專利名稱：電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子標(biāo)簽封裝機(jī)械，尤其涉及一種電子標(biāo)簽半自動(dòng)封 裝機(jī)。
背景技術(shù)：
電子標(biāo)簽是RFID (無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù))系統(tǒng)的核心，它由微型半導(dǎo)體芯片 及天線基板組成。電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)是將芯片與天線基板可靠封裝的專業(yè) 設(shè)備。電子標(biāo)簽封裝機(jī)的技術(shù)原理是以天線基板(紙或PET為基帶、基帶上載 有蝕刻或印刷好的天線)、劃好片的晶圓(wafer)、以及導(dǎo)電膠或不導(dǎo)電膠 這三種材料為原料，在帶有輔助放大設(shè)備支持的人工視覺(jué)或機(jī)器視覺(jué)的引導(dǎo) 下，將芯片從wafer上取下來(lái)，采用導(dǎo)電膠(ICA、 ACA)或不導(dǎo)電膠(NCA) 的互連工藝，將芯片倒裝貼片并封裝到天線基板上，實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的封裝。電 子標(biāo)簽封裝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)RFID產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。國(guó)外的電子標(biāo)簽封裝技 術(shù)發(fā)展很快，封裝工藝從層壓(包括熔壓、封壓等)、膠合到芯片倒封裝工藝； 封裝設(shè)備已發(fā)展到高速、高精度的全自動(dòng)封裝機(jī)。國(guó)外主要的生產(chǎn)商有德國(guó)紐 豹Muehlbauer，法國(guó)自動(dòng)化、日本東立Toray、奧地利datacon等。我國(guó)對(duì)電 子標(biāo)簽封裝設(shè)備的研制起步較晚，由于RFID產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)研制的步 伐已趕不上需求，國(guó)外高性能全自動(dòng)的電子標(biāo)簽封裝機(jī)已進(jìn)入了我國(guó)市場(chǎng)。全 自動(dòng)電子標(biāo)簽封裝機(jī)對(duì)天線基板的要求特別高，必須要用進(jìn)口的天線基板才能 實(shí)現(xiàn)高精度、高速度的封裝，對(duì)于發(fā)展我國(guó)自己生產(chǎn)的天線基板極為不利。另 外，昂貴的進(jìn)口生產(chǎn)線設(shè)備投入也往往讓客戶望而卻步。昂貴的設(shè)備投資也使 電子標(biāo)簽的生產(chǎn)成本大大提高，全自動(dòng)電子標(biāo)簽封裝機(jī)的封裝成本為0.6-0.8 元，幾乎占到1枚電子標(biāo)簽總成本的2/3。所以，電子標(biāo)簽封裝機(jī)價(jià)格昂貴， 封裝成本過(guò)高已成為我國(guó)推廣RFID技術(shù)的兩大制約因素之一。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于封裝性能好、可靠性強(qiáng)、造價(jià)低、封裝成本低、 性價(jià)比高、適用于小型企業(yè)、多品種、中小批量電子標(biāo)簽的封裝的電子標(biāo)簽半 自動(dòng)封裝機(jī)。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)由三個(gè)氣缸、發(fā)熱裝置、用于天線 基板上料的真空吸附板及控制裝置構(gòu)成。發(fā)熱裝置由上下加熱頭和裝在其中的 電熱器以及溫度傳感器組成。氣缸固定在上板上，進(jìn)氣口裝有帶速度傳感器的 調(diào)速閥，氣缸的活塞桿頭部吸附上加熱頭，氣缸并列設(shè)置于真空吸附板底部， 可隨真空吸附板一并移動(dòng)，吸附有下加熱頭的氣缸與真空吸附板工作孔同心， 在下加熱頭與真空吸附板工作孔間形成與氣缸導(dǎo)氣管相連的真空吸附腔，平臺(tái) 上平行設(shè)置有可供真空吸附板移動(dòng)的兩導(dǎo)軌。
本實(shí)用新型所述的控制裝置由單片機(jī)、前、后位置傳感器及顯示屏構(gòu)成。 前、后位置傳感器分別設(shè)置于導(dǎo)軌兩端，并分別與單片機(jī)兩數(shù)據(jù)口相連，且單 片機(jī)的數(shù)據(jù)口還分別與氣缸上的速度傳感器、上加熱頭內(nèi)的溫度傳感器及顯示 屏相連，單片機(jī)上的時(shí)鐘端連接氣缸的換向閥。
本實(shí)用新型所述上板下方對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)螺旋微調(diào)器，在氣缸活塞桿頭部 與上加熱頭間設(shè)置中板，設(shè)置于上板及平臺(tái)間的支柱上固定有用以限制螺旋微 調(diào)器下移的限位塊，螺旋微調(diào)器穿過(guò)中板的螺紋孔，其頭部與限位塊接觸，上 加熱頭上部的導(dǎo)向套內(nèi)自上而下依次設(shè)置有磁鐵、限位螺塞、壓簧及導(dǎo)向桿。
本實(shí)用新型的所述平臺(tái)上設(shè)置有用于放置顯微鏡或放大鏡的安裝座。
本實(shí)用新型中板上固連的對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)向桿，分別穿過(guò)上板上的兩個(gè) 導(dǎo)向套。溫度傳感器為熱敏電阻式傳感器。
本實(shí)用新型封裝性能好、可靠性強(qiáng)、性價(jià)比高，由于其價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，可 填補(bǔ)國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品的不足之處。而且設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品通用互換性好， 易于推廣，與全自動(dòng)電子標(biāo)簽封裝生產(chǎn)線相比， 一次性投資額小，封裝成本低， 適用于小型企業(yè)、多品種、中小批量電子標(biāo)簽的封裝工作，也適用于電子標(biāo)簽
(RFID)的工藝實(shí)驗(yàn)研究，確定導(dǎo)電膠的固化時(shí)間、壓力和溫度。


圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實(shí)用新型俯視圖3為本實(shí)用新型下加熱頭結(jié)構(gòu)示意圖4為本實(shí)用新型控制原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
本實(shí)用新型由三個(gè)氣缸1、 6、 7、發(fā)熱裝置、用于天線基板上料的真空吸 附板4及控制裝置構(gòu)成。發(fā)熱裝置由上下加熱頭3、 5和裝在其中的電熱器以
及溫度傳感器組成。氣缸1固定在上板19上，進(jìn)氣口裝有帶速度傳感器的調(diào) 速閥，氣缸l的活塞桿頭部吸附上加熱頭3，氣缸6、 7并列設(shè)置于真空吸附板 4底部，可隨真空吸附板4一起移動(dòng)，吸附有下加熱頭5的氣缸6與真空吸附 板4工作孔同心，在下加熱頭5與真空吸附板4工作孔間形成與氣缸7導(dǎo)氣管 相連的真空吸附腔，可使真空吸附板產(chǎn)生負(fù)壓，使天線基板平整地吸附在真空 吸附板上。平臺(tái)上平行設(shè)置有可供真空吸附板4移動(dòng)的兩導(dǎo)軌9?？刂蒲b置由 單片機(jī)PC、前、后位置傳感器8、 13及顯示屏11構(gòu)成，前、后位置傳感器8、 13分別設(shè)置于導(dǎo)軌兩端，并分別與單片機(jī)PC數(shù)據(jù)口相連，且單片機(jī)PC的數(shù)據(jù) 口還與分別與氣缸1上的速度傳感器、上加熱頭3內(nèi)的溫度傳感器及溫度傳感 器相連，單片機(jī)PC上的時(shí)鐘端連接氣缸1的換向閥。調(diào)整調(diào)速閥即可控制上 加熱頭工作進(jìn)給行程的下壓速度，使上加熱頭接近芯片時(shí)下壓速度低于額定 值，避免上加熱頭沖擊芯片造成芯片破裂。氣缸6將吸附的下加熱頭從真空吸 附板的孔中頂起，使下加熱頭進(jìn)入工作位置。氣缸7則起到讓真空吸附板產(chǎn)生 負(fù)壓，使天線基板平整地吸附在真空吸附板上的作用。上板19下方對(duì)稱設(shè)置 有兩個(gè)螺旋微調(diào)器2，在氣缸1活塞桿頭部與上加熱頭間設(shè)置中板18，設(shè)置于 上板19及平臺(tái)20間的支柱17上固定有用以限制螺旋微調(diào)器2下移的限位塊 16，螺旋微調(diào)器2穿過(guò)中板18的螺紋孔，其頭部與限位塊16接觸。中板18 上固連的對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)向桿14，分別穿過(guò)上板19上的兩個(gè)導(dǎo)向套15。上 加熱頭3上部的導(dǎo)向套15內(nèi)至上而下依次設(shè)置有磁鐵21、限位螺塞24、壓簧 23及導(dǎo)向桿23。平臺(tái)上設(shè)置有用于放置顯微鏡或放大鏡的安裝座10。微調(diào)器 每轉(zhuǎn)動(dòng)1小格，將可使與之固連的中托板及固定在中托板上的氣缸1上升或下 降0. Olmm，靠永磁鐵吸附在活塞桿頭部的上加熱頭工作面也將隨之上升或下降 O.Olmm，當(dāng)氣缸l驅(qū)動(dòng)與之相連的上加熱頭下降并壓到芯片時(shí)，上加熱頭中的 壓簧受到壓縮，使上加熱頭3對(duì)芯片的壓力與因壓簧受到壓縮而產(chǎn)生的彈力平 衡，由于特制的壓簧特性為壓移量每增加lmm,壓簧的彈力增加0.5N，故每通 過(guò)微調(diào)器使上加熱頭下移O.Olmm，上加熱頭對(duì)芯片的壓力將增加0.005N。裝 在上下加熱頭中的溫度傳感器將溫度信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)將根據(jù)溫度高于 還是低于設(shè)定溫度，指令電熱器將溫度信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)將根據(jù)溫度高 于還是低于設(shè)定溫度，指令電熱器啟動(dòng)或停止，使上下加熱頭始終保持在設(shè)定 溫度；單片機(jī)中的時(shí)間控制單元?jiǎng)t根據(jù)設(shè)定的熱壓時(shí)間，指令上下加熱頭升降， 使之壓上或離開芯片和天線基板，在工作過(guò)程中，控制屏上始終顯示出設(shè)定溫 度、實(shí)際溫度和設(shè)定保壓時(shí)間。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行前或采用手動(dòng)工作模式時(shí)，按動(dòng)
控制屏上的按鈕，可以調(diào)整設(shè)備設(shè)定溫度和設(shè)定的熱壓時(shí)間值。在手動(dòng)模式下， 所有真空吸附板與氣缸動(dòng)作均需人為參與，即溫度、固化時(shí)間均與單片機(jī)控制 程序無(wú)關(guān)。
本產(chǎn)品電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)的技術(shù)原理是由人工上下料并在帶有輔助 放大設(shè)備支持的人工視覺(jué)引導(dǎo)下，實(shí)現(xiàn)芯片與滴有導(dǎo)電膠的天線基板的倒封裝 精確對(duì)位；而在對(duì)電子標(biāo)簽封裝質(zhì)量有著最重要影響的低溫?zé)釅汗袒^(guò)程中則 通過(guò)微機(jī)系統(tǒng)對(duì)加熱頭的溫度、熱壓時(shí)間、上加熱頭的進(jìn)給速度等多個(gè)物理量 進(jìn)行精確的測(cè)量和控制，使封裝過(guò)程中芯片、天線基板與導(dǎo)電膠之間的低溫?zé)?壓固化黏結(jié)過(guò)程始終在確定的工藝參數(shù)下自動(dòng)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的半自 動(dòng)封裝。
權(quán)利要求1、一種電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于由三個(gè)氣缸(1、6、7)、發(fā)熱裝置、用于天線基板上料的真空吸附板(4)及控制裝置構(gòu)成，發(fā)熱裝置由上下加熱頭(3、5)和裝在其中的電熱器以及溫度傳感器組成，氣缸(1)固定在上板(19)上，進(jìn)氣口裝有帶速度傳感器的調(diào)速閥，氣缸(1)的活塞桿頭部吸附上加熱頭(3)，氣缸(6、7)并列設(shè)置于真空吸附板(4)底部，可隨真空吸附板(4)一并移動(dòng)，吸附有下加熱頭(5)的氣缸(6)與真空吸附板(4)工作孔同心，在下加熱頭(5)與真空吸附板(4)工作孔間形成與氣缸(7)導(dǎo)氣管相連的真空吸附腔，平臺(tái)(20)上平行設(shè)置有可供真空吸附板(4)移動(dòng)的兩導(dǎo)軌(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于控制裝置由 單片機(jī)(PC)、前、后位置傳感器(8、 13)及顯示屏(11)構(gòu)成，前、后位置 傳感器(8、 13)分別設(shè)置于導(dǎo)軌兩端，并分別與單片機(jī)(PC)數(shù)據(jù)口相連， 且單片機(jī)PC的數(shù)據(jù)口還與分別與氣缸(1)上的速度傳感器、上加熱頭(3) 內(nèi)的溫度傳感器及顯示屏(11)相連，單片機(jī)(PC)上的時(shí)鐘端連接氣缸(1) 的換向閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于上板(19) 下方對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)螺旋微調(diào)器(2)，在氣缸(1)活塞桿頭部與上加熱頭間 設(shè)置中板(18)，設(shè)置于上板(19)及平臺(tái)(20)間的支柱(17)上固定有用 以限制螺旋微調(diào)器(2)下移的限位塊(16)，螺旋微調(diào)器(2)穿過(guò)中板(18) 的螺紋孔，其頭部與限位塊(16)接觸，上加熱頭(3)上部的導(dǎo)向套內(nèi)至上 而下依次設(shè)置有磁鐵、限位螺塞、壓簧及導(dǎo)向桿。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于平臺(tái)上 設(shè)置有用于放置顯微鏡或放大鏡的安裝座(10)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于中板(18) 上固連的對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)導(dǎo)向桿(14)，分別穿過(guò)上板(19)上的兩個(gè)導(dǎo)向套(15)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，其特征在于溫度傳 感器為熱敏電阻式傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電子標(biāo)簽半自動(dòng)封裝機(jī)，由三個(gè)氣缸、發(fā)熱裝置、用于天線基板上料的真空吸附板及控制裝置構(gòu)成。發(fā)熱裝置由上下加熱頭和裝在其中的電熱器以及溫度傳感器組成，氣缸固定在上板上，進(jìn)氣口裝有帶速度傳感器的調(diào)速閥，氣缸的活塞桿頭部吸附上加熱頭，氣缸并列設(shè)置于真空吸附板底部，可隨真空吸附板一并移動(dòng)，平臺(tái)上平行設(shè)置有可供真空吸附板移動(dòng)的兩導(dǎo)軌。本實(shí)用新型封裝性能好、可靠性強(qiáng)、性價(jià)比高，而且設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品通用互換性好，易于推廣，與全自動(dòng)電子標(biāo)簽封裝生產(chǎn)線相比，一次性投資額小，封裝成本低，適用于小型企業(yè)、多品種、中小批量電子標(biāo)簽的封裝工作，也適用于電子標(biāo)簽(RFID)的工藝實(shí)驗(yàn)研究。
文檔編號(hào)G06K19/077GK201066510SQ20072006397
公開日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者林曉陽(yáng) 申請(qǐng)人:林曉陽(yáng)