顶针机构及顶晶设备的制作方法

1.本技术属于固晶技术领域，更具体地说，是涉及一种顶针机构及顶晶设备。


背景技术：

2.现有led(light-emitting diode，发光二极管)固晶工艺中，需要顶针机构把蓝膜上承载的芯片逐一顶出，芯片从蓝膜上顶出后由固晶吸嘴将芯片吸取移送至固晶位。
3.现有技术中，顶针机构包括顶晶针与杆体，顶晶针与杆体为一体式结构。杆体通过紧固的方式安装在升降单元上，由升降单元带动顶针机构上升或下降。然而，当需要更换顶晶针时，需要将顶针机构整体从升降单元上卸下并更换新的顶针机构，操作过程较为不便，影响更换的效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种顶针机构及顶晶设备，以解决相关技术中存在的顶晶针更换的操作过程较为不便，影响更换的效率的问题。
5.为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案是：
6.一方面，提供一种顶针机构，包括：
7.顶晶针；
8.顶针套管，所述顶针套管上沿该顶针套管的轴向开设有安装孔；
9.顶针套，所述顶针套滑动安装于所述安装孔中，所述顶针套上开设有插穿部，所述插穿部用于在所述顶晶针穿过时展开以夹紧该顶晶针，以及用于在所述顶晶针拔出时收拢；
10.弹性件，一端与所述顶针套相抵，另一端与所述顶针套管相抵。
11.在一个实施例中，所述插穿部包括多个用于夹持所述顶晶针的夹持片，多个所述夹持片沿所述顶针套的轴线环型阵列分布。
12.此结构，插穿部通过多个夹持片夹持顶晶针，当需要更换顶晶针时，工作人员可以使用外部工具将原有的顶晶针从插穿部中拔出，使用外部工具将新的顶晶针插入插穿部的内部即可完成顶晶针的更换。
13.在一个实施例中，所述顶针套的外周面上开设有限位槽，所述顶针套管上安装有用于与所述限位槽配合以限制所述顶针套的移动行程的限位筒，所述限位筒伸入所述限位槽中。
14.此结构，通过设置限位筒对顶针套的行程进行限位，便于更换顶晶针。
15.在一个实施例中，所述限位筒伸出所述顶针套管的一端设置有外檐，所述外檐与所述顶针套管的外周面抵接。
16.此结构，通过设置外檐可以避免限位筒伸入顶针套管内部的长度过长而与顶针套之间发生干涉。
17.在一个实施例中，所述顶针套管的外周面上开设有凹槽，所述凹槽的底面开设有
供所述限位筒穿过的装配孔，所述外檐设于所述凹槽中，所述外檐与所述凹槽的底面抵接。
18.此结构，可以避免限位筒的外檐从顶针套管的外周面上凸出，便于将顶针套管安装于容纳腔的内部。
19.在一个实施例中，所述安装孔的内部安装有与所述顶针套相对设置的限位顶丝；所述弹性件的一端与所述顶针套相抵，所述弹性件的另一端与所述限位顶丝相抵。
20.此结构，通过调节限位顶丝可以调节弹性件的压缩量，进而调节弹性件的弹力，从而控制顶晶针对芯片的顶推力。
21.在一个实施例中，所述顶针机构还包括顶针杆和限位桩，所述顶针杆上开设有容纳腔，所述顶针套管和所述限位桩分别安装于所述容纳腔中；所述限位桩的一端与所述容纳腔的底壁相抵，所述限位桩的另一端穿过所述限位顶丝并与所述顶晶针相对设置。
22.此结构，设置顶针杆便于顶针机构与顶晶设备固定，通过设置限位桩可以对顶晶针的位置进行限定，以保证顶晶针可以刺穿蓝膜，将芯片从蓝膜上顶出。
23.在一个实施例中，所述顶针机构还包括套设于所述顶针套上的紧固套筒；所述顶针杆上设有第一锁紧部，所述紧固套筒上对应设有与所述第一锁紧部配合锁合的第二锁紧部。
24.此结构，通过设置紧固套筒可以将顶针套管固定于容纳腔的内部。
25.在一个实施例中，所述顶针机构还包括套设于所述顶晶针上的顶针引套，所述顶针套管套设于所述顶针引套上，所述顶针套设于所述顶针引套和所述弹性件之间。
26.此结构，通过设置顶针引套可以对顶晶针的运动方向进行限位，避免顶晶针出现偏移。
27.另一方面，提供一种顶晶设备，包括上述任一实施例提供的顶针机构和用于调节所述顶针机构的位置的微调机构，所述微调机构与所述顶针机构连接。
28.此结构，顶晶设备采用上述的顶针机构，可以快速对顶晶针进行更换，通过微调机构可以对顶针机构的位置进行微调。
29.本技术提供的顶针机构及顶晶设备的有益效果在于：顶针套滑动安装于顶针套管的安装孔中，并且在顶针套与顶针套管之间设置弹性件。通过设置弹性件可以减少顶晶针与芯片之间的硬接触。顶针套上开设有插穿部，插穿部在顶晶针穿过时展开夹紧顶晶针，并且插穿部在顶晶针拔出时收拢，从而可实现顶晶针与顶针套的可拆卸连接，进而便于对顶晶针的更换，效率高。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1为本技术实施例提供的顶针机构的结构示意图；
32.图2为本技术实施例提供的顶针机构的爆炸图；
33.图3为本技术实施例提供的顶针机构的局部剖面图；
34.图4为本技术实施例提供的弹性件、顶针套、顶晶针与限位筒装配的结构示意图；
35.图5为本技术实施例提供的顶针套管的结构示意图；
36.图6为本技术实施例提供的顶针套的结构示意图；
37.图7为本技术实施例提供的顶晶设备的结构示意图。
38.其中，图中各附图主要标记：
39.100、顶针杆；110、容纳腔；120、紧固套筒；
40.200、顶针套管；210、安装孔；220、装配孔；230、凹槽；
41.300、顶针套；310、插穿部；311、夹持片；320、限位槽；
42.400、弹性件；
43.500、顶晶针；
44.600、限位筒；610、外檐；
45.700、顶针引套；
46.810、限位顶丝；820、限位桩；
47.900、微调机构；910、支撑板；920、升降驱动单元；930、第一驱动单元；940、第二驱动单元。
具体实施方式
48.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
49.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
50.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。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
51.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
52.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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技术中的具体含义。
53.在整个说明书中参考“一个实施例”或“实施例”意味着结合实施例描述的特定特征，结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，“在一个实施例中”或“在一些实施例中”的短语出现在整个说明书的各个地方，并非所有的指代都是相同的实施例。此外，
在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式组合特定的特征，结构或特性。
54.请参阅图1-图3，现对本技术实施例提供的顶针机构进行说明。该顶针机构包括顶晶针500、顶针套管200、顶针套300以及弹性件400。其中，顶针套管200形成为筒状结构，并且顶针套管200的轴线沿竖直方向延伸。顶针套管200上沿该顶针套管200的轴向开设有安装孔210。弹性件400与顶针套300均安装于安装孔210的内部，并且顶针套300与安装孔210滑动连接，即顶针套300可以沿安装孔210的轴线方向往复运动。弹性件400位于顶针套300的下方，弹性件400的一端与顶针套300相抵，另一端与顶针套管200相抵。示例性地，可以使用弹簧作为弹性件400，弹簧的顶端套设在顶针套300底端的外周面上并与顶针套300相抵，弹簧的底端与顶针套管200相抵。顶针套300上开设有插穿部310，插穿部310用于在顶晶针500穿过时展开以供顶晶针500穿过后夹紧该顶晶针500，以及用于在顶晶针500拔出时收拢。插穿部310可以开设在顶针套300的端部，例如顶针套300的底端。示例性地，插穿部310可以使用弹性材料制成，当顶晶针500穿过时，插穿部310发生弹性变形，展开并夹紧该顶晶针500。当顶晶针500从插穿部310中拔出时，插穿部310在自身弹力作用下收拢。
55.本技术提供的顶针机构的有益效果在于：顶针套300滑动安装于顶针套管200的安装孔210中，并且在顶针套300与顶针套管200之间设置弹性件400。通过设置弹性件400可以减少顶晶针500与芯片之间的硬接触。具体而言，当顶晶针500与芯片抵接时，顶晶针500与顶针套300在外力作用下压缩弹性件400，利用弹性件400的压缩，减少顶晶针500与芯片之间的硬接触，对芯片起到保护的作用。当外力消失后，顶晶针500与顶针套300在弹性件400的弹力作用下复位。顶针套300上开设有插穿部310，插穿部310在顶晶针500穿过时展开，供顶晶针500穿过后夹紧该顶晶针500，并且插穿部310在顶晶针500拔出时收拢。当需要更换顶晶针500时，可以将原有的顶晶针500从顶针套300的插穿部310中拔出，并使用外部工具或人工将新的顶晶针500插入顶针套300的插穿部310中即可完成顶晶针500的更换。相较于将顶针机构整体更换而言，顶晶针500更换操作更为容易，提高了顶晶针500更换的效率。同时，由于不需要整体更换顶针机构，节约成本。
56.在一个实施例中，请参阅图2、图3与图6，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，插穿部310包括多个用于夹持顶晶针500的夹持片311。当插穿部310开设在顶针套300的底端时，顶晶针500的底端从多个夹持片311中伸出，夹持片311可以使用弹性材料制成，利用弹性材料自身的弹力夹持顶晶针500。示例性地，多个夹持片311沿顶针套300的轴线环型阵列分布。需要说明的是，夹持片311的数量为非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。在一种可能的实现方式中，可以在插穿部310上开设多个切边开口，利用多个切边开口将插穿部310分割成多个夹持片311，从而可为各夹持片311的弹性变形提供足够的避让空间。
57.插穿部310包括多个夹持片311，利用夹持片311自身的弹力夹持顶晶针500。当需要更换顶晶针500时，工作人员可以使用外部工具例如尖嘴钳或人工将原有的顶晶针500从顶针套300的插穿部310中拔出，再使用外部工具或人工将新的顶晶针500插入顶针套300的插穿部310中即可完成顶晶针500的更换。
58.在一个实施例中，请参阅图3、图4与图6，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，顶针套300的外周面上开设有限位槽320。示例性地，顶针套300的外周面设置有向外凸设的第一环形凸起与第二环形凸起，第一环形凸起与第二环形凸起间隔设
置，且第一环形凸起位于第二环形凸起的上方，第一环形凸起与第二环形凸起之间的间隔限定出限位槽320。顶针套管200上安装有用于与限位槽320配合以限制顶针套300的移动行程的限位筒600，限位筒600伸入限位槽320中。在一种可能的实现方式中，限位筒600的数量可以为多个，多个限位筒600沿顶针套管200的轴线环形阵列分布。需要说明的是，限位筒600的数量为非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。当限位筒600的数量为多个时，各限位筒600伸入顶针套管200内的一端伸入限位槽320中。具体而言，当顶晶针500未受到外力作用时，限位槽320的底壁与限位筒600的外周面相抵；当顶晶针500受到向下的外力带动顶针套300向下运动至极限位置时，限位槽320的顶壁与限位筒600的外周面相抵。
59.通过设置限位筒600可以对顶针套300的行程进行限位，在更换顶晶针500的过程中，在拔出原有顶晶针500时，限位筒600与限位槽320的底壁相抵，使得原有顶晶针500可以顺利拔出；在插入新的顶晶针500时，限位筒600与限位槽320的顶壁相抵，避免顶针套300与顶晶针500同步运动，使得顶针套300可以套设在顶晶针500的预设高度上。
60.在一个实施例中，请参阅图3，限位筒600的数量可为两个，两个限位筒600以顶针套管200的轴线呈对称分布。此结构，通过两个限位筒600可对顶针套300沿顶针套管200的径向进行限位，防止顶针套300大幅度摆动。
61.在一个实施例中，请参阅图2-图4，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，限位筒600伸出顶针套管200的一端设置有外檐610，外檐610与顶针套管200的外周面抵接。具体地，顶针套管200上开设有供限位筒600穿过的装配孔220。限位筒600的截面形状形成为t型结构，t型结构的竖直段从装配孔220伸入顶针套管200的内部，t型结构的水平段位于顶针套管200的外侧并与顶针套管200的外周面抵接。本实施例对于外檐610超出限位筒600主体部分的宽度并不限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
62.本实施例中，通过在限位筒600上设置外檐610，可避免限位筒600伸入顶针套管200内部的长度过长而与顶针套300之间发生干涉。
63.在一个实施例中，请参阅图3与图5，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，顶针套管200的外周面上开设有凹槽230，容易理解，凹槽230在顶针套管200的外周面上并向顶针套管200的内部方向凹陷。其中，凹槽230的形状可以为长方形、正方形等矩形。凹槽230的底面开设有供限位筒600穿过的装配孔220，外檐610设于凹槽230中，外檐610与凹槽230的底面抵接。值得一提的是，凹槽230的数量与限位筒600的数量相同，当限位筒600的数量为多个时，每个限位筒600的外檐610均对应容纳于一个凹槽230的内部。
64.本实施例中，通过在顶针套管200的外周面上开设凹槽230，当限位筒600与顶针套管200装配后，可以避免限位筒600的外檐610从顶针套管200的外周面上凸出，实现对外檐610的隐藏。而且，外檐610与凹槽230的底面抵接，增加了限位筒600与顶针套管200的连接强度，避免限位筒600的松动。
65.在一个实施例中，请参阅图2-图4，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，安装孔210的内部安装有与顶针套300相对设置的限位顶丝810。弹性件400的一端与顶针套300相抵，弹性件400的另一端与限位顶丝810相抵。具体而言，限位顶丝810位于顶针套300的下方，弹性件400设置在限位顶丝810与顶针套300之间。当使用弹簧作为弹性件400时，可以在限位顶丝810的顶端设置凸出部，弹簧的底端套设在凸出部上并与限位顶
丝810相抵。通过设置凸出部可以对弹性件400进行限位，同时保证限位顶丝810与弹性件400之间连接的稳定性，顶晶针500的底端从顶针套300中伸出后穿设在弹性件400的内部。
66.在一种可能的实现方式中，限位顶丝810与安装孔210可以通过螺纹连接，通过旋转限位顶丝810可以使限位顶丝810沿安装孔210的轴线上升或下降，进而调节弹性件400的压缩量来调节弹性件400的弹力。限位顶丝810的底端可以开设有缺口，当需要调节弹性件400的弹力时，可以使用外部工具伸入缺口的内部旋转限位顶丝810，从而调节弹性件400的弹性变形能力。
67.本实施例中，通过设置限位顶丝810可以调节弹性件400的压缩量，进而调节弹性件400的弹力，从而控制顶晶针500对芯片的顶推力。具体而言，当作业于红光芯片等比较脆的芯片时，顶晶针500刺穿蓝膜分离芯片时，若顶晶针500的顶推力过大，容易出现碎晶或者暗裂等情况，此时可以通过调节限位顶丝810将顶晶针500的顶推力调小。对一些比较顽固的芯片则可以调节限位顶丝810来调大顶晶针500的顶推力，从而保证取料吸附的牢靠，减少掉料。通过设置限位顶丝810可以提高顶针机构的通用性，使顶针机构适用于市面上不同种类的芯片。
68.在一个实施例中，请参阅图2-图4，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，顶针机构还包括顶针杆100和限位桩820，顶针杆100上开设有容纳腔110，顶针套管200和限位桩820分别安装于容纳腔110中。其中，顶针杆100的轴线沿竖直方向延伸，容纳腔110开设在顶针杆100的顶部。在一种可能的实现方式中，容纳腔110的内壁设置有台阶面，顶针套管200安装于容纳腔110的内部后，顶针套管200的底端与台阶面相抵，通过设置台阶面可以对顶针套管200进行限位，避免顶针套管200伸入容纳腔110内部的长度过长。
69.限位桩820的一端与容纳腔110的底壁相抵，限位桩820的另一端穿过限位顶丝810并与顶晶针500相对设置。具体而言，限位顶丝810开设有通孔，限位桩820的另一端穿设于通孔的内部。在一种可能的实现方式中，限位桩820包括底座以及安装于底座上方的顶杆。其中，底座与顶杆可以通过一次成型工艺形成为一体件。底座放置在容纳腔110的内部，顶杆的轴线沿竖直方向延伸，且顶杆的顶端穿设在限位顶丝810的通孔内部。
70.通过设置顶针杆100便于顶针机构与顶晶设备固定。限位桩820可以对顶晶针500的位置进行限定，从而保证顶晶针500可以刺穿蓝膜，将芯片从蓝膜上顶出。而且，限位桩820与顶晶针500的底端间隔设置，从而可为顶晶针500的上下移动提供足够的避让距离。
71.在一个实施例中，请参阅图2与图3，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，顶针机构还包括套设于顶针套300上的紧固套筒120。顶针杆100上设有第一锁紧部，紧固套筒120上对应设有与第一锁紧部配合锁合的第二锁紧部。在一种可能的实现方式中，第一锁紧部包括开设在顶针杆100上的多个切割口，具体而言，多个切割口开设在容纳腔110的侧壁上。多个切割口沿顶针杆100的轴线环形阵列分布，容易理解，多个切割口将容纳腔110的侧壁分割成多个夹持部，通过多个夹持部可以夹持容纳腔110内部的顶针套管200。需要说明的是，切割口的数量为非限制性的，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。
72.第一锁紧部还包括设置在容纳腔110外周面，即顶针杆100外周面上的外螺纹，第二锁紧部包括设置在紧固套筒120内周面与该外螺纹配合的内螺纹。当紧固套筒120套设在顶针杆100的顶端，并与顶针杆100的顶端螺纹连接时，可以挤压多个夹持部以将顶针套管
200加紧固定。当然，本实施例此处只是示例性的，在此不做唯一限定。例如，第一锁紧部还可以包括设置在容纳腔110外周面上的卡槽，第二锁紧部包括与该卡槽配合的凸起，当紧固套筒120套设在顶针杆100上，且凸起卡入卡槽的内部后，同样可以使多个夹持部加紧固定顶针套管200。
73.通过上述设置可以将顶针套管200夹持固定安装于顶针杆100上，避免顶晶针500的位置发生偏移。
74.在一个实施例中，请参阅图2与图3，作为本技术实施例提供的顶针机构的一种具体实施方式，顶针机构还包括套设于顶晶针500上的顶针引套700，其中，顶针引套700形成为筒状结构，顶针引套700安装于安装孔210的内部。示意性地，顶针引套700与安装孔210过盈配合。顶针套管200套设于顶针引套700上，顶针套300设于顶针引套700和弹性件400之间。
75.本实施例中，通过设置顶针引套700可以对顶晶针500的运动方向进行限位，避免顶晶针500压缩弹簧或者复位的过程中出现偏移。同时，顶针引套700与顶针套300的顶端相抵，可以避免顶针套300从顶针套管200的安装孔210中脱出。
76.在上述实施例的基础上，本技术还提供了一种顶晶设备，该顶晶设备包括上述任一实施例提供的顶针机构和用于调节顶针机构的位置的微调机构900，微调机构900与顶针机构连接，具体是与顶针杆100连接。
77.在一种可能的实现方式中，微调机构900包括支撑板910、安装于支撑板910上的升降驱动单元920、用于驱动支撑板910横向运动的第一驱动单元930以及用于驱动支撑板910纵向运动的第二驱动单元940。示例性地，顶晶设备还包括基板，第一驱动单元930包括第一调节板与第一驱动件，第一调节板位于基板的上方并与基板通过横向导轨连接，第一驱动件与横向导轨传动连接，从而第一驱动件可以驱动横向导轨横向运动，进而带动第一调节板相对基板横向运动。第二驱动单元940包括第二调节板与第二驱动件，第二调节板位于第一调节板的上方并与第一调节板通过纵向导轨连接，第二驱动件与纵向导轨传动连接，从而第二驱动件可以驱动纵向导轨纵向运动，进而带动第二调节板相对第一调节板纵向运动。支撑板910可以安装于第二调节板的上方，当第一调节板与第二调节板运动时可以带动支撑板910同步运动。示例性地，可以使用电机作为第一驱动件与第二驱动件，当电机工作时，带动第一调节板相对于基板横向运动以及带动第二调节板相对于第一调节板纵向运动。
78.顶针机构安装于升降驱动单元920上，具体而言，顶针机构的顶针杆100的底端与升降驱动单元920连接，当升降驱动单元920工作时可以带动顶针机构上升或下降。其中，升降驱动单元920包括升降驱动件例如音圈电机，本实施例此处不做唯一限定。通过第一驱动单元930、第二驱动单元940和升降驱动单元920可对顶针机构的位置进行多方位调节。
79.本技术实施例提供的顶晶设备的有益效果在于：采用上述任一实施例提供的顶针机构，减少顶晶针500与芯片之间的硬接触，保护芯片，提高固晶质量。当需要更换顶晶针500时，不需要将顶针机构整体更换，提高了顶晶针500更换的效率，节约成本。顶晶设备在工作的过程中，可以通过微调机构900对顶针机构的顶晶针500的位置进行多方位调节，从而可将蓝膜上不同位置处的芯片顶出。
80.以上仅为本技术的可选实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和
原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。