CN102285130B - 一种导电型电子元器件承载带的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电子元器件承载带的制作工艺。一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，依次包括下述步骤：(1)将聚合物原材料制成薄膜流体，通过凸凹模具将薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品，所述聚合物原材料是通用型聚苯乙烯和导电炭黑的混合物，按质量比，通用型聚苯乙烯70％-90％，导电炭黑10％-30％；凸凹模具对薄膜加工的温度控制在210℃～230℃之间；(2)对承载带中间品进行冲孔和切边，得到导电型电子元器件承载带成品。该导电型电子元器件承载带的制作工艺的优点是生产能耗低，长度、厚度可以任意调整，生产效率和产品质量高，导电性能好，尤其是抗拉伸强度高，使用和热变形温度大大提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子元器件承载带的制作工艺，尤其是一种导电型电子元器件承载带的制作工艺。
背景技术
在整个电子产品产业链中，电子元器件包装运输承载带的生产占据非常重要一环。电子元器件包装运输承载带不仅为半导体集成电路电子元器件提供装载和运输的媒介，更重要的是为实现后续的高速、自动化的表面贴装所必不可少的重要材料。伴随着表面贴装技术的发明和发展，半导体集成电路的封装形式逐渐从传统的插脚式向表面贴装式转变，而半导体电子元器件承载带也随之应运而生，并逐渐成为连接上下游产业链的极其重要一环。随着半导体集成电路制造技术的不断发展，半导体电子元器件逐渐向高集成度和小型化转变，表面贴装技术亦越来越要求高速度和高精确度。这些都对承载带的生产技术提出了更高要求。高效率、一体化、高精度逐渐成为承载带生产技术发展的趋势。目前，电子元器件包装运输承载带生产技术主要为以传统的两段式间歇生产技术为主。将聚合物原材料制备成一定厚度、宽度和长度的聚合物片材为第一段工艺，聚合物原材料主要是聚苯乙烯颗粒，聚合物片材卷成盘状，单卷聚合物片材的常规长度为480米，目前单卷聚合物片材最长为1000米。由于受质量控制、运输、包装等限制，聚合物片材的供应主要由美国、欧洲和日本的供应商控制，由于单卷片材的长度固定，在后续的生产过程中，一旦出现质量瑕疵，整卷片材将完全报废。第二段工艺是将片材进行解卷、加热、吸塑制作载带口袋、冷却、冲孔、切边、卷绕、包装，最终制成承载带成品，现有的生产设备多为间歇式的吸塑成型机。现有技术如CN201020244183.9，公开了一种具有凸轮结构的滚轮式载带成型机，利用同一电机带动三个独特的凸轮实现了三个不同方向的动作，保证了运动的协调一致性；CN200520026049.0公开了一种装载带成型机，主要采用由主轴连接的设有绝对值旋转编码器和可编程控制器进行生产控制；CN02294901.1，公开了一种电子元件包装输送承载带成型机，包含送料机构、成型机构、裁边机构、冲孔机构、收料机构；CN200480015023.4，公开了一种压印承载带制造装置，具有与其他工艺设备相结合，使其他工艺过程，如成型，填料，和封装承载带能在一个综合的工艺过程中顺序进行的特征：CN200410038366.4，公开了一种载带成型方法及其装置，成型模包括第一模座和第二模座，具有两个成型模；上述技术主要是针对两段式工艺的第二段工艺中的设备进行改进。常规的生产效率为每小时250米产品。现有技术如CN200320128985.3，公开了一种深型腔载带成型模具，包括上模、下模；其能够加工生产出侧壁壁厚和底部厚度相对均匀的深型腔载带产品。CN200520113816.1，公开了一种加工难度大为降低，生产灵活性大，用于一出多载带成型机上的分离式成型轮模具。上述技术主要是针对成型模具做出了改善，采用的也是两段式的生产工艺的第二段，加工的对象是局部进行加热的片材，通过对需要成型载带口袋的局部进行加热，产品成型过程中，对加热软化的局部进行拉伸成型。载带口袋的壁厚由于经过拉伸将远远小于片材原有的厚度，降低了成型载带口袋的强度。现有技术如US 7771187，US20040253333，WO/2004/089760，US20090133367，US 20020100257，US7320772公开了改进成型设备的一些方法。US5800772公开了改进成型工艺。JP06286763，JP2001163354，JP10272684公开了改进成型载带口袋形状的一些方法。现有技术如US5992639公开了针对载带口袋强度进行改进的方法，通过注射成型的方式进行载带口袋底部的增强，该技术工艺繁琐、注射成型载带口袋生产效率低。上述国内外已公开的专利主要涉及对二段式工艺中第二段的载带口袋成型设备、载带口袋成型工艺等进行改进。
现有的电子元器件承载带的制作均采用二段式工艺，需要将聚合物原材料制备成片材，一般的成型温度在110℃～300℃之间；再通过高温将皮料在热风机中加热到300℃以上，使得皮料充分软化接近于流动态，再进行成型加工，由于该工艺中使用热风加热环境为开放式，且为间歇式加工热量耗散快，因此在加热皮料过程中需要较高的温度，并且在电子元器件承载带已经冷却成型后再次加热制作载带口袋，制得的产品质量低，具体是精度低，收缩率差，抗拉伸强度差，使用和热变形温度低。
综上所述，现有的电子元器件承载带均采用二段式生产工艺，载带口袋成型设备对应第二段工艺中的载带口袋制作，均采用间歇式的设备生产，即为了防止已经加热软化的材料冷却硬化，需要间歇式的停止，当一段生产完了以后再生产下一段，目前还没有带一体化、连续化生产带载带口袋的电子元器件承载带的成型机。现有的二段式承载带制造工艺存在生产成本高，制得的产品质量低的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有电子元器件承载带的制作均采用二段式工艺，生产成本高，产品质量低的问题，公开了一种一体化、连续化生产的抗拉伸强度好，使用和热变形温度高的带承载带口袋的导电型电子元器件承载带的制作工艺。
为了实现上述的发明目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，依次包括下述步骤：(1)将聚合物原材料制成薄膜流体，通过凸凹模具将薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品，所述聚合物原材料是通用型聚苯乙烯和导电炭黑的混合物，按质量比，通用型聚苯乙烯70％-90％，导电炭黑10％-30％；凸凹模具对薄膜加工的温度控制在210℃～230℃之间；(2)对承载带中间品进行冲孔和切边，得到导电型电子元器件承载带成品。
作为优选，通过挤出机将聚合物原材料制成薄膜流体，凸凹模具与挤出机出膜方向同向移动且移动速度与挤出机出膜速度相同，凸凹模具夹住薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品。移动时，凸凹模具与薄膜流体相对静止，保证成型承载带口袋的精确性。
作为优选，凸凹模具上分别设置冷却水通道和吹气口；凸凹模具夹住薄膜流体时，通过吹气口吸气，夹在凸凹模具上的薄膜流体形成承载带口袋，凸凹模具及其上的薄膜流体同向同速移动时向冷却水通道注水进行降温；凸凹模具松开薄膜时通过吹气口吹气，将口袋已成型好的承载带中间品与凸凹模具脱离。
进一步的，凸凹模具包括凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与挤出机出膜口对应；凸模纵向移动台安装在凸模底座上，且凸模纵向移动台沿凸模底座上下移动，凸模通过凸模横向移动机构安装在凸模纵向移动台上；凹模纵向移动台安装在凹模底座上，且凹模纵向移动台沿凹模底座上下移动，凹模通过凹模横向移动机构安装在凹模纵向移动台上；凸模的凸出模头和凹模的凹口之间留有间隙，凸模纵向移动台和凹模纵向移动台的纵向移动速度与挤出机出膜口的薄膜挤出速度对应；所述凸模上的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模上的吹气口朝向凹模的凹口；通过凸模的凸出模头和凹模的凹口之间间隙的尺寸可以控制承载带载带口袋的壁厚。
进一步的，凸模和凹模的位置处于挤出机出膜口的正下方，且凸模和凹模与挤出机出膜口之间存在间距。挤出机出膜口挤出薄膜流体，凸模和凹模对两者之间的薄膜流体进行口袋制作，同时薄膜流体、凸模和凹模同时同速向下移动，承载带口袋制作完成后，凸模和凹模快速向上移动对原本处于挤出机出膜口和凸、凹模之间的薄膜流体进行口袋制作，即凸模和凹模与挤出机出膜口之间的间距是为了一体化、连续化生产提供了时间，间距的具体距离可以通过凸模和凹模的长度，以及薄膜流体、凸模和凹模的流速等因素的不同而调整。
进一步的，所述凸模横向移动机构和凹模横向移动机构都是气缸。
进一步的，所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的导轨上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的导轨上下移动。
进一步的，所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的螺杆上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的螺杆上下移动。
进一步的，所述凸模上的凸出模头是纵向排列的多个，且每个凸出模头上均设置吹气口，所述凹模上的凹口是纵向排列的多个，凸模上的凸出模头数量和排列位置与凹模上的凹口匹配对应。
采用了上述技术方案的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，通过凸凹模具直接将薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品，加工时薄膜流体的温度在210℃～230℃之间，可以高效率、一体化、连续化的生产导电型电子元器件承载带，对上述温度区间的薄膜流体加工制得的产品抗拉伸强度性能最好，使用和热变形温度高，导电性能佳；相对110℃以上210℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升50％，使用和热变形温度提高10％，导电性能提升10％；相对230℃以上270℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能提升40％，能耗至少降低30％，导电性能更好。与传统的二段式工艺、间歇式设备生产的电子元器件承载带相比，该导电型电子元器件承载带的制作工艺的优点是生产能耗低，长度、厚度可以任意调整，生产效率和产品质量高，导电性能好，尤其是抗拉伸强度高，使用和热变形温度大大提高。
具体实施方式
下面对本发明做进一步描述。
实施例1
一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，依次包括下述步骤：(1)将聚合物原材料制成薄膜流体，通过凸凹模具将薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品，所述聚合物原材料是通用型聚苯乙烯和导电炭黑的混合物，按质量比，通用型聚苯乙烯70％，导电炭黑30％；凸凹模具对薄膜加工的温度控制在215℃左右；(2)对承载带中间品进行冲孔和切边，得到导电型电子元器件承载带成品。
上述步骤(1)中通过挤出机将聚合物原材料制成薄膜流体，凸凹模具与挤出机出膜方向同向移动且移动速度与挤出机出膜速度相同，凸凹模具夹住薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品。移动时，凸凹模具与薄膜流体相对静止，保证成型承载带口袋的精确性。凸凹模具上分别设置冷却水通道和吹气口；凸凹模具夹住薄膜流体时，通过吹气口吸气，夹在凸凹模具上的薄膜流体形成承载带口袋，凸凹模具及其上的薄膜流体同向同速移动时向冷却水通道注水进行降温，通过注水降温将凸凹模具的温度降至40℃-120℃之间，防止凸凹模具在长时间工作下产生过热的现象，进而导致粘料，脱模不顺畅等问题，也加快了成型口袋的冷却、定型速度，提高了生产效率，所有的成型口袋在一个恒定的温度下进行加工成型也保证了产品的质量稳定性；凸凹模具松开薄膜时通过吹气口吹气，将口袋已成型好的承载带中间品与凸凹模具脱离。
凸凹模具包括凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与挤出机出膜口对应；凸模纵向移动台安装在凸模底座上，且凸模纵向移动台沿凸模底座上下移动，凸模通过凸模横向移动机构安装在凸模纵向移动台上；凹模纵向移动台安装在凹模底座上，且凹模纵向移动台沿凹模底座上下移动，凹模通过凹模横向移动机构安装在凹模纵向移动台上；凸模的凸出模头和凹模的凹口之间留有间隙，通过间隙的尺寸可以控制承载带载带口袋的壁厚。凸模纵向移动台和凹模纵向移动台的纵向移动速度与挤出机出膜口的薄膜挤出速度对应；所述凸模上的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模上的吹气口朝向凹模的凹口。
凸模和凹模的位置处于挤出机出膜口的正下方，且凸模和凹模与挤出机出膜口之间存在间距。挤出机出膜口挤出薄膜流体，凸模和凹模对两者之间的薄膜流体进行口袋制作，同时薄膜流体、凸模和凹模同时同速向下移动，承载带口袋制作完成后，凸模和凹模快速向上移动对原本处于挤出机出膜口和凸、凹模之间的薄膜流体进行口袋制作，即凸模和凹模与挤出机出膜口之间的间距是为了一体化、连续化生产提供了时间，间距的具体距离可以通过凸模和凹模的长度，以及薄膜流体、凸模和凹模的流速等因素的不同而调整。
吹气口主要有两个作用，一个是当薄膜流体夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处时，通过吹气通道吸气，便于承载带口袋快速的成型；另一个是承载带口袋成型后，通过吹气口吹气，可以方便快速的将承载带与凸模和凹模分离。上述凸模横向移动机构和凹模横向移动机构都是气缸，凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的导轨上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的导轨上下移动。凸模上的凸出模头是纵向排列的多个，且每个凸出模头上均设置吹气口，所述凹模上的凹口是纵向排列的多个，凸模上的凸出模头数量和排列位置与凹模上的凹口匹配对应。上述凸模纵向移动台在凸模底座上的移动方式和凹模纵向移动台在凹模底座上的移动方式可以多样，例如也可以通过螺杆实现上下移动，或者通过齿轮传动、气动等其它方式。
使用过程如下：薄膜流体经过凸模和凹模之间时，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模移动实现凸模和凹模配合连接，薄膜流体夹在凸模和凹模之间，其中夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处；然后对凸模和凹模上的吹气口吸气，在凸模上的朝向凸模的凸出模头处的吹气口和凹模上的朝向凹模的凹口的吹气口的共同吸气作用下，夹在凸模的凸出模头和凹模的凹口之间的间隙处的薄膜流体形成承载带口袋，并且通过间隙的尺寸可以控制承载带载带口袋的壁厚；凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制向下移动，凸模和凹模的移动速度相同，且凸模和凹模的移动速度与挤出机出膜速度相同，凸模、凹模与膜流体薄膜相对静止，保证成型承载带口袋的精确性；凸模和凹模移动过程中，通过冷却水通道注水对凸模和凹模进行降温冷却，使承载带快速的成型；承载带成型后，凸模横向移动机构和凹模横向移动机构动作，分别控制凸模和凹模分开，同时对凸模和凹模上的吹气口吹气，将已成型好的载带口袋从凸模的凸出模头和凹模的凹口上脱出；凸模和凹模分别通过凸模纵向移动台和凹模纵向移动台控制快速向上移动复位，重复上述动作。
上述通用型聚苯乙烯可以是奇美公司生产的PG-22、PG-33、PG-383、PG-383M等产品，或者陶氏化学生产的666H、扬子巴斯夫公司生产的158K、165H等产品；导电炭黑10％-30％，导电炭黑可以是卡博特公司生产的VXC72R、VXC72、BP2000等产品，或者德固赛公司生产的PRINTEX XE2-B，PRINTEX L6，HIBLAXK 40B2等产品。通过上述凸凹模具一次可以制作成型25个口袋，每个口袋中心线与相邻口袋中心线的距离为8mm，凸模和凹模的总长度均为200mm，凸凹模具与挤出机出膜口之间的间距为2mm。薄膜流体是高温、高流动性的流体状薄膜，薄膜流体的流动速度为15米/分钟，凸凹模具向下移动速度与薄膜流动速度一致。薄膜流体的厚度控制在0.1mm-0.5mm之间，最终成品的厚度由凸模和凹模之间的间隙精确控制，电子元器件承载带的宽度是8mm。
实施例2
一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，工艺步骤与实施例1相同完全，不同之处在于聚合物原材料中通用型聚苯乙烯和导电炭黑使用比例不同，按质量比，通用型聚苯乙烯80％，导电炭黑20％，凸凹模具对薄膜加工的温度控制在220℃左右。薄膜流体的流动速度为18米/分钟，凸凹模具向下移动速度与薄膜流动速度一致。
实施例3
一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，工艺步骤与实施例1相同完全，唯一不同之处在于聚合物原材料中通用型聚苯乙烯和导电炭黑使用比例不同，按质量比，通用型聚苯乙烯90％，导电炭黑10％，凸凹模具对薄膜加工的温度控制在225℃左右。薄膜流体的流动速度为22米/分钟，凸凹模具向下移动速度与薄膜流动速度一致。
下述表格为传统产品与本专利的3个实施例的数据对比。
上述3个实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明相对于传统的二段式工艺、间歇式设备生产电子元器件承载带，本工艺可以一体化、连续化的生产导电型电子元器件承载带，所以生产温度相对于现有的第二段工艺的生产温度大幅降低，能耗降低了50％以上，同时产品的拉伸强度比传统工艺生产的产品至少提高了60％，更加结实耐用。
下述表格为薄膜流体不同加工温度下的数据对比。
由上表可知，加工时薄膜流体的温度在215℃～225℃之间，加工制得的产品抗拉伸强度性能最好，使用和热变形温度最高，导电性能最佳。
正常情况下带口袋的承载带中间品加工时薄膜流体的温度控制在110℃～270℃之间均可，温度低于110℃，原材料的聚苯乙烯颗粒将无法充分塑化，并且原材料的聚苯乙烯颗粒将无法充分塑化会导致加工设备扭力过载，设备会自动停机。温度高于270℃时，塑料颗粒无法连续成膜，容易导致承载带断裂，就无法进行连续生产，需要间歇式的停机。对上述配方比例的原材料加工时薄膜流体的温度在210℃～230℃之间，制得的产品抗拉伸强度性能最好，使用和热变形温度最高，导电性能最佳，相对于110℃以上210℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能大约提升50％，使用和热变形温度提高大约10％，导电性能提升大约10％；相对230℃以上270℃以下的温度生产的产品抗拉伸强度性能大约提升40％，能耗至少降低30％，导电性能更好。
Claims (7)
1.一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于依次包括下述步骤：（1）将聚合物原材料制成薄膜流体，通过凸凹模具将薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品，所述聚合物原材料是通用型聚苯乙烯和导电炭黑的混合物，按质量比，通用型聚苯乙烯70%-90%，导电炭黑10%-30%；凸凹模具对薄膜流体加工的温度控制在210℃～230℃之间；（2）对承载带中间品进行冲孔和切边，得到导电型电子元器件承载带成品；所述步骤（1）是通过挤出机将聚合物原材料制成薄膜流体，凸凹模具与挤出机出膜方向同向移动且移动速度与挤出机出膜速度相同，凸凹模具夹住薄膜流体加工成带口袋的承载带中间品；所述凸凹模具上分别设置冷却水通道和吹气口；凸凹模具夹住薄膜流体时，通过吹气口吸气，夹在凸凹模具上的薄膜流体形成承载带口袋，凸凹模具及其上的薄膜流体同向同速移动时向冷却水通道注水进行降温,通过注水降温将凸凹模具的温度降至40℃-120℃之间；凸凹模具松开薄膜时通过吹气口吹气，将口袋已成型好的承载带中间品与凸凹模具脱离。
2.根据权利要求1所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于凸凹模具包括凸模、凸模横向移动机构、凸模纵向移动台、凸模底座、凹模、凹模横向移动机构、凹模纵向移动台和凹模底座，凸模和凹模的形状对应，凸模和凹模位置与挤出机出膜口对应；凸模纵向移动台安装在凸模底座上，且凸模纵向移动台沿凸模底座上下移动，凸模通过凸模横向移动机构安装在凸模纵向移动台上；凹模纵向移动台安装在凹模底座上，且凹模纵向移动台沿凹模底座上下移动，凹模通过凹模横向移动机构安装在凹模纵向移动台上；凸模的凸出模头和凹模的凹口之间留有间隙，凸模纵向移动台和凹模纵向移动台的纵向移动速度与挤出机出膜口的薄膜挤出速度对应；所述凸模上的吹气口朝向凸模的凸出模头，凹模上的吹气口朝向凹模的凹口。
3.根据权利要求2所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于凸模和凹模的位置处于挤出机出膜口的正下方，且凸模和凹模与挤出机出膜口之间存在间距。
4.根据权利要求2所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于所述凸模横向移动机构和凹模横向移动机构都是气缸。
5.根据权利要求2所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的导轨上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的导轨上下移动。
6.根据权利要求2所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于所述凸模纵向移动台通过安装在凸模底座上的螺杆上下移动，凹模纵向移动台通过安装在凹模底座上的螺杆上下移动。
7.根据权利要求2所述的一种导电型电子元器件承载带的制作工艺，其特征在于所述凸模上的凸出模头是纵向排列的多个凸出模头，且每个凸出模头上均设置吹气口，所述凹模上的凹口是纵向排列的多个凹口，凸模上的凸出模头数量和排列位置与凹模上的凹口匹配对应。
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Date of cancellation: 20151124 Granted publication date: 20140507 Pledgee: Anji Zhejiang rural commercial bank Limited by Share Ltd Pledgor: Zhejiang Jiemei Electronic & Technology Co., Ltd. Registration number: 2014330000029 |
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