[发明专利]用于分离非金属材料的系统与方法

权利要求书

1.一种用于分离非金属基板的系统，其特征在于，该系统包括：

一单一激光源，用于产生一激光束；

一射束分离器，用于将该激光束转变成包括一第一平均功率的一划痕射束及包括第二平均功率的一分裂射束，该射束分离器沿着一第一路径将该划痕射束导引至一非金属基板上的一划痕线，并且在与该划痕射束间隔开的一位置处，沿着一第二路径将该分裂射束导引至该非金属基板，该划痕射束沿着该划痕线快速地加热该非金属基板；及

一淬火子系统，用于将一股冷却流体施加至该非金属基板以沿着由该划痕射束加热的该划痕线传播一微裂纹；

其中该分裂射束快速地再加热由该股冷却流体淬火的该非金属基板以沿着该微裂纹分离该非金属基板。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该射束分离器通过组态以用一选择的速率在该第一路径与该第二路径之间呈一周期重复地来回偏转该激光束。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该选择的速率界定该激光束沿着该第一路径偏转期间的每一周期的一第一持续时间及该激光束沿着该第二路径偏转期间的每一周期的一第二持续时间，且其中该第一持续时间及该第二持续时间的至少一者可经选择性调整以改变该第一平均功率及该第二平均功率的至少一者。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该射束分离器包括一易操纵的偏转器，选自包括一快速操纵反射镜及一镜式电流计射束偏转器的群组。

5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该射束分离器选自包括一声光学偏转器及一电光学偏转器的群组。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该射束分离器进一步：

将该分裂射束转变成一第一分裂射束及一第二分裂射束；及

在平行于该划痕线的一第一方向及垂直于该划痕线的一第二方向上偏转该第一分裂射束及该第二分裂射束以便同时再加热该划痕线的两侧以沿着该微裂纹分离该非金属基板。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该射束分离器包括一调节器以选择性地调节该划痕射束及该分裂射束至少一者的功率。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该调节器包括一声光学调节器。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该射束分离器包括一射束分裂器。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：

一运动台，提供该非金属基板与该划痕射束、分裂射束及冷却流体流之间的相对移动，该运动台沿着划痕线扫描该划痕射束及该股冷却流体。

11.一种用于分离非金属基板的方法，其特征在于，该方法包括：

由单一激光源产生一激光束；

将该激光束分离成包括一第一平均功率的一划痕射束及包括第二平均功率的一分裂射束；

沿着一第一路径将该划痕射束导引至一非金属基板上的一划痕线，并且在与该划痕射束间隔开的一位置处沿着一第二路径将该分裂射束导引至该非金属基板，该划痕射束沿着该划痕线快速地加热该非金属基板；及

将一股冷却流体施加至该非金属基板以沿着由该划痕射束加热的该划痕线传播一微裂纹；

其中该分裂射束快速地再加热由该股冷却流体淬火的该非金属基板以沿着该微裂纹分离该非金属基板。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，分离该激光束包括用一选择的速率在该第一路径与该第二路径之间呈一周期重复地来回偏转该激光束。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，该选择的速率界定该激光束沿着该第一路径偏转期间的每一周期的一第一持续时间及该激光束沿着该第二路径偏转期间的每一周期的一第二持续时间，且其中该第一持续时间及该第二持续时间的至少一者经选择性调整以改变该第一平均功率及该第二平均功率的至少一者。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括使用选自包括一快速操纵反射镜及一镜式电流计射束偏转器的群组的一易操纵偏转器来分离该激光束。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括使用选自包括一声光学偏转器及一电光学偏转器的群组的一射束分离器来分离该激光束。