DE102016213802A1

DE102016213802A1 - Disconnect with laser radiation

Info

Publication number: DE102016213802A1
Application number: DE102016213802.2A
Authority: DE
Inventors: Anas Moalem; Andreas Braun
Original assignee: 4JET Microtech GmbH and Co KG
Current assignee: 4JET Microtech GmbH and Co KG
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2018-02-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Materials 1 entlang einer vorgesehenen Trennkontur 2 mittels Laserstrahlung, wobei Schädigungsstellen 3 entlang der Trennkontur 2 in das Innere des Materials 1 eingebracht werden, entlang der Trennkontur 2 eine Flüssigkeit auf das Material 1 aufgetragen wird und ein Laserstrahl 10 auf die Trennkontur 2 gerichtet wird, um das Material 1 entlang der Trennkontur 2 zu trennen. Ein besonders schneller Trennprozess und eine Trennkante und Trennfläche mit besonders hoher Qualität können erzielt werden.The invention relates to a method and a device for separating a material 1 along an intended separation contour 2 by means of laser radiation, wherein damage points 3 are introduced along the separation contour 2 in the interior of the material 1, along the separation contour 2, a liquid is applied to the material 1 and a laser beam 10 is directed onto the separating contour 2 in order to separate the material 1 along the separating contour 2. A particularly fast separation process and a separation edge and separation surface with particularly high quality can be achieved.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mit Laserstrahlung sowie eine durch das Verfahren hergestellte Platte.The invention relates to a method and a device for separating a material along an intended separation contour with laser radiation and a plate produced by the method.

Beim Trennen von Materialien wie beispielsweise dünner Glasplatten oder Glasscheiben werden abhängig von der späteren Verwendung hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit des Trennprozesses einerseits und die Qualität der erzielten Trennkante und Trennfläche andererseits gestellt.When separating materials such as thin glass plates or glass panes high demands are placed on the speed of the separation process on the one hand and the quality of the achieved separation edge and release surface on the other hand depending on the subsequent use.

Aus der Druckschrift EP2593266A2 ist ein Verfahren zum Trennen eines dünnen Glassubstrats bekannt, bei dem eine Anordnung von laserinduzierten Filamenten einen pseudo-kontinuierlichen Vorhang von Modifikationen in dem transparenten Glassubstrats definiert, ohne eine laserablationsbedingte Beschädigung der Oberfläche an der Oberseite oder Unterseite zu verursachen, wobei durch diesen Vorhang die Glasplatte für ein Trennen bei nur sehr geringem Druck (Kraft) empfänglich wird oder ein spontanes Trennen unter innerer Spannung eintreten kann ( EP2593266A2 , Seite 15). Eine V-Fuge kann zusätzlich eingebracht werden, um das Trennen zu verbessern.From the publication EP2593266A2 For example, a method of separating a thin glass substrate is known in which an array of laser-induced filaments defines a pseudo-continuous curtain of modifications in the transparent glass substrate without causing laser ablation damage to the surface at the top or bottom, through which curtain the glass sheet becomes susceptible to separation at very low pressure (force), or spontaneous separation can occur under internal tension ( EP2593266A2 , Page 15). A V-groove can be additionally introduced to improve the separation.

Aus der US2008035617A ist ein Verfahren zum Verarbeiten eines spröden Substrat mit den folgenden Schritten offenbart: Bereitstellen eines spröden Substrats, z.B. aus Glas, mit einer Substratoberfläche; Anwenden eines ersten Laserstrahls auf die spröde Substratoberfläche zum Erzeugen einer Vorschneide-Nut, wobei der Laserstrahl durch einen Festkörperlaser erzeugt wird; Anwenden eines zweiten Laserstrahl auf die spröde Substratoberfläche zum Erwärmen des Substrats entlang der Vorschneide-Nut, wobei der zweite Laserstrahl durch einen Gaslaser erzeugt wird; und Anwenden eines Kühlmittels auf das spröde Substrat entlang der Vorschneide-Nut zum Verursachen einer durchgehenden Rissbildung in dem spröden Substrat ( US2008035617A , Anspruch 1).From the US2008035617A there is disclosed a method of processing a brittle substrate comprising the steps of: providing a brittle substrate, eg, glass, with a substrate surface; Applying a first laser beam to the brittle substrate surface to create a roughing groove, the laser beam being generated by a solid state laser; Applying a second laser beam to the brittle substrate surface to heat the substrate along the roughing groove, the second laser beam being generated by a gas laser; and applying a coolant to the brittle substrate along the roughing groove to cause continuous cracking in the brittle substrate ( US2008035617A , Claim 1).

Gemäß der US2008035617A sollte das Kühlmittel eine sehr niedrige Temperatur verglichen mit der Vorschneide-Nut aufweisen wie z.B. 0 °C (Absatz [0028]).According to the US2008035617A the coolant should have a very low temperature compared to the roughing groove such as 0 ° C (paragraph [0028]).

Die vorgenannten, aus dem Stand der Technik bekannten Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination mit einem der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Gegenstände kombiniert werden.The abovementioned features known from the prior art can be combined individually or in any desired combination with one of the objects according to the invention described below.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren nebst Vorrichtung zum Trennen eines Materials mit Laserstrahlung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide a further developed method and apparatus for separating a material with laser radiation.

Zur Lösung der Aufgabe dienen ein Verfahren zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mit Laserstrahlung gemäß dem Hauptanspruch sowie eine Vorrichtung und eine durch das Verfahren hergestellte Platte gemäß der Nebenansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.To achieve the object, a method for separating a material along an intended separation contour with laser radiation according to the main claim and a device and a plate produced by the method according to the dependent claims are used. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Zur Lösung der Aufgabe dient ein Verfahren zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung, wobei Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden, entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen wird und ein Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet wird, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen.To solve the problem, a method for separating a material along an intended separation contour by means of laser radiation, wherein damage points along the separation contour are introduced into the interior of the material along the separation contour, a liquid is applied to the material and a laser beam is directed to the release contour, to separate the material along the release contour.

Eine Trennkontur im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist eine gedachte Kontur, also eine gedankliche Kontur, entlang welcher das Material später getrennt werden soll, um insbesondere eine Trennkante zu bilden.A separating contour in the sense of the present application is an imaginary contour, that is to say a conceptual contour along which the material is to be separated later, in order in particular to form a separating edge.

Eine vorgesehene Trennkontur ist eine gedanklich geplante Kontur, beispielsweise Linie, für das spätere Trennen. Insbesondere kann das Vorsehen der Trennkontur durch ein Programmieren einer Anlage zur Materialbearbeitung, vorzugsweise Laseranlage, erfolgen.An intended separation contour is a thought-planned contour, for example, line, for later separation. In particular, the provision of the separating contour by programming a plant for material processing, preferably laser system, take place.

Material im Sinne der vorliegenden Anmeldung meint grundsätzlich einen Werkstoff, also keine Zellen oder Gewebe eines lebendigen oder toten Organismus. Insbesondere liegt das Material als ein Werkstück mit einer dreidimensionalen Form vor, insbesondere mit einer sich flächig erstreckenden Form, vorzugsweise mit zwei parallelen oder im Wesentlichen parallelen Oberflächen, die im Folgenden als Oberfläche und Unterseite bezeichnet werden.Material in the sense of the present application basically means a material, ie no cells or tissue of a living or dead organism. In particular, the material is present as a workpiece with a three-dimensional shape, in particular with a surface-extending form, preferably with two parallel or substantially parallel surfaces, which are referred to below as surface and underside.

Insbesondere ist das Material ein sprödes Material wie z.B. Glas, Keramik, Quarz, Halbleitermaterial wie z.B. Silizium, und/oder Kristall wie z.B. Rubin, Diamant und/oder Saphir.In particular, the material is a brittle material such as e.g. Glass, ceramics, quartz, semiconductor material, e.g. Silicon, and / or crystal, e.g. Ruby, diamond and / or sapphire.

Bevorzugt ist das Material nicht-gehärtetes Glas, bevorzugt Borosilikatglas. Unter „Härten“ von Glas wird eine thermische und/oder chemische Behandlung von Glas insbesondere zur Induzierung von Schichten mit unterschiedlichen Materialspannungen verstanden. Insbesondere ist das Material nicht-metallisch, also kein Metall, und/oder nicht-organisch, also beispielsweise kein Kunststoff. Alternativ ist grundsätzlich ein Trennen von Kunststoff als Material möglich. In einer Ausführungsform besteht das gesamte Werkstück nur aus einem einzigen Material, vorzugsweise ohne andere damit dauerhaft verbundene Werkstoffe. Ein Beispiel hierfür ist eine Glasscheibe. In einer Ausführungsform ist das Material eine Schicht eines Mehrschichtkörpers mit mindestens zwei Schichten. Vorzugsweise ist dann die Schicht mit dem Material dem Laser zugewandt. Die zweite Schicht kann ebenfalls aus einem spröden Material sein oder beispielsweise aus einem Werkstoff zur Ausbildung einer reflektierenden und/oder absorbierenden Schicht sein.Preferably, the material is non-tempered glass, preferably borosilicate glass. "Hardening" of glass is understood as meaning a thermal and / or chemical treatment of glass, in particular for inducing layers with different material tensions. In particular, the material is non-metallic, ie no metal, and / or non-organic, so for example no plastic. Alternatively, a separation of plastic material is basically possible. In one embodiment, the entire workpiece consists only of a single material, preferably without other permanently bonded materials. An example of this is a glass pane. In one embodiment, this is Material a layer of a multilayer body with at least two layers. Preferably, then the layer with the material faces the laser. The second layer can also be made of a brittle material or for example of a material for forming a reflective and / or absorbent layer.

Insbesondere erfolgt das Verfahren zum Trennen des Materials entlang der vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung genau in der angegebenen Reihenfolge, also erstens Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials einbringen, zweitens entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material auftragen und drittens einen Laserstrahl auf die Trennkontur richten, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen.In particular, the method for separating the material along the intended cutting contour by means of laser radiation is carried out exactly in the order given, so first damage points along the release contour in the interior of the material, secondly apply a liquid along the release contour on the material and thirdly a laser beam to the release contour to separate the material along the release contour.

Schädigungsstellen sind Materialmodifikationen, die eine Schwächung des Materials zur Folge haben. Insbesondere wird das Material bei einem Trennen des Materials, beispielsweise durch Induzieren einer mechanischen Belastung und/oder thermischen Belastung, an den Schädigungsstellen versagen. Eine so erhaltene Trennfläche verläuft insbesondere durch die Schädigungsstellen, vorzugsweise durch eine überwiegende Anzahl der Schädigungsstellen, besonders bevorzugt durch sämtliche Schädigungsstellen. Eine so erhaltene Trennfläche verläuft insbesondere durch die räumliche Ausdehnung einer jeweiligen Schädigungsstelle, vorzugsweise durch einen überwiegenden Anteil der jeweiligen Schädigungsstellen, besonders bevorzugt durch die gesamte jeweilige Schädigungsstelle in Längserstreckung der Schädigungsstelle.Damage sites are material modifications that weaken the material. In particular, when the material is separated, for example by inducing mechanical stress and / or thermal stress, the material will fail at the points of damage. A separating surface thus obtained runs in particular through the points of damage, preferably through a predominant number of damage sites, particularly preferably through all damage sites. A separating surface thus obtained extends in particular by the spatial extent of a respective damage site, preferably by a predominant portion of the respective damage sites, particularly preferably by the entire respective damage site in the longitudinal extent of the site of damage.

Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden meint, dass durch ein Einwirken auf die Oberfläche des Materials eine Schädigungsstelle innerhalb des Materials erzeugt wird, d.h. grundsätzlich unterhalb der Oberfläche.Damage points along the separation contour are introduced into the interior of the material means that by acting on the surface of the material a damage site is created within the material, i. basically below the surface.

In einer Ausführungsform weisen zwei benachbarte Schädigungsstellen entlang der Trennkontur eine Distanz zueinander auf, die vorzugsweise mindestens 0,5 µm, bevorzugt 1 µm, und/oder höchstens 200 µm, bevorzugt höchstens 100 µm, beträgt. Die Distanz entspricht einer Länge eines Trennkonturabschnitts zwischen zwei Schnittpunkten der Oberfläche mit den Geraden durch die beiden benachbarten Schädigungsstellen.In one embodiment, two adjacent damage sites along the separation contour at a distance from each other, which is preferably at least 0.5 .mu.m, preferably 1 .mu.m, and / or at most 200 .mu.m, preferably at most 100 .mu.m. The distance corresponds to a length of a separating contour section between two points of intersection of the surface with the straight lines through the two adjacent points of damage.

Innerhalb des Materials bedeutet allgemein mit einem Abstand zur Oberfläche und Unterseite des Materials angeordnet. Insbesondere kann das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen eines solchen Abstandes ermittelt werden, indem unter einem Lichtmikroskop sichtbarer Abstand einer optisch sichtbaren Schädigungsstelle von der Oberfläche und Unterseite erkennbar ist oder nicht. Das Lichtmikroskop kann bevorzugt ein Lasermikroskop sein. Eine solche Lichtmikroskopie kann bei einem optisch transparenten Material durch das Material erfolgen. In der Regel ist dann die Schädigungsstelle optisch erkennbar, insbesondere aufgrund von Lichtstreuung, einer Einfärbung und/oder einer Strukturbeschaffenheit, die sich von dem umgebenden Material optisch erkennbar unterscheiden. Alternativ ist grundsätzlich eine Lichtmikroskopie einer Querschnittsfläche des Materials zur Bestimmung des Abstands möglich. Insbesondere beträgt der Abstand mindestens 0,5 µm, bevorzugt 1 µm, besonders bevorzugt 100µm, und/oder höchstens 2000 µm, bevorzugt höchstens 1000 µm, besonders bevorzugt 500 µm. In einer alternativen Ausführungsform können die Schädigungsstellen an die Oberfläche und/oder Unterseite des Materials angrenzen.Within the material generally means spaced from the surface and bottom of the material. In particular, the presence or absence of such a distance can be determined by recognizing visible under a light microscope visible distance of an optically visible damage site from the surface and bottom or not. The light microscope may preferably be a laser microscope. Such light microscopy can be performed by the material in an optically transparent material. In general, then the damage site is visually recognizable, in particular due to light scattering, a coloring and / or a texture, which differ visually recognizable from the surrounding material. Alternatively, a light microscopy of a cross-sectional area of the material for determining the distance is basically possible. In particular, the distance is at least 0.5 μm, preferably 1 μm, particularly preferably 100 μm, and / or at most 2000 μm, preferably at most 1000 μm, particularly preferably 500 μm. In an alternative embodiment, the damage sites may be adjacent to the surface and / or bottom of the material.

Die Oberfläche des Materials ist allgemein definiert als dem Laserstrahl zugewandt. Insbesondere ist eine Unterseite die der Oberfläche gegenüberliegende Fläche also eine Oberfläche der Unterseite, die dem Laserstrahl abgewandt ist.The surface of the material is generally defined as facing the laser beam. In particular, an underside is the surface opposite the surface, ie, a surface of the underside facing away from the laser beam.

Das Material wird in einer Tiefenrichtung, Laserstrahlachse und/oder weiteren Laserstrahlachse von der Oberfläche und der Unterseite begrenzt. Die Tiefenrichtung verläuft vorzugsweise orthogonal zur Oberfläche und/oder orthogonal zu einer flächigen Erstreckung oder Längserstreckung des Materials.The material is confined in a depth direction, laser beam axis, and / or other laser beam axis from the surface and the bottom. The depth direction is preferably orthogonal to the surface and / or orthogonal to a planar extension or longitudinal extent of the material.

Entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen meint eine Flüssigkeit auf die Oberfläche des Materials entlang der Trennkontur auftragen oder platzieren. Die Flüssigkeit kann z.B. Wasser, Alkohol oder insbesondere pflanzliches Öl sein.A liquid applied to the material along the parting line means to apply or place a liquid on the surface of the material along the parting line. The liquid may e.g. Be water, alcohol or vegetable oil in particular.

Ein Laserstrahl ist elektromagnetische Strahlung mit nahezu identischer Wellenlänge, Frequenz und/oder Phasenlage.A laser beam is electromagnetic radiation with nearly identical wavelength, frequency and / or phase angle.

Ein Laserstrahl auf die Trennkontur richten meint einen Laserstrahl oder Laserstrahlung auf die Oberfläche des Materials einfallen lassen. In einer Ausführungsform erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und dem Material oder dessen Oberfläche, insbesondere bei bewegtem und/oder ruhendem Laserstrahl und/oder Material, also bei bewegtem Laserstrahl und bewegtem Material oder alternativ entweder bei ruhendem Laserstrahl und sich bewegendem Material oder bei ruhendem Material und sich bewegendem Laserstrahl, vorzugsweise derart, dass ein Bewegungspfad des Laserstrahls relativ zum Material oder dessen Oberfläche der Trennkontur entspricht. Alternativ kann die Laseranlage so eingerichtet sein, dass der Laserstrahl gleichzeitig auf einen Trennkonturabschnitt oder die gesamt Trennkontur fällt, beispielsweise durch Maskierung.A laser beam aimed at the separating contour means that a laser beam or laser radiation is incident on the surface of the material. In one embodiment, there is a relative movement between the laser beam and the material or its surface, in particular with moving and / or stationary laser beam and / or material, ie moving laser beam and moving material or alternatively either stationary laser beam and moving material or dormant material and moving laser beam, preferably such that a path of movement of the laser beam relative to the material or its surface corresponds to the separation contour. Alternatively, the laser system can be set up so that the laser beam simultaneously on a separating contour section or the total separation contour falls, for example, by masking.

Den Laserstrahl auf das Material richten, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen, bedeutet, dass der Energieeintrag in das Material durch den Laserstrahl oder die Energie des Laserstrahls ausreicht, damit das Material an den Schädigungsstellen versagt und/oder in mehrere Teile aufgetrennt wird. Insbesondere meint Trennen des Materials ein Teilen eines Werkstückes in zwei separate Werkstücke, die miteinander keine Verbindungsstelle oder Berührpunkte mehr aufweisen, nachdem sie nach dem Trennen voneinander wegbewegt wurden. Insbesondere wird die Wellenlänge des Laserstrahls oder genauer gesagt die Energie des Laserstrahls mit der Wellenlänge unterhalb einer sogenannten Schwellintensität von dem Material absorbiert oder im Wesentlichen absorbiert. Definitionen für Absorption und Schwellintensität sind unten gegeben.Directing the laser beam onto the material to separate the material along the separation contour means that the energy input into the material by the laser beam or the energy of the laser beam is sufficient to cause the material to fail at the points of damage and / or split into multiple parts. In particular, separation of the material means dividing a workpiece into two separate workpieces which no longer have any joint or points of contact with each other after being moved away from each other after separation. In particular, the wavelength of the laser beam, or more specifically the energy of the laser beam having the wavelength below a so-called threshold intensity, is absorbed or substantially absorbed by the material. Definitions for absorption and threshold intensity are given below.

Durch ein Verfahren zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung, wobei Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden, entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen wird und ein Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet wird, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen, kann eine besonders hohe Prozessgeschwindigkeit bei gleichzeitig unverändert hoher Trennqualität erzielt werden.By means of a method for separating a material along an intended separating contour by means of laser radiation, damage points are introduced along the separating contour into the interior of the material, a liquid is applied to the material along the separating contour and a laser beam is directed onto the separating contour, along the material To separate the release contour, a particularly high process speed can be achieved while maintaining high separation quality.

Ferner können auch solche Materialien wie z.B. Borosilikatglas besonders zuverlässig, schnell und mit hoher Qualität getrennt werden, die mit den für eine besonders hohe Trennqualität bekannten Verfahren wie oder ähnlich dem in der Druckschrift EP2593266A2 beschriebenen nach aktuellem Wissen der Anmelderin gar nicht oder nur schwer, mit erhöhter Ausschussrate, sehr langsamer Prozessgeschwindigkeit, nur mit übermäßigem Zusatzaufwand, geringerer Qualität der Trennkante und/oder Trennfläche getrennt werden können. Ein zusätzliches Fertigen einer V-Fuge zwecks Anreißens für ein Trennen besonders dünner Substrate mit einer Dicke kleiner als 400 µm kann entfallen.Furthermore, such materials such as borosilicate glass can be separated particularly reliable, fast and with high quality, with the known for a particularly high separation quality methods such as or similar to that in the document EP2593266A2 described to the current knowledge of the applicant is not or only with difficulty, with increased reject rate, very slow process speed, only with excessive overhead, lower quality of the separating edge and / or separation surface can be separated. An additional manufacturing a V-groove for the purpose of scribing for a separation of very thin substrates with a thickness less than 400 microns may be omitted.

Gegenüber den für seine Einfachheit bekannten Trennverfahren wie oder ähnlich in der US2008035617A beschrieben, bei dem ein Kühlmittel zum Induzieren eines Risses nach einem Aufheizen durch einen Laser angewendet wird, kann ferner durch das erfindungsgemäße Verfahren eine besonders hohe Qualität der Trennkante und Trennfläche sowie eine besonders hohe Schnittgeschwindigkeit erzielt werden.Compared with the known for its simplicity separation methods such as or similar in the US2008035617A Furthermore, in which a coolant for inducing a crack after heating by a laser is used, the method according to the invention can furthermore achieve a particularly high quality of the separating edge and parting surface and a particularly high cutting speed.

Eine durch Kältemittel induzierte Rissbildung wie aus der US2008035617A bekannt ist hinsichtlich der Richtung und des Umfangs der Rissbildung üblicherweise nur schwer kontrollierbar und wird daher grundsätzlich für ein Erzielen einer Trennfläche und Trennkannte mit besonders hoher Qualität als ungeeignet oder sogar kontraproduktiv beurteilt.A refrigerant-induced cracking as shown in US2008035617A It is usually difficult to control with respect to the direction and extent of cracking, and is therefore generally considered unsuitable or even counterproductive for achieving a particularly high quality release surface and release liner.

Die Qualität einer Trennfläche kann anhand des Einhaltens einer engen Toleranz für die Position, Ausrichtung und Oberflächenrauigkeit sowie die Bruchfestigkeit insbesondere bei Schlagbelastung im Bereich der Trennfläche ermittelt werden, wobei mit erhöhter Anzahl und Ausdehnung durch den Trennvorgang erzeugter Mikrorisse eine Reduzierung der Bruchfestigkeit zu beobachten ist.The quality of a parting surface can be determined by adhering to a close tolerance for the position, orientation and surface roughness and the breaking strength, in particular impact load in the region of the separation surface, with a micro-cracks generated with increased number and extent by the separation process, a reduction of the breaking strength is observed.

Bei der Qualität der Trennkante kommt ferner hinzu, dass die Trennkante optisch beschädigungsfrei und nicht scharfkantig sein sollte, so dass keine Schneidgefahr für den späteren Benutzer besteht.In the quality of the separating edge is also added that the separating edge should be optically damage-free and not sharp-edged, so there is no risk of cutting the future user.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Qualität der Trennfläche und Trennkante durch ein Auftragen einer Flüssigkeit nach einem Einbringen von Schädigungsstellen ins Innere des Materials nicht – wie möglicherweise erwartet würde – verschlechtert wird, sondern im Gegenteil bei mindestens gleichbleibender Qualität die Prozessgeschwindigkeit und/oder Trennbarkeit erhöht werden kann, besonders nach einem Einbringen von länglichen Schädigungsstellen durch einen weiteren Laserstrahl ins Innere eines für den weiteren Laserstrahl unterhalb der Schwellintensität für nichtlineare Absorption transparenten Materials.The invention is based on the finding that the quality of the separating surface and separating edge is not deteriorated by applying a liquid after introducing damage sites into the interior of the material - as might be expected - but on the contrary with at least constant quality, the process speed and / or Separability can be increased, especially after an introduction of elongated damage sites by another laser beam into the interior of a transparent to the other laser beam below the threshold intensity for non-linear absorption material.

Ferner wurde durch den Anmelder erkannt, dass der Zusatzaufwand aus dem Aufbringen der Flüssigkeit durch den Zugewinn an Prozessgeschwindigkeit und/oder Trennbarkeit überkompensiert wird.Furthermore, it has been recognized by the applicant that the additional expense from the application of the liquid is overcompensated by the gain in process speed and / or separability.

Ein Trennen des Materials mit letztendlich besonders geringen Prozesskosten aber besonders hoher Qualität kann so ermöglicht werden.A separation of the material with ultimately very low process costs but particularly high quality can be made possible.

In einer Ausführungsform werden die Schädigungsstellen durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahls erzeugt, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist.In one embodiment, the damage sites are generated by a nonlinear absorption of another laser beam that is pulsed and has a wavelength for which the material is transparent or substantially transparent below a threshold intensity for nonlinear absorption.

Eine Wellenlänge, für die das Material transparent oder im Wesentlichen transparent ist, wenn nicht gerade die Schwellintensität für die nichtlineare Absorption erreicht oder überschritten wird, ist allgemein die Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung oder eines Lichtstrahls, der das Material nahezu vollständig durchdringt, also kaum reflektiert und/oder absorbiert wird. Transparent oder im Wesentlichen transparent ist beispielsweise eine Wellenlänge, bei der höchstens 15 % der Energie des weiteren Laserstrahls über einen Abschnitt von 1 mm innerhalb des Materials in Richtung der weiteren Laserstrahlachse von dem Material in diesem Abschnitt absorbiert wird. Der vorgenannte Bereich setzt voraus, dass die Strahlungsintensität des weiteren Laserstrahls mit dieser Wellenlänge über den gesamten Abschnitt unterhalb der Schwellintensität liegt.A wavelength for which the material is transparent or substantially transparent, unless the threshold intensity for non-linear absorption is reached or exceeded, is generally the wavelength of an electromagnetic radiation or a light beam which is the material almost completely penetrates, that is hardly reflected and / or absorbed. Transparent or substantially transparent, for example, is a wavelength at which at most 15% of the energy of the further laser beam is absorbed by the material in this section over a section of 1 mm within the material in the direction of the further laser beam axis. The aforementioned range assumes that the radiation intensity of the further laser beam with this wavelength lies below the threshold intensity over the entire section.

Nichtlineare Absorption bedeutet, dass infolge einer hinreichend hohen Lasertrahlungsintensität die Anregung einzelner Atome oder Moleküle des Materials in einen höheren energetischen Zustand jeweils durch die Energie von mehr als einem Photon erfolgt – während die Energie eines einzelnen Photons hierfür nicht ausreicht – und folglich die elektromagnetische Strahlung absorbiert wird. Die absorbierte Energie kann somit zu Schädigungsstellen führen.Nonlinear absorption means that due to a sufficiently high laser radiation intensity, the excitation of single atoms or molecules of the material into a higher energy state occurs in each case by the energy of more than one photon - while the energy of a single photon is insufficient for this - and consequently absorbs the electromagnetic radiation becomes. The absorbed energy can thus lead to damage sites.

Anders ausgedrückt bedeutet nichtlineare Absorption, dass infolge einer hinreichend hohen Laserstrahlungsintensität insbesondere in Höhe oder oberhalb der Schwellintensität die Laserstrahlung absorbiert wird, die aufgrund ihrer Wellenlänge unterhalb der Schwellintensität normalerweise nicht absorbiert würde.In other words, nonlinear absorption means that due to a sufficiently high laser radiation intensity, in particular at or above the threshold intensity, the laser radiation which would normally not be absorbed due to its wavelength below the threshold intensity is absorbed.

Schwellintensität kann ferner definiert werden als eine Laserstrahlungsintensität, bei deren Erreichen oder Überschreiten nichtlineare Absorption erfolgt. Wird die Schwellintensität in dem Inneren des Materials erreicht oder überschritten, kann es zu einer Plasmabildung führen oder nicht. Würde die Schwellintensität an der Oberfläche erreicht oder überschritten, so würde eine Ablation des Materials eintreten.Threshold intensity can also be defined as a laser radiation intensity which, when reached or exceeded, results in non-linear absorption. If the threshold intensity in the interior of the material is reached or exceeded, it may lead to plasma formation or not. If the threshold intensity at the surface were reached or exceeded, an ablation of the material would occur.

In der Regel wird der weitere Laserstrahl kegelförmig auf das Material gerichtet, so dass die Strahlungsintensität mit kleiner werdendem Strahlkegeldurchmesser ansteigt. Bei einem bestimmten Strahlkegeldurchmesser kann somit die Schwellintensität für die nichtlineare Absorption erreicht werden, insbesondere in einer Tiefenebene.As a rule, the further laser beam is directed conically onto the material so that the radiation intensity increases with decreasing beam cone diameter. With a certain beam cone diameter, the threshold intensity for the non-linear absorption can thus be achieved, in particular in a depth plane.

Ein dreidimensionaler Bereich innerhalb des Materials kann auf diese Weise erzeugt werden, in dem das darin enthaltene Material seine transparente Eigenschaft für den weiteren Laserstrahl verliert und die Energie des weiteren Laserstrahls absorbiert oder zumindest einen Teil davon.A three-dimensional area within the material can be produced in this way in which the material contained therein loses its transparent property for the further laser beam and absorbs the energy of the further laser beam or at least a part thereof.

Die nichtlineare Absorption bewirkt eine lokale Aufheizung des Materials, wodurch eine lokale Schädigung des Materials bewirkt wird.The non-linear absorption causes local heating of the material, causing local damage to the material.

Insbesondere ist eine lokale Schädigung eine induzierte Spannung. Alternative ist aber auch eine Schädigung in Form eines Schmelzens, eines Verdampfens oder einer Plasmabildung grundsätzlich möglich.In particular, local damage is an induced voltage. Alternatively, however, damage in the form of melting, evaporation or plasma formation is basically possible.

Eine Schädigung kann alleine oder in Verbindung mit weiteren angrenzenden Schädigungen eine Schädigungsstelle bilden.Damage alone or in conjunction with other adjacent lesions may form a lesion site.

Ein gepulster Laserstrahl umfasst anders als ein kontinuierlicher Laserstrahl eine Vielzahl zeitlich voneinander beabstandeter Laserpulse, die in der Regel eine besonders hohe Intensität aufweisen. Insbesondere werden Laserpulse in Bündeln, sogenannte Bursts, abgegeben, wobei ein Bündel mehrere Laserpulse umfasst und sich der zeitliche Abstand zwischen zwei Bündeln von dem Abstand zwischen zwei Laserpulsen unterscheiden kann.Unlike a continuous laser beam, a pulsed laser beam comprises a multiplicity of laser pulses which are spaced apart from one another in terms of time and generally have a particularly high intensity. In particular, laser pulses are emitted in bundles, so-called bursts, wherein a bundle comprises a plurality of laser pulses and the time interval between two bundles can differ from the distance between two laser pulses.

Dadurch, dass die Schädigungsstellen durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahls erzeugt werden, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist, kann eine Trennen mit besonders hoher Qualität erreicht werden.By providing the damage sites by nonlinear absorption of another laser beam that is pulsed and has a wavelength for which the material is transparent or substantially transparent below a threshold intensity for nonlinear absorption, very high quality separation can be achieved ,

In einer Ausführungsform richtet eine optische Anordnung den weiteren Laserstrahl mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten in das Innere des Materials fällt. Eine Vielzahl von Fokuspunkten können unterscheidbar sein oder einer Fokuslinie bilden, also ohne unterscheidbare Fokuspunkte, vorliegen.In one embodiment, an optical arrangement directs the further laser beam having a spherical aberration on the material so that a plurality of focus points fall within the material. A plurality of focus points can be distinguishable or form a focus line, that is, without distinguishable focus points.

Eine optische Anordnung dient allgemein dem Umlenken, Leiten und/oder Verändern der Laserstrahlung entlang eines Strahlengangs von einer Strahlquelle zum Material und umfasst in der Regel einen oder mehrere Umlenkspiegel, eine Blende und/oder eine Linse.An optical arrangement generally serves for deflecting, guiding and / or changing the laser radiation along a beam path from a beam source to the material and generally comprises one or more deflection mirrors, a diaphragm and / or a lens.

Eine sphärische Aberration ist normalerweise eine Größe zur Beschreibung eines Linsenfehlers, der sich darin zeigt, dass ein Lichtstrahl oder Laserstrahl nicht in einem einzigen Fokuspunkt fokussiert wird, sondern entlang der Laserstrahlachse mehrere Fokuspunkte oder eine Vielzahl von Fokuspunkten aufweist. Dies führt etwa bei einer Kamera zu einem unscharfen Bild.Spherical aberration is usually a parameter for describing lens aberration, which manifests itself in that a light beam or laser beam is not focused in a single focus point but has multiple focus points or a plurality of focus points along the laser beam axis. This leads to a blurry picture with a camera.

Vorgesehenen sphärischen Aberration, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten in das Innere des Materials fällt, bedeutet, dass die optische Anordnung so eingerichtet ist, dass gezielt unter Ausnutzung des Effekts der sphärischen Aberration die weitere Laserstrahlung nicht auf nur einen Fokuspunkt gebündelt wird, sondern der weitere Laserstrahl in einer Vielzahl von Fokuspunkten gebündelt wird, die in das Innere des Materials fallen, also dort platziert sind.Provided spherical aberration that a plurality of focus points falls within the material, means that the optical arrangement is set up so that specifically taking advantage of the effect of the spherical aberration, the further laser radiation is not limited to only one focal point is bundled, but the other laser beam is concentrated in a variety of focus points that fall into the interior of the material, that are placed there.

Eine optische Anordnung kann dazu beispielsweise eine insbesondere sphärische Linse mit einem Kugelsegment, einem kugelförmigen und/oder halbkugelförmigen Abschnitt umfassen.For this purpose, an optical arrangement may for example comprise a particular spherical lens with a spherical segment, a spherical and / or hemispherical section.

Dadurch, dass die optische Anordnung den weiteren Laserstrahl mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material richtet, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten in das Innere des Materials fällt, kann eine Schädigungsstelle mit einer länglichen Form längs der weiteren Laserstrahlachse erzeugt werden. Eine längliche Schädigungsstelle wiederum kann eine besonders hohe Qualität der Trennfläche ermöglichen. Eine Schädigungsstelle kann eine Vielzahl miteinander verbundener Schädigungen umfassen.As a result of the fact that the optical arrangement directs the further laser beam with an intended spherical aberration onto the material in such a way that a multiplicity of focal points fall into the interior of the material, a damaged area with an elongated shape can be generated along the further laser beam axis. An elongated site of damage in turn can allow a particularly high quality of the interface. A lesion site may include a variety of interconnected lesions.

Vorzugsweise ist die optische Anordnung relativ zu dem Material positionierbar, also bewegbar, insbesondere in Richtung der weiteren Laserstrahlachse, und/oder eine Blende der optischen Anordnung ist verschiebbar. Der oberste Fokuspunkt und unterste Fokuspunkt können durch das relative Positionieren und/oder Verschieben besonders einfach und präzise relativ zur Oberfläche und/oder Unterseite des Materials gezielt angeordnet werden. Der Abstand der Schädigungsstellen zur Oberseite und/oder Unterseite kann so gezielt eingestellt werden.Preferably, the optical arrangement is positionable relative to the material, ie movable, in particular in the direction of the further laser beam axis, and / or a diaphragm of the optical arrangement is displaceable. The topmost focal point and lowermost focal point can be arranged in a particularly simple and precise relative to the surface and / or bottom of the material by the relative positioning and / or moving. The distance between the damage points to the top and / or bottom can be adjusted so targeted.

Insbesondere erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem weiteren Laserstrahl und dem Material oder dessen Oberfläche, insbesondere bei bewegtem und/oder ruhendem Laserstrahl und/oder Material, also bewegtem Laserstrahl und bewegtem Material oder alternativ bei entweder ruhendem weiteren Laserstrahl und sich bewegendem Material oder bei ruhendem Material und sich bewegendem weiteren Laserstrahl, vorzugsweise derart, dass ein Bewegungspfad des weiteren Laserstrahls relativ zum Material oder dessen Oberfläche der Trennkontur entspricht.In particular, there is a relative movement between the further laser beam and the material or its surface, in particular in the case of moving and / or stationary laser beam and / or material, ie moving laser beam and moving material or alternatively at either stationary further laser beam and moving material or at resting material and moving further laser beam, preferably such that a movement path of the further laser beam relative to the material or its surface corresponds to the separation contour.

In einer Ausführungsform wird die Schwellintensität an einer Tiefenebene erreicht. Insbesondere verläuft die Tiefenebene parallel zur Oberfläche und/oder Unterseite. Bevorzugt entsprechen die oben angebenden Bereiche für den Abstand der Schädigungsstellen zur Oberfläche und Unterseite weiteren Ausführungsformen, bei denen der Abstand die Entfernung zwischen der Tiefenebene zur Oberfläche und Unterseite spezifiziert. In einer alternativen Ausführungsform spezifiziert der Abstand in den oben beschriebenen Bereichen die Entfernung der Oberfläche zu einem der Oberfläche nächst gelegenen obersten Fokuspunkt und der Entfernung der Unterseite zu einem der Unterseite nächst gelegenen untersten Fokuspunkt. Insbesondere befinden sich sämtliche Fokuspunkte und/oder die Tiefenebene in dem Inneren des Materials, also zwischen der Oberfläche und der Unterseite. In einer alternativen Ausführungsform kann ein oberster Fokuspunkt, unterster Fokuspunkt und/oder die Tiefenebene auf der Oberfläche, Unterseite oder außerhalb des Materials angeordnet sein. Insbesondere ist die Unterseite gewissermaßen eine untere Oberfläche, also eine weitere Oberfläche an der Unterseite.In one embodiment, the threshold intensity is achieved at a depth level. In particular, the depth plane runs parallel to the surface and / or underside. Preferably, the above-indicated areas for the distance of the damage sites to the surface and underside correspond to further embodiments in which the distance specifies the distance between the depth plane to the surface and underside. In an alternative embodiment, the distance in the above-described ranges specifies the distance of the surface to an uppermost focal point closest to the surface and the distance of the lower surface to a lowermost focal point closest to the lower surface. In particular, all focus points and / or the depth plane are located in the interior of the material, ie between the surface and the underside. In an alternative embodiment, an uppermost focal point, lower focal point and / or the depth plane may be arranged on the surface, underside or outside of the material. In particular, the underside is effectively a lower surface, so another surface on the bottom.

In einer Ausführungsform erstrecken sich die Schädigungsstellen jeweils länglich, parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander und/oder in die Tiefe des Materials.In one embodiment, the damage sites each extend oblong, parallel or substantially parallel to each other and / or in the depth of the material.

Länglich erstrecken meint eine längliche Form aufweisen, die sich insbesondere gerade oder gekrümmt über einen Teilabschnitt der Länge in Tiefenrichtung und/oder die gesamte Länge erstreckt.Longitudinally extending means has an elongated shape, which extends in particular straight or curved over a portion of the length in the depth direction and / or the entire length.

Parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander meint, dass die Längsachsen der Schädigungsstellen parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander sind.Parallel or substantially parallel to each other means that the longitudinal axes of the damage points are parallel or substantially parallel to each other.

In die Tiefe erstrecken meint, dass sich eine Schädigungsstelle von der Oberfläche aus gesehen länglich in das Innere des Materials erstreckt, also insbesondere orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche, also in Tiefenrichtung. Alternativ ist auch grundsätzlich ein Winkel kleiner 45° zwischen der Längserstreckung der Schädigungsstellen und der Oberfläche möglich.Extending in the depth means that a damage site, as seen from the surface, extends oblongly into the interior of the material, ie in particular orthogonally or substantially orthogonally to the surface, ie in the depth direction. Alternatively, an angle of less than 45 ° between the longitudinal extension of the points of damage and the surface is basically possible.

Dadurch, dass sich die Schädigungsstellen jeweils länglich, parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander und/oder in die Tiefe des Materials erstrecken, kann eine besonders hohe Trennflächenqualität erzielt werden.By virtue of the fact that the damage sites each extend oblong, parallel or substantially parallel to one another and / or into the depth of the material, a particularly high interface quality can be achieved.

In einer Ausführungsform ist die Querausdehnung einer Schädigungsstelle im Wesentlichen so groß wie der Spotdurchmesser, also Durchmesser des Fokuspunktes, oder der Durchmesser der engsten Strahltaille. In one embodiment, the transverse extent of a damage site is substantially as large as the spot diameter, ie diameter of the focal point, or the diameter of the narrowest beam waist.

In einer Ausführungsform entspricht die Längsausdehnung einer Schädigungsstelle mindestens dem Spotdurchmesser oder der Rayleighlänge.In one embodiment, the longitudinal extent of a damage site corresponds at least to the spot diameter or the Rayleigh length.

Insbesondere entspricht die Schädigungsstelle mindestens einem viertel, der hälfte oder dreiviertel der Materialdicke, also der kürzesten Entfernung zwischen der Oberfläche und der Unterseite.In particular, the damage site corresponds to at least a quarter, half or three quarters of the material thickness, ie the shortest distance between the surface and the bottom.

In einer Ausführungsform beträgt die Distanz zwischen zwei Schnittpunkten der Oberfläche des Materials mit zwei Geraden, die jeweils orthogonal zur Oberfläche und/oder längs durch zwei benachbarte Schädigungsstellen verlaufen, mindestens 0,5 µm, bevorzugt 1 µm, besonders bevorzugt 10 µm, und/oder höchstens 200 µm, bevorzugt höchstens 100 µm, beträgtIn one embodiment, the distance between two intersections of the surface of the material is two straight lines, each orthogonal extend to the surface and / or along two adjacent damage sites, at least 0.5 .mu.m, preferably 1 .mu.m, more preferably 10 .mu.m, and / or at most 200 .mu.m, preferably at most 100 .mu.m

Oberfläche meint die dem weiteren Laserstrahl zugewandte und/oder sich flächig erstreckende Oberfläche des Materials.Surface means the surface of the material which faces the further laser beam and / or extends in a planar manner.

Geraden sind gedachte gerade verlaufende Linien.Straight lines are imaginary straight lines.

Geraden, die jeweils orthogonal zur Oberfläche und/oder längs durch zwei benachbarte Schädigungsstellen verlaufen, bedeutet anders ausgedrückt Geraden, die jeweils erstens orthogonal zur Oberfläche und zweitens durch zwei benachbarte Schädigungsstellen verlaufen; und/oder die jeweils längs, also koaxial oder längsachsenparallel, durch zwei benachbarte Schädigungsstellen verlaufen.Straight lines, each extending orthogonally to the surface and / or longitudinally through two adjacent damage sites, in other words, means straight lines that each extend firstly orthogonal to the surface and secondly through two adjacent damage sites; and / or each run longitudinally, ie coaxially or longitudinally parallel, through two adjacent damage sites.

Eine Trennkante und Trennfläche mit einer besonders hohen Qualität kann so erzielt werden.A separating edge and separating surface with a particularly high quality can be achieved in this way.

In einer Ausführungsform wird eine Vielzahl separater Tropfen der Flüssigkeit entlang der Trennkontur auf das Material aufgetragen, insbesondere mit einem Tropfendurchmesser und/oder Tropfenabstand von mindestens 0,05 mm oder 1,0 mm und/oder höchstens 10,0 mm, bevorzugt höchstens 5,0 mm, besonders bevorzugt höchstens 3,0 mm.In one embodiment, a multiplicity of separate drops of the liquid are applied to the material along the separating contour, in particular with a droplet diameter and / or drop spacing of at least 0.05 mm or 1.0 mm and / or at most 10.0 mm, preferably at most 5, 0 mm, more preferably at most 3.0 mm.

Auftragen meint auf die Oberfläche auftragen, beispielsweise durch eine Pipette oder einer Einrichtung mit einer Düse und einem Mittel zum Steuern der kontinuierlich abgegebenen Flüssigkeitsmenge sowie der Pausen zwischen zwei aufeinander folgenden Flüssigkeitsabgaben.Applying means applying to the surface, for example, by a pipette or a device with a nozzle and a means for controlling the amount of liquid continuously dispensed and the pauses between two successive liquid discharges.

Eine besonders hohe Trenngeschwindigkeit und Trennbarkeit kann erzielt werden.A particularly high separation speed and separability can be achieved.

In einer Ausführungsform wird die Vielzahl oder die gesamte Vielzahl der separaten Tropfen vor dem Richten des Laserstrahls auf die Trennkontur von dem Material abgesaugt, weggeblasen und/oder weggewischt.In one embodiment, the plurality or the entire plurality of separate drops is aspirated, blown off and / or wiped away from the material prior to directing the laser beam onto the separation contour.

Absaugen kann durch eine Pipette, ein Saugrohr oder ein saugfähiges Gewebe, beispielsweise ein Stofftuch oder Papiertuch, erfolgen.Suction can be done by a pipette, a suction tube or an absorbent fabric, such as a cloth or paper towel.

Wegblasen kann durch ein Blasrohr oder eine Blasdüse erfolgen. Insbesondere wird die weggeblasene Flüssigkeit mindestens 1 cm von der gesamten Trennkontur wegbefördert.Blowing away can be done by a blowpipe or a blowing nozzle. In particular, the blown-off liquid becomes at least 1 cm away from the entire separation contour.

Wegwischen kann durch ein saugfähiges Gewebe, beispielsweise ein Stofftuch oder Papiertuch, erfolgen. Der Unterschied zum Absaugen besteht darin, dass beim Wegwischen Druck auf das Material ausgeübt wird, während beim Absaugen lediglich die Flüssigkeit meist durch Kapillarkräfte entfernt wird.Wipe away can be done by an absorbent fabric, such as a cloth or paper towel. The difference to suction is that when wiping pressure on the material is applied, while suction only the liquid is usually removed by capillary forces.

Eine besonders Rückstandsfreie Trennkante kann so erhalten werden bei gleichzeitig unverändert besonders hoher Trenngeschwindigkeit und Trennbarkeit. A particularly residue-free separating edge can thus be obtained while maintaining a particularly high separation speed and separability.

In einer Ausführungsform wird zumindest ein Oberflächenbereich des Materials, der die Trennkontur umfasst, vor dem Auftragen der Flüssigkeit für ein gezieltes beeinflussen der Benetzbarkeit behandelt, insbesondere hydrophil oder hydrophiler oder hydrophob oder hydrophober gemacht.In one embodiment, at least one surface area of the material comprising the release contour is treated, in particular hydrophilic or hydrophilic or hydrophobic or hydrophobic, before the application of the liquid for a specific effect on the wettability.

Oberflächenbereich meint ein Bereich der Oberfläche des Materials.Surface area means an area of the surface of the material.

Oberflächenbereich, der die Trennkontur umfasst, bedeutet, dass die Trennkontur vollständig in den Oberflächenbereich fällt oder von diesem umschlossen wird.Surface area comprising the separation contour means that the separation contour completely falls into or is enclosed by the surface area.

Für ein gezieltes beeinflussen der Benetzbarkeit behandeln meint, beispielsweise durch Anwenden und/oder Auftragen eines Mittels die Benetzbarkeit der Oberfläche oder des Oberflächenbereiches gezielt zu beeinflussen, also die Benetzbarkeit für die später aufgetragene Flüssigkeit zu erhöhen oder zu erniedrigen.For a targeted influence of the wettability treat, for example, by applying and / or applying an agent to influence the wettability of the surface or the surface area specifically, ie to increase or decrease the wettability for the later applied liquid.

Ein besonders zuverlässiges Trennen kann so erzielt werden.A particularly reliable separation can be achieved.

Hydrophil machen meint das Verleihen einer hydrophilen Eigenschaft.Hydrophilic means imparting a hydrophilic property.

Hydrophiler machen meint das Verstärken der hydrophilen Eigenschaft, insbesondere der Oberfläche oder des Oberflächenbereiches vor dem Behandeln für ein gezieltes beeinflussen der Benetzbarkeit.Making hydrophilic means enhancing the hydrophilicity, especially of the surface or surface area prior to treatment, for a targeted effect on wettability.

Hydrophob machen meint das Verleihen einer hydrophoben Eigenschaft.Hydrophobic means imparting a hydrophobic property.

Hydrophober machen meint das Verstärken der hydrophoben Eigenschaft, insbesondere der Oberfläche oder des Oberflächenbereiches vor dem Behandeln für ein gezieltes beeinflussen der Benetzbarkeit.Hydrophobing means reinforcing the hydrophobic property, especially the surface or surface area prior to treatment, for a targeted effect on wettability.

Die hydrophile und hydrophobe Eigenschaft kann durch Ermitteln des Kontaktwinkels bestimmt werden. Der Kontaktwinkel – „Theta“, auch Randwinkel oder Benetzungswinkel genannt – ist der Winkel, den ein Flüssigkeitstropfen auf der Oberfläche des Materials zu dieser Oberfläche bildet oder der maximale Winkel einer Tangente der Flüssigkeitstropfenmantelfläche zu dieser Oberfläche. Je kleiner der Kontaktwinkel, desto größer ist die hydrophile Eigenschaft der Oberfläche. Bei einem Kontaktwinkel kleiner als 90° weist die Oberfläche eine hydrophile Eigenschaft auf. Bei einem Kontaktwinkel größer oder gleich 90° ist die Oberfläche hydrophob, insbesondere bei Verwendung von Wasser als Flüssigkeit.The hydrophilic and hydrophobic property can be determined by determining the contact angle. The contact angle - "theta", also called contact angle or wetting angle - is the angle that forms a drop of liquid on the surface of the material to this surface or the maximum angle of a tangent of the liquid droplet surface to this surface. The smaller the contact angle, the greater the hydrophilic property of the surface. At a contact angle smaller than 90 °, the surface has a hydrophilic property. At a contact angle greater than or equal to 90 °, the surface is hydrophobic, especially when using water as a liquid.

Die Flüssigkeit kann so in Form eines dünnen Flüssigkeitsfilmes auf die Oberfläche aufgetragen werden und die Oberfläche besonders homogen benetzen.The liquid can be applied in the form of a thin film of liquid on the surface and wet the surface very homogeneous.

Ein besonders zuverlässiger Trennprozess kann so erzielt werden.A particularly reliable separation process can be achieved in this way.

In einer Ausführungsform wird der Laserstrahl von der Flüssigkeit absorbiert oder im Wesentlichen absorbiert.In one embodiment, the laser beam is absorbed or substantially absorbed by the liquid.

Absorbieren oder im Wesentlichen absorbieren meint, dass der Laserstrahl beispielsweise eine Wellenlänge aufweist, bei der mindestens 15 %, bevorzugt 50 %, besonders bevorzugt 75%, der Energie des Laserstrahls über einen Abschnitt von 1 mm innerhalb der Flüssigkeit in Richtung der Laserstrahlachse von der Flüssigkeit in diesem Abschnitt absorbiert wird, und zwar unterhalb der Schwellintensität.Absorbing or substantially absorbing means that the laser beam has, for example, a wavelength at which at least 15%, preferably 50%, particularly preferably 75%, of the energy of the laser beam over a section of 1 mm within the fluid in the direction of the laser beam axis of the liquid absorbed in this section, below the threshold intensity.

In einer Ausführungsform wird die Flüssigkeit auf die Oberfläche gesprüht und/oder in Form von Flüssigkeitsdampf, beispielsweise Wasserdampf, der Oberfläche so zugeführt, dass die Oberfläche von der kondensierten Flüssigkeit benetzt wird.In one embodiment, the liquid is sprayed onto the surface and / or supplied to the surface in the form of liquid vapor, for example water vapor, so that the surface is wetted by the condensed liquid.

Eine besonders homogene Flüssigkeitsverteilung auf der Oberfläche kann so erzielt werden.A particularly homogeneous liquid distribution on the surface can be achieved.

In einer Ausführungsform erfolgt das Auftragen der Flüssigkeit nach dem Einbringen der Schädigungsstellen.In one embodiment, the application of the liquid takes place after the introduction of the damage sites.

In einer Ausführungsform weist die Flüssigkeit beim Auftragen auf das Material Raumtemperatur oder im Wesentlichen Raumtemperatur auf, also mit einer Toleranz von plus und/oder minus 10 °C, bevorzugt 5 °C, besonders bevorzugt 2 °C. Insbesondere entspricht die Raumtemperatur 20 °C.In one embodiment, the liquid when applied to the material at room temperature or substantially room temperature, ie with a tolerance of plus and / or minus 10 ° C, preferably 5 ° C, particularly preferably 2 ° C. In particular, the room temperature corresponds to 20 ° C.

Die angegebene Toleranz deckt die Witterungsbedingten Temperaturschwankungen in einem Raum ohne Klima ab. Insbesondere wird kein Aufheizen oder Abkühlen der Flüssigkeit durchgeführt, um die Flüssigkeit für das Auftragen vorzubereiten.The specified tolerance covers the weather-related temperature fluctuations in a room without climate. In particular, no heating or cooling of the liquid is carried out to prepare the liquid for application.

Der Trennprozess kann so mit besonders geringem Aufwand durchgeführt werden.The separation process can be carried out with very little effort.

In einer Ausführungsform erfolgt das Auftragen der Flüssigkeit während des Richtens des Laserstrahls auf die Trennkontur, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen, wobei die Flüssigkeit insbesondere dem Laserstrahl vorlaufend auf das Material entlang der Trennkontur aufgetragen wird.In one embodiment, the liquid is applied to the release contour during the straightening of the laser beam in order to separate the material along the release contour, wherein the liquid, in particular the laser beam, is applied in advance to the material along the release contour.

Ein besonders schneller Trennprozess kann so ermöglicht werden.A particularly fast separation process can thus be made possible.

In einer Ausführungsform ist das Material ein sprödes Material wie z.B. Glas, Keramik, Kristall wie z.B. Rubin, Diamant und/oder Saphir oder Halbleitermaterial wie z.B. Silizium ist; die Flüssigkeit umfasst oder besteht aus Wasser, Alkohol oder insbesondere pflanzliches Öl; und/oder der Laserstrahl wurde durch einen Kohlendioxid-Laser oder Kohlenmonoxid-Laser erzeugt. Vorzugsweise umfasst oder besteht das Material Siliziumkarbid, Galliumarsenid, Germanium, Indium-Galliumarsenid, Aluminiumoxid oder ein Werkstoff aus einer Kombination dieser oder der oben genannten Werkstoffe. Bestehen aus meint ausschließlich bestehen aus.In one embodiment, the material is a brittle material such as e.g. Glass, ceramics, crystal, e.g. Ruby, diamond and / or sapphire or semiconductor material, e.g. Silicon is; the liquid comprises or consists of water, alcohol or, in particular, vegetable oil; and / or the laser beam was generated by a carbon dioxide laser or carbon monoxide laser. Preferably, the material comprises or consists of silicon carbide, gallium arsenide, germanium, indium gallium arsenide, aluminum oxide or a material of a combination of these or the above-mentioned materials. Consist of means exclusively consist of.

Ein besonders zuverlässiger und schneller Trennprozess sowie eine besonders gute Trennbarkeit kann so erzielt werden.A particularly reliable and fast separation process and a particularly good separability can be achieved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Laseranlage, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung, wobei die Laseranlage so eingerichtet ist, dass Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden können, entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen werden kann und ein Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet werden kann, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen.A further aspect of the invention relates to a laser system, in particular for carrying out the method according to the invention or an embodiment of the method according to the invention, for separating a material along an intended separation contour by means of laser radiation, wherein the laser system is set up such that damage points along the separation contour into the interior of the material can be introduced along the release contour, a liquid can be applied to the material and a laser beam can be directed to the release contour to separate the material along the release contour.

Insbesondere umfasst eine Laseranlage zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung eine optische Anordnung zum Richten der Laserstrahlung auf das Material und eine Bewegungseinrichtung, die das Material relativ zur optischen Anordnung bewegen und/oder positionieren kann, insbesondere in Tiefenrichtung und/oder in zwei Achsen orthogonal zur Tiefenrichtung.In particular, a laser system for separating a material along an intended separation contour by means of laser radiation comprises an optical arrangement for directing the laser radiation onto the material and a movement device which can move and / or position the material relative to the optical arrangement, in particular in the depth direction and / or in two Axes orthogonal to the depth direction.

Bevorzugt weist die Laseranlage eine Materialaufnahme auf, die zum Aufnehmen von dünnen spröden Platten, also mit einer Dicke von 0,3 mm bis 3,0 mm, geeignet ist.The laser system preferably has a material receptacle which is suitable for receiving thin brittle plates, that is to say with a thickness of 0.3 mm to 3.0 mm.

Insbesondere umfasst die Laseranlage eine oder mehrere Strahlquellen zum Erzeugen der Laserstrahlung, bevorzugt einen Festkörperlaser, insbesondere Nd:YAG-Laser, und/oder einen Gaslaser, bevorzugt CO2-Laser oder CO-Laser. In particular, the laser system comprises one or more beam sources for generating the laser radiation, preferably a solid-state laser, in particular Nd: YAG laser, and / or a gas laser, preferably CO2 laser or CO laser.

Laserstrahlung meint allgemein den Laserstrahl und/oder den weiteren Laserstrahl.Laser radiation generally means the laser beam and / or the further laser beam.

Die Optische Anordnung kann zwei separate Optiken für jeweils den Laserstrahl und den weiteren Laserstrahl umfassen.The optical arrangement may comprise two separate optics for each of the laser beam and the further laser beam.

Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden können, meint, dass die Laseranlage Mittel umfasst, so dass Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden.Damage points along the separation contour can be introduced into the interior of the material, means that the laser system comprises means so that damage points along the separation contour are introduced into the interior of the material.

Entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen werden kann, meint, dass die Laseranlage eine Flüssigkeitsauftragungseinrichtung und insbesondere eine Bewegungseinrichtung umfasst, so dass entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen wird.Along the separating contour, a liquid can be applied to the material, means that the laser system comprises a liquid application device and in particular a movement device, so that along the separation contour, a liquid is applied to the material.

Ein Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet werden kann, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen, meint, dass die Laseranlage eine optische Anordnung zum Richten des Laserstrahls auf das Material und eine Bewegungseinrichtung umfasst, die so eingerichtet ist, dass das Material relativ zur optischen Anordnung positionieren oder bewegen kann, so dass der Laserstrahl entlang der Trennkontur über das Material geführt werden kann, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen.A laser beam can be directed onto the separation contour to separate the material along the separation contour, meaning that the laser system comprises an optical arrangement for directing the laser beam onto the material and a movement device arranged to move the material relative to the optical arrangement can position or move, so that the laser beam can be guided over the material along the release contour to separate the material along the release contour.

Mit der erfindungsgemäßen Laseranlage kann das Material, insbesondere sprödes Material, besonders schnell, zuverlässig und hochqualitativ getrennt werden.With the laser system according to the invention, the material, in particular brittle material, particularly fast, reliable and high quality can be separated.

Sämtliche Definition, optionale Spezifikationen und Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oben beschrieben wurden, können auch mit der Laseranlage kombiniert werden.All the definition, optional specifications and embodiments described above in connection with the method according to the invention can also be combined with the laser system.

In einer Ausführungsform umfasst die Laseranlage eine Flüssigkeitsauftragungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Ändern der Benetzbarkeit einer Oberfläche und/oder eines die Trennkontur umfassenden Oberflächenbereichs des Materials herbeizuführen, die Flüssigkeit auf die Oberfläche und/oder den Oberflächenbereich aufzutragen und/oder die Flüssigkeit wieder von der Oberfläche und/oder dem Oberflächenbereich zu entfernen.In one embodiment, the laser system comprises a liquid application device which is set up to bring about a change in the wettability of a surface and / or a surface region of the material comprising the release contour, to apply the liquid to the surface and / or the surface region and / or to remove the liquid again remove the surface and / or the surface area.

In einer Ausführungsform umfasst das Ändern der Benetzbarkeit ein hydrohil oder hydrophiler machen.In one embodiment, changing the wettability involves making a hydrophilic or hydrophilic.

In einer Ausführungsform umfasst das Ändern der Benetzbarkeit ein hydrophob oder hydrophober machen.In one embodiment, changing the wettability involves making a hydrophobic or hydrophobic.

Für Öl als Flüssigkeit meint hydrophil oleophil und hydrophob oleophob.For oil as liquid means hydrophilic oleophilic and hydrophobic oleophobic.

In einer Ausführungsform umfasst die Laseranlage eine Flüssigkeitsauftragungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Oberfläche und/oder einen die Trennkontur umfassenden Oberflächenbereich des Materials hydrophil oder hydrophiler oder hydrophob oder hydrophober zu machen, die Flüssigkeit auf die Oberfläche und/oder den Oberflächenbereich aufzutragen und/oder die Flüssigkeit wieder von der Oberfläche und/oder dem Oberflächenbereich zu entfernen.In one embodiment, the laser system comprises a liquid application device, which is set up to render a surface and / or a surface region of the material comprising the release contour hydrophilic or hydrophilic or hydrophobic or hydrophobic, to apply the liquid to the surface and / or the surface region and / or to remove the liquid from the surface and / or the surface area again.

Insbesondere ist die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung so eingerichtet, dass sie Tropfen mit einem Durchmesser zwischen 0,5 mm und 10 mm abgeben kann und/oder die Flüssigkeit in Form eines Sprühnebels oder Flüssigkeitsdampfes abgeben kann. Insbesondere weist die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung eine erste Zuleitung für die Flüssigkeit und eine zweite Zuleitung für ein flüssiges Mittel zum Ändern der Benetzbarkeit, also z.B. zum hydrophil oder hydrophiler oder hydrophob oder hydrophober machen, der Oberfläche auf.In particular, the liquid application device is set up so that it can deliver drops with a diameter between 0.5 mm and 10 mm and / or can deliver the liquid in the form of a spray or liquid vapor. In particular, the liquid application device has a first supply line for the liquid and a second supply line for a liquid agent for changing the wettability, that is, e.g. hydrophilic or hydrophilic or hydrophobic or hydrophobic make the surface on.

Insbesondere umfasst die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung einen oder genau zwei Austritte. Dadurch können die Flüssigkeit und das Mittel zum hydrophil oder hydrophiler machen separat oder gemeinsam auf das Material aufgetragen werden. Das insbesondere spröde Material kann so besonders schnell, zuverlässig und hochqualitativ getrennt werden.In particular, the liquid application device comprises one or exactly two outlets. This allows the liquid and the hydrophilic or hydrophilic agent to be applied separately or together to the material. The particular brittle material can be separated so particularly fast, reliable and high quality.

In einer Ausführungsform umfasst die Laseranlage eine optische Anordnung zum Richten der Laserstrahlung auf das Material, eine Bewegungseinrichtung zum Durchführen einer Relativbewegung zwischen dem Material und der optischen Anordnung und insbesondere der Flüssigkeitsauftragungseinrichtung und/oder eine Steuerung, die so eingerichtet ist, dass die Schädigungsstellen durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahls erzeugt werden kann, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist und/oder die optische Anordnung den weiteren Laserstrahl mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material richten kann, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten in das Innere des Materials fällt.In one embodiment, the laser system comprises an optical arrangement for directing the laser radiation onto the material, a movement device for carrying out a relative movement between the material and the optical arrangement and in particular the liquid application device and / or a control which is set up so that the points of damage are replaced by a non-linear absorption of a further laser beam may be generated that is pulsed and has a wavelength for which the material is transparent or substantially transparent below a threshold intensity for non-linear absorption, and / or the optical arrangement has the further laser beam with an intended spherical aberration the material can judge that one Variety of focus points in the interior of the material falls.

Das Material, insbesondere sprödes Materials, kann besonders schnell, zuverlässig und hochqualitativ getrennt werden.The material, in particular brittle material, can be separated particularly fast, reliable and high quality.

Insbesondere ist die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung fest mit einer Optik der optischen Anordnung zum Richten des Laserstrahls oder des weiteren Laserstrahls verbunden, derart, dass ein Austritt der Flüssigkeitsauftragungseinrichtung eine Relativbewegung des Laserstrahls oder des weiteren Laserstrahls relativ zum Material mit vollzieht. Eine zusätzliche Bewegungseinrichtung kann so eingespart werden.In particular, the liquid application device is fixedly connected to an optical system of the optical arrangement for directing the laser beam or the further laser beam, such that an exit of the liquid application device carries out a relative movement of the laser beam or of the further laser beam relative to the material. An additional movement device can be saved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Platte aus einem spröden Material, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Platte für elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge zwischen 1000 nm und 1100 nm transparent ist und eine Dicke von mindestens 0,05 mm und/oder höchstens 10 mm, bevorzugt höchstens 4 mm, besonders bevorzugt höchstens 2 mm, aufweist, wobei die Platte an einer Seite eine Trennfläche mit einer Rauigkeit von mindestens 0,1 µm, bevorzugt 1 µm, und/oder höchstens 100 µm, bevorzugt höchstens 10 µm, aufweist, und/oder eine Trennkante stumpf ist.A further aspect of the invention relates to a plate of a brittle material, produced by a method according to one of the above-described embodiments of the method according to the invention, wherein the plate for electromagnetic radiation of wavelength between 1000 nm and 1100 nm is transparent and has a thickness of at least 0, 05 mm and / or at most 10 mm, preferably at most 4 mm, particularly preferably at most 2 mm, wherein the plate on one side a release surface with a roughness of at least 0.1 .mu.m, preferably 1 .mu.m, and / or at most 100 .mu.m , preferably at most 10 .mu.m, and / or a separating edge is blunt.

Insbesondere umfasst oder besteht die Platte aus Borosilikatglas.In particular, the plate comprises or consists of borosilicate glass.

Stumpfe Trennkante meint, dass bei einem Halten des Materials mit den nackten Fingern an der Trennkante andrückend bei normaler Handhabung keine Schneidgefahr besteht.Blunt cutting edge means that when holding the material with the bare fingers at the cutting edge pressing with normal handling there is no risk of cutting.

Eine Platte kann so mit besonders hoher Qualität der Trennkante und Trennfläche bei geringem Herstellungsaufwand erzeugt werden.A plate can thus be produced with a particularly high quality of the separating edge and separating surface with low production costs.

In einer Ausführungsform – die als ein separater, weiterer Aspekt der Erfindung behandelt werden kann, der mit den oben genannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, – ist ein Verfahren und eine entsprechend eingerichtete Laseranlage zum Trennen eines spröden Materials, beispielsweise Glas, insbesondere nicht-gehärtetes Glas, bevorzugt nicht-gehärtetes Borosilikatglas, entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels eines CO-Laserstrahls einer Wellenlänge von zwischen 4,8 µm bis 8,3 µm vorgesehen, wobei Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden, anschließend entlang der Trennkontur eine Flüssigkeit auf das Material aufgetragen wird und schließlich der CO-Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet wird, um das Material, in welchen der CO-Laserstrahl signifikant im Materialvolumen absorbiert wird, entlang der Trennkontur zu trennen.In one embodiment - which may be treated as a separate, further aspect of the invention which may be combined with the above-mentioned embodiments - is a method and an appropriately configured laser apparatus for separating a brittle material, for example glass, in particular uncured glass , preferably non-hardened borosilicate glass, provided along an intended separation contour by means of a CO laser beam having a wavelength of 4.8 microns to 8.3 microns, wherein damage points along the separation contour are introduced into the interior of the material, then along the separation contour, a liquid is applied to the material and finally the CO laser beam is directed to the separation contour to separate the material in which the CO laser beam is absorbed significantly in the volume of material along the release contour.

Signifikant absorbieren meint nach einer Tiefe von 50 µm um etwa 40% absorbiert werden und nach einer Tiefe von 400µm vollständig oder im Wesentlichen vollständig absorbiert werden.Significantly absorb means to be absorbed by a depth of 50 microns by about 40% and after a depth of 400 .mu.m completely or substantially completely absorbed.

Durch die im Vergleich zu CO2-Laserstrahlung große Eindringtiefe der CO-Laserstrahlung in das Material kann die Energie besonders materialschonender deponiert werden und eine besonders hohe Bruchfestigkeit des Materials und der Trennkante und Trennfläche erzielt werden.Due to the large penetration depth of the CO laser radiation into the material compared to CO2 laser radiation, the energy can be deposited in a particularly gentle way and a particularly high breaking strength of the material and the separating edge and separating surface can be achieved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren und/oder entsprechend eingerichtete Laseranlage zum Trennen eines Materials entlang einer vorgesehenen Trennkontur mittels Laserstrahlung, wobei Schädigungsstellen entlang der Trennkontur in das Innere des Materials eingebracht werden und/oder ein Laserstrahl auf die Trennkontur gerichtet wird, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen.A further aspect of the invention relates to a method and / or correspondingly configured laser system for separating a material along an intended separation contour by means of laser radiation, wherein damage sites along the separation contour are introduced into the interior of the material and / or a laser beam is directed to the separation contour in order to Separate material along the separating contour.

Die Merkmale der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der oben beschriebenen Verfahren und Laseranlagen sowie die Merkmale und besonders die Parameterbereiche der in den Ausführungsbeispielen, die anhand der Figuren erläutert werden, können mit diesem Aspekt der Erfindung kombiniert werden.The features of the above described embodiments of the above-described methods and laser systems as well as the features and especially the parameter ranges of those in the embodiments explained with reference to the figures can be combined with this aspect of the invention.

Ein Trennen mit einer besonders hohen Qualität der Trennfläche und Trennkante kann so ermöglicht werden.A separation with a particularly high quality of the separating surface and separating edge can be made possible.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert und mit Bezug zu den Zeichnungen die Ausführungsformen sowie zusätzliche vorteilhafte Ausgestaltungen näher beschrieben.The invention will be explained in more detail with reference to drawings of schematically illustrated embodiments and with reference to the drawings, the embodiments and additional advantageous embodiments described in more detail.

Es zeigt: It shows:

1a: Schematische Darstellung des Einbringens von Schädigungen durch den weiteren Laserstrahl. 1a : Schematic representation of the introduction of damage by the other laser beam.

1b: Schematische Darstellung des auf das Material gerichteten weiteren Laserstrahls mit einer Vielzahl von Fokuspunkten in dem Inneren des Materials. 1b : Schematic representation of the directed on the material further laser beam with a plurality of focal points in the interior of the material.

2: Schematische Darstellung von auf das Material aufgetragenen Tropfen der Flüssigkeit entlang der vorgesehenen Trennkontur. 2 : Schematic representation of applied to the material drops of liquid along the intended separation contour.

3a: Schematische Darstellung des auf die Trennkontur gerichteten Laserstrahls zum Trennen des Materials entlang der Trennkontur. 3a : Schematic representation of the laser beam directed onto the separating contour for separating the material along the separating contour.

3b: Schematische Darstellung des auf das Material mit der aufgetragenen Flüssigkeit gerichteten Laserstrahls, um das Material entlang der Trennkontur zu trennen. 3b : Schematic representation of the directed onto the material with the applied liquid laser beam to separate the material along the separation contour.

4: Schematische Darstellung einer Platte aus sprödem Material nach erfolgter Trennung mittels Laserstrahlung. 4 : Schematic representation of a plate made of brittle material after separation by means of laser radiation.

Die 1a, 1b, 2, 3a und 3b illustrieren exemplarisch ein Verfahren zum Trennen eines Materials 1 entlang einer vorgesehenen Trennkontur 2 mittels Laserstrahlung mittels einer Laseranlage zum Trennen des Materials 1 entlang der vorgesehenen Trennkontur 2 mittels Laserstrahlung. 4 zeigt exemplarisch eine Platte aus sprödem Material 1, welches durch das in den 1a bis 3b herstellbar ist.The 1a . 1b . 2 . 3a and 3b illustrate by way of example a method for separating a material 1 along a planned separating contour 2 by means of laser radiation by means of a laser system for separating the material 1 along the intended separation contour 2 by means of laser radiation. 4 shows an example of a plate of brittle material 1 , which by the in the 1a to 3b can be produced.

Zunächst werden die Schädigungsstellen 3 entlang der Trennkontur 2 in das Innere des Materials 1 eingebracht, wie die 1a und 1b zeigen.First, the lesions 3 along the separating contour 2 into the interior of the material 1 introduced, like the 1a and 1b demonstrate.

Danach wird entlang der Trennkontur 2 eine Flüssigkeit auf das Material 1 aufgetragen. 2 zeigt das Material 1 mit der aufgetragener Flüssigkeit.After that, along the separating contour 2 a liquid on the material 1 applied. 2 shows the material 1 with the applied liquid.

Schließlich wird ein Laserstrahl 10 mit der Laserstrahlachse 9 auf die Trennkontur 2 gerichtet wird, um das Material 1 entlang der Trennkontur 2 zu trennen, wie die 3a und 3b illustrieren.Finally, a laser beam 10 with the laser beam axis 9 on the separating contour 2 is directed to the material 1 along the separating contour 2 to separate, like that 3a and 3b illustrate.

Auf diese Weise kann eine Platte aus einem spröden Material 1, z.B. Glas, hergestellt werden, wobei die Platte für elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge zwischen 1000 nm und 1100 nm transparent ist und eine Dicke von 0,05 bis 10 mm aufweist, wobei die Platte an einer Seite eine Trennfläche 13 mit einer Rauigkeit von mindestens 0,1 µm, bevorzugt 1 µm, und/oder höchstens 100 µm, bevorzugt höchstens 10 µm, aufweist und eine Trennkante 12 stumpf ist, so dass bei ordnungsgemäßer Handhabung keine Verletzungsgefahr besteht.In this way, a plate made of a brittle material 1 , Eg glass, are produced, wherein the plate for electromagnetic radiation of the wavelength between 1000 nm and 1100 nm is transparent and has a thickness of 0.05 to 10 mm, wherein the plate on one side of a release surface 13 with a roughness of at least 0.1 μm, preferably 1 μm, and / or at most 100 μm, preferably at most 10 μm, and a separating edge 12 dull, so that there is no risk of injury if handled properly.

Die 1a zeigt eine vorgesehene Trennkontur 2. In einer Ausführungsform wurde die Trennkontur 2 durch Programmierung der Steuerung 23 festgelegt. Die Steuerung 23 vermag insbesondere die Bewegungseinrichtung 22 derart anzusteuern, dass anhand der Programmierung der vorgesehenen Trennkontur 2 das Material 1 und der weitere Laserstrahl 5 so relativ zueinander bewegt werden können, dass der weiteren Laserstrahl 5 auf die Oberfläche 16 des Materials 1 gerichtet wird und sich entlang der vorgesehenen Trennkontur 2 über die Oberfläche 16 bewegt. Die Bewegungsrichtung des weiteren Laserstrahls 5 relativ zum Material 1 entspricht der Bewegungsrichtung des Laserstrahl 10, die in 3a durch den Pfeil dargestellt ist. Bevorzugt weist die Laseranlage oder die Bewegungseinrichtung 22 eine Materialaufnahme 11 auf, die zum Aufnehmen von spröden Platten mit einer Dicke von mindestens 0,05 mm oder 0,4 mm und/oder höchstens 10 mm oder 4 mm geeignet ist.The 1a shows an intended separation contour 2 , In one embodiment, the release contour has been 2 by programming the controller 23 established. The control 23 In particular, the movement device can 22 to control such that based on the programming of the intended separation contour 2 the material 1 and the other laser beam 5 can be moved relative to each other so that the other laser beam 5 on the surface 16 of the material 1 is directed and along the intended separation contour 2 over the surface 16 emotional. The direction of movement of the other laser beam 5 relative to the material 1 corresponds to the direction of movement of the laser beam 10 , in the 3a is shown by the arrow. Preferably, the laser system or the movement device 22 a material intake 11 suitable for receiving brittle plates having a thickness of at least 0.05 mm or 0.4 mm and / or at most 10 mm or 4 mm.

Die Schädigungsstellen 3 werden durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahls 5 erzeugt, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material 1 unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist. Für Glas als Material 1 kann daher vorteilhaft ein Festkörperlaser, insbesondere Nd:YAG-Laser, als Strahlquelle 24 eingesetzt werden, dessen Wellenlänge für Glas transparent ist.The damage sites 3 be due to a non-linear absorption of another laser beam 5 which is pulsed and has a wavelength for which the material 1 below a threshold intensity for nonlinear absorption is transparent or substantially transparent. For glass as a material 1 Therefore, a solid-state laser, in particular Nd: YAG laser, can advantageously be used as the beam source 24 can be used, whose wavelength is transparent to glass.

Die Schwellintensität kann entweder anhand der Materialeigenschaften berechnet oder anhand einfacher Testreihen ermittelt werden, indem die Energie des weiteren Laserstrahls so lange gesteigert wird, bis eine sichtbare Materialmodifikation oder Schädigungsstelle erzeugt wird. Der Beginn der sichtbaren Materialmodifikation oder Schädigungsstelle kann herangezogen werden, um die Schwellintensität für ein vorliegendes Material 1 zu definieren. In 1b ist die Schellintensität beispielsweise in der Tiefenebene 8 erreicht. Die in 1a schematisch dargestellten Schädigungsstellen, die bei Glas als Material 1 mit bloßem Auge sichtbar sind, beginnen sich von der Oberfläche 16 aus gesehen ab der Tiefenebene 8 in Tiefenrichtung zu erstrecken. Die Schädigungsstellen 3 weisen den Abstand 27 zur Oberfläche 16 und/oder Unterseite 17 auf.The threshold intensity can either be calculated on the basis of the material properties or determined on the basis of simple test series by increasing the energy of the further laser beam until a visible material modification or damage location is generated. The onset of visible material modification or damage site can be used to determine the threshold intensity for a given material 1 define. In 1b is the clamp intensity, for example, in the depth plane 8th reached. In the 1a schematically illustrated damage sites, which in glass as a material 1 visible to the naked eye, start from the surface 16 seen from the depth level 8th to extend in the depth direction. The damage sites 3 show the distance 27 to the surface 16 and / or bottom 17 on.

Eine optische Anordnung 6 weist wie in 1a gezeigt eine sphärische Linse 26 vorzugsweise mit einem Kugelsegment oder sphärischen Abschnitt auf, um den weiteren Laserstrahl 5 mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material 1 zu richten, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten 7 in das Innere des Materials 1 fällt.An optical arrangement 6 points as in 1a shown a spherical lens 26 preferably with a spherical segment or spherical section, around the further laser beam 5 with an intended spherical aberration so on the material 1 to address that a variety of focus points 7 into the interior of the material 1 falls.

Der weitere Laserstrahl 5 wird von der Strahlquelle 24 durch die optische Anordnung 6 zur Oberfläche 16 des Materials 1 geleitet und darauf gerichtet.The further laser beam 5 is from the beam source 24 through the optical arrangement 6 to the surface 16 of the material 1 directed and directed.

Die Schädigungsstellen 3 weisen bei dem Strahlengang wie in 1b dargestellt einem Abstand 3 zur Oberfläche 16 und Unterseite 17 auf und haben eine längliche Form, die insbesondere wie die weitere Laserstrahlachse 15 vorzugsweise orthogonal oder im Wesentlichen orthogonal zur Oberfläche 16 orientiert ist.The damage sites 3 point at the beam path as in 1b represented a distance 3 to the surface 16 and bottom 17 on and have an elongated shape, in particular like the other laser beam axis 15 preferably orthogonal or substantially orthogonal to the surface 16 is oriented.

Eine Oberfläche 16 und damit eine spätere Trennkante 12 mit besonders hoher Qualität kann so erzielt werden. A surface 16 and thus a later separating edge 12 with very high quality can be achieved.

Insbesondere kann so ein Material 1 mit einer Dicke von mindestens 0,3 mm und/oder höchstens 3 mm mit nur einem Trenndurchgang gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrens getrennt werden.In particular, such a material 1 be separated with a thickness of at least 0.3 mm and / or at most 3 mm with only one separation passage according to the inventive method.

In einer Ausführungsform kann ein Material 1 mit einer Dicke von höchstens 6 mm durch mehrere sich wiederholende Trenndurchgänge gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahrens getrennt werden.In one embodiment, a material 1 with a thickness of at most 6 mm can be separated by a plurality of repetitive separation passes according to the inventive method.

In einer Ausführungsform beträgt der Spotdurchmesser des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 2 µm und/oder höchstens 5 µm.In one embodiment, the spot diameter of the further laser beam 5 at least 2 microns and / or at most 5 microns.

In einer Ausführungsform beträgt die Laserleistung des weiteren Laserstrahls 5, insbesondere gemessen direkt am Laser, mindestens 10 W und/oder höchstens 200 W, bevorzugt höchstens 110 W, besonders bevorzugt höchstens 100 W, ganz besonders bevorzugt ungefähr 50 W.In one embodiment, the laser power of the further laser beam 5 , in particular measured directly at the laser, at least 10 W and / or at most 200 W, preferably at most 110 W, particularly preferably at most 100 W, very particularly preferably approximately 50 W.

In einer Ausführungsform beträgt die Wellenlänge des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 500 nm, bevorzugt 1000 nm, und/oder höchstens 1500 nm, bevorzugt höchstens 1100 nm, besonders bevorzugt ungefähr 1064 nm.In one embodiment, the wavelength of the further laser beam is 5 at least 500 nm, preferably 1000 nm, and / or at most 1500 nm, preferably at most 1100 nm, particularly preferably approximately 1064 nm.

Eine besonders geringe lineare Absorption im Material, z.B. Glas, kann erzielt werden, so dass sich der weitere Laserstrahl besonders gleichmäßig im Materialvolumen verteilen kann.A particularly low linear absorption in the material, e.g. Glass, can be achieved so that the additional laser beam can be distributed evenly in the material volume.

In einer Ausführungsform beträgt die Relativgeschwindigkeit des weiteren Laserstrahls 5 relativ zum Material 1 entlang der Trennkontur 2, also die Vorschubgeschwindigkeit, mindestens 100 mm/s, bevorzugt 450 mm/s, und/oder höchstens 1500 mm/s, bevorzugt höchstens 700 mm/s, besonders bevorzugt ungefähr 550 mm/s.In one embodiment, the relative speed of the further laser beam is 5 relative to the material 1 along the separating contour 2 , That is, the feed rate, at least 100 mm / s, preferably 450 mm / s, and / or at most 1500 mm / s, preferably at most 700 mm / s, more preferably about 550 mm / s.

Eine zum hochqualitativen Trennen besonders geeignete Distanz 20 zwischen zwei Schnittstellen der Oberfläche 16 mit zwei Geraden 18, 19 durch zwei entlang der Trennkontur 2 benachbarte Schädigungsstellen 3 kann so erzielt werden.An especially suitable distance for high-quality cutting 20 between two interfaces of the surface 16 with two straights 18 . 19 through two along the separating contour 2 neighboring damage sites 3 can be achieved this way.

In einer Ausführungsform beträgt die Pulsdauer des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 10 ps (Pikosekunden), bevorzugt 12 ps, und/oder höchstens 100 ps, bevorzugt höchstens 20 ps, besonders bevorzugt ungefähr 15 ps.In one embodiment, the pulse duration of the further laser beam is 5 at least 10 ps (picoseconds), preferably 12 ps, and / or at most 100 ps, preferably at most 20 ps, more preferably at about 15 ps.

Je länger die Pulsdauer desto länger wird die erzeugte Schädigungsstelle 3. Eine zu lange Pulsdauer führt zu Effizienzverlust.The longer the pulse duration, the longer the damage site produced 3 , Too long a pulse duration leads to loss of efficiency.

In einer Ausführungsform beträgt die Pulsenergie des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 60 µJ, bevorzugt 90 µJ, und/oder höchstens 600 µJ, bevorzugt höchstens 300 µJ, besonders bevorzugt ungefähr 200 µJ.In one embodiment, the pulse energy of the further laser beam 5 at least 60 μJ, preferably 90 μJ, and / or at most 600 μJ, preferably at most 300 μJ, particularly preferably about 200 μJ.

Die Pulsenergie kann zur Ermittlung der Schwellintensität dienen und steht im Zusammenhang mit dem Erzeugen einer Materialmodifikation und damit Einbringen einer Schädigungsstelle 3 sowie mit den Vorgängen der nichtlinearen Absorption und des optischen Durchbruchs.The pulse energy can be used to determine the threshold intensity and is associated with generating a material modification and thus introducing a damage site 3 as well as with the processes of nonlinear absorption and optical breakthrough.

In einer Ausführungsform beträgt die Anzahl der Pulse pro Burst des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 2, bevorzugt 3, und/oder höchstens 10, bevorzugt höchstens 6, besonders bevorzugt ungefähr 5.In one embodiment, the number of pulses per burst of the further laser beam 5 at least 2 , prefers 3 , and / or at most 10 , preferably at most 6 , more preferably about 5 ,

Eine besonders geeignete Vergrößerung der Ausdehnung der Schädigungsstelle kann so erzielt werden.A particularly suitable increase in the extent of the damage site can be achieved.

In einer Ausführungsform beträgt die Burstenergie des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 300 µJ, bevorzugt 400 µJ, und/oder höchstens 1000 µJ, bevorzugt höchstens 800 µJ, besonders bevorzugt ungefähr 500 µJ. In one embodiment, the burst energy of the further laser beam 5 at least 300 μJ, preferably 400 μJ, and / or at most 1000 μJ, preferably at most 800 μJ, particularly preferably about 500 μJ.

Insbesondere dient ein Burst, der mehrere Pulse umfasst, der Erzeugung einer einzelnen Schädigungsstelle 3 im Material 1. Insbesondere resultiert die Distanz 20 zwischen zwei benachbarten Schädigungsstelle 3 entlang der Trennkontur 2 aus dem zeitlichen Abstand zwischen zwei Bursts und der relativen Bewegungsgeschwindigkeit zwischen dem weiteren Laserstrahl 5 bzw. der optischen Anordnung 6 und dem Material 1.In particular, a burst comprising multiple pulses serves to create a single site of damage 3 in the material 1 , In particular, the distance results 20 between two adjacent damage site 3 along the separating contour 2 from the time interval between two bursts and the relative movement speed between the further laser beam 5 or the optical arrangement 6 and the material 1 ,

In einer Ausführungsform beträgt die Repititionsrate des weiteren Laserstrahls 5 mindestens 10 kHz, bevorzugt 50 kHz, und/oder höchstens 300 kHz, bevorzugt höchstens 200 kHz, besonders bevorzugt ungefähr 100 kHz.In one embodiment, the repetition rate of the further laser beam is 5 at least 10 kHz, preferably 50 kHz, and / or at most 300 kHz, preferably at most 200 kHz, particularly preferably approximately 100 kHz.

In einer Ausführungsform beträgt die Distanz 20 zwischen zwei benachbarten Schädigungsstelle 3 entlang der Trennkontur 2 mindestens 1 µm, bevorzugt 20 µm, und/oder höchstens 100 µm, bevorzugt höchstens 80 µm.In one embodiment, the distance is 20 between two adjacent damage site 3 along the separating contour 2 at least 1 μm, preferably 20 μm, and / or at most 100 μm, preferably at most 80 μm.

Ein Optimum zwischen Energieaufwand und einem planmäßen Trennen kann so erzielt werden.An optimum between energy consumption and a planned separation can be achieved.

In einer Ausführungsform weisen die Schädigungsstellen 3 und die Platte aus sprödem Material, welchen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, unter dem Lichtmikroskop und/oder Elektronenmikroskop keine Rissbildung auf.In one embodiment, the damage sites 3 and the plate of brittle material, which was produced by the process according to the invention, under the light microscope and / or electron microscope, no cracking.

In einer Ausführungsform beträgt die numerische Apertur, also gewissermaßen die Strahlformung der sphärischen Linse 26, mindestens 0,1 NA, bevorzugt 0,2 NA, und/oder höchstens 0,7 NA, bevorzugt höchstens 0,4 NA, besonders bevorzugt ungefähr 0,3 NA. In one embodiment, the numerical aperture, so to speak, is the beam shaping of the spherical lens 26 , at least 0.1 NA, preferably 0.2 NA, and / or at most 0.7 NA, preferably at most 0.4 NA, more preferably about 0.3 NA.

Eine besonders geeignete Vergrößerung der Ausdehnung der Schädigungsstelle 3 kann so erzielt werden.A particularly suitable enlargement of the extent of the damage site 3 can be achieved this way.

In einer Ausführungsform ist der weitere Laserstrahl 5 in mindestens einen ersten Strahl und einen zweiten Strahl aufgeteilt, die sich beide überlagern und von denen der erste Strahl die originäre Wellenlänge, also die Wellenlänge der Laserstrahlung bei der Strahlerzeugung in der Strahlquelle 24, und der zweite Strahl eine Wellenlänge mit einem Bruchteil der Wellenlänge des ersten Strahls aufweist, vorzugsweise ganzer Bruchteil. Eine solche Strahlteilung unter Modifikation der Wellenlänge bei einem der Teilstrahlen kann durch eine entsprechend eingerichtete optische Anordnung 6 vorgesehen werden.In one embodiment, the further laser beam is 5 divided into at least a first beam and a second beam, which are both superimposed and of which the first beam, the original wavelength, ie the wavelength of the laser radiation in the beam generation in the beam source 24 , and the second beam has a wavelength at a fraction of the wavelength of the first beam, preferably an integer fraction. Such a beam splitting with modification of the wavelength in one of the partial beams can be achieved by a correspondingly arranged optical arrangement 6 be provided.

Ganzer Bruchteil meint 1/X, wobei X eine positive, ganze Zahl ist. Insbesondere ist die ganze Zahl kleiner als 100. Bevorzugt ist der Bruchteil ½, also 0,5 bzw. X = 2. Ganze Zahl meint keine Nachkommastellen.Whole fraction means 1 / X, where X is a positive integer. In particular, the integer is less than 100. Preferably, the fraction ½, that is 0.5 or X = 2. Integer means no decimal places.

Insbesondere weisen die sich überlagernden Teilstrahlen, also z.B. der erste Strahl und der zweite Strahl, unterschiedliche Wellenlängen auf. Insbesondere hat der erste Strahl eine Wellenlänge von mindestens 500 nm und der zweite Strahl die hälfte davon, bevorzugt hat der erste Strahl eine Wellenlänge von 1000 nm und der zweite Strahl die hälfte davon, und/oder hat der erste Strahl eine Wellenlänge von höchstens 1500 nm und der zweite Strahl die hälfte davon, bevorzugt hat der erste Strahl eine Wellenlänge von höchstens 1100 nm und der zweite Strahl die hälfte davon, besonders bevorzugt hat der erste Strahl eine Wellenlänge ungefähr 1064 nm und der zweite Strahl 532 nm.In particular, the overlapping partial beams, e.g. the first beam and the second beam, different wavelengths. More specifically, the first beam has a wavelength of at least 500 nm and the second beam has half thereof, preferably the first beam has a wavelength of 1000 nm and the second beam has half thereof, and / or the first beam has a wavelength of at most 1500 nm and the second beam is half thereof, preferably the first beam has a wavelength of at most 1100 nm and the second beam is half thereof, more preferably the first beam has a wavelength of approximately 1064 nm and the second beam has 532 nm.

Da elektromagnetische Strahlung mit unterschiedlicher Wellenlänge unterschiedlich an einer Linse gebrochen und umgelenkt wird, also die Brennweite wellenlängenabhängig ist, kann durch die Überlagerung von Strahlung mit zwei Wellenlängen – also z.B. einem ersten Strahl mit einer ersten Wellenlänge und einem zweiten Strahl mit einer zweiten unterschiedlichen Wellenlänge zu mehreren Fokuspunkten 7 führen. Die Strahlung mit zwei Wellenlängen, also z.B. der erste Strahl und der zweite Strahl, können insbesondere durch Teilung und/oder Strahlmodifikation mittels der optischen Anordnung 6 von nur einem einzigen Laser erzeugt werden,Since electromagnetic radiation having different wavelengths is refracted and deflected differently at a lens, that is, the focal length is wavelength-dependent, it is possible to superimpose radiation with two wavelengths, ie a first beam with a first wavelength and a second beam with a second different wavelength several focus points 7 to lead. The radiation with two wavelengths, ie, for example, the first beam and the second beam, can in particular by division and / or beam modification by means of the optical arrangement 6 be generated by a single laser,

Diese Ausführungsform stellt somit eine Ergänzung oder Alternative zu einer sphärischen Linse 26 dar, um gezielt eine Vielzahl von Fokuspunkten 7 zu erzeugen.This embodiment thus provides a supplement or alternative to a spherical lens 26 to target a variety of focus points 7 to create.

Optische Komponenten brechen Licht wellenlängenabhängig unterschiedlich stark. Bei Einzellinsen führt dies zur sogenannten chromatischen Aberration, die sich z.B. durch unterschiedliche Fokusabstände für Strahlung zu unterschiedlicher Wellenlängen führt. Durch Überlagerung von Strahlung mehrerer Wellenlängen können so mehrere Foki oder Fokuspunkten 7 mit unterschiedlichen Abständen zu Linse bzw. zur optischen Anordnung 6 erzielt werden.Optical components break light differently depending on the wavelength. For single lenses, this leads to so-called chromatic aberration, which leads to different wavelengths, for example due to different focal distances for radiation. By superimposing radiation of several wavelengths, multiple foci or focus points can be created 7 with different distances to lens or to the optical arrangement 6 be achieved.

In einer Ausführungsform ist die Strahlung eines IR-Lasers, also 1064nm als Grundwellenlänge, d.h. originäre Wellenlänge, in Prozessnähe einer Frequenzkonversion zu unterziehen. Ein Teil der Strahlung wird dadurch nach 532 nm konvertiert, also sogenannt harmonisch, während der Rest der Strahlung die Grundwellenlänge beibehält. Auf diese Weise wird nur eine Strahlquelle benötigt.In one embodiment, the radiation of an IR laser, that is 1064nm as the fundamental wavelength, i. original wavelength, in the process of a frequency conversion to undergo. Part of the radiation is thereby converted to 532 nm, so-called harmonic, while the rest of the radiation retains the fundamental wavelength. In this way, only one beam source is needed.

Die 2 zeigt die auf das Material 1 aufgebrachte Flüssigkeit in Tropfenform.The 2 shows the on the material 1 applied liquid in the form of drops.

In einer Ausführungsform erfolgt das Aufbringen durch eine Flüssigkeitsaufbringeinrichtung 25 mit einem Auslass (3a), der an die Bewegung des Laserstrahls 10 gekoppelt ist und diesem vorangeht oder vorläuft, so dass die Flüssigkeit zunächst auf das Material 1 aufgetragen wird und erst anschließend der Laserstrahl 10 über dieselbe Stelle der Oberfläche 16 des Materials 1 entlangfährt.In one embodiment, application is by a liquid applicator 25 with an outlet ( 3a ), which is connected to the movement of the laser beam 10 is coupled and precedes or precedes, so that the liquid first on the material 1 is applied and only then the laser beam 10 over the same place of the surface 16 of the material 1 driving along.

In einer Ausführungsform, bei der die Flüssigkeit in Tropfenform aufgetragen wird und die Tropfen größer sind als der Durchmesser des Laserstrahls 10 auf der Oberfläche 16 des Materials 1, zieht der Laserstrahl 10 eine Furche durch den Tropfen bis auf die Oberfläche 16 des Materials 1 unter Verdampfung der Flüssigkeit, die sich zuvor an der Stelle der Furche befand. In einer Ausführungsform wird der gesamte Tropfen beim Passieren des Laserstrahls 10 verdampft.In an embodiment in which the liquid is applied in droplet form and the droplets are larger than the diameter of the laser beam 10 on the surface 16 of the material 1 , the laser beam pulls 10 a furrow through the drop to the surface 16 of the material 1 with evaporation of the liquid that was previously in the place of the furrow. In one embodiment, the entire drop is when passing the laser beam 10 evaporated.

In einer Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist, weisen die Tropfen einen Tropfenabstand 21 auf, der größer ist als der Tropfendurchmesser. Alternativ ist auch ein Tropfenabstand 21 umsetzbar, der kleiner ist als der Tropfendurchmesser. Vorzugsweise haben die Tropfen einen im Wesentlichen kreisförmigen Durchmesser. Der Tropfendurchmesser ist die maximale Ausdehnung auf der Oberfläche 16.In one embodiment, in 2 is shown, the drops have a drop spacing 21 larger than the drop diameter. Alternatively, there is also a drop spacing 21 feasible, which is smaller than the drop diameter. Preferably, the drops have a substantially circular diameter. The drop diameter is the maximum extent on the surface 16 ,

In einer Ausführungsform wird Wasser als Flüssigkeit so auf die Oberfläche 16 aufgetragen, dass die Oberfläche 16 von dem Wasser benetzt wird.In one embodiment, water as a liquid becomes so on the surface 16 applied that surface 16 is wetted by the water.

In einer Ausführungsform umfasst die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung 25 einen Inkjet oder eine Inkjet-artige Vorrichtung zur Abgabe von Tropfen 4 der Flüssigkeit und/oder die Abgabe eines Tropfen 4 der Flüssigkeit wird durch die Steuerung 23 gesteuert. In one embodiment, the liquid applicator comprises 25 an inkjet or inkjet-like drop dispensing device 4 the liquid and / or the delivery of a drop 4 the fluid is controlled by the controller 23 controlled.

Eine besonders schnelle Prozessgeschwindigkeit kann so erzielt werden.A particularly fast process speed can be achieved in this way.

In einer Ausführungsform vermag die die Bewegungseinrichtung 22 die Flüssigkeitsauftragungseinrichtung 25, insbesondere separat von dem Laserstrahl 10 oder weiteren Laserstrahl 5 oder der optischen Anordnung 6, relativ zum Material 1 zu bewegen.In one embodiment, the movement device 22 the liquid application device 25 , in particular separately from the laser beam 10 or another laser beam 5 or the optical arrangement 6 , relative to the material 1 to move.

In 3a und 3b wird gezeigt, dass der Laserstrahl 10, dessen Laserstrahlachse 9 insbesondere orthogonal zur Oberfläche 16 verläuft, linear von dem Material 1 absorbiert wird, also eine Absorption unterhalb der Schwellintensität.In 3a and 3b is shown that the laser beam 10 , whose laser beam axis 9 in particular orthogonal to the surface 16 runs, linearly from the material 1 is absorbed, that is an absorption below the threshold intensity.

In einer Ausführungsform vermag die Steuerung 23 insbesondere die Bewegungseinrichtung 22 derart anzusteuern, dass anhand der Programmierung der vorgesehenen Trennkontur 2 das Material 1 und der Laserstrahl 10 so relativ zueinander bewegt werden können, dass der Laserstrahl 10 auf die Oberfläche 16 des Materials 1 gerichtet wird und sich entlang der vorgesehenen Trennkontur 2 über die Oberfläche 16 bewegt.In one embodiment, the controller is capable 23 in particular the movement device 22 to control such that based on the programming of the intended separation contour 2 the material 1 and the laser beam 10 can be moved relative to each other so that the laser beam 10 on the surface 16 of the material 1 is directed and along the intended separation contour 2 over the surface 16 emotional.

In einer Ausführungsform beträgt die Wellenlänge des Laserstrahls 10 mindestens 4 µm, bevorzugt 6 µm, besonders bevorzugt mindestens 10 µm, und/oder höchstens 11 µm, bevorzugt höchstens 6 µm, besonders bevorzugt höchstens 11 µm.In one embodiment, the wavelength of the laser beam is 10 at least 4 microns, preferably 6 microns, more preferably at least 10 microns, and / or at most 11 microns, preferably at most 6 microns, more preferably at most 11 microns.

Eine zuverlässige, lineare Absorption beispielsweise in Glaswerkstoffen als Material 1 und Wasser als Flüssigkeit kann so ermöglicht werden.A reliable, linear absorption for example in glass materials as material 1 and water as a liquid can be made that way.

In einer Ausführungsform wird der Laserstrahl 10 durch einen Kohlenmonoxidlaser bzw. CO-Laser erzeugt. Besonders homogene, thermomechanische Spannungen und eine besonders geringe Neigung zu Kantenausbrüchen kann so ermöglicht werden.In one embodiment, the laser beam 10 generated by a carbon monoxide laser or CO laser. Particularly homogeneous, thermo-mechanical stresses and a particularly low tendency to edge breakouts can be made possible.

In einer Ausführungsform beträgt die Relativgeschwindigkeit des Laserstrahls 10 relativ zum Material 1 entlang der Trennkontur 2, also die Vorschubgeschwindigkeit, mindestens 50 mm/s, bevorzugt 100 mm/s, und/oder höchstens 1000 mm/s, bevorzugt höchstens 500 mm/s, besonders bevorzugt ungefähr 200 mm/s.In one embodiment, the relative velocity of the laser beam is 10 relative to the material 1 along the separating contour 2 , That is, the feed rate, at least 50 mm / s, preferably 100 mm / s, and / or at most 1000 mm / s, preferably at most 500 mm / s, more preferably about 200 mm / s.

Die Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl 10 und dem Material 1 bildet ein Temperaturgradient und somit Spannungsgradient aus, der eine besonders zuverlässige Trennung ermöglicht.The relative movement between the laser beam 10 and the material 1 forms a temperature gradient and thus voltage gradient, which allows a particularly reliable separation.

In einer Ausführungsform beträgt die Spotgröße des Laserstrahls 10 mindestens 1 mm, bevorzugt 3 mm, und/oder höchstens 20 mm, bevorzugt höchstens 8 mm, besonders bevorzugt 4 mm.In one embodiment, the spot size of the laser beam is 10 at least 1 mm, preferably 3 mm, and / or at most 20 mm, preferably at most 8 mm, particularly preferably 4 mm.

Der Laserstrahlstrahl 10, z.B. Kohlenmonoxidlaser CO- oder CO2-Laser, erwärmt das Material lokal. Durch die Relativbewegung zwischen Laserstrahl 10 und Material 1 werden Temperaturgradienten und somit Spannungsgradienten induziert. Insbesondere können Zugspannungen lokal entlang der modifizierten Kontur eingebracht werden, die an dieser Stelle zur Separation des Materials führen können. Je größer die Materialdicke oder die gewünschte Trenngeschwindigkeit desto größer kann vorteilhaft die Laserspotgröße gewählt werden, um einen besonders geeigneten Energieeintrag zu ermöglichen ohne das Material zu beschädigen.The laser beam 10 , eg carbon monoxide laser CO or CO2 laser, heats the material locally. Due to the relative movement between the laser beam 10 and material 1 Temperature gradients and thus voltage gradients are induced. In particular, tensile stresses can be introduced locally along the modified contour, which at this point can lead to the separation of the material. The greater the material thickness or the desired separation speed, the greater the laser spot size can advantageously be selected in order to allow a particularly suitable energy input without damaging the material.

In der Regel ist keine oder nur sehr geringe manuelle Kraftaufwendung nötig, um die bereits getrennten Teile letztendlich voneinander zu separieren, also voneinander weg zubewegen, ohne dass ein Berührpunkt verbleibt.In general, no or very little manual effort is needed to ultimately separate the already separated parts from each other, so move away from each other without a touch point remains.

Die Trennkontur 2 kann gerade und/oder gebogen verlaufen. Die Trennkannte 12 ist in der Regel nahezu deckungsgleich mit der Trennkontur 2 nach dem Trennen des Materials 1. Die Trennfläche 13 wird von der Trennkante 12, die sich entlang oder im Wesentlichen entlang der vorgesehenen Trennkontur 2 erstreckt, begrenzt. Die Trennfläche 13 ist an einer Seite des Materials angeordnet.The separating contour 2 can be straight and / or curved. The disconnected 12 is usually almost congruent with the release contour 2 after separating the material 1 , The interface 13 is from the separating edge 12 extending along or substantially along the intended separation contour 2 extends, limited. The interface 13 is arranged on one side of the material.

Die Trennfläche 13 wird ebenfalls durch zwei Trennecke 14 begrenzt, welche sich jeweils entlang oder im Wesentlichen entlang eine Schnittlinie von der Trennfläche 13 mit einer Seitenfläche erstrecken.The interface 13 is also separated by two separating corners 14 limited, each along or substantially along a line of intersection of the interface 13 extend with a side surface.

Die Oberfläche bleibt in der Regel beschädigungsfrei. Eine besonders hohe Oberflächenqualität und Kantenqualität kann so nach dem Trennen erhalten werden. The surface usually remains free of damage. A particularly high surface quality and edge quality can be obtained after separation.

Alternativ ist es grundsätzlich möglich, die Laseranlage so einzurichten, dass zu einem Teil, zum überwiegendem Teil oder bei allen der Schädigungsstellen an der Oberfläche jeweils oberhalb einer Schädigungsstelle eine Modifikation und/oder eine Ausnehmung erzeugt werden kann, insbesondere mit einem Durchmesser an der Oberfläche und/oder Ausnehmungstiefe in Höhe mindestens des halben Spotdurchmessers und/oder höchstens dem fünffachen Spotdurchmessers des weiteren Laserstrahls an einem Fokuspunkt. Die Oberflächenqualität ist dann gegenüber einer unbeschädigten Oberfläche reduziert, ohne eine besonders verbesserte Trennbarkeit zu erhalten.Alternatively, it is basically possible to set up the laser system in such a way that a modification and / or a recess can be produced for a part, for the majority or all of the damage sites on the surface above a damage site, in particular with a diameter at the surface and or recess depth in the amount of at least half the spot diameter and / or at most five times the spot diameter of the further laser beam at a focal point. The surface quality is then opposite to an undamaged surface reduced without obtaining a particularly improved separability.

In einem Ausführungsbeispiel wird Material 1 mit einer Dicke von höchstens 2,8 mm oder durch Wiederholung des Verfahrens höchstens 6mm mit einem weiteren Laserstrahl eines Festkörperlaser zum Einbringen von Schädigungsstellen in ein Glasmaterial eingesetzt, wobei der gepulste weitere Laserstrahl mit einer Pulsdauer zwischen 10 ps und 100 ps an einer Vielzahl von Stellen mit einer Distanz 20 von 1 µm bis 100 µm entlang der Trennkontur 2 verteilt in das Material 1 eingebracht wird und dabei die Laser-Material-Wechselwirkung zu einem optischen Durchbruch führt, wodurch als Schädigungsstelle 3 eine dauerhafte Materialmodifikation mit einer Nadelform mit einem Durchmesser von genau oder ungefähr 0,5 µm bis 10 µm bei einer Länge der Schädigungsstelle 3 von bis zu genau oder ungefähr 3 mm erzeugt wird. Insbesondere folgt ein Auftragen der Flüssigkeit. Vorzugsweise folgt eine erneute Beaufschlagung der Trennkontur 2 mit dem Laserstrahl 10 eines CO-Lasers oder CO2-Lasers, derart, dass im Material ein Temperaturgradient und daraus resultierend ein Spannungsgradient entsteht.In one embodiment, material becomes 1 with a thickness of at most 2.8 mm or by repeating the method at most 6 mm with another laser beam of a solid-state laser for introducing damage sites in a glass material, wherein the pulsed further laser beam with a pulse duration between 10 ps and 100 ps at a plurality of locations with a distance 20 from 1 μm to 100 μm along the separating contour 2 distributed in the material 1 is introduced while the laser-material interaction leads to an optical breakthrough, causing damage as a site 3 a permanent material modification having a needle shape with a diameter of exactly or approximately 0.5 μm to 10 μm at a length of the damage site 3 of up to exactly or about 3 mm is generated. In particular, an application of the liquid follows. Preferably follows a renewed action on the release contour 2 with the laser beam 10 a CO laser or CO2 laser, such that a temperature gradient arises in the material and as a result a voltage gradient.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2593266 A2 [0003, 0003, 0027] EP 2593266 A2 [0003, 0003, 0027]
US 2008035617 A [0004, 0004, 0005, 0028, 0029] US 2008035617 A [0004, 0004, 0005, 0028, 0029]

Claims

Verfahren zum Trennen eines Materials (1) entlang einer vorgesehenen Trennkontur (2) mittels Laserstrahlung, wobei Schädigungsstellen (3) entlang der Trennkontur (2) in das Innere des Materials (1) eingebracht werden, entlang der Trennkontur (2) eine Flüssigkeit auf das Material (1) aufgetragen wird und ein Laserstrahl (10) auf die Trennkontur (2) gerichtet wird, um das Material (1) entlang der Trennkontur (2) zu trennen.Method for separating a material ( 1 ) along an intended separation contour ( 2 ) by means of laser radiation, whereby damage points ( 3 ) along the separating contour ( 2 ) into the interior of the material ( 1 ), along the separating contour ( 2 ) a liquid on the material ( 1 ) is applied and a laser beam ( 10 ) on the separating contour ( 2 ) is directed to the material ( 1 ) along the separating contour ( 2 ) to separate.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schädigungsstellen (3) durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahl (5) erzeugt werden, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material (1) unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist.Method according to claim 1, characterized in that the damage sites ( 3 ) by a non-linear absorption of another laser beam ( 5 ) which is pulsed and has a wavelength for which the material ( 1 ) is transparent or substantially transparent below a threshold intensity for nonlinear absorption.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Anordnung (6) den weiteren Laserstrahl (5) mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material (1) richtet, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten (7) in das Innere des Materials (1) fällt.Method according to the preceding claim, characterized in that an optical arrangement ( 6 ) the further laser beam ( 5 ) with an intended spherical aberration so on the material ( 1 ) directs that a multitude of focus points ( 7 ) into the interior of the material ( 1 ) falls.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schädigungsstellen (3) sich jeweils länglich, parallel oder im Wesentlichen parallel zueinander und/oder in die Tiefe des Materials erstrecken.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the damage sites ( 3 ) each extend oblong, parallel or substantially parallel to each other and / or in the depth of the material.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Distanz (20) zwischen zwei Schnittpunkten einer Oberfläche (16) des Materials (1) mit zwei Geraden (18, 19), die jeweils orthogonal zur Oberfläche (16) und/oder längs durch zwei benachbarte Schädigungsstellen (3) verlaufen, mindestens 1 µm und/oder höchstens 200 µm beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a distance ( 20 ) between two intersections of a surface ( 16 ) of the material ( 1 ) with two straight lines ( 18 . 19 ), each orthogonal to the surface ( 16 ) and / or longitudinally through two adjacent damage sites ( 3 ), at least 1 micron and / or at most 200 microns.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl separater Tropfen (4) der Flüssigkeit entlang der Trennkontur (2) auf das Material (1) aufgetragen wird, insbesondere mit einem Tropfendurchmesser und/oder Tropfenabstand (21) von mindestens 0,05 mm oder 1,0 mm und/oder höchstens 10,0 mm.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of separate drops ( 4 ) of the liquid along the separating contour ( 2 ) on the material ( 1 ), in particular with a drop diameter and / or drop spacing ( 21 ) of at least 0.05 mm or 1.0 mm and / or at most 10.0 mm.

Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der separaten Tropfen (4) vor dem Richten des Laserstrahls (10) auf die Trennkontur (2) von dem Material (1) abgesaugt, weggeblasen und/oder weggewischt wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the plurality of separate drops ( 4 ) before straightening the laser beam ( 10 ) on the separating contour ( 2 ) of the material ( 1 ) is sucked off, blown off and / or wiped off.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Oberflächenbereich des Materials (1), der die Trennkontur (2) umfasst, vor dem Auftragen der Flüssigkeit für ein gezieltes Beeinflussen der Benetzbarkeit behandelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one surface area of the material ( 1 ), which separates the separating contour ( 2 ) is treated prior to the application of the liquid for a targeted influencing the wettability.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (10) von der Flüssigkeit absorbiert oder im Wesentlichen absorbiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the laser beam ( 10 ) is absorbed or substantially absorbed by the liquid.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit beim Auftragen auf das Material (1) Raumtemperatur oder im Wesentlichen Raumtemperatur aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the liquid when applied to the material ( 1 ) Room temperature or substantially room temperature.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Laserstrahl (5) in mindestens einen ersten Strahl und einen zweiten Strahl aufgeteilt wird, die sich beide überlagern und/oder von denen der erste Strahl eine originäre Wellenlänge und/oder der zweite Strahl eine Wellenlänge mit einem Bruchteil der Wellenlänge des ersten Strahls aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the further laser beam ( 5 ) is split into at least a first beam and a second beam which both overlap and / or of which the first beam has an original wavelength and / or the second beam has a wavelength at a fraction of the wavelength of the first beam.

Laseranlage zum Trennen eines Materials (1) entlang einer vorgesehenen Trennkontur (2) mittels Laserstrahlung, die Laseranlage so eingerichtet ist, dass Schädigungsstellen (3) entlang der Trennkontur (2) in das Innere des Materials (1) eingebracht werden können, entlang der Trennkontur (2) eine Flüssigkeit auf das Material (1) aufgetragen werden kann und ein Laserstrahl (10) auf die Trennkontur (2) gerichtet werden kann, um das Material (1) entlang der Trennkontur (2) zu trennen.Laser system for separating a material ( 1 ) along an intended separation contour ( 2 ) by means of laser radiation, the laser system is set up such that damage points ( 3 ) along the separating contour ( 2 ) into the interior of the material ( 1 ) can be introduced, along the separating contour ( 2 ) a liquid on the material ( 1 ) and a laser beam ( 10 ) on the separating contour ( 2 ) can be directed to the material ( 1 ) along the separating contour ( 2 ) to separate.

Laseranlage nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Flüssigkeitsauftragungseinrichtung (25), die dazu eingerichtet ist, ein Ändern der Benetzbarkeit einer Oberfläche des Materials (1) herbeizuführen, die Flüssigkeit auf die Oberfläche (16) aufzutragen und/oder die Flüssigkeit wieder von der Oberfläche (16) zu entfernen.Laser system according to the preceding claim, characterized by a liquid application device ( 25 ), which is adapted to changing the wettability of a surface of the material ( 1 ), bring the liquid to the surface ( 16 ) and / or remove the liquid from the surface ( 16 ) to remove.

Laseranlage nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine optische Anordnung (6) zum Richten der Laserstrahlung auf das Material (1), eine Bewegungseinrichtung (22) zum Durchführen einer Relativbewegung zwischen dem Material (1) und der optischen Anordnung (6) und insbesondere der Flüssigkeitsauftragungseinrichtung (25) sowie eine Steuerung (23), die so eingerichtet ist, dass die Schädigungsstellen (3) durch eine nichtlineare Absorption eines weiteren Laserstrahl (5) erzeugt werden kann, der gepulst ist und eine Wellenlänge aufweist, für die das Material (1) unterhalb einer Schwellintensität für die nichtlineare Absorption transparent oder im Wesentlichen transparent ist und/oder die optische Anordnung (6) den weiteren Laserstrahl (5) mit einer vorgesehenen sphärischen Aberration so auf das Material (1) richten kann, dass eine Vielzahl von Fokuspunkten (7) in das Innere des Materials (1) fällt.Laser system according to the preceding claim, characterized by an optical arrangement ( 6 ) for directing the laser radiation onto the material ( 1 ), a movement device ( 22 ) for performing a relative movement between the material ( 1 ) and the optical arrangement ( 6 ) and in particular the liquid application device ( 25 ) as well as a controller ( 23 ), which is set up so that the injury points ( 3 ) by a non-linear absorption of another laser beam ( 5 ) which is pulsed and has a wavelength for which the material ( 1 ) is transparent or substantially transparent below a threshold intensity for the non-linear absorption and / or the optical arrangement ( 6 ) the further laser beam ( 5 ) with an intended spherical aberration so on the material ( 1 ) can direct that a variety of focus points ( 7 ) into the interior of the material ( 1 ) falls.

Platte aus einem spröden Material (1), hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Platte für elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge zwischen 1000 nm und 1100 nm transparent ist und eine Dicke von mindestens 0,05 mm und/oder höchstens 10 mm aufweist, wobei die Platte an einer Seite eine Trennfläche (13) mit einer Rauigkeit von mindestens 0,1 µm, bevorzugt 1 µm, und/oder höchstens 100 µm, bevorzugt höchstens 10 µm, aufweist und/oder eine Trennkante (12) stumpf ist.Plate made of a brittle material ( 1 ), produced by a method according to one of the preceding claims, wherein the electromagnetic radiation plate of the wavelength between 1000 nm and 1100 nm is transparent and has a thickness of at least 0.05 mm and / or at most 10 mm, the plate being at a Side a separation surface ( 13 ) with a roughness of at least 0.1 μm, preferably 1 μm, and / or at most 100 μm, preferably at most 10 μm, and / or has a separating edge ( 12 ) is dull.