CN212695168U

CN212695168U - 蓝宝石衬底激光剥离设备

Info

Publication number: CN212695168U
Application number: CN202021992144.7U
Authority: CN
Inventors: 刘雷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2030-09-11

Abstract

本实用新型属于激光剥离设备技术领域，尤其涉及一种蓝宝石衬底激光剥离设备，包括机架，以及均安装于所述机架上的加工台、供料机构、移载机构和激光剥离机构；所述供料机构设于所述移载机构的一侧并用于提供蓝宝石基板，所述移载机构设于所述加工台的一侧并用于将所述供料机构上的蓝宝石基板移载于所述加工台，所述激光剥离机构设有于所述加工台的上方并用于发射激光束穿透位于所述加工台上的蓝宝石基板；因此，本实用新型所述的蓝宝石衬底激光剥离设备位自动化加工，生产效率高，同时节省人力成本，降低加工成本。

Description

蓝宝石衬底激光剥离设备

技术领域

本实用新型属于激光剥离设备技术领域，尤其涉及一种蓝宝石衬底激光剥离设备。

背景技术

Micro LED显示拥有优越的性能，但是在技术层面还有待突破，其中一项关键技术是外延衬底的剥离。基于GaN发光材料的Micro LED芯片，由于GaN与蓝宝石晶格失配度较低且价格低廉，所以蓝宝石衬底成为外延生长GaN材料的主流衬底，其中，激光剥离蓝宝石是必要且关键的环节。

激光剥离环节实质上是一个单脉冲扫描的过程，因此对激光束的均匀度和稳定性有极高的要求。激光剥离技术通过利用高能脉冲激光束穿透蓝宝石基板，光子能量介于蓝宝石基板上的蓝宝石带隙和GaN带隙之间，对蓝宝石基板上的蓝宝石衬底与外延生长的GaN材料的交界面进行均匀扫描；GaN层大量吸收光子能量，并分解形成液态Ga和氮气，则可以实现蓝宝石衬底和GaN薄膜或GaN-LED芯片的分离，使得几乎可以在不使用外力的情况下，实现蓝宝石衬底的剥离。

目前，对蓝宝石衬底的剥离大多数还是采用半自动化的方式，耗费人力成本，同时生产效率交底，造成加工成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种蓝宝石衬底激光剥离设备，旨在解决现有技术中对蓝宝石衬底的剥离大多数还是采用半自动化的方式，耗费人力成本，同时生产效率交底，造成加工成本较高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供的一种蓝宝石衬底激光剥离设备，包括机架，以及均安装于所述机架上的加工台、供料机构、移载机构和激光剥离机构；所述供料机构设于所述移载机构的一侧并用于提供蓝宝石基板，所述移载机构设于所述加工台的一侧并用于将所述供料机构上的蓝宝石基板移载于所述加工台，所述激光剥离机构设有于所述加工台的上方并用于发射激光束穿透加工台上的蓝宝石基板。

可选地，所述供料机构包括均安装于所述机架上的放料组件和取料组件，所述取料组件设于所述放料组件一侧并用于将放置于所述放料组件的蓝宝石基板取出；

所述放料组件包括安装于所述机架上的第一Z向移载组件；所述第一Z向移载组件上设有放料安装架，所述放料安装架设有至少一放料框；所述放料框由上至下阵列设有多个放料层，每一放料层内用于放置一蓝宝石基板，且相邻蓝宝石基板之间形成间隙。

可选地，所述取料组件包括设于所述机架上的第一X向移载组件，设于所述第一X向移载组件上的第一Y向移载组件，设于所述第一Y向移载组件上的取料架，以及设于所述取料架上的取料板；所述取料板上设有多个用于吸附蓝宝石基板的第一负压吸附孔。

可选地，所述移载机构包括设于所述机架上的移载组件，设于所述移载组件上的第二Z向移载组件，以及设于所述第二Z向移载组件上的夹取组件；

所述夹取组件包括安装于所述第二Z向移载组件上的夹取安装架，安装于所述夹取安装架上的夹取驱动部件，以及环形均布于所述夹取安装架上的多个夹取块；多个所述夹取块之间形成夹取位，所述夹取驱动部件驱动多个所述夹取块相互靠近或远离，从而夹紧或释放位于所述夹取位的蓝宝石基板。

可选地，所述夹取驱动部件包括驱动轴、主动齿轮、多条丝杆、多个从动齿轮和驱动件；所述驱动轴竖直设置并转动连接于所述夹取安装架，且所述驱动轴的一端设有所述主动齿轮；所述驱动件安装于所述夹取安装架并驱动所述驱动轴转动；多条所述丝杆环形均布于所述夹取安装架并与该夹取安装架转动连接，且多条所述丝杆的轴线相交于一点；多条所述丝杆相互靠近的一端均安装于所述从动齿轮，且多个所述从动齿轮均于所述主动齿轮啮合连接；每一所述丝杆上均滑动连接于丝杆块，每一所述夹取块连接于一所述丝杆块。

可选地，所述加工台包括安装于所述机架上的第二X向移载组件，安装于所述第二X向移载组件上的第二Y向移载组件，以及安装于所述第二Y向移载组件上的加工平台；所述加工平台上均匀设有多个用于蓝宝石基板的第二负压吸附孔。

可选地，所述激光剥离机构包括安装于所述机架上的激光器、光路和第三Z向移载组件，以及安装于所述第三Z向移载组件上的激光剥离头；所述激光器发出的激光束经过所述光路传递至所述激光剥离头。

可选地，所述光路包括安装于所述机架上的光路框架；所述光路框架分别与所述激光器和所述激光剥离头连接，所述光路框架内依次设有反射部件、扩束镜和整形镜，所述激光器发出的激光束依次经过所述反射部件、所述扩束镜和所述整形镜传递至所述激光剥离头。

可选地，所述光路框架包括第一框架和第二框架；所述第一框架安装于所述机架上，所述第一框架具有第一激光束入口和第一激光束出口，所述第一激光束入口与所述激光器的激光束出口连通，所述第一框架内部设有多个所述反射部件用于引导从所述第一激光束入口进入的激光束从所述第一激光束出口传出；

所述第二框架安装于所述第三Z向移载组件，所述第二框架具有第二激光束入口和第二激光束出口，所述第二激光束入口与所述第一激光束出口通过一折叠管连通，该折叠管能够上下伸缩折叠；所述第二激光束出口与所述激光剥离头激光束入口连通；所述第二框架内部依次安装有所述反射部件、所述扩束镜和所述整形镜，所述反射部件靠近所述第二激光束入口并用于引导从所述第一激光束出口传入的光束反射至所述扩束镜，以使得光束依次经过所述扩束镜和所述整形镜传送至所述激光剥离头。

可选地，所述第一框架和所述第二框架均至少设有一连通其内部的进气口和出气口，所述出气口连接高压气体。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的蓝宝石衬底激光剥离设备具有如下技术效果之一：

工作时，蓝宝石基板放置于供料机构内并经供料机构供料，然后移载机构将供料机构上的蓝宝石基板移载于加工台上，最后激光剥离机构发射激光束穿透位于所述加工台上的蓝宝石基板，从而实现对蓝宝石衬底的剥离；因此，本实用新型所述的蓝宝石衬底激光剥离设备位自动化加工，生产效率高，同时节省人力成本，降低加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型蓝宝石衬底激光剥离设备的结构示意图。

图2为本实用新型供料机构的结构示意图。

图3为本实用新型放料组件的结构示意图。

图4为本实用新型移载机构的结构示意图。

图5为本实用新型夹取组件的结构示意图。

图6为本实用新型加工台的结构示意图。

图7为本实用新型激光剥离机构的结构示意图。

图8为本实用新型激光剥离机构的第一局部结构示意图。

图9为本实用新型激光剥离机构的第二局部结构示意图。

图10为本实用新型激光剥离机构的第三局部结构示意图。

图11为本实用新型反射部件的结构示意图。

图12为本实用新型反射部件的另一视角图。

其中，图中各附图标记：

机架100，加工台200，第二X向移载组件210，第二X向直线滑轨211，第二X向驱动部件212，第二Y向移载组件220，第二Y向移载板221，第二Y向直线滑轨222，第二Y向驱动部件223，加工平台230，第二负压吸附孔231，支撑部232，抽风口240，供料机构300，放料组件310，第一Z向移载组件311，第一Z向移载立架311a，第一Z向模组311b，放料安装架312，放料框313，放料层314，放料台315，滑轨316，取料组件320，第一X向移载组件321，第一X向模组321a，第一Y向移载组件322，第一Y向模组322a，取料架323，取料板324，第一负压吸附孔325，移载机构400，移载组件410，移载安装架411，X向移载模组412，第二Z向移载组件420，第一连接板421，第二连接板422，第二Z向气缸423，夹取组件430，夹取安装架431，夹取驱动部件432，驱动轴4321，主动齿轮4322，丝杆4323，从动齿轮4324，驱动件4325，丝杆块4326，导轨滑块4327，导轨4328，夹取块433，支撑台434，激光剥离机构500，激光器510，密封壳体511，光路520，光路框架521，第一框架521a，第二框架521b，第一激光束入口5211，第一激光束出口5212，第二激光束入口5213，第二激光束出口5214，反射部件522，反射镜框架522a，弹簧522b，凹槽522c，反射镜安装架5221，反射镜5222，支撑板5223，支撑杆5224，螺栓5225，球形部5226，扩束镜523，整形镜524，第五Z向模组524a，折叠管525，连接管526，第三Z向移载组件530，第三Z向移载立架531，第三Z向移载模组532，第三Z向导轨533，激光剥离头540，振镜541，场镜542，CCD定位摄像头550，摄像头安装板551，蓝宝石基板600。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型的实施例，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的一个实施例中，参照图1，提供一种蓝宝石衬底激光剥离设备，包括机架100，以及均安装于所述机架100上的加工台200、供料机构300、移载机构400和激光剥离机构500。

参照图1和图3，所述供料机构300设于所述移载机构400的一侧并用于提供蓝宝石基板600，所述移载机构400设于所述加工台200的一侧并用于将所述供料机构300上的蓝宝石基板600移载于所述加工台200，所述激光剥离机构500设有于所述加工台200的上方并用于发射激光束穿透位于所述加工台200上的蓝宝石基板600。

具体地，激光剥离机构500利用高能脉冲激光束穿透蓝宝石基板600，光子能量介于蓝宝石基板上的蓝宝石基板600的蓝宝石带隙和GaN带隙之间，对蓝宝石基板上的蓝宝石衬底与外延生长的GaN材料的交界面进行均匀扫描。GaN层大量吸收光子能量，并分解形成液态Ga和氮气，则可以实现蓝宝石衬底和GaN薄膜或GaN-LED芯片的分离，使得几乎可以在不使用外力的情况下，实现蓝宝石衬底的剥离。

工作时，蓝宝石基板600放置于供料机构300内并经供料机构300供料，然后移载机构400将供料机构300上的蓝宝石基板600移载于加工台200上，最后激光剥离机构500发射激光束穿透位于所述加工台200上的蓝宝石基板600，从而实现对蓝宝石衬底的剥离；因此，本实用新型所述的蓝宝石衬底激光剥离设备位自动化加工，生产效率高，同时节省人力成本，降低加工成本。

在本实用新型的另一个实施例中，参照图1和图2，该蓝宝石衬底激光剥离设备的所述供料机构300包括均安装于所述机架100上的放料组件310和取料组件320，所述取料组件320设于所述放料组件310一侧并用于将放置于所述放料组件310的蓝宝石基板600取出。

参照图2和图3，所述放料组件310包括安装于所述机架100上的第一Z向移载组件311。所述第一Z向移载组件311上设有放料安装架312并用于带动放料安装架312沿Z向移动，所述放料安装架312设有至少一放料框313。所述放料框313由上至下阵列设有多个放料层314，每一放料层314内用于放置一蓝宝石基板600，且相邻两蓝宝石基板600之间形成间隙。

在具体实施例中，参照图2和图3，所述放料框313为具有至少一侧开口的框状。所述放料框313的相对两侧内壁由上至下依次阵列设置有多对放料台315，以将放料框313内部分成多个所述放料层314。蓝宝石基板600的两侧分别支撑放置于相对的两放料台315上，以使蓝宝石基板600叠层放置于放料框313内。

可以理解的是，同侧相邻两放料台315之间的高度大于蓝宝石基板600的厚度，以使放置于放料框313内的相邻两蓝宝石基板600之间形成间隙，以便取料组件320将放料框313内蓝宝石基板600取出。

具体地，参照图2和图3，放料框313的下端两侧均通过滑轨316连接于放料安装架312，以使得放料框313能相对放料安装架312沿滑轨水平前后移动，以便将放料框313移出远离所述取料组件320的一侧，方便向放料框313内放置蓝宝石基板600。其中，所述滑轨316为成熟的现有技术，例如：该滑轨316可以采用柜子抽屉中所使用的轨道的结构。

优选的，参照图2和图3，所述放料安装架312设有上下两层，放料安装架312的每一层上对称设有两放料框313，增加蓝宝石基板600的容纳数量。同时，设置两层放料框313，使得其中一层放料框313用于提供蓝宝石基板600，对另一层放料框313进行添加蓝宝石基板600，循环供料，互补干扰，无需停机添料，提高加工效率。

在具体实施例中，参照图2和图3，所述第一Z向移载组件311包括安装于所述机架100上的第一Z向移载立架311a，以及安装于所述第一Z向移载立架311a上的第一Z向模组311b。所述放料安装架312的一端安装于所述第一Z向模组311b的滑块上，通过所述第一Z向模组311b带动放料安装架312沿Z向移动，从而带动所述放料框313沿Z向移动。

其中，参照图2和图3，所述取料组件320包括设于所述机架100上的第一X向移载组件321，设于所述第一X向移载组件321上的第一Y向移载组件322，设于所述第一Y向移载组件322上的取料架323，以及设于所述取料架323上的取料板324。所述取料板324的上表面设有多个用于吸附蓝宝石基板600的第一负压吸附孔325，第一负压吸附孔325的连接口延伸至取料板324的侧部，所述第一负压吸附孔325的连接口通过气管连接气泵(气泵成熟现有技术)。优选的，第一负压吸附孔325位于取料板324远离所述取料架323的一侧上端面。

可以理解的是，需要取料板324吸附蓝宝石基板600时，气泵为第一负压吸附孔325提供负压，以使蓝宝石基板600固定于取料板324上。需要取料板解除吸附蓝宝石基板600时，气泵为第一负压吸附孔325提供正压或与大气压相同的气压。

在具体实施例中，参照图2和图3，第一X向移载组件321包括安装于机架100上的第一X向模组321a，第一X向模组321a上的滑块安装有第一Y向移载组件322。第一Y向移载组件322包括安装于机架100上的第一Y向模组322a，第一Y向模组322a上的滑块安装有取料架323。所述取料架323呈“L”字形，所述取料板324水平安装于取料架323上端。通过第一X向模组321a和第一Y向模组322a带动取料板324沿X向和Y向移动，以使取料板324伸进放料框313内相邻两蓝宝石基板600之间的间隙，第一负压吸附孔325吸附住上方的蓝宝石基板600并将蓝宝石基板600取出放料框313外，实现取料。

可以理解的是，所述取料板324的宽度小于蓝宝石基板600的直径。

在本实用新型的另一个实施例中，参照图4和图5，该蓝宝石衬底激光剥离设备的所述移载机构400包括设于所述机架100上的移载组件410，设于所述移载组件410上的第二Z向移载组件420，以及设于所述第二Z向移载组件420上的夹取组件430。

在具体实施例中，参照图4和图5，所述夹取组件430包括安装于所述第二Z向移载组件420上的夹取安装架431，安装于所述夹取安装架431上的夹取驱动部件432，以及环形均布于所述夹取安装架431上的多个夹取块433。多个所述夹取块433之间形成夹取位，所述夹取驱动部件432驱动多个所述夹取块433相互靠近或远离，从而夹紧或释放位于所述夹取位的蓝宝石基板600。

夹取蓝宝石基板600时，夹取驱动部件432驱动多个所述夹取块433相互靠近，以使多个所述夹取块433将蓝宝石基板600夹持于夹取位。释放蓝宝石基板600时，夹取驱动部件432驱动多个所述夹取块433相互远离，以使多个所述夹取块433将被夹持于夹取位的蓝宝石基板600松开。

优选的，参照图4和图5，多个所述夹取块433相互靠近的侧部向内延伸有一支撑台434，蓝宝石基板600夹持于夹取位且所述支撑台434支撑蓝宝石基板600的下端面，使蓝宝石基板600平稳地夹持于夹取位。

参照图4和图5，所述夹取驱动部件432包括驱动轴4321、主动齿轮4322、多条丝杆4323、多个从动齿轮4324和驱动件4325。所述驱动轴4321竖直设置并通过轴承转动连接于所述夹取安装架431，且所述驱动轴4321的下端设有所述主动齿轮4322。所述驱动件4325安装于所述夹取安装架431并驱动所述驱动轴4321转动。

进一步地，参照图4和图5，多条所述丝杆4323环形均布于所述夹取安装架431并通过丝杆座与夹取安装架431转动连接，且多条所述丝杆4323的轴线相交于一点。

在具体实施例中，参照图4和图5，丝杆4323设有四条，且相对的两条丝杆4323的轴线延长后重合。多条所述丝杆4323相互靠近的一端均安装于所述从动齿轮4324，且多个所述从动齿轮4324均于所述主动齿轮4322啮合连接。每一所述丝杆4323上均滑动连接于丝杆块4326，每一所述夹取块433连接于一所述丝杆块4326。

具体地，参照图4和图5，每一所述丝杆块4326均与一导轨滑块4327连接，且该导轨滑块4327滑动连接于一导轨4328上，该导轨4328固定安装于夹取安装架431，导轨4328与其旁侧的丝杆4323平行设置。

参照图4和图5，驱动件4325驱动所述驱动轴4321正转或反转，该驱动轴4321通过主动齿轮4322和多个从动齿轮4324带动多条所述丝杆4323转动，从而带动夹取块433沿丝杆往复移动，从而使所述夹取块433夹紧或释放位于所述夹取位的蓝宝石基板600。

更进一步地，驱动件4325为电机，该电机固定于夹取安装架431上端，电机4325和驱动轴4321上分别设有同步带轮，一同步带套设于两同步带轮上，从而使电机4325能驱动该驱动轴4321正转或反转。

在具体实施例中，参照图4和图5，移载组件410包括安装于所述机架100上的移载安装架411，以及安装于该移载安装架411上的X向移载模组412。第二Z向移载组件420安装于X向移载模组412的滑块上，通过X向移载模组412带动第二Z向移载组件420沿X向移动。

其中，参照图4和图5，第二Z向移载组件420包括第一连接板421，第二连接板422和第二Z向气缸423。所述第二Z向气缸423通过第一连接板421安装于X向移载模组412的滑块上，所述第二Z向气缸423的驱动杆通过第二连接板422与夹取安装架431的上端连接。通过第二Z向气缸423带动夹取安装架431沿Z向移动。

在本实用新型的另一个实施例中，参照图1和图6，该蓝宝石衬底激光剥离设备的所述加工台200包括安装于所述机架100上的第二X向移载组件210，安装于所述第二X向移载组件210上的第二Y向移载组件220，以及安装于所述第二Y向移载组件220上的加工平台230。所述加工平台230上均匀设有多个用于蓝宝石基板600的第二负压吸附孔231。

在具体实施例中，参照图1和图6，所述第二负压吸附孔231的连接口延伸至加工平台230的侧部，所述第二负压吸附孔231的连接口通过气管连接气泵。具体地，加工平台230的上端设有“十”字形支撑部232，第二负压吸附孔231位于该“十”字形支撑部232的端面，以使蓝宝石基板600稳定地吸附于十”字形支撑部232的端面上。

优选的，参照图1和图6，所述加工平台230一侧的机架100上还设有抽风机构，抽风机构的抽风口240靠近加工平台230，通过抽风机构吸走GaN层大量吸收光子能量而分解形成液态Ga和氮气，集中处理。其中，抽风机构为成熟的现有技术，本实施例在此不进行赘述。

在具体实施例中，参照图1和图6，第二X向移载组件210包括均安装于所述机架100上的多条第二X向直线滑轨211和第二X向驱动部件212。多条第二X向直线滑轨211排列设置，第二Y向移载组件220安装于多条第二X向直线滑轨211的滑块和第二X向驱动部件212上，以使所述第二X向驱动部件212驱动第二Y向移载组件220沿第二X向直线滑轨211移动。其中，第二X向驱动部件212可以为丝杆结合电机的传动方式，也可以为无杆气缸的气动传动方式等等，因此，该第二X向驱动部件212为成熟的现有技术。

其中，参照图1和图6，第二Y向移载组件220包括安装于多条第二X向直线滑轨211的滑块和第二X向驱动部件212上的第二Y向移载板221，以及均安装于所述第二Y向移载板221上的多条第二Y向直线滑轨222和第二Y向驱动部件223。多条第二Y向直线滑轨222排列设置，加工平台230安装于多条第二Y向直线滑轨222的滑块和第二Y向驱动部件223上，以使第二Y向驱动部件223带动加工平台230沿第二Y向直线滑轨222移动。其中，第二Y向驱动部件223可以为丝杆结合电机的传动方式，也可以为无杆气缸的气动传动方式等等，因此，该第二X向驱动部件223为成熟的现有技术。

在本实用新型的另一个实施例中，参照图7和图8，该蓝宝石衬底激光剥离设备的所述激光剥离机构500包括安装于所述机架100上的激光器510、光路520和第三Z向移载组件530，以及安装于所述第三Z向移载组件530上的激光剥离头540。所述激光器510发出的激光束经过所述光路520传递至所述激光剥离头540，以使得激光剥离头540发出激光束穿透蓝宝石基板600。

其中，参照图8、图9和图10，所述光路520包括安装于所述机架100上的光路框架521。所述光路框架521分别与所述激光器510和所述激光剥离头540连接，所述光路框架521内依次设有多个反射部件522、扩束镜523和整形镜524，所述激光器510发出的激光束依次经过所述反射部件522、所述扩束镜523和所述整形镜524传递至所述激光剥离头540，激光束再从激光剥离头540射出穿透位于加工平台230上的蓝宝石基板600，从而实现对蓝宝石衬底的剥离。

进一步地，参照图8、图9和图10，所述光路框架521包括第一框架521a和第二框架521b。所述第一框架521a安装于所述机架100上，所述第一框架521a具有第一激光束入口5211和第一激光束出口5212，所述第一激光束入口5211与所述激光器510的激光束出口连通，所述第一框架内部521a设有多个所述反射部件522用于反射引导从所述第一激光束入口5211传进的激光束从所述第一激光束出口5212传出。

可以理解的是，参照图8、图9和图10，至少一反射部件522位于靠近第一激光束入口5211位置，至少一反射部件522位于靠近第一激光束出口5212，以使得反射部件522能接住从激光器510的激光束出口传出的激光束并通过反射引导激光束，使得激光束从第一激光束出口5212传出。

进一步地，参照图7、图9和图10，所述第二框架521b安装于所述第三Z向移载组件530，所述第二框架521b具有第二激光束入口5213和第二激光束出口5214，所述第二激光束入口5213与所述第一激光束出口5212通过一折叠管525连通，该折叠管525能够上下伸缩折叠。

更进一步地，参照图9和图10，所述第二激光束出口5214与所述激光剥离头540激光束入口连通。所述第二框架521b内部依次安装有所述反射部件522、所述扩束镜523和所述整形镜524。所述反射部件522靠近所述第二激光束入口5213，该反射部件522用于将从所述第一激光束出口5212沿折叠管525传入的激光束反射至所述扩束镜523，以使得光束依次经过所述扩束镜523和所述整形镜524传送至所述激光剥离头540。

可以理解的时，扩束镜523能够扩大或者缩小激光束大小，整形镜524能够聚焦激光束。具体地，整形镜524采用DOE整形镜。

优选的，参照图9和图10，所述整形镜524还包括第五Z向模组524a；第五Z向模组524a安装于所述第二框架521b的侧壁，所述整形镜514的侧端与第五Z向模组524a的滑块连接，以通过该第五Z向模组524a来调节整形镜524的高度，从而使整形镜524正对所述扩束镜523和所述第二激光束出口5214，确保激光束精准聚焦。

具体地，参照图9和图10，所述激光剥离头540包括振镜541和连接于该振镜541下方的场镜542。第二激光束出口5214通过连接管526与振镜541的激光束入口连通，激光束从第二激光束出口5214沿连接管526传进振镜541(高速电机反射镜)内，再经振镜541将激光束反射至场镜542，然后场镜542聚焦光能量(例如：放大镜在太阳下可以聚焦能量的作用)并将激光束照射位于所述加工平台230上的蓝宝石基板600，从而实现对蓝宝石衬底的剥离。

优选的，通过整形镜524和场镜542对激光束进行聚焦，使得激光束的聚焦焦深长达1000～1200μm，对于蓝宝石基板600上有翘曲的晶圆，在一定范围内也可保证激光束具有很稳定的剥离效果，使蓝宝石衬底剥离完全，从而使得剥离蓝宝石衬底的效果好。

在具体实施例中，参照图7，所述第三Z向移载组件530包括安装于所述机架100上的第三Z向移载立架531，以及安装于所述第三Z向移载立架531上的第三Z向移载模组532和多条第三Z向导轨533。所述激光剥离头540安装于所述第三Z向移载模组532的滑块上，所述第二框架521b安装于多条所述第三Z向导轨533的滑块上，通过所述第三Z向移载模组532带动激光剥离头540和第二框架521b上移或下移，可调节激光剥离头540的场镜542距离加工平台230的高度，以使场镜542处于合适剥离距离，剥离效果最佳。

可以理解的是，参照图7和图8，由于所述第二框架521b与第一框架521a之间连接有所述折叠管525，该折叠管525能够上下伸缩折叠，因此，在第二框架521b下移时，该折叠管525收缩折叠，在第二框架521b上移时，该折叠管525伸长，同时，折叠管525伸缩运动时，不会影响激光束穿过折叠管525内部传送。

其中，参照图11和图12，所述反射部件522包括安装于所述光路框架521内的反射镜安装架5221，以及安装于所述反射镜安装架5221上的反射镜5222。所述反射镜5222能够相对所述反射镜安装架5221调节反射角度，使反射镜5222能精准地接住并反射激光束。

进一步地，参照图11和图12，所述反射镜安装架5221上延伸有支撑板5223，所述支撑板5223上设有一支撑杆5224，所述支撑板5223上还螺纹连接有两螺栓5225，两所述螺栓5225与所述支撑杆5224呈三角形分布，且两所述螺栓5225与所述支撑杆5224的端部均伸出所述支撑板5223的侧端。所述反射镜522安装于一反射镜框架522a，所述反射镜框架522a与所述支撑板5223之间通过至少一弹簧522b连接，且所述反射镜框架522a背面(背离反射镜的一面)与两螺栓5225和支撑杆5224抵接。转动其中一所述螺栓5225朝靠近反射镜框架522a方向移动时，螺栓5225的端部推顶反射镜框架522a摆动，从而带动反射镜522摆动，从而调节反射镜522的反射角度。转动其中一所述螺栓5225朝远离反射镜框架522a方向移动时，所述弹簧522b也会拉动反射镜框架522a摆动并抵接螺栓5225的端部，也能调节反射镜522的反射角度。

更进一步地，参照图11和图12，两所述螺栓5225和所述支撑杆5224与所述反射镜框架522a抵接的一端均设有球形部5226，所述反射镜框架522a的背面设有圆锥形或半球形凹槽522c，每一球形部5226抵接于一所述凹槽522c内，调节反射镜522的反射角度，能使反射镜框架522a流畅地摆动。

优选的，参照图8和图9，所述第一框架521a和所述第二框架521b均为封闭框架。所述第一框架521a和所述第二框架521b均设有至少一连通其内部的进气口(图未示出)和出气口(图未示出)，所述出气口连接高压气体，以使第一框架521a和所述第二框架521b内充满高压气体，环境中的灰尘无法进入第一框架521a和所述第二框架521b内，使激光束稳定沿第一框架521a和所述第二框架521b传送，不受外界环境影响，稳定效果好。其中，高压气体可由气泵提供。

具体地，参照图8和图10，所述激光器510的激光束出口设有密封壳体511，该密封壳体511内设有倍频晶体模组(图未示出)，密封壳体511的激光束出口与第一激光束入口5211连通，以使得倍频晶体模组与激光器510呈一体设置。由于倍频晶体模组处于密封的环境中，环境中灰尘无法入侵至倍频晶体表面，同时第一框架521a和所述第二框架521b内充满高压气体，使得倍频晶体和光路520隔绝灰尘的效果好，密封性极高，极大地提高了倍频晶体的使用寿命。

由于，倍频晶体的使用寿命直接决定了光路520稳定性的主要因素，因此，本实施例中倍频晶体模组的设置方式，大大提高了激光剥离机构500的使用寿命。

在具体实施例中，所述激光器510采用全固态半导体(DPSS)激光器，能够稳定产生266nm波长的激光束，具有稳定发射激光束周期长、维护成本低的优点。

其中，参照图7，所述激光剥离机构500还包括CCD定位摄像头550。所述CCD定位摄像头550通过摄像头安装板551固定安装于所述第二框架521b，且所述CCD定位摄像头550位于激光剥离头540的一侧，通过所述CCD定位摄像头550能对工作平台230上的蓝宝石基板600实现区域精准剥离。

其中，所述蓝宝石衬底激光剥离设备包括有电控装置(图未示出)，加工台200、供料机构300、移载机构400和激光剥离机构500均与所述电控装置电性连接。本实施例中，所述电控装置可以根据实际生产需要采用PLC或者集成芯片来设置，由于所述电控装置属于现有技术中技术成型且成熟的技术，故对于所述电控装置如何控制所述蓝宝石衬底激光剥离设备工作理应为本领域技术人员熟知并能够掌握，故本实用新型在此对其控制原理便不再赘述。

本实施例的其余部分与实施例一相同，在本实施例中未解释的特征，均采用实施例一的解释，这里不再进行赘述。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims

1.蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于，包括机架，以及均安装于所述机架上的加工台、供料机构、移载机构和激光剥离机构；所述供料机构设于所述移载机构的一侧并用于提供蓝宝石基板，所述移载机构设于所述加工台的一侧并用于将所述供料机构上的蓝宝石基板移载于所述加工台，所述激光剥离机构设有于所述加工台的上方并用于发射激光束穿透位于所述加工台上的蓝宝石基板。

2.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述供料机构包括均安装于所述机架上的放料组件和取料组件，所述取料组件设于所述放料组件一侧并用于将放置于所述放料组件的蓝宝石基板取出；

3.根据权利要求2所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述取料组件包括设于所述机架上的第一X向移载组件，设于所述第一X向移载组件上的第一Y向移载组件，设于所述第一Y向移载组件上的取料架，以及设于所述取料架上的取料板；所述取料板上设有多个用于吸附蓝宝石基板的第一负压吸附孔。

4.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述移载机构包括设于所述机架上的移载组件，设于所述移载组件上的第二Z向移载组件，以及设于所述第二Z向移载组件上的夹取组件；

5.根据权利要求4所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述夹取驱动部件包括驱动轴、主动齿轮、多条丝杆、多个从动齿轮和驱动件；所述驱动轴竖直设置并转动连接于所述夹取安装架，且所述驱动轴的一端设有所述主动齿轮；所述驱动件安装于所述夹取安装架并驱动所述驱动轴转动；多条所述丝杆环形均布于所述夹取安装架并与该夹取安装架转动连接，且多条所述丝杆的轴线相交于一点；多条所述丝杆相互靠近的一端均安装于所述从动齿轮，且多个所述从动齿轮均于所述主动齿轮啮合连接；每一所述丝杆上均滑动连接于丝杆块，每一所述夹取块连接于一所述丝杆块。

6.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述加工台包括安装于所述机架上的第二X向移载组件，安装于所述第二X向移载组件上的第二Y向移载组件，以及安装于所述第二Y向移载组件上的加工平台；所述加工平台上均匀设有多个用于蓝宝石基板的第二负压吸附孔。

7.根据权利要求1所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述激光剥离机构包括安装于所述机架上的激光器、光路和第三Z向移载组件，以及安装于所述第三Z向移载组件上的激光剥离头；所述激光器发出的激光束经过所述光路传递至所述激光剥离头。

8.根据权利要求7所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述光路包括安装于所述机架上的光路框架；所述光路框架分别与所述激光器和所述激光剥离头连接，所述光路框架内依次设有多个反射部件、扩束镜和整形镜，所述激光器发出的激光束依次经过所述反射部件、所述扩束镜和所述整形镜传递至所述激光剥离头。

9.根据权利要求8所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述光路框架包括第一框架和第二框架；所述第一框架安装于所述机架上，所述第一框架具有第一激光束入口和第一激光束出口，所述第一激光束入口与所述激光器的激光束出口连通，所述第一框架内部设有多个所述反射部件用于引导从所述第一激光束入口进入的激光束从所述第一激光束出口传出；

所述第二框架安装于所述第三Z向移载组件，所述第二框架具有第二激光束入口和第二激光束出口，所述第二激光束入口与所述第一激光束出口通过一折叠管连通，该折叠管能够上下伸缩折叠；所述第二激光束出口与所述激光剥离头激光束入口连通；所述第二框架内部依次安装有所述反射部件、所述扩束镜和所述整形镜，所述反射部件靠近所述第二激光束入口并用于将从所述第一激光束出口传入的光束反射至所述扩束镜，以使得光束依次经过所述扩束镜和所述整形镜传送至所述激光剥离头。

10.根据权利要求9所述的蓝宝石衬底激光剥离设备，其特征在于：所述第一框架和所述第二框架均至少设有一连通其内部的进气口和出气口，所述出气口连接高压气体。