一种适用于成卷柔性电子器件的逐片转移装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于柔性电子制造相关设备领域，更具体地，涉及一种适用于成卷柔性电 子器件的逐片转移装置。
【背景技术】
[0002] 随着信息产业的迅猛发展，电子产品的应用越来越广泛，其需求量也日益增加。电 子元器件是电子产品的最小单位，是电子产品应用的基础。随着现代科技的发展，电子设备 产品越来越复杂，所采用的电子元器件种类和数量都呈爆发性增长，然而，任何微小的元件 破损都会导致电路板甚至整个电子产品的报废。为保证电子元器件的可靠性，针对电子元 器件的检测和转移的研究就一直未曾停止过，工业生产也对其可靠性提出越来越苛刻的要 求。
[0003] 尤其是，自柔性电子问世后，关于柔性电子有关生产工艺的研究日益增加，针对柔 性电子转移装置的研究也越来越多。所谓柔性电子，是将有机或无机材料电子元件制作在 柔性可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，其凭借独特的柔性和延展性以及高效、 低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、 有机发光二极管（0LED)、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴等。面对日益扩大 的柔性电子的工业市场需求，柔性电子生产的合格率是进行大规模生产的前提。为此，针对 柔性电子的参数检测、筛选以及转移的装置是实现柔性电子生产的关键环节之一。
[0004] 现有技术中涉及柔性电子转移的改进方案很少，而且更多地集中在柔性电子的装 置转印以及有关柔性电子应用等方面。在实际应用中发现，目前的检测设备结构复杂，价格 昂贵，并且国内大部分电子元器件制造企业尚处于劳动密集型生产方式，在产品制造过程 中各道工序中的检测通常采用人工检测方式，该方式劳动强度大、成本高、误检率高且检测 效率低，因而严重影响生产效率。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于成卷柔性电子器 件的逐片转移装置，其中通过结合柔性电子自身的结构及制造工艺特点，相应设计整套关 于成卷柔性电子器件的输送、检测、剔除和转移工艺处理的系统内部构成，并对其关键组件 如真空辊吸附单元、废料剔除单元和压辊转移单元等的具体结构及其相互设置方式进行改 进，测试表明与现有设备相比能够显著提高检测精度和效率、同时具备结构紧凑、便于操 控、使用方便和自动化程度高等特点，因而尤其适用于柔性电子之类产品的大批量规模化 生产场合。
[0006] 为实现上述目的，按照本发明，提供了一种适用于成卷柔性电子器件的逐片转移 装置，其特征在于，该逐片转移装置包括薄膜进给单元、载带输送单元、真空辊吸附单元、压 车昆转移单元和废料剔除单元，其中：
[0007] 所述薄膜进给单元包括沿着薄膜进给路径依次设置的薄膜放料辊、第一惰辊、薄 膜进给对辊和模切刀辊，其中薄膜放料辊用于将成卷的柔性电子器件薄膜执行开卷，然后 经由第一惰辊和薄膜进给对辊输送至模切刀辊处；模切刀辊则与模切支撑台相互配合，用 于将柔性电子器件薄膜切割成所需规格的多个片状结构；
[0008] 所述载带输送单元整体设置在所述薄膜进给单元的下部，并包括沿着载带输送路 径依次设置的载带放料辊、第二惰辊、载带输送对辊和载带收料辊，由此用于执行载带从载 带放料辊到载带收料辊的输送；
[0009] 所述真空辊吸附单元与所述压辊转移单元相互保持对置地分别设置在所述载带 输送路径的上下两侧，其中真空辊吸附单元处于所述模切刀辊的下游侧，并用于将所述多 个片状结构以逐片转移的方式真空吸附到它的上面，然后执行旋转运动；压辊转移单元则 通过其相对于所述真空辊吸附单元的上下移动和施压操作，使得各个片状结构粘附在所述 载带上，同时逐片从真空辊吸附单元上予以剥离；
[0010] 所述废料剔除单兀包括粘着肖U传感器、旋转臂、粘着肖U废料盒和粘着后废料盒，其 中粘着前传感器用于在所述片状结构与载带完成粘附之前，对各个片状结构的质量缺陷执 行实时检测，然后根据工况的不同需求来选择性执行以下的废料剔除方式：
[0011] (a)吸嘴吸取剔除方式，即当粘着前传感器检测发现存在质量缺陷的废料后，所述 旋转臂通过其配置的真空吸嘴对各废料执行真空吸附，然后旋转一定角度后喷出至所述粘 着前废料盒中；
[0012] (b)真空正压剔除方式，即当粘着前传感器检测发现存在质量缺陷的废料后，所述 压辊转移单元相对于所述真空辊吸附单元向下移动，避免该废料粘附在载带上，然后所述 真空辊吸附单元旋转一定角度后由其自身产生正压，由此将此废料喷出至所述粘着后废料 盒中。
[0013] 作为进一步优选地，所述模切刀辊包括辊体、模切刀槽和模切刀，其中模切刀槽的 数量为多个，它们沿着辊体的周向方向彼此等距间隔地布置，并且各个模切刀槽的长度一 致且沿着辊体的轴向方向平行延伸；模切刀可拆卸地安装在各个模切刀槽中，并可根据柔 性电子器件薄膜的长度来调整其安装位置，由此实现对所述片状结构的切割规格的粗调 整。
[0014] 作为进一步优选地，所诉模切支撑台优选呈具有加强筋的悬臂结构，由此在增加 强度的同时，为柔性电子器件薄膜提供平滑的运动过渡平台。
[0015] 作为进一步优选地，所述真空辊吸附单元包括旋转轴、真空腔盖板、真空腔挡板、 轴心、真空腔隔板以及多分舱隔板，其中该旋转轴呈空心结构，并通过套设在其内部的所述 真空腔盖板、以及设置在其端部的所述真空腔挡板共同构成内部的密闭腔室；该轴心沿着 轴向方向贯穿安装于所述密闭腔室中，并开设有由外端部通向所述密闭腔室的气道；该真 空腔隔板的数量为多个，它们沿着径向方向分别设置在所述轴心与所述所述真空腔盖板之 间，由此将所述密闭腔室划分为多个舱室；该多分舱隔板则沿着径向方向将各个舱室进一 步划分为多个分舱；以此方式，在所述旋转轴的运转过程中，通过外部气流阀门来调节气流 经由所述气道进入到各个分舱间的气压值，从而实现以上真空辊吸附单元在正负气压之间 的快速转换。
[0016] 作为进一步优选地，各个所述真空腔隔板的端部、以及各个所述多分舱隔板的端 部均优选呈T型凹槽的形式，并配合嵌入有橡胶密封条。
[0017] 作为进一步优选地，所述压辊转移单元包括安装模块、力输出件、压辊支撑件和压 辊，其中该力输出件安装在所述安装模块上，并用于沿着竖直方向输出驱动力；该压辊支撑 件在所述力输出件的驱动作用下，连同所述压辊一同沿着竖直方向向上移动，由此使得所 述片状结构粘附于所述载带之上，或是沿着竖直方向向下移动，由此避免出现质量缺陷的 废料粘附在所述载带上，进而执行所述真空正压剔除的过程。
[0018] 作为进一步优选地，上述逐片转移装置还包括检测单元，该检测单元包括粘着后 传感器、标记部件及其相应的驱动部件，其中该粘着后传感器用于在所述片状结构与载带 完成粘附之后，对各个柔性电子器件产品的质量缺陷执行实时检测；该标记部件则在所述 驱动部件的驱动下，相应对存在质量缺陷的废品施加相应的标记。
[0019] 作为进一步优选地，上述逐片转移装置还配备有电机编码器分别对所述薄膜进给 对辊、模切刀辊、旋转轴和载带输送对辊的转动位置实时获取位置反馈信号，然后通过位置 控制器依照以下公式对它们执行统一的同步控制：
[0020] P ^r| ^ P *r2 = Pr =5- ^ = Pr *r4
[0021] 其中，ri表示所述薄膜进给对辊的半径，^表示所述位置控制器对该薄膜进给对 辊所施加的转动位移指令；r 2表示所述模切刀辊的半径，％表示所述位置控制器对该模切 刀辊所施加的转动位移指令；r3表示所述旋转轴的半径，I表示所述位置控制器对该旋转 轴所施加的转动位移指令；r 4表示所述载带输送对辊的半径，Pq表示所述位置控制器对该 载带输送对辊所施加的转动位移指令。
[0022] 总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的 技术优点：
[0023] 1、本发明通过对柔性电子器件薄膜的整体制备流程进行分析，将各个功能单元在 整体构造的布局进行了综合考虑，相应能够以结构紧凑、便于高速运动和实时操控的方式 实现对柔性电子薄膜执行从来料模切到逐片转移的精确运动，尤其是，通过对其废料检测 和多种处理模式的设计，能够进一步确保最终生产成品备的质量，同时提高废料处理的自 动化程度和效率；
[0024] 2、本发明中通过对真空辊吸附单元的具体结构及其设置方式也进行了研究和设 计，特别是通过采用多舱室分布、内部密闭空间结构以及正负压转换相关等技术手段，相 应能够在实现高精度逐片转移的同时，同时兼备废料剔除的功能，整体结构尺寸小、使用方 便，并尤其适用于工业化大批量规模生产的应用场合；
[0025] 3、与其他类似技术相比，本发明能够实现柔性电子器件制备过程中检测与转移基 本同步进行的效果，并实现吸嘴吸取剔除和真空正压剔除两种不同的可选择方案；此外，通 过对粘着前传感器和