一种双界面卡的生产方法及设备.pdf

本发明提供一种双界面卡的生产装置和生产方法，包括芯片翻转装置，芯片翻转装置包括翻转臂和2N个吸盘，所述吸盘对称设置在所述翻转臂的两侧，所述翻转臂其中一侧的吸盘的方向正对待吸取芯片。与现有技术相比，通过设置芯片转向组和芯片翻转装置极大地提高了焊接芯片的效率。芯片翻转装置设置成两端翻转吸取芯片的结构与传统的一端吸取芯片的结构相比，减少了多余的翻转，简化了流程并节省了大量的时间，也减少了芯片翻转装置所做的无用功。芯片转向组设计为两个吸附件，再配合以X轴的伺服马达，使得一个吸附件准备焊接时，另外一个吸附件可以做好接收芯片的准备，节省了一定的时间，使得本发明双界面卡生产设备的生产效率大大提高。

权利要求书
1.  一种双界面卡的生产方法，包括用上锡备胶机进行下列步骤：
S1：在芯片上预定的焊点上焊上焊锡；
S2：将焊上焊锡后的焊点上多余的焊锡除去；
S3：将热熔胶焊接到芯片上；
以及用封装机完成下列步骤：
S4：对具备焊锡和热熔胶的芯片进行冲切；
S5：芯片翻转装置和芯片步进组吸取芯片向芯片转向组搬运芯片，卡片 搬送皮带向芯片转向组搬运卡片；
S6：所述芯片转向组对卡片和芯片进行位置修正，芯片碰焊组对卡片和 芯片进行碰焊；
其特征在于，所述步骤S5中通过对称设置于芯片翻转装置的翻转臂两侧 的2N个吸盘在翻转臂翻转时交替吸取芯片来向芯片步进组提供芯片。

2.  根据权利要求1所述的双界面卡的生产方法，其特征在于，所述步骤 S5中芯片翻转装置和芯片步进组通过以下的方式连续为芯片转向组提供芯 片：
S5.1：所述芯片翻转装置的一侧吸盘吸取芯片；
S5.2：所述芯片翻转装置翻转，将一侧吸盘吸取的芯片朝向所述芯片步 进组；
S5.3：所述芯片步进组吸取所述芯片翻转装置的一侧吸盘上的芯片并将 其运送至芯片转向组，然后所述芯片步进组返回原位，等待下一次运送；
S5.4：所述芯片翻转装置的另一侧吸盘吸取芯片；
S5.5：所述芯片翻转装置翻转，将另一侧吸盘吸取的芯片朝向所述芯片 步进组；
S5.6：所述芯片步进组吸取所述芯片翻转装置的另一侧吸盘上的芯片并 将其运送至芯片转向组，然后所述芯片步进组返回原位，等待下一次运送。

3.  根据权利要求2所述的双界面卡的生产方法，其特征在于，所述芯片 转向组包括用于调整芯片转向组位置的X轴伺服马达，并进一步包括吸附件 一和吸附件二，用来承接芯片步进组运送来的芯片，所述芯片碰焊组包括焊 头，所述步骤S6中芯片转向组和芯片碰焊组通过以下的方式连续对卡片和芯 片进行位置修正和焊接：
S6.1：吸附件一接收芯片步进组传送的芯片；
S6.2：移动芯片转向组调整X轴位置，使吸附件一在X轴方向上对准芯 片碰焊组的焊头，同时对卡片进行位置修正；
S6.3:吸附件一翻转，使得吸附件一上的芯片与焊头垂直；
S6.4：芯片碰焊组对吸附件一上的芯片和卡片进行碰焊；
S6.5：吸附件二接收芯片步进组传送的芯片；
S6.6：移动芯片转向组调整X轴位置，使吸附件二在X轴方向上对准芯 片碰焊组的焊头，同时对卡片进行位置修正；
S6.7：吸附件一和吸附件二朝相反的方向翻转，使得吸附件二上的芯片 与焊头垂直，同时吸附件一复位；
S6.8：芯片碰焊组对吸附件二上的芯片和卡片进行碰焊。

4.  根据权利要求1所述的双界面卡的生产方法，其特征在于，所述步骤 S3之前还包括步骤S2.1：将热熔胶冲切出预定的避空孔。

5.  根据权利要求1所述的双界面卡生产方法，其特征在于，所述步骤S6 之后还包括步骤S7：对热焊后的双界面卡进行收集。

6.  一种双界面卡的生产设备，包括用于在芯片上进行上锡处理和备胶处 理的上锡备胶机和用于将上锡和备胶处理后的芯片封装到双界面卡上的封装 机，其特征在于，所述封装机包括芯片翻转装置，所述芯片翻转装置包括翻 转臂和2N个吸盘，所述2N个吸盘对称设置在所述翻转臂的两侧，所述翻转 臂其中一侧的吸盘的方向正对待吸取芯片，以在所述翻转臂翻转时由所述翻 转臂两侧的吸盘交替吸取芯片。

7.  根据权利要求6所述的双界面卡的生产设备，其特征在于，封装机进 一步包括用于搬运所述芯片翻转装置和吸取的芯片的芯片步进组，芯片步进 组位于芯片翻转装置的上方，芯片步进组包括用于吸取芯片的搬送臂和调整 芯片步进组位置的X轴伺服马达、Y轴伺服马达。

8.  根据权利要求6所述的双界面卡的生产设备，其特征在于，封装机进 一步包括芯片碰焊组、至少一个芯片转向组和卡片搬送皮带，芯片碰焊组和 芯片转向组分居卡片搬送皮带的两侧，芯片转向组包括用于调整芯片转向组 位置的X轴伺服马达。

9.  根据权利要求8所述的双界面卡的生产设备，其特征在于，所述封装 机包括用于搬送双界面卡卡片的卡片搬送皮带和入卡搬送臂、入卡输送带、 用于搬送芯片的芯片搬送臂、用于冲切芯片的芯片冲切模具、用于对芯片在 双界面卡上的位置进行第一次修正的第一芯片修正组、用于对芯片在双界面 卡上的位置进行第二次修正的第二修正组、用于对碰焊好的天线和芯片检测 其是否焊接良好的芯片检测组、用于对卡片和芯片进行热焊的热焊组、用于 对芯片圈料进行支撑的放芯片组、用于对芯片上的保护胶带进行收集的收芯 片保护胶带组、用于对使用后的芯片废料进行收集的收芯片废料带组、用于 将完成碰焊封装的双界面卡片搬送至收卡卡匣组的收卡搬送组、用于收集加 工完成的双界面卡片的收卡卡匣组。

10.  根据权利要求6所述的双界面卡的生产设备，其特征在于，所述上 锡背胶机包括用于将芯片从芯片卷带上放下的放芯片组、用于对芯片进行导 向的芯片导向组、用于给芯片上焊锡的焊锡组、用于清除芯片上多余锡的多 余锡清除组、用于在芯片上放热熔胶和在热熔胶上冲切避空孔的放热熔胶和 热熔胶避空孔冲切组、用于对芯片进行备胶处理的备热熔胶组、用于对芯片 进行步进搬送的芯片步进组、用于对焊锡和备胶后的芯片进行收集的芯片收 集组。

说明书一种双界面卡的生产方法及设备
技术领域
本发明涉及移动通信领域，更具体地说，涉及一种双界面卡的生产方法 及设备。
背景技术
随着世界各地信息技术和经济的飞速发展，人们之间的经济和信息交流 越来越频繁，同时人们也一直在寻找各种便捷的交流媒介，从早期的磁卡到 后来的存储卡、逻辑加密卡以及现在很多领域正在使用的接触式CPU卡(智能 卡)。目前智能卡在人们的生活中还发挥着不可替代的作用，无论是接触式智 能卡还是非接触式智能卡都有其各自的优点和缺点，接触式智能卡与卡机具 间的磨损，大大缩短了其使用寿命。而非接触卡在射频干扰厉害的场合，它 的应用受限；其次由于通过耦合传递能量，所以要求其功耗很低；再者，由 于现在很多行业，如金融、通讯等行业已经存在大量的接触式卡应用的技术 和基础设施，它们还将继续使用接触卡，介于这种情况集合了接触卡与非接 触卡优点的双界面卡应运而生，市场上对双界面卡的需求越来越大。到目前 为止，双界面模块和天线技术已日趋成熟，但天线和芯片的焊接生产都是靠 手工完成(如图1)，造成成品率低、原料浪费、生产效率低等问题。部分双 界面卡的生产利用机器设备完成，但机器设备的生产效率都偏低。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一在于，针对现有技术的上述成品率低、原 料浪费、生产效率低的缺陷，提供一种成品率高、节约原料、生产效率高的 双界面卡生产方法。
本发明要解决的技术问题之二在于，针对现有技术的上述成品率低、原 料浪费、生产效率低的缺陷，提供一种成品率高、节约原料、生产效率高的 双界面卡生产设备。
本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：提供一种双界面卡的 生产方法，包括用上锡备胶机进行下列步骤：
S1：在芯片上预定的焊点上焊上焊锡；
S2：将焊上焊锡后的焊点上多余的焊锡除去；
S3：将热熔胶焊接到芯片上；
以及用封装机完成下列步骤：
S4：对具备焊锡和热熔胶的芯片进行冲切；
S5：芯片翻转装置和芯片步进组吸取芯片向芯片转向组搬运芯片，卡片 搬送皮带向芯片转向组搬运卡片；
S6：所述芯片转向组对卡片和芯片进行位置修正，芯片碰焊组对卡片和 芯片进行碰焊；
其特征在于，所述步骤S5中通过对称设置于芯片翻转装置的翻转臂两侧 的2N个吸盘在翻转臂翻转时交替吸取芯片来向芯片步进组提供芯片。
优选地，所述步骤S5中芯片翻转装置和芯片步进组通过以下的方式连续 为芯片转向组提供芯片：
S5.1：所述芯片翻转装置的一侧吸盘吸取芯片；
S5.2：所述芯片翻转装置翻转，将一侧吸盘吸取的芯片朝向所述芯片步 进组；
S5.3：所述芯片步进组吸取所述芯片翻转装置的一侧吸盘上的芯片并将 其运送至芯片转向组，然后所述芯片步进组返回原位，等待下一次运送；
S5.4：所述芯片翻转装置的另一侧吸盘吸取芯片；
S5.5：所述芯片翻转装置翻转，将另一侧吸盘吸取的芯片朝向所述芯片 步进组；
S5.6：所述芯片步进组吸取所述芯片翻转装置的另一侧吸盘上的芯片并 将其运送至芯片转向组，然后所述芯片步进组返回原位，等待下一次运送。
优选地，所述芯片转向组包括用于调整芯片转向组位置的X轴伺服马达， 并进一步包括吸附件一和吸附件二，用来承接芯片步进组运送来的芯片，所 述芯片碰焊组包括焊头，所述步骤S6中芯片转向组和芯片碰焊组通过以下的 方式连续对卡片和芯片进行位置修正和焊接：
S6.1：吸附件一接收芯片步进组传送的芯片；
S6.2：移动芯片转向组调整X轴位置，使吸附件一在X轴方向上对准芯 片碰焊组的焊头，同时对卡片进行位置修正；
S6.3:吸附件一翻转，使得吸附件一上的芯片与焊头垂直；
S6.4：芯片碰焊组对吸附件一上的芯片和卡片进行碰焊；
S6.5：吸附件二接收芯片步进组传送的芯片；
S6.6：移动芯片转向组调整X轴位置，使吸附件二在X轴方向上对准芯 片碰焊组的焊头，同时对卡片进行位置修正；
S6.7：吸附件一和吸附件二朝相反的方向翻转，使得吸附件二上的芯片 与焊头垂直，同时吸附件一复位；
S6.8：芯片碰焊组对吸附件二上的芯片和卡片进行碰焊。
优选地，所述步骤S3之前还包括步骤S2.1：将热熔胶冲切出预定的避 空孔。
优选地，所述步骤S6之后还包括步骤S7：对热焊后的双界面卡进行收 集。
提供一种双界面卡的生产设备，包括用于在芯片上进行上锡处理和备胶 处理的上锡备胶机和用于将上锡和备胶处理后的芯片封装到双界面卡卡片上 的封装机，所述封装机包括芯片翻转装置，所述芯片翻转装置包括翻转臂和 2N个吸盘，所述2N个吸盘对称设置在所述翻转臂的两侧，所述翻转臂其中一 侧的吸盘的方向正对待吸取芯片，以在所述翻转臂翻转时由所述翻转臂两侧 的吸盘交替吸取芯片。
优选地，封装机进一步包括用于搬运所述芯片翻转装置和吸取的芯片的 芯片步进组，芯片步进组位于芯片翻转装置的上方，芯片步进组包括用于吸 取芯片的搬送臂和调整芯片步进组位置的X轴伺服马达、Y轴伺服马达。
优选地，封装机进一步包括芯片碰焊组、至少一个芯片转向组和卡片搬 送皮带，芯片碰焊组和芯片转向组分居卡片搬送皮带的两侧，芯片转向组包 括用于调整芯片转向组位置的X轴伺服马达。
优选地，所述封装机包括用于搬送双界面卡卡片的卡片搬送皮带和入卡 搬送臂、入卡输送带、用于搬送芯片的芯片搬送臂、用于冲切芯片的芯片冲 切模具、用于对芯片在双界面卡基上的位置进行第一次修正的第一芯片修正 组、用于对芯片在双界面卡基上的位置进行第二次修正的第二修正组、用于 对碰焊好的天线和芯片检测其是否焊接良好的芯片检测组、用于对卡片和芯 片进行热焊的热焊组、用于对芯片圈料进行支撑的放芯片组、用于对芯片上 的保护胶带进行收集的收芯片保护胶带组、用于对使用后的芯片废料进行收 集的收芯片废料带组、用于将完成碰焊封装的双界面卡片搬送至收卡卡匣组 的收卡搬送组、用于收集加工完成的双界面卡片的收卡卡匣组。
优选地，所述上锡背胶机包括用于将芯片从芯片卷带上放下的放芯片组、 用于对芯片进行导向的芯片导向组、用于给芯片上焊锡的焊锡组、用于清除 芯片上多余锡的多余锡清除组、用于在芯片上放热熔胶和在热熔胶上冲切避 空孔的放热熔胶和热熔胶避空孔冲切组、用于对芯片进行备胶处理的备热熔 胶组、用于对芯片进行步进搬送的芯片步进组、用于对焊锡和备胶后的芯片 进行收集的芯片收集组。
与现有技术相比，其生产过程基本不需要人工介入，生产效率高，成品 率高，有利于节约原料，也降低了生产成本。通过设置芯片转向组和芯片翻 转装置极大地提高了焊接芯片的效率。芯片翻转装置设置成两端翻转吸取芯 片的结构与传统的一端吸取芯片的结构相比，减少了多余的翻转，简化了流 程并节省了大量的时间，也减少了芯片翻转装置所做的无用功。芯片转向组 设计为两个吸附件，再配合以X轴的伺服马达，使得一个吸附件准备焊接时， 另外一个吸附件可以做好接收芯片的准备，节省了一定的时间，使得本发明 双界面卡生产设备的生产效率大大提高。
附图说明
图1是现有技术中双界面卡手工生产过程的示意图；
图2是本发明的双界面卡生产设备的封装机的结构示意图；
图3是本发明的双界面卡生产设备的封装机的立体结构示意图；
图4是本发明的双界面卡生产设备的封装机的芯片翻转装置和芯片步进 组立体结构示意图；
图5是本发明的双界面卡生产设备的封装机的芯片翻转装置和芯片搬送 臂立体结构示意图；
图6是本发明的双界面卡生产设备的封装机的芯片转向组和芯片碰焊组 立体结构示意图；
图7是本发明的双界面卡生产设备的封装机的芯片转向装置和芯片碰焊 装置立体结构示意图；
图8是本发明的双界面卡生产设备的上锡备胶机的结构示意图；
图9是本发明的双界面卡生产设备所需要的卡片的结构示意图。
具体实施方式
为解决现有技术双界面卡焊接效率较低、产能底下的缺陷，本发明提供 一种焊接效率高、产能高的双界面卡的生产方法和设备。
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图 详细说明本发明的具体实施方式。
图1是现有技术中双界面卡手工生产过程的示意图；双界面卡上的芯片 301包括正面100和背面200，其背面200上有预定的焊点2001。现有技术中 通过手工方式将芯片301焊接到带天线的卡基302上，即可得到带天线卡基 的双界面卡300，将带天线卡基的双界面卡300进行封装好后即得到双界面卡 303。
请参阅图2—图3，封装机包括卡片搬送皮带21、入卡搬送臂22、入卡 输送带23，芯片步进组24，芯片翻转装置25，芯片转向组26，芯片碰焊组 27，第一芯片修正组28，第二芯片修正组210，检测组211，热焊组212，放 芯片组214，收芯片保护胶带组212，收芯片废料带组29，收卡搬送组215， 收卡卡匣组216。
封装机的工作过程：首先入卡输送带23将放在上面待碰焊和封装的卡片 输送到入卡搬送臂22处；入卡搬送臂22将由入卡输送带23上到位的待碰焊 封装的卡片搬送到卡片搬送皮带21；卡片搬送皮带21将卡片输送到芯片碰焊 组27的位置等待位置校正和碰焊；芯片冲切模具(图未示)则对到位的芯片 进行冲切，再由芯片翻转装置25吸起芯片并翻转180°，芯片步进组24位于 芯片翻转装置25的上方，芯片步进组24将被芯片冲切模具冲切下来并由芯 片翻转装置25翻转后的芯片搬送到芯片转向组26；芯片碰焊组27将到位的 卡片上的天线进行位置修正并夹紧便于碰焊，然后芯片碰焊组27将到位的天 线和芯片进行碰焊；第一芯片修正组28将芯片和天线进行初步位置修正；第 二芯片修正组210将芯片和天线再次位置修正后进行点焊；芯片检测组211 对碰焊好的天线和芯片进行检测是否焊接良好；热焊组213对卡片和芯片进 行热焊；放芯片组214是对芯片圈料的起支撑作用的支撑装置；芯片保护胶 带组212将在芯片上的保护胶带收集，同时对芯片进行按需放料；收芯片废 料带组29将使用后的芯片废料进行整洁收集；收卡搬送组215将完成碰焊封 装的双界面卡片搬送至收卡卡匣组216；收卡卡匣组216收集加工完成的双界 面卡片。
请参阅图4—图5，芯片步进组24包括芯片搬送臂241、搬送臂X轴马达 242、搬送臂Y轴马达243。搬送臂X轴马达242和搬送臂Y轴马达243优选 为伺服马达。搬送臂X轴马达242和搬送臂Y轴马达243可以控制芯片搬送 臂241在图示X轴方向和Y轴方向上运动。芯片搬送臂241的下端设置有搬 送臂吸盘2411，用于吸取芯片翻转装置25上的芯片。芯片翻转装置25包括 翻转臂251和翻转臂吸盘2511，翻转臂吸盘2511可以有2N个，优选为4个。 翻转臂吸盘2511对称设置在翻转臂251的两侧，翻转臂251其中一侧的翻转 臂吸盘2511的方向正对待吸取芯片。芯片步进组24和芯片翻转装置25相互 配合，为芯片转向组26提供芯片。当芯片运送到位后，芯片翻转装置25向 下运动，翻转臂吸盘2511吸起芯片后向上运动并翻转180°，使得原本朝上 的翻转臂吸盘2511朝向下方，方便下一次吸取芯片，而原本吸取了芯片的朝 向下方的翻转臂吸盘2511则朝向上方的芯片步进组24，方便芯片搬送臂241 吸取翻转臂吸盘2511上的芯片。此时芯片搬送臂241向下运动，由搬送臂吸 盘2411吸起翻转臂吸盘2511上的芯片，并将该侧的芯片全部运送至芯片转 向组26。芯片翻转装置25再次向下运动即可再次吸取芯片，然后芯片翻转装 置25可再次翻转，芯片搬送臂241将该侧的芯片运送至芯片转向组26，从而 持续不断地为芯片转向组26提供芯片。
请参阅图6—图7，芯片转向组26包括芯片转向装置261和转向装置X 轴马达262。转向装置X轴马达262优选为伺服马达，用于控制芯片转向装置 261的X轴位置。芯片碰焊组27包括位置校正装置271和芯片碰焊装置272， 芯片碰焊装置272包括焊头2721。位置校正装置271用于在焊接时控制焊头 2721的焊接方向。芯片转向装置261包括吸附件一2611和吸附件二2612， 吸附件一2611和吸附件二2612用来承接由芯片搬送臂241运送来的芯片。 芯片碰焊组27和芯片转向组26分居卡片搬送皮带21的两侧，在芯片搬送臂 241运送芯片时，将搬运芯片交替放置在吸附件一2611和吸附件二2612上。 吸附件一2611接收芯片步进组24传送的芯片后，移动芯片转向组26调整X 轴位置，使吸附件一2611在X轴方向上对准芯片碰焊组27的焊头2721，同 时对由卡片搬送皮带21输送到芯片碰焊组27的位置等待位置校正和碰焊的 卡片进行位置修正，然后吸附件一2611翻转90°，使得吸附件一2611上的 芯片与焊头2721垂直，方便焊头2721对芯片进行焊接。芯片碰焊组27随后 对吸附件一2611上的芯片和卡片进行碰焊，至此，吸附件一2611上的芯片 焊接完成。收卡搬送组215会将完成碰焊封装的双界面卡搬送至收卡卡匣组 216，由收卡卡匣组216收集加工完成的双界面卡。在吸附件一2611上的芯 片焊接完成后，吸附件二2612接收芯片步进组24传送的芯片，移动芯片转 向组26调整X轴位置，使吸附件二2612在X轴方向上对准芯片碰焊组27的 焊头2721，同时对卡片进行位置修正，吸附件一2611和吸附件二2612朝相 反方向翻转，使得吸附件二2612上的芯片与焊头2721垂直，而吸附件一2611 做好接收下一个芯片的准备，芯片碰焊组27随后对吸附件二2612上的芯片 和卡片进行碰焊，收卡搬送组215将完成碰焊封装的双界面卡搬送至收卡卡 匣组216；收卡卡匣组216收集加工完成的双界面卡。如此，则可以持续不断 地焊接由芯片步进组24运送来的芯片。
图8是本发明的双界面卡生产设备的上锡背胶机的结构示意图；上锡背 胶机包括放芯片组31、芯片导向组32、焊锡组33、多余焊锡清除组34、放 热熔胶和热熔胶避空孔冲切组35、备热熔胶组36、芯片步进组37、芯片收集 组38。
上锡背胶机的工作过程：参阅图8，放芯片组31对芯片的条带进行按需 放料；芯片导向组32对整个芯片在步进过程中进行导向，确保后续的焊锡、 除锡位置准确；焊锡组33在对到位的芯片的焊点2001(参见图1)上焊锡， 量的多少、时间和位置自动控制；多余锡清除组34将除去多余的焊锡，并保 留适当的焊锡在焊点2001(参见图1)处；放热熔胶和热熔胶避空孔冲切组 35，对热熔胶按需要放料到避空孔模具处，然后由模具对其到位的热熔胶进 行避空孔冲切；备热熔胶组36对到位的热熔胶和芯片进行焊接，焊接方式是 靠温度来完成粘接；芯片步进组37是逐个步进芯片，以完成对芯片的焊锡和 背胶工作；芯片收集组38将焊好锡和备好胶的芯片进行收集，准备在图2中 所示的封装机中使用。
图9是本发明的双界面卡生产设备所需要的卡片的结构示意图。上好线 圈的基材400(例如，PVC材料制成的基材)放在其他几层基材之间，通过特 定的层机，从卡基、铣槽机等最终做成带天线的卡基302。
与现有技术相比，其生产过程基本不需要人工介入，生产效率高，成品 率高，有利于节约原料，也降低了生产成本。通过设置芯片转向组26和芯片 翻转装置25极大地提高了焊接芯片的效率。芯片翻转装置25设置成两端翻 转吸取芯片的结构与传统的一端吸取芯片的结构相比，减少了多余的翻转， 简化了流程并节省了大量的时间，也减少了芯片翻转装置25所做的无用功。 芯片转向组26设计为两个吸附件，再配合以X轴的伺服马达，使得一个吸附 件准备焊接时，另外一个吸附件可以做好接收芯片的准备，节省了一定的时 间，使得本发明双界面卡生产设备的生产效率大大提高。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上 述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的， 本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求 所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。