CN101632165A - 用于传输工具的拾取器以及具有该拾取器的传输工具 - Google Patents
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Abstract
一种用于传输工具的拾取器包括:连接于用于传输拾取器的传输模块的拾取器主体;安装于所述拾取器主体以能够垂直地移动的吸杆,其内具有在上、下方向贯穿形成的真空管路,其下端具有用于吸持半导体装置的吸头,且其上端具有气动连接部分,该气动连接部分连接于用于生成真空压使得所述吸头能够吸持半导体装置的真空压生成器;用于通过向下提供弹力而允许所述吸头维持相对于拾取器主体向下移动的状态的弹性部件;及安装于所述拾取器主体的气压缸单元,用于通过气动压力相对于所述拾取器主体向上移动所述吸杆。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于传输工具的拾取器,尤其涉及一种用于能够拾取例如半导体装置的要传输的物体的传输工具的拾取器,以及具有该拾取器的传输工具。
背景技术
在制造半导体装置的过程中,已经过封装处理的半导体装置必须经过各种测试,比如电特性测试,例如DC特性以及用于测试抵抗外部热的可靠性的老化测试。根据测试结果,半导体装置分为好的或坏的。
为了测试或分拣处理,将半导体装置装载在每个托盘和/或板子上,托盘顺序传送。
装载在每一托盘和/或板子上的半导体装置由传输工具拾取并传输至测试设备的插孔、托盘、板子等,从而测试或分拣。
用于拾取半导体装置的常规传输工具包括吸杆,其一端具有吸头,该吸头用于通过形成真空压吸持半导体装置的上表面;以及用于垂直移动该吸杆的气压缸单元。
这里,气压缸单元设置有与用于供应空气的供气管连接的连接部分,藉此通过空气供给向上或向下移动吸杆。
将传输工具配置为具有两个、四个、八个拾取器等作为一套,藉此一次传输多个半导体装置。用于传输工具的拾取器的数量以及配置根据传输工具的结构决定。
由于根据一套中拾取器的数量和配置决定要传输的半导体装置的数量,用于传输工具的拾取器的结构极大地影响使用这种传输工具的半导体装置测试器或者半导体装置分拣器的性能。
另外,当在传输过程中,用于传输工具的拾取器的吸头开始与半导体装置接触时,可能破坏半导体装置,或者由于向其施加的接触压使得半导体装置的引线变形。
此外,由于半导体装置的高度可能改变,应根据半导体装置的变化的高度提供额外的用于传输工具的拾取器。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种具有能够使多个拾取器形成一套拾取器的结构的传输工具。
本发明的另一个目的是提供一种能够最小化施于要传输的半导体装置的压力的用于传输工具的拾取器。
本发明的再一个目的是提供一种拾取器,用于能够不受限于根据半导体装置的类型而不同的半导体装置的高度传输半导体装置的传输工具。
为实现上述目的,提供一种用于传输工具的拾取器,包括:连接于用于移动拾取器的传输模块的拾取器主体;安装于该拾取器体以便可垂直移动的吸杆,该吸杆内具有沿上、下方向贯穿形成的真空管路,其下端用于吸持半导体装置的吸头,和其上端的气动连接部分,该气动连接部分连接于用于生成真空压使得该吸头能够吸持半导体装置的真空压发生器;用于通过向下施加弹力至该吸杆,维持该吸杆相对于该拾取器主体的向下移动的状态的弹性部件;以及安装于该拾取器主体的气压缸单元,用于通过气动压力相对于该拾取器主体向上移动该吸杆。
该拾取器主体可形成有一个或更多个用于在吸杆垂直移动时阻止吸杆旋转的导向孔。
该导向孔可形成为具有多边形形状,沿该导向孔移动的吸杆的一部分具有多边形形状。
该弹性部件可为安装于该拾取器主体下并插入有该吸杆的螺旋弹簧。
该拾取器主体可包括第一体部分;及连接于该第一体部分的第二体部分,该第二体部分中有该气压缸单元。
该气压缸单元可包括可移动地插入该第二体部分的向上打开的气缸空间的活塞管,该活塞管连接于吸杆的上端,用于通过活塞管的移动来移动吸杆,以及形成在活塞管下端用于排出空气的排气口,活塞管的上端连接于用于供应空气至排气口的供气管,及在活塞管的外部圆周表面上形成的密封部分,用于通过阻止排放至排气口的空气在该气缸空间外面流动而通过排气口供应的空气的压力来向上移动该活塞管。
该第一体部分可形成有在其上侧以及下侧的支撑突出,使得第二体部分的上端及下端能够插入并与其连接。
为实现这些目的,也提供一种传输工具,包括:一个或更多个所述拾取器;与该拾取器连接的传输模块,用于移动该拾取器。
为实现这些目的,还提供一种用于传输工具的拾取器,包括:连接于用于移动拾取器的传输模块的拾取器主体;安装在该拾取器主体以便可垂直移动的吸杆,该吸杆内具有在上、下方向贯穿形成的真空管路,其下端用于吸持半导体装置的吸头,以及其上端的气动连接部分,该气动连接部分连接至用于生成真空压使得该吸头可吸持半导体装置的真空压生成器;用于相对于该拾取器主体向下施加弹力至吸杆的弹性部件;以及安装于该拾取器体的气压缸单元,用于通过气动压力相对于该拾取器主体垂直移动吸杆。
该气压缸单元可配置以具有两个气动室。且,该气压缸单元可包括:彼此平行地安装于该拾取器主体的第一以及第二导轴,第一及第二导轴内有管路;以及连接于该第一及第二导轴以便可垂直移动的缸体,该缸体具有连接于该第一导轴的管路的第一气动室,以及由连接于该第二导轴的密封部分划分为两个室空间的第二气动室,两个室空间分别连接于第二导轴的管路以及第一气动室,该吸杆安装于缸体一侧以便可垂直移动。
该缸体可形成有一个或更多个与该吸杆连接、用于阻止该吸杆旋转的导向孔。
该导向孔可形成为具有多边形形状,沿该导向孔移动的吸杆的一部分具有多边形形状,弹性部件可为安装在该拾取器主体下且插入有吸杆的螺旋弹簧。
依照本发明的用于传输工具的拾取器具有一个优点,在于因为使用单个的气压缸以减少由气压缸占用的空间,拾取器的安装空间减至最小。
依照本发明的用于传输工具的拾取器具有一个优点,在于因为使用单个的气压缸以减少拾取器占用的空间,传输工具可设置有更大数量的拾取器。特别地,通过最小化相邻拾取器之间的间隔并调整该间隔可将该用于传输工具的拾取器应用到任何不同标准的装置。
依照本发明的用于传输工具的拾取器具有一个优点,在于因为用于传输工具的拾取器最小化吸头对要吸持的半导体装置的上表面的接触力,可避免接触力导致的半导体装置的损坏或半导体装置的引线的变形。
依照本发明的用于传输工具的拾取器具有一个优点,在于因为吸头配置为当接触要拾取的半导体装置的上表面时可向上移动,用于传输工具的拾取器能够不受限于半导体装置根据半导体装置的类型而不同的高度,传输半导体装置。
附图说明
图1为按照本发明的用于传输工具的拾取器的透视图;
图2为图1的用于传输工具的拾取器的分解透视图;
图3为图1的用于传输工具的拾取器的剖面图;
图4为显示图1的用于传输工具的拾取器的吸头吸持半导体装置后向上移动的状态的视图;
图5为依照本发明第二种实施方案的用于传输工具的拾取器的分解透视图;
图6为图5的用于传输工具的拾取器的剖面图;以及
图7为显示图6的用于传输工具的拾取器向下移动以吸持半导体装置的状态的剖面图。
具体实施方式
以下,将参照附图更详细地说明依照本发明的用于传输工具的拾取器。
图1为按照本发明的用于传输工具的拾取器的透视图,图2为图1的用于传输工具的拾取器的分解透视图,图3为图1的用于传输工具的拾取器的剖面图,图4为显示图1的用于传输工具的拾取器的吸头吸持半导体装置之后向上移动的状态的视图。
依照本发明的传输工具包括在控制器(未示出)的控制下移动的传输模块(未示出);及一个或多个连接于该传输模块以随传输模块的移动而移动的拾取器,用于拾取半导体装置1并将所拾取的半导体装置1装载至另一个位置。
该传输模块包括用于装配一个或多个拾取器的装配部分,以及用于在X方向、或Y方向、或X-Y方向等移动该装配部分的传输装置。
如图1至图3所示,该拾取器包括拾取器主体100,安装于拾取器主体100以便可垂直地移动的吸杆200,用于提供弹力至吸杆200的下侧的弹性部件310,及用于向上移动吸杆200的气压缸单元300。
如图1及图2所示,拾取器主体100的一侧通过螺钉等连接于该传输模块,使得吸杆200可垂直地移动。
拾取器主体100可实施为一个部件。或如图1及图2所示,拾取器主体100可实施为包括具有可移动安装的吸杆200的第一体部分110,以及固定连接于第一体部分110且其中安装有气压缸单元300的第二体部分120的多个部件。这里,该第二体部分120可具有螺纹孔121以经由其连接于该传输模块。
拾取器主体100的第一体部分110可形成有一个或更多个用于在吸杆200垂直移动时阻止吸杆200旋转的导向孔111。
可以将导向孔111实施为使得其断面能够具有各种形状,且可具有例如正方形的多边形形状,以阻止插入其中的吸杆200旋转。可以配置吸杆200以使得沿导向孔111移动的吸杆200的一部分具有与导向孔111的断面形状相符的多边形形状。只要能够阻止吸杆200旋转,导向孔111的内圆周表面以及吸杆200的外圆周表面可具有任何形状。
第一及第二体部分110及120可关于彼此在上、下方向相对地移动。为了阻止第一及第二体部分110及120的相对移动,第一及第二体部分110及120可优选地彼此插入并连接。第一体部分110可形成有在其上侧及下侧的支撑突出112及113,使得第二体部分120的上端及下端能够插入并与其连接。
吸杆200安装于拾取器主体100以便可垂直地移动,且其中具有在上、下方向贯穿形成的真空管路210。
用于吸持半导体装置1的吸头200可形成于吸杆200的下端,或可作为附加部件与吸杆200连接。气动连接部分230可形成于吸头200的上端,或可作为附加部件与其连接。这里,气动连接部分230通过气压传动管道连接至用于生成真空压使得吸头200能够吸持半导体装置1的真空压生成器。
可配置弹性部件310以提供相对于拾取器主体100的弹力至吸杆200下侧,即,朝向半导体装置1。实施弹性部件310以提供与半导体装置1相反方向的弹力也是可能的。
弹性部件310可实施为安装于拾取器主体100下的螺旋弹簧,且将吸杆200插入。这里,可在吸杆200的外圆周表面上形成用于支撑该螺旋弹簧的突出钳口241。
气压缸单元300安装于拾取器主体100,藉此通过气动压力相对于拾取器主体100向上移动吸杆200.
气压缸单元300可包括可移动地插入第二体部分120的向上开口的气缸空间123的活塞管320,活塞管320在上端连接于吸杆200,用于通过活塞管320的移动移动吸杆200.
沿上、下方向在活塞管320贯穿形成管路321。用于排出空气至气缸空间123中的排气口322形成于活塞管320的下端。且,用于供应空气至排气口322的供气管(未示出)连接于活塞管320的上端。
在活塞管320的外圆周表面,可形成密封部分324,用于通过阻止排出至排气口322的空气在气缸空间123外流动而通过排气口322供应的空气的压力来向上移动活塞管320。
如图3所示,密封部分324可实施为向外突出的环形突出。用于维持减小与气缸空间123内壁的摩擦力的密封部分324的密封状态的附加密封部件可安装于密封部分324的外围部分。
用于插入活塞管320并阻止活塞管320向外偏离以及横向移动的导向环325可连接于气缸空间123的上端。可在第二体部分120的侧壁贯穿地形成通孔(未示出),使得由于导向环325的设置,由密封部分324划分为两个空间的气缸空间123的上部空间内的空气能够顺利地排放。
活塞管320通过连接部件330连接于吸杆200使得它的垂直移动能够传送至吸杆200。
将参照附图更详细地说明用于传输工具的拾取器的操作。
用于传输工具的拾取器通过传送模块在要拾取的半导体装置1上方移动。如图4所示,用于传输工具的拾取器的吸杆200处于向上移动的状态。这里,该半导体装置1还未被吸持至吸杆。
气压缸单元300利用维持通过活塞管320的排气口322注入到气缸空间123中的空气的状态来维持吸杆200向上移动的状态。
当用于传输工具的拾取器朝要传输的半导体装置1移动时,气压缸单元300停止通过排气口322将空气注入气缸空间123内。相应地,通过弹性部件310将弹力施加至吸杆200,藉此向下移动吸杆200,即,在半导体装置1的上表面上。
随着吸杆200向下移动,吸杆200的吸头220开始接触装在托盘或承座(socket)等上的半导体装置1。在此,由于吸头220的接触力,半导体装置1的引线可能轻微地变形。为了防止引线轻微地变形,使用例如螺旋弹簧这样的弹性部件,通过调整螺旋弹簧的弹性能够轻易地控制接触力,替代不易控制接触力的气动压力的使用。
当吸杆200在半导体装置1上方移动时,通过连接于吸杆200的气动连接部分230将空气吸至吸头220。相应地,在吸头220下生成吸引空气的真空压。
通过吸头220下生成的真空压,半导体装置1被吸持至吸杆220从而以备拾取。
这里,气压缸单元300通过活塞管320的排气口322将空气注入气缸空间123内。相应地,如图4所示,吸杆200向上移动,且半导体装置1以吸持至吸杆200的状态向上移动。
一旦半导体装置以吸持至吸杆200的状态向上移动,传输模块便由控制信号移动至半导体装置1将被移动的位置。
依照本发明的用于传输工具的拾取器中,使用单个的气缸以减少气压缸占用的空间。相应地,相邻拾取器之间的间距最小化,从而提供能够使得多个拾取器形成一套更大数量的拾取器的传输工具。
本发明的技术特征为在拾取器接近半导体装置时,最小化由用于传输工具的拾取器施于要吸持的半导体装置上表面的接触力。因此,本发明也可适用于使用两个气压缸的双作用气缸,或使用两个或更多个气压缸的气缸。
图5为依照本发明的第二实施方案的用于传输工具的拾取器的分解透视图,图6为图5的用于传输工具的拾取器的剖面图,图7为显示图6的用于传输工具的拾取器向下移动以吸持半导体装置的状态的剖面图。
如图5至图7所示,依照本发明的第二实施方案的用于传输工具的拾取器包括:连接于用于移动拾取器的传输模块的拾取器主体400;安装于拾取器主体400以便可垂直地移动的吸杆500,吸杆500内具有在上、下方向贯穿形成的真空管路510,其下端用于吸持半导体装置1的吸头520,及其上端的气动连接部分530,该气动连接部分530连接于用于生成真空压使得吸头520可吸持半导体装置1的真空压生成器(未示出),用于相对于拾取器主体400向下施加弹力到吸杆500的弹性部件710以及安装于拾取器主体400的气压缸单元600,用于通过气动压力相对于拾取器主体400垂直地移动吸杆500。
拾取器主体400可具有各种形状和配置以可拆卸地连接于该传输模块。这里,拾取器主体400在其一侧可具有至少一个螺纹孔401以通过其连接于该传输模块。
安装吸杆500以便可相对于拾取器主体100垂直地移动,且在其中形成有沿上、下方向贯穿形成的真空管路510。
用于吸持半导体装置1的吸头520可形成在吸杆500的下端,或可作为附加部件与其连接。气动连接部分530可形成在吸头500的上端,或作为附加部件与其连接。这里,气动连接部分530通过气压传动管道连接于用于生成真空压以使吸头520能够吸持半导体装置1的真空压生成器。
可配置弹性部件710以通过提供弹力至吸杆500下侧来维持吸杆500相对于拾取器主体400向下移动的状态,即,朝向半导体装置1。实施弹性部件710以提供与半导体装置1相反方向上的弹力也是可能的。
弹性部件710可安装于吸杆500的上侧或下侧,且可实施为插入有吸杆500的螺旋弹簧。这里,可在吸杆500的外圆周表面上形成用于支撑该螺旋弹簧即弹性部件710的突出钳口541。
连接于吸杆500、用于垂直地移动吸杆500的气压缸单元600可具有各种配置,且可具有两个气动室。
如图6及图7所示,气压缸单元600可包括:彼此平行地安装于拾取器主体400的第一及第二导轴610、620,第一及第二导轴610、620其中具有管路611、621;及连接于第一及第二导轴610、620以垂直地移动的缸体630,缸体630具有分别连接于第一导轴610的管路611的第一气动室631,以及连接于第二导轴620的管路621的第二气动室632。
第一及第二导轴610、620通过螺钉等固定连接于一个或更多个形成在拾取器主体400上的连接孔403。并且,分别形成于第一及第二导轴610、620的管路611、621通过气压传动管道分别连接于气压传动装置。这里,附图标记404表示用于将第一及第二导轴610、620固定至拾取器主体400的固定部件。
吸杆500安装于缸体630的一侧以便可垂直地移动。一个或更多个用于连接吸杆500并阻止其旋转的导向孔635可形成于缸体630的一侧。
导向孔635可形成为具有多边形形状以阻止吸杆500旋转,且吸杆500可配置为使得沿导向孔635移动的吸杆500的一部分具有多边形形状。只要能够阻止吸杆500旋转,导向孔635的内圆周表面以及吸杆500的外圆周表面可具有任何形状。
缸体630由一个或更多个部件组成,并形成有第一及第二气动室631、632。
第一及第二导轴610、620分别插入第一及第二气动室631、631之中。第一气动室631连接于第一导轴610的管路611,第二气动室632由连接于第二导轴620的密封部分612划分为两个室空间632a、632b。这里,两个室空间632a、632b分别由连接路径633连接于第二导轴620的管路621及第一气动室631。
这里,第一及第二气动室631、632分别由上部及下部的密封部件645密封。且,密封部件645分别适配于第一及第二导轴610、620以在密封状态沿第一及第二导轴610、620垂直地移动。
密封部分612可包括连接第二导轴620或朝/从第二导轴620突出的突出部分612b以将第二气动室630划分为上部及下部室空间632a、632b;以及安装在突出部分612b用于将两个气动室632a、632b彼此分开的密封部件612a。
将参照附图更详细地说明依照本发明第二实施方案的用于传输工具的拾取器的操作。
在控制器(未示出)的控制下,连接于传输模块的用于传输工具的拾取器移动至要拾取的半导体装置上方某一位置。如图7所示,用于传输工具的拾取器的吸杆500在最上侧。
一旦用于传输工具的拾取器在对应各个拾取器的半导体装置1的上方移动,气压缸单元600便在控制器的控制下移动吸杆500至下侧,即朝向半导体装置1的上表面。
向下移动时,吸杆500开始接触半导体装置1的上表面。当半导体装置1的高度改变或半导体装置1不稳固地装在托盘上时,半导体装置1的上表面可高于吸杆500的最低位置放置。
吸杆500安装于拾取器主体400以便可垂直地移动。相应地,即使气压缸单元600朝比半导体装置1的上表面更低的位置移动吸杆500,由于其在拾取器主体400可垂直移动,吸杆500不降低。
吸杆500通过提供弹力至吸杆500下侧的弹性部件710维持对半导体装置1上表面的接触状态。相应地,一旦真空管路510产生真空压,半导体装置1便被顺利地吸持至吸杆500的吸头520。这里,能够通过调整弹性部件710的弹性系数优化施加到半导体装置1的接触力。
一旦半导体装置1被吸持至吸杆500,气压缸单元600便向上移动吸杆500。且传输模块传输半导体装置1至一个位置。
将更详细地说明气压缸单元600的操作。
如图6所示,当吸杆500向下移动时,气动压力通过第一导轴610的管路611传送至第一气动室631。
接着,气动压力通过连接路径633传送至第一气动室631下第二气动室632的下部室空间632b。相应地,缸体630由于膨胀的室而相对于拾取器主体400向下移动,使得连接于缸体630的吸杆500也向下移动。
相反地,如图7所示,当吸杆500向上移动时,气动压力通过第二导轴620的管路621传送至第二气动室632的上部室空间632a。随着第二气动室632的室空间632b由于传送的气动压力而膨胀,缸体630相对于拾取器主体400向上移动,且由此,连接于缸体630的吸杆500也向上移动。
对于本领域的技术人员将很明显,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,在本发明中能够做出各种变化和变型。因此,本发明旨在包括本发明的变化和变型,只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围之内。
Claims (14)
1、一种用于传输工具的拾取器,包括:
连接于用于移动拾取器的传输模块的拾取器主体;
安装于所述拾取器主体以能够垂直移动的吸杆,所述吸杆内具有在上、下方向贯穿形成的真空管路,其下端用于吸持半导体装置的吸头,以及其上端的气动连接部分,所述气动连接部分连接于用于生成真空压使得所述吸头可吸持半导体装置的真空压生成器;
用于通过向下施加弹力至所述吸杆,维持所述吸杆相对于所述拾取器主体向下移动的状态的弹性部件;及
安装于所述拾取器主体的气压缸单元,用于通过气动压力相对于所述拾取器主体向上移动所述吸杆。
2、如权利要求1所述的用于传输工具的拾取器,其中所述拾取器主体形成有一个或更多个用于在所述吸杆垂直地移动时阻止所述吸杆旋转的导向孔。
3、如权利要求2所述的用于传输工具的拾取器,其中所述导向孔形成为具有多边形形状,且沿所述导向孔移动的所述吸杆的一部分具有多边形形状。
4、如权利要求1所述的用于传输工具的拾取器,其中所述弹性部件为安装在所述拾取主器体下且插入有所述吸杆的螺旋弹簧。
5、如权利要求1所述的用于传输工具的拾取器,其中所述拾取器主体包括:
第一体部分;及
连接于所述第一体部分的第二体部分,所述第二体部分内具有所述气压缸单元。
6、如权利要求5所述的用于传输工具的拾取器,其中所述气压缸单元具有可移动地插入所述第二体部分向上开口的气缸空间的活塞管,所述活塞管在上端连接于所述吸杆,用于通过所述活塞管的移动来移动所述吸杆,其中用于排放空气的排气口形成于所述活塞管的下端,所述活塞管的上端连接于用于供应空气至所述排气口的供气管,密封部分形成于所述活塞管的外圆周表面,该密封部分用于通过阻止排放至所述排气口的空气在所述气缸空间外流动而通过由所述排气口供应的空气的压力来向上移动所述活塞管。
7、如权利要求5所述的用于传输工具的拾取器,其中所述第一体部分形成有在其上侧及下侧的支撑突出,使得所述第二体部分的上端及下端能够插入并与其连接。
8、一种传输工具,包括:
一个或更多个如权利要求1至7中任一项所述的拾取器;及
与所述拾取器连接的传输模块,用于移动所述拾取器。
9、一种用于传输工具的拾取器,包括:
连接于用于移动拾取器的传输模块的拾取器主体;
安装于所述拾取器主体以能够垂直地移动的吸杆,所述吸杆内具有在上、下方向贯穿形成的真空管路,其下端用于吸持半导体装置的吸头,及其上端的气动连接部分,所述气动连接部分连接于用于生成真空压使得所述吸头可吸持半导体装置的真空压生成器;
用于相对于所述拾取器主体向下施加弹力至所述吸杆的弹性部件;及
安装于所述拾取器主体的气压缸单元,用于通过气动压力相对于所述拾取器主体垂直地移动所述吸杆。
10、如权利要求9所述的用于传输工具的拾取器,其中所述气压缸单元具有两个气动室。
11、如权利要求10所述的用于传输工具的拾取器,其中所述气压缸单元包括:
彼此平行地安装于所述拾取器主体的第一及第二导轴,所述第一及第二导轴内具有管路;以及连接于所述第一及第二导轴以能够垂直地移动的缸体,所述缸体具有连接于所述第一导轴的所述管路的第一气动室,以及由连接于所述第二导轴的密封部分划分为两个室空间的第二气动室,所述两个室空间分别连接于所述第二导轴的所述管路及所述第一气动室;
其中所述吸杆安装于所述缸体的一侧,以能够垂直地移动。
12、如权利要求9至11中任一项所述的用于传输工具的拾取器,其中所述缸体形成有与所述吸杆连接的用于阻止所述吸杆旋转的一个或更多个导向孔。
13、如权利要求12所述的用于传输工具的拾取器,其中所述导向孔形成为具有多边形形状,且沿所述导向孔移动的所述吸杆的一部分具有多边形形状。
14、如权利要求9至11中任一项所述的用于传输工具的拾取器,其中所述弹性部件为安装于所述拾取器主体下并插入有所述吸杆的螺旋弹簧。
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