专利名称：用于射频识别电子标签封装线的焊接头的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种电子技术领域的器件，具体是一种用于射频识别电子标签封装线的焊接头。
背景技术：
工农业生产与日常生活中常用的自动识别技术主要包括摄像(图像识别)、条形码、磁卡、IC卡、射频识别技术等，其中，射频识别技术在近几年得到了广泛应用。射频识别(RFID)系统的组成一般至少包括两个部分电子标签、阅读器。目前，少数外国公司拥有电子标签的制造技术，国内尚无自主知识产权的电子标签封装流水线。一套完整的电子标签封装线应该包含以下几个主要的功能上下料、点胶、预绑定、终绑定以及检测等模块，为实现这一共能，对焊接头的要求有1)能够保证高精度的恒温焊接温度；2)能够对芯片施加恒定的焊接压力；3)能够严格防静电；4)由于流水线上有若干个焊接头同时工作，因此要求单个焊接头功耗较小；5)为实现流水线的加工柔性，根据加工工艺要求可以对焊接头进行选装，因此需要焊接头体积较小，并且拆装方便；6)焊接头非加热部分需要较好的散热性能，以防止其影响周围设备的正常工作。
目前，这类焊接装置没有固定的结构形式，不同的封装流水线根据工艺要求单独进行设计。常见的设计指导方案有两种，一种方案利用超声波发生装置使芯片与基板之间的焊料融合进行焊接，该方法成本较低，效率高，但是实现难度较高，并且通用性较差；另一种方案，直接利用加热装置按压芯片，使得芯片与基板连接。
经对现有技术的文献检索发现，发表在2000年电子组件与技术国际会议论(“Electronic Components and Technology Conference，2000.2000Proceedings.50th，文章分类号为6721863)的文献“用于光电子装置的亚微型倒装绑定技术”(Submicron Flip Chip Bonding Technology ForOpto-electronic Devices)，该文中提出了一种典型的设计方案，该方案采用电加热头对芯片进行加热，再通过空气活塞装置对非加热部件进行冷却。但是该设计需要消除加热头静电，并且散热装置整体尺寸较大，使得该焊接头只适合单件作业。而为了提高生产效率，RFID封装流水线要求数十个焊接头同时工作，因此，该方案无法用于RFID芯片封装。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于射频识别电子标签封装线的焊接头，使其用于射频识别电子标签封装流水线终绑定单元，使其对电子标签芯片进行加热加压，实现芯片与射频天线之间的焊接。本发明能够保证高精度的恒温焊接温度，能对芯片施加恒定的焊接压力，能严格防静电，单个焊接头功耗较小，体积较小，并且拆装方便，非加热部分具有较好的散热性能。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括加热头、散热器、气缸活塞连接件、气路接头、气管、气缸、底座、永磁磁铁。加热头与散热器之间采用螺栓连接，并且，二者之间用云母垫片进行隔热；散热器与气缸活塞连接件之间用云母垫片隔热，通过螺栓连接；气缸活塞杆连接件设计为中空的结构，通过气路接头连接两根气管，两根气管分别抽气和吹气以实现换热的目的；气缸末端设计方形中空的底座，底座内部安装永磁磁铁，通过吸合的方式与铁质安装面固定，并通过紧钉螺钉保证其安装的稳定性。
加热头由陶瓷材料制成，内部设置圆柱形PCT恒温元件，恒温元件两底面设有薄铝片。安装时，恒温元件的一个底面紧贴加热头内底面，恒温元件与加热头内腔之间填充间隙用耐高温导热材料，恒温元件的另一个底面上用耐高温绝热材料填充。
与现有技术相比，本发明有益效果如下1)陶瓷材料制成的加热头，该加热头的结构根据传热学原理进行设计，具有如下优点a能严格防静电；b加热时温度稳定；c陶瓷材料耐磨性较好，可明显提高产品的使用寿命，并且保证多次使用仍然具有较高精度；d制造成本低。2)使用PTC热敏电阻作为热源进行能加热，射频电子标签制造工艺要求焊接头提供恒定的焊接温度，PTC热敏电阻具有恒温发热、无明火、热转换率高、受电源电压影响极小、自然寿命长等优势。3)散热器采用导热性能较好的金属材料制成，设计为多孔形结构以增大散热面积，同时，通过活塞杆连接件上的两个气孔连接通风设备，一个气孔抽散热面积，同时，通过活塞杆连接件上的两个气孔连接通风设备，一个气孔抽气，一个气孔吹气，以实现快速散热的目的。4)气缸起到保证焊接压力的作用。本发明用气缸来驱动加热头与被焊接芯片接触，通过控制气缸内的气压来控制焊接时的压力，这种方式的力控制精度与灵活性明显高于采用弹簧控制的方式，并且成本较低，实现难度也远低于依靠运动控制保证焊接力的设计。5)气缸末端设计了磁性的铁质底座，可以使焊接头方便的安装在铁质安装面的任意位置上，并且通过紧钉螺钉进行加固，这样的设计可以使焊接头能够随时拆卸，使用方便。
图1本发明结构示意2本发明加热头结构示意3本发明散热器结构示意4本发明气缸活塞杆连接件结构示意图具体实施方式
如图1所示，本发明包括加热头1、散热器2、气缸活塞连接件3、气路接头5、气管6、气缸7、底座8、永磁磁铁9。加热头1与散热器2之间采用螺栓连接，并且，二者之间用云母垫片4进行隔热；散热器2与气缸活塞连接件3之间用云母垫片4隔热，通过螺栓连接；气缸活塞杆连接件3通过气路接头5连接两根气管6，气缸7末端设为方形中空的底座8，内部安装永磁磁铁9，通过吸合的方式与铁质安装面固定，并通过紧钉螺钉夹紧。
如图2所示，加热头1由陶瓷材料制成，内部设置圆柱形PCT恒温元件10，恒温元件两底面设有薄铝片11。安装时，恒温元件10的一个底面紧贴加热头1内底面，恒温元件10与加热头1内腔之间填充间隙用耐高温导热材料12，恒温元件的另一个底面上用耐高温绝热材料13填充。
如图3所示，散热器2为表面多方形孔的结构以增大散热面积。它与气缸活塞杆连接件3之间用云母垫片进行隔热，螺栓连接。气缸活塞杆连接件3内部设有两条中空管道，如图4所示，这两个管道与气路接头5以及气管6相连，一路吹气，一路抽气，对散热器2进行散热。
权利要求
1.一种用于射频识别电子标签封装线的焊接头，包括气缸活塞连接件(3)、气路接头(5)、气管(6)、气缸(7)，其特征在于，还包括陶瓷加热头(1)、散热器(2)、底座(8)、永磁磁铁(9)，加热头(1)与散热器(2)之间、散热器(2)与气缸活塞连接件(3)之间都通过螺栓连接，气缸活塞杆连接件(3)通过气路接头(5)连接两根气管(6)，气缸(7)末端设有底座(8)，底座(8)内部设有永磁磁铁(9)，通过吸合的方式与铁质平面固定。
2.根据权利要求1所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，加热头(1)由陶瓷材料制成，内部设置圆柱形PCT恒温元件(10)，PCT恒温元件(10)两底面设有薄铝片(11)。
3.根据权利要求2所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，恒温元件(10)的一个底面紧贴加热头(1)内底面，恒温元件(10)与加热头(1)内腔之间填充间隙用耐高温导热材料(12)，恒温元件(10)的另一个底面上用耐高温绝热材料(13)填充。
4.根据权利要求1所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，加热头(1)与散热器(2)之间、散热器(2)与气缸活塞连接件(3)之间均设有云母垫片(4)。
5.根据权利要求1或者4所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，散热器(2)为表面多方形孔的结构。
6.根据权利要求1或者4所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，气缸活塞杆连接件(3)内部设有两条中空管道，两个管道与气路接头(5)以及气管(6)相连。
7.根据权利要求1所述的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，其特征是，底座(8)为方形中空结构，底座(8)一侧有螺纹孔。
全文摘要
一种电子技术领域的用于射频识别电子标签封装线的焊接头，包括加热头、散热器、气缸活塞连接件、气路接头、气管、气缸、底座、永磁磁铁，加热头与散热器之间、散热器与气缸活塞连接件之间都通过螺栓连接，气缸活塞杆连接件通过气路接头连接两根气管，气缸末端设有底座，底座内部设有永磁磁铁，通过吸合的方式与铁质平面固定。本发明能够保证高精度的恒温焊接温度，能对芯片施加恒定的焊接压力，能严格防静电；单个焊接头功耗较小；体积较小，并且拆装方便，非加热部分具有较好的散热性能。
文档编号B23K3/08GK1736647SQ200510029488
公开日2006年2月22日 申请日期2005年9月8日 优先权日2005年9月8日
发明者殷跃红, 周春琳 申请人:上海交通大学