一种晶锭双激光头剥片设备的制作方法

本技术涉及晶锭激光加工，特指一种晶锭双激光头剥片设备。

背景技术：

1、晶锭具备优异的物理特性，可显著提升微波射频、电力电子等器件的性能与能效。但高昂的衬底成本影响了晶锭的广泛应用，多线切割技术会导致切割面较大的粗糙度与亚表面损伤，需要使用粗研磨工艺以去除晶片表面上的起伏。而激光剥离工艺可将剥离面晶片起伏控制在极低的水平，因而可省略粗研磨步骤，从而节约了时间、设备及人力成本。

2、目前业内应用在晶锭切割行业的主要是金刚石线切割。然而线切割技术的损耗率太高，而且工时太长；以砂浆线切割为例，多达40%的晶锭以粉尘的形式浪费掉，而且切割线的高速行走过程还会造成20~50μm的粗糙起伏与表面/亚表面结构损伤；据分析，晶锭线切割技术的总材料损耗量高达30%~50%，而对于8寸及以上的晶锭，线切割的破片率大幅提高，量产成本急剧上升。

3、目前业内的晶锭激光切割剥片应用设备都是采用一个激光切割头。如专利公开号为cn223492326u的实用新型公开了一种晶锭剥片装置，该现有技术通过采用一个激光切割头和一个加工平台，激光剥片时，工作效率较低。

4、因此，现有技术还具有改进和发展的空间。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的问题，本实用新型提出了一种晶锭双激光头剥片设备，通过设置双激光光路组件和双激光头组件配合工作，进而可提升激光剥片时的工作效率。

2、为了实现上述目的，本实用新型应用的技术方案如下：

3、一种晶锭双激光头剥片设备，包括底座和机架，所述机架固定于底座上；所述机架顶端安装有双激光光路组件，机架前端安装有双激光头组件，双激光光路组件与双激光头组件上端对应设置；所述底座上活动设有用于装载晶锭的载台组件，载台组件位于双激光头组件下方，双激光头组件下端与载台组件上的晶锭对应设置；所述载台组件可沿底座的x轴方向和y轴方向直线位移，以调整晶锭相对双激光头组件下端的位置变化。

4、根据上述方案，所述双激光光路组件包括并排设置的激光一光路组件和激光二光路组件；所述双激光头组件包括并排设置的激光一出光组件和激光二出光组件；所述激光一光路组件与激光一出光组件对应设置；所述激光二光路组件与激光二出光组件对应设置；所述激光一出光组件和激光二出光组件分别与载台组件上装载的晶锭对应设置。

5、根据上述方案，所述激光一光路组件包括激光一激光器、激光一光路整形装置、激光一光路反射装置一和激光一光路反射装置二；所述激光一激光器的出光端与激光一光路反射装置一的进光端对应设置，激光一光路反射装置一的出光端与激光一光路整形装置的进光端对应设置，激光一光路整形装置的出光端与激光一光路反射装置二的进光端对应设置，激光一光路反射装置二的出光端与激光一出光组件的进光端对应设置。

6、根据上述方案，所述激光一出光组件包括激光一升降z轴固定板、激光一升降z轴电机以及激光一升降整形光路装置；所述激光一升降z轴固定板上竖直设有激光一升降z轴导轨，激光一升降整形光路装置与激光一升降z轴导轨滑动连接，激光一升降z轴电机用于驱动激光一升降整形光路装置升降，激光一光路反射装置二的出光端与激光一升降整形光路装置上端对应设置，激光一升降整形光路装置下端设有激光一整形后出光位以及激光一跟随测高仪。

7、根据上述方案，所述激光二光路组件包括激光二激光器、激光二光路反射装置一、激光二光路整形装置以及激光二光路反射装置二；所述激光二激光器的出光端与激光二光路反射装置一的进光端对应设置，激光二光路反射装置一的出光端与激光二光路整形装置的进光端对应设置，激光二光路整形装置的出光端与激光二光路反射装置二的进光端对应设置，激光二光路反射装置二的出光端与激光二出光组件对应设置。

8、根据上述方案，所述激光二出光组件包括激光二升降z轴固定板、激光二升降z轴电机以及激光二升降整形光路装置；所述激光二升降z轴固定板上竖直设有激光二升降z轴导轨，激光二升降整形光路装置与激光二升降z轴导轨滑动连接，激光二升降z轴电机用于驱动激光二升降整形光路装置升降，激光二光路反射装置二的出光端与激光二升降整形光路装置上端对应设置，所述激光二升降整形光路装置下端设有激光二跟随测高仪和激光二整形后出光位。

9、根据上述方案，所述载台组件包括x轴直线运动平台、y轴直线运动平台、dd直驱旋转电机、陶瓷吸附载台以及激光功率仪；所述x轴直线运动平台可前后移动地设于底座上，y轴直线运动平台可左右移动地设于x轴直线运动平台上，dd直驱旋转电机和激光功率仪安装于y轴直线运动平台上，dd直驱旋转电机的输出端与陶瓷吸附载台驱动连接，陶瓷吸附载台用于装载并固定晶锭。

10、根据上述方案，所述机架前端安装有测高仪组件，测高仪组件位于双激光头组件的一侧，并位于载台组件上方；所述测高仪组件包括电阻率测试仪31、测高仪以及电阻率测试仪z轴电机，电阻率测试仪z轴电机用于驱动电阻率测试仪和测高仪升降。

11、根据上述方案，所述双激光头组件上安装有视觉定位组件，视觉定位组件包括并排设置的视觉定位对焦镜头一和视觉定位对焦镜头二。

12、根据上述方案，所述底座包括上底座和下底座，机架固定于上底座上，上底座固定于下底座上，下底座的底部上设有多个定位支脚；所述上底座为大理石材质。

13、本实用新型有益效果：

14、本实用新型这样设置，将晶锭装载至载台组件上，通过调整载台组件在x轴方向和y轴方向的位置，进而调整晶锭的位置，然后通过双激光光路组件发出激光光束，激光光束经双激光头组件后对晶锭进行扫描加工，在晶锭内部形成改质层，从而在晶锭上剥离出晶片；通过设置双激光光路组件和双激光头组件配合工作，进而可提升激光剥片时的工作效率。

1.一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述双激光光路组件（40）包括并排设置的激光一光路组件和激光二光路组件；所述双激光头组件（50）包括并排设置的激光一出光组件和激光二出光组件；所述激光一光路组件与激光一出光组件对应设置；所述激光二光路组件与激光二出光组件对应设置；所述激光一出光组件和激光二出光组件分别与载台组件（20）上装载的晶锭对应设置。

3.根据权利要求2所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述激光一光路组件包括激光一激光器（41）、激光一光路整形装置（42）、激光一光路反射装置一（43）和激光一光路反射装置二（44）；所述激光一激光器（41）的出光端与激光一光路反射装置一（43）的进光端对应设置，所述激光一光路反射装置一（43）的出光端与激光一光路整形装置（42）的进光端对应设置，所述激光一光路整形装置（42）的出光端与激光一光路反射装置二（44）的进光端对应设置，所述激光一光路反射装置二（44）的出光端与激光一出光组件的进光端对应设置。

4.根据权利要求3所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述激光一出光组件包括激光一升降z轴固定板（51）、激光一升降z轴电机（52）以及激光一升降整形光路装置（54）；所述激光一升降z轴固定板（51）上竖直设有激光一升降z轴导轨（53），所述激光一升降整形光路装置（54）与激光一升降z轴导轨（53）滑动连接，所述激光一升降z轴电机（52）用于驱动激光一升降整形光路装置（54）升降，所述激光一光路反射装置二（44）的出光端与激光一升降整形光路装置（54）上端对应设置，所述激光一升降整形光路装置（54）下端设有激光一整形后出光位（511）以及激光一跟随测高仪（55）。

5.根据权利要求2所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述激光二光路组件包括激光二激光器（45）、激光二光路反射装置一（46）、激光二光路整形装置（47）以及激光二光路反射装置二（48）；所述激光二激光器（45）的出光端与激光二光路反射装置一（46）的进光端对应设置，所述激光二光路反射装置一（46）的出光端与激光二光路整形装置（47）的进光端对应设置，所述激光二光路整形装置（47）的出光端与激光二光路反射装置二（48）的进光端对应设置，所述激光二光路反射装置二（48）的出光端与激光二出光组件对应设置。

6.根据权利要求5所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述激光二出光组件包括激光二升降z轴固定板（57）、激光二升降z轴电机（58）以及激光二升降整形光路装置（59）；所述激光二升降z轴固定板（57）上竖直设有激光二升降z轴导轨（56），所述激光二升降整形光路装置（59）与激光二升降z轴导轨（56）滑动连接，所述激光二升降z轴电机（58）用于驱动激光二升降整形光路装置（59）升降，所述激光二光路反射装置二（48）的出光端与激光二升降整形光路装置（59）上端对应设置，所述激光二升降整形光路装置（59）下端设有激光二跟随测高仪（510）和激光二整形后出光位（512）。

7.根据权利要求2所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述载台组件（20）包括x轴直线运动平台（21）、y轴直线运动平台（22）、dd直驱旋转电机（23）、陶瓷吸附载台（24）以及激光功率仪（25）；所述x轴直线运动平台（21）可前后移动地设于底座（10）上，所述y轴直线运动平台（22）可左右移动地设于x轴直线运动平台（21）上，所述dd直驱旋转电机（23）和激光功率仪（25）安装于y轴直线运动平台（22）上，所述dd直驱旋转电机（23）的输出端与陶瓷吸附载台（24）驱动连接，所述陶瓷吸附载台（24）用于装载并固定晶锭。

8.根据权利要求2所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述机架（11）前端安装有测高仪组件（30），所述测高仪组件（30）位于双激光头组件（50）的一侧，并位于载台组件（20）上方；所述测高仪组件（30）包括电阻率测试仪（31）、测高仪（32）以及电阻率测试仪z轴电机（33），所述电阻率测试仪z轴电机（33）用于驱动电阻率测试仪（31）和测高仪（32）升降。

9.根据权利要求2所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述双激光头组件（50）上安装有视觉定位组件（60），所述视觉定位组件（60）包括并排设置的视觉定位对焦镜头一（61）和视觉定位对焦镜头二（62）。

10.根据权利要求1所述的一种晶锭双激光头剥片设备，其特征在于：所述底座（10）包括上底座和下底座，所述机架（11）固定于上底座上，所述上底座固定于下底座上，所述下底座的底部上设有多个定位支脚；所述上底座为大理石材质。