CN106624387A - 一种用于智能卡模块制造的冲孔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了智能卡制造领域的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，包括用于放置所述智能卡模块的底座，以及位于所述底座上方的激光发射装置，所述激光发射装置上设有至少一个激光光源，每个所述激光光源均连接对该激光光源所发出的激光光束的聚焦点进行定位调节的激光定位调节装置，所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束对所述智能卡模块进行冲短路孔操作。其技术效果是：第一，完成冲短路孔后的智能卡模块几乎不存在毛刺且冲短路孔过程中无噪声和粉尘；第二对智能卡模块冲短路孔过程中不对智能卡模块施加应力，因此可以避免智能卡模块的失效或变形。

Description

一种用于智能卡模块制造的冲孔装置
技术领域
本发明涉及智能卡制模块造领域的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置。
背景技术
智能卡模块，尤其是智能卡非接触模块，广泛地应用在交通卡、门禁卡、身份证卡、电子护照，以及各类非接触支付卡等重要的领域中。智能卡模块的后续工序是压制在薄薄的卡片之内。因此，智能卡模块的总厚度一般都小于0.40毫米。现在绝大多数智能卡模块的总厚度已经在0.30毫米内。
智能卡模块在经过了芯片焊接、金丝球焊和模塑封装后，为了进行电性能测试，必需要在原来互相导通的金属上冲切短路孔——通常称之为冲短路孔工序，以便使原来所有电气上互相导通的触点各自分离，这是一道必不可少的关键的工序，如图1所示。到目前为止，所有的智能卡模块制造厂在模塑后的冲短路孔，都是利用机械冲切模具，在精密冲床上完成的。这种传统的方法，成本高，效率低。并且灵活性差。
这是由于智能卡模块的条带的厚度一般为0.06mm～0.08mm厚的铜锡合金材料的成卷金属条带。该金属条带上工艺的溢料的厚度与条带厚度相同，也是0.06～0.08毫米。直到目前为止，对智能卡模块进行冲短路孔时，由于智能卡模块的结构和工艺的特异性以及智能卡模块的超薄性，对智能卡模块进行冲短路孔操作时，同时也会冲到智能卡模块周围的溢料。溢料主要的成分是由环氧树脂和石英粉。由于冲切模具的冲头精密且尺寸一般为毫米级，所以冲头非常容易磨损。冲头在大约几十万次冲切后，就开始明显地磨损，且磨损部位在与溢料对应的部分，磨损部位就会在冲切时产生毛刺。毛刺随着冲头磨损程度的加大而加大。由于智能卡模块对毛刺尺寸有严格的限制。当毛刺长度超过40微米时，产品就判为不合格。安装冲头的模具就要重新返修或更换。所以模具的工作寿命非常短。智能卡模块的生产成本也很高。
智能卡模块的毛刺长度超过40微米时的根本原因，不仅是由于条带的材料非常薄，短路孔也的孔径也只有0.6×1.6mm，还有在冲切短路孔时，冲头直接冲切硬度很高的含有石英粉的环氧模塑溢料。即使采用分步和采用更硬的硬质合金冲头，也无法克服冲切过程中毛刺的迅速产生。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其在对智能卡模块完成冲短路孔的同时，可以去掉智能卡模块封装过程中产生的溢料，因此几乎不存在机械冲切模具对智能卡模块进行冲切短路孔时产生的毛刺、噪声和粉尘，而且可以避免智能卡模块出现的开裂及隐裂等早期失效或变形，后道工序中失效，以及使用过程中潜在的失效。
实现上述目的的一种技术方案是：一种用于智能卡模块制造的冲孔装置；包括用于放置所述智能卡模块的底座，以及位于所述底座上方的激光发射装置，所述激光发射装置上设有至少一个激光光源，每个所述激光光源均连接对该激光光源所发出的激光光束的聚焦点进行定位调节的激光定位调节装置；所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束对所述智能卡模块进行冲短路孔操作。
进一步的，所述底座上并排设有至少三个智能卡模块，所述激光发射装置上激光光源的数量为一个。
再所述激光定位调节装置的定位精度小于等于0.05mm，使所述激光光源所发出的激光光束可进行宽度小于0.1mm的短路孔的冲短路孔操作。
进一步的，所述激光发射装置还包括一个连接所述激光光源的功率调节器，所述功率调节器控制所述激光光源的发射功率,使所述激光光源所发出的激光光束通过同时冲切溢料和条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作,或使所述激光光源所发出的激光光束通过分步冲切溢料和条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作，或使所述激光光源所发出的激光光束通过冲切条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作。
再进一步的，所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束切除所述智能卡模块上短路孔范围以外的全部溢料或部分溢料。
再进一步的，所述激光发射装置还包括连接所述激光定位调节装置的调速器；所述调速器控制所述激光光源所发出的激光光束的聚焦点的定位调节速率，所述功率调节器调节所述激光光源的发射功率，使所述激光光源所发出的激光光束去除位于所述智能卡模块的模塑边缘的凸缘。
再进一步的，所述激光光源所发出的激光光束不间断完成所述智能卡模块上所有短路孔的冲短路孔操作。
再进一步的，所述用于智能卡模块制造的冲孔装置还包括与所述激光发射装置公用所述激光光源的激光刻印装置，所述激光刻印装置通过所述功率调节器，控制所述激光光源的发射功率，并通过所述激光定位调节装置使所述激光光源所发出的激光光束在所述智能卡模块的模塑和/或条带上刻印追溯和防伪信息。
采用了本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置的技术方案，包括用于放置所述智能卡模块的底座，以及位于所述底座上方的激光发射装置，所述激光发射装置上设有至少一个激光光源，每个所述激光光源均连接对该激光光源所发出的激光光束的聚焦点进行定位调节的激光定位调节装置；所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束对所述智能卡模块进行冲短路孔操作。其技术效果是：第一，在对智能卡模块进行冲短路孔的同时，去掉智能卡模块封装过程中产生的溢料，因此几乎不存在机械冲切模具对智能卡模块冲短路孔时产生的毛刺、噪声和粉尘；第二对智能卡模块进行冲短路孔时不对智能卡模块施加应力，因此可以避免智能卡模块出现的开裂及隐裂等早期失效或变形，后道工序中失效，以及使用过程中潜在的失效。
附图说明
图1为智能卡模块封装后溢料的示意图。
图2为本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置实施例一的示意图。
图3为本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置实施例二的示意图。
图4为本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置冲短路孔和去凸缘示意图。
图5为智能卡模块冲短路孔后的示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体实施例进行说明。
请参阅图1，智能卡模块1包括条带11和模塑13，智能卡被封装在模塑13中。封装过程中，会沿着模塑13产生溢料14。溢料14硬度高，因此在带冲头的冲模冲切短路孔15时，会在短路孔15处产生毛刺。
实施例一
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，包括用于放置智能卡模块1的底座2，以及位于底座2上方的激光发射装置3。
激光发射装置3上设有一个激光光源31，激光光源31连接激光定位调节装置32，激光定位调节装置32对激光光源31所发出的激光光束的聚焦点进行连续定位调节，使激光光源31所发出的激光光束的聚焦点按照规定的路径行进，不间断完成对智能卡模块1上所有短路孔15的冲短路孔操作，并去除短路孔15范围内的所有溢料，以及短路孔15范围外的全部溢料或部分溢料。
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，采用激光代替传统的冲头对短路孔15进行冲切并同时去除短路孔15范围内的溢料14，因此几乎不存在短路孔15内毛刺超标的难题，而且采用激光冲切短路孔15，短路孔15的图形可以非常灵活，可以采用一台冲孔装置，冲切多种规格智能卡模块1上的短路孔15，而且避免了对智能卡模块1冲切短路孔15时的噪声和粉尘。
同时，本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置在对智能卡模块1冲切短路孔15时无震动，也不对智能卡模块1施加任何应力，因此消除了现有技术对智能卡模块1冲切短路孔15可能造成智能卡模块1的开裂及隐裂等早期失效以及变形，在产品应用过程中产生的潜在失效，以及在后道工序产生的失效。因此本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置尤其适合对于条带11厚度小于0.1mm的智能卡模块1进行冲短路孔操作，并去除上面的薄型溢料。
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置中，激光定位调节装置32的定位精度小于等于0.05mm，便于激光光源31所发出的激光光束冲切传统冲模无法冲切的高密度小尺寸的有溢料14或无溢料14的短路孔15，特别适合宽度d在0.1mm以下短路孔15的冲切。
在激光光源31的正常使用寿命内，本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置基本是免维修的。
激光光源31还连接功率调节器33，功率调节器33为无级功率调节器。功率调节器33对激光光源31的发射功率进行连续调节。因此，本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置可采用激光光源31的发射功率和激光光源31所发出的激光光束的聚焦点迅速可变的特性，可以在较高的激光光源31的发射功率下，使激光光源31所发出的激光光束同时冲切溢料14和条带11完成对智能卡模块1的冲短路孔操作,或在较低的激光光源31的发射功率下使激光光源31所发出的激光光束冲切溢料14，再在较高的激光光源31的发射功率下使激光光源31所发出的激光光束冲切条带11，从而完成对智能卡模块1的冲短路孔操作，或在较高的激光光源31的发射功率下使激光光源31所发出的激光光束通过冲切条带11完成对智能卡模块1的冲短路孔操作。
冲短路孔15时，同时冲切溢料14和条带11优于分步冲切溢料14和条带11。
激光定位调节装置32连接一个调速器34。调速器34的作用在于控制激光定位调节装置32对激光光源31所发出的激光光束的聚焦点进行定位调节的速率，以达到对短路孔15毛刺尺寸的进一步控制，使得高档智能卡模块的生产更上一个层次。
由于激光发射装置3位于底座2的上方，激光定位调节装置32还可以在调速器34的控制下，使激光光源31所发出的激光光束的聚焦点沿着模塑13的边缘移动，对模塑工序中由于模具和工艺问题而出现的在模塑13边缘产生凸缘131的不合格品进行去凸缘131的处理，从而使这部分原本不合格的产品，经过激光修正后变为合格品。此时激光光源31所发出的激光光束的聚焦点的移动速率快于冲短路孔15和去溢料14时激光光源31所发出的激光光束的聚焦点移动速率。
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置还包括与激光发射装置3公用激光光源31的激光刻印装置4。激光刻印装置4可以通过功率调节器33，降低激光光源31的发射功率，并通过激光定位调节装置32使激光光源31所发出的激光光束在模塑13的上表面和条带11上刻印产品型号批号批次等追溯和防伪信息17。这样便于对重要应用的产品进行工艺管理及产品的追溯。
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置支持智能卡模块设计向更微型化和更高密度的方向发展，使智能卡模块微型化的发展不再受制于冲短路孔的局限。其突破了机械精密冲切短路孔的极限，可以控制短路孔15中的毛刺在几个微米的范围内，同时可以轻易达到冲切宽度d在0.1mm以下的短路孔15，大幅度降低了生产成本，使生产稳定并提高了质量。
实施例二
为了进一步降低成本提高利用率，底座2内可并排放置至少三个智能卡模块1，原来智能卡模块1的条带11的宽度一般为35mm，那么现在智能卡模块1中的条带11的宽度为10mm，设计更窄。同时底座2上方的激光发射装置3中配备了至少一个激光光源31，激光光源31既可以只有一个，并由该激光光源31对所有智能卡模块1冲短路孔15，去溢料14，去模塑13边缘的凸缘131和刻印追溯和防伪信息17；也可以为每个智能卡模块1单独配备一个激光光源31，各自进行冲短路孔15，去溢料14，去模塑13边缘的凸缘131和刻印追溯和防伪信息17的操作。同时，激光光源31所发出的激光光束可以冲切宽度d更小的短路孔15。本实施例中，底座2上并排设有四个排智能卡模块1。
本发明的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，全激光一次性冲切智能卡模块1上的短路孔15，其放置灵活，既可以设置在模塑设备后，也可以设置在测试机的前端，也可以独立成为一台专门的用于智能卡模块制造的冲孔装置。
图2至图4中的虚线表示激光光源31发射激光光束的方向。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (8)

1.一种用于智能卡模块制造的冲孔装置；其特征在于：
包括用于放置所述智能卡模块的底座，以及位于所述底座上方的激光发射装置，所述激光发射装置上设有至少一个激光光源，每个所述激光光源均连接对该激光光源所发出的激光光束的聚焦点进行定位调节的激光定位调节装置；所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束对所述智能卡模块进行冲短路孔操作。
2.根据权利要求1所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述底座上并排设有至少三个智能卡模块，所述激光发射装置上激光光源的数量为一个。
3.根据权利要求2所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述激光定位调节装置的定位精度小于等于0.05mm，使所述激光光源所发出的激光光束可进行宽度小于0.1mm的短路孔的冲短路孔操作。
4.根据权利要求1所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述激光发射装置还包括一个连接所述激光光源的功率调节器，所述功率调节器控制所述激光光源的发射功率,使所述激光光源所发出的激光光束通过同时冲切溢料和条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作,或使所述激光光源所发出的激光光束通过分步冲切溢料和条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作，或使所述激光光源所发出的激光光束通过冲切条带完成对所述智能卡模块的冲短路孔操作。
5.根据权利要求4所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述激光定位调节装置控制所述激光光源所发出的激光光束切除所述智能卡模块上短路孔范围以外的全部溢料或部分溢料。
6.根据权利要求4所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述激光发射装置还包括连接所述激光定位调节装置的调速器；所述调速器控制所述激光光源所发出的激光光束的聚焦点的定位调节速率，所述功率调节器调节所述激光光源的发射功率，使所述激光光源所发出的激光光束去除位于所述智能卡模块的模塑边缘的凸缘。
7.根据权利要求4所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述激光光源所发出的激光光束不间断完成所述智能卡模块上所有短路孔的冲短路孔操作。
8.根据权利要求4所述的一种用于智能卡模块制造的冲孔装置，其特征在于：所述用于智能卡模块制造的冲孔装置还包括与所述激光发射装置公用所述激光光源的激光刻印装置，所述激光刻印装置通过所述功率调节器，控制所述激光光源的发射功率，并通过所述激光定位调节装置使所述激光光源所发出的激光光束在所述智能卡模块的模塑和/或条带上刻印追溯和防伪信息。
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Effective date of registration: 20220105

Address after: 300456 No. 68, Zhenxiang Road, Tanggu marine science and Technology Park, Binhai New Area, Tianjin

Patentee after: Lilianxin (Tianjin) electronic components Co.,Ltd.

Address before: Shanghai Minhang District City Star Road No. 789 general Caohejing Export Processing Zone Building No. 8

Patentee before: NEDCARD (SHANGHAI) MICROELECTRONICS CO.,LTD.

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