CN116799110B - 一种用于Mini LED芯片去除修复的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于Mini LED芯片去除修复的方法,其方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,其方法包括步骤:放置芯片,使芯片衬底位于芯片基板上端,利用高能脉冲激光进行轰击芯片衬底的加工,进而仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板上脱落并被瞬间脱离弹飞,其中包括步骤:发射高能脉冲激光,衰减高能脉冲激光,将激光光束调整为与芯片衬底相同倾斜度的矩形光斑或者线形光斑,将激光聚焦,将激光成像。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于Mini LED芯片去除修复的方法。
背景技术
Mini LED是指尺寸在100微米量级的LED芯片,尺寸介于小间距LED与Micro LED之间,Mini LED是小间距LED尺寸继续缩小的结果。Mini LED技术成熟、量产可行,在中高端液晶显示屏背光、LED显示领域具有大规模的应用,特别是电视、笔记本、显示器等领域。
Mini LED相对于传统显示技术有诸多优点,但同时,Mini LED劣势也很明显:由于巨量转换的原因,良品率还需要提升,且由于Mini LED晶粒太小,返修成本过高。
目前业界普遍使用的Mini LED修复方式是:利用半导体激光对Mini LED芯片焊盘进行加热,同时利用恒温负反馈控制系统来控制半导体激光器输出功率及其升温过程,使得半导体激光加热Mini LED焊盘到设定温度,再利用物理方法去除单个芯片。该过程需要经历以下几个阶段:
1)预热阶段:半导体激光对焊盘进行加热并升温到预热温度,对焊盘进行预热;
2)升温:加大激光功率,使焊盘温度由预热温度升温至锡膏/固晶粘合剂熔融温度;
3)熔融:在恒温负反馈控制系统的控制下,监控焊盘温度,并控制激光器输出功率,使焊盘温度保持在锡膏/固晶粘合剂熔融温度一段时间,使锡膏/固晶粘合剂充分融化;
4)芯片去除:利用物理方法,如高压气流、探针或者吸嘴吸附等方式将需要修复的Mini LED芯片从焊盘上去除。
以上传统加工方式在Mini LED芯片尺寸较大,芯片密度相对稀疏时可以将需要修复的Mini LED芯片进行祛除,但仍然存在以下难题:
1)加热时间长,修复效率低,一般去除一颗坏掉的Mini LED芯片从预热到最终芯片去除需要10~20秒,如果需要修复的芯片数量较多,则修复效率难以提升;
2)在芯片去除的过程中,锡膏/固晶粘合剂处于熔融状态,容易导致熔融状态的锡膏/固晶粘合剂溅射、粘附到焊盘周边区域,进而对焊盘的周边区域和与其相邻的芯片造成污染,甚至会导致一片区域内多颗相邻Mini LED芯片的锡膏/固晶粘合剂都被加热融化,从而使相邻区域芯片发生松动,引入新的风险,可可能造成额外的热影响致使焊盘破损,影响产品性能;
3)针对不同尺寸的Mini LED芯片,需要定制相应尺寸的DOE镜片来调整激光光斑尺寸,成本高,交期长,更换一种产品就需要同时更换相应的DOE镜片,产品兼容性差。
基于上述,本发明提供一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,以解决现有技术中存在的诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明一方面提供如下技术方案:
一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,包括以下步骤:
S1.放置芯片,使芯片衬底位于芯片基板上端;
S2.通过所述激光器配合所述光束调节结构、所述管镜、所述物镜、所述光学衰减结构、所述反射镜、所述成像二向色镜、所述同轴成像结构、所述激光二向色镜和所述自动对焦结构,以利用高能脉冲激光进行轰击芯片衬底的加工,进而仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板上脱落并被瞬间脱离弹飞,其中所述激光器为单脉冲能量>10mJ的532nm激光器或者激光器为单脉冲能量>15mJ的355mm激光器;
其中,所述步骤S2包括以下步骤:
S2a.发射高能脉冲激光;
S2b.衰减高能脉冲激光;
S2c.将激光光束调整为与芯片衬底相同倾斜度的矩形光斑;
S2d.将激光聚焦;
S2e.将激光成像。
为了解决上述技术问题,本发明另一方面提供如下技术方案:
一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,包括以下步骤:
S1.放置芯片,使芯片衬底位于芯片基板上端;
S2.通过所述激光器配合所述光束调节结构、所述管镜、所述物镜、所述光学衰减结构、所述反射镜、所述成像二向色镜、所述同轴成像结构、所述激光二向色镜和所述自动对焦结构,以利用高能脉冲激光进行轰击芯片衬底的加工,进而仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板上脱落并被瞬间脱离弹飞,其中所述激光器为单脉冲能量>10mJ的532nm激光器或者激光器为单脉冲能量>15mJ的355mm激光器;
其中,所述步骤S2包括以下步骤:
S2a.发射高能脉冲激光;
S2b.衰减高能脉冲激光;
S2c.将激光光束调整为与芯片衬底相同倾斜度的线形光斑;
S2d.将激光聚焦;
S2e.将激光成像。
优选的,所述步骤S2还包括:对加工过程进行观察监控。
优选的,所述步骤S2还包括:对激光加工过程进行激光实时对焦补偿。
优选的,其中,所述方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,所述装置包括:
激光器,所述激光器用于发射激光;
光束调节结构,所述光束调节结构位于所述激光器发射激光的一侧,所述光束调节结构包括用于将所述激光器发射的激光整形为矩形光斑或线形光斑并使得光斑大小在0.1mm*0.1mm至6mm*6mm范围内调整的光束整形结构,以及用于带动所述光束整形结构转动的角度调节结构,其中通过所述角度调节结构使得矩形光斑或线型光斑形成特定角度,以使得光斑角度与芯片角度保持一致;其中,所述角度调节结构的中心与所述光束整形结构的中心同轴设置,以使角度调节结构旋转时激光中心不变;
管镜,所述管镜位于所述光束调节结构远离所述激光器的一端,用于将激光聚焦;
物镜,所述物镜位于所述管镜远离所述光束调节结构的一端,用于将激光成像;
光学衰减结构,所述光学衰减结构位于所述激光器与所述光束调节结构之间,使得输出激光功率大小在0.1%至100.0%的范围内变化;
反射镜,所述反射镜位于所述光学衰减结构与所述光束调节结构之间;
成像二向色镜,所述成像二向色镜位于所述管镜与所述物镜之间,用于导入同轴成像激光;
同轴成像结构,所述同轴成像结构位于所述成像二向色镜一侧;
激光二向色镜,所述激光二向色镜位于所述成像二向色镜与所述物镜之间,用于导入同轴信号激光;
自动对焦结构,所述自动对焦结构位于所述激光二向色镜一侧;
其中,通过所述激光器配合所述光束调节结构、所述管镜、所述物镜、所述光学衰减结构、所述反射镜、所述成像二向色镜、所述同轴成像结构、所述激光二向色镜和所述自动对焦结构进行加工,以仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板上脱落并被瞬间脱离弹飞。
优选的,其中,所述激光器为单脉冲能量>10mJ的532nm激光器或者所述激光器为单脉冲能量>15mJ的355mm激光器。
优选的,其中,所述光束整形结构包括:基板;以及两个横向光束整形板;以及横向调节结构,所述横向调节结构用于调节两个所述横向光束整形板之间发生相向或相反的位移;以及两个纵向光束整形板,两个所述纵向光束整形板与两个所述横向光束整形板交叠放置;以及纵向调节结构,所述纵向调节结构用于调节两个所述纵向光束整形板之间发生相向或相反的位移;当激光光束穿过所述横向光束整形板与所述纵向光束整形板时,被整形为矩形光斑或线形光斑。
优选的,其中,所述角度调节结构包括:平台基板;以及旋转平台,所述旋转平台包括有固定部和转动部,所述固定部与所述平台基板固定连接,所述转动部与所述基板固定连接,所述固定部与所述转动部之间通过轴承连接,所述转动部由电机带动转动。
优选的,其中,所述光学衰减结构包括用于改变激光偏振态的半波片和用于带动所述半波片旋转的旋转电机,以及用于将不同偏振态的激光分离成正交光束的偏光晶体;其中,通过所述旋转电机带动所述半波片旋转,以调整从所述偏光晶体透出的线偏激光功率,进而使得输出激光功率大小在0.1%至100.0%的范围内变化。
优选的,其中,所述同轴成像结构包括相机和成像镜头,用于对产品和加工过程进行观察和监控。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:
1.本发明公开的一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,其方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,利用高能脉冲激光轰击Mini LED芯片衬底,使高能脉冲激光与衬底表面材料相互作用生成密度极高的高温等离子体;高温等离子体向固体表面法向方向的定向局域等温膨胀发射,而由于等离子体在逆激光光束方向的膨胀速度要明显高于其他方向,这种非均匀的膨胀形成了椭球形的等离子体,即沿靶面法线方向向外的细长的等离子体区,即所谓的等离子体羽辉,这种定向膨胀发射过程极短(10-8~10-3s),具有瞬间爆炸的特性以及沿靶面法线方向发射的轴向约束性,进而产生冲击波,冲击波定向传导至mini LED芯片并发生相互作用,由于芯片基板与芯片电极的位置连接力相对薄弱,在冲击波震荡作用下焊接位置发生断裂,从而使Mini LED chip从芯片基板上脱落并被瞬间弹飞;
2.本发明公开的一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,其方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,加工过程仅需要一个或多个激光脉冲对Mini LED芯片衬底进行轰击,加工时间极短,加工过程小于1秒,在激光脉冲轰击瞬间即可使Mini LED芯片从基板上脱离、弹飞,使得加工效率极高;
3.本发明公开的一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,其方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,与传统加工方式不同,本发明采取的加工方法不需要使用高压气体或者探针、吸嘴等部件使待去除的Mini LED芯片从基板上脱落下来,待去除的MiniLED芯片会直接在激光产生的震荡力作用下从基板上脱落振飞,使得去除工艺简单;
4.本发明公开的一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,其方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,可对损坏的芯片精准轰击,不会对相邻的芯片和焊盘造成影响,进而保证了修复率。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明实施例1中一种用于Mini LED芯片去除修复的方法辅佐的装置的结构示意图;
图2是本发明实施例1中光束调节结构的立体图;
图3是本发明实施例1中横向调节结构的立体图;
图4是本发明实施例1中纵向调节结构的立体图;
图5是本发明实施例2中一种用于Mini LED芯片去除修复的方法的原理图一;
图6是本发明实施例2中一种用于Mini LED芯片去除修复的方法的原理图二;
图中:
激光器1;
光束调节结构2;光束整形结构21;基板211;横向光束整形板212;横向调节结构213;第一电机2131;第一双向丝杆2132;第一丝杆支撑座2133;第一丝杆螺母2134;纵向光束整形板214;纵向调节结构215;第二电机2151;第二双向丝杆2152;第二丝杆支撑座2153;第二丝杆螺母2154;角度调节结构22;平台基板221;旋转平台222;
管镜3;物镜4;光学衰减结构5;反射镜6;成像二向色镜7;同轴成像结构8;激光二向色镜9;自动对焦结构10;芯片衬底11;芯片基板12;芯片电极13;固晶粘合剂14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在Mini LED芯片的去除修复问题上,传统加工方案是用半导体激光对Mini LED芯片焊盘进行加热,同时利用恒温负反馈控制系统来控制半导体激光器输出功率及其升温过程,使得半导体激光加热Mini LED焊盘到设定温度,先后经历预热、升温、熔融、物理去除等阶段将Mini LED芯片从基板211上去除,该方案在实际生产应用中存在很多不足。
基于此,本申请提供实施例1,作为一种用于Mini LED芯片去除修复的装置的最佳方案,用以高效率的、精准的、成本交底的去除修复Mini LED芯片。
具体的,为了实现这一目的,如图1,本装置包括有激光器1,激光器1用于发射高能脉冲激光;其中激光器优选为脉宽约10纳秒左右,单脉冲能量>10mJ的532nm激光器,或者脉宽约10纳秒左右、单脉冲能量>15mJ的355nm激光器,也可以是其他脉宽的高单脉冲激光器。
进一步的,如图1,本装置还包括有光学衰减结构5,光学衰减结构5位于激光器1与光束调节结构2之间,用于对激光功率进行衰减;具体的,光学衰减结构5包括有半波片,用于改变激光偏振态,还包括有旋转电机,用于带动半波片旋转,还包括有偏光晶体,用于将不同偏振态的激光分离成正交的光束,通过控制电机带动半波片旋转,可以调整从偏光晶体透出的线偏激光功率,从而达到精准控制输出激光功率大小从0.1-100.0%调整变化,进而提升激光功率、调整精度和分辨率。
进一步的,如图1,本装置还包括有反射镜6,反射镜6位于光学衰减结构5与光束调节结构2之间,反射镜6用于对激光光束进行反射从而改变激光传播方向,使本装置的空间占用合理化。
进一步的,如图1~2,本装置还包括有光束调节结构2,光束调节结构2位于激光器1发射激光的一侧,光束调节结构2包括用于将激光器1发射的激光整形为矩形光斑或线形光斑的光束整形结构21,光斑的大小可以在0.1*0.1mm~6mm*6mm范围内调整,以及用于带动光束整形结构21转动,使矩形光斑或线形光斑形成特定角度的角度调节结构22,使光斑角度与芯片角度保持一致,保证激光轰击的精准性;
进一步的,如图2,光束整形结构21包括基板211,其中基板211作为支撑结构;以及两个横向光束整形板212;以及横向调节结构213,横向调节结构213用于调节两个横向光束整形板212之间发生相向或相反的位移,使激光穿过两个横向光束整形板212之间,从而在一个维度上对激光进行整形;以及两个纵向光束整形板214,两个纵向光束整形板214与两个横向光束整形板212交叠放置;以及纵向调节结构215,纵向调节结构215用于调节两个纵向光束整形板214之间发生相向或相反的位移,使激光穿过两个纵向光束整形板214之间,从而在另一个维度上对激光进行整形;即当激光光束穿过横向光束整形板212与纵向光束整形板214时,在两个维度上被整形成为矩形光斑或线形光斑;
进一步的,如图2,由于横向光束整形板212和纵向光束整形板214的厚度影响激光的衍射,所以为了确保激光穿过光束整形结构21后的衍射效果,横向光束整形板212和纵向光束整形板214的厚度为0.5mm;
进一步的,如图3,横向调节结构213包括第一电机2131,第一电机2131固定于基板211上,第一电机2131优选为高分辨率的步进电机,保证丝杆的最小移动量为6um;以及第一双向丝杆2132,第一双向丝杆2132通过联轴器连接于第一电机2131的输出端,第一双向丝杆2132的移动精度为±0.055+5um;以及第一丝杆支撑座2133,第一丝杆支撑座2133固定于基板211上,通过轴承支撑第一双向丝杆2132;以及两个第一丝杆螺母2134,两个第一丝杆螺母2134分别螺接于第一双向丝杆2132的两段螺纹上,且两个第一丝杆螺母2134分别连接两个横向光束整形板212;两个横向光束整形板212均通过滑轨滑块滑动连接于基板211上;需要调节两个横向光束整形板212的距离时,启动第一电机2131转动,带动第一双向丝杆2132转动,使两个第一丝杆螺母2134与第一双向丝杆2132发生螺转运动,在滑轨滑块的限制作用下,带动两个第一丝杆螺母2134相向或相反方向进行位移,进而使两个横向光束整形板212相向或相反方向位移;
进一步的,两个第一丝杆螺母2134上均设置有第二距离感应器,用以感应位移距离,形成反馈机制,以方便精准把控光斑大小;
进一步的,如图4,纵向调节结构215包括第二电机2151,第二电机2151固定于基板211上,第二电机2151优选为高分辨率的步进电机,保证丝杆的最小移动量为6um;以及第二双向丝杆2152,第二双向丝杆2152通过联轴器连接于第二电机2151的输出端,第二双向丝杆2152的移动精度为±0.055+5um;以及第二丝杆支撑座2153,第二丝杆支撑座2153固定于基板211上,通过轴承支撑第二双向丝杆2152;以及两个第二丝杆螺母2154,两个第二丝杆螺母2154分别螺接于第二双向丝杆2152的两段螺纹上,且两个第二丝杆螺母2154分别连接两个纵向光束整形板214;两个纵向光束整形板214均通过滑轨滑块滑动连接于基板211上;需要调节两个纵向光束整形板214的距离时,启动第二电机2151转动,带动第二双向丝杆2152转动,使两个第二丝杆螺母2154与第二双向丝杆2152发生螺转运动,在滑轨滑块的限制作用下,带动两个第二丝杆螺母2154相向或相反方向进行位移,进而使两个纵向光束整形板214相向或相反方向位移;
进一步的,两个第二丝杆螺母2154上均设置有第二距离感应器,用以感应位移距离,形成反馈机制,以方便精准把控光斑大小;
进一步的,如图2,角度调节结构22包括平台基板221,平台基板221作为支撑结构;以及旋转平台222,旋转平台222包括有固定部和转动部,固定部与平台基板221固定连接,转动部与基板211固定连接,固定部与转动部之间通过轴承连接,转动部由电机带动转动;如此可以带动光束整形结构21旋转,从而调整激光光斑角度,其中角度调节结构22的中心与光束整形结构21的中心是同轴的,从而保证角度调节结构22旋转时,激光中心不变。
进一步的,如图1,本装置还包括有管镜3,管镜3位于光束调节结构2远离激光器1的一端,用于将激光聚焦;还包括有物镜4,物镜4位于管镜3远离光束调节结构2的一端,用于将激光成像,使激光聚焦于芯片表面,对芯片衬底进行轰击。
进一步的,如图1,本装置还包括有成像二向色镜7,成像二向色镜7位于管镜3与物镜4之间,用于导入同轴成像激光;以及同轴成像结构8,同轴成像结构8位于成像二向色镜7一侧,其中同轴成像结构8包含相机和成像镜头,用于对产品和加工过程进行观察和监控。
进一步的,如图1,本装置还包括有激光二向色镜9,激光二向色镜9位于成像二向色镜7与物镜4之间,用于导入同轴信号激光;自动对焦结构10,自动对焦结构10位于激光二向色镜9一侧,自动对焦结构10用于测定Mini LED芯片衬底与激光物镜之间距离,进而控制运动控制系统垂直方向移动,使激光焦点刚好聚焦到芯片衬底上,具体的,自动对焦结构10包括有用于发射激光的激光二极管,以及激光位置传感器,其接收发射出的激光,以测定Mini LED芯片衬底与物镜之间距离。
基于实施例1提供的一种用于Mini LED芯片去除修复的装置,本申请还提供实施例2,作为一种用于Mini LED芯片去除修复方法的最佳方案,用于辅助本装置将Mini LED进行去除修复。
具体的,如图5~6,一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,包括有:
S1.放置芯片,使芯片衬底11位于芯片基板12上端;
S2.利用高能脉冲激光轰击芯片衬底11,使芯片衬底11、芯片电极13脱离芯片基板12;
S2a.发射高能脉冲激光;
S2b.衰减高能脉冲激光;
S2c.将激光光束调整为与芯片衬底11相同倾斜度的矩形光斑或线形光斑;
S2d.将激光聚焦;
S2e.将激光成像。
进一步的,本去除方法还包括对加工过程进行观察监控,并对激光加工过程进行激光实时对焦补偿。
其原理是:如图5~6,利用高能脉冲激光轰击Mini LED芯片衬底11,使高能脉冲激光与衬底表面材料相互作用生成密度极高的高温等离子体;高温等离子体向固体表面法向方向的定向局域等温膨胀发射,而由于等离子体在逆激光光束方向的膨胀速度要明显高于其他方向,这种非均匀的膨胀形成了椭球形的等离子体,即沿靶面法线方向向外的细长的等离子体区,即所谓的等离子体羽辉,这种定向膨胀发射过程极短(10-8~10-3s),具有瞬间爆炸的特性以及沿靶面法线方向发射的轴向约束性,进而产生冲击波,冲击波定向传导至mini LED芯片并发生相互作用,由于芯片基板12与芯片电极13之间通过固晶粘合剂14连接,连接力相对薄弱,在冲击波震荡作用下焊接位置发生断裂,从而使Mini LED chip从芯片基板12上脱落并被瞬间弹飞。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于Mini LED芯片去除修复的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.放置芯片,使芯片衬底(11)位于芯片基板(12)上端;
S2. 通过激光器(1)配合光束调节结构(2)、管镜(3)、物镜(4)、光学衰减结构(5)、反射镜(6)、成像二向色镜(7)、同轴成像结构(8)、激光二向色镜(9)和自动对焦结构(10),以利用高能脉冲激光进行轰击芯片衬底(11)的加工,进而仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED 芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板(12)上脱落并被瞬间脱离弹飞,其中所述激光器(1)为单脉冲能量>10mJ的532nm激光器(1)或者激光器(1)为单脉冲能量>15mJ的355mm激光器(1);
其中,所述步骤S2包括以下步骤:
S2a.发射高能脉冲激光;
S2b.衰减高能脉冲激光;
S2c.将激光光束调整为与芯片衬底(11)相同倾斜度的矩形光斑;
S2d.将激光聚焦;
S2e.将激光成像;
其中,所述光束调节结构(2)包括用于将所述激光器(1)发射的激光整形为矩形光斑或线形光斑并使得光斑大小在0.1mm*0.1mm至6mm*6mm范围内调整的光束整形结构(21);通过所述光学衰减结构(5)使得输出激光功率大小在0.1%至100.0%的范围内变化;
其中,所述方法辅佐一种装置将Mini LED芯片进行去除修复,所述装置包括:
激光器(1),所述激光器(1)用于发射激光;
光束调节结构(2),所述光束调节结构(2)位于所述激光器(1)发射激光的一侧,所述光束调节结构(2)包括用于将所述激光器(1)发射的激光整形为矩形光斑或线形光斑并使得光斑大小在0.1mm*0.1mm至6mm*6mm范围内调整的光束整形结构(21),以及用于带动所述光束整形结构(21)转动的角度调节结构(22),其中通过所述角度调节结构(22)使得矩形光斑或线型光斑形成特定角度,以使得光斑角度与芯片角度保持一致;其中,所述角度调节结构(22)的中心与所述光束整形结构(21)的中心同轴设置,以使角度调节结构(22)旋转时激光中心不变;
管镜(3),所述管镜(3)位于所述光束调节结构(2)远离所述激光器(1)的一端,用于将激光聚焦;
物镜(4),所述物镜(4)位于所述管镜(3)远离所述光束调节结构(2)的一端,用于将激光成像;
光学衰减结构(5),所述光学衰减结构(5)位于所述激光器(1)与所述光束调节结构(2)之间,使得输出激光功率大小在0.1%至100.0%的范围内变化;
反射镜(6),所述反射镜(6)位于所述光学衰减结构(5)与所述光束调节结构(2)之间;
成像二向色镜(7),所述成像二向色镜(7)位于所述管镜(3)与所述物镜(4)之间,用于导入同轴成像激光;
同轴成像结构(8),所述同轴成像结构(8)位于所述成像二向色镜(7)一侧;
激光二向色镜(9),所述激光二向色镜(9)位于所述成像二向色镜(7)与所述物镜(4)之间,用于导入同轴信号激光;
自动对焦结构(10),所述自动对焦结构(10)位于所述激光二向色镜(9)一侧;
其中,通过所述激光器(1)配合所述光束调节结构(2)、所述管镜(3)、所述物镜(4)、所述光学衰减结构(5)、所述反射镜(6)、所述成像二向色镜(7)、所述同轴成像结构(8)、所述激光二向色镜(9)和所述自动对焦结构(10)进行加工,以仅通过激光脉冲与衬底表面材料作用生成的高温等离子产生的冲击波,使Mini LED 芯片在冲击波振荡作用下发生焊接位置断裂并从芯片基板(12)上脱落并被瞬间脱离弹飞。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:对加工过程进行观察监控。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤S2还包括:对激光加工过程进行激光实时对焦补偿。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述激光器(1)为单脉冲能量>10mJ的532nm激光器(1)或者所述激光器(1)为单脉冲能量>15mJ的355mm激光器(1)。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述光束整形结构(21)包括:基板(211);以及两个横向光束整形板(212);以及横向调节结构(213),所述横向调节结构(213)用于调节两个所述横向光束整形板(212)之间发生相向或相反的位移;以及两个纵向光束整形板(214),两个所述纵向光束整形板(214)与两个所述横向光束整形板(212)交叠放置;以及纵向调节结构(215),所述纵向调节结构(215)用于调节两个所述纵向光束整形板(214)之间发生相向或相反的位移;当激光光束穿过所述横向光束整形板(212)与所述纵向光束整形板(214)时,被整形为矩形光斑或线形光斑。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述角度调节结构(22)包括:平台基板(221);以及旋转平台(222),所述旋转平台(222)包括有固定部和转动部,所述固定部与所述平台基板(221)固定连接,所述转动部与所述基板(211)固定连接,所述固定部与所述转动部之间通过轴承连接,所述转动部由电机带动转动。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述光学衰减结构(5)包括用于改变激光偏振态的半波片和用于带动所述半波片旋转的旋转电机,以及用于将不同偏振态的激光分离成正交光束的偏光晶体;其中,通过所述旋转电机带动所述半波片旋转,以调整从所述偏光晶体透出的线偏激光功率,进而使得输出激光功率大小在0.1%至100.0%的范围内变化。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述同轴成像结构(8)包括相机和成像镜头,用于对产品和加工过程进行观察和监控。
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