一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的制作方法

1.本技术属于智能卡封装技术领域，特别涉及一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备。


背景技术：

2.智能卡模块封装工艺流程为贴片、焊线、包封、测试等，包封工序为使用环氧树脂材料涂覆在芯片上和模块背后的表面上，保护芯片以及芯片和引线框架之间的电气连接。使智能卡模块在潮湿、扭转和弯曲等使用过程中，芯片不受损坏，保证功能正常。包封用环氧树脂材料主要分为两类：热固化材料和uv光固化材料。热固化材料为黑色不透明包封材料，其固化方式为加热固化。uv光固化材料为透明包封材料，固化方式为uv光固化。实际生产中，根据产品使用环境的不同，选择不同的包封材料进行包封。由于这两类包封材料的特性和固化方式不同，每类包封材料对应专用的包封设备，增加人员、设备和车间占地成本。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，特别适用于热固化材料和uv光固化材料两类包封材料进行智能卡模块包封，能快速在两类包封材料之间切换。
4.本技术提供的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，主要包括点胶四轴机构、两个载带步进机构、点胶轨道机构、固化轨道机构以及uv固化机构，其中，点胶轨道机构后端连接固化轨道机构，点胶轨道机构的前端连接第一载带步进机构，固化轨道机构的末端连接第二载带步进机构，载带由两个载带步进机构带动依次经过点胶轨道机构及固化轨道机构，所述点胶四轴机构设置在点胶轨道机构上方，其具有正对位于点胶轨道机构上的载带的点胶头，所述固化轨道机构包括若干固化平台，各固化平台包括上方可拆卸安装有平台隔热罩，uv固化机构设置在固化平台上方，其具有照射固化平台上运行的载带的uv灯，拆卸所述平台隔热罩并使用uv灯对所述载带进行uv光固化，或者安装所述平台隔热罩并关闭uv灯以对所述载带进行热固化。
5.优选的是，所述点胶四轴机构包括三轴运动组件及设置在三轴运动组件上的u轴运动组件，u轴运动组件末端连接有点胶头，所述三轴运动组件用于带动u轴运动组件及点胶头在三维空间内运动，所述u轴运动组件被配置成控制点胶头的出胶量，所述三轴运动组件包括x轴运动组件、y轴运动组件及z轴运动组件，各运动组件包括伺服电机，以及与伺服电机通过丝杠模组连接的直线导轨，通过伺服电机驱动直线导轨运动，其中：
6.x轴运动组件架设在平台上，通过x轴运动组件的伺服电机驱动x轴运动组件在水平轨道上沿x方向运动；
7.y轴运动组件架设在x轴运动组件的直线导轨上，并通过y轴运动组件的伺服电机驱动y轴运动组件在x轴运动组件的直线导轨上沿y方向运动；
8.z轴运动组件架设在y轴运动组件的直线导轨上，并通过z轴运动组件的伺服电机
驱动z轴运动组件在y轴运动组件的直线导轨上沿z方向运动。
9.优选的是，所述点胶头上设置有多个出胶嘴。
10.优选的是，各运动组件还包括多个限位传感器，用于监测各运动组件的运动距离，所述限位传感器被配置成当所述运动组件超过限定位置时，发出报警信号。
11.优选的是，各所述载带步进机构包括载带步进伺服电机，载带步进伺服电机连接并驱动同步带轮，同步带轮通过同步带连接主动轮，所述载带步进机构还包括从动轮，从动轮通过拉紧弹簧连接在载带步进机构的壳体上，所述拉紧弹簧用于驱动从动轮在主动轮下方向上压紧在主动轮上，载带位于主动轮与从动轮之间，在载带步进机构的另一端设置有载带步进轨道，载带步进轨道具有凹槽，用于限制载带的侧向偏移。
12.优选的是，所述载带步进机构还具有视觉定位系统，用于获取载带的实际停止位置，并将其与预期停止位置的偏移量反馈给控制系统，以对载带位置进行调整。
13.优选的是，所述第二载带步进机构的载带步进伺服电机工作在力矩模式下，用于使位于两个载带步进机构之间的载带处于张紧状态。
14.优选的是，所述点胶轨道机构包括正对点胶头的点胶平台，所述点胶平台包括点胶真空平台，点胶真空平台上方设置有若干真空吸附孔，受控对其上方运行的载带进行吸附或吹气托起，点胶真空平台上方两侧设置有卡槽形式的平台轨道，点胶真空平台下方设置有平台加热棒。
15.优选的是，所述固化平台包括固化加热平台，固化加热平台上方可拆卸连接有固化平台盖板，固化加热平台下方设置有固化平台加热棒，固化加热平台具有若干吹气孔，用于在载带传输时，吹气以托起所述载带。
16.优选的是，uv固化机构还包括电动推杆及uv固化机构固定座，uv固化机构固定座上设置有竖直方向的直线导轨，uv灯通过电动推杆驱动在直线导轨上运动。
17.本技术能适用于热固化材料和uv光固化材料两类包封材料进行智能卡模块包封，根据产品不同选择不同的包封材料，设备能快速在两类包封材料间切换，减少了设备和人员成本，提高了车间场地利用率。
附图说明
18.图1是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的设备整体结构示意图。
19.图2是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的点胶四轴机构结构示意图。
20.图3是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的载带步进机构结构示意图。
21.图4是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的点胶轨道机构结构示意图。
22.图5是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的点胶平台结构示意图。
23.图6是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的固化轨道机构的驱动示意图。
24.图7是本技术适用多种包封材料的智能卡模块包封设备的一优选实施例的uv固化机构构结构示意图。
25.图8是本技术智能卡载带包封示意图。
26.其中，1-点胶四轴机构，11-x轴运动组件，12-y轴运动组件，13-z轴运动组件，14-u轴运动组件，15-点胶头，121-y轴伺服电机，122-y轴丝杠模组，123-y轴直线导轨，124-y轴限位传感器；
27.2-载带步进机构，21-载带步进伺服电机，22-从动轮，23-主动轮，24-金属传感器，25-从动轮打开气缸，26-同步带，27-同步带轮，28-视觉定位系统，29-载带步进轨道；
28.3-点胶轨道机构，31-左圆弧轨道，32-点胶平台，33-第一过渡平台，34-第二过渡平台，321-轨道支座，322-平台加热棒，323-点胶真空平台，324-平台隔热板，325-平台轨道；
29.4-固化轨道机构，41-固化平台，42-平台隔热罩，411-固化平台支座，412-固化加热平台，413-固化轨道盖板，414-固化平台加热棒；
30.5-uv固化机构，51-uv灯，52-电动推杆，53-直线导轨，54-uv固化机构固定座；
31.61-载带，62-芯片，63-金线，64-包封材料。
具体实施方式
32.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
33.本技术的目的是提供一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，主要是在热固化和光固化两种方式之间切换，首先参考图8，为智能卡载带61的包封示意图，载带61是一种卷带式引线框架，芯片62固定在智能卡载带61上，通过金线63对芯片62和智能卡载带61进行电气连接，包封材料64填充并完全包裹住芯片62、金线63和载带61，经过加热或uv光照射后使包封材料固化，保护芯片62和金线63。
34.参考图1～图7，本技术提供的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，主要包括点胶四轴机构1、两个载带步进机构2、点胶轨道机构3、固化轨道机构4以及uv固化机构5，其中，点胶轨道机构3后端连接固化轨道机构4，点胶轨道机构3的前端连接第一载带步进机构，固化轨道机构4的末端连接第二载带步进机构，载带61由两个载带步进机构2带动依次经过点胶轨道机构3及固化轨道机构4，所述点胶四轴机构1设置在点胶轨道机构3上方，其具有正对位于点胶轨道机构3上的载带61的点胶头15，所述固化轨道机构4包括若干固化平台41，各固化平台41包括上方可拆卸安装有平台隔热罩42，uv固化机构5设置在固化平台41上方，其具有照射固化平台41上运行的载带61的uv灯51，拆卸所述平台隔热罩42并使用uv灯51对所述载带61进行uv光固化，或者安装所述平台隔热罩42并关闭uv灯51以对所述载带61进行热固化。
35.参考图1，本技术的载带61自位于左侧的第一载带步进机构向位于右侧的第二载带步进机构运动，期间位于点胶轨道机构3及固化轨道机构4所提供的运行轨道上，点胶四轴机构1位于点胶轨道机构3上方，用于对行经点胶轨道机构3上的载带61进行点胶，之后，由固化轨道机构4对行经其上方的载带61进行热固化，或者由固化轨道机构4上方的uv固化机构5对行经固化轨道机构4上方的载带61进行uv光固化。
36.本技术的点胶四轴机构1通过其上的点胶头51对智能卡模块进行包封，其可以涂覆热固化材料或者光固化材料，备选实施方式中，也可以设置两台并行的点胶四轴机构1，两台并行的点胶四轴机构1可以同时使用同一种固化材料对智能卡模块进行涂覆包封，也可以将这两台点胶四轴机构1分别对应不同的固化材料进行涂覆包封，在使用时，择机选择一台对智能卡模块进行涂覆包封，基于此实施例，也可以采用更多的点胶四轴机构1参与包封涂覆作业中，以提高包封涂覆效率。
37.在一些可选实施方式中，所述点胶四轴机构1包括三轴运动组件及设置在三轴运动组件上的u轴运动组件14，u轴运动组件末端连接有点胶头15，所述三轴运动组件用于带动u轴运动组件14及点胶头15在三维空间内运动，所述u轴运动组件14被配置成控制点胶头15的出胶量，所述三轴运动组件包括x轴运动组件11、y轴运动组件12及z轴运动组件13，各运动组件包括伺服电机，以及与伺服电机通过丝杠模组连接的直线导轨，通过伺服电机驱动直线导轨运动，其中：
38.x轴运动组件11架设在平台上，通过x轴运动组件11的伺服电机驱动x轴运动组件11在水平轨道上沿x方向运动；
39.y轴运动组件12架设在x轴运动组件11的直线导轨上，并通过y轴运动组件12的伺服电机驱动y轴运动组件12在x轴运动组件11的直线导轨上沿y方向运动；
40.z轴运动组件13架设在y轴运动组件12的直线导轨上，并通过z轴运动组件13的伺服电机驱动z轴运动组件13在y轴运动组件12的直线导轨上沿z方向运动。
41.参考图2，x轴运动组件11、y轴运动组件12、z轴运动组件13实现了点胶头15在xyz三坐标轴中的运动，u轴运动组件14精确控制点胶头15的出胶量大小。通过四轴电机控制系统实现直线、圆弧、曲线等复杂点胶轨迹，并准确控制轨迹中各点的出胶量。以y轴运动组件12为例，由y轴伺服电机121、y轴丝杠模组122、y轴直线导轨123、y轴限位传感器124等组成。y轴伺服电机121带y轴动丝杠模组122和y轴直线导轨123在y轴方向运动，实现了点胶头15在y轴方向的运动。
42.在一些可选实施方式中，所述点胶头15上设置有多个出胶嘴，可一次对多个智能卡模块进行包封，提高生产效率。
43.在一些可选实施方式中，各运动组件还包括多个限位传感器，用于监测各运动组件的运动距离，所述限位传感器被配置成当所述运动组件超过限定位置时，发出报警信号。
44.参考图2，3个y轴限位传感器124分别用于确定y轴参考点和前后极限位置，当y轴运行超出限位时停止运行并报警。
45.在一些可选实施方式中，各所述载带步进机构2包括载带步进伺服电机21，载带步进伺服电机21连接并驱动同步带轮27，同步带轮27通过同步带26连接主动轮23，所述载带步进机构2还包括从动轮22，从动轮22通过拉紧弹簧连接在载带步进机构2的壳体上，所述拉紧弹簧用于驱动从动轮22在主动轮23下方向上压紧在主动轮23上，载带61位于主动轮23
与从动轮22之间，在载带步进机构2的另一端设置有载带步进轨道29，载带步进轨道29具有凹槽，用于限制载带61的侧向偏移。
46.参考图3，载带步进伺服电机21通过带轮方式驱动主动轮23转动，从动轮22贴紧在主动轮23下方，载带61从主动轮23和从动轮22之间穿过，压紧弹簧拉动从动轮22，将载带紧紧的压在主动轮23上，载带步进轨道29限制载带的运动方向，保证载带61在载带步进轨道29的凹槽中传输。当载带步进伺服电机21运动时，主动轮23和从动轮22带动载带61向左或向右运动。
47.在一些可选实施方式中，所述载带步进机构2还具有视觉定位系统28，用于获取载带61的实际停止位置，并将其与预期停止位置的偏移量反馈给控制系统，以对载带位置进行调整。
48.该实施例中，当载带61运动停止时，视觉定位系统28用于检测载带61停止位置是否准确，并将预期停止位置和实际停止位置的偏移量反馈给控制系统。控制系统根据偏移量控制载带步进伺服电机21，对载带位置进行调整，保证载带位置准确。
49.在一些可选实施方式中，所述第二载带步进机构的载带步进伺服电机21工作在力矩模式下，给载带61持续提供拉力，用于使位于两个载带步进机构之间的载带61处于张紧状态。
50.在一些可选实施方式中，所述点胶轨道机构3包括正对点胶头15的点胶平台32，所述点胶平台32包括点胶真空平台323，点胶真空平台323上方设置有若干真空吸附孔，受控对其上方运行的载带61进行吸附或吹气托起，点胶真空平台323上方两侧设置有卡槽形式的平台轨道325，点胶真空平台323下方设置有平台加热棒322。
51.本实施针对两个点胶四轴机构1，在点胶轨道机构3上设置了两处点胶平台，之间采用过渡平台进行过渡，具体的，参考图4，点胶轨道机构3包含左圆弧轨道31、点胶平台32、第一过渡平台33、第二过渡平台34以及相关机械零件，实现了智能卡载带61在轨道中按特定方向的传输、定位和吸附。如图5所示，点胶平台32包含轨道支座321、平台加热棒322、点胶真空平台323、平台隔热板324、平台轨道325以及相关机械零件。点胶真空平台323上有若干真空吸附孔，当四轴点胶机构1准备点胶时，真空吸附孔产生真空将载带61吸附到点胶真空平台323上。当载带61在平台轨道325传输时，真空吸附孔吹气将载带61托起，避免载带61下表面与点胶真空平台323接触，造成载带61下表面蹭伤。平台加热棒322对点胶真空平台323进行加热，能增加包封胶64在载带61表面上的扩散性，保证包封胶64均匀扩散，形成形状规则的包封面。平台隔热板324保护人员不被加热后的点胶真空平台323烫伤。
52.在一些可选实施方式中，所述固化平台41包括固化加热平台412，固化加热平台412上方可拆卸连接有固化平台盖板413，固化加热平台412下方设置有固化平台加热棒414，固化加热平台412具有若干吹气孔，用于在载带61传输时，吹气以托起所述载带61。
53.参考图6，固化轨道机构4包含若干组固化平台41和平台隔热罩42。固化平台41包含固化平台支座411、固化加热平台412、固化平台盖板413、固化平台加热棒414以及相关机械零件。固化加热平台412上有若干吹气孔，在载带61传输时，吹气孔吹气将将载带61托起，避免载带61下表面与固化加热平台412接触，造成载带61下表面蹭伤。固化平台加热棒414对固化加热平台412进行加热，各组固化平台41可以独立进行温度控制。当使用热固化材料包封时，需要安装固化平台盖板413和平台隔热罩42，保证固化平台41温度满足热固化材料
固化要求并保持温度稳定。当使用uv光固化材料包封时，拆除固化平台盖板413和平台隔热罩42。
54.在一些可选实施方式中，uv固化机构5还包括电动推杆52及uv固化机构固定座54，uv固化机构固定座54上设置有竖直方向的直线导轨53，uv灯51通过电动推杆52驱动在直线导轨53上运动。
55.参考图7，uv灯51固定在直线导轨53和uv固化机构固定座54上，电动推杆52能带动uv灯51上下运动，调节uv光的照射强度，使uv光固化材料达到最好的固化效果。当使用uv光固化材料包封时，控制uv灯51打开，并将uv灯51调整到适当的高度。当使用热固化材料包封时，关闭uv灯51，并将uv灯51调整到最高处。
56.本技术能适用于热固化材料和uv光固化材料两类包封材料进行智能卡模块包封，根据产品不同选择不同的包封材料，设备能快速在两类包封材料间切换，减少了设备和人员成本，提高了车间场地利用率。
57.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，包括点胶四轴机构(1)、两个载带步进机构(2)、点胶轨道机构(3)、固化轨道机构(4)以及uv固化机构(5)，其中，点胶轨道机构(3)后端连接固化轨道机构(4)，点胶轨道机构(3)的前端连接第一载带步进机构，固化轨道机构(4)的末端连接第二载带步进机构，载带(61)由两个载带步进机构(2)带动依次经过点胶轨道机构(3)及固化轨道机构(4)，所述点胶四轴机构(1)设置在点胶轨道机构(3)上方，其具有正对位于点胶轨道机构(3)上的载带(61)的点胶头(15)，所述固化轨道机构(4)包括若干固化平台(41)，各固化平台(41)包括上方可拆卸安装有平台隔热罩(42)，uv固化机构(5)设置在固化平台(41)上方，其具有照射固化平台(41)上运行的载带(61)的uv灯(51)，拆卸所述平台隔热罩(42)并使用uv灯(51)对所述载带(61)进行uv光固化，或者安装所述平台隔热罩(42)并关闭uv灯(51)以对所述载带(61)进行热固化。2.如权利要求1所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述点胶四轴机构(1)包括三轴运动组件及设置在三轴运动组件上的u轴运动组件(14)，u轴运动组件末端连接有点胶头(15)，所述三轴运动组件用于带动u轴运动组件(14)及点胶头(15)在三维空间内运动，所述u轴运动组件(14)被配置成控制点胶头(15)的出胶量，所述三轴运动组件包括x轴运动组件(11)、y轴运动组件(12)及z轴运动组件(13)，各运动组件包括伺服电机，以及与伺服电机通过丝杠模组连接的直线导轨，通过伺服电机驱动直线导轨运动，其中：x轴运动组件(11)架设在平台上，通过x轴运动组件(11)的伺服电机驱动x轴运动组件(11)在水平轨道上沿x方向运动；y轴运动组件(12)架设在x轴运动组件(11)的直线导轨上，并通过y轴运动组件(12)的伺服电机驱动y轴运动组件(12)在x轴运动组件(11)的直线导轨上沿y方向运动；z轴运动组件(13)架设在y轴运动组件(12)的直线导轨上，并通过z轴运动组件(13)的伺服电机驱动z轴运动组件(13)在y轴运动组件(12)的直线导轨上沿z方向运动。3.如权利要求2所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述点胶头(15)上设置有多个出胶嘴。4.如权利要求2所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，各运动组件还包括多个限位传感器，用于监测各运动组件的运动距离，所述限位传感器被配置成当所述运动组件超过限定位置时，发出报警信号。5.如权利要求1所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，各所述载带步进机构(2)包括载带步进伺服电机(21)，载带步进伺服电机(21)连接并驱动同步带轮(27)，同步带轮(27)通过同步带(26)连接主动轮(23)，所述载带步进机构(2)还包括从动轮(22)，从动轮(22)通过拉紧弹簧连接在载带步进机构(2)的壳体上，所述拉紧弹簧用于驱动从动轮(22)在主动轮(23)下方向上压紧在主动轮(23)上，载带(61)位于主动轮(23)与从动轮(22)之间，在载带步进机构(2)的另一端设置有载带步进轨道(29)，载带步进轨道(29)具有凹槽，用于限制载带(61)的侧向偏移。6.如权利要求5所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述载带步进机构(2)还具有视觉定位系统(28)，用于获取载带(61)的实际停止位置，并将其与预期停止位置的偏移量反馈给控制系统，以对载带位置进行调整。7.如权利要求5所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述第
二载带步进机构的载带步进伺服电机(21)工作在力矩模式下，用于使位于两个载带步进机构之间的载带(61)处于张紧状态。8.如权利要求1所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述点胶轨道机构(3)包括正对点胶头(15)的点胶平台(32)，所述点胶平台(32)包括点胶真空平台(323)，点胶真空平台(323)上方设置有若干真空吸附孔，受控对其上方运行的载带(61)进行吸附或吹气托起，点胶真空平台(323)上方两侧设置有卡槽形式的平台轨道(325)，点胶真空平台(323)下方设置有平台加热棒(322)。9.如权利要求1所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，所述固化平台(41)包括固化加热平台(412)，固化加热平台(412)上方可拆卸连接有固化平台盖板(413)，固化加热平台(412)下方设置有固化平台加热棒(414)，固化加热平台(412)具有若干吹气孔，用于在载带(61)传输时，吹气以托起所述载带(61)。10.如权利要求1所述的适用多种包封材料的智能卡模块包封设备，其特征在于，uv固化机构(5)还包括电动推杆(52)及uv固化机构固定座(54)，uv固化机构固定座(54)上设置有竖直方向的直线导轨(53)，uv灯(51)通过电动推杆(52)驱动在直线导轨(53)上运动。

技术总结
本申请属于智能卡封装技术领域，特别涉及一种适用多种包封材料的智能卡模块包封设备。该设备包括点胶四轴机构(1)、两个载带步进机构(2)、点胶轨道机构(3)、固化轨道机构(4)以及UV固化机构(5)，载带由两个载带步进机构(2)带动在点胶轨道机构(3)及固化轨道机构(4)上移动，点胶四轴机构(1)设置在点胶轨道机构(3)上方，其具有向载带涂覆包封材料的点胶头(15)，UV固化机构(5)设置在固化轨道机构(4)的固化平台上方，其具有照射载带的UV灯，通过UV灯对载带进行UV光固化，或者在固化平台上安装平台隔热罩对载带进行热固化。本申请能快速在两类包封材料间切换，减少了设备和人员成本，提高了车间场地利用率。了车间场地利用率。了车间场地利用率。


技术研发人员：胡建溦 覃潇 李海涛 江永 印泽庆 付立宁
受保护的技术使用者：中电智能卡有限责任公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/8/30