非接触卡制造设备及非接触卡制造方法与流程

本发明涉及一种非接触卡制造设备及非接触卡制造方法。

背景技术：

现有技术中，操作工人通过使用各类设备将铜线、芯片等安装在制卡基材的对应位置上，以制成非接触卡。由于对非接触卡的制造自动化水平较低，因此在制造过程中会产生较多的劳动成本，并且生产出的非接触卡之间存在一致性差异，导致整体质量难以提升，无法造出高质量的非接触卡产品。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中非接触卡的自动化制造水平较低，导致产生大量劳动成本，且所造出的非接触卡的质量不高的缺陷，提供一种非接触卡制造设备及非接触卡制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种非接触卡制造设备，其用于制造非接触卡，所述非接触卡制造设备包括：

天线植入装置，所述天线植入装置用于将铜线植入制卡基材中；

芯片固定装置，所述芯片固定装置用于将芯片摆放在所述制卡基材的固定位置上；

引脚焊接装置，所述引脚焊接装置用于将导线焊接至所述芯片的引脚和所述铜线；

传输装置，所述传输装置用于在所述天线植入装置、芯片固定装置和引脚焊接装置之间传输所述制卡基材。

该非接触卡制造设备在制造非接触卡的过程中以制卡基材为单元，通过传输装置使制卡基材在各加工环节所对应的装置之间传输，使芯片、天线等元件安装在制卡基材的对应位置上，以提高非接触卡的自动化生产水平。

对于非接触卡这类对表面平整度和外观要求较高的产品，该非接触卡制造设备通过对非接触卡生产的自动化水平提升，使制造非接触卡的劳动成本降低，并有效提高了产出的非接触卡的整体质量。

较佳地，所述非接触卡制造设备还包括完成工位，所述传输装置还用于将所述制卡基材传输至所述完成工位，以便于对成品进行收集。

较佳地，所述天线植入装置包括天线植入头，所述天线植入头的植入端连接于所述铜线并将所述铜线通过超声波埋入的方式植入所述制卡基材中，使铜线能够环绕于制卡基材设置以形成天线。

较佳地，其特征在于，所述芯片固定装置包括移动吸盘，所述移动吸盘用于从晶圆盘上吸取所述芯片并将所述芯片摆放在所述制卡基材的固定位置上。

相比其他临时固定芯片的方式，吸盘的表面柔软且能够与芯片尺寸对应的较大表面积，因此可避免芯片固定装置在搬移芯片时损伤芯片表面。

较佳地，所述引脚焊接装置包括：

固定机构，所述固定机构拉直所述导线并固定所述导线的两端，以使所述导线的中部保持位于所述芯片的引脚上；

焊针，所述焊针竖直设置并相对所述固定机构上下移动，当所述焊针向下移动时，所述焊针的尖端压在所述导线和引脚上；

辅助焊针，所述辅助焊针竖直设置并与所述焊针同步移动，当所述辅助焊针向下移动时，所述辅助焊针的尖端压在所述导线和铜线上；

切断机构，所述切断机构用于切断所述导线。

该引脚焊接装置通过固定机构将导线的两端固定并使该导线拉直，使导线的位置能够固定。之后，将导线抵在芯片的引脚以及铜线上，之后通过焊针和辅助焊针将导线焊接在引脚和铜线上，并在最后通过切断机构将该导线从合理的位置切断，以通过导线将芯片的引脚引出至铜线。

较佳地，所述固定机构包括两个固定部，两个所述固定部分别设置于所述导线的两端，从而使固定机构能够实现将导线的两端固定住的功能。

较佳地，每个所述固定部均包括一对滚轮，所述滚轮的滚动面互相接触，所述导线设置于所述滚轮的滚动面之间，两个所述固定部的所述滚轮反向滚动，以使所述导线拉直并固定于所述固定机构上。

该结构使用两对滚轮来实现对导线两端的固定与拉直的功能，通过控制两对滚轮的旋转方向以及输出扭矩，能够实现拉直导线、将导线安装至固定机构以及从固定机构上拆下等多种功能。更进一步地，通过控制两对滚轮的输出扭矩，能够实现导线相对于固定机构的左右移动，便于调整导线与固定机构之间的位置关系，该种固定导线的方式相对于其他方式具有结构简单、固定牢固等优点。

较佳地，所述切断机构包括一压线刀，所述压线刀设置于所述焊针的一侧并相对所述固定机构上下移动，当所述压线刀向下移动时，所述压线刀切断所述导线。

该切断机构通过压线刀下压来实现将导线切断的功能，相较于其他将切断导线的方式，该种方式结构相对简单，便于维护。

一种非接触卡制造方法，其采用如上所述的非接触卡制造设备，所述非接触卡制造方法包括以下步骤：

s1、所述传输装置将所述制卡基材传输至所述天线植入装置；

s2、通过所述天线植入装置将所述铜线植入所述制卡基材中；

s3、所述传输装置将所述制卡基材从所述天线植入装置传输至所述芯片固定装置；

s4、通过所述芯片固定装置将所述芯片摆放在所述制卡基材的固定位置上；

s5、所述传输装置将所述制卡基材从所述芯片固定装置传输至所述引脚焊接装置；

s6、通过所述引脚焊接装置将所述铜线焊接至所述芯片的引脚上。

该非接触卡制造方法，通过传输装置对制卡基材的输送，使制卡基材通过在各加工环节所对应的装置之间传输，以制卡基材为基准在表面安置所需的芯片和天线，从而使对非接触卡的制造更加自动化、标准化，并且能够有效提高非接触卡的生产效率。

较佳地，所述非接触卡制造设备还包括完成工位；

在所述s6步骤之后，所述传输装置将所述制卡基材从所述引脚焊接装置传输至所述完成工位，以便于对完成制造的非接触卡进行收集。

较佳地，所述引脚焊接装置包括：

固定机构，所述固定机构拉直所述导线并固定所述导线的两端，以使所述导线的中部保持位于所述芯片的引脚上；

焊针，所述焊针竖直设置并相对所述固定机构上下移动，当所述焊针向下移动时，所述焊针的尖端压在所述导线和引脚上；

辅助焊针，所述辅助焊针竖直设置并与所述焊针同步移动，当所述辅助焊针向下移动时，所述辅助焊针的尖端压在所述导线和铜线上；

切断机构，所述切断机构用于切断所述导线；

在所述s6步骤中包含以下步骤：

s61、在所述芯片的引脚上设置焊材；

s62、通过所述固定机构将所述导线拉直并固定所述导线的两端；

s63、改变所述固定机构与所述芯片的相对位置，使所述导线的中部抵在所述芯片的引脚上；

s64、将所述焊针的尖端抵在所述导线和引脚上，并将所述辅助焊针的尖端抵在所述导线和铜线上，以形成两个焊点，使所述导线焊接在所述引脚和铜线上；

s65、通过所述切断机构将所述导线接近于所述焊点的任意一侧切断。

该非接触卡制造方法在导线直径以及芯片的引脚尺寸均比较小的情况下，固定机构将导线的两端固定住并从两端将该导线拉直，从而使导线与固定机构以及焊针之间的相对位置被限定，之后，通过焊针将导线的中部焊接在芯片的引脚上并切断多余的导线部分，使直径较小的导线也可通过该引脚焊接方法焊接在芯片上。

较佳地，所述芯片具有至少两个所述引脚，所述引脚焊接装置包括两根所述焊针，两根所述焊针并列设置，所述切断机构位于两根所述焊针之间，在所述步骤s3中，改变所述固定机构与所述芯片的相对位置与角度，使所述导线的中部同时抵在所述芯片的两个引脚上；

在所述步骤s4中，将两根所述焊针的尖端分别抵在所述导线和两个引脚上，形成两个焊点，使所述导线焊接至两个所述引脚；

在所述步骤s5中，通过所述切断机构将所述导线位于两个所述焊点之间的部分切断。

该方法通过改变固定机构以及其固定的导线与芯片的两个引脚之间的相对角度，使该导线的中部能够同时抵在两个引脚上，之后，通过两个焊针将导线焊在这两个引脚上，并通过切断机构将导线位于两个焊点之间的部分切断，使该芯片的两个引脚同时被导线引出，该引脚焊接方法单次就能够同时完成对芯片的两个引脚的焊接工作，提升了对芯片引脚的焊接效率。

本发明的积极进步效果在于：

该非接触卡制造设备及非接触卡制造方法，通过传输装置对制卡基材的输送，使制卡基材通过在各加工环节所对应的装置之间传输，以制卡基材为基准在表面安置所需的芯片和天线，从而使对非接触卡的制造更加自动化、标准化，并使制造非接触卡的劳动成本降低。对于非接触卡这类对表面平整度和外观要求较高的产品，可有效提高其产出的整体质量。

附图说明

图1为本发明的实施例1的非接触卡制造设备的天线植入装置的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的非接触卡制造设备的芯片固定装置的结构示意图。

图3为本发明的实施例1的非接触卡制造设备的引脚焊接装置的结构示意图。

图4为本发明的实施例1的非接触卡制造设备的传输装置的结构示意图。

图5为本发明的实施例1的非接触卡制造方法的流程示意图。

图6为本发明的实施例2的非接触卡制造设备的引脚焊接装置的结构示意图。

附图标记说明：

天线植入装置1

天线植入头11

芯片固定装置2

移动吸盘21

引脚焊接装置3

固定机构31

固定部311

焊针32

切断机构33

辅助焊针34

传输装置4

铜线61

芯片62，引脚621，上表面622

制卡基材63

导线64，拉直方向a

步骤s1～s6

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供一种非接触卡制造设备，其用于制造非接触卡，该非接触卡制造设备包括有天线植入装置1、芯片固定装置2、引脚焊接装置3和传输装置4。其中，天线植入装置1用于将铜线61植入到制卡基材63中，芯片固定装置2用于将芯片62摆放到制卡基材63上对应的固定位置中，以形成非接触卡的天线，而引脚焊接装置3则用于将导线64焊接至芯片62的引脚621和铜线61上以使芯片62与铜线61之间导通，而传输装置4用于在天线植入装置1、芯片固定装置2和引脚焊接装置3之间传输该制卡基材63。由于一个芯片62上通常具有两个引脚621，且铜线61被绕成天线之后具有两个接入端，因此引脚焊接装置3制造一个非接触卡时需要进行两次焊接操作以完成对芯片62的两个引脚621导通至两侧铜线61的焊接工作。

该非接触卡制造设备在制造非接触卡的过程中以制卡基材63为单元，通过传输装置4使制卡基材63在各加工环节所对应的装置之间传输，使芯片62、由铜线61制成的天线等元件通过对应的装置安装在制卡基材63上，以提高非接触卡的自动化生产水平。

其中，该非接触卡制造设备的传输装置4可采用多种方式搬运制卡基材63，例如可采用水平传送带的方式，使制卡基材63在多个设备之间输送，也可如本实施例中所示的，采用吸盘从制卡基材63的上方将其吸取的方式，结合水平移动装置来搬运该制卡基材63。

对于非接触卡这类对表面平整度和外观要求较高的产品，该非接触卡制造设备通过对非接触卡生产的自动化水平提升，使制造非接触卡的劳动成本降低，并有效提高了产出的非接触卡的整体质量。

该非接触卡制造设备还包括有完成工位(图中未示出)，传输装置4在制卡基材63表面完成对应元件的安装后可将该制卡基材63传输至完成工位，以便于对成品进行收集。

如图1所示，天线植入装置1包括有天线植入头11，该天线植入头11的植入端连接至铜线61并将该铜线61通过超声波埋入的方式植入制卡基材63中的对应位置上，使铜线61能够环绕于制卡基材63设置以形成天线。

如图2所示，芯片固定装置2包括有移动吸盘21，该移动吸盘21用于从晶圆盘上吸取所用的芯片62并将该芯片62摆放在制卡基材63的固定位置上，相比其他临时固定芯片62的方式，吸盘的表面柔软且能够与芯片62尺寸对应的较大表面积，因此可避免芯片固定装置2在搬移芯片62时损伤芯片62表面。其中，在从晶圆盘将芯片62移至在制卡基材63上之前，可在制卡基材63上预先涂抹粘胶，又或者可以通过控制移动吸盘21使所吸取的芯片62先蘸粘胶再放置在制卡基材63上的方式，使芯片62通过粘胶固定在制卡基材63的固定位置上。

如图3所示，引脚焊接装置3，其用于将导线64焊接至芯片62的引脚621和铜线61的接入端上，其包括有固定机构31、焊针32、辅助焊针34以及切断机构33。其中，固定机构31将导线64拉直并固定住该导线64的两端，从而使该导线64能够保持位于芯片62的引脚621以及铜线61上方，焊针32竖直设置并且能够相对固定机构31上下移动，当焊针32向下移动时，焊针32的尖端31能够压在导线64和引脚621上，辅助焊针34则与焊针32同步移动，当辅助焊针34向下移动时，辅助焊针34尖端31能够压在导线64和铜线61上，而切断机构33则用于将固定机构31所固定的导线64切断。

该引脚焊接装置3通过固定机构31将导线64的两端固定并使该导线64拉直，使导线64的位置能够固定。之后，将导线64抵在芯片62的引脚621以及铜线61上，之后通过焊针32以及辅助焊针34将导线64焊接在引脚621和铜线61上，并在最后通过切断机构33将该导线64从合理的位置切断，以通过导线64将芯片62的引脚621引出至铜线61上。

该引脚焊接装置3在芯片62的引脚621尺寸和导线64的直径均很小的情况下，通过固定机构31固定住导线64的两端并将其拉直，焊针32只需向下移动即可保证其尖端31能够抵在导线64上，在完成焊接后，只需通过切断机构33将焊点任意一侧的导线64切断，即可在芯片62的引脚621尺寸和导线64的直径均很小的情况下实现导线64与引脚621及铜线61之间的焊接，降低了焊接难度。

该引脚焊接装置3的固定机构31包括两个固定部311，这两个固定部311分别设置在导线64的两端，从而实现将导线64的两端固定住的功能。其中，每一个固定部311均包括有一对滚轮，该对滚轮的滚动面互相接触，而导线64则设置在滚轮的滚动面之间。两个固定部311的两对滚轮通过反向滚动，使导线64被拉直并且其两端固定在固定机构31上。该结构使用两对滚轮来实现对导线64两端的固定与拉直的功能，通过控制两对滚轮的旋转方向以及输出扭矩，能够实现拉直导线64以及将导线64安装至固定机构31以及从固定机构31上拆下等多种功能。进一步地，通过控制两对滚轮的输出扭矩，能够实现导线64相对于固定机构31的左右移动，便于调整导线64与固定机构31之间的位置关系，该种固定导线64的方式相对于其他方式具有结构简单、固定牢固等优点。

该引脚焊接装置3的切断机构33包括有一压线刀，该压线刀设置在焊针32的一侧并且相对于固定机构31上下移动，当压线刀向下移动时，该压线刀的刀尖抵在导线64上从而将该导线64切断。该切断机构33通过压线刀下压来实现将导线64切断的功能，相较于其他将切断导线64的方式，该种方式结构相对简单，便于维护。

此外，该切断机构33还可包括有一限位装置(图中未示出)，限位装置位于压线刀的下方并且靠近于芯片62设置，该限位装置的顶部与芯片62的上表面622高度一致，从而在压线刀向下移动时避免压线刀损伤芯片62的上表面622。

该引脚焊接装置3还可包括有一位置调整机构(图中未示出)，该位置调整机构连接至固定机构31以及焊针32，并且用于调整固定机构31与焊针32相对芯片62的引脚621的位置，从而使引脚焊接装置3能够改变导线64与芯片62之间的相对角度，或者通过调节焊针32的位置使其对准芯片62的引脚621，从而使引脚焊接装置3能够焊接不同规格尺寸和引脚621位置的芯片62，提高引脚焊接装置3的使用兼容性。该位置调整机构可以为移动平台或是移动机械手，且均为现有的技术或是机械结构，通过连接至固定机构31以及焊针32以用于调整固定机构31以及焊针32的前后左右方向上的水平位置和以高度方向为轴线的旋转角度，从而改变固定机构31以及焊针32与芯片62的相对位置。

如图5所示，本发明还提供一种非接触卡制造方法，其采用如上所述的非接触卡制造设备，该非接触卡制造方法包括以下步骤：

s1、传输装置4将制卡基材63传输至天线植入装置1；

s2、通过天线植入装置1将铜线61植入制卡基材63中；

s3、传输装置4将制卡基材63从天线植入装置1传输至芯片固定装置2；

s4、通过芯片固定装置2将芯片62摆放在制卡基材63的固定位置上；

s5、传输装置4将制卡基材63从芯片固定装置2传输至引脚焊接装置3；

s6、通过引脚焊接装置3将铜线61焊接至芯片62的引脚621上。

该非接触卡制造方法，通过传输装置4对制卡基材63的输送，使制卡基材63通过在各加工环节所对应的装置之间传输，以制卡基材63为基准在表面安置所需的芯片62和天线，从而使对非接触卡的制造更加自动化、标准化，并且能够有效提高非接触卡的生产效率。

此外，在s6步骤完成之后，还可通过传输装置4将制卡基材63从引脚焊接装置3传输至完成工位，以便于对完成制造的非接触卡进行收集。

在s6步骤中可包含有以下具体步骤：

s61、在芯片62的引脚621上设置焊材；

s62、通过固定机构31将导线64拉直并固定该导线64的两端；

s63、改变固定机构31与芯片62的相对位置，使导线64的中部抵在该芯片62的引脚621上；

s64、将焊针32的尖端31抵在导线64和引脚621上，并将辅助焊针34的尖端抵在导线64和铜线61上，以形成两个焊点，使导线64焊接在该引脚621和铜线61上；

s65、通过切断机构33将导线64接近于焊点的任意一侧切断。

该引脚621焊接方法在导线64直径以及芯片62的引脚621尺寸均比较小的情况下，固定机构31将导线64的两端固定住并从两端将该导线64拉直，从而使导线64与固定机构31以及焊针32之间的相对位置被限定，之后，通过焊针32将导线64的中部焊接在芯片62的引脚621上并切断多余的导线64部分，使直径较小的导线64也可通过该引脚621焊接方法焊接在芯片62上。

实施例2

如图6所示，本实施例还提供一种非接触卡制造设备，其与实施例1提供的非接触卡制造设备的结构大致相同，其不同之处在于，在本实施例中，该非接触卡制造设备的引脚焊接装置3包括有两根焊针32，两根焊针32并列设置，并且切断机构33位于这两根焊针32之间。该引脚焊接装置3可应用于芯片62具有两个以上引脚621的情形，可将导线64同时焊接在其中的两个引脚621上，并同时将这两个引脚621通过导线64引出。具体来说，通过在引脚焊接装置3上设置两个焊针32，使这两个焊针32能够将由固定机构31拉直并固定的导线64同时焊接在芯片62的两个引脚621上，而切断机构33位于这两根焊针32之间，从而在导线64完成焊接之后将形成的两个焊点之间的导线64部分切断，使芯片62的这两个引脚621能够分别通过与其焊接固定的导线64引出。

此外，该引脚焊接装置3还对应焊针32设有两根辅助焊针34，这两根辅助焊针34沿着导线64的拉直方向a设置在焊针32的左右两侧，并且与两根焊针32同步上下移动。辅助焊针34与焊针32同步上下移动，在焊针32将导向焊接至引脚621上时，两根辅助焊针34同时将导线64焊接至芯片62两侧的铜线61上，从而使芯片62的两个引脚621能够同时与两侧的铜线61导通。进而使该非接触卡制造设备的引脚焊接装置3只需进行单次焊接就可使非接触卡的芯片62的两个引脚621分别与铜线61导通。

本实施例还提供一种非接触卡制造方法，其与实施例1提供的非接触卡制造方法大致相同，其不同之处在于，在本实施例中，该非接触卡制造方法可使引脚焊接装置3只需进行单次焊接就可同时将芯片62的两个引脚621分别导通至铜线61。

在该接触卡制造方法的步骤s63中，通过改变固定机构31与芯片62的相对位置与角度，使导线64的中部同时抵在芯片62的两个引脚621上；在步骤s4中，将两根焊针32的尖端31分别抵在导线64和两个引脚621上，两个辅助焊针34的尖端分别抵在导线64和芯片62两侧的铜线61上，以分别形成两个焊点，使导线64焊接至两个引脚621以及两侧的铜线61；在步骤s65中，通过切断机构33将导线64位于两个焊点之间的部分切断。该方法通过改变固定机构31以及其固定的导线64与芯片62的两个引脚621之间的相对角度，使该导线64的中部能够同时抵在两个引脚621上，之后，通过两个焊针32将导线64焊在这两个引脚621上，并通过切断机构33将导线64位于两个焊点之间的部分切断，使该芯片62的两个引脚621同时被导线64引出，该引脚621焊接方法单次就能够同时完成对芯片62的两个引脚621的焊接工作，提升了对芯片62的焊接效率。

在本实施例中，还可通过调节并固定两根焊针32之间的相对距离，使引脚焊接装置3及引脚621焊接方法能够适配于对具有不同的引脚621间距的芯片62进行焊接的功能，提升非接触卡制造设备及非接触卡制造方法的通用性，使该非接触卡制造设备在制造非接触卡的过程中，即使应对各种不同规格的非接触卡，也无需人工参与就可通过改变机械位置以应对，从而提升该非接触卡制造设备的自动化水平。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。