[發明專利]組合式振鏡三維激光刻蝕設備及其方法

在審

• 申請號: 202210049359.2
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114289886A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 趙裕興;白計月;袁浩
• 申請（專利權）人: 蘇州德龍激光股份有限公司
• 主分類號: B23K26/362
• 分類號: B23K26/362;B23K26/142;B23K26/082;B23K26/08;B23K26/03;B23K26/70
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 王玉國

本發明涉及組合式振鏡三維激光刻蝕設備及方法，激光器，用于提供激光光束；分光模組，布置于激光器的輸出光路上，將激光分成兩路加工光束；上振鏡加工系統，設于分光模組的豎直分光光路上，調節加工光束焦點用以加工產品的正面或反面；側振鏡加工系統，設于分光模組的水平分光光路上，調節加工光束焦點用以加工產品的側面；真空吸附平臺治具，用于定位吸附固定產品；X?Y?θ軸運動模組，用于驅動真空吸附平臺治具及其上產品進入加工位置；影像系統一，用于對產品預對位；影像系統二，用于對產品精確對位。光束經過分光模組分光后進入上振鏡加工系統和側振鏡加工系統，并配合X?Y?θ軸運動模組，實現高精度三維立體空間的多面體微加工。

技術領域

本發明涉及一種組合式振鏡三維激光刻蝕設備及其方法。

背景技術

電子信息產業是經濟和社會高質量發展、數字化轉型的關鍵性基礎行業，新型顯示領域中，Micro LED顯示具有自發光、高效率、低功耗、高穩定等特性，是下一代主流顯示技術的重要選擇，在眾多領域均有替代現有技術的潛力。Micro LED陣列可以達到超高密度像素并具備自發光的特性，相比OLED和LCD有更高的發光效率、更長的壽命和更高的亮度，同時具備輕薄、省電荷全天候使用的優勢，在顯示領域將獲得廣泛應用。

傳統導電銀漿移印或線路絲網印刷，在精度以及密度上難以達到 Micro LED高分辨率對線路的要求。市面上常見的三維刻蝕設備多采用五軸平臺結合Z軸振鏡來實現，造價成本較高，五軸運動精度較差，在應對高精度(加工精度達到正負1微米)的刻蝕要求，很難達到效果。

顯示器的三面驅動線路激光雕刻工藝成為Micro LED工藝制程中不可或缺的一環，為了實現更高的像素密度、更小的顯示器邊框及拼接縫隙，要求顯示器單位面積下的驅動線路更密集。通過激光雕刻三面線路的方式，可實現更高的驅動電路密度，同時通過三面雕刻拼接的方式，將驅動線路由顯示面移動至顯示背面，實現極窄邊框、極窄拼縫的顯示方案。其加工精度需達到正負1微米。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種組合式振鏡三維激光刻蝕設備及其方法，用于產品正面、背面和側面的刻蝕加工，保證三面刻蝕路徑的重合精度，實現加工精度達到正負1微米的加工要求。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

組合式振鏡三維激光刻蝕設備，其特征在于：包含：

激光器，用于提供激光光束；

分光模組，布置于激光器的輸出光路上，將輸出的激光分成兩路加工光束；

上振鏡加工系統，設于分光模組的豎直分光光路上，調節加工光束焦點用以加工產品的正面或反面；

側振鏡加工系統，設于分光模組的水平分光光路上，調節加工光束焦點用以加工產品的側面；

真空吸附平臺治具，用于定位吸附固定產品；

X-Y-θ軸運動模組，用于驅動真空吸附平臺治具及其上產品進入加工位置；

影像系統一，用于對產品預對位；

影像系統二，用于對產品精確對位。

進一步地，上述的組合式振鏡三維激光刻蝕設備，其中，所述分光模組包含主動輪、從動輪以及分光棱鏡，主動輪安裝于伺服電機的轉軸上，同步帶張緊于主動輪與從動輪上，驅動器與伺服電機控制連接，從動輪與分光棱鏡傳動連接，帶動分光棱鏡旋轉。

進一步地，上述的組合式振鏡三維激光刻蝕設備，其中，還設有用于感測分光棱鏡旋轉角度的感應器。