專利名稱：射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于微電子行業(yè)封裝設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種射頻電子標(biāo)簽 INLAY封裝過程中點膠工序段點膠板恒溫控制裝置。
背景技術(shù)：
RFID(Radio Frequency Identification)無線射頻身份識別，也稱“射頻電子標(biāo) 簽”，它是一種利用射頻通信實現(xiàn)非接觸式的自動識別技術(shù)。射頻電子標(biāo)簽具有小巧輕薄、 容量大、壽命長、可重復(fù)使用等特點，支持快速讀寫、非可視識別、移動識別、多目標(biāo)識別、準(zhǔn) 確定位和跟蹤等技術(shù)。未來幾年，隨著中國RFID應(yīng)用技術(shù)的不斷完善和成熟，以及RFID應(yīng) 用技術(shù)產(chǎn)品制造成本的降低，其產(chǎn)品必將會在中國安全加密、物流、制造、交通運輸、通信、 零售和軍事等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。一個功能完整的射頻電子標(biāo)簽是由RFID芯片和天線組成，芯片和天線之間必須 牢固有效的連接，以保障其電氣性能以及物理可靠性，這樣的標(biāo)簽稱之為INLAY。在INLAY封裝過程中，包括6道工序天線放卷，點膠，粘片，熱壓，檢測，天線收卷。 點膠工序是INLAY封裝的關(guān)鍵技術(shù)之一。這段工序中將一定黏度的導(dǎo)電膠，通過精密點膠 控制裝置精確、快速地涂布在天線的電極焊盤位置處，目的在于后續(xù)工序中把RFID芯片有 效地粘結(jié)在天線的電極焊盤上，然后再通過熱壓工序，壓碎導(dǎo)電顆粒，實現(xiàn)RFID芯片與天 線的電氣連接，并進(jìn)一步固化黏膠，加強物理連接。INLAY封裝點膠工序中最重要的原材料是導(dǎo)電膠水，它是一種行業(yè)專用的各向異 性熱處理導(dǎo)電膠。這種膠水具有如下屬性(1)淺灰褐色，(2)導(dǎo)電粒子為NiAu或Ag，(3) 粒子大小直徑約2. 5 3微米，(4)密度約1. 3g/cm3, (5)黏度26000 30000mPas，(6)熱 壓時間在180攝氏度下約6秒等。天線載帶放卷后，平鋪在點膠板上，延伸平鋪到粘片板， 直到熱壓板，經(jīng)過檢測后，收卷。為了達(dá)到理想的封裝結(jié)果，從點膠工序開始，對天線載帶的 承載平臺點膠板進(jìn)行恒溫加熱控制，這樣當(dāng)導(dǎo)電膠水涂布到載帶天線上之后，在點膠板上 開始被加熱，并保持恒溫，從而來保證導(dǎo)電膠水的熱處理特性，利于在后續(xù)的粘片和熱壓工 序中達(dá)到理想的連接效果。簡言之，點膠板的恒溫控制實現(xiàn)了對導(dǎo)電膠的預(yù)熱處理，使其處 于良好的熱處理狀態(tài)。INLAY封裝設(shè)備中點膠板恒溫系統(tǒng)的特殊性板面積大，根據(jù)天線載帶的尺寸規(guī)格，點膠板面積設(shè)計為420mm*460mm，這是較大 的恒溫加熱范圍；加熱均勻性高，根據(jù)黏膠特性，對整個點膠板面積范圍進(jìn)行均勻加熱，整板范圍內(nèi) 的加熱溫度偏差小于士1攝氏度。板壽命長，通常封裝設(shè)備的使用壽命大于10年，在使用期間，需要對設(shè)備進(jìn)行維 護(hù)，維護(hù)原則是對于易損件的更換要求拆裝方便。但是恒溫系統(tǒng)的點膠板內(nèi)置加熱板，且處 于整個點膠機構(gòu)的中心，它的更換很麻煩，所以要求點膠恒溫板的壽命要長，與整個設(shè)備的 壽命相當(dāng)，是比較理想的選擇。[0010]目前工業(yè)上最常用的板面加熱方式是鑄鋁加熱，為了滿足上述的加熱要求，必須 對鑄鋁加熱板進(jìn)行特殊處理，例如，減小加熱管鋪設(shè)間距，增加加熱管的鋪設(shè)密度；增厚加 熱鋁板，加強熱均勻分布等。即使這樣，鑄鋁加熱板還是很難到達(dá)整板加熱溫度偏差小于 士 1攝氏度的要求，同時鑄鋁加熱板的壽命較短，在工業(yè)設(shè)備上通常不超過5年，這給設(shè)備 的后期維護(hù)增加了很大的麻煩。鑄鋁加熱板的這些缺點導(dǎo)致它應(yīng)用在INLAY封裝設(shè)備中是 不合適的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種加熱面積大、加熱均勻性高、使用壽命 長的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制 裝置包括恒溫控制器、點膠板、碳纖維加熱板、溫度傳感器、主機、移相開關(guān)電路；碳纖維加 熱板埋于點膠板上層和下層之間的夾層凹槽之中，碳纖維加熱板通過移相開關(guān)電路與恒溫 控制器的輸出連接；溫度傳感器嵌入在點膠板的上層中，并且溫度傳感器與恒溫控制器的 模擬輸入口連接；恒溫控制器的通訊口和報警輸出口與主機連接。主機通過通訊口向恒溫控制器設(shè)置溫度控制參數(shù)，恒溫控制器實時采集溫度傳感 器反饋的點膠板當(dāng)前溫度值，并根據(jù)設(shè)置的溫度控制參數(shù)及點膠板當(dāng)前溫度值輸出信號來 控制移相開關(guān)電路關(guān)斷或閉合，停止或啟動點膠板的加熱。此外，恒溫控制器還通過通訊口 和報警輸出口把查詢的工作狀態(tài)(是正常工作狀態(tài)還是報警狀態(tài))反饋給主機。本實用新型的優(yōu)點和有益效果是，在點膠板大面積的工作范圍內(nèi)，采用了輕薄的 碳纖維加熱板替代傳統(tǒng)的鑄鋁加熱板，占用空間小，得到了很好的整個點膠板的加熱均勻 性；同時碳纖維加熱板還具有超長的使用壽命，免去了設(shè)備后期維護(hù)的成本追加和操作不 便。恒溫控制器中采用了人工智能恒溫控制算法，使得整個點膠板的溫度偏差控制小于士 1 攝氏度。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1是本實用新型的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置主要由 恒溫控制器1，點膠板2，碳纖維加熱板3，溫度傳感器4，加熱電纜5，傳感器電纜6，主機7， RS232通訊纜線8，移相開關(guān)電路9等部分組成。點膠板2是厚約25毫米的鋁板，分上下兩層，每層厚度約為11毫米，中間有夾層 凹槽，凹槽深度約3毫米，碳纖維加熱板3埋于夾層凹槽之中。碳纖維加熱板3通過加熱電 纜5及移相開關(guān)電路9與恒溫控制器1的輸出連接，碳纖維加熱板3加熱后，通過熱傳導(dǎo)將 熱量傳遞給點膠板2，實現(xiàn)點膠板2的熱恒溫控制。在點膠板2的上層鋁板的邊側(cè)，開一個 直徑約5毫米、長度約50毫米的圓形長孔，植入一個高靈敏度高精度的溫度傳感器4，溫度傳感器4通過傳感器電纜6與恒溫控制器1的模擬輸入口連接，完成點膠板溫度向溫度控 制器1的輸入。恒溫控制器1與主機7之間由RS232通訊纜線8和狀態(tài)纜線10連接，實現(xiàn) 溫度控制參數(shù)的設(shè)置和恒溫控制狀態(tài)的查詢。主機7是上層指揮中心，主要負(fù)責(zé)溫度控制參數(shù)的設(shè)置，例如，點膠板2的恒溫溫 度，恒溫溫度偏差范圍，工作溫度偏差范圍等。同時，還查詢恒溫控制器1的工作狀態(tài)，得知 恒溫控制器1是處于正常工作狀態(tài)還是錯誤報警狀態(tài)。恒溫控制器1是本實用新型的核心，主要完成點膠板2溫度的實時采集，并根據(jù)設(shè) 置的溫度控制參數(shù)及采集的溫度結(jié)果實時控制移相開關(guān)電路9關(guān)斷或閉合，從而控制碳纖 維加熱板3停止加熱或啟動加熱。此外，恒溫控制器1還與主機7進(jìn)行RS232串口通訊，接 收設(shè)定的溫度控制參數(shù)，同時把查詢的工作狀態(tài)(正常工作狀態(tài)或報警狀態(tài))反饋給主機 7。點膠板2上包含碳纖維加熱板3和溫度傳感器4兩個部分，它們都是點膠板恒溫 控制1的執(zhí)行元件。碳纖維加熱板3受控于恒溫控制器1，通過控制移相開關(guān)電路9的關(guān)斷 或閉合停止加熱或啟動加熱；溫度傳感器4負(fù)責(zé)將點膠板2的當(dāng)前溫度實時地反饋給恒溫 控制器1，它是恒溫控制裝置的狀態(tài)輸入量，是恒溫控制的基礎(chǔ)，是保證精確恒溫控制的前 提。恒溫控制裝置的具體工作過程如下首先，打開裝置電源進(jìn)入工作狀態(tài)，主機7通過RS232串口通訊向恒溫控制器1設(shè) 置各種溫度控制參數(shù)，例如，點膠板2的恒溫工作溫度，溫度偏差上限值，溫度偏差下限值， 點膠板2的溫度范圍上限值，點膠板2的溫度范圍下限值等；此外，恒溫控制器1將自身的 當(dāng)前狀態(tài)反饋給主機7，例如，當(dāng)前點膠板溫度，當(dāng)前是正常工作還是處于報警狀態(tài)等。其次，當(dāng)主機7完成參數(shù)設(shè)置和狀態(tài)查詢后，恒溫控制裝置的控制工作由主機7轉(zhuǎn) 到恒溫控制器1，恒溫控制器1是點膠板恒溫控制裝置的控制中心，它通過溫度傳感器4獲 取點膠板2的當(dāng)前溫度狀態(tài)，高精密的溫度傳感器4埋在點膠板2內(nèi)部，能實時地反映點膠 板2的溫度變化，溫度信號傳入到溫度控制器1后，在溫度控制器1內(nèi)部換算成溫度值。然后，恒溫控制器1將當(dāng)前的實際溫度值與設(shè)定的工作溫度值作比較，判斷是閉 合還是關(guān)斷碳纖維加熱板3的供電電源。為了達(dá)到理想的加熱效果，避免加熱過沖或不足 等問題，恒溫控制器1采用人工智能的恒溫算法，根據(jù)實際溫度與設(shè)定溫度的偏差，控制移 相開關(guān)電路9的通斷頻率，自動校正加熱供電電源的通斷時間，達(dá)到精確控制的目的。最后，由于碳纖維加熱板3材料自身的良好導(dǎo)熱性，使得在較大的加熱面積范圍 內(nèi)，仍能達(dá)到很好的平面熱均勻性，使得整個加熱面積范圍內(nèi)的溫度基本相同。本實用新型的一個具體的實施案例如下溫度控制器1選用廈門宇電生產(chǎn)的型號為AI_518H(5L2R的AI-518人工智能工業(yè) 調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器控制精度為量程的0. 3%攝氏度，具備多分度輸入、調(diào)節(jié)和報警通訊功能， 內(nèi)置單路可控硅移相觸發(fā)模塊和單路繼電器觸點開關(guān)模塊。溫度傳感器4選用北京億賽凌生產(chǎn)的型號為STT-TA1B450D4M8E3F2G1H1L2PBT2W0 SO的STT-T系列鉬電阻溫度傳感器，T螺紋安裝和圓柱形感測頭，Al傳感器類型ptlOO，B4 感測頭直徑4mm，C50螺紋長度IOcm加上感測頭長度40mm，D4螺紋材質(zhì)SUS304，M8螺紋規(guī) 格Μ8*1· 25, Ε3引線3線制，F(xiàn)2引線類型氟特龍耐溫100攝氏度，Gl有引線護(hù)套，Hl有引線屏蔽，L2引線長度2米，PB精度B級，T2溫度范圍-50 100攝氏度，WO導(dǎo)線末端無處理 方式，SO無特殊要求。碳纖維加熱板3，選用遼寧鞍山廣源高新技術(shù)公司的產(chǎn)品，220V交流加熱，加熱范 圍20 80度，加熱板面積460mm*420mm，加熱均勻性士 1攝氏度，壽命大于10年。設(shè)定點膠板的工作溫度為50攝氏度，溫度控制偏差為士2攝氏度。上電后，恒溫控制器1接收從主機7發(fā)送的參數(shù)，并將自身工作狀態(tài)反饋給主機7。 開始時點膠板2的溫度低于工作溫度，所以恒溫控制器1通過移相開關(guān)電路9閉合碳纖維 加熱板3的供電電源，并以低頻切換方式為碳纖維加熱板3供電，高精密溫度傳感器4實時 地將溫度信號采回給恒溫控制器1，隨著碳纖維加熱板3溫度的升高，慢慢接近設(shè)定的工作 溫度，恒溫控制器1相應(yīng)地逐漸增大供電電源的切換頻率，一段時間之后，通常約為30分鐘 左右，點膠板3的實際溫度達(dá)到設(shè)定的工作溫度。之后，恒溫控制器1以相對恒定的供電電 源的切換頻率工作，使點膠板2的溫度維持在設(shè)定的工作溫度控制偏差范圍之內(nèi)，處于動 態(tài)平衡控制中。若一段時間后，點膠板2的溫度不能處于設(shè)定偏差范圍內(nèi)，恒溫控制器1將 會給出報警信號，此時需要校正或維修。
權(quán)利要求1.一種射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置，其特征在于包括恒溫控制器 (1)、點膠板(2)、碳纖維加熱板(3)、溫度傳感器(4)、主機(7)、移相開關(guān)電路(9)；碳纖維 加熱板C3)埋于點膠板( 上層和下層之間的夾層凹槽之中，碳纖維加熱板C3)通過移相 開關(guān)電路(9)與恒溫控制器⑴的輸出連接；溫度傳感器⑷嵌入在點膠板(2)的上層中， 并且溫度傳感器(4)與恒溫控制器(1)的模擬輸入口連接；恒溫控制器(1)的通訊口和報 警輸出口與主機(7)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置，其特征在于 所述的溫度控制器(1)選用廈門宇電生產(chǎn)的型號為AI-518H(5L2R的AI-518人工智能工業(yè) 調(diào)節(jié)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置，其特征在于 所述的溫度傳感器(4)選用北京億賽凌生產(chǎn)的型號為STT-TA1B450D4M8E3F2G1H1L2PBT2W0 SO的STT-T系列鉬電阻溫度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種射頻電子標(biāo)簽封裝設(shè)備中點膠板恒溫控制裝置，該裝置包括恒溫控制器、點膠板、碳纖維加熱板、溫度傳感器、主機、移相開關(guān)電路；碳纖維加熱板埋于點膠板上層和下層之間的夾層凹槽之中，碳纖維加熱板通過移相開關(guān)電路與恒溫控制器的輸出連接；溫度傳感器嵌入在點膠板的上層中，并且溫度傳感器與恒溫控制器的模擬輸入口連接；恒溫控制器的通訊口和報警輸出口與主機連接。本實用新型采用了輕薄的碳纖維加熱板作為加熱材料，在點膠板大面積的工作范圍內(nèi)得到了很好加熱均勻性，具有超長的使用壽命，免去了設(shè)備后期維護(hù)的成本追加和操作不便。恒溫控制器中采用了人工智能恒溫控制算法，使得整個點膠板的溫度偏差控制小于±1攝氏度。
文檔編號G05D23/20GK201903797SQ201020597180
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月9日
發(fā)明者劉立峰, 吳玉斌, 孫繼鳳, 王洋, 郭曉光 申請人:長春光華微電子設(shè)備工程中心有限公司