CN113030534B - 一种led芯片电性检测用针头降钝清洁设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，用于清洁及研磨探针针头，降钝清洁设备包括清洁片、基台、毛刷组件，清洁片与毛刷组件安装在基台上，基台带有升降驱动。降钝清洁设备还包括细磨组件，细磨组件设置在基台一旁，细磨组件包括底壳、推杆、轮架、磨轮、轴承，底壳内壁表面上安装两根推杆，推杆另一端安装轮架，磨轮两端通过轴承安装到轮架上，推杆轴线、磨轮轴线、探针轴线位于同一平面内，推杆带有伸缩结构，磨轮在轮架上的旋转带有旋转阻尼结构。磨轮表面设置螺旋形的第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起的螺旋方向相反，第一凸起和第二凸起的连接位置位于探针锥面离针尖三分之一的长度内。

Description

一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备

技术领域

本发明涉及电性检测用探针清理技术领域，具体为一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备。

背景技术

LED芯片在制造完毕后，需要进行电性检测来挑出，电性检测时，是将金属探针与芯片表面的电极部位进行接触通电，进行质量判断。主要过程有：设定环境、点测报警、清理、校正、补偿、重新回到异常点再次点测，结束。

其中，点测报警阶段，对不合格的点系统会报警，报警存在误差，一些误差导致不合格的原因：探针上面有金属碎屑，或者晶粒上面有碎屑，对探针点测有影响，检测出现误差；或者探针在芯片上面移动的时候，探针尖端会拉扯芯片上表面出现拉丝现象，导致晶粒上面的正负极两端被拉丝导通，这也会影响芯片光电性能的参数数据，探针使用多次后尖端会变钝，尖端位置精度受到影响，导致点测不到位；所以需要对探针进行清理，以及将拉丝或者芯片上面的碎屑清理掉，并且研磨探针尖端。

探针清理的方式现有技术主要是毛刷，使用毛刷刷走探针尖端的碎屑；清理过程完毕后系统自己会有校正确认过程，比如说系统检测到这个位置晶粒的一个参数是3.5V，但是正常数值在3.0V，那这个作为不合格物件需要被剔除，如果这个晶粒的参数在系统规定的误差范围内，那系统会有一个参数补偿的过程，把误差值调节到正常的规定数值3.0V，清理、校正和补偿后，探针会再次自动回到报警的地点对晶粒重新点测判断是否合格。

尽管探针清理过后会有校正补偿过程，但是，探针钝化不做处理，影响后续检测精度，而且，现有技术中，常常存在清理不彻底的情况，探针针尖上存在较大吸附力的碎屑，一般刷毛较难清理下来这样的碎屑。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，用于清洁及研磨探针针头，降钝清洁设备包括清洁片、基台和毛刷组件，清洁片与毛刷组件安装在基台上，基台带有升降驱动。运行一定周期后的探针针头钝化以及粘附碎屑脏物，首先将其从芯片工位转移出来，然后基台上升，让清洁片和探针头部接触，探针沿清洁片表面移动，粘附的脏物被简易清理，探针沿清洁片移动时，针头被粗略地研磨变尖，之后，将探针转移到毛刷组件上，探针尖端在毛刷内的前后左右移动让未被清洁片清理的碎屑留在毛刷内，完成清洁与降钝过程，使探针回到较好的工作状态。

进一步的，降钝清洁设备还包括细磨组件，细磨组件设置在基台一旁，细磨组件包括底壳、推杆、轮架、磨轮和轴承，底壳内壁表面上安装两根推杆，推杆另一端安装轮架，磨轮两端通过轴承安装到轮架上，推杆轴线、磨轮轴线、探针轴线位于同一平面内，推杆带有伸缩结构，磨轮在轮架上的旋转带有旋转阻尼结构。磨轮用于对探针针尖进一步细磨，而且，研磨过程中，还要对针尖的尖度进行适应，本申请通过两根可以伸缩的推杆来推挤磨轮使其与探针头部贴合，磨轮在空间位置上，其轴线被动的发生偏斜从而使其与探针针尖轴线夹角等于探针针尖角的一半，之后，细磨组件整体绕探针轴线进行旋转，对探针进行圆周打磨，如果磨轮在轮架上能够自由旋转，则磨轮会进行适应性的自转从而与探针锥面发生滚动摩擦，研磨效果不佳，所以，在磨轮的旋转位置加入可控的旋转阻尼，使其不能自由旋转，当旋转阻尼较大时，磨轮随细磨组件其余部件公转时，不发生自转，从而对探针表面进行最大的滑动摩擦研磨，滑动摩擦过多对于研磨的作用会起到负面作用，当旋转阻尼较小时，磨轮与探针表面的摩擦既有滑动摩擦也有滚动摩擦，滚动摩擦与滑动摩擦的结合可以提升研磨效果，在相同的磨轮表面粗糙度下，滑动摩擦与滚动摩擦相结合的研磨对于光滑度提升作用显著，滚动摩擦比例越高时，最终的光滑度越高，但是，研磨所花费的时间会更长。

进一步的，磨轮表面设置螺旋形的第一凸起和第二凸起，第一凸起和第二凸起的螺旋方向相反，第一凸起和第二凸起的连接位置位于探针锥面离针尖三分之一的长度内。螺旋凸起作为研磨面来与针尖进行接触，螺旋状结构可以松弛有度地将针尖表面的不平整磨平，并且将研磨下来的碎屑推挤往两侧，因为磨轮与探针的接触是滑动与滚动的混合摩擦，所以，当以探针作参考系时，在一脊线上，凸起会捋动金属表面实现推挤作用，推挤方向根据第一凸起和第二凸起的方向不同而不同，并且，推挤方向分界点就在第一凸起和第二凸起的连接位置，从这一位置分别往针头锥面的尖端和尾部推挤，传统上对于针尖的研磨都是顺着针尖锥面往尖端排屑，没有反向排屑的，因为可能损伤到尖头位置，而锥面上的磨削碎屑往尖端推挤，容易在尖端造成累积，尖端挂拉住金属丝状物，影响排屑过程，本申请将排屑方向分两个，锥面上大部分的碎屑往尾部排，只有靠近尖端位置的磨削碎屑才从尖端排走，减少尖端废屑量，加强尖端的研磨效果。

进一步的，细磨组件还包括盖帽和阻尼销，轮架两端分别设置轴孔，轴孔内安装磨轮的两端，盖帽安装在轴孔远离磨轮的一端，盖帽中间位置设置螺纹孔，阻尼销包括销身和摩擦头，摩擦头设置在销身的一端，销身外表设置螺纹并与螺纹孔旋转连接，摩擦头抵触在磨轮的一端。阻尼销就是前文的阻尼结构，阻尼销在螺纹孔内旋合深入时，摩擦头在磨轮的端部的抵紧力就越大，从而磨轮的旋转阻尼越大，细磨组件绕探针公转时，磨轮与探针的滑动摩擦比例也就越大，即，磨轮与探针的摩擦比例通过阻尼销在螺纹孔内的旋入松紧程度进行调节。盖帽是一个中间结构，用来封盖住轴承并防止灰尘到轴承位置，盖帽与轮架通过紧固件进行连接。

进一步的，阻尼销裸露在盖帽外的一端带有滚花。滚花方便外界人员拧动阻尼销，调整磨轮旋转阻尼。

进一步的，推杆包括第一杆身、第二杆身和弹簧，第一杆身一端与底壳内壁铰接，第一杆身另一端设置弹簧腔，第二杆身一端与轮架铰接，第二杆身另一端插入弹簧腔内，第二杆身上设置轴肩，轴肩位于弹簧腔内，弹簧设置在弹簧腔内壁上，弹簧顶住第二杆身位于弹簧腔内的一端并向外推挤。推挤有两截，相互滑动连接，两端分别连接着底壳和轮架，弹簧的运动趋势是将两个杆身推动而相互分离，保持磨轮与探针的接触。

进一步的，弹簧为发条弹簧，发条弹簧蜗卷部放置在弹簧腔壁面上，发条弹簧中间连接部抵住第二杆身端部。发条弹簧具有恒定的弹力，不随行程而改变，两个推杆对磨轮的两端给到相等的推挤力，从而磨轮与探针表面的接触力相等，在进行细磨过程中不会造成磨削力不一致而改变针尖角度。

进一步的，毛刷组件包括底板和刷毛，底板为金属材质，刷毛设置在底板上表面，探针外表上抵触一个电极，底板连接电极，底板和探针电性相反。底板上连接一个负极，探针连接正极，探针在刷毛上移动进行清洁的同时，底板和探针上积累的电荷构成电容结构，而探针上带有的金属碎屑等等，会在探针电性化后，碎屑也带上正电荷，从而碎屑和探针相互排斥而更容易从针尖掉落，在保持正电荷的状态下，会加速往底板表面运动，尽管会在与底板接触后而变为负性，但是，此处远离针尖，被刷毛阻挡而不会再次回到针尖。

进一步的，毛刷组件还包括电极毛和漆包线，电极毛设置在底板上，电极毛带有弹性，电极毛端部设置石墨头，漆包线从底板内延伸到电极毛内并且与石墨头电连接，漆包线端部与底板之间加载直流电压。电极毛同刷毛一同安装在底板上，探针移动时与电极毛接触，构建电容结构，这一段时间足够针尖上的碎屑掉落下来。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过清洁片对探针进行初步的清洁与磨尖作用，初步研磨后的探针置入到细磨组件内，细磨组件对其进行圆周研磨，通过两个发条弹簧作用的而具有恒定的磨轮接触力，磨轮绕探针圆周公转时又进行适应性的自转，从而磨轮与探针的摩擦既有滑动摩擦又有滚动摩擦，两者的比例可以通过阻尼销进行调节，滚动摩擦提高比例时，可以增加最终研磨效果，提升探针针尖光滑度，滑动摩擦提高比例则细磨速度加快，毛刷组件内藏有电极毛并且底板带电荷，探针针尖的碎屑可以通过电荷作用力而强势脱离针尖掉落到刷毛根部。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明基本结构的使用示意图；

图2是本发明细磨组件的使用示意图；

图3是本发明轮架和磨轮的结构示意图；

图4是图3中的视图A；

图5是本发明推杆的结构示意图；

图6是图5中的视图B；

图7是本发明毛刷组件的结构示意图。

图中：1-探针、2-清洁片、3-基台、4-细磨组件、41-底壳、42-推杆、421-第一杆身、4211-弹簧腔、422-第二杆身、4221-轴肩、423-弹簧、43-轮架、431-轴孔、44-磨轮、441-第一凸起、442-第二凸起、45-轴承、46-盖帽、461-螺纹孔、47-阻尼销、471-销身、472-摩擦头、473-滚花、5-毛刷组件、51-底板、52-刷毛、53-电极毛、531-石墨头、54-漆包线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供技术方案：

一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，用于清洁及研磨探针1针头，降钝清洁设备包括清洁片2、基台3和毛刷组件5，清洁片2与毛刷组件5安装在基台3上，基台3带有升降驱动。如图1所示，运行一定周期后的探针1针头钝化以及粘附碎屑脏物，首先将其从芯片工位转移出来，然后基台3上升，让清洁片2和探针1头部接触，探针1沿清洁片2表面移动，粘附的脏物被简易清理，探针沿清洁片2移动时，针头被粗略地研磨变尖，之后，将探针1转移到毛刷组件5上，探针1尖端在毛刷内的前后左右移动让未被清洁片2清理的碎屑留在毛刷内，完成清洁与降钝过程，使探针1回到较好的工作状态。

降钝清洁设备还包括细磨组件4，细磨组件4设置在基台3一旁，细磨组件4包括底壳41、推杆42、轮架43、磨轮44和轴承45，底壳41内壁表面上安装两根推杆42，推杆42另一端安装轮架43，磨轮44两端通过轴承45安装到轮架43上，推杆42轴线、磨轮44轴线、探针1轴线位于同一平面内，推杆42带有伸缩结构，磨轮44在轮架43上的旋转带有旋转阻尼结构。如图2所示，磨轮44用于对探针1针尖进一步细磨，而且，研磨过程中，还要对针尖的尖度进行适应，即图2中针尖的角度大小，本申请通过两根可以伸缩的推杆42来推挤磨轮44使其与探针1头部贴合，磨轮44在空间位置上，其轴线被动的发生偏斜从而使其与探针1针尖轴线夹角等于探针1针尖角的一半，之后，细磨组件4整体绕探针1轴线进行旋转，对探针1进行圆周打磨，如果磨轮44在轮架43上能够自由旋转，则磨轮44会进行适应性的自转从而与探针1锥面发生滚动摩擦，研磨效果不佳，所以，在磨轮44的旋转位置加入可控的旋转阻尼，使其不能自由旋转，当旋转阻尼较大时，磨轮44随细磨组件4其余部件公转时，不发生自转，从而对探针1表面进行最大的滑动摩擦研磨，滑动摩擦过多对于研磨的作用会起到负面作用，当旋转阻尼较小时，磨轮44与探针1表面的摩擦既有滑动摩擦也有滚动摩擦，滚动摩擦与滑动摩擦的结合可以提升研磨效果，在相同的磨轮44表面粗糙度下，滑动摩擦与滚动摩擦相结合的研磨对于光滑度提升作用显著，滚动摩擦比例越高时，最终的光滑度越高，但是，研磨所花费的时间会更长。

磨轮44表面设置螺旋形的第一凸起441和第二凸起442，第一凸起441和第二凸起442的螺旋方向相反，第一凸起441和第二凸起442的连接位置位于探针1锥面离针尖三分之一的长度内。即图2中长度L2<L1/3，螺旋凸起作为研磨面来与针尖进行接触，螺旋状结构可以松弛有度地将针尖表面的不平整磨平，并且将研磨下来的碎屑推挤往两侧，因为磨轮44与探针1的接触是滑动与滚动的混合摩擦，所以，当以探针1作参考系时，在一脊线上，凸起会捋动金属表面实现推挤作用，推挤方向根据第一凸起441和第二凸起442的方向不同而不同，并且，推挤方向分界点就在第一凸起441和第二凸起442的连接位置，从这一位置分别往针头锥面的尖端和尾部推挤，传统上对于针尖的研磨都是顺着针尖锥面往尖端排屑，没有反向排屑的，因为可能损伤到尖头位置，而锥面上的磨削碎屑往尖端推挤，容易在尖端造成累积，尖端挂拉住金属丝状物，影响排屑过程，本申请将排屑方向分两个，锥面上大部分的碎屑往尾部排，只有靠近尖端位置的磨削碎屑才从尖端排走，减少尖端废屑量，加强尖端的研磨效果。

细磨组件4还包括盖帽46和阻尼销47，轮架43两端分别设置轴孔431，轴孔431内安装磨轮44的两端，盖帽46安装在轴孔431远离磨轮44的一端，盖帽46中间位置设置螺纹孔461，阻尼销47包括销身471和摩擦头472，摩擦头472设置在销身471的一端，销身471外表设置螺纹并与螺纹孔461旋转连接，摩擦头472抵触在磨轮44的一端。阻尼销47就是前文的阻尼结构，阻尼销47在螺纹孔461内旋合深入时，摩擦头472在磨轮44的端部的抵紧力就越大，从而磨轮44的旋转阻尼越大，细磨组件4绕探针1公转时，磨轮44与探针1的滑动摩擦比例也就越大，即，磨轮44与探针1的摩擦比例通过阻尼销47在螺纹孔461内的旋入松紧程度进行调节。盖帽46是一个中间结构，用来封盖住轴承45并防止灰尘到轴承45位置，盖帽46与轮架43通过紧固件进行连接。

阻尼销47裸露在盖帽46外的一端带有滚花473。滚花473方便外界人员拧动阻尼销47，调整磨轮44旋转阻尼。

推杆42包括第一杆身421、第二杆身422和弹簧423，第一杆身421一端与底壳41内壁铰接，第一杆身421另一端设置弹簧腔4211，第二杆身422一端与轮架43铰接，第二杆身422另一端插入弹簧腔4211内，第二杆身422上设置轴肩4221，轴肩4221位于弹簧腔4211内，弹簧423设置在弹簧腔4211内壁上，弹簧423顶住第二杆身422位于弹簧腔4211内的一端并向外推挤。如图5、6所示，推杆42有两截，相互滑动连接，两端分别连接着底壳41和轮架43，弹簧423的运动趋势是将两个杆身推动而相互分离，保持磨轮44与探针1的接触。

弹簧423为发条弹簧，发条弹簧蜗卷部放置在弹簧腔4211壁面上，发条弹簧中间连接部抵住第二杆身422端部。发条弹簧具有恒定的弹力，不随行程而改变，如图2所示，两个推杆42对磨轮44的两端给到相等的推挤力，从而磨轮44与探针1表面的接触力相等，在进行细磨过程中不会造成磨削力不一致而改变针尖角度。

毛刷组件5包括底板51和刷毛52，底板51为金属材质，刷毛52设置在底板51上表面，探针1外表上抵触一个电极，底板51连接电极，底板51和探针1电性相反。如图7所示，底板51上连接一个负极，探针1连接正极，探针1在刷毛52上移动进行清洁的同时，底板51和探针1上积累的电荷构成电容结构，而探针1上带有的金属碎屑等等，会在探针1电性化后，碎屑也带上正电荷，从而碎屑和探针1相互排斥而更容易从针尖掉落，在保持正电荷的状态下，会加速往底板51表面运动，尽管会在与底板51接触后而变为负性，但是，此处远离针尖，被刷毛52阻挡而不会再次回到针尖。

毛刷组件5还包括电极毛53和漆包线54，电极毛53设置在底板51上，电极毛53带有弹性，电极毛53端部设置石墨头531，漆包线54从底板51内延伸到电极毛53内并且与石墨头531电连接，漆包线54端部与底板51之间加载直流电压。如图7所示，电极毛53同刷毛52一同安装在底板51上，探针1移动时与电极毛53接触，构建电容结构，这一段时间足够针尖上的碎屑掉落下来。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，用于清洁及研磨探针（1）针头，其特征在于：所述降钝清洁设备包括清洁片（2）、基台（3）和毛刷组件（5），所述清洁片（2）与毛刷组件（5）安装在基台（3）上，所述基台（3）带有升降驱动；所述降钝清洁设备还包括细磨组件（4），所述细磨组件（4）设置在基台（3）一旁，细磨组件（4）包括底壳（41）、推杆（42）、轮架（43）、磨轮（44）和轴承（45），所述底壳（41）内壁表面上安装两根推杆（42），所述推杆（42）另一端安装轮架（43），所述磨轮（44）两端通过轴承（45）安装到轮架（43）上，所述推杆（42）轴线、磨轮（44）轴线、探针（1）轴线位于同一平面内，所述推杆（42）带有伸缩结构，所述磨轮（44）在轮架（43）上的旋转带有旋转阻尼结构；

所述磨轮（44）表面设置螺旋形的第一凸起（441）和第二凸起（442），所述第一凸起（441）和第二凸起（442）的螺旋方向相反，第一凸起（441）和第二凸起（442）的连接位置位于探针（1）锥面离针尖三分之一的长度内。

2.根据权利要求1所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述细磨组件（4）还包括盖帽（46）和阻尼销（47），所述轮架（43）两端分别设置轴孔（431），所述轴孔（431）内安装磨轮（44）的两端，所述盖帽（46）安装在轴孔（431）远离磨轮（44）的一端，所述盖帽（46）中间位置设置螺纹孔（461），所述阻尼销（47）包括销身（471）和摩擦头（472），所述摩擦头（472）设置在销身（471）的一端，销身（471）外表设置螺纹并与螺纹孔（461）旋转连接，所述摩擦头（472）抵触在磨轮（44）的一端。

3.根据权利要求2所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述阻尼销（47）裸露在盖帽（46）外的一端带有滚花（473）。

4.根据权利要求1所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述推杆（42）包括第一杆身（421）、第二杆身（422）和弹簧（423），所述第一杆身（421）一端与底壳（41）内壁铰接，第一杆身（421）另一端设置弹簧腔（4211），所述第二杆身（422）一端与轮架（43）铰接，第二杆身（422）另一端插入弹簧腔（4211）内，第二杆身（422）上设置轴肩（4221），所述轴肩（4221）位于弹簧腔（4211）内，所述弹簧（423）设置在弹簧腔（4211）内壁上，弹簧（423）顶住第二杆身（422）位于弹簧腔（4211）内的一端并向外推挤。

5.根据权利要求4所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述弹簧（423）为发条弹簧，发条弹簧蜗卷部放置在弹簧腔（4211）壁面上，发条弹簧中间连接部抵住第二杆身（422）端部。

6.根据权利要求1所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述毛刷组件（5）包括底板（51）和刷毛（52），所述底板（51）为金属材质，所述刷毛（52）设置在底板（51）上表面，所述探针（1）外表上抵触一个电极，所述底板（51）连接电极，底板（51）和探针（1）电性相反。

7.根据权利要求6所述的一种LED芯片电性检测用针头降钝清洁设备，其特征在于：所述毛刷组件（5）还包括电极毛（53）和漆包线（54），所述电极毛（53）设置在底板（51）上，电极毛（53）带有弹性，电极毛（53）端部设置石墨头（531），所述漆包线（54）从底板（51）内延伸到电极毛（53）内并且与石墨头（531）电连接，所述漆包线（54）端部与底板（51）之间加载直流电压。

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