TW201343306A - 用於分離非金屬材料之系統與方法 - Google Patents

Abstract

使用被轉變成一劃痕射束及一分裂射束的一單一雷射束來分離非金屬材料。一系統包含用於產生一雷射束之一單一雷射源及用於將該雷射束轉變成具有一第一平均功率之一劃痕射束及具有第二平均功率之一分裂射束的一射束分離器。該射束分離器沿著一第一路徑將該劃痕射束導引至一非金屬基板上的一劃痕線，並且在與該劃痕射束間隔開的一位置處沿著一第二路徑將該分裂射束導引至該非金屬基板上。該劃痕射束沿著該劃痕線快速地加熱該非金屬基板。一淬火子系統將一股冷卻流體施加至該非金屬基板以沿著由該劃痕射束加熱的該劃痕線傳播一微裂紋。該分裂射束快速地再加熱由該股冷卻流體淬火的非金屬基板以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。

Description

用於分離非金屬材料之系統與方法

本發明係關於將非金屬材料分離成複數個較小件。特定言之，本發明係關於使用一單一雷射源以產生一劃痕射束及一分裂射束，其與一冷卻源連用以分離玻璃、矽、陶瓷或其他非金屬材料。

高功率雷射器(例如500 W CO2雷射器)可藉由材料的熔化、蒸發及噴射而切穿非金屬基板，諸如玻璃、矽或陶瓷，此導致劣質的表面完整性、寬度容限及降級的強度。用於分離非金屬材料的其他方法使用非熔化(或非蒸發)熱過程，其之後係拉緊過程。對於熱過程，任何易碎的材料在其溫度升高至所需級別且接著快速冷卻或淬火以分裂其分子鍵時超過其臨限熱衝擊溫度。此在材料中形成“開口”或“盲裂紋”。某些熱過程使用一第一雷射源以產生一第一雷射束，其沿著一劃痕線加熱材料。緊接在該第一雷射束之後是用於淬火的一股冷卻流體(例如氦及/或水)。

該拉緊過程接著可用以藉由使用任一傳統的機械方法或一第二雷射過程沿著盲裂紋來分裂材料而完全分離該材料。舉例而言，機械拉緊可包含使用一“剪切”分裂器以施加足夠物理力至薄基板(例如，小於約0.5毫米)以便沿著劃痕線完全分裂該基板。然而對於較厚的材料，由雷射劃痕操作引起的剩餘拉力可能不足以使用機械力完全分離該材料。因 此，一第二雷射源可用以產生一第二雷射束來沿著劃痕線快速地再加熱該基板，之後係淬火步驟，以完全分離該材料。然而，使用兩個雷射器增加了系統複雜性及維護。

使用被轉變成一劃痕射束及一分裂射束的一單一雷射束來分離非金屬材料。一系統包含用於產生一雷射束的一單一雷射源及用於將該雷射束轉變成具有一第一平均功率的一劃痕射束及具有第二平均功率的一分裂射束的一射束分離器。該射束分離器沿著一第一路徑將該劃痕射束導引至一非金屬基板上的一劃痕線，並且在與該劃痕射束間隔開的一位置處沿著一第二路徑將該分裂射束導引至該非金屬基板。該劃痕射束沿著該劃痕線快速地加熱該非金屬基板。一淬火子系統將一股冷卻流體施加至該非金屬基板以沿著由該劃痕射束加熱的該劃痕線傳播一微裂紋。該分裂射束快速地再加熱由該股冷卻流體淬火的該非金屬基板以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。

將從下文較佳實施例的詳細描述顯而易知另外態樣及優點，其參考附圖來進行。

100‧‧‧雷射處理系統

110‧‧‧特定類型之材料

112‧‧‧單一連續波雷射源

114‧‧‧偏轉器

116‧‧‧聚焦透鏡

118‧‧‧淬火子系統

120‧‧‧運動台

122‧‧‧雷射束

124‧‧‧劃痕射束

126‧‧‧分裂射束

128‧‧‧箭頭

310‧‧‧雷射束點

312‧‧‧雷射束點

314‧‧‧淬火位置

316‧‧‧劃痕線

410‧‧‧雷射束點

412‧‧‧雷射束點

500‧‧‧雷射處理系統

510‧‧‧聲光學偏轉器

512‧‧‧中繼透鏡

514‧‧‧偏轉器

520‧‧‧雷射處理系統

522‧‧‧聲光學調節器

600‧‧‧雙路徑雷射處理系統

610‧‧‧射束分裂器

612‧‧‧第一光學元件

614‧‧‧射束組合器

616‧‧‧反射鏡

第1圖係根據一個實施例之用於分離非金屬材料的一雷射處理系統的方塊圖。

第2A圖、第2B圖及第2C圖圖形地繪示根據一例示性實施例之CW雷射束的功率如何相對於時間分佈在劃痕射束與分裂射束之間。

第3圖係圖1中所示之材料的俯視圖的示意圖，其繪示根據一個實施 例之雷射束點的相對位置及沿著一劃痕線的淬火位置。

第4圖係圖1中所示之材料的俯視圖的示意圖，其繪示根據一個實施例之對應於分裂射束的雙雷射束點。

第5A圖係根據一個實施例之用於分離非金屬材料的一雷射處理系統的方塊圖。

第5B圖係根據另一實施例之用於分離非金屬材料的一雷射處理系統的方塊圖。

第6圖係根據另一實施例之用於分離非金屬材料的一雙路徑雷射處理系統的方塊圖。

第7A圖及第7B圖圖形地繪示根據一例示性實施例之AOM如何分佈及調節劃痕射束與分裂射束之間的CW雷射束之功率。

系統及方法藉由將來自一單一雷射源的雷射束轉變成一劃痕射束及一分裂射束來分離非金屬材料。舉實例且非限制，非金屬材料可包含玻璃、矽、陶瓷或其他材料。劃痕射束的平均功率經選擇以便與冷卻流協作以沿著非金屬材料中的所需劃痕線傳播微裂紋，而實質上不會腐蝕(例如熔化、蒸發及/或噴射)該材料。分裂射束的平均功率經選擇以沿著該劃痕線產生拉力以便將該材料分裂成單獨件。

在一個實施例中，連續波(CW)雷射束使用(例如)一快速操縱反射鏡(FSM)、一鏡式電流計射束偏轉器(本文中稱為“電流計”或“電流計反射鏡”)、一聲光學偏轉器(AOD)、一電光學偏轉器(EOD)、其他光學偏轉裝置或前述組合以在劃痕射束與分裂射束之間“分時”。在此等實施例中，CW射束在某些時間段期間沿著一劃痕射束路徑偏轉且在其他時 間段期間沿著一分裂射束路徑偏轉。如下所討論，各自射束的平均功率可藉由選擇劃痕射束及分裂射束的循環週期而受控制。

此外或在其他實施例中，各自平均功率可藉由選擇性地調節劃痕射束及分裂射束而受控制。舉例而言，如下文詳細討論，一聲光學調節器(AOM)可接收CW射束並且輸出(例如，作為第0級射束及第1級射束)經調節的劃痕射束及經調節的分裂射束。

劃痕射束的平均功率經選擇以加熱材料而有少許腐蝕或不會腐蝕，並且使該材料(例如玻璃)的表面溫度保持低於“轉變”溫度以避免損壞該材料的完整性。一旦施加淬火噴射流，則玻璃表面收縮而中心仍處於膨脹，其造成大的表面張應力。當此張應力超過玻璃的臨限破裂點時，會產生一開口，之後是由劃痕射束及冷卻噴嘴界定的路徑。取決於材料，一冷卻液體噴射流、液體與氣體之混合或甚至氣體可單獨用於淬火。對於某些材料，諸如具低熱膨脹係數之材料，會要求高梯度以超過臨限破裂應力。在此等實施例中，氣體/水混合物可用於有效淬火。換言之，由液體蒸發釋放的潛伏熱與對流及傳導性的傳熱結合並且用於以一更有效的方式淬火該材料，藉此提供快速的溫度淬火並產生用於高張應力的大熱梯度。

在某些實施例中，可能需要初始缺陷(例如邊緣上的凹口或小裂縫)來傳播微裂紋穿過材料。許多材料已具有因先前製造過程導致的沿著其邊緣定位的缺陷。然而，已發現更為需要的是以一受控方式在給定位置引入初始缺陷而非取決於剩餘缺陷。

現參考附圖，其中相同參考數字是指相同元件。為了簡明，參考數字的第一個數字指示其中第一次使用對應元件的圖號。在下文描述 中，提供許多具體細節用於全面瞭解本文揭示之實施例。然而，熟習此項技術者將意識到可在無該等具體細節的一者或多者的情況下，或使用其他方法、組件或材料實踐該等實施例。此外，在一些實例中，為了避免模糊本發明的態樣，未顯示或詳細描述熟知的結構、材料或操作。此外，描述的特徵、結構或特性可以任何適當的方式組合在一個或多個實施例中。

實施例可包含各個步驟，其可具體實施在機械可執行指令中以由通用電腦或專用電腦(或其他電子裝置)執行。或者，可由包含用於執行該等步驟的特定邏輯之硬體組件或由硬體、軟體及/或韌體的組合來執行該等步驟。

實施例亦可提供為電腦程式產品，其包含非瞬時、機械可讀媒體，其上儲存有可用以程式化一電腦(或其他電子裝置)以執行本文描述的過程的指令。該機械可讀媒體可包含(但不限於)硬碟驅動器、軟式磁碟、光碟、CD-ROM、DVD-ROM、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光學卡、固態記憶體裝置或適用於儲存電子指令之其他類型的媒體/電腦可讀媒體。

第1圖係根據一個實施例之用於分離非金屬材料110的一雷射處理系統100的方塊圖。系統100包含一單一CW雷射源112、一易操縱的偏轉器114、一聚焦透鏡116、一淬火子系統118及一運動台120。CW雷射源112經組態以輸出處於一預定波長及經選擇以處理特定類型之材料110的平均功率的CW雷射束122。僅舉實例但非限制，CW雷射源112可包括二氧化碳(CO2)雷射器，其經組態以輸出波長在約9 μm至約11 μm之範圍中的雷射束122。在本文揭示的某些實施例中，CW雷射束122的平均功 率處於約700 W至約750 W之範圍中。然而，熟習此項技術者將從本文揭示內容意識到此等值作為一個實例來提供，且可基於材料或雷射過程使用任何波長或平均功率。此外，在其他實施例中，CW雷射源112可由其中不同脈衝沿著各自劃痕路徑及分裂路徑導引之脈衝雷射器所替代。

如第1圖中所示，易操縱的偏轉器114可包含FSM、電流計或其他偏轉器，其可經控制以從CW雷射源112接收雷射束122並且沿著對應於一劃痕射束124的一第一路徑或對應於一分裂射束126的一第二路徑選擇性偏轉雷射束122。在某些實施例中，易操縱的偏轉器114可在一定頻率範圍下選擇性操作以提供該材料之所需加熱。舉例而言，玻璃可以毫秒級散熱。藉由以一高頻率(例如大於或等於1 kHz)偏轉劃痕射束124與分裂射束126之間的雷射束122，各個射束124、126(見第2B圖及第2C圖)中的脈衝按1毫秒或更少進行分離。因此，在此一切換頻率下，劃痕射束124與分裂射束126兩者對玻璃材料提供持續加熱。

為繪示目的，用實線顯示劃痕射束124且用虛線顯示分裂射束126。在此實施例中，易操縱的偏轉器114分時兩條路徑之間的雷射束122。舉實例，分時會造成750 W的雷射束122被分開使得劃痕射束124具有約250 W的平均功率且分裂射束126具有約500 W的平均功率。然而，熟習此項技術者將意識到取決於被分離的特定材料及特定雷射處理應用，雷射束122的功率以任何方式分佈在劃痕射束124與分裂射束126之間，包含相較於分裂射束126將更多功率分佈至劃痕射束124。在某些實施例中，劃痕射束124及分裂射束126之參數(例如點尺寸或形狀)可由各自劃痕射束路徑及分裂射束路徑中的額外光學元件(圖中未顯示)予以選擇性且單 獨控制。

第2A圖、第2B圖及第2C圖圖形地繪示根據一例示性實施例之CW雷射束122的功率如何相對於時間分佈在劃痕射束124與分裂射束126之間。為繪示目的，以任意單元(a.u.)顯示功率及時間。第2A圖顯示由雷射源輸出之CW雷射束122之功率相對於時間。第2B圖顯示劃痕射束124之功率相對於時間。第2C圖顯示分裂射束126之功率相對於時間。在此實例中，易操縱的偏轉器114在沿著時間軸的0 a.u.至約1 a.u.之時間段、在約4 a.u.至約5 a.u.之時間段及在約8 a.u.至約9 a.u.之時間段期間沿著對應於劃痕射束124之路徑導引100%的雷射功率。在劃痕射束離開的時間期間(例如沿著時間軸的從約1 a.u.至約4 a.u.及從約5 a.u.至約8 a.u.)，易操縱的偏轉器114沿著對應於分裂射束126之路徑導引100%的雷射功率。因此，在此實例中，約25%的功率分佈至劃痕射束124且約75%的功率分佈至分裂射束126。

返回第1圖，運動台120提供雷射束124、126與材料110沿著劃痕線之相對運動。在此實例中，運動台120如由箭頭128所示向右移動材料110使得劃痕射束124之後是由淬火子系統118輸出之冷卻流(圖中未顯示)，接著之後是分裂射束126。

舉例而言，第3圖係第1圖中所示之材料110的俯視圖的示意圖，其繪示根據一個實施例之雷射束點310、312的相對位置及沿著一劃痕線316的淬火位置314。第3圖中的雷射點310、312呈橢圓形，且各具有與劃痕線316對齊之較長軸。然而，熟習此項技術者將從本文揭示內容意識到亦可使用圓形或其他空間形狀(矩形或錐形)的射束點。此外，雷射 束點310、312之間的各自距離及淬火位置取決於被處理的材料110之類型、材料110內的熱消散、使用的雷射參數(例如波長、功率及其他參數)及淬火冷卻材料110時的速率。在此實例中，當運動台120在由箭頭128所示的方向上移動該材料時，第1圖中顯示的易操縱的偏轉器114將對應於劃痕射束124之雷射束122的部分偏轉至雷射點310，且將對應於分裂射束126之部分偏轉至射束點312。

在其他實施例中，易操縱的偏轉器114經組態以在兩個方向(例如在X軸方向及Y軸方向上)上偏轉。舉例而言，易操縱的偏轉器114可包含一第一FSM以在X軸上偏轉及一第二FSM以在Y軸上偏轉。亦可能有其他組態，諸如FSM以在一第一方向上偏轉及一電流計以在一第二方向上偏轉。因此，易操縱的偏轉器114可在垂直於劃痕線316的方向上偏轉射束124、126之一者或兩者。

舉例而言，第4圖係圖1中所示之材料110的俯視圖的示意圖，其繪示根據一個實施例之對應於分裂射束126的雙雷射束點410、412。在此實施例中，易操縱的偏轉器114將分裂射束126進一步分為(分時)在X方向(水準或在由箭頭128所示的方向上)上及在Y方向(垂直或在垂直於箭頭128的方向上)上偏轉的兩條分裂射束。舉例而言，此可藉由在一第一偏轉器(例如用於X軸)之後層疊一第二偏轉器(例如用於Y軸)來實現。如第4圖中所示，對應於雙分裂射束之雷射點410、412可位於劃痕線316之兩側上以增大由劃痕射束124及淬火子系統118產生之微裂紋上的張力。

第5A圖係根據一個實施例之用於分離非金屬材料110的一 雷射處理系統500的方塊圖。系統500包含以上關於第1圖討論的單一CW雷射源112、聚焦透鏡116、淬火子系統118及運動台120。然而，在此實施例中，系統500包含AOD 510以沿著對應於劃痕射束124的一第一路徑或對應於分裂射束126的一第二路徑來選擇性偏轉雷射束122。一EOD可取代AOD 510使用或與其連用。再者，為繪示目的，用實線顯示劃痕射束124且用虛線顯示分裂射束126。在此實施例中，AOD 510在該兩條路徑之間分時雷射束122。

系統500亦包含用於沿著各自路徑將劃痕射束124及分裂射束126導引至材料110的一中繼透鏡512及一偏轉器514。在一個實施例中，偏轉器514包括固定反射鏡。在其他實施例中，偏轉器514是易操縱的偏轉器且(舉例而言)可包含一個或多個FSM及/或一個或多個電流計。此外或在其他實施例中，該AOD可包含複數個AOD及/或EOD用於在至少兩個方向(例如在X軸方向及Y軸方向上)上選擇性偏轉劃痕射束124及分裂射束126之至少一者，如上文所討論。

第5B圖係根據另一實施例之用於分離非金屬材料110的一雷射處理系統520的方塊圖。系統520包含以上關於第1圖討論的單一CW雷射源112、聚焦透鏡116、淬火子系統118及運動台120。系統520亦包含以上關於第5A圖討論的中繼透鏡512及偏轉器514。然而，在此實施例中，系統520包含AOM 522以將雷射束122分離成劃痕射束124及分裂射束126，並且選擇性調節劃痕射束124及分裂射束126以進一步控制各自平均功率。在一個實施例中，AOM 522同時輸出一第0級射束及一第1級射束作為劃痕射束124及分裂射束126。在其他實施例中，AOM 522可經組態以 輸出兩條單獨控制的第1級射束作為劃痕射束124及分裂射束126(例如其中第0級射束被發送至射束收集器)。此外或在其他實施例中，AOM 522包含AOD功能。在一個實施例中，偏轉器514包括固定反射鏡。在其他實施例中，偏轉器514是易操縱的偏轉器且可(舉例而言)包含一個或多個FSM及/或一個或多個電流計。

第6圖係根據另一實施例之用於分離非金屬材料110的一雙路徑雷射處理系統600的方塊圖。系統600包含以上關於第1圖討論的單一CW雷射源112、聚焦透鏡116、淬火子系統118及運動台120。然而，在此實施例中，系統600包含一射束分裂器610，射束分裂器610經組態以將雷射束(例如劃痕射束124)的一部分向下導引至包含一第一偏轉器514(a)、第一光學元件612(a)(若存在)及一射束組合器614的一第一光學路徑。射束分裂器610亦將雷射束(例如分裂射束126)的一部分向下導引至包含一第二偏轉器514(b)、第二光學元件612(b)(若存在)及射束組合器614的一第二光學路徑。射束分裂器610可包含大型光學器件，諸如偏光射束分裂器立方體或部分反射鏡。AOD、EOD及可切換的液晶顯示器(LCD)偏光器亦可經組態及驅動以執行射束分裂。或者，光纖耦合器可在光纖實施方案中用作為射束分裂器。

在某些實施例中，劃痕射束124及分裂射束126之參數可經選擇性及單獨控制。舉例而言，各個路徑中可選擇的光學元件612(a)、612(b)可被包含以定形或改變射束之光學性質，並且舉例而言，可包含偏光器、偏光修改器、法拉第隔離器、空間射束分佈修改器、時間射束分佈修改器、移頻器、倍頻器、衰減器、脈衝修改器、模式選擇光學器件、射束擴展器、 透鏡及中繼透鏡。額外的光學元件亦可包含延遲元件，該等延遲元件包含一額外的光學路徑距離、折叠光學路徑及光纖延遲線。

第7A圖及第7B圖圖形地繪示根據一例示性實施例之AOM 522如何分佈及調節劃痕射束124與分裂射束126之間的CW雷射束122之功率。為繪示之目的，以任意單元(a.u.)顯示功率及時間。如上所討論，第2A圖顯示由雷射源輸出之CW雷射束122之功率相對於時間。第7A圖顯示劃痕射束124之功率相對於時間。第7B圖顯示分裂射束126之功率相對於時間。第7A圖中所示之實例類似於第2B圖中所示之實例，除了AOM 522在0%至80%之間進一步調節第7A圖中所示之劃痕射束124之功率。因此，在劃痕射束124存在時段期間(例如沿著時間軸的從0 a.u.至約1 a.u.、從約4 a.u.至約5 a.u.及從約8 a.u.至約9 a.u.)，AOM 522繼續將20%的功率分佈至分裂射束126，如第7B圖中所示。換言之，取代完全關閉分裂射束126之功率，AOM 522總是使分裂射束126中的最大功率保持至少20%。

熟習此項技術者將瞭解在不脫離本發明的根本原理之情況下可對上述實施例之細節作出許多改變。因此，本發明的範疇應僅由以下申請專利範圍所決定。

100‧‧‧雷射處理系統

110‧‧‧特定類型之材料

112‧‧‧單一CW雷射源

114‧‧‧偏轉器

116‧‧‧聚焦透鏡

118‧‧‧淬火子系統

120‧‧‧運動台

122‧‧‧雷射束

124‧‧‧劃痕射束

126‧‧‧分裂射束

128‧‧‧箭頭

Claims (20)

1. 一種用於分離非金屬基板之系統，該系統包括：一單一雷射源，其用於產生一雷射束；一射束分離器，其用於將該雷射束轉變成包括一第一平均功率的一劃痕射束及包括第二平均功率的一分裂射束，該射束分離器沿著一第一路徑將該劃痕射束導引至一非金屬基板上的一劃痕線，並且在與該劃痕射束間隔開的一位置處，，沿著一第二路徑將該分裂射束導引至該非金屬基板，該劃痕射束沿著該劃痕線快速地加熱該非金屬基板；及一淬火子系統，其將一股冷卻流體施加至該非金屬基板以沿著由該劃痕射束加熱的該劃痕線傳播一微裂紋；其中該分裂射束快速地再加熱由該股冷卻流體淬火的該非金屬基板以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。
2. 如請求項1之系統，其中該射束分離器經組態以用一選擇的速率在該第一路徑與該第二路徑之間呈一週期重複地來回偏轉該雷射束。
3. 如請求項2之系統，其中該選擇的速率界定該雷射束沿著該第一路徑偏轉期間之每一週期的一第一持續時間及該雷射束沿著該第二路徑偏轉期間之每一週期的一第二持續時間，且其中該第一持續時間及該第二持續時間之至少一者可經選擇性調整以改變該第一平均功率及該第二平均功率之至少一者。
4. 如請求項2之系統，其中該射束分離器包括一易操縱的偏轉器，其選自包括一快速操縱反射鏡及一鏡式電流計射束偏轉器的群組。
5. 如請求項2之系統，其中該射束分離器選自包括一聲光學偏轉器及一電 光學偏轉器的群組。
6. 如請求項1之系統，其中該射束分離器進一步：將該分裂射束轉變成一第一分裂射束及一第二分裂射束；及在平行於該劃痕線的一第一方向及垂直於該劃痕線的一第二方向上偏轉該第一分裂射束及該第二分裂射束以便同時再加熱該劃痕線的兩側以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。
7. 如請求項1之系統，其中該射束分離器包括一調節器以選擇性地調節該劃痕射束及該分裂射束之至少一者的功率。
8. 如請求項7之系統，其中該調節器包括一聲光學調節器。
9. 如請求項1之系統，其中該射束分離器包括一射束分裂器。
10. 如請求項1之系統，其進一步包括：一運動台，其提供該非金屬基板與該劃痕射束、分裂射束及冷卻流體流之間的相對移動，該運動台沿著劃痕線掃描該劃痕射束及該股冷卻流體。
11. 一種用於分離非金屬基板之方法，該方法包括：由單一雷射源產生一雷射束；將該雷射束分離成包括一第一平均功率的一劃痕射束及包括第二平均功率的一分裂射束；沿著一第一路徑將該劃痕射束導引至一非金屬基板上的一劃痕線，並且在與該劃痕射束間隔開的一位置處沿著一第二路徑將該分裂射束導引至該非金屬基板，該劃痕射束沿著該劃痕線快速地加熱該非金屬基板；及 將一股冷卻流體施加至該非金屬基板以沿著由該劃痕射束加熱的該劃痕線傳播一微裂紋；其中該分裂射束快速地再加熱由該股冷卻流體淬火的該非金屬基板以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。
12. 如請求項11之方法，其中分離該雷射束包括用一選擇的速率在該第一路徑與該第二路徑之間呈一週期重複地來回偏轉該雷射束。
13. 如請求項12之方法，其中該選擇的速率界定該雷射束沿著該第一路徑偏轉期間之每一週期的一第一持續時間及該雷射束沿著該第二路徑偏轉期間之每一週期的一第二持續時間，且其中該第一持續時間及該第二持續時間之至少一者經選擇性調整以改變該第一平均功率及該第二平均功率之至少一者。
14. 如請求項12之方法，其進一步包括使用選自包括一快速操縱反射鏡及一鏡式電流計射束偏轉器的群組的一易操縱偏轉器來分離該雷射束。
15. 如請求項12之方法，其進一步包括使用選自包括一聲光學偏轉器及一電光學偏轉器的群組的一射束分離器來分離該雷射束。
16. 如請求項11之方法，其中分離該雷射束包括：將該分裂射束轉變成一第一分裂射束及一第二分裂射束；及在平行於該劃痕線的一第一方向及垂直於該劃痕線的一第二方向上偏轉該第一分裂射束及該第二分裂射束以便同時再加熱該劃痕線的兩側以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。
17. 如請求項11之方法，其進一步包括調節該雷射束以選擇性地調節該劃痕射束及該分裂射束之至少一者的功率。
18. 如請求項17之方法，其進一步包括使用一聲光學調節器來調節該雷射束。
19. 如請求項11之方法，其進一步包括：提供該非金屬基板與該劃痕射束、分裂射束及冷卻流體流之間的相對移動以沿著劃痕線掃描該劃痕射束及該股冷卻流體。
20. 一種用於分離非金屬基板之系統，該系統包括：用於由單一雷射源產生一雷射束之構件；用於將該雷射束分離成包括一第一平均功率的一劃痕射束及包括第二平均功率的一分裂射束之構件；用於沿著一第一路徑將該劃痕射束導引至一非金屬基板上的一劃痕線，並且在與該劃痕射束間隔開的一位置處沿著一第二路徑將該分裂射束導引至該非金屬基板之構件，該劃痕射束沿著該劃痕線快速地加熱該非金屬基板；及用於將一股冷卻流體施加至該非金屬基板以沿著由該劃痕射束加熱的該劃痕線傳播一微裂紋之構件；其中該分裂射束快速地再加熱由該股冷卻流體淬火的該非金屬基板以沿著該微裂紋分離該非金屬基板。