CN103761562A - 双界面ic卡制造方法及其自动生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双界面IC卡的制造方法，包括以下步骤：将卡基搬运至卡基槽中并将焊接有导线的芯片搬运至卡基上；将芯片的导线通过热焊焊接到卡基的芯片槽内；将芯片焊接到芯片槽中。本发明还公开了一种双界面IC卡的全自动生产设备。相比现有的双界面IC卡制造工艺，在将芯片上的钢线焊接到芯片槽中时，本发明用经济实惠的热焊工艺代替成本高的激光焊接。通过工艺的替换，有利于简化双界面IC卡的生产工艺流程，有利于降低双界面IC卡的制造成本，有利于节约生产成本。

Description

双界面IC卡制造方法及其自动生产设备

技术领域

本发明涉及IC卡制造领域，尤其涉及一种双界面IC卡制造方法及其自动生产设备。

背景技术

随着社会的发展，带有集成电路芯片5的双界面卡已经在生活中被广泛利用。随着双界面卡的需求的量的增加，其加工工艺也得到很快的发展。就目前来说，参照图1和图2，智能卡的加工工艺主要有：制造卡基1和芯片5；通过碰焊工序将钢线4的一端焊接到芯片5上；卡基1上有铣刀3铣的芯片槽2，将碰焊有钢线4的芯片5放置到卡基1上，使芯片5的长度方向与卡基1上芯片槽2的长度方向相同；通过激光焊接6，将钢线4的另一端和卡基1内的导电介质导通。由于使用了激光焊接6这项工艺，使得现有的制造方法成本太高，不利于节约成本。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双界面IC卡制造方法及其自动生产设备，旨在节约双界面IC卡的制造成本。

为实现上述目的，本发明提供的一种双界面IC卡制造方法，包括以下步骤：

将卡基搬运至卡基槽中并将焊接有导线的芯片搬运至所述卡基上；

将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述卡基的芯片槽内；

将所述芯片焊接到所述芯片槽中。

优选地，所述将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述芯片的芯片槽内的步骤具体包括：

在所述芯片槽与用于导热的锡片之间设置粘贴性导电材料；

加热所述锡片，熔化所述粘贴性导电材料，使所述导线焊接到所芯片槽上。

优选地，在所述将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述卡基的芯片槽内的步骤之后还包括：

在将所述芯片收容至所述芯片槽的过程中，将所述导线往芯片与芯片槽之间的空间挤压，使所述导线完全收容在所述芯片槽中。

优选地，在所述将所述芯片焊接到所述芯片槽中的步骤之前还包括：

修正所述芯片在所述芯片槽中的位置；

通过千分头调整预焊头的位置并对修正后的所述芯片进行预焊处理。

优选地，在所述通过千分头调整预焊头的位置并对修正后的所述芯片进行预焊处理的步骤之后还包括：

通过CCD（CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元件，能够把光学影像转化为数字信号）检测仪对所述芯片和所述卡基的外观进行检测。

本发明进一步提供一种双界面IC卡自动生产设备，包括旋转组，所述旋转组包括转盘、固设于该转盘上的固定件，其中，所述固定件上设有用于固定卡基的卡基槽，所述卡基上开设有芯片槽，所述转盘可以以过其型心的竖直线为轴转动；

还包括依次排列在所述旋转组周边的以下组件：用于将所述卡基送入所述卡基槽和将所述卡基从该卡基槽搬运至下一工位的搬卡组、将焊接有导线的芯片搬送至所述卡基上的拉线组、用于将所述导线焊接到所述芯片槽内的焊接组、用于切除多余导线的切线组。

优选地，还包括用于冲裁和运输锡片的锡片工作组，该锡片工作组包括第一驱动装置、用于冲裁所述锡片的模具、用于放置锡片的点锡台以及用于将所述锡片运送至所述点锡台的输送装置。

优选地，还包括用于将所述导线往所述芯片和所述芯片槽之间的空间推挤的整线组，所述整组置包括第二驱动装置、用于吸取和移动所述芯片的吸嘴、推挤所述导线的整线夹，其中，所述整线夹位于所述卡基上方，所述吸嘴位于所述整线夹的上方。

优选地，还包括预焊组，所述预焊组包括第三驱动装置、预焊头、用于控制所述预焊头位置的千分头以及用于修正芯片位置的修正夹，其中，所述预焊头位于所述修正夹的上方。

优选地，还包括用于检测预焊后的所述芯片和卡基是否符合下一工序要求的CCD检测组，所述检测装置包括固定平台和光感装置，所述光感装置位于所述固定平台正上方。

相比现有的双界面IC卡制造工艺，在将芯片上的钢线焊接到芯片槽中时，本发明用经济实惠的热焊工艺代替成本高的激光焊接。通过工艺的替换，有利于简化双界面IC卡的生产工艺流程，有利于降低双界面IC卡的制造成本，有利于节约生产成本。

附图说明

图1为背景技术双界面IC卡的制造方法的流程示意图；

图2为背景技术双界面IC卡的制造方法中将钢线焊接到芯片槽内的工序示意图；

图3为本发明双界面IC卡的制造方法的第一实施例的流程示意图；

图4为图3中热焊焊接导线的步骤的细化流程示意图；

图5为本发明双界面IC卡的制造方法的第二实施例的流程示意图；

图6为本发明双界面IC卡的制造方法的第三实施例的流程示意图；

图7为本发明双界面IC卡的制造方法的第四实施例的流程示意图；

图8为本发明双界面IC卡自动生产设备的结构示意图；

图9为本发明双界面IC卡自动生产设备的旋转组的结构示意图；

图10为本发明双界面IC卡自动生产设备的搬卡组的结构示意图；

图11为本发明双界面IC卡自动生产设备的拉线组和剪线组的结构示意图；

图12为本发明双界面IC卡自动生产设备的锡片工作组的结构示意图；

图13为本发明双界面IC卡自动生产设备的整线组的结构示意图；

图14为本发明双界面IC卡自动生产设备的整线组的整线夹结构示意图；

图15为本发明双界面IC卡自动生产设备的预焊组的结构示意图；

图16为本发明双界面IC卡自动生产设备的CCD检测组的结构示意图；

图17为本发明双界面IC卡的制造方法中将钢线焊接到芯片槽内的工序示意图；

图18为本发明双界面IC卡自动生产设备的第二点锡装置的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例就本发明的技术方案做进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种双界面IC卡的制造方法。

参照图3，图3为本发明双界面IC卡的制造方法的第一实施例的流程示意图。

本发明提供一种双界面IC卡的制造方法，参照图3，在第一实施例中，该双界面IC卡的制造方法包括：

步骤S10：将卡基101搬运至卡基槽92中并将焊接有导线104的芯片105搬运至卡基101上；

首先，搬卡组10将制作好的铣有芯片槽102的卡基101放置到旋转组90的卡基槽92中，卡基槽92将卡基101固定在转盘93上，拉线组20将碰焊有导线104的芯片105搬运至卡基101上，本实施例中导线104为钢线104，使芯片105上的钢线104的自由端通过卡基101上的芯片槽102。芯片槽102内露有卡基101中的天线，钢线104与天线接触。

步骤S20：将芯片的导线104通过热焊焊接到卡基101的芯片槽102内；

在钢线104和芯片槽102接触的位置，通过热焊工艺，将钢线104焊接到芯片槽102中，使芯片105和卡基101通过钢线104导通。

步骤S30：将芯片105焊接到102芯片槽中；

翻动芯片105，使芯片105立在卡基101上，芯片105焊接有钢线104的一面面向芯片槽102的方向；吸盘将芯片105吸取并将芯片105放置到芯片槽102中，使芯片105完全覆盖芯片105和芯片槽102之间的钢线104。先对芯片105进行热焊处理、冷焊处理，再检测焊接后的芯片105是否合格，然后对合格的IC卡进行收卡工艺，完成双界面IC卡的制造。

相比现有的双界面IC卡制造工艺，在将芯片105上的钢线104焊接到芯片槽102中时，用经济实惠的热焊工艺代替成本高的激光焊接。通过工艺的替换，有利于简化双界面IC卡的生产工艺流程，有利于降低双界面IC卡的制造成本，有利于节约生产成本。

更为具体地，如图4所示，参照图17，上述步骤S20具体包括：

步骤S21：在芯片槽102与用于导热的锡片107之间设置粘贴性导电材料；

先将锡条放置到锡片107冲裁模具32上，模具32根据芯片槽102中焊接位置的尺寸来对锡条进行冲裁，冲裁后的锡片107被搬运到点锡台33上。本实施例中，粘贴性导电材料为锡膏，在芯片槽102内，钢线104和芯片槽102接触的位置点上锡膏和/或点锡装置34在锡片107上点上锡膏。

步骤S22：加热锡片107，熔化粘贴性导电材料，使导线焊接到芯片槽上；

高温吸盘106吸取锡片107并将锡片107从点锡台33搬运到芯片槽102中，将钢线104和芯片槽102接触的位置覆盖。高温吸盘106将芯片槽102内和/或锡片107上的锡膏熔化，使钢线104和芯片槽102中的天线导通并将钢线104固定在芯片槽102内。

本实施例提供了一种将芯片105上的钢线104通过热焊焊接固定到芯片槽102内的一种方法。锡膏用于固定钢线104，并将钢线104和芯片槽102中的天线导通，锡片107用于将锡膏和高温吸盘106隔离，使锡膏不会粘到高温吸盘106上，同时，在锡膏熔化过程中，锡片107将锡膏压紧，使钢线104和芯片槽102的焊接牢固可靠。高温吸盘106将锡片107的搬运锡片107和锡膏的熔化集成起来，通过高温吸盘106的使用，提高了焊接过程的效率，有利于热焊工艺效率的提高。

进一步地，导电材料的熔点在0-150℃之间，锡片107的熔点在170-190℃之间，焊接温度在150-165℃以下。

具体地，所用粘贴性导电材料优选锡膏，锡膏的熔点在145℃左右，覆盖在芯片槽102内的锡片107的熔点在180℃左右，高温吸盘106的温度控制在锡膏熔点和锡片107熔点之间。在焊接过程中，高温吸盘106吸取锡片107，移动至芯片槽102中钢线104与芯片槽102接触的位置的正上方，然后将接触位置覆盖，吸盘将热量通过锡片107传递到锡膏，将锡膏熔化。当然，在其它实施例中锡膏也可以为其它熔点低于150℃且常温下位固态的导电材料。

本实施例中，锡片107的熔点高于锡膏的熔点，为热传递熔化锡膏提供了必要条件，使得高温吸盘106在不直接接触熔化材料的情况下实现焊接。

照图5，图5为本发明双界面IC卡的制造方法的第二实施例的流程示意图。

本发明第二实施例提出一种双界面IC卡的制造方法。在上述实施例的基础上，在上述步骤S20和步骤S30之间还包括步骤S40：

S40：在将芯片收容至芯片槽的过程中，将导线往芯片与芯片槽之间的空间挤压，使导线完全收容在芯片槽中。

将卡基101固定在整线组60的工作平台上，避免在挤压钢线104的过程中带动卡基101，使芯片105不能准确的放入芯片槽102中。整线组60的吸嘴64从卡基101上将芯片105吸取，并将芯片105移动至芯片槽102的正上方，然后慢慢往下移动，最后将芯片105准确的放入芯片槽102中。在芯片105往下移动至芯片槽102的过程中，位于钢线104两侧的整线夹65往芯片105与芯片槽102之间的空间收缩，把钢线104挤压到该空间内，保证钢线104不会在芯片105放入芯片槽102的时候漏在芯片105外面。

整线夹65的使用使得芯片105放入芯片槽102时，不会出现钢线104外露的情况，有利于提高IC卡的加工精度，有利于提高芯片105入槽的合格率，从而提高了制造IC卡的工作效率。

参照图6，图6为本发明双界面IC卡的制造方法的第三实施例的流程示意图。

本发明第三实施例提出一种双界面IC卡的制造方法。在上述实施例的基础上，在上述步骤S40和步骤S30之间还包括步骤S51和S52：

S51：修正芯片105在芯片槽102中的位置；

将卡基101固定在预焊组70的工作平台上，避免在修正芯片105位置和预焊的过程中带动卡基101，使芯片105的位置得不到修正，预焊的位置不准确。预焊组70的修正夹73对芯片槽102中芯片105的位置进行修正，使芯片105位于芯片槽102中的最佳位置。

S52：通过千分头71调整预焊头74的位置并对修正后的芯片105进行预焊处理；

通过两个千分头71分别对预焊头74水平面内前后左右的位置进行准确调整，使预焊头74位于芯片105的正上方，预焊头74对芯片105进行预焊处理，使得芯片105预固定在芯片槽102内，不会轻易从芯片槽102内掉落。

预焊处理使得芯片105与芯片槽102的相对位置得到初步固定，为后面的固定焊接工艺提供位置基础；千分头71的使用使得预焊的位置更加准确，有利于提高预焊的精度，有利于提高预焊的成功率，有益于芯片105的焊接固定。

参照图7，图7为本发明双界面IC卡的制造方法的第四实施例的流程示意图。

本发明第四实施例提出一种双界面IC卡的制造方法。在上述实施例的基础上，在上述步骤S52和步骤S30之间还包括步骤S60：

S60：通过CCD检测仪对芯片105和卡基101的外观进行检测；

通过光感设备对IC卡的外观进行检测，看是否有卡基101中的天线露在芯片105外面，是否有钢线104露在芯片105的外面，芯片105是否在芯片槽102内合适的位置上。

本实施例中，通过增设CCD检测工序，可以在将芯片105固焊在芯片槽102之前检测IC卡的外观，及时选出不符合质量标准的IC卡，有效筛选出需要重新调整芯片105位置的IC卡，有效的减少了固焊后不合格的几率，有利于节约生产成本。

本发明进一步提供一种双界面IC卡自动生产设备。

参照图8至图11，图8为双界面IC卡自动生产设备的结构示意图。

本实施例中，双界面IC卡自动生产设备包括旋转组90，旋转组90包括转盘93、固设于该转盘93上的固定件91，其中，固定件91上设有用于固定卡基101的卡基槽92，卡基101上开设有芯片槽102，转盘93可以以过其型心的竖直线为轴转动；还包括依次排列在旋转组90周边的以下组件：用于将卡基101送入卡基槽92和将卡基101从该卡基槽92搬运至下一工位的搬卡组10、将焊接有导线104的芯片105搬送至卡基101上的拉线组20、用于将导线104焊接到芯片槽102内的焊接组、用于切除多余导线104的切线组。

具体地，如图8至图11所示，本实施例中，转盘93为分度盘93，分度盘93上设有用于固定卡基101的四个固定件91，每个固定件91上开有卡基槽92。搬卡组10通过吸盘将带有芯片槽102的卡基101搬运到卡基槽92内，卡基101被固定；分度盘93逆时针转动合适角度后停止，拉线组20的拉线夹21夹住钢线104，将碰焊有钢线104的芯片105放置到卡基101上，使钢线104与卡基101内的天线接触；分度盘93逆时针旋转一定角度后停止，焊接组对钢线104进行焊接，将钢线104焊接到卡基101中的天线上；分度盘93再逆时针旋转一定角度后停止，切线组将钢线104两固定端外的其他部分切除；分度盘93再逆时针旋转一定角度后回到初始位置，搬卡组10上的吸盘将卡基101吸取并旋转一定角度后，将卡基101放置到下一工位，同时，搬卡组10的另一吸盘将一新的卡基101放置到卡基槽92内。分度盘93上的四个固定件91同时工作。

本实施例中，通过在分度盘93周边设置搬卡组10、拉线组20、焊接组和切线组，让分度盘93旋转作业，同时，分度盘93上的多个固定件91同时工作，有利于提高将芯片105上的钢线104焊接到卡基槽92中的天线上这个部分的工作效率。

进一步地，参照图12，还包括用于冲裁和运输锡片107的锡片107工作组30，该锡片107工作组30包括第一驱动装置31、用于冲裁锡片107的模具32、用于在锡片107上设置粘贴性导电材料的点锡装置34、用于放置锡片107的点锡台33以及用于将锡片107运送至点锡台33的输送装置，其中，点锡台33上设有贯穿于该点锡台33的贯孔35，点锡装置34位于贯孔35的下方。

具体地，如图12所示，本实施例中，将锡条放置到锡片107模具32内，锡片107模具32对锡条进行冲裁。锡片107的尺寸根据芯片槽102中露出天线的面积来确定，确保锡片107能完全覆盖钢线104和天线接触的位置。冲裁后的锡片107被搬运到点锡台33上，点锡台33下方的点锡装置34，通过贯孔35对锡片107的下表面进行点锡，即将锡膏涂抹到锡片107的表面。

本实施例中，主要成形锡片107和在锡片107上设置锡膏，通过锡片107模具32的设置，能方便快捷的得到预设形状和尺寸的锡片107，有利于提高锡片107的成形效率；锡片107放置在点锡台33上，有利于下一工序对锡片107的应用。

如图18所示，图18为本发明双界面IC卡自动生产设备的第二点锡装置110的结构示意图。本实施例中，在将卡基101设置于卡基槽92后，点设锡膏于在芯片槽102内的天线上。第二点锡装置110包括：用以控制点锡装置每次点锡量和点锡频率的点锡控制器111、用以容置锡膏的锡筒113、用以控制锡筒113上下运动的第三电机112以及用以控制锡筒113出锡动作的第四气缸114。当卡基101设置于卡基槽92内后，分度盘旋93转到合适位置，第三电机112控制锡筒113往下移动至芯片槽102上方，第四气114缸控制锡筒113点锡，点锡控制器111根据具体工况控制每次点锡的锡量和点锡频率。

进一步地，参照图13和图14，还包括用于将导线104往芯片105和芯片槽102之间的空间推挤的整线组60，整组置包括第二驱动装置、用于吸取和移动芯片105的吸嘴64、推挤导线104的整线夹65，其中，整线夹65位于卡基101上方，吸嘴64位于整线夹65的上方。

具体地，如图13和图14所示，第二驱动装置包括第一气缸63、第二气缸62以及第一电机61。第一电机61控制整线装置往下移动到合适位置后，第二气缸62控制吸嘴64将芯片105吸取，并将芯片105移动至芯片槽102的正上方，第一电机61控制整线装置往下移动，使芯片105向芯片槽102内靠近，在此过程中，第一气缸63控制整线夹65收缩，使钢线104收缩。其中，整线夹65成Y状设置，当整线夹65开始收缩时，整线夹65开口较大，能将钢线104包括在Y形内，随着整线夹65的移动，钢线104被收缩在一起。

本实施例中，通过整线夹65的使用，使芯片105在放置到芯片槽102中时，不会让钢线104漏出芯片105，即芯片105能完全覆盖钢线104。Y形整线夹65的使用，使钢线104能收缩在一起，有利于提高整线的效率。

进一步地，参照图15，还包括预焊组70，预焊组70包括第三驱动装置、预焊头74、用于控制预焊头74位置的千分头71以及用于修正芯片105位置的修正夹73，其中，预焊头74位于修正夹73的上方。

具体地，如图15所示，第三驱动装置包括：第二电机75和第三气缸72。第三气缸72控制修正夹73收缩，修正芯片105在芯片槽102中的位置，千分头71准确的调整预焊头74前后左右的位置，控制预焊头74到芯片105的正上方，第二电机75控制预焊头74往下移动至芯片105上，对芯片105进行预焊。

本实施例中，千分头71的使用，使预焊头74的位置得到准确的设置，有利于提高预焊的精度，有利于提高预焊的效果。

进一步地，参照图16，还包括用于检测预焊后的芯片105和卡基101是否符合下一工序要求的CCD检测组80，检测装置包括固定平台82和光感装置，光感装置位于固定平台82正上方。

具体地，如图16所示，本实施例中，光感装置可以是型号为GF503B ASG的CCD检测仪81，在其他实施例中，当然也可以是其他CCD光感设备。卡基101设置于固定平台82上，CCD检测仪81对IC卡进行检测。

本实施例中，通过CCD检测仪81的设置，对预焊后的IC卡进行检测，有效的减少了不合格产品的产生，提高了IC卡的合格率，有利于节约生产成本。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种双界面IC卡的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将卡基搬运至卡基槽中并将焊接有导线的芯片搬运至所述卡基上；

将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述卡基的芯片槽内；

将所述芯片焊接到所述芯片槽中。

2.如权利要求1所述的双界面IC卡的制造方法，其特征在于，所述将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述芯片的芯片槽内的步骤具体包括：

在所述芯片槽与用于导热的锡片之间设置粘贴性导电材料；

加热所述锡片，熔化所述粘贴性导电材料，使所述导线焊接到所芯片槽上。

3.如权利要求1所述的双界面IC卡的制造方法，其特征在于，在所述将所述芯片的导线通过热焊焊接到所述卡基的芯片槽内的步骤之后还包括：

在将所述芯片收容至所述芯片槽的过程中，将所述导线往芯片与芯片槽之间的空间挤压，使所述导线完全收容在所述芯片槽中。

4.如权利要求3所述的双界面IC卡的制造方法，其特征在于，在所述将所述芯片焊接到所述芯片槽中的步骤之前还包括：

修正所述芯片在所述芯片槽中的位置；

通过千分头调整预焊头的位置并对修正后的所述芯片进行预焊处理。

5.如权利要求4所述的双界面IC卡的制造方法，其特征在于，在所述通过千分头调整预焊头的位置并对修正后的所述芯片进行预焊处理的步骤之后还包括：

通过CCD检测仪对所述芯片和所述卡基的外观进行检测。

6.一种双界面IC卡自动生产设备，其特征在于，包括旋转组，所述旋转组包括转盘、固设于该转盘上的固定件，其中，所述固定件上设有用于固定卡基的卡基槽，所述卡基上开设有芯片槽，所述转盘可以以过其型心的竖直线为轴转动；

还包括依次排列在所述旋转组周边的以下组件：用于将所述卡基送入所述卡基槽和将所述卡基从该卡基槽搬运至下一工位的搬卡组、将焊接有导线的芯片搬送至所述卡基上的拉线组、用于将所述导线焊接到所述芯片槽内的焊接组，以及用于切除多余导线的切线组。

7.如权利要求6所述的双界面IC卡自动生产设备，其特征在于，还包括用于冲裁和运输锡片的锡片工作组，该锡片工作组包括第一驱动装置、用于冲裁所述锡片的模具、用于放置锡片的点锡台以及用于将所述锡片运送至所述点锡台的输送装置。

8.如权利要求6所述的双界面IC卡自动生产设备，其特征在于，还包括用于将所述导线往所述芯片和所述芯片槽之间的空间推挤的整线组，所述整组置包括第二驱动装置、用于吸取和移动所述芯片的吸嘴、推挤所述导线的整线夹，其中，所述整线夹位于所述卡基上方，所述吸嘴位于所述整线夹的上方。

9.如权利要求6所述的双界面IC卡自动生产设备，其特征在于，还包括预焊组，所述预焊组包括第三驱动装置、预焊头、用于控制所述预焊头位置的千分头以及用于修正芯片位置的修正夹，其中，所述预焊头位于所述修正夹的上方。

10.如权利要求9所述的双界面IC卡自动生产设备，其特征在于，还包括用于检测预焊后的所述芯片和卡基是否符合下一工序要求的CCD检测组，所述检测装置包括固定平台和光感装置，所述光感装置位于所述固定平台正上方。

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