本實(shí)用新型屬于RFID標(biāo)簽制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種制備RFID標(biāo)簽的熱壓固化裝置。
背景技術(shù):
射頻識(shí)別(RFID,英文為:Radio Frequency Identification)是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)非接觸式自動(dòng)識(shí)別的技術(shù),在物流、制造、交通、軍事等領(lǐng)域具有大規(guī)模應(yīng)用前景,被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。
RFID標(biāo)簽批量生產(chǎn)通常采用基于各項(xiàng)異性導(dǎo)電膠(anisotropic conductiveadhesive,簡稱ACA)固化的倒裝鍵合工藝,以實(shí)現(xiàn)芯片與柔性基板的互連。采用ACA工藝的RFID標(biāo)簽封裝設(shè)備通常包括基板輸送、檢測、點(diǎn)膠、貼裝和熱壓五個(gè)工藝模塊。熱壓模塊通過熱壓頭對已經(jīng)對位的芯片與天線的加熱和加壓,使芯片與天線之間ACA固化,完成芯片與天線的電氣互聯(lián)。ACA主要由基體和導(dǎo)電顆粒組成,其固化過程中,固化的溫度、壓力和時(shí)間對芯片與天線互連的機(jī)械性能和電氣性能都有重要影響,直接影響RFID標(biāo)簽的性能與質(zhì)量。
為了提高標(biāo)簽生產(chǎn)效率,設(shè)備上一般采用多套熱壓頭同時(shí)對多個(gè)陣列式排列的芯片進(jìn)行熱壓,即同時(shí)對多排芯片和天線施加壓力促進(jìn)導(dǎo)電膠多點(diǎn)同步固化。根據(jù)實(shí)際工況的需求,各向異性導(dǎo)電膠(ACA)的固化時(shí)間為8-12s,實(shí)際生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)效率,往往采用卷到卷(R2R)的基板輸送方式,即使用多套熱壓頭同時(shí)對多個(gè)芯片陣列式排列進(jìn)行熱壓,同時(shí)對多排芯片-天線施加壓力促導(dǎo)電膠多點(diǎn)同步固化。這樣就需要在一定工位范圍內(nèi)設(shè)置更多的熱壓頭、并可靈活控制熱壓頭的位置以保證熱壓頭在工位范圍內(nèi)能自由調(diào)節(jié)位置以適應(yīng)基板上天線間距的多樣性,同時(shí)還需要控制多對熱壓頭的溫度、壓力均勻性和一致性,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高效率、高良品率和經(jīng)濟(jì)性。
而且,相對于低頻、高頻電子標(biāo)簽,超高頻電子標(biāo)簽加工難度相比更大,對熱壓壓力、溫度、時(shí)間、環(huán)境等工藝參數(shù)要求更高。傳統(tǒng)的熱壓裝置設(shè)計(jì)中,一般溫度、壓力控制精度不夠,且熱壓頭溫度不能實(shí)現(xiàn)單獨(dú)控制,僅能滿足普通低頻、高頻標(biāo)簽的加工,而不能滿足超高頻電子標(biāo)簽的加工。以往的RFID標(biāo)簽封裝熱壓裝置,通過在上或下熱壓頭本體與發(fā)熱裝置之間設(shè)有使發(fā)熱裝置移動(dòng)的恒壓氣缸,上下熱壓頭配合將芯片與天線固化,實(shí)現(xiàn)了大批量自動(dòng)化生產(chǎn)。
但是市場上現(xiàn)有方案通常存在部分缺陷:
第一、裝配時(shí)上、下熱壓板通過驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的調(diào)平機(jī)構(gòu)調(diào)整二者之間的平行度,調(diào)平機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費(fèi)用高、調(diào)整技術(shù)要求高,且調(diào)整后的熱壓板平行度容易變化,可靠性差;
第二、第一第二熱壓板開合行程太小,觀察、裝拆熱壓頭時(shí)空間小,很不方便,且熱壓頭定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)繁瑣,實(shí)際操作困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本實(shí)用新型提供了一種制備RFID標(biāo)簽的上下雙驅(qū)動(dòng)熱壓固化裝置,其可對多對熱壓頭進(jìn)行精確定位,解決現(xiàn)有RFID標(biāo)簽生產(chǎn)裝備中熱壓機(jī)構(gòu)多熱壓頭壓力和溫度一致性較差的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供了一種適于RFID標(biāo)簽制備的上下雙驅(qū)動(dòng)熱壓固化裝置,包括熱壓機(jī)構(gòu)組件、下驅(qū)動(dòng)組件、上驅(qū)動(dòng)組件、隔熱帶組件和熱壓頭組件;
熱壓機(jī)構(gòu)組件包括底固定板、第一吸附板、第二吸附板、第一熱壓頭定位板、頂固定板、第二熱壓頭定位板、八個(gè)直線軸承以及四個(gè)導(dǎo)柱;底固定板、第一吸附板、第二吸附板和頂固定板從下往上順序擺放且四個(gè)頂角分別垂直穿過四個(gè)導(dǎo)柱;底固定板和頂固定板分別與導(dǎo)柱的端部固定連接,第一吸附板和第二吸附板與導(dǎo)柱通過直線軸承活動(dòng)連接;第一熱壓頭定位板位于第一吸附板上表面,第二熱壓頭定位板位于第二吸附板下表面,用于配合完成熱壓頭組件的定位安裝;
下驅(qū)動(dòng)組件穿過底固定板抵接第一吸附板并與第一吸附板相固定,用于驅(qū)動(dòng)第一吸附板沿導(dǎo)柱Z向移動(dòng);
上驅(qū)動(dòng)組件穿過頂固定板抵接第二吸附板并與第二吸附板相固定,用于驅(qū)動(dòng)第二吸附板沿導(dǎo)柱Z向移動(dòng);
熱壓頭組件位于第一吸附板、第二吸附板之間;
隔熱帶組件包括位于熱壓頭組件的上、下熱壓頭之間的隔熱帶,使得上、下熱壓頭不直接接觸基板。
進(jìn)一步地,所述第一熱壓頭定位板位于第一吸附板上表面通過其上的兩個(gè)半圓弧面分別與兩導(dǎo)柱上的直線軸承的外圓配合定位并固定,第二熱壓頭定位板位于第二吸附板下表面且通過其上的兩個(gè)半圓弧面分別與兩導(dǎo)柱上的直線軸承的外圓配合定位并固定;第一熱壓頭定位板和第二熱壓頭定位板的邊沿還開有若干個(gè)用于熱壓頭安裝的定位缺口。
進(jìn)一步地,所述上驅(qū)動(dòng)組件與下驅(qū)動(dòng)組件結(jié)構(gòu)相同,所述下驅(qū)動(dòng)組件包括安裝座以及安裝于其上的第一電機(jī)、第一絲杠和驅(qū)動(dòng)連接板,第一絲杠一端通過聯(lián)軸器與第一電機(jī)的電機(jī)軸相連,中間通過絲杠螺母連接驅(qū)動(dòng)連接板,另一端懸臂不固定。
進(jìn)一步地,所述第一驅(qū)動(dòng)連接板與第一絲杠連接后形成自由懸臂結(jié)構(gòu),在與第一吸附板裝配時(shí)能自由找正位置,再與第一吸附板連接固定。
進(jìn)一步地,還包括基板吸附支撐組件,安裝于兩吸附板之間的導(dǎo)柱外側(cè),用于平穩(wěn)支撐放置于熱壓頭組件的上、下熱壓頭之間的基板。
進(jìn)一步地,所述基板吸附支撐組件包括兩個(gè)U型支撐板、四個(gè)定位環(huán)和鋼絲繩機(jī)構(gòu),每個(gè)U型支撐板的兩端通過一個(gè)定位環(huán)安裝于導(dǎo)柱上,兩U型支撐板之間安裝有鋼絲繩機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地,所述鋼絲繩機(jī)構(gòu)包括鋼絲繩、第一墊片、第二墊片、固定桿、旋鈕和手柄;鋼絲繩一端纏繞固定,另一端先纏繞在固定桿上,通過旋鈕輕微預(yù)壓緊,再轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,讓鋼絲繩建立起合適的繃緊張力后,繼續(xù)鎖緊旋鈕,通過兩個(gè)墊片夾緊鋼絲繩,從而起到托附基板的作用。
進(jìn)一步地,所述隔熱帶組件還包括靠近隔熱帶安裝的放料組件、收料組件以及廢料導(dǎo)料槽機(jī)構(gòu)。
總體而言,本實(shí)用新型技術(shù)構(gòu)思相對現(xiàn)有裝置具有以下有益技術(shù)效果:
本實(shí)用新型中第一第二熱壓板和頂?shù)坠潭ò逋ㄟ^精密加工,保證了零件自身的平面度精度;通過組合加工,保證了四組導(dǎo)柱導(dǎo)向孔的垂直度和同軸度,進(jìn)而保證了第一熱壓板、第二熱壓板裝配后的平行度精度,取消了原來繁瑣且不可靠的熱壓板平行度調(diào)整機(jī)構(gòu),簡化了機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)、極大降低了裝配和調(diào)整的工作量;本實(shí)用新型利用定位安裝在第一和第二熱壓板上的熱壓頭定位模板,能快速精確的對熱壓頭進(jìn)行定位,大大縮短了熱壓頭安裝調(diào)整時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型通過直線軸承外圓精確定位,再通過角部的四個(gè)手柄鎖緊后,多組熱壓頭通過定位板的定位缺口,能實(shí)現(xiàn)熱壓頭精確定位和快速安裝;實(shí)際應(yīng)用中,只需爭對幾種常用的RFID標(biāo)簽制作對應(yīng)的定位模板,且模板的更換也非常簡單便捷。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型上下驅(qū)動(dòng)組件的絲杠結(jié)構(gòu)一端定位固定,另一端浮動(dòng),裝配時(shí)浮動(dòng)端通過自由找正后與熱壓板連接固定,避免了絲杠受徑向彎曲力而容易損壞的風(fēng)險(xiǎn);
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型利用具有基板吸附功能的支撐組件,以及介于兩支撐組件之間的與吸附板吸附面等高的鋼絲繩機(jī)構(gòu),能保證熱壓過程中基板平直性、穩(wěn)定性、不會(huì)發(fā)生抖動(dòng),從而為保證基板的熱壓質(zhì)量打下基礎(chǔ)。
進(jìn)一步地,本實(shí)用新型隔熱帶組件依靠第二熱壓板上的定位面,能實(shí)現(xiàn)快速安裝,減少裝配調(diào)整工作量;隔熱帶組件布局方式是隔熱帶移動(dòng)方位與基板移動(dòng)方位一致、二者移動(dòng)方向相反;隔熱帶廢料不收成卷,而是通過廢料導(dǎo)料槽直接排出設(shè)備之外;這幾種處理方式能大大提高生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中RFID標(biāo)簽制備的上下雙驅(qū)動(dòng)熱壓固化裝置的三維總體圖;
圖2是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中RFID標(biāo)簽制備的上下雙驅(qū)動(dòng)熱壓固化裝置的裝配關(guān)系三維爆炸圖;
圖3是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中熱壓機(jī)構(gòu)組件三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中面平行孔同軸的三板組合加工三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中熱壓頭定位板在熱壓機(jī)構(gòu)安裝位置示意圖;
圖6是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中熱壓頭定位板在熱壓機(jī)構(gòu)安裝位置平面示意圖;
圖7(a)是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中第一熱壓頭定位板三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7(b)是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中第二熱壓頭定位板三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8(a)是本實(shí)用新型實(shí)施例中下驅(qū)動(dòng)組件的三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8(b)是本實(shí)用新型實(shí)施例中下驅(qū)動(dòng)組件的局部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中上驅(qū)動(dòng)組件的三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10(a)是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中吸附支撐組件三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10(b)是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中隔熱帶的鋼絲繩組件三維結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中的隔熱帶組件三維結(jié)構(gòu)示意圖。
在所有附圖中,相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu),其中:
10-支撐組件,20-熱壓機(jī)構(gòu)組件,30-下驅(qū)動(dòng)組件,40-上驅(qū)動(dòng)組件,50-基板吸附支撐組件,60-隔熱帶組件,70-熱壓頭組件;
201-底固定板,202-第一吸附板,203-第二吸附板,204-頂固定板,205-導(dǎo)柱,206-直線軸承,207-第一熱壓頭定位板,208-第二熱壓頭定位板;
2061-第一軸承,2062-第二軸承,2063-第三軸承,2064-第四軸承,2065-第五軸承,2066-第六軸承,2067-第七軸承,2068-第八軸承;
207A-第一熱壓頭定位板207的第一半圓弧面,207B-第一熱壓頭定位板207的第二半圓弧面,208A-第二熱壓頭定位板208的第一半圓弧面,208B-第二熱壓頭定位板208的第二半圓弧面;
301-第一電機(jī),302-第一絲杠,303-第一驅(qū)動(dòng)連接板,304-驅(qū)動(dòng)座,305-聯(lián)軸器,306-第一軸承座,307-第一電機(jī)座,3021-第一絲杠本體,3022-螺母;304A-第一電機(jī)座安裝槽,304B-第一軸承座安裝槽;
401-第二電機(jī),402-第二絲杠,403-第二驅(qū)動(dòng)連接板,404-第二驅(qū)動(dòng)座,405-第二聯(lián)軸器,406-第二軸承座,407-第二電機(jī)座;
501-呈U型的吸附支撐板、502-定位環(huán)、503-鋼絲繩機(jī)構(gòu);
5021-第一定位環(huán),5022-第二定位環(huán),5023-第三定位環(huán),5024-第四定位環(huán);
5031-鋼絲繩,5032-第一墊片,5033-第二墊片,5034-固定桿,5035-旋鈕,5036-手柄。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖,對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。此處說明若涉及到具體實(shí)例時(shí)僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不限定本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型中,X向、Y向以及Z向分別代表水平方向、與水平方向在同一平面內(nèi)且相互垂直的垂直方向、以及同時(shí)與水平方向和垂直方向均垂直的方向。
請參見圖1和2,本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式包括支撐組件10、熱壓機(jī)構(gòu)組件20、下驅(qū)動(dòng)組件30、上驅(qū)動(dòng)組件40、基板吸附支撐組件50、隔熱帶組件60和熱壓頭組件70。
請參見圖1和2,支撐組件10位于最底層,用于支撐整個(gè)裝置。
請參見圖3,熱壓機(jī)構(gòu)組件20包括底固定板201、第一吸附板202、第二吸附板203、第一熱壓頭定位板207、頂固定板204、第二熱壓頭定位板208、直線軸承206以及四個(gè)導(dǎo)柱205。底固定板201通過支撐組件10上的雙直線導(dǎo)軌副,安裝于支撐組件上,從底固定板201向上依次為相互平行的第一熱壓板202、第二熱壓板203、頂固定板204;底固定板201、第一吸附板202、第二吸附板203和頂固定板204從下往上順序擺放且四個(gè)頂角分別垂直穿過四個(gè)導(dǎo)柱205。底固定板201和頂固定板203分別與導(dǎo)柱的端部固定連接,第一吸附板202和第二吸附板203與導(dǎo)柱通過直線軸承206活動(dòng)連接;第一熱壓頭定位板207位于第一吸附板202上表面,第二熱壓頭定位板208位于第二吸附板203下表面,用于配合完成熱壓頭組件的定位安裝。頂固定板204、第一吸附板202、第二吸附板203三者先各自加工至自身的平面度精度,再通過組合加工(請參見圖4),能同時(shí)保證四個(gè)直線軸承安裝孔的同軸度、垂直度和位置度精度,再組裝,很容易保證機(jī)構(gòu)具有協(xié)調(diào)一致的平行度,取消了以往裝置繁瑣的第一第二熱壓板平行度的調(diào)整機(jī)構(gòu),更容易保證分別吸附在第一第二吸附板上的熱壓頭群組的工作端平行度的一致。
請參見圖1和圖2,下驅(qū)動(dòng)組件30穿過底固定板201抵接第一吸附板202并與第一吸附板202相固定,用于驅(qū)動(dòng)第一吸附板202沿導(dǎo)柱Z向移動(dòng)。
請參見圖1和圖2,上驅(qū)動(dòng)組件40穿過頂固定板204抵接第二吸附板203并與第二吸附板203相固定,用于驅(qū)動(dòng)第二吸附板203沿導(dǎo)柱Z向移動(dòng)。
請參見圖1和圖2,熱壓頭組件70位于第一吸附板202、第二吸附板203之間;
請參見圖1和圖2,隔熱帶組件60包括位于熱壓頭組件70的上、下熱壓頭之間的隔熱帶,使得上、下熱壓頭不直接接觸基板。
請參見圖1和圖2,按照一種較佳實(shí)施方式,還增設(shè)了基板吸附支撐組件50,基板吸附支撐組件50安裝于兩吸附板之間的導(dǎo)柱外側(cè),用于平穩(wěn)支撐放置于熱壓頭組件70的上、下熱壓頭之間的基板。
請參見圖5、6、7(a)、7(b),按照本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施方式,安裝在第一吸附板202上的第一熱壓頭定位板207通過其上的兩個(gè)半圓弧面207A、207B分別與兩個(gè)直線軸承2061、2062的外圓配合定位后,再通過角部的四個(gè)鎖緊手柄螺釘緊固;安裝在第二吸附板上的第二熱壓頭定位板208通過其上的兩個(gè)半圓弧面208A、208B分別與兩個(gè)直線軸承2065、2066的外圓配合定位后,再通過角部的四個(gè)鎖緊手柄螺釘緊固。第一熱壓頭定位板207和第二熱壓頭定位板208的邊沿還開有若干個(gè)用于熱壓頭安裝的定位缺口。所述的熱壓頭定位板207、208自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是,有兩組半圓弧定位面和若干個(gè)用于熱壓頭組件安裝的定位面,且絕大多數(shù)分布在邊沿的熱壓頭定位缺口均與邊線貫穿,能方便的裝拆熱壓頭組件,實(shí)現(xiàn)熱壓頭組件的快速、精準(zhǔn)定位安裝。
請參見圖8(a)和8(b),按照本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施方式,所述下驅(qū)動(dòng)組件30包括安裝座304以及安裝于其上的第一電機(jī)301、第一絲杠302和第一驅(qū)動(dòng)連接板303,第一絲杠302一端通過聯(lián)軸器305與第一電機(jī)301的電機(jī)軸相連,另一端通過絲杠螺母連接第一驅(qū)動(dòng)連接板303,第一驅(qū)動(dòng)連接板303再與第一吸附板202相連接。驅(qū)動(dòng)座304上設(shè)計(jì)有為第一電機(jī)座307和第一軸承座306安裝的第一電機(jī)座安裝槽304A和第一軸承座安裝槽304B,以保證電機(jī)軸與絲桿軸的同軸。驅(qū)動(dòng)連接板303形成自由臂結(jié)構(gòu),自由找正位置后與第一吸附板202相接觸并與之連接,避免了因過定位引起的絲桿徑向受力彎曲,取消了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中繁瑣的熱壓板平行度調(diào)整機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)得到簡化。
請參見圖9,上驅(qū)動(dòng)組件40包括安裝座404固定于底固定板上、提供外力驅(qū)動(dòng)的第二電機(jī)401、第二絲杠402,所述第二絲杠402一端通過聯(lián)軸器與第二電機(jī)401的電機(jī)軸相連以能隨之轉(zhuǎn)動(dòng),另一端通過驅(qū)動(dòng)連接板403,自由找正位置后與第二吸附板203相接觸并與之連接,避免了因過定位引起的絲桿徑向受力彎曲,取消了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中繁瑣的熱壓板平行度調(diào)整機(jī)構(gòu),機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)得到簡化。
請參見圖10(a),按照本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施方式,所述基板吸附支撐組件50包括兩個(gè)U型支撐板501、四個(gè)定位環(huán)502和鋼絲繩機(jī)構(gòu)503,每個(gè)U型支撐板501的兩端通過一個(gè)定位環(huán)502安裝于導(dǎo)柱205上,兩U型支撐板501之間安裝有鋼絲繩機(jī)構(gòu)503。鋼絲繩組件503的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以讓鋼絲繩繃緊,與吸附支撐板501共同作用,對基板熱壓過程中起吸附定位和支撐作用。
請參見圖10(b)按照本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施方式,所述鋼絲繩機(jī)構(gòu)503)包括鋼絲繩5031、第一墊片5032、第二墊片5033、固定桿5034、旋鈕5035和手柄5036;鋼絲繩5031一端纏繞固定,另一端先纏繞在固定桿5034上,通過旋鈕5035輕微預(yù)壓緊,再轉(zhuǎn)動(dòng)手柄5036,讓鋼絲繩5031建立起合適的繃緊張力后,繼續(xù)鎖緊旋鈕5035,通過兩個(gè)墊片5032、5033夾緊鋼絲繩,從而起到托附基板的作用。
請參見圖11,按照本實(shí)用新型的一種較佳實(shí)施方式,隔熱帶組件60安裝于第二吸附板203相對的位于基板移動(dòng)方向的兩側(cè),包括隔熱帶放料組件61、隔熱帶收料組件62、隔熱帶以及廢料導(dǎo)料槽組件(63),隔熱帶從隔熱帶放料組件一側(cè)放卷到隔熱帶收料組件一側(cè),由基板吸附支撐組件50支撐并穿過于在第上、下熱壓頭之間,用于熱壓工藝進(jìn)行隔熱;熱壓后的隔熱帶在隔熱帶收料組件62的牽引下流向隔熱帶廢料導(dǎo)料槽組件,無需收料成卷,直接排出設(shè)備之外。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。