CN102285122A - 一种电子元器件承载带成型机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种一体化生产电子元器件承载带的成型机。一种电子元器件承载带成型机，包括薄膜挤出模头、凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与薄膜挤出模头对应。该电子元器件承载带成型机生产的电子元器件承载带的优点是生产能耗低，长度、厚度可以任意调整，生产效率和产品质量高，尤其是抗拉伸强度高，使用和热变形温度大大提高。

Description

一种电子元器件承载带成型机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种一体化生产电子元器件承载带的成型机，尤其是一种制作承载带口袋的电子元器件承载带的成型机。

背景技术

在整个电子产品产业链中，电子元器件包装运输承载带的生产占据非常重要一环。电子元器件包装运输承载带不仅为半导体集成电路电子元器件提供装载和运输的媒介，更重要的是为实现后续的高速、自动化的表面贴装所必不可少的重要材料。伴随着表面贴装技术的发明和发展，半导体集成电路的封装形式逐渐从传统的插脚式向表面贴装式转变，而半导体电子元器件承载带也随之应运而生，并逐渐成为连接上下游产业链的极其重要一环。随着半导体集成电路制造技术的不断发展，半导体电子元器件逐渐向高集成度和小型化转变，表面贴装技术亦越来越要求高速度和高精确度。这些都对承载带的生产技术提出了更高要求。高效率、一体化、高精度逐渐成为承载带生产技术发展的趋势。目前，电子元器件包装运输承载带生产技术主要为以传统的两段式间歇生产技术为主。将聚合物原材料制备成一定厚度、宽度和长度的聚合物片材为第一段工艺，聚合物原材料主要是聚苯乙烯颗粒，聚合物片材卷成盘状，单卷聚合物片材的常规长度为480米，目前单卷聚合物片材最长为1000米。由于受质量控制、运输、包装等限制，聚合物片材的供应主要由美国、欧洲和日本的供应商控制，由于单卷片材的长度固定，在后续的生产过程中，一旦出现质量瑕疵，整卷片材将完全报废。第二段工艺是将片材进行解卷、加热、吸塑制作载带口袋、冷却、冲孔、切边、卷绕、包装，最终制成承载带成品，现有的生产设备多为间歇式的吸塑成型机。现有技术如CN201020244183.9，公开了一种具有凸轮结构的滚轮式载带成型机，利用同一电机带动三个独特的凸轮实现了三个不同方向的动作，保证了运动的协调一致性；CN200520026049.0公开了一种装载带成型机，主要采用由主轴连接的设有绝对值旋转编码器和可编程控制器进行生产控制；CN02294901.1，公开了一种电子元件包装输送承载带成型机，包含送料机构、成型机构、裁边机构、冲孔机构、收料机构；CN200480015023.4，公开了一种压印承载带制造装置，具有与其他工艺设备相结合，使其他工艺过程，如成型，填料，和封装承载带能在一个综合的工艺过程中顺序进行的特征CN200410038366.4，公开了一种载带成型方法及其装置，成型模包括第一模座和第二模座，具有两个成型模；上述技术主要是针对两段式工艺的第二段工艺中的设备进行改进。常规的生产效率为每小时250米产品。现有技术如CN200320128985.3，公开了一种深型腔载带成型模具，包括上模、下模；其能够加工生产出侧壁壁厚和底部厚度相对均匀的深型腔载带产品。CN200520113816.1，公开了一种加工难度大为降低，生产灵活性大，用于一出多载带成型机上的分离式成型轮模具。上述技术主要是针对成型模具做出了改善，采用的也是两段式的生产工艺的第二段，加工的对象是局部进行加热的片材，通过对需要成型载带口袋的局部进行加热，产品成型过程中，对加热软化的局部进行拉伸成型。载带口袋的壁厚由于经过拉伸将远远小于片材原有的厚度，降低了成型载带口袋的强度。现有技术如US 7771187，US20040253333，WO/2004/089760，US20090133367，US 20020100257，US7320772公开了改进成型设备的一些方法。US5800772公开了改进成型工艺。JP06286763，JP2001163354，JP10272684公开了改进成型载带口袋形状的一些方法。现有技术如US5992639公开了针对载带口袋强度进行改进的方法，通过注射成型的方式进行载带口袋底部的增强，该技术工艺繁琐、注射成型载带口袋生产效率低。上述国内外已公开的专利主要涉及对二段式工艺中第二段的载带口袋成型设备、载带口袋成型工艺等进行改进。

现有的电子元器件承载带的制作均采用二段式工艺，需要将聚合物原材料制备成片材，一般的成型温度在110℃～300℃之间；再通过高温将皮料在热风机中加热到300℃以上，使得皮料充分软化接近于流动态，再进行成型加工，由于该工艺中使用热风加热环境为开放式，且为间歇式加工热量耗散快，因此在加热皮料过程中需要较高的温度，并且在电子元器件承载带已经冷却成型后再次加热制作载带口袋，制得的产品质量低，具体是精度低，收缩率差，抗拉伸强度和曲度差，使用和热变形温度的低。

综上所述，现有的电子元器件承载带均采用二段式生产工艺，载带口袋成型设备对应第二段工艺中的载带口袋制作，均采用间歇式的设备生产，即为了防止已经加热软化的材料冷却硬化，需要间歇式的停止，当一段生产完了以后再生产下一段，目前还没有带一体化、连续化生产带载带口袋的电子元器件承载带的成型机。现有的二段式承载带制造工艺存在生产成本高，制得的产品质量低的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有电子元器件承载带的制作均采用二段式工艺，生产成本高，产品质量低的问题，公开了一种一体化、连续化生产带承载带口袋的电子元器件承载带的成型机，同时公开了一种可以一体化、连续化生产带承载带口袋的电子元器件承载带成型机的使用方法。

为了实现上述的发明目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种电子元器件承载带成型机，包括薄膜挤出模头、凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与薄膜挤出模头对应；凸模纵向移动台安装在凸模底座上，且凸模纵向移动台沿凸模底座上下移动，凸模通过凸模横向移动机构安装在凸模纵向移动台上；凹模纵向移动台安装在凹模底座上，且凹模纵向移动台沿凹模底座上下移动，凹模通过凹模横向移动机构安装在凹模纵向移动台上；凸模的凸出模头和凹模的凹口之间留有间隙，凸模纵向移动台和凹模纵向移动台的纵向移动速度与薄膜挤出模头的薄膜挤出速度对应；所述凸模和凹模上分别设置冷却水通道和吹气通道，并且凸模上的吹气通道的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模上的吹气通道的吹气口朝向凹模的凹口。

作为优选，所述凸模和凹模的位置处于薄膜挤出模头的正下方，且凸模和凹模与薄膜挤出模头之间存在间距。薄膜挤出模头挤出薄膜流体，凸模和凹模对两者之间的薄膜流体进行口袋制作，同时薄膜流体、凸模和凹模同时同速向下移动，承载带口袋制作完成后，凸模和凹模快速向上移动对原本处于薄膜挤出模头和凸、凹模之间的薄膜流体进行口袋制作，即凸模和凹模与薄膜挤出模头之间的间距是为了一体化、连续化生产提供了时间，间距的具体距离可以通过凸模和凹模的长度，以及薄膜流体、凸模和凹模的流速等因素的不同而调整。

作为优选，所述凸模横向移动机构和凹模横向移动机构都是气缸。

作为优选，所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的导轨上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的导轨上下移动。

作为优选，所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的螺杆上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的螺杆上下移动。

作为优选，所述凸模上的凸出模头是纵向排列的多个，且每个凸出模头上均设置与吹气通道连通的吹气口，所述凹模上的凹口是纵向排列的多个，凸模上的凸出模头数量和排列位置与凹模上的凹口匹配对应，通过吹气通道及与其连通的吹气口主要有两个作用，一个是当薄膜流体夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处时，通过吹气通道吸气，便于承载带口袋快速的成型；另一个是承载带口袋成型后，通过吹气通道吹气，可以方便快速的将承载带与凸模和凹模分离；

一种上述电子元器件承载带成型机的使用方法，包括步如下骤：

(1)将聚合物原材料加热，通过薄膜挤出模头挤出，挤出物是薄膜流体，其温度在110℃～270℃之间；

(2)薄膜流体经过凸模和凹模之间时，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模移动实现凸模和凹模配合连接，薄膜流体夹在凸模和凹模之间，其中夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处；

(3)对凸模和凹模上的吹气通道吸气，在凸模上的朝向凸模的凸出模头处的吹气口和凹模上的朝向凹模的凹口的吹气口的共同吸气作用下，夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处的薄膜流体形成承载带口袋，并且通过间隙的尺寸可以控制承载带载带口袋的壁厚；

(4)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制向下移动，凸模和凹模的移动速度相同，且凸模和凹模的移动速度与薄膜挤出模头挤出薄膜流体的速度相同，凸模、凹模与薄膜流体相对静止，保证成型承载带口袋的精确性；

(5)凸模和凹模移动过程中，通过冷却水通道注水对凸模和凹模进行降温冷却；通过冷却水将凸模和凹模的温度控制在40℃-120℃之间，保持模具温度，防止模具在长时间工作下产生过热的现象，进而导致粘料，脱模不顺畅等问题。通过冷却水控制凸模和凹模的温度是连续化生产的必要保证；另外，通过冷却水控制凸模和凹模的温度，也加快了成型口袋的冷却、定型速度，提高了生产效率，所有的成型口袋在一个恒定的温度下进行加工成型也保证了产品的质量稳定性；

(6)承载带口袋冷却定型后，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模分开，同时对凸模和凹模上的吹气通道吹气，将已成型好的载带口袋从凸模的凸出模头和凹模的凹口上脱出；

(7)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制快速向上移动复位，重复上述动作。

作为优选，上述步骤1中薄膜流体的温度在190℃～230℃之间，移动速度是在每分钟15-22米之间，对上述温度区间的薄膜流体加工制得的产品抗拉伸强度性能最好，使用和热变形温度最高，相对190℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升30％，使用和热变形温度提高10％，相对230℃以上270℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升20％，使用和热变形温度提高5％。

采用了上述技术方案的一种电子元器件承载带成型机，直接对薄膜挤出模头挤出的薄膜流体进行承载带口袋成型加工，可以高效率、一体化、连续化的生产电子元器件承载带。与传统的二段式工艺、间歇式设备生产的电子元器件承载带相比，通过本发明的电子元器件承载带成型机生产的电子元器件承载带的优点是生产能耗低，长度、厚度可以任意调整，生产效率和产品质量高，尤其是抗拉伸强度高，使用和热变形温度大大提高。

附图说明

图1：本发明的实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1对本发明做进一步描述。

实施例1

如图1所示的一种电子元器件承载带成型机，包括薄膜挤出模头1、凸模2、凸模横向移动机构5、凸模纵向移动台4、凸模底座3、凹模21、凹模横向移动机构51、凹模纵向移动台41和凹模底座31，凸模2和凹模21的形状对应，凸模2和凹模21位置与薄膜挤出模头1对应。凸模纵向移动台4安装在凸模底座3上，且凸模纵向移动台4通过安装在凸模底座3上的导轨6上下移动，凸模2通过凸模横向移动机构5安装在凸模纵向移动台4上。凹模纵向移动台41安装在凹模底座31上，且凹模纵向移动台41通过安装在凹模底座31上的导轨61上下移动，凹模21通过凹模横向移动机构51安装在凹模纵向移动台41上。凸模横向移动机构5和凹模横向移动机构51都是采用气缸，通过控制气缸输出端的伸缩控制凸模2和凹模21的横向移动，即凸模2和凹模21的配合连接或凸模2和凹模21的分离。

凸模2的凸出模头和凹模21的凹口之间留有间隙，凸模纵向移动台4和凹模纵向移动台41的纵向移动速度与薄膜挤出模头1的薄膜挤出速度相同。凸模2和凹模21的位置处于薄膜挤出模头1的正下方，且凸模2和凹模21与薄膜挤出模头1之间存在间距。薄膜挤出模头1挤出薄膜流体7，凸模2和凹模21对两者之间的薄膜流体7进行口袋制作，同时薄膜流体7、凸模2和凹模21同时同速向下移动，承载带口袋制作完成后，凸模2和凹模21快速向上移动对原本处于薄膜挤出模头1和凸模2、凹模21之间的薄膜流体7进行口袋制作，即凸模2和凹模21与薄膜挤出模头1之间的间距是为了一体化、连续化生产提供了时间，间距的具体距离可以通过凸模2和凹模21的长度，以及薄膜流体7、凸模2和凹模21的流速等因素的不同而调整。

凸模2和凹模21上分别设置冷却水通道和吹气通道，并且凸模2上的吹气通道的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模21上的吹气通道的吹气口朝向凹模的凹口。所述凸模2上的凸出模头纵向排列的多个，且每个凸出模头上均设置与吹气通道连通的吹气口，所述凹模21上的凹口是纵向排列的多个，凸模2上的凸出模头数量和排列位置与凹模21上的凹口匹配对应，通过吹气通道及与其连通的吹气口主要有两个作用，一个是当薄膜流体7夹在凸模2的凸出模头和凹模21的凹口之间的间隙处时，通过吹气通道吸气，便于承载带口袋快速的成型；另一个是承载带口袋成型后，通过吹气通道吹气，可以方便快速的将承载带与凸模2和凹模21分离。

上述凸模纵向移动台4在凸模底座31上的移动方式和凹模纵向移动台41在凹模底座31上的移动方式可以多样，例如也可以通过螺杆实现上下移动，或者通过齿轮传动、气动等其它方式。

一种上述电子元器件承载带成型机的使用方法，包括步如下骤：

(1)将聚合物原材料加热，聚合物原材料是通用型聚苯乙烯颗粒，通过薄膜挤出模头挤出，挤出物是薄膜流体，其温度在110℃～180℃之间，移动速度是在每分钟15-22米之间；如果生产工艺温度低于110℃，原材料的聚苯乙烯颗粒将无法充分塑化，生产的产品质量非常差，并且原材料的聚苯乙烯颗粒将无法充分塑化会导致加工设备扭力过载，设备会自动停机；

(2)薄膜流体经过凸模和凹模之间时，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模移动实现凸模和凹模配合连接，薄膜流体夹在凸模和凹模之间，其中夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处；

(3)对凸模和凹模上的吹气通道吸气，在凸模上的朝向凸模的凸出模头处的吹气口和凹模上的朝向凹模的凹口的吹气口的共同吸气作用下，夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处的薄膜流体形成承载带口袋，并且通过间隙的尺寸可以控制承载带载带口袋的壁厚；

(4)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制向下移动，凸模和凹模的移动速度相同，且凸模和凹模的移动速度与薄膜挤出模头挤出薄膜流体的速度相同，凸模、凹模与薄膜流体相对静止，保证成型承载带口袋的精确性；

(5)凸模和凹模移动过程中，通过冷却水通道注水对凸模和凹模进行降温冷却，加速承载带口袋定型；通过冷却水将凸模和凹模的温度控制在40℃-120℃之间，保持模具温度，防止模具在长时间工作下产生过热的现象，进而导致粘料，脱模不顺畅等问题。通过冷却水控制凸模和凹模的温度是连续化生产的必要保证；另外，通过冷却水控制凸模和凹模的温度，也加快了成型口袋的冷却、定型速度，提高了生产效率，所有的成型口袋在一个恒定的温度下进行加工成型也保证了产品的质量稳定性；

(6)承载带口袋冷却定型后，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模分开，同时对凸模和凹模上的吹气通道吹气，将已成型好的载带口袋从凸模的凸出模头和凹模的凹口上脱出；

(7)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制快速向上移动复位，重复上述动作。

上述电子元器件承载带成型机通过凸模和凹模一次可以成型25个口袋，每个口袋中心线与相邻口袋中心线的距离为8mm，凸模和凹模的总长度均为200mm，凸模和凹模与薄膜挤出头之间的间距为2mm。薄膜流体是高温、高流动性的流体状薄膜，薄膜流体的流动速度为15米/分钟，凸模和凹模向下移动速度与薄膜流动速度一致，薄膜流体的厚度控制在0.1mm-0.5mm之间，最终成品的厚度由凸模和凹模之间的间隙精确控制，温度在110℃～180℃之间。电子元器件承载带的宽度是8mm。

实施例2

电子元器件承载带成型机的结构与实施例1相同，电子元器件承载带成型机的使用方法的步骤1中薄膜流体的温度在231℃～270℃之间。如果生产工艺温度高于270℃时，塑料颗粒无法连续成膜，容易导致承载带断裂，就无法进行连续生产，需要间歇式的停机。薄膜流体的流动速度为18米/分钟，凸模和凹模向下移动速度与薄膜流动速度一致。

实施例3

电子元器件承载带成型机的结构与实施例1相同，电子元器件承载带成型机的使用方法的步骤1中聚合物原材料是通用型聚苯乙烯颗粒。薄膜流体的流动速度为22米/分钟，凸模和凹模向下移动速度与薄膜流动速度一致，温度控制在190℃～230℃之间，对上述温度区间的薄膜流体加工制得的产品抗拉伸强度性能最好，使用和热变形温度最高，相对190℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升30％，使用和热变形温度提高10％，相对230℃以上270℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升20％，使用和热变形温度提高5％。

下述表格为传统产品与本专利的3个实施例的数据对比。

本发明3个实施例的承载带产品主要性能指标。

上述3个实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明相对于传统的二段式工艺、间歇式设备生产电子元器件承载带，通过本发明的电子元器件承载带成型机的生产将传统工艺中两次加热的步骤变成一次加热，并且本设备可以一体化、连续化的生产电子元器件承载带，所以生产温度相对于现有的第二段工艺的生产温度大幅降低，能耗降低了50％以上，同时产品的拉伸强度比传统工艺生产的产品至少提高了50％，更加结实耐用。

Claims (8)

1.一种电子元器件承载带成型机，其特征在于包括薄膜挤出模头、凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与薄膜挤出模头对应；凸模纵向移动台安装在凸模底座上，且凸模纵向移动台沿凸模底座上下移动，凸模通过凸模横向移动机构安装在凸模纵向移动台上；凹模纵向移动台安装在凹模底座上，且凹模纵向移动台沿凹模底座上下移动，凹模通过凹模横向移动机构安装在凹模纵向移动台上；凸模的凸出模头和凹模的凹口之间留有间隙，凸模纵向移动台和凹模纵向移动台的纵向移动速度与薄膜挤出模头的薄膜挤出速度对应；所述凸模和凹模上分别设置冷却水通道和吹气通道，并且凸模上的吹气通道的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模上的吹气通道的吹气口朝向凹模的凹口。

2.根据权利要求1所述的一种电子元器件承载带成型机，其特征在于凸模和凹模的位置处于薄膜挤出模头的正下方，且凸模和凹模与薄膜挤出模头之间存在间距。

3.根据权利要求1所述的一种电子元器件承载带成型机，其特征在于所述凸模横向移动机构和凹模横向移动机构都是气缸。

4.根据权利要求1所述的一种电子元器件承载带成型机，其特征在于所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的导轨上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的导轨上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种电子元器件承载带成型机，其特征在于所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的螺杆上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的螺杆上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种电子元器件承载带成型机，其特征在于所述凸模上的凸出模头是纵向排列的多个，且每个凸出模头上均设置与吹气通道连通的吹气口，所述凹模上的凹口是纵向排列的多个，凸模上的凸出模头数量和排列位置与凹模上的凹口匹配对应。

7.一种如权利要求1所述的电子元器件承载带成型机的使用方法，其特征在包括步如下骤：

(1)将聚合物原材料加热，通过薄膜挤出模头挤出，挤出物是薄膜流体，其温度在110℃～230℃之间；

(2)薄膜流体经过凸模和凹模之间时，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模移动实现凸模和凹模配合连接，薄膜流体夹在凸模和凹模之间，其中夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处；

(3)对凸模和凹模上的吹气通道吸气，夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处的薄膜流体形成承载带口袋；

(4)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制向下移动，凸模和凹模的移动速度相同，且凸模和凹模的移动速度与薄膜挤出模头挤出薄膜流体的速度相同；

(5)凸模和凹模移动过程中，通过冷却水通道注水对凸模和凹模进行降温冷却；

(6)承载带口袋冷却定型后，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模分开，同时对凸模和凹模上的吹气通道吹气，将已成型好的载带口袋从凸模的凸出模头和凹模的凹口上脱出；

(7)凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制快速向上移动复位，重复上述动作。

8.根据权利要求7所述的电子元器件承载带成型机的使用方法，其特征在于步骤1中薄膜流体的温度在190℃～230℃之间，移动速度是在每分钟15-22米之间。

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