CN105742217A - 一种电子标签封装热压机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子标签的倒封装热压机构，包括在热压前段设置的热压前吸板组合体，用于保证热压区域天线张力的稳定，进而保证芯片所受压力方向的一致性；上加热体单元通过轴杆穿过装有直线轴承的竖直导向部分、再穿过通透的悬挂横梁和通透的顶载板，把下端的加热部分与上端容易配重调节的区域部分连接到一起，实现了上热压单元和下热压单元热压面平行精度的前提下，提升各组压力单元的压力大小和方向的一致性，达到大幅提升标签产品性能一致性的目的，同时还方便了操作人员对配重的调整；此外每个热压单元的加热部位都使用内隔热垫、外隔热垫和侧面的隔热套，大幅减少了热压机构的整体耗能。

Description

一种电子标签封装热压机构

技术领域

本发明涉及半导体封装设备领域，特别涉及电子标签倒封装设备的热压机构。

背景技术

目前的电子标签倒封装设备在热压工艺前没有直接设置吸板夹持结构(后端一般都配有类似结构)；热压前段部分通常是用来调整天线冗余长度的机构，一般由张力滚筒或者是真空箱构成，有的还配有天线纠偏机构，这部分在动作的时候会使天线的张力发生变化，此张力传到至正在热压的各个芯片上，并被芯片和热压头吸收；导致各个芯片热压的压力不稳定，因此第一个缺点就是各个热压单元作用于芯片的压力受天线张力的影响，最终影响产品质量的一致性。

电子标签倒封装设备中的热压结构以提供压力的方式划分，大致分为弹簧式、气压式、重力式。弹簧式：受到弹簧加工一致性、压力位移控制精度、弹性系数随温度而变化等因数影响，提供压力的一致性差。气压式：是通过调节气缸的压力来实现每对热压单元的压力大小控制，缺点是气缸活塞的静摩擦力不稳定，容易受到气压、温度、活塞胶环老化等因素的影响，导致提供的压力一致性也不高。重力式：如公开号CN104681468A，目前为浮动的间隙配合限位，使得当芯片的位置不足够精确地落到上热压头压力体的重垂线上的时候，芯片所受压力不均衡，受力方向也难以足够垂直芯片，芯片四个角上的四个金触点压力不同，压入天线的深度也不同，此外目前的结构不能够精确的调整各个热压头压力配重来使各个热压头的压力大小保持一致；因此第二个缺点就压力大小和方向的一致性和精确性不高，影响了电子标签产品品质的一致性，包括读写距离一致性、使用寿命一致性难以保证。

传统结构顶板是整张的，处于中间的热压单元，即不容易观察，也没用空间用来调整。因此第三个缺点是缺少精确调整配重压力大小的技术手段，使得各个热压单元的压力大小很难精确一致，并且在更换产品种类的时候，调整工作就会很麻烦且费时。

传统结构上、下热压单元的高温部分直接暴露在空气中，热对流和热辐射损失的能量较大，因此第四个缺点是生产设备总耗能很大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，通过一种新颖的电子标签封装热压机构来解决上述问题。

本发明可以用以下技术手段来实现：

热压前吸板组合体直接设置在生产线热压工艺的前段，即在热压单元之前没有任何可引起天线张力变化的其他机构，加上热压后段已经具有的固定夹持机构，保证热压段天线不会受到天线张力变化的影响，保证了热压段的天线薄膜张力稳定。

上热压单元和下热压单元是通过温度传感器的螺纹直接把热压端头、加热器、外隔热垫、连接片、内隔热垫及温度传感器串行连接到一起。温度传感器选用螺钉式。紧凑的结构保证了低能耗和传感器温度采集数据的准确性。

上热压头的轴杆穿过特征为通透的上加热体竖直导向部分、悬挂横梁和顶载板，把加热部分与配重部分连接到一起。

悬挂横梁开有长条型贯穿通孔，上热压单元通过环形磁铁吸附悬挂在悬挂横梁下端面并可以前后移动；顶载板具有中间区域通透的框板式特征，悬挂横梁再挂在顶载板上并可以左右移动，下热压单元放置到热压框架体的底载板上，位置与上热压单元一一对应。

上热压单元的悬挂吸座内安装直线轴承，连接加热器和热压端头的轴杆通过直线轴承实现竖直方向的顺滑移动，最大限度地在保证角度偏转精度的前提下减少摩擦阻力对压力精度和一致性的影响。

配重圆柱砝码上端设有凹槽，下端设有凸起，其具有同样尺寸并可间隙配合，分为几种固定重量的种类用于调换。

精确配重盒是上端设有端盖、下端设有对接凸起的空腔容器，上述凸起可与限位端片上的凹槽或配重圆柱砝码上的凹槽微间隙配合，用来方便安装和卸下配重圆柱砝码和精确配重盒。通过向精确配重盒内填装若干小配重元(例如小螺母)来实现精确配重和调整。

热压框架体的底载板和顶载板分别设有前后一对刻度尺，用以方便对准和调节热压单元的位置。

通过在上下热压头分别设置了一对隔热垫，且在加热主体侧表面包覆隔热套的方式大幅减少不必要的热量散失，实现节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面对实施例描述中需要的附图做介绍，显而易见地，下面推述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造行劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明电子标签封装热压机构的整体结构示意图。

图2为本发明热压前吸板组合体结构示意图。

图3为本发明上热压单元结构示意图。

图4为本发明下热压单元结构示意图。

图5为本发明热压框架体结构示意图。

图6为本发明上热压单元与悬挂横梁的连接示意图。

图7为本发明热压结构分解示意图。

附图标记说明：101装有芯片的电线薄膜，102热压前吸板组合体，103热压框架体，104上热压单元，105芯片，106下热压单元，201真空吸板，202橡胶压辊，203气缸，204鱼眼轴承，205气缸支撑架，206吸板支撑架，301上热压端头，302加热器，303外隔热垫，304连接片，305内隔热垫，306温度传感器，307隔热连接座，308轴杆，309直线轴承，310悬挂吸座，311限位端片，312环形强磁铁，313配重圆柱砝码，314精确配重盒，315隔热套，401下热压单元基座，402内隔热垫，403下单元连接板，404温度传感器，405外隔热垫，406加热片，407下热压端头，408隔热套，501底部基板，502气缸，503支撑光轴，504底载板，505直线轴承，506隔纸机构载板，507顶载板，508光轴顶盖板，509指示刻度尺，601悬挂横梁，602上加热体竖直导向部分，603上加热体竖直移动部分。

具体实施方式

本发明电子标签封装热压机构，由真空吸板201、橡胶压辊202、气缸203、鱼眼轴承204，、气缸支撑架205、吸板支撑架206组成用于吸住和压夹天线的结构，当然也包括只使用吸板或只使用夹压棍的类似其它天线薄膜固定结构。

上述真空吸板201，是由内部开槽且表面设置若干个小孔的平板作为主体，使用密封板封住吸板内部的装置，并用气管连接，生产时天线薄膜靠近开有若干小孔的吸板表面，使用电磁阀控制吸板真空状态，实现吸住或释放天线薄膜。在牢牢吸住天线薄膜以后，上下热压单元再对芯片进行压合。

由上热压端头301、加热器302、外隔热垫303、连接片304、内隔热垫305、温度传感器306、隔热连接座307、轴杆308、限位端片311、配重圆柱砝码313、精确配重盒314串行连接组成上加热体竖直移动部分603，隔热套315套装在加热体的端头部位。

上述上加热体单元通过轴杆308穿过上加热体竖直导向部分602、再穿过通透的悬挂横梁601、再穿过通透的顶载板507，把下端的加热部分与上端的配重调节部分连接到一起。悬挂横梁601开有长条通透长孔，方便上加热体竖直导向部分602在其下端面移动。顶载板507则是中心开有大方孔的通透板结构，方便悬挂横梁601在其上表面调节移动。

限位端片311上端设有凹槽，配重圆柱砝码313下端设有凸台且上端设有凹槽，精确配重盒314下端设有凸台，配重圆柱砝码313可以是几种不同固定重量的单元，如同磅秤的秤砣一样的作用。优选实施例是圆柱形金属块，200克、100克、50克。上述各种凸台和凹槽都是相同尺寸，且凸台和凹槽微间隙配合，方便在更换产品种类的时候，更换配重圆柱砝码313和精确配重盒314。砝码盒内放置有若干的微小配重元，优选实施例可以是小螺丝母、螺丝钉或钢珠，通过电子秤提前配置好，在更换产品的时候整体快速更换。

由悬挂吸座310、直线轴承309、环形强磁铁312构成上加热体竖直导向部分602，环形强磁铁312设置在悬挂吸座310顶端的台阶孔内，以上零件的特征均是中心通透。直线轴承309的优选实施例是耐高温不锈钢直线轴承，当然上述的直线轴承309、轴杆308也包括本技术领域人员容易想到的滑块、导轨等线性原件代替。

由下热压单元基座401、内隔热垫402、下单元连接板403、温度传感器404、外隔热垫405、加热片406、下热压端头407串行连接构成下热压单元，隔热套408套装在加热体部位，此热压单元的各组成部件相对固定，若干个单元阵列摆放在底载板504上。上述的上加热单元和下加热单元所使用的隔热套都可由管状隔热材料构成，也包括使用隔热布或隔热带缠绕而成。

由底部基板501、气缸502、支撑光轴503、底载板504、直线轴承505、隔纸机构载板506、顶载板507、光轴顶盖板508、指示刻度尺509组合成热压框架体，3组气缸分别驱动底载板504、隔纸机构载板506和顶载板507，起到可以使底载板504、隔纸机构载板506和顶载板507在竖直方向移动的作用，从而带动上下两组热压单元压合或分离。

若干个上热压单元直接吸挂在悬挂横梁601的下端面，悬挂横梁601再吸放在顶载板508上，调整吸挂在悬挂横梁601的下端面的相邻的上热压单元，可以起到调整阵列的列间距的作用，而调整相邻的两个悬挂横梁601之间的间距可以起到同时调整整排上热压单元，即同时调整阵列的排间距作用。

真空吸板连接的真空源真空压力需要达到70Kpa以上。

Claims (10)

1.一种电子标签封装热压机构，由热压前吸板组合体、上热压单元、下热压单元、热压框架体四部分组成；

所述的上热压单元和热压框架体：

其特征在于，上热压单元通过轴杆穿过上加热体竖直导向部分、悬挂横梁、顶载板，把下端的加热部分与上端的配重调节部分连接到一起；顶载板是中心开有大方孔的通透板结构，悬挂横梁具有长条通透的长孔，构成竖直导向部分的悬挂吸座、直线轴承、环形强磁铁也均是上下通透的。

2.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的热压前吸板组合体由真空吸板、夹压辊、气缸以及支架组成，该机构直接设置在若干热压单元的前段，之间不存在会引起天线张力变化的其他结构，所述的热压前吸板组合体也可由吸板或夹持机构单独构成。

3.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的上热压单元由若干配重圆柱砝码和精确配重盒叠放构成的配重调节部分。

4.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的悬挂横梁是梁式结构，其两端分别通过磁铁搭在顶载板上或吸在顶载板下，形成的桥架区域用于挂载上加热单元。

5.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的上热压单元和下热压单元通过温度传感器的螺纹直接把热压端头、加热器、外隔热垫、连接片、内隔热垫及温度传感器串行连接到一起，温度传感器选用螺钉式。

6.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的上热压单元和下热压单元的加热高温区域的侧面包覆有隔热套。

7.如权利要求1中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的上热压单元设置了精密直线轴承。

8.如权利要求3中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的配重圆柱砝码具有同样尺寸并可间隙配合的凸台和凹槽样结构，分为几种固定重量的种类用于调换。

9.如权利要求3中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的精确配重盒具有端盖和凸台的结构，其内部为空心腔体，用来装载若干微小配重元，比如小螺母、小螺丝或钢珠。

10.如权利要求1、3中所述的一种电子标签封装热压机构，其特征在于，所述的顶载板和热压框架体中的底载板前后都设置了一组刻度尺，所述的悬挂横梁前后端面上还设置了中心刻线用来与刻度尺对齐。