專利名稱：電子標簽半自動封裝機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子標簽封裝機械，尤其涉及一種電子標簽半自動封 裝機。
背景技術(shù)：
電子標簽是RFID (無線射頻識別技術(shù))系統(tǒng)的核心，它由微型半導(dǎo)體芯片 及天線基板組成。電子標簽半自動封裝機是將芯片與天線基板可靠封裝的專業(yè) 設(shè)備。電子標簽封裝機的技術(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)備支持的人工視覺或機器視覺的引導(dǎo) 下，將芯片從wafer上取下來，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，實現(xiàn)電子標簽的封裝。電 子標簽封裝技術(shù)是實現(xiàn)RFID產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。國外的電子標簽封裝技 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、高精度的全自動封裝機。國外主要的生產(chǎn)商有德國紐 豹Muehlbauer，法國自動化、日本東立Toray、奧地利datacon等。我國對電 子標簽封裝設(shè)備的研制起步較晚，由于RFID產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，國內(nèi)研制的步 伐已趕不上需求，國外高性能全自動的電子標簽封裝機已進入了我國市場。全 自動電子標簽封裝機對天線基板的要求特別高，必須要用進口的天線基板才能 實現(xiàn)高精度、高速度的封裝，對于發(fā)展我國自己生產(chǎn)的天線基板極為不利。另 外，昂貴的進口生產(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 電子標簽的生產(chǎn)成本大大提高，全自動電子標簽封裝機的封裝成本為0.6-0.8 元，幾乎占到1枚電子標簽總成本的2/3。所以，電子標簽封裝機價格昂貴， 封裝成本過高已成為我國推廣RFID技術(shù)的兩大制約因素之一。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于封裝性能好、可靠性強、造價低、封裝成本低、 性價比高、適用于小型企業(yè)、多品種、中小批量電子標簽的封裝的電子標簽半 自動封裝機。
本實用新型的目的通過以下方案實現(xiàn)由三個氣缸、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，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 上平行設(shè)置有可供真空吸附板移動的兩導(dǎo)軌。
本實用新型所述的控制裝置由單片機、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，并分別與單片機兩數(shù)據(jù)口相連，且單 片機的數(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，單片機上的時鐘端連接氣缸的換向閥。
本實用新型所述上板下方對稱設(shè)置有兩個螺旋微調(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。
本實用新型的所述平臺上設(shè)置有用于放置顯微鏡或放大鏡的安裝座。
本實用新型中板上固連的對稱設(shè)置的兩個導(dǎo)向桿，分別穿過上板上的兩個 導(dǎo)向套。溫度傳感器為熱敏電阻式傳感器。
本實用新型封裝性能好、可靠性強、性價比高，由于其價格優(yōu)勢明顯，可 填補國外進口產(chǎn)品的不足之處。而且設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品通用互換性好， 易于推廣，與全自動電子標簽封裝生產(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、中小批量電子標簽的封裝工作，也適用于電子標簽
(RFID)的工藝實驗研究，確定導(dǎo)電膠的固化時間、壓力和溫度。


圖1為本實用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型俯視圖3為本實用新型下加熱頭結(jié)構(gòu)示意圖4為本實用新型控制原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明。
本實用新型由三個氣缸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，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)生負壓，使天線基板平整地吸附在真空 吸附板上。平臺上平行設(shè)置有可供真空吸附板4移動的兩導(dǎo)軌9?？刂蒲b置由 單片機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PC數(shù)據(jù)口相連，且單片機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PC上的時鐘端連接氣缸1的換向閥。調(diào)整調(diào)速閥即可控制上 加熱頭工作進給行程的下壓速度，使上加熱頭接近芯片時下壓速度低于額定 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，使下加熱頭進入工作位置。氣缸7則起到讓真空吸附板產(chǎn)生 負壓，使天線基板平整地吸附在真空吸附板上的作用。上板19下方對稱設(shè)置 有兩個螺旋微調(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 上固連的對稱設(shè)置的兩個導(dǎo)向桿14，分別穿過上板19上的兩個導(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)動與之相連的上加熱頭下降并壓到芯片時，上加熱頭中的 壓簧受到壓縮，使上加熱頭3對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 過微調(diào)器使上加熱頭下移O.Olmm，上加熱頭對芯片的壓力將增加0.005N。裝 在上下加熱頭中的溫度傳感器將溫度信號傳給單片機，單片機將根據(jù)溫度高于 還是低于設(shè)定溫度，指令電熱器將溫度信號傳給單片機，單片機將根據(jù)溫度高 于還是低于設(shè)定溫度，指令電熱器啟動或停止，使上下加熱頭始終保持在設(shè)定 溫度；單片機中的時間控制單元則根據(jù)設(shè)定的熱壓時間，指令上下加熱頭升降， 使之壓上或離開芯片和天線基板，在工作過程中，控制屏上始終顯示出設(shè)定溫 度、實際溫度和設(shè)定保壓時間。當(dāng)設(shè)備運行前或采用手動工作模式時，按動
控制屏上的按鈕，可以調(diào)整設(shè)備設(shè)定溫度和設(shè)定的熱壓時間值。在手動模式下， 所有真空吸附板與氣缸動作均需人為參與，即溫度、固化時間均與單片機控制 程序無關(guān)。
本產(chǎn)品電子標簽半自動封裝機的技術(shù)原理是由人工上下料并在帶有輔助 放大設(shè)備支持的人工視覺引導(dǎo)下，實現(xiàn)芯片與滴有導(dǎo)電膠的天線基板的倒封裝 精確對位；而在對電子標簽封裝質(zhì)量有著最重要影響的低溫?zé)釅汗袒^程中則 通過微機系統(tǒng)對加熱頭的溫度、熱壓時間、上加熱頭的進給速度等多個物理量 進行精確的測量和控制，使封裝過程中芯片、天線基板與導(dǎo)電膠之間的低溫?zé)?壓固化黏結(jié)過程始終在確定的工藝參數(shù)下自動進行，從而實現(xiàn)電子標簽的半自 動封裝。
權(quán)利要求1、一種電子標簽半自動封裝機，其特征在于由三個氣缸(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，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(20)上平行設(shè)置有可供真空吸附板(4)移動的兩導(dǎo)軌(9)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標簽半自動封裝機，其特征在于控制裝置由 單片機(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(PC)數(shù)據(jù)口相連， 且單片機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(PC)上的時鐘端連接氣缸(1) 的換向閥。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子標簽半自動封裝機，其特征在于上板(19) 下方對稱設(shè)置有兩個螺旋微調(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(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所述的電子標簽半自動封裝機，其特征在于平臺上 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所述的電子標簽半自動封裝機，其特征在于中板(18) 上固連的對稱設(shè)置的兩個導(dǎo)向桿(14)，分別穿過上板(19)上的兩個導(dǎo)向套(15)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子標簽半自動封裝機，其特征在于溫度傳 感器為熱敏電阻式傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種電子標簽半自動封裝機，由三個氣缸、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，平臺上平行設(shè)置有可供真空吸附板移動的兩導(dǎo)軌。本實用新型封裝性能好、可靠性強、性價比高，而且設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)品通用互換性好，易于推廣，與全自動電子標簽封裝生產(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、中小批量電子標簽的封裝工作，也適用于電子標簽(RFID)的工藝實驗研究。
文檔編號G06K19/077GK201066510SQ20072006397
公開日2008年5月28日 申請日期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 申請人:林曉陽