一種多層柔性薄膜的剝離裝置及剝離方法
2023-05-28 08:12:11 1
一種多層柔性薄膜的剝離裝置及剝離方法
【專利摘要】一種多層柔性薄膜的剝離裝置，剝離裝置的剝離刀為橫截面為圓角多邊形的柱狀結構，具有多個不同彎曲半徑和彎曲角度的圓弧剝離面，使用時可根據不同的薄膜選擇不同剝離面進行剝離加工，無須更換剝離刀，大大提高了剝離刀的適用範圍，並進一步運用剝離刀的幾何參數與剝離效果的關係理論，設計優化得到最優的剝離刀結構，得到最佳的剝離質量和剝離效率，剝離裝置結構簡單、成本低廉，在大面積柔性器件的封裝領域具有廣闊應用前景。
【專利說明】一種多層柔性薄膜的剝離裝置及剝離方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多層柔性薄膜的剝離裝置及剝離方法，尤其涉及一種用於將電子標籤從載帶上剝離的剝離裝置及剝離方法。
【背景技術】
[0002]柔性電子是將電子器件沉積或轉印到柔性基板上形成電路的技術，作為一種新興電子技術，柔性電子以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本製造工藝，在信息、能源、醫療、國防等領域具有廣泛應用前景，如柔性電子顯示器、有機發光二極體、RFID、薄膜太陽能電池板等。
[0003]在柔性電子器件製造和封裝過程中經常需要分離多層薄膜結構，然而傳統的倒裝鍵合工藝(flip-chip)無法實現大面積柔性結構的剝離與轉移。對於RFID標籤的生產，根據電子標籤的組成方式，可將電子標籤的封裝工藝分為前道封裝和後道封裝兩部分。前道封裝是指將標籤晶片鍵合到天線饋點上構成電子標籤芯體的過程；後道封裝是指將電子標籤芯體包封在不同材料中構成成品的電子標籤生產過程。例如，RFID智能標籤的生產過程中，需要將貼裝晶片後的大面積柔性Inlay標籤經過膜切後，進行剝離並轉移到另一個載帶上。在後道封裝以及標籤自動貼裝設備中，標籤的剝離和轉移是關鍵點之一。再如，智能晶片的自動貼裝機上涉及到的標籤剝離。這些問題都歸屬於多層薄膜結構的剝離問題。因此，設計合適的剝離機構具有重要的意義。
[0004]現有的剝離裝置採用楔形的剝離刀或滾輪結構，剝離面為圓弧面，圓弧角度通常為30度或更小，運動的薄膜經過圓弧面而彎曲時，由於多層薄膜間的粘結力不足以克服上層薄膜剛度，從而使表層薄膜不隨底層薄膜彎曲而自動剝離。現有多層薄膜剝離裝置存在明顯的缺陷與不足:一是剝離刀的楔形剝離端的角度為固定值，通常為30度或更低，不能適應不同薄膜材料、不同層間粘結力、不同載帶給進速度等剝離參數的變化，從而使剝離不同薄膜時需要更換不同角度的剝離刀，使剝離效率降低，並且剝離刀的適用範圍過窄；二是由於缺少對剝離端的幾何參數與剝離效果關係的理論研究，實踐中僅憑經驗確定剝離端的角度為30度或更低，剝離刀缺乏科學量化的設計，剝離力度與剝離材料不相適應，使剝離效果欠佳或者損害基底薄膜結構；三是單一固定的剝離刀結構無法實現對載帶上的多種標籤進行選擇性剝離的功能，進一步降低了剝離裝置的應用性。
【發明內容】
[0005]針對現有技術多層柔性薄膜的剝離裝置存在的缺陷及改進需求，本發明的技術目的在於提供一種多層柔性薄膜的剝離裝置，剝離裝置的剝離刀為圓角多邊形柱狀結構，具有多個不同彎曲半徑和彎曲角度的圓弧剝離面，使用時可根據不同的薄膜選擇不同剝離面進行剝離加工，無須更換剝離刀，大大提高了剝離刀的適用範圍，並進一步運用剝離刀的幾何參數與剝離效果的關係理論，設計優化得到最優的剝離刀結構，得到最佳的剝離質量和剝離效率，並且裝置結構簡單、成本低廉。[0006]本發明的另一技術目的在於提供一種多層柔性薄膜的剝離方法，應用標籤的剝離機理及相關計算公式，通過計算確定具有最佳圓弧彎曲角度和半徑的剝離面，或者通過計算確定最優的載帶進給速度，然後進行剝離加工，使剝離質量和剝離效率最優。
[0007]本發明為實現技術目的採用的技術方案是:
[0008]一種多層柔性薄膜的剝離裝置，包括剝離刀，所述剝離刀為橫截面為圓角多邊形的柱狀結構，所述剝離刀的每條縱向圓弧柱面為剝離面，所述每個剝離面具有不同的圓弧半徑R和圓弧彎曲角度Θ。
[0009]一種多層柔性薄膜的剝離裝置，所述多層柔性薄膜包括至少一層載帶和標籤，所述剝離刀的一個剝離面的圓弧半徑R和圓弧彎曲角度θ，與一組載帶和標籤的界面能
C一、標籤的彎曲勢能Glnlay、標籤的最大容許拉應力σ 之間同時滿足以下關係:
[0010]
【權利要求】
1.一種多層柔性薄膜的剝離裝置，包括剝離刀(11)，其特徵在於:所述剝離刀(11)為橫截面為圓角多邊形的柱狀結構，所述剝離刀(11)的每條縱向圓弧柱面為剝離面，所述每個剝離面具有不同的圓弧半徑R和圓弧彎曲角度Θ。
2.根據權利要求1所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，所述多層柔性薄膜包括至少一層載帶和標籤，其特徵在於:所述剝離刀(11)的一個剝離面的圓弧半徑R和圓弧彎曲角度Θ，與一組載帶和標籤的界面能、標籤的彎曲勢能Glnlay、標籤的最大容許拉應力σ 之間同時滿足以下關係:
3.根據權利要求1或2所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述剝離刀(11)的橫截面多邊形的邊數為3~7條。
4.根據權利要求1或2所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述剝離刀(11)的旋轉中心到每個剝離面的距離相等。
5.根據權利要求1或2所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述剝離刀(11)的一個或多個縱向外側面為弧形柱面。
6.根據權利要求1或2所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述剝離刀(11)採用耐磨材料製成。
7.根據權利要求1或2所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述剝離裝置還包括剝離機構(I)和收料機構(2)，所述剝離機構(I)包括剝離刀(11)、剝離電機(12)、同步帶輪(13)、同步帶(14)和驅動帶輪(15),所述同步帶輪(13)連接在剝離電機(12)的輸出軸上，所述同步帶輪(13)通過同步帶(14)與驅動帶輪(15)同步連接，所述驅動帶輪(15)連接在剝離刀(11)的固定軸上，所述驅動帶輪(15)轉動時可帶動剝離刀(11)轉動。
8.根據權利要求7所述的一種多層柔性薄膜的剝離裝置，其特徵在於:所述收料機構(2)包括惰輥(21)、對輥(22)、浮輥(23)和收料輥(24)，待剝離的薄膜依次經過剝離刀(11)，第一根惰輥(21)，對輥(22)，第二根惰輥(21)，浮輥(23)、第三根惰輥(21)，纏繞在收料輥(24)上。
9.根據權利要求2所述的一種多層柔性薄膜剝離裝置用於多層柔性薄膜的剝離方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)根據確定的標籤、載帶的彈性模量、厚度和泊松比，標籤與載帶的本徵界面能、載帶的容許拉應力，以及載帶的進給速度、參照進給速度和剝離指數，計算確定滿足下列公式的一組彎曲半徑R和彎曲角度值Θ ；
10.根據權利要求2所述的一種多層柔性薄膜剝離裝置用於多層柔性薄膜的剝離方法，其特徵在於包括以下步驟: 1)根據根據確定的標籤、載帶的彈性模量、厚度和泊松比，標籤與載帶的本徵界面能，載帶的參照進給速度和剝離指數，載帶的容許拉應力，以及確定的剝離面的彎曲半徑R和彎曲角度值Θ，計算確定滿足下列公式的載帶進給速度；
【文檔編號】B32B38/10GK103991269SQ201410221418
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】黃永安, 湯朋朋, 劉慧敏, 劉尊旭, 陳建魁, 尹周平 申請人:華中科技大學