[發明專利]一種適于柔性電子標簽封裝過程的多參數協同控制方法

有效

• 申請號: 201310565358.4
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103592981A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 陳建魁;尹周平;范守元
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;G05B19/418
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于半導體封裝技術領域，更具體地，涉及一種適于柔性電子標簽封裝過程的多參數協同控制方法。

背景技術

柔性電子標簽生產中常用的Flip?Chip封裝工藝包括基板輸送、點膠、貼裝、熱壓以及檢測等工藝步驟，具體而言也即：通過點膠器將適量的導電膠滴到柔性天線基板的焊盤上；貼裝頭拾取芯片放置于天線基板的焊盤上；使用熱壓頭使導電膠受壓力和熱的同時作用實現固化，以實現天線和基板的機械連接和電氣連接；檢測標簽成品是否符合使用要求，并對次品進行標記。

眾所周知，電子標簽的機械性能和電氣性能絕大程度上取決于熱壓工藝參數（包括基板和熱壓頭的對位精度、基板張力、熱壓工作溫度、熱壓工作壓力以及熱壓時間等），不合理的工藝參數容易導致電子標簽剪切強度降低、界面分層、接觸電阻不穩定、頻點偏移等等缺陷，嚴重地影響了電子標簽在服役期的功能性和可靠性。因此，熱壓工藝中的多個參數的協同控制對提高產品性能，提高設備成品率特別重要。

現有技術中已經提出了一些對熱壓工藝參數執行控制的方案。例如，CN200810048371.1公開了一種間歇式柔性基材張力控制裝置，其中通過主動進給電機和從動收、放料電機的角位移的同步控制實現對基板張力的控制；然而，由于各輥軸系自成閉環，僅通過張力傳感器進行耦合，無法消除各種干擾引起的各料輥位置的不同步造成的基材張力的變化。此外，CN200710053106.8公開了一種多路溫度控制器，但該控制方法中采用集中式控制方法，因而無法實現對多個熱壓頭的差異化溫度控制，而且同樣并未對影響熱壓工藝效果的多個參數予以綜合考慮。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種適于柔性電子標簽封裝過程的多參數協同控制方法，其中通過綜合考慮基板張力、基板與熱壓頭的對位以及熱壓頭壓力之間的相互耦合影響，從系統上對多個工藝參數進行閉環控制，相應可顯著提高電子標簽的封裝質量，同時具備適應各類復雜工況、不易被干擾、高效率和高可靠性等特點，因而尤其適用于柔性電子標簽之類產品的封裝用途。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種適于柔性電子標簽封裝過程的多參數協同控制方法，其中天線基板及其貼裝芯片從放料端經由前進給對輥輸送至位于中間區域的熱壓單元，通過相互對置的上、下熱壓頭執行熱壓固化處理，然后經由后進給對輥輸送至收料端，其特征在于，該方法包括下列控制步驟：

（a）輸入有關天線基板和熱壓頭的一系列工藝參數參考值，其中包括基板張力參考值F_Tr、基板與熱壓頭的對位參考值P_r，以及熱壓頭的工作溫度參考值T_r和工作壓力參考值F_r；然后采集獲取有關天線基板和熱壓頭的當前狀態參數值，其中包括基板的X向當前位置P_X、當前Y向偏差P_Y和當前張力F_T，以及熱壓頭的當前位置P_Z、當前工作壓力F和工作溫度T；

（b）將熱壓頭的當前工作溫度T與其工作溫度參考值T_r進行比較處理，得到的結果作為控制信號并實現對熱壓頭溫度的閉環控制，直至熱壓頭的工作溫度滿足工藝要求；

（c）繼續將基板的當前張力F_T與張力參考值F_Tr相比較，熱壓頭的當前工作壓力F與其工作壓力參考值F_r相比較，基板和熱壓頭的當前位置信息P_X、P_Y和P_Z與所述對位參考值P_r相比較，并在上述任一參數未滿足工藝要求時，通過張力-位置混合控制方式對基板的張力和位置共同進行調整：