專利名稱：用于激光蝕刻脆性構(gòu)件的方法
用于激光蝕刻脆性構(gòu)件的方法本發(fā)明涉及一種依據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于激光蝕刻脆性構(gòu)件以便 為后來(lái)將構(gòu)件分離做好準(zhǔn)備的方法以及由這種方法所制成的構(gòu)件。這樣的方法被用來(lái)代替機(jī)械的蝕刻方法，并在蝕刻技術(shù)中作為激光打孔被建立。 此外，囊孔被相互排列成線狀并作為脆性材料例如金屬鑄件或陶瓷的理論斷裂邊。這種方 法也被用于陶瓷板的分離。符合標(biāo)準(zhǔn)的是，入射點(diǎn)在激光蝕刻時(shí)以確定的間隔被引入到材料中。在這里，在χ 和y坐標(biāo)線的交點(diǎn)處形成入射點(diǎn)的任意的重疊。零件隨后可以沿著形成的蝕刻線被斷裂。 在一定條件下，通過(guò)未定義的交點(diǎn)，斷裂可以在交點(diǎn)處朝著任意的方向被改變，這將導(dǎo)致零 件的損壞。激光蝕刻線或激光軌跡在下文中被理解為虛擬線，該虛擬線通過(guò)所有入射點(diǎn)的中 心。本發(fā)明的任務(wù)在于，說(shuō)明一種用于激光蝕刻的方法，由此確保在分離時(shí)斷裂總是 沿著激光蝕刻線進(jìn)行，避免斷裂偏離激光蝕刻線并在斷裂后均勻地形成零件的棱角。依據(jù)本發(fā)明的任務(wù)被如此解決，即在交點(diǎn)處引入了至少一個(gè)被針對(duì)性地控制的、 不是偶然形成的交點(diǎn)入射點(diǎn)，該交點(diǎn)入射點(diǎn)針對(duì)性地在交點(diǎn)處減弱構(gòu)件。由此可以確保的 是，斷裂總是沿著激光蝕刻線進(jìn)行。避免了斷裂偏離激光蝕刻線并在斷裂后均勻地形成了 零件的棱角。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在交點(diǎn)處至少再一次針對(duì)性地控制地進(jìn)行蝕刻。這針 對(duì)性地減弱了交點(diǎn)。在本發(fā)明的布置形式中，交點(diǎn)入射點(diǎn)在交點(diǎn)處被如此控制，以致于其深度等于或 大于在激光蝕刻線上的在交點(diǎn)周圍的入射點(diǎn)的深度。較大的深度意味著零件在交點(diǎn)處的較 大的減弱。激光蝕刻線也可以在交點(diǎn)處終止。在這種情況下，激光蝕刻線在在交點(diǎn)區(qū)域內(nèi)構(gòu) 成T字型而不是χ型。這也可以被理解為交點(diǎn)。在本發(fā)明的一種布置形式中，在構(gòu)件的兩個(gè)相對(duì)的表面上如此引入激光蝕刻線， 以致于其位于兩個(gè)相交的平面上且交點(diǎn)入射點(diǎn)位于所述平面的交線上。這極大地簡(jiǎn)化了沿 著激光蝕刻線的斷裂。優(yōu)選在不位于交點(diǎn)上的入射點(diǎn)處也引入至少一個(gè)另外的針對(duì)性地控制的且不是 偶然形成的入射點(diǎn)。由此減弱了整個(gè)激光蝕刻線。入射點(diǎn)并從而激光蝕刻線優(yōu)選被如此引入，以致于在激光蝕刻的構(gòu)件斷裂后沿著 激光蝕刻線形成至少三個(gè)零件。激光蝕刻線不必是直線，而也可以是曲線。在本發(fā)明的改進(jìn)方案中，所有的交點(diǎn)通過(guò)至少兩個(gè)被針對(duì)性地控制的交點(diǎn)入射點(diǎn) 減弱。由此可以確保，所有的交點(diǎn)也都被有效地減弱。利用上述方法制成的構(gòu)件優(yōu)選包括陶瓷，例如氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、氮化硅或 者玻璃。也可以使用這些材料的組合。在一種實(shí)施方式中，在該構(gòu)件中引入了孔或凹槽。激光蝕刻可以與孔或凹槽的引入同時(shí)進(jìn)行。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，該構(gòu)件被構(gòu)成為板狀并包括厚度小于或等于1. 7mm的 陶瓷。該厚度首先適合于所描述過(guò)的依據(jù)本發(fā)明的方法。該構(gòu)件優(yōu)選具有至少兩個(gè)平面平行的表面。這簡(jiǎn)化了制造。然而該構(gòu)件也可以被 三維地構(gòu)成。在本發(fā)明的優(yōu)選的布置形式中，相交的激光蝕刻線被布置為彼此成90° +/-1° 的夾角，即成直角。由此在斷裂后形成矩形的構(gòu)件。該構(gòu)件優(yōu)選是被作為電子或電氣構(gòu)件的基底使用的陶瓷板。下面借助于附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。圖6借助于三種實(shí)施方式示出依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光蝕刻。為了為后來(lái)的構(gòu)件的分 離做準(zhǔn)備，在構(gòu)件8上引入了激光光束的囊狀入射點(diǎn)1。該入射點(diǎn)1被相互排列成線狀并構(gòu) 成激光蝕刻線2，該激光蝕刻線在后來(lái)構(gòu)件斷裂成更小的構(gòu)件時(shí)作為斷裂起始線。在這里 以及在對(duì)本發(fā)明的整個(gè)說(shuō)明中，激光蝕刻線2被理解為虛擬線，該虛擬線通過(guò)所有入射點(diǎn)1 的中心。在構(gòu)件8上引入有至少兩條在交點(diǎn)3處相交的激光蝕刻線2。入射點(diǎn)1被任意地 布置在交點(diǎn)3的區(qū)域13內(nèi)。它們可以在區(qū)域13內(nèi)被相鄰布置(圖6b)、重疊布置(圖6a) 或相互接觸布置(圖6c)。斷裂起始線在交點(diǎn)處沒(méi)有被清晰地定義。由此產(chǎn)生的結(jié)果是，斷 裂在交點(diǎn)處朝著任意的方向被改變，這將導(dǎo)致零件的損壞。

圖1借助于構(gòu)件8上的通過(guò)所有入射點(diǎn)1的中心的兩條激光蝕刻線2示意地示出 本發(fā)明。在這兩條激光蝕刻線2的交點(diǎn)3上引入了一個(gè)被針對(duì)性地控制的、不是偶然形成 的交點(diǎn)入射點(diǎn)4，該交點(diǎn)入射點(diǎn)在交點(diǎn)3處針對(duì)性地減弱構(gòu)件8。即使一個(gè)或多個(gè)入射點(diǎn)偶 然地在區(qū)域13(見(jiàn)圖6)內(nèi)被圍繞交點(diǎn)引入，總有至少一個(gè)被針對(duì)性地控制的、不是偶然形 成的交點(diǎn)入射點(diǎn)4被引入。交點(diǎn)入射點(diǎn)4被理解為激光蝕刻線2的在交點(diǎn)3處的入射點(diǎn)。圖2示出具有表面9a的構(gòu)件8，利用激光光束在該表面上引入入射點(diǎn)1，該入射點(diǎn) 構(gòu)成兩條激光蝕刻線2。在激光蝕刻線2的交點(diǎn)3處引入了交點(diǎn)入射點(diǎn)4。入射點(diǎn)1的深 度通過(guò)附圖標(biāo)記14a表示，并且交點(diǎn)入射點(diǎn)4的深度通過(guò)附圖標(biāo)記14b表示。交點(diǎn)入射點(diǎn)4 的深度14b，如圖2所示，大于入射點(diǎn)1的深度14a。由此交點(diǎn)3被針對(duì)性地比周圍的入射 點(diǎn)1減弱更多。圖2也說(shuō)明了在構(gòu)件8中的有角的孔7，即構(gòu)件8可以根據(jù)使用情況被任意 地構(gòu)成。圖3示出具有兩條激光蝕刻線2的構(gòu)件8，其中的一條在另一條激光蝕刻線的交點(diǎn) 3處終止。該交點(diǎn)3也借助于交點(diǎn)入射點(diǎn)4被減弱。在這種情況下，激光蝕刻線2在交點(diǎn)3 區(qū)域內(nèi)構(gòu)成T字型而不是x型。然而這也可以被理解為交點(diǎn)。在這樣情況下，在構(gòu)件8斷 裂后沿著激光蝕刻線2形成用lla、llb、llc所標(biāo)記的三個(gè)構(gòu)件。圖4示出具有兩個(gè)表面9a、9b的構(gòu)件8，入射點(diǎn)1在該表面上形成相交的激光蝕 刻線2。此外，激光蝕刻線2被如此布置，即它們位于兩個(gè)相交平面10a、10b上，其中，第一 個(gè)平面10a通過(guò)激光蝕刻線2a、2b構(gòu)成，第二個(gè)平面10b通過(guò)激光蝕刻線2c、2d構(gòu)成。此 外，激光蝕刻線2a、2c位于表面9a上且激光蝕刻線2b、2d位于表面9b上。兩個(gè)平面9a、9b 的交點(diǎn)入射點(diǎn)4位于兩個(gè)平面10a、10b的交線15上。由此通過(guò)兩個(gè)交點(diǎn)入射點(diǎn)4，構(gòu)件從 “上”和從“下”在交點(diǎn)3處被減弱。圖5示出厚度S為1. 7mm以及具有表面9a的板狀構(gòu)件8，激光蝕刻線2被施加在
4該表面上。每?jī)蓚€(gè)相交的激光蝕刻線2相互構(gòu)成為90° +/-1°的角度a。在這里，在交點(diǎn) 3處也施加有至少一個(gè)被針對(duì)性地控制的、不是偶然形成的交點(diǎn)入射點(diǎn)4，該交點(diǎn)入射點(diǎn)針 對(duì)性地在交點(diǎn)3處減弱構(gòu)件8。這樣的板狀構(gòu)件8是被作為電子或電氣構(gòu)件的基底使用的 陶瓷板。它的厚度S優(yōu)選小于等于17mm。雙重的入射點(diǎn)的位置偏差最大為+/-30 u m。由此保證了斷裂總是沿著激光蝕刻線 進(jìn)行。避免了斷裂偏離激光蝕刻線。在斷裂后均勻地形成零件的棱角。本發(fā)明的任務(wù)在于通過(guò)激光蝕刻針對(duì)性地被控制地對(duì)構(gòu)件打孔。該構(gòu)件在激光蝕 刻后保持塊狀，并可以在稍后的時(shí)刻通過(guò)施加外力沿著激光蝕刻線被斷開(kāi)。在這種方法中，激光裝置被如此控制，即在至少兩條交線成任意角度的激光線的 至少一個(gè)交點(diǎn)處在零件的表面上形成至少一個(gè)針對(duì)性地控制引入的(不是偶然形成的)入 射點(diǎn)。在兩條激光蝕刻線的交點(diǎn)處至少再一次進(jìn)行在相同入射點(diǎn)處的針對(duì)性的控制，該入 射點(diǎn)定義了交點(diǎn)。
權(quán)利要求
用于激光蝕刻脆性構(gòu)件(8)以便為后來(lái)通過(guò)引入激光光束的囊狀入射點(diǎn)(1)將所述構(gòu)件分離做好準(zhǔn)備的方法，其中，所述入射點(diǎn)(1)被相互排列成線狀并構(gòu)成用作斷裂起始線的激光蝕刻線(2)，其中，激光蝕刻線(2)被理解為一條通過(guò)所有入射點(diǎn)(1)的中心導(dǎo)引的虛擬的線，并且在所述構(gòu)件(8)上引入了至少兩條在交點(diǎn)(3)處相交的激光蝕刻線(2)，其特征在于，在所述交點(diǎn)(3)處引入了至少一個(gè)被針對(duì)性地控制的、不是偶然形成的交點(diǎn)入射點(diǎn)(4)，所述交點(diǎn)入射點(diǎn)在所述交點(diǎn)(3)處針對(duì)性地減弱所述構(gòu)件(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述交點(diǎn)(3)處至少再一次針對(duì)性地控制 地進(jìn)行蝕刻。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述交點(diǎn)入射點(diǎn)(4)被如此控制，以致 于其深度等于或大于在所述激光蝕刻線(2)上的在所述交點(diǎn)(3)周圍的入射點(diǎn)(1)的深度。
4.按權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，激光蝕刻線(2)在所述交點(diǎn) (3)處終止。
5.按權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述構(gòu)件(8)的兩個(gè)相對(duì)的 表面(9a、9b)上如此引入激光蝕刻線(2)，以致于其位于兩個(gè)相交的平面(IOaUOb)上且所 述交點(diǎn)入射點(diǎn)(4)位于所述平面(IOaUOb)的交線上。
6.按權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在不位于交點(diǎn)(3)上的入射點(diǎn)(1)處也引入了至少一個(gè)另外的針對(duì)性地控制的且不是偶然形成的入射點(diǎn)。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述入射點(diǎn)并從而所述激光蝕 刻線(2)被如此引入，以致于在激光蝕刻的構(gòu)件(8)斷裂后沿著所述激光蝕刻線(2)形成 至少三個(gè)零件(IlaUlbUlc) 。
8.按權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所有的交點(diǎn)(3)通過(guò)至少兩個(gè) 被針對(duì)性地控制的交點(diǎn)入射點(diǎn)(4)減弱。
9.利用按權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的方法制成的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件(8) 包括陶瓷例如氧化鋁、氧化鋯、氮化鋁、氮化硅或者玻璃。
10.按權(quán)利要求9所述的構(gòu)件，其特征在于，在所述構(gòu)件(8)中還引入了孔(7)或凹槽。
11.按權(quán)利要求9或10所述的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件(8)被構(gòu)成為板狀并且包括 厚度小于或等于1. 7mm的陶瓷。
12.按權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件(8)具有至少兩個(gè) 平面平行的表面(9a、9b)。
13.按權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的構(gòu)件，其特征在于，相交的直線形的激光蝕刻線(2)被布置為彼此成90°+/-1°的夾角，即成直角。
14.按權(quán)利要求9至13中任一項(xiàng)所述的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件(8)是被作為電子 或電氣構(gòu)件的基底使用的陶瓷板。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于激光蝕刻脆性構(gòu)件以便為后來(lái)通過(guò)引入激光光束的囊狀入射點(diǎn)(1)將構(gòu)件(8)分離做好準(zhǔn)備的方法，其中，入射點(diǎn)(1)被相互排列成線狀并構(gòu)成激光蝕刻線(2)，該激光蝕刻線用作為斷裂起始線，其中，激光蝕刻線(2)被理解為一條通過(guò)所有入射點(diǎn)(1)的中心導(dǎo)引的虛擬線，在構(gòu)件(8)上引入了至少兩條在交點(diǎn)(3)處相交的激光蝕刻線(2)。為了確保在分離時(shí)斷裂沿著激光蝕刻線進(jìn)行，避免斷裂偏離激光蝕刻線并且在斷裂后均勻地形成構(gòu)件的棱角，因此依據(jù)本發(fā)明提出，在交點(diǎn)(3)處引入至少一個(gè)被針對(duì)性地控制的、不是偶然形成的交點(diǎn)入射點(diǎn)(4)，該交點(diǎn)入射點(diǎn)在交點(diǎn)(3)處針對(duì)性地減弱構(gòu)件(8)。
文檔編號(hào)B23K26/40GK101939129SQ200880115223
公開(kāi)日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2008年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
發(fā)明者C·P·克盧格, M·赫默爾 申請(qǐng)人:陶瓷技術(shù)股份公司