專利名稱：切割基板的方法和用于切割的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過引入熱機(jī)械張力來切割基板的方法。本發(fā)明還涉及通過特定的切割方法來精確制造基板形狀。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備。
背景技術(shù)：
對諸如玻璃這類受到塑性斷裂的材料進(jìn)行精確且受控的切割對于很多工業(yè)工藝和產(chǎn)品而言是必須的。傳統(tǒng)的切割方法一般需要去除一些材料來進(jìn)行分離，例如鋸切或傳統(tǒng)的激光切割，其導(dǎo)致相鄰基板表面污染以及使得邊緣不是整齊的切口，即，顯示出次級結(jié)構(gòu)而偏離理想的切口表面。這些標(biāo)準(zhǔn)切割工藝中的一些涉及目前在大規(guī)模玻璃制造中使用的機(jī)械研磨操作，例如通過金剛石涂層砂輪或鉆頭來切割。這類技術(shù)對得到的邊緣的規(guī)則性/質(zhì)量予以折衷，并且釋放出對基板表面產(chǎn)生負(fù)面影響的碎片顆粒，從而經(jīng)常需要額外的清洗或拋光步驟。這些標(biāo)準(zhǔn)切割工藝多數(shù)還會沿著切口引入微小的裂縫，這些裂縫可能會成為微觀斷裂的起始點(diǎn)，并且當(dāng)施加機(jī)械應(yīng)力時(shí)致使基板被毀。新近的切割方法使用激光束沿著基板上的路徑進(jìn)行加熱，隨后由冷卻系統(tǒng)使用液態(tài)或氣態(tài)介質(zhì)或其混合物而產(chǎn)生限定的斷裂。然而，這些技術(shù)具有下列缺點(diǎn)所需設(shè)備成本高；必須保護(hù)人員免受直接的激光暴露，又必須保護(hù)其免受反射的激光暴露；對于不同的材料諸如不同的玻璃類型而言，對激光束波長的光學(xué)響應(yīng)不同。而且，激光切割只適合于有限的材料厚度范圍，而太薄或太厚的基板目前絕大多數(shù)都是采用標(biāo)準(zhǔn)工藝加工。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上原因，本發(fā)明的目的是要提供一種在無需去除部分基板的情況下切割材料的方法；進(jìn)一步地，旨在有效地加工薄的和厚的基板，并且使得能夠在基板上切割出筆直的和隨機(jī)形狀的切口。另一個(gè)目的是要避免切割工藝期間中所釋放的任何碎片材料沉積。 進(jìn)一步地，旨在于切口區(qū)域中得到干凈平整的表面，并且防止沿著切口邊沿形成微小的斷裂。本發(fā)明的又一個(gè)目的是要提供一種價(jià)格低廉的用于切割材料的方法。本發(fā)明的再一個(gè)目的是要提供一種容易執(zhí)行并且允許在不同厚度的材料中都能夠得到規(guī)則的切口的方法。所有這些目的通過一種切割基板的方法而得以實(shí)現(xiàn)，所述方法包括下列步驟a)提供待切割的基板，b)借助于連接到AC電壓源的一個(gè)或多個(gè)電極，通過以在IkHz IOGHz范圍內(nèi)的頻率對所述基板的限定區(qū)域施加AC電壓和電流，來對所述基板施加電能和熱能，從而加熱所述限定區(qū)域，c)冷卻所述限定區(qū)域，d)其中，在步驟b)期間，通過下列方式使所述限定區(qū)域沿著基板表面上的路徑移動i)通過使所述電極相對于所述基板移動；
ii)通過使所述基板相對于所述電極移動，或者iii)通過使所述電極和所述基板兩者彼此相對移動，并且其中，所述路徑不是沿著所述基板的邊緣，而是完全或者部分地橫過所述基板。在一個(gè)實(shí)施例中，所述基板用作對置電極，以建立閉合電路。在一個(gè)實(shí)施例中，在待切割的基板的相對側(cè)上設(shè)置有對置電極，以建立閉合電路。在一個(gè)實(shí)施例中，對置電極接地。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟b)本身表現(xiàn)為在所述電極和所述限定區(qū)域之間的電弧形式，其中，優(yōu)選地，將所述電弧用于切割基板。一般而言，電流需要閉合環(huán)路才能流動。如本文中所使用的，術(shù)語“電路”意指具有為流過的電流提供返回路徑的閉合環(huán)路的電氣網(wǎng)絡(luò)。在這類實(shí)施例中，基板充當(dāng)該環(huán)路的一部分。因此，離開AC(高壓高頻)電源的電流流過電極、形成在電極和基板之間的電弧以及基板本身而回到電源。在這類實(shí)施例中，基板因此充當(dāng)對置電極和返回路徑。通過使 AC電源以接地為基準(zhǔn)，可以進(jìn)一步簡化設(shè)置。這允許省去從基板回到電源的專門的導(dǎo)電路徑(例如電線等)。因此可以僅僅將基板設(shè)置在與接地相關(guān)的任何部件上。特別地，對于厚的材料而言，只用一個(gè)電極有時(shí)候會導(dǎo)致基板內(nèi)部加熱不對稱和不均勻，這會使切割隨著厚度增大而更加困難。為了確保電流均等地流過基板的整個(gè)厚度， 在一些實(shí)施例中，使用對置電極來提供到接地的專門返回路徑。這樣，經(jīng)由基板流回電源的電流被極大地減小。在不希望受任何理論限制的情況下，這樣可以增進(jìn)切割的兩個(gè)積極效果(1)可以在基板的兩側(cè)形成電弧，使得能夠從兩側(cè)通過外部的熱對基板加熱；以及(2) 基板內(nèi)部的電場被增大，因?yàn)槠淇梢越咏谶_(dá)到E=(施加電壓)/(基板厚度)。通過介電損耗而進(jìn)一步增大了內(nèi)部加熱。此外，電極的對準(zhǔn)允許在一定程度上分別控制通過基板的電流和加熱的路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，對基板的加熱通過調(diào)節(jié)所述AC電壓和/或電流的頻率和/或幅度，和/或電極到基板的距離而加以控制。在不希望受任何理論限制的情況下，基板內(nèi)部由于介電損耗現(xiàn)象而消耗的功率為pin = ε r ε 0tan δ ω E2這限定了用戶可控制的用于切割的參數(shù)(1)提高頻率ω增大了加熱，從而允許更快加熱，因而可以更快地切割或者切割更厚的材料。其還提供方案以補(bǔ)償不利于切割的介電參數(shù)，諸如例如低的介電損耗切線和較低的、。(2)提高電壓幅度同樣也增大了介電損耗，因而改善了切割行為。因?yàn)橥ㄟ^電弧從外部加熱也會起到切割的作用，所以更改其強(qiáng)度可以影響切割。 電弧取決于所施加的電壓、流過的電流、頻率、電極到基板的距離。依據(jù)基板材料，可以改變這些參數(shù)以限定最佳切割條件。在一個(gè)實(shí)施例中，為了執(zhí)行步驟b)，將所述電極設(shè)置在所述基板的一側(cè)或兩側(cè)上、 距所述基板Omm IOOmm的距離處?；鍍?nèi)部的熱分布可以通過使用不同的電極到基板的距離加以控制。因?yàn)殡娀∪Q于電極距離，所以通過電弧對基板進(jìn)行的加熱在兩側(cè)將會不同，這而后會通過基板內(nèi)部的縱向溫度分布而反映出來。在一個(gè)實(shí)施例中，步驟b)通過施加這樣的電壓來執(zhí)行，即該電壓的幅度在IOV 107v、優(yōu)選在100V 106V、更優(yōu)選在100V IO5V范圍內(nèi)，且其頻率在IkHz IOGHz、優(yōu)選在IOkHz IGHz、更優(yōu)選在IOOkHz IOOMHz范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，電弧的特性通過改變電極和基板周圍的氣氛加以控制，例如使用壓力在10_5 103bar、優(yōu)選在10_3 IObar范圍內(nèi)的氮、氬或六氟化硫。更改周圍氣氛的組成和壓力允許控制電弧的形狀和溫度以及電弧接觸的區(qū)域的形狀和大小。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟C)中，根據(jù)下列方法中的任何方法冷卻所述限定區(qū)域i)被動地通過與周圍環(huán)境進(jìn)行的熱傳導(dǎo)和/或熱對流，ii)將基板附接到能夠高效地吸收熱的元件，可選地其作為有源熱泵而進(jìn)行工作， 例如珀耳帖(Peltier)元件，iii)通過在所述限定區(qū)域附近或者直接對所述限定區(qū)域施加氣體、液體、氣體和液體的混合物、或者氣體和固體的混合物而進(jìn)行主動冷卻。在不希望受任何理論限制的情況下，本發(fā)明人假設(shè)切割是由于通過沿著切割路徑的熱梯度而導(dǎo)致的。先前被加熱的區(qū)域冷卻下來時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械張力會再次分別導(dǎo)致破裂和切割。通過加強(qiáng)對這些預(yù)加熱區(qū)域的冷卻，會增強(qiáng)這些熱梯度，從而也會增強(qiáng)導(dǎo)致產(chǎn)生機(jī)械張力的裂紋。在最簡單的情況下，只通過從預(yù)加熱區(qū)域熱傳導(dǎo)到基板的其余體部來進(jìn)行冷卻。然而，可以使用更加復(fù)雜的方案(1)通過將大的儲熱器附接到基板來提高通過被動冷卻的散熱，以及(2)使用例如熱泵或使用添加到基板的冷卻劑(例如氣體或液流)來進(jìn)行主動冷卻。通過局部地應(yīng)用這些冷卻輔助方法，可以更加準(zhǔn)確地限定基板內(nèi)部的分離區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括下列步驟a2)在步驟b)之前，冷卻所述限定區(qū)域。為了改進(jìn)切割性能(如通過切割速度、切割準(zhǔn)確度來加以衡量的)，可以采用預(yù)冷卻步驟a2)，其具有兩個(gè)主要作用(1)使材料的脆性增加，因而增加其破裂的趨勢，以及 (2)能夠使可達(dá)到的最大熱梯度增大。再者，在不希望受任何理論限制的情況下，所相信的是，這是由于基板內(nèi)部的最大T通常受T << Tmelting限制的事實(shí)而導(dǎo)致的，因?yàn)橥ǔ２辉儆星懈畎l(fā)生。在較低的T下開始工藝因而允許較高的梯度。在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟a2)中，根據(jù)如上所述的方法i)_iii)中的任何方法冷卻所述限定區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，使所述冷卻，優(yōu)選地使所述主動冷卻，隨著所述限定區(qū)域的移動，而沿著所述基板上的相同路徑移動。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由位于距所述電極固定距離處的一個(gè)或多個(gè)噴嘴來應(yīng)用所述主動冷卻，并且其中，通過下列方式實(shí)現(xiàn)所述冷卻在所述基板上的移動i)通過使所述噴嘴相對于所述基板移動，ii)通過使所述基板相對于所述噴嘴移動，或者iii)通過使所述噴嘴和所述基板兩者彼此相對移動。在一個(gè)實(shí)施例中，基板內(nèi)部的張力在步驟b)之前沿著打算要執(zhí)行切割的路徑而引入或者減小。這樣的沿著路徑引入或減小張力在本文中有時(shí)也被稱為“多通路工藝(multiple pass process)，，。此多通路工藝允許引入用于切割的優(yōu)先路徑，這對于已經(jīng)具有高內(nèi)部張力的基板而言尤其重要，這樣可以補(bǔ)償該內(nèi)部張力。在一個(gè)實(shí)施例中，所述AC電壓源是高壓-高頻器件，其能夠產(chǎn)生幅度在IOV 107v、優(yōu)選在100V 106V、更優(yōu)選在100V IO5V范圍內(nèi)，且頻率在IkHz IOGHz、優(yōu)選在 IOkHz IGHz、更優(yōu)選在IOOkHz IOOMHz范圍內(nèi)的AC電壓。在一個(gè)實(shí)施例中，所述高壓-高頻器件從諸如特斯拉變壓器、回掃變壓器的諧振變壓器、高功率射頻發(fā)生器和基于半導(dǎo)體的高頻固態(tài)斬波器中選擇。在一個(gè)實(shí)施例中，所述高壓-高頻器件連接到由任何導(dǎo)電性材料制成的一個(gè)或多個(gè)電極，所述導(dǎo)電性材料優(yōu)選地具有如貴金屬一樣的高熔點(diǎn)、低電阻率，所述貴金屬例如為鈀、鉬或金。為了可靠的切割性能，用于電壓施加的電極必須是穩(wěn)定的。最好是耐氧化的高熔點(diǎn)T材料。作為示例，諸如Pt、Pd的貴金屬具有這樣的特性。在一個(gè)實(shí)施例中，所述電極的長度在1 300mm、優(yōu)選在2 100mm、更優(yōu)選在3 50mm范圍內(nèi)，且其平均直徑在0. 1 20mm、優(yōu)選在0. 2 10mm、更優(yōu)選在0.4 4mm范圍內(nèi)。為了減小漏電流且因而減小功率損耗，應(yīng)當(dāng)使電極盡可能地短。另一方面，較長的電極可以較好地被握持，并且可以提供與熱區(qū)較好的熱分離。因此，主要依據(jù)所使用的功率和頻率，對實(shí)際的電極長度和厚度加以折衷考慮。在一個(gè)實(shí)施例中，所述電極具有曲率在Ιμπι 5mm、優(yōu)選在10 μ m 1mm、更優(yōu)選在20μπι 0. 5mm范圍內(nèi)的尖頭。在不希望受任何理論限制的情況下，發(fā)明人觀察到具有尖銳的電極頭可以較好地限定電弧產(chǎn)生的位置。因此這對于可靠的操作而言很重要。在一個(gè)實(shí)施例中，所述基板由下列材料制成電絕緣材料，諸如玻璃，例如硬化玻璃、經(jīng)離子處理的玻璃、淬火玻璃、熔融石英、石英、金剛石、氧化鋁、藍(lán)寶石、氮化鋁、氧化鋯、尖晶石、陶瓷；半導(dǎo)電材料，諸如硅，包括摻雜的硅和晶體硅、鍺；化合物半導(dǎo)體，諸如砷化鎵和磷化銦。在一個(gè)實(shí)施例中，所述基板在一側(cè)或者兩側(cè)附著有由諸如銦錫氧化物(ITO)的導(dǎo)電性材料或者諸如金屬氧化物的非導(dǎo)電性材料的附加層。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)基板的電學(xué)特性和物理特性，比如相對介電常數(shù)、導(dǎo)電性、 熱膨脹系數(shù)、厚度，來調(diào)整電壓和功率。在不希望受任何理論限制的情況下，基板中的熱消耗為
權(quán)利要求
1.一種切割基板的方法，所述方法包括步驟a)提供待切割的基板，b)借助于連接到AC電壓源的一個(gè)或多個(gè)電極，通過以在IkHz IOGHz范圍內(nèi)的頻率對所述基板的限定區(qū)域施加AC電壓和電流，來對所述基板施加電能和熱能，從而加熱所述限定區(qū)域，c)冷卻所述限定區(qū)域，d)其中，在步驟b)期間，通過下列方式使所述限定區(qū)域沿著基板表面上的路徑移動i)通過使所述電極相對于所述基板移動； )通過使所述基板相對于所述電極移動，或者iii)通過使所述電極和所述基板兩者相對于彼此移動，并且其中，所述路徑不是沿著所述基板的邊緣，而是完全或者部分地橫過所述基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基板用作對置電極，以建立閉合電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在與待切割的所述基板的相對的一側(cè)設(shè)置有對置電極，以建立閉合電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，對置電極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟b)本身表現(xiàn)為在所述電極和所述限定區(qū)域之間的電弧形式，其中，優(yōu)選地，將所述電弧用于切割所述基板。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，通過調(diào)節(jié)所述AC電壓和/或電流的頻率和/或幅度，和/或所述電極到所述基板的距離來控制對所述基板的加熱。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，為了執(zhí)行步驟b)，將所述電極設(shè)置在所述基板的一側(cè)或兩側(cè)上、距所述基板Omm IOOmm的距離處。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，通過施加幅度在IOV 107V、優(yōu)選在100V 106V、更優(yōu)選在100V IO5V范圍內(nèi)，且頻率在IkHz IOGHz、優(yōu)選在IOkHz 1GHz、更優(yōu)選在IOOkHz IOOMHz范圍內(nèi)的電壓來執(zhí)行步驟b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，通過改變電極和基板周圍的氣氛來控制電弧的特性，例如，使用壓力在10_5 103bar、優(yōu)選在10_3 IObar范圍內(nèi)的氮、氬或六氟化硫來改變。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟C)中，根據(jù)下列方法中的任何方法來冷卻所述限定區(qū)域i)被動地通過與周圍環(huán)境進(jìn)行熱傳導(dǎo)和/或熱對流， )通過將基板附接到能夠高效地吸收熱的元件，其可選地作為有源熱泵工作，例如珀耳帖元件，iii)通過在所述限定區(qū)域附近或者直接對所述限定區(qū)域施加氣體、液體、氣體和液體的混合物、或者氣體和固體的混合物進(jìn)行主動冷卻。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述方法進(jìn)一步包括下列步驟a2)在步驟b)之前，冷卻所述限定區(qū)域。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，在步驟a2)中，根據(jù)如權(quán)利要求10所述的方法中的任何方法來冷卻所述限定區(qū)域。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，使所述冷卻，優(yōu)選地使所述主動冷卻，隨著所述限定區(qū)域的移動而沿著所述基板上的相同路徑移動。
14.根據(jù)權(quán)利要求4-11中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，經(jīng)由位于距所述電極固定距離處的一個(gè)或多個(gè)噴嘴應(yīng)用所述主動冷卻，并且其中，通過下列方式實(shí)現(xiàn)在所述基板上所述冷卻的移動i)通過使所述噴嘴相對于所述基板移動， )通過使所述基板相對于所述噴嘴移動，或者iii)通過使所述噴嘴和所述基板兩者彼此相對移動。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)之前，所述基板內(nèi)部的張力沿著打算要執(zhí)行切割的路徑被弓I入或者減小。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述AC電壓源是高壓-高頻器件，其能夠產(chǎn)生幅度在IOV 107V、優(yōu)選在100V 106V、更優(yōu)選在100V IO5V范圍內(nèi)、且頻率在IkHz IOGHz、優(yōu)選在IOkHz IGHz、更優(yōu)選在IOOkHz IOOMHz范圍內(nèi)的AC電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述高壓-高頻器件選自諸如特斯拉變壓器、 回掃變壓器的諧振變壓器、高功率射頻發(fā)生器和基于半導(dǎo)體的高頻固態(tài)斬波器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16-17中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述高壓-高頻器件連接到由任何導(dǎo)電性材料制成的一個(gè)或多個(gè)電極，所述導(dǎo)電性材料優(yōu)選地具有如貴金屬一樣的高熔點(diǎn)、低電阻率，例如鈀、鉬或金。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述電極的長度在1 300mm、優(yōu)選在2 100mm、更優(yōu)選在3 50mm范圍內(nèi)、且平均直徑在0. 1 20mm、優(yōu)選在0. 2 10mm、更優(yōu)選在0. 4 4mm范圍內(nèi)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18-19中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述電極具有曲率在Iym 5mm、優(yōu)選在ΙΟμπι 1mm、更優(yōu)選在20 μ m 0. 5mm范圍內(nèi)的尖頭。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述基板由下列材料制成電絕緣材料，諸如玻璃，例如硬化玻璃、經(jīng)離子處理的玻璃、淬火玻璃、熔融石英、石英、金剛石、 氧化鋁、藍(lán)寶石、氮化鋁、氧化鋯、尖晶石、陶瓷；電半導(dǎo)電材料，諸如硅，包括摻雜的硅和晶體硅、鍺；化合物半導(dǎo)體，諸如砷化鎵和磷化銦。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述基板在一側(cè)或者兩側(cè)附著有由諸如銦錫氧化物(ITO)的導(dǎo)電性材料或者諸如金屬氧化物的非導(dǎo)電性材料構(gòu)成的附加層。
23.根據(jù)權(quán)利要求16-22中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)基板的電學(xué)特性和物理特性，比如相對介電常數(shù)、導(dǎo)電性、熱膨脹系數(shù)、厚度，來調(diào)整所述電壓和功率。
24.根據(jù)權(quán)利要求2-23中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，使用具有變壓器驅(qū)動電路的諧振變壓器作為AC電壓源，并且基板是閉合電路的一部分、且影響閉合電路的諧振頻率，使得變壓器驅(qū)動電路的頻率根據(jù)基板的物理特性，諸如它的尺寸和介電特性而受調(diào)整。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，其中，使用通過固定頻率驅(qū)動的諧振變壓器作為AC 電壓源，所述固定頻率被設(shè)定為與在權(quán)利要求M中所述的電路的諧振相匹配。
26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，使用利用偏離所述諧振頻率的頻率而驅(qū)動的諧振變壓器作為AC電壓源，以便控制電弧的特性、以及基板內(nèi)部的介電損耗。
27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)期間，所述限定區(qū)域內(nèi)的基板材料不被熔化，并且不會從所述限定區(qū)域被去除或被拋出。
28.根據(jù)權(quán)利要求116中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)期間，所述限定區(qū)域內(nèi)的基板材料熔化和/或從所述限定區(qū)域被去除。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述路徑為直線、曲線、成角度的線、閉合線或者前述各項(xiàng)的任何組合，所述路徑限定了所述基板在何處被切割。
30.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，優(yōu)選地沿著所述路徑，通過對基板施加機(jī)械壓應(yīng)力或張力來控制基板的分離。
31.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟b)之前，將第一斷裂前驅(qū)體，比如第一人工裂紋，引入基板中，并且在所述第一斷裂前驅(qū)體處開始步驟b)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中，在步驟b)之前，將第二斷裂前驅(qū)體，比如第二人工裂紋，引入基板中，并且執(zhí)行步驟b)，使得分離路徑在所述第二斷裂前驅(qū)體，例如第二人工裂紋上通過而結(jié)束。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述限定區(qū)域沿著基板表面上的所述路徑的移動和在所述基板上的所述冷卻的移動以0. 01mm/s 10000mm/S范圍內(nèi)的速度進(jìn)行。
34.根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)所述的方法，其中，所述限定區(qū)域沿著基板表面上的所述路徑的移動在基板分離的開始部分和最后部分中減速，以便提高這些部分的分離質(zhì)量。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，調(diào)整功率和/或電壓和/或頻率，以便補(bǔ)償在切口的開始和最后部分中減小的速度，例如維持恒速/功率比。
36.一種用于執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任何一項(xiàng)的方法的設(shè)備，所述設(shè)備包括a)AC電壓源，所述AC電壓源能夠施加在IkHz IOGHz頻率范圍內(nèi)、IOV IO7V范圍內(nèi)的電壓，b)第一電極，所述第一電極連接到所述AC電壓源，c)保持裝置，所述保持裝置保持待切割的基板，并將所述基板的一側(cè)暴露于所述第一個(gè)電極，d)可選地，冷卻裝置，所述冷卻裝置被布置在距所述電極固定距離處，用于冷卻基板，e)用于使電極和基板彼此相對移動的裝置，如果所述冷卻裝置存在，則所述電極可選地與冷卻裝置相結(jié)合，f)控制裝置，所述控制裝置控制a)、e)，并且如果存在d)，則還控制d)，g)可選地，對置電極，所述對置電極被設(shè)置在基板的相對的一側(cè)上，h)可選地，冷卻噴嘴，所述冷卻噴嘴被設(shè)置在基板的所述相對的一側(cè)上。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的設(shè)備，其中，所述AC電壓源包括驅(qū)動功率級的頻率發(fā)生器、 連接到所述功率級的作為特斯拉發(fā)生器的諧振變壓器的初級線圈、連接到所述第一電極的所述諧振變壓器的次級線圈、以及控制/設(shè)定諧振變壓器的功率輸出的反饋機(jī)構(gòu)。
38.根據(jù)前述權(quán)利要求36-37中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括數(shù)控裝置和監(jiān)控相機(jī)，其中，所述數(shù)控裝置能夠移動由所述保持裝置保持的電極和/或基板。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的設(shè)備，其中，所述控制裝置還通過所述監(jiān)控相機(jī)和所述數(shù)控裝置來控制如權(quán)利要求1-35中任何一項(xiàng)所限定的方法的執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過引入熱機(jī)械張力來切割基板的方法。本發(fā)明還涉及通過指定的切割方法來精確制造基板形狀。本發(fā)明還涉及一種用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的設(shè)備。
文檔編號B23K9/013GK102574232SQ201080043212
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日
發(fā)明者克里斯蒂安·施密特, 恩里科·斯圖拉, 米歇爾·林達(dá) 申請人:皮可鉆機(jī)公司