CN115621397A - 一种用于微小型led转移的承载框 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于微小型LED转移的承载框，承载框用于安装粘附有微小型LED芯片的第一基材，承载框开设有安装口，安装口沿承载框的厚度方向贯穿承载框，沿承载框的厚度方向上，承载框的一侧设有承载结构，另一侧设有安装夹，安装夹具有沿安装口的周向间隔设置的多个，每个安装夹均能够相对转动地与承载框连接，承载框还设有用于提供安装夹朝向安装口转动所需作用力的弹性件。该承载框结构简单，安装可靠，能够对第一基材形成稳定夹持。

Description

一种用于微小型LED转移的承载框
本申请为申请日为2022年09月13日、申请号为2022111068816、发明名称为“一种微小型LED转移装置、转移方法及承载框”的发明申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及半导体芯片制造技术领域，尤其涉及一种用于微小型LED转移的承载框。
背景技术
发光二极管(LED)是一种常用的发光器件，其通过电子与空穴复合释放能量发光，在照明、平板显示、医疗器件等领域应用广泛。目前，LED越来越向小型化发展，随着MiniLED(芯片尺寸约为100～300μm)、Micro LED(芯片尺寸约为50～100μm)等微小型LED的出现，用LED直接做屏显的技术已经渐渐趟向市场。微小型LED制成的显示器以其更小的像素、更高质量的画面，成为未来显示器技术的发展方向。现有技术中，微小型LED通常采用晶圆工艺制成，首先将LED制备在晶圆上，再将晶圆切割成大量的单个微小型LED芯片，然后将这些微小型LED转移到电路板、晶圆胶带、蓝膜、白膜等目标基材上。
上述工艺中，将切割好的微小型LED转移到目标基材的效率是限制微小型LED显示器生产效率的关键因素之一。由于微小型LED的尺寸小且数量巨大，如果采用传统吸嘴逐个吸取的方式进行转移，转移效率非常低下。一些改进的转移装置把很多吸嘴组合在一起进行吸取帖装，综合速度有一定提高，但也导致转移装置尺寸显著增加，且操控难度增加，转移速度也很难有质的突破。近年出现的针刺式转移方法，是一种更快捷的方式。这种方式的原理为：把切割好的微小型LED先粘附在具有一定粘性的原基材(例如PVC膜)上，再用针刺的方式让其中一颗LED离开原基材，并接触到目标基材上，目标基材也是有带一定粘性的材料，从而能够通过粘附力把LED转移到目标基材上。针刺式转移方式中，刺针的移动距离非常小，因而可以达到很高的往复运动频率。但是，现有的针刺式转移装置中，仍然存在装置体积较大、灵活度差、转移精度不高等一个或多个问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于微小型LED转移的承载框。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于微小型LED转移的承载框，所述承载框用于安装粘附有微小型LED芯片的第一基材，所述承载框开设有安装口，所述安装口沿所述承载框的厚度方向贯穿所述承载框，沿所述承载框的厚度方向上，所述承载框的一侧设有承载结构，另一侧设有安装夹，所述安装夹具有沿所述安装口的周向间隔设置的多个，每个所述安装夹均能够相对转动地与所述承载框连接，所述承载框还设有用于提供所述安装夹朝向所述安装口转动所需作用力的弹性件。
在一些实施方式中，所述承载框整体呈扁平的矩形板状，所述承载框在工作过程中的厚度方向沿竖直方向延伸，所述安装夹具有分设于所述承载框的四角处的四个，四个所述安装夹等距分布，每个所述安装夹的转动中心线均沿水平方向延伸，每个所述弹性件均为绕设于对应的所述安装夹的转轴上的扭簧。
在一些实施方式中，所述安装口为圆形，所述承载结构为内径小于安装口的圆环。
在一些实施方式中，所述承载框具有安装面，所述安装面位于所述承载框的厚度方向的一侧，所述安装面上设有第一定位结构，所述第一定位结构具有在所述安装面上间隔设置的多个，每个所述第一定位结构为插销或插槽。
在一些实施方式中，所述承载框在工作过程中朝向水平摆放，所述安装面位于所述承载框的上侧，所述第一定位结构包括分设于所述安装口两侧的两个。
在一些实施方式中，所述安装面上设有磁性件，所述磁性件具有多个，多个所述磁性件沿所述安装口的周向间隔设置。
在一些实施方式中，所述承载框具有夹持侧壁，所述夹持侧壁上间隔地开设有多个夹持口，每个所述夹持口的开口处具有限位凸起。
在一些实施方式中，所述夹持侧壁位于所述承载框的长度方向的一侧。
在一些实施方式中，所述夹持侧壁上开设有沿所述承载框的宽度方向对称设置的两个所述夹持口，每个所述夹持口的内腔大致呈矩形，每个所述夹持口的开口处具有分设于两侧的两个所述限位凸起，两个所述限位凸起将所述夹持口的开口宽度缩小，使得所述开口的宽度小于所述内腔的宽度。
在一些实施方式中，所述承载框具有安装面与夹持侧壁，所述安装面位于所述承载框的厚度方向的一侧，所述夹持侧壁与所述安装面相垂直，所述安装面上设有磁性件及第一定位结构，所述夹持侧壁上开设有用于夹持的夹持口。
由于以上技术方案的运用，本发明提供的微小型LED转移装置，通过设置上料机构、第一承载机构、第二承载机构及LED转移机构等，使得整台转移装置结构紧凑，各机构能够高效配合，灵活、有序地工作。其中，第一活动座中的座体与调节台之间能够精细调节，使用时不仅能够旋转调整调节台的角度，使得第一基材上的微小型LED芯片与第二基材精准对位，将各个微小型LED芯片准确转移到第二基材的对应位置，还能够对调节台的高度和水平度进行微调，进一步从细节处提升微小型LED芯片的转移精度。进一步地，本发明中的各个承载框可以通过磁性结构快捷地安装到调节台上，承载框的拆装方便、可靠、自动化程度高。特别地，本发明中的电磁铁采用永磁体制成，永磁体在常规断电状态下具有磁性，能够保持吸附承载框；而在通电状态下，对该永磁体电磁铁施加反向电磁场，使其短时间地失去磁场，从而实现承载框的快速拆卸。上述设计有助于降低第一承载机构的能耗，同时提升其工作稳定性，控制方法更为简单。
本发明提供的微小型LED转移方法，通过同一个定位相机采集第一基材、第二基材的图像及位置信息，能够实现第一基材与第二基材的灵活对位，使得每个微小型LED芯片均能够精准转移到第二基材上的目标位点上。本发明提供的承载框，结构扁平，能够对其中的第一基材稳定夹持，进一步有助于提高微小型LED芯片转移的效率与精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
附图1为本发明一具体实施例中微小型LED转移装置的立体示意图；
附图2为本实施例中微小型LED转移装置的俯视示意图；
附图3为本实施例中微小型LED转移装置的工作原理示意图；
附图4为本实施例中上料机构的立体示意图，其中夹持件未夹持承载框；
附图5为图4中A处放大示意图；
附图6为本实施例中上料机构的局部立体示意图，其中夹持件夹持承载框；
附图7为本实施例中承载框的立体示意图；
附图8为本实施例中第一承载机构的立体示意图；
附图9为本实施例中第一承载机构的局部立体示意图；
附图10为图9的主视示意图；
附图11为图10中B-B剖视示意图；
附图12为图11中C处放大示意图；
附图13为本实施例中第二承载机构的立体示意图；
附图14为本实施例中第二承载机构的局部立体示意图；
附图15为图14的主视示意图；
附图16为本实施例中LED转移机构的立体示意图；
其中：1、第一基材；2、第二基材；3、微小型LED芯片；
100、承载框；101、安装口；102、安装面；103、夹持侧壁；104、夹持口；105、限位凸起；110、安装夹；120、弹性件；130、磁性件；140、第一定位结构；
200、基座；210、第三轨道；
300、上料机构；310、存储仓；320、上料组件；321、上料承托座；322、上料活动座；323、夹持件；324、顶推件；325、夹持头；325a、头部；325b、颈部；326、承托导轨；330、光电传感器；
400、第一承载机构；410、第一承托座；411、第一承托轨道；420、第一活动座；421、座体；4211、连接部；4212、安装部；422、调节台；422a、安装槽；430、调平组件；431、第一调平件；432、第二调平件；433、滚轮；440、第一轨道；441、齿条；450、电磁铁；460、旋转调节电机；
500、第二承载机构；501、抬升空间；510、第二活动座；511、真空吸附口；520、第二轨道；530、升降组件；531、驱动座；531a、驱动斜面；532、升降座；532a、配合斜面；533、驱动轨道；534、驱动电机；
600、LED转移机构；610、第三承托座；611、第三承托轨道；620、第三活动座；630、转移冲针；640、定位相机；650、激光测距仪；660、音圈电机；
X、第一方向；Y、第二方向；Z、上下方向；1001、第一转动中心线；1002、第二转动中心线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。
参见图1至图3所示，一种微小型LED转移装置，用于将粘附在第一基材1上的微小型LED芯片3转移至第二基材2。该转移装置主要包括基座200，以及设置在基座200上的上料机构300、第一承载机构400、第二承载机构500及LED转移机构600等。该转移装置进一步包括控制单元(图中未示出)，控制单元与上述各个机构通过信号连接，从而能够对整台转移装置进行统筹控制与自动化管理。
参见图1所示，为了便于描述和理解该转移装置的具体结构，本实施例中以基座200为参照建立XYZ三维坐标系，其中，第一方向X、第二方向Y、上下方向Z两两垂直，第一方向X与第二方向Y分别沿水平方向延伸，上下方向Z沿竖直方向延伸。需要说明的是，本实施例中所涉及的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“水平”、“竖直”等方位名词，均是基于附图所示的方位进行定义的，仅是用于描述本实施例中各部件的相对位置及连接关系，不代表该转移装置中的各部件必须有特定的朝向或摆放位置，因此不应理解为对本发明的限定。
参见图3所示为本实施例中转移装置的基本工作原理。其中，第一基材1固设于承载框100中，第一基材1可以是晶圆胶带、蓝膜、白膜等具有一定粘性和弹性的承载材料。第一基材1上粘附有大量待转移的微小型LED芯片3，微小型LED芯片3具体可以是Mini LED、Micro LED等。第二基材2固设于第二活动座510上，第二活动座510在微小型LED芯片3的转移过程中保持固定。第二基材2可以是电路板、FPC、晶圆胶带、蓝膜、白膜等刚性或柔性材料，第二基材2上涂覆有胶、锡膏、银膏等粘性涂层，从而能够粘附住从第一基材1上转移下来的微小型LED芯片3。本实施例中，该转移装置至少包括转移冲针630及定位相机640。其中定位相机640用于对第一基材1、第二基材2及各微小型LED芯片3进行视觉检测和定位，使得LED转移过程能够高效、准确进行。转移冲针630用于在第一方向X、第二方向Y及上下方向Z上高速运动，以从第一基材1的上方对各个微小型LED芯片3施加一定的压力，使得该微小型LED芯片3能够快速地从第一基材1上脱离，并转移到第二基材2上的对应位置。
参见图1及图2所示，本实施例中，基座200上固设有第三轨道210，第三轨道210具有沿第二方向Y间隔设置的两条，每条第三轨道210均沿第一方向X延伸。上料机构300包括存储仓310及上料组件320，存储仓310用于存放一个或多个承载框100，上料组件320用于在存储仓310与第一承载机构400之间传输承载框100。第一承载机构400用于固定并调整承载框100的位置，其包括第一承托座410与第一活动座420，第一承托座410能够沿第一方向X相对运动地设置在基座200上，第一承托座410具体是能够沿第一方向X相对滑动地设置在两条第三轨道210上，第一活动座420能够沿第二方向Y相对运动地设置在第一承托座410上。第二承载机构500用于固定并调整第二基材2的位置，第二承载机构500包括第二活动座510，第二活动座510既能够沿第二方向Y又能够沿上下方向Z相对运动地设置在基座200上，第二活动座510用于固定安装第二基材2。LED转移机构600包括第三承托座610、第三活动座620及转移冲针630，第三承托座610能够沿第一方向X相对运动地设置在基座200上，第三承托座610具体是能够沿第一方向X相对滑动地设置在两条第三轨道210上，第三活动座620能够沿第二方向Y相对运动地设置在第三承托座610上，转移冲针630能够沿上下方向Z相对运动地设置在第三活动座620上。
参见图7所示，本实施例中，每个承载框100整体呈扁平的矩形板状，承载框100在工作过程中均以图中所示的朝向水平摆放，因此本实施例中仍然以XYZ三维坐标系为参照对承载框100的结构加以描述。需要说明的时，由于每个承载框100均是一个独立的部件，当其处于非工作状态时，或者位于该转移装置之外时，承载框100也可以以其他任意的朝向摆放。本实施例中，承载框100开设有安装口101，安装口101沿承载框100的厚度方向(此处即为上下方向Z)贯穿承载框100。安装口101用于安装第一基材1，并可供转移冲针630从上方按压第一基材1。本实施例中，对应于圆形的第一基材1，安装口101具体为圆形；在其他实施例中，根据第一基材1或第二基材2的形状不同，安装口101也可以设置为其他的几何形状。
进一步地，参见图7所示，本实施例中，沿承载框100的厚度方向上，承载框100的一侧设有承载结构(图中未示出)，另一侧设有安装夹110，承载结构具体可以是内径略小于安装口101的圆环，从而承载结构与安装夹110相互配合，能够将第一基材1稳定地夹持在安装口101中。本实施例中，安装夹110具有沿安装口101的周向间隔设置的多个，每个安装夹110均能够相对转动地与承载框100连接，承载框100还设有用于提供安装夹110朝向安装口101转动所需作用力的弹性件120。具体地，本实施例中安装夹110具有分设于矩形承载框100四角处的四个，四个安装夹110等距分布，每个安装夹110的转动中心线均沿水平方向延伸，弹性件120具体为绕设于对应安装夹110的转轴上的扭簧。参见图7所示，每个安装夹110仅夹持在第一基材1的边缘，因此不会妨碍LED转移过程中转移冲针630的正常工作。
参见图7所示，本实施例中，承载框100具有安装面102与夹持侧壁103，安装面102位于承载框100的厚度方向的一侧，夹持侧壁103与安装面102相垂直。本实施例中，安装面102具体是位于承载框100的上侧，夹持侧壁103位于第一方向X的一侧。从图中可以看出，由于该承载框100的上方还设有加强筋等凹凸结构，因此安装面102并不是一个平整的水平面。本实施例中，安装面102上设有磁性件130及第一定位结构140，磁性件130与第一定位结构140分别具有在安装面102上间隔设置的多个。本实施例中，磁性件130可以是铁块或磁铁等能够被磁性力所吸附的结构，图中具体示出了沿安装口101的周向间隔设置的三个磁性件130。每个第一定位结构140具体可以为插销或插槽，图中示出了沿第二方向Y间隔设置的两个插槽式第一定位结构140，两个第一定位结构140分设于安装口101的两侧。进一步地，夹持侧壁103上间隔地开设有多个夹持口104，每个夹持口104的开口处具有限位凸起105。本实施例中，夹持侧壁103上具体开设有沿第二方向Y对称设置的两个夹持口104，每个夹持口104的内腔大致呈矩形，夹持口104开口处两侧的两个限位凸起105将夹持口104的开口宽度缩小，使得开口的宽度小于内腔的宽度，从而每个夹持口104整体大致呈“凸”字型。
参见图4所示，本实施例中，存储仓310用于存放沿上下方向Z堆叠的多个承载框100。上料机构300还包括用于检测存储仓310中的某一高度处是否存放有承载框100的光电传感器330，光电传感器330具有沿上下方向Z堆叠设置的多个，多个光电传感器330与存储仓310中的多个高度一一对应，多个光电传感器330平行设置于存储仓310的第二方向Y的一侧。如此，当光电传感器330检测到存储仓310中某一高度处存放有承载框100时，即可将检测信号反馈至控制单元，上料组件320接受控制单元的指令，便能够快速地将该承载框100从存储仓310取出并传输至第一承载机构400。
参见图4至图6所示，本实施例中，上料组件320包括上料承托座321与上料活动座322，其中，上料承托座321能够相对运动地设置在基座200上，上料活动座322能够沿上下方向Z相对运动地设置在上料承托座321上。本实施例中，上料承托座321至少能够沿第一方向X与第二方向Y相对运动地设置在基座200上，并且能够绕竖直的转动中心线相对旋转地设置在基座200上，从而将上料活动座322所承托的承载框100准确地传递并固定在第一承载机构400的第一活动座420上。本实施例中，上料承托座321上设有夹持件323与顶推件324，夹持件323与顶推件324分别能够沿水平方向相对运动地设置在上料承托座321上。本实施例中，当上料承托座321与存储仓310相配合时(如图4所示)，夹持件323与顶推件324分别能够沿第一方向X相对运地设置在上料承托座321上。上料活动座322上还设有承托导轨326，承托导轨326的延伸方向平行于夹持件323的运动方向。本实施例中，当上料承托座321与存储仓310相配合时，承托导轨326具有沿第二方向Y间隔设置的两条，每条承托导轨326均沿第一方向X延伸，从而能够对夹持件323所夹持的承载框100提供更稳定的支撑。
参见图5至图6所示，本实施例中，夹持件323具有夹持头325，夹持头325具有与多个夹持口104相对应的多个，此处具体为沿第二方向Y间隔设置的两个。当承载框100位于存储仓310中时，多个夹持头325与多个夹持口104的开口沿第一方向X相对设置。每个夹持头325均能够沿上下方向Z插入对应的一个夹持口104中，夹持头325与夹持口104之间设有用于限制夹持头325与夹持口104沿第一方向X相脱离的限位结构。本实施例中，每个夹持头325均包括头部325a与颈部325b，其中头部325a位于靠近夹持口104的一侧，头部325a的宽度大于颈部325b，且头部325a的宽度大于对应夹持口104的开口宽度。从而，每个夹持头325的头部325a与对应夹持口104的限位凸起105即构成了夹持头325与夹持口104之间的限位结构。参见图6所示，每个头部325a能够沿上下方向Z配合卡设于同侧的夹持口104中，此时颈部325b恰好位于两个限位凸起105之间的狭窄开口中，夹持头325无法沿第一方向X脱离夹持口104。进一步地，当夹持件323夹持一个承载框100时，多个夹持头325一一对应地插设在多个夹持口104中，顶推件324抵靠在夹持侧壁103上，此处顶推件324具体位于两个夹持头325之间，从而使得该夹持件323能够稳定夹持承载框100，不易松脱。更进一步地，当夹持件323夹持一个承载框100时，两条承托导轨326均支撑于承载框100的下方，当夹持件323水平拖动承载框100时，承载框100能够沿承托导轨326的延伸方向相对运动。
本实施例中，上料组件320的上料动作具体如下：首先，上料承托座321沿基座200运动至靠近存储仓310的位置；随后，上料活动座322沿上料承托座321上下运动，对位到待取出的承载框100所在的高度；接着，夹持件323沿第一方向X运动，直至夹持件323运动至目标承载框100的下方，上料活动座322微微上移，使得两个夹持头325恰好能够插入对应的两个夹持口104中；此时顶推件324沿第一方向X运动并顶紧在目标承载框100的夹持侧壁103上，使得夹持件323完全加紧承载框100；此后，夹持件323与顶推件324同步沿第一方向X反向运动，将该承载框100拉出存储仓310，并一直拉到两条承托导轨326上；最后，承载框100完全被取出在上料活动座322上，并能够随上料活动座322及上料承托座321一起运动至指定的上料位置，本实施例中上料位置具体为第一承载机构400的第一活动座420处。
参见图8至图12所示，本实施例中，第一承托座410整体呈沿第二方向Y延伸的长臂，第一承托座410的两端部分别架设与基座200两侧的第三轨道210上。第一承托座410上固设有沿第二方向Y延伸的第一承托轨道411。第一活动座420包括座体421与调节台422，座体421能够沿第二方向Y相对运动地设置在第一承托座410上，调节台422能够绕第一转动中心线1001相对旋转与座体421连接，第一转动中心线1001沿上下方向Z延伸，调节台422同时能够沿上下方向Z相对运动地与座体421连接。本实施例中，座体421具体包括一体设置的连接部4211与安装部4212，连接部4211与安装部4212分别呈平板状，且连接部4211与安装部4212的延伸方向相互垂直，其中连接部4211沿上下方向Z延伸，连接部4211直接滑动连接于第一承托轨道411上，安装部4212自连接部4211的下端部沿水平方向延伸，调节台422连接于连接部4211的下方，调节台422用于直接固定安装承载框100。
参见图9所示，本实施例中，调节台422上开设有圆形的安装槽422a，安装槽422a的内侧壁设有圆环形的第一轨道440，安装槽422a的轴心线与第一转动中心线1001相重合。本实施例中，连接部4211上也开设有圆形槽，该圆形槽与安装槽422a的位置、大小均对应，并进一步与安装于调节台422下方的承载框100的安装口101的位置、大小相对应，从而第一活动座420上整体开设有沿上下方向Z贯穿的空腔，该空腔可供转移冲针630从上方伸入，并自上而下按压到安装口101中的第一基材1及微小型LED芯片3。
参见图11所示，本实施例中，调节台422设有电磁铁450，电磁铁450具有通电状态与断电状态，当电磁铁450处于断电状态下，调节台422能够配合吸附一个承载框100；当电磁铁450处于通电状态下，调节台422与承载框100脱离配合。本实施例中，电磁铁450具体采用永磁体材料制成，该永磁体材料在自然断电状态下具有磁性，能够对承载框100保持吸附，因而在正常的LED转移作业过程中，电磁铁450无需通电，更为节能，也不用担心承载框100脱落等意外发生。当一组LED转移作业完成时，对电磁铁450通电，通入的电流能够产生与永磁体本身的磁场相反的电磁场，从而达到短暂消磁的效果，此时使用完毕的承载框100能够快速地从调节台422上拆卸下来。本实施例中，调节台422上的电磁铁450具有多个，多个电磁铁450与承载框100上的多个磁性件130的位置、数量一一对应，从而能够将承载框100稳固吸附。本实施例中，调节台422的底部设有第二定位结构(图中未示出)，第二定位结构具有与承载框100上的多个第一定位结构140相配合的多个，当第一定位结构140为插槽时，第二定位结构对应为插销。从而当调节台422配合吸附一个承载框100时，该承载框100的安装面102朝上，安装面102上的多个第一定位结构140与调节台422的多个第二定位结构一一对应配合，每个插销插设在对应的插槽中。如此，第一定位结构140与第二定位结构起到对承载框100在第一方向X与第二方向Y上定位的作用，使得每个承载框100均能够快速且位置准确地安装到调节台422上。
参见图8至图12所示，本实施例中，座体421与调节台422之间设有调平机构，用于调整第一基材1的水平度。调平机构包括至少三组调平组件430，多组调平组件430在水平面内间隔设置。每组调平组件430均包括第一调平件431与第二调平件432，第一调平件431固设于座体421上，第二调平件432与调节台422连接。每组调平组件430中，第二调平件432均能够沿上下方向Z相对运动地与第一调平件431连接。多组调平组件430沿调节台422的周向等距间隔分布，本实施例中，调平组件430具体设有三组，三组调平组件430沿安装槽422a的周向等距分布，每相邻两组调平组件430之间的圆心夹角约为120°。
参见图11至图12所示，本实施例中，每组调平组件430中，第一调平件431与第二调平件432两者中的一者为插销，另一者具有插槽，插销能够沿上下方向Z相对运动地插设在插槽中，插销的外周壁与插槽的内侧壁之间间隙配合，从而每个插销能够在一定角度内倾斜，实现调节台422水平度的调整。本实施例中，第一调平件431具体为固设于安装部4212上的螺母，第二调平件432具体为螺栓，螺栓与螺母螺纹配合连接，从而通过旋转螺母，就能够改变第一调平件431与第二调平件432之间的缩进量。本实施例中，对三组调平组件430的缩进量进行综合调节，就能够将调节台422下方的承载框100调节至完全水平。
参见图9至图12所示，每组调平组件430进一步包括滚轮433，每个滚轮433均能够沿第一轨道440的延伸方向相对运动地与第一轨道440连接。滚轮433与第二调平件432固定设置，或，滚轮433与第二调平件432能够绕第二转动中心线1002相对旋转地连接，第二转动中心线1002沿上下方向Z延伸。本实施例中，每组调平组件430中，滚轮433能够绕第二转动中心线1002相对旋转地连接在第二调平件432的下端部，滚轮433的周向上开设有圆环形的凹槽，第一轨道440的侧缘能够形状配合地卡设于凹槽中，从而滚轮433能够与第一轨道440滚动配合，实现调节台422相对座体421的旋转导向。
参见图9所示，本实施例中，座体421与调节台422之间进一步设有齿条441及旋转调节电机460，从而能够对调节台422绕第一转动中心线1001旋转的角度进行自动且精准的调控，使得微小型LED芯片3能够以正确的方向和角度转移到第二基材2上。
参见图13至图15所示，本实施例中，第二活动座510上设有用于固定安装第二基材2的安装机构，安装机构具体包括真空吸附口511，真空吸附口511具有在第二活动座510上间隔设置的多个，多个真空吸附口511均通过抽气管与抽真空装置(图中未示出)连接，从而能够将第二基材2平整牢固地吸附在第二活动座510的上表面。
本实施例中，第二承载机构500还包括第二轨道520与升降组件530。其中，第二轨道520沿第二方向Y延伸，第二活动座510能够沿第二方向Y相对运动地设置在第二轨道520上，第二活动座510的下部与基座200之间具有抬升空间501，升降组件530设于抬升空间501中。本实施例中，第二轨道520具体具有沿第一方向X间隔设置的两条，第二活动座510的两侧分别与两条第二轨道520相配合，升降组件530设于两条第二轨道520之间。
参见图14至图15所示，本实施例中，升降组件530包括驱动座531与升降座532。其中，驱动座531设于升降座532的下方，驱动座531能够沿第二方向Y相对运动地设置在基座200上，升降座532能够沿上下方向Z相对运动地设置在基座200上，升降座532能够支撑于第二活动座510的下方并将第二活动座510抬起或放下。本实施例中，驱动座531具有驱动斜面531a，升降座532具有配合斜面532a，驱动斜面531a与配合斜面532a相互抵靠，驱动斜面531a与配合斜面532a分别自上而下逐渐沿第二方向Y倾斜延伸。升降组件530还包括用于驱使驱动座531沿第二方向Y相对运动的驱动机构。本实施例中，驱动机构具体包括驱动轨道533与驱动电机534，驱动轨道533沿第二方向Y延伸，驱动座531能够相对运动地设置在驱动轨道533上。从而通过控制驱动电机534工作，即可控制驱动座531沿第二方向Y水平运动，实现升降座532沿上下方向Z的竖直运动，升降组件530整体的高度显著降低，占用空间更小。
参见图16所示，本实施例中，与第一承托座410相似地，第三承托座610整体呈沿第二方向Y延伸的长臂，第三承托座610的两端部分别架设与基座200两侧的第三轨道210上。第三承托座610上固设有沿第二方向Y延伸的第三承托轨道611，第三活动座620能够沿第二方向Y相对滑动地设置在第三承托轨道611上。LED转移机构600还包括设置在第三活动座620的定位相机640、激光测距仪650及音圈电机660，其中，定位相机640与激光测距仪650用于指导转移冲针630准确对位第一基材1上的微小型LED芯片3，音圈电机660用于驱使转移冲针630沿上下方向Z高速往复运动，从而提升微小型LED芯片3的转移效率。
参见图2所示，本实施例中，第一承托座410与第三承托座610沿第一方向X间隔设置，而第一活动座420与第三活动座620沿第一方向X相对设置，从而在该转移装置进行LED转移作业时，第一活动座420、第三活动座620及第二活动座510能够相互靠近，配合工作。在闲置状态下，沿第一方向X上，第一承载机构400及LED转移机构600设于第二承载机构500的一侧，上料机构300设于第二承载机构500的另一侧，从而在该转移装置启动工作时不易造成干涉，操作更灵活。
本实施例还提供一种基于上述转移装置的微小型LED转移方法，该转移方法包括以下步骤：
步骤S1、定位相机640采集第二基材2上的一个或多个基准点信息，并将基准点信息发送给控制单元，控制单元根据基准点信息确定第二基材2的真实位置，并确定第二基材2上待进行微小型LED芯片3转移的位置的真实坐标位置；
步骤S2、定位相机640采集第一基材1上的微小型LED芯片3的图像信息；
步骤S3、根据步骤S1中的真实坐标位置与步骤S2中的图像信息，控制第一基材1移动至第二基材2的上方，使得微小型LED芯片3位于真实坐标位置的正上方，并控制转移冲针630移动至真实坐标位置及微小型LED芯片3的正上方；
步骤S4、转移冲针630将微小型LED芯片3从第一基材1转移至第二基材2。
如此，本实施例中的转移方法中，不需要在一开始就严格控制第二基材2在基座200上的坐标位置，只需要将第二基材2大致传输到位后，通过定位相机640进行图像采集，控制单元即可获知第二基材2在基座200上的真实位置，并进一步确定第二基材2上的待进行微小型LED芯片3转移的位置的真实坐标位置。进一步地，本实施例中，采用同一个定位相机640再去采集第一基材1上的微小型LED芯片3的图像信息，控制单元将该图像中所包含的位置信息与前述第二基材2中的真实坐标位置进行比对后，即可规划出第一基材1的运动路线，实现第一基材1与第二基材2的精准对位。整套对位方法的灵活性更高，可操作性更强。
具体地，在步骤S1之前，第二活动座510首先沿第二轨道520运动至基座200的一侧，待加工的第二基材2被固定到第二活动座510上。与此同时，上料组件320将一个承载框100从存储仓310中取出，并转移固定至调节台422的底部。
接着，第二活动座510沿第二方向Y运动至基座200的中央，升降组件530将第二活动座510抬起，此时第二活动座510与第二轨道520脱离配合。根据第二基材2的厚度不同，第二活动座510可以具有不同的抬升高度，第二活动座510抬升至预设高度后即保持不动，等待进行LED转移处理。
在步骤S1中，第三承托座610沿第一方向X运动，第三活动座620沿第二方向Y运动，使得定位相机640能够运动至第二基材2的上方，从而定位相机640能够对第二基材2的上表面进行图像采集。
在步骤S2中，LED转移机构600与第一承载机构400中的至少一者运动，使得定位相机640能够移动到调节台422的上方，以对待进行LED转移的第一基材1进行图像采集。
在步骤S3中，安装有承载框100的第一活动座420在第一方向X和/或第二方向Y上运动至第二活动座510的正上方。此时转移冲针630也由第三承托座610与第三活动座620带着运动至调节台422的上方，转移冲针630、第一基材1、第二基材2三者由上至下精准对位。
在步骤S4中，当第一基材1、第二基材2及转移冲针630均移动到位后，即可由LED转移机构600驱动进行LED转移处理，转移过程中第一基材1、第二基材2均保持固定，转移冲针630在第一方向X与第二方向Y上不断运动，同时在上下方向Z上高速往复运动，从而将第一基材1下表面的微小型LED芯片3逐个转移到第二基材2的上表面。
全部微小型LED芯片3完成转移后，上料组件320将承载框100取走，同时第二活动座510沿第二轨道520运动至基座200的另一侧，完成转移的第二基材2能够被继续传输至下游工艺中。
综上所述，本实施例提供的微小型LED转移装置，各个机构协调配合，能够对大量的微小型LED芯片3进行高效率、高质量的转移。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于微小型LED转移的承载框，所述承载框用于安装粘附有微小型LED芯片的第一基材，其特征在于：所述承载框开设有安装口，所述安装口沿所述承载框的厚度方向贯穿所述承载框，沿所述承载框的厚度方向上，所述承载框的一侧设有承载结构，另一侧设有安装夹，所述安装夹具有沿所述安装口的周向间隔设置的多个，每个所述安装夹均能够相对转动地与所述承载框连接，所述承载框还设有用于提供所述安装夹朝向所述安装口转动所需作用力的弹性件。
2.根据权利要求1所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述承载框整体呈扁平的矩形板状，所述承载框在工作过程中的厚度方向沿竖直方向延伸，所述安装夹具有分设于所述承载框的四角处的四个，四个所述安装夹等距分布，每个所述安装夹的转动中心线均沿水平方向延伸，每个所述弹性件均为绕设于对应的所述安装夹的转轴上的扭簧。
3.根据权利要求1所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述安装口为圆形，所述承载结构为内径小于安装口的圆环。
4.根据权利要求1所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述承载框具有安装面，所述安装面位于所述承载框的厚度方向的一侧，所述安装面上设有第一定位结构，所述第一定位结构具有在所述安装面上间隔设置的多个，每个所述第一定位结构为插销或插槽。
5.根据权利要求4所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述承载框在工作过程中朝向水平摆放，所述安装面位于所述承载框的上侧，所述第一定位结构包括分设于所述安装口两侧的两个。
6.根据权利要求4所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述安装面上设有磁性件，所述磁性件具有多个，多个所述磁性件沿所述安装口的周向间隔设置。
7.根据权利要求1所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述承载框具有夹持侧壁，所述夹持侧壁上间隔地开设有多个夹持口，每个所述夹持口的开口处具有限位凸起。
8.根据权利要求7所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述夹持侧壁位于所述承载框的长度方向的一侧。
9.根据权利要求8所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述夹持侧壁上开设有沿所述承载框的宽度方向对称设置的两个所述夹持口，每个所述夹持口的内腔大致呈矩形，每个所述夹持口的开口处具有分设于两侧的两个所述限位凸起，两个所述限位凸起将所述夹持口的开口宽度缩小，使得所述开口的宽度小于所述内腔的宽度。
10.根据权利要求1至9任一项所述的用于微小型LED转移的承载框，其特征在于：所述承载框具有安装面与夹持侧壁，所述安装面位于所述承载框的厚度方向的一侧，所述夹持侧壁与所述安装面相垂直，所述安装面上设有磁性件及第一定位结构，所述夹持侧壁上开设有用于夹持的夹持口。
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