一種適用于成卷柔性電子器件的逐片轉(zhuǎn)移裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于柔性電子制造相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及一種適用于成卷柔 性電子器件的逐片轉(zhuǎn)移裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品的應(yīng)用越來越廣泛，其需求量也日益增加。電 子元器件是電子產(chǎn)品的最小單位，是電子產(chǎn)品應(yīng)用的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子設(shè)備 產(chǎn)品越來越復(fù)雜，所采用的電子元器件種類和數(shù)量都呈爆發(fā)性增長，然而，任何微小的元件 破損都會導(dǎo)致電路板甚至整個電子產(chǎn)品的報廢。為保證電子元器件的可靠性，針對電子元 器件的檢測和轉(zhuǎn)移的研究就一直未曾停止過，工業(yè)生產(chǎn)也對其可靠性提出越來越苛刻的要 求。
[0003] 尤其是，自柔性電子問世后，關(guān)于柔性電子有關(guān)生產(chǎn)工藝的研究日益增加，針對柔 性電子轉(zhuǎn)移裝置的研究也越來越多。所謂柔性電子，是將有機或無機材料電子元件制作在 柔性可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù)，其憑借獨特的柔性和延展性以及高效、 低成本制造工藝，在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景，如柔性電子顯示器、 有機發(fā)光二極管（0LED)、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼等。面對日益擴大 的柔性電子的工業(yè)市場需求，柔性電子生產(chǎn)的合格率是進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)的前提。為此，針對 柔性電子的參數(shù)檢測、篩選以及轉(zhuǎn)移的裝置是實現(xiàn)柔性電子生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中涉及柔性電子轉(zhuǎn)移的改進(jìn)方案很少，而且更多地集中在柔性電子的裝 置轉(zhuǎn)印以及有關(guān)柔性電子應(yīng)用等方面。在實際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，目前的檢測設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格 昂貴，并且國內(nèi)大部分電子元器件制造企業(yè)尚處于勞動密集型生產(chǎn)方式，在產(chǎn)品制造過程 中各道工序中的檢測通常采用人工檢測方式，該方式勞動強度大、成本高、誤檢率高且檢測 效率低，因而嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實用新型提供了一種適用于成卷柔性電 子器件的逐片轉(zhuǎn)移裝置，其中通過結(jié)合柔性電子自身的結(jié)構(gòu)及制造工藝特點，相應(yīng)設(shè)計整 套關(guān)于成卷柔性電子器件的輸送、檢測、剔除和轉(zhuǎn)移工藝處理的系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成，并對其關(guān)鍵 組件如真空輥吸附單元、廢料剔除單元和壓輥轉(zhuǎn)移單元等的具體結(jié)構(gòu)及其相互設(shè)置方式進(jìn) 行改進(jìn)，測試表明與現(xiàn)有設(shè)備相比能夠顯著提高檢測精度和效率、同時具備結(jié)構(gòu)緊湊、便于 操控、使用方便和自動化程度高等特點，因而尤其適用于柔性電子之類產(chǎn)品的大批量規(guī)模 化生產(chǎn)場合。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，按照本實用新型，提供了一種適用于成卷柔性電子器件的逐片 轉(zhuǎn)移裝置，其特征在于，該逐片轉(zhuǎn)移裝置包括薄膜進(jìn)給單元、載帶輸送單元、真空輥吸附單 元和壓輥轉(zhuǎn)移單元，其中：
[0007] 所述薄膜進(jìn)給單元包括沿著薄膜進(jìn)給路徑依次設(shè)置的薄膜放料輥、薄膜進(jìn)給對輥 和模切刀輥，其中薄膜放料輥用于將成卷的柔性電子器件薄膜執(zhí)行開卷，然后通過薄膜進(jìn) 給對輥輸送至模切刀輥處；模切刀輥則與模切支撐臺相互配合，用于將柔性電子器件薄膜 切割成所需規(guī)格的多個片狀結(jié)構(gòu)；
[0008] 所述載帶輸送單元整體設(shè)置在所述薄膜進(jìn)給單元的下部，并包括沿著載帶輸送路 徑依次設(shè)置的載帶放料輥、載帶輸送對輥和載帶收料輥，由此用于執(zhí)行載帶從載帶放料輥 到載帶收料輥的輸送；
[0009] 所述真空輥吸附單元與所述壓輥轉(zhuǎn)移單元相互保持對置地分別設(shè)置在所述載帶 輸送路徑的上下兩側(cè)，其中真空輥吸附單元處于所述模切刀輥的下游側(cè)，并用于將所述多 個片狀結(jié)構(gòu)以逐片轉(zhuǎn)移的方式真空吸附到它的上面，然后執(zhí)行旋轉(zhuǎn)運動；壓輥轉(zhuǎn)移單元則 通過其相對于所述真空輥吸附單元的上下移動和施壓操作，使得各個片狀結(jié)構(gòu)粘附在所述 載帶上，同時逐片從真空輥吸附單元上予以剝離。
[0010] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，該逐片轉(zhuǎn)移裝置還包括廢料剔除單元，所述廢料剔除單元包 括粘著前傳感器、旋轉(zhuǎn)臂、粘著前廢料盒和粘著后廢料盒，其中粘著前傳感器設(shè)置在所述真 空輥吸附單元附近，用于在所述片狀結(jié)構(gòu)與載帶完成粘附之前，對各個片狀結(jié)構(gòu)的質(zhì)量缺 陷執(zhí)行實時檢測并查出廢料；所述旋轉(zhuǎn)臂設(shè)置處于所述真空輥吸附單元的下游側(cè)，對廢料 直接執(zhí)行真空吸附，然后噴出至所述粘著前廢料盒中；所述粘著后廢料盒設(shè)置處于所述壓 輥轉(zhuǎn)移單元的下游側(cè)，并經(jīng)由所述真空輥吸附單元自身產(chǎn)生正壓，由此將真空輥吸附單元 所噴出的廢料存儲其中。
[0011] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述模切刀輥包括輥體、模切刀槽和模切刀，其中模切刀槽的 數(shù)量為多個，它們沿著輥體的周向方向彼此等距間隔地布置，并且各個模切刀槽的長度一 致且沿著輥體的軸向方向平行延伸；模切刀可拆卸地安裝在各個模切刀槽中，并可根據(jù)柔 性電子器件薄膜的長度來調(diào)整其安裝位置。
[0012] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述模切支撐臺呈具有加強筋的懸臂結(jié)構(gòu)。
[0013] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述真空輥吸附單元包括旋轉(zhuǎn)軸、真空腔蓋板、真空腔擋板、 軸心、真空腔隔板以及多分艙隔板，其中該旋轉(zhuǎn)軸呈空心結(jié)構(gòu)，并通過套設(shè)在其內(nèi)部的所述 真空腔蓋板、以及設(shè)置在其端部的所述真空腔擋板共同構(gòu)成內(nèi)部的密閉腔室；該軸心沿著 軸向方向貫穿安裝于所述密閉腔室中，并開設(shè)有由外端部通向所述密閉腔室的氣道；該真 空腔隔板的數(shù)量為多個，它們沿著徑向方向分別設(shè)置在所述軸心與所述所述真空腔蓋板之 間，由此將所述密閉腔室劃分為多個艙室；該多分艙隔板則沿著徑向方向?qū)⒏鱾€艙室進(jìn)一 步劃分為多個分艙。
[0014] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，各個所述真空腔隔板的端部、以及各個所述多分艙隔板的端 部均呈T型凹槽的形式，并配合嵌入有橡膠密封條。
[0015] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壓輥轉(zhuǎn)移單元包括安裝模塊、力輸出件、壓輥支撐件和壓 輥，其中該力輸出件安裝在所述安裝模塊上，并用于沿著豎直方向輸出驅(qū)動力；該壓輥支撐 件在所述力輸出件的驅(qū)動作用下，連同所述壓輥一同沿著豎直方向向上移動。
[0016] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，上述逐片轉(zhuǎn)移裝置還包括檢測單元，該檢測單元包括粘著后 傳感器、標(biāo)記部件及其相應(yīng)的驅(qū)動部件，其中該粘著后傳感器用于在所述片狀結(jié)構(gòu)與載帶 完成粘附之后，對各個柔性電子器件產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷執(zhí)行實時檢測；該標(biāo)記部件則在所述 驅(qū)動部件的驅(qū)動下，相應(yīng)對存在質(zhì)量缺陷的廢品施加相應(yīng)的標(biāo)記。
[0017] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，上述逐片轉(zhuǎn)移裝置還配備有電機編碼器分別對所述薄膜進(jìn)給 對輥、模切刀輥、旋轉(zhuǎn)軸和載帶輸送對輥的轉(zhuǎn)動位置實時獲取位置反饋信號，然后通過位置 控制器依照以下公式對它們執(zhí)行統(tǒng)一的同步控制：
[0019] 其中，Γι表示所述薄膜進(jìn)給對輥的半徑，巧表示所述位置控制器對該薄膜進(jìn)給對 輥所施加的轉(zhuǎn)動位移指令；r2表示所述模切刀輥的半徑，&.表示所述位置控制器對該模切 刀輥所施加的轉(zhuǎn)動位移指令；r3表示所述旋轉(zhuǎn)軸的半徑，&表示所述位置控制器對該旋轉(zhuǎn) 軸所施加的轉(zhuǎn)動位移指令；r4表示所述載帶輸送對輥的半徑，&表示所述位置控制器對該 載帶輸送對輥所施加的轉(zhuǎn)動位移指令。
[0020] 總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以 下的技術(shù)優(yōu)點：
[0021] 1、本實用新型通過對柔性電子器件薄膜的整體制備流程進(jìn)行分析，將各個功能單 元在整體構(gòu)造的布局進(jìn)行了綜合考慮，相應(yīng)能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于高速運動和實時操控的 方式實現(xiàn)對柔性電子薄膜執(zhí)行從來料模切到逐片轉(zhuǎn)移的精確運動，尤其是，通過對其廢料 檢測和多種處理模式的設(shè)計，能夠進(jìn)一步確保最終生產(chǎn)成品備的質(zhì)量，同時提高廢料處理 的自動化程度和效率；
[0022] 2、本實用新型中通過對真空輥吸附單元的具體結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式也進(jìn)行了研究 和設(shè)計，特別是通過采用多艙室分布、內(nèi)部密閉空間結(jié)構(gòu)以及正負(fù)壓轉(zhuǎn)換相關(guān)等技術(shù)手段， 相應(yīng)能夠在實現(xiàn)高精度逐片轉(zhuǎn)移的同時，同時兼?zhèn)鋸U料剔除的功能，整體結(jié)構(gòu)尺寸小、使用 方便，并尤其適用于工業(yè)化大批量規(guī)模生產(chǎn)的應(yīng)用場合；
[0023] 3、與其他類似技術(shù)相比，本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)柔性電子器件制備過程中檢測與轉(zhuǎn) 移基本同步進(jìn)行的效果，并實現(xiàn)吸嘴吸取剔除和真空正壓剔除兩種不同的可選擇方案；此 外，通過對粘著前傳感器和粘著后傳