며 유리 시트가 전술한 바와 같은 부압을 사용하여 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 대해 편평하게 보유된다. 레이저 빔(366)은, 유리 시트(44)로부터 이격된 위치에서 점선(C)으로 나타낸 절단 경로를 개시하기 때문에, 레이저 빔(366)은 유리 시트(44) 상으로 지향되기 전에 상부 컨베이어 벨트 표면(368)으로 지향되고 절단 경로(C)를 따라 이동한다.

도 16을 참고하면, 레이저 절단 어셈블리는 레이저 절단 어셈블리가 유리 시트(44)쪽으로 이동함에 따라 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 직접 충돌하는 레이저 빔(366)의 연속을 제공한다. 전술한 바와 같이, 유리 보유 컨베이어 벨트(60)는 POM C로 형성될 수 있고, 이는 유리 시트(44)와 접촉하기에 적합하고 레이저 절단 공정 중에 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 변경을 감소시킬 수 있는 열 저항을 갖는다. 일 예로서, 상기 예시에서 설명된 레이저에 의해 제공되는 것과 같은 레이저 빔(366)은 깊이(d)가 약 300 미크론 이하이고 폭(w)이 약 30 미크론 이하인 유리 보유 컨베이어 벨트(60)에 리세스(372)를 생성할 수 있다. 이러한 배치는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 일부를 대체할 필요없이 유리 보유 컨베이어 벨트(60)가 다수의 유리 시트(44)에 대해 반복적으로 재사용되게 할 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 유리 시트 프로세싱 기기(10)는 유리 언로딩 스테이션(150)을 포함할 수 있으며, 여기서 유리 시트(44)로부터 형성된 원하는 유리 부분이 유리 보유 컨베이어 벨트(60)로부터 제거될 수 있다. 유리 부분은 수동으로 또는 자동으로, 예를 들어, 로봇에 의해 제거될 수 있으며, 유리 보유 컨베이어 벨트(60) 상에 유리 스크랩을 남긴다. 유리 스크랩은 이때 유리 보유 컨베이어 벨트(60)상에서 유리 폐기물 프로세싱 스테이션(18)으로 운반될 수 있다.

도 17을 참고하면, 상기 유리 폐기물 프로세싱 스테이션(18)은 보유 위치(154)(예컨대, 쓰레기통(bin))에 배치하기 위해 유리 폐기물을 더 작은 크기로 더 분쇄할 수 있는 유리 폐기물 프로세싱 기기(152)를 포함한다. 유리 폐기물 프로세싱 기기(152)는 제1 유리 파쇄 어셈블리(155) 및 제2 유리 파쇄 어셈블리(156)를 포함한다. 제1 유리 파쇄 어셈블리(155)는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)로부터 유리 폐기물(162)을 수용하는 제1 파쇄 롤러(158) 및 제2 파쇄 롤러(160)를 포함한다. 도시된 예시에서, 제1 파쇄 롤러(158)는 기계 횡단 방향으로 제2 파쇄 롤러(160)에 대해 유리 폐기물(162)(예컨대, 매 180도 회전마다) 맞물리고 파쇄하는 한 쌍의 블레이드(164, 166)를 포함한다. 브러쉬 롤러(176)는 유리 폐기물(162)상의 제1 유리 파쇄 어셈블리(155)의 충격을 감쇠시키고 또한 깨진 유리 입자로부터 벨트 표면을 억제 또는 차폐하도록 제공될 수 있다. 다른 유리 브러시 롤러(178)는 유리 보유 컨베이어 벨트(60)의 표면을 세척하도록 제공될 수 있다. 파쇄된 유리 폐기물(168)은 램프 구조물(170, ramp structure) 아래로 제2 유리 파쇄 어셈블리(156)쪽으로 미끄러질 수 있다. 제2 유리 파쇄 어셈블리(156)는 제1 파쇄 롤러(172) 및 제2 파쇄 롤러(174)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 파쇄 롤러(172, 174)는 파쇄된 유리 폐기물(168)을 기계 방향으로 더 파괴시키는 톱과 같은 톱니를 포함할 수 있다. 이후 파쇄된 유리 폐기물(168)은 보유 위치(154)에 배치될 수 있다.

유리형 기판의 취급은 부분 분리 동안 및 이후의 평탄성 및 안정성을 유지한다는 측면에서 어색하고 복잡할 수 있다. 전술한 유리 시트 프로세싱 기기는 절단 공정 또는 기판 품질을 방해하지 않는 기판에 대한 진공력을 가함으로써 기판을 그 위에 보유할 수 있는 유리 보유 컨베이어 벨트를 제공할 수 있다. 유리 시트 프로세싱 스테이션은 유리 보유 컨베이어 벨트의 표면에 최소의, 미크론 크기의 영향을 미치며, 반복적인 방식으로(즉, 연이어서) 다수의 절단 및 제단 작업을 위해 레이저 절단 기기로 다수의 유리 시트를 이송하는데 사용될 수 있는 유리 보유 컨베이어 벨트를 사용한다. 기판이 아직 분리되지 않았기 때문에, 상대적으로 작은, 개별 벨트에 의해 기판을 유리 보유 컨베이어 벨트로 이송할 수 있는 틸팅 가능한 테이블 지지 바디를 포함하는 유리 시트 로딩 스테이션이 제공될 수 있다. 적절한 프로세싱 위치 설정을 위해 기판을 XY 배향에 정렬시킬 수 있는 유리 시트 센터링 스테이션이 제공될 수 있다. 부분으로부터 제거된 폐기물의 크기를 더 감소시킬 수 있는 유리 폐기물 프로세싱 스테이션이 제공될 수 있다.

달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본원에 기재된 임의의 방법은 그 단계가 특정 순서로 수행될 것을 요구하는 것으로 해석되어서는 안된다. 따라서, 방법 청구 범위가 그 단계들에 뒤따라야 할 순서를 실제로 암시하지 않거나 또는 단계들이 특정 순서에 한정되어야 한다는 것이 청구항들 또는 설명들에 달리 명시적으로 언급되지 않은 경우, 임의의 특정 순서가 유추되어선 안된다.

본 발명의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 정신 및 내용을 포함하는 개시된 실시 형태의 변형 예, 조합 및 변형이 당업자에게 발생할 수 있으므로, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그 등가물의 범위 내에 있는 모든 것을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장되는 제1 갠트리 어셈블리, 여기서, 상기 제1 갠트리 어셈블리는 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 제1 프로세싱 헤드 및 제2 프로세싱 헤드를 포함하고, 레이저 빔을 제공하는 레이저를 포함하며, 상기 레이저는 레이저 빔의 빔 경로에 위치한 광학 장치를 포함하고, 상기 광학 장치는 상기 제1 프로세싱 헤드로 제공된 제1 레이저 빔 및 상기 제2 프로세싱 헤드로 제공된 제2 레이저 빔으로 상기 레이저 빔을 분할하도록 구성되며, 상기 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔 각각은 상기 유리 시트에 균열을 형성하도록 구성된 레이저 빔 초점 라인을 제공함; 및
상기 기계 횡단 방향으로 유리 시트를 가로질러 연장되는 제2 갠트리 어셈블리, 여기서, 상기 제2 갠트리 어셈블리는 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 제3 프로세싱 헤드를 포함함;를 포함하는 유리 시트 프로세싱 기기.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 갠트리 어셈블리를 기계 방향으로 이동시키며 제1 갠트리 어셈블리에 작동하게 연결된 제1 선형 액추에이터; 및
상기 제2 갠트리 어셈블리를 기계 방향으로 이동시키며 제2 갠트리 어셈블리에 작동하게 연결된 제2 선형 액추에이터;를 더욱 포함하는, 유리 시트 프로세싱 기기.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 갠트리 어셈블리의 제3 프로세싱 헤드는 제1 갠트리 어셈블리의 프로세싱 헤드의 레이저와 상이한 프로세싱 툴을 포함하는, 유리 시트 프로세싱 기기
청구항 1에 있어서,
상기 제2 갠트리 어셈블리의 제3 프로세싱 헤드는 레이저 빔 초점 라인을 제공하는 레이저의 빔 경로에 위치한 광학 장치를 포함하는 레이저를 포함하고, 상기 레이저 빔 초점 라인은 상기 광학 장치의 빔 출력 측에 형성되는, 유리 시트 프로세싱 기기.
청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 갠트리 어셈블리의 제1 및 제2 프로세싱 헤드 및 제2 갠트리 어셈블리의 제3 프로세싱 헤드의 이동을 제어하는 제어기를 더욱 포함하는, 유리 시트 프로세싱 기기.
청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 제1 프로세싱 헤드 및 제2 프로세싱 헤드 각각은 기계 횡단 방향으로 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하며,
상기 제2 갠트리 어셈블리는 다수의 프로세싱 헤드를 포함하며, 여기서, 상기 제2 갠트리 어셈블리의 각각의 프로세싱 헤드는 기계 횡단 방향으로 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는, 유리 시트 프로세싱 기기.
청구항 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서,
상기 레이저 빔 초점 라인이 유리 보유 컨베이어 벨트 상에 유리 시트와 함께 유리 시트 상에 위치되도록 레이저에 의해 유리 시트를 운반하는 유리 보유 컨베이어 벨트를 더욱 포함하는, 유리 시트 프로세싱 기기.
시트형 기판으로서, 상기 기판을 다수의 부분으로 분리하기 위해, 상기 기판을 기계 가공하기 위한 레이저의 레이저 빔이 기판으로 지향되는, 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공 방법으로서, 상기 방법은:
기계 횡단 방향으로 시트형 기판을 가로질러 연장되는 제1 갠트리 어셈블리를 이용하여 시트형 기판을 가공하는 단계, 여기서 상기 제1 갠트리 어셈블리는 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 제1 프로세싱 헤드 및 제2 프로세싱 헤드를 포함하고, 레이저 빔을 제공하는 레이저를 포함하며, 상기 레이저는 레이저의 빔 경로에 위치한 광학 장치를 포함함;
기계 횡단 방향으로 시트형 기판을 가로질러 연장되는 제2 갠트리 어셈블리를 이용하여 시트형 기판을 가공하는 단계, 여기서, 상기 제2 갠트리 어셈블리는 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는 제3 프로세싱 헤드를 포함함; 및
상기 제1 프로세싱 헤드로 제공된 제1 레이저 빔 및 상기 제2 프로세싱 헤드로 제공된 제2 레이저 빔으로 상기 레이저 빔을 분할하는 단계, 여기서, 상기 제1 레이저 빔 및 제2 레이저 빔 각각은 상기 기판에 균열을 형성하는 레이저 빔 초점 라인을 제공함;를 포함하는, 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 프로세싱 헤드 및 제2 프로세싱 헤드 각각은 기계 횡단 방향으로 제1 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하며,
상기 제2 갠트리 어셈블리는 다수의 프로세싱 헤드를 포함하고, 상기 제2 갠트리 어셈블리의 각각의 프로세싱 헤드는 기계 횡단 방향으로 제2 갠트리 어셈블리의 길이를 따라 이동하는, 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공 방법.
청구항 8 또는 9에 있어서,
왁시콘 광학 장치를 이용하여 레이저에 의해 제공된 레이저 빔의 에너지 프로파일을 변경시키는 단계;를 더욱 포함하는, 시트형 기판의 레이저 기반 기계 가공 방법.
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