[发明专利]一种基于复合式支撑平台的激光剥离巨量转移设备

说明书

本发明公开了一种基于复合式支撑平台的激光剥离巨量转移设备，由激光相机系统、玻璃板传送系统和基板传送系统三部分组成，激光相机系统主要包括大理石平台、激光相机支撑梁、相机组件、激光头和光源；玻璃板传送系统主要包括：支座、直线电机、限位板、玻璃板传送架组件、上光栅尺和玻璃板载台组件；基板传送系统主要包括：下光栅尺、基板传送架直线电机、限位块、基板传送架组件、固定板组件、光栅尺和磁力支撑调节平台。借助激光剥离芯片至目标焊点，采用机械导轨实现基板和玻璃板快速宏运动对准，利用磁力支撑调节平台实现基板与玻璃板高精度快速微调整对准，两者共同作用，提升了芯片转移速度和转移良品率。

技术领域

本发明涉及一种芯片巨量转移技术，尤其涉及一种基于复合式支撑平台的激光剥离巨量转移设备。

背景技术

由发光二极管(Light Emitting Diode，LED)缩小至100微米以内的Mini/MicroLED具有超高解析度、高亮度、低功耗、无拼接缝隙及快响应等优点，被视为继LCD和OLED技术之后全新颇具活力的显示技术。Mini/Micro LED显示面板生产的工艺流程链长且复杂，主要包括芯片制备、芯片转移和缺陷检测与修复等环节，其中巨量转移是工艺流程链的最关键环节，直接影响了显示屏的生产成本、量产速度和良率。

相较于巨量转移其他技术方案，激光剥离释放技术跳过芯片拾取环节，通过高能量和高功率的激光穿过玻璃基板作用在黏附芯片的转移晶膜上，在光热或光化学反应的作用下，降低芯片与转移晶膜间的粘附力，借助重力，使芯片自行脱落在驱动板上，其转移速度约为100kk/h，转移良品率可达99.999％，是巨量转移方案中最具有潜力的方案。激光剥离巨量转移方案中，需要运动定位平台将吸附芯片的玻璃板以及驱动电路板运送到激光的下方，利用工业CCD相机精准获取Mini/Micro LED芯片的位置信息，通过运动定位平台微调驱动电路板，实现玻璃板上的芯片和驱动电路板上的焊点对准，在激光的作用下，使芯片剥落至驱动电路板的目标焊点上，通过电气互联完成显示面板的制备。在该过程中，运动定位平台的运行速度和定位精度是制约显示面板生产效率和良品率的关键所在。

运动定位平台常采用机械导轨、静压气浮力和磁力三种支承方式。气浮平台运动速度快，但定位速度偏低，且承载力不足。机械导轨支承平台具有较好的机动能力，能够实现大行程运动。磁力支承平台利用磁轴承非接触支撑，具有振动控制与振动抑制功能，以及较强的运动定位能力。

中国专利202110883029.9所述的巨量转移设备，通过“伺服马达-滚珠丝杠”模块驱动目标基板载台、芯片基板载台以及激光头，实现芯片的巨量转移。该方案采用“伺服马达-滚珠丝杠”驱动模块，仅能实现目标基板载台、芯片基板载台以及激光头的水平横向运动，存在较大的摩擦磨损和运动回程间隙，降低了载台的响应速度和运动精度。此外，当激光的能量不足以将芯片完全剥落至目标基板上时，受目标基板和芯片载台竖直距离的影响，未完全剥落的芯片无法完成转移，限制了芯片转移精度和芯片利用率的进一步提升。

中国专利201911124506.2所述的一种等间距芯片阵列巨量转移的对位装置及方法，借助横向驱动-直线导轨模组和竖直驱动-直线导轨模组分别实现芯片载台的横向和竖直运动，利用竖直驱动-直线导轨模组实现焊盘升降运动，采用刚柔耦合运动平台实现顶针机构运动，根据精密摄像装置检测LED芯片位置信息，控制芯片载台和焊盘快速精准对位，通过顶针的往复运动实现芯片依次剥离至目标基板，实现LED芯片转移。该方法虽提高了芯片转移的效率和良品率，但平台只能呈直角运动，不具备小角度偏转功能，制约了LED芯片的利用率和转移良品率的提升。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于复合式支撑平台的激光剥离巨量转移设备，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：