自從蘋果把指紋識別功能成功引入到智能手機(jī)的應(yīng)用生態(tài)后，電容式指紋識別模組獲得了迅猛的發(fā)展。而蘋果引領(lǐng)的蓋板封裝指紋識別模組工藝，憑借高顏值、高強(qiáng)度等特性，成為指紋模組業(yè)內(nèi)的最佳用戶體驗方案，受到各大終端品牌的追捧，市場需求量急劇膨脹。
在電容式指紋識別模組生產(chǎn)工藝中，由于蓋板方案的工藝難度大于Coating方案，或者說Coating方案僅是半成品方案。在業(yè)界沒有完全掌握蓋板方案的生產(chǎn)工藝之前，很多的手機(jī)品牌廠商不得不退而其次的采用了工藝簡單、成本較低的Coating方案來應(yīng)對市場的需求，可見指紋識別模組廠商也在蓋板工藝中面臨的具體化難題所困擾。
“勁拓自動化在接到客戶的需求后，針對指紋識別模組的產(chǎn)品特點，結(jié)合勁拓在電子行業(yè)多年的技術(shù)積累與經(jīng)驗沉淀，把產(chǎn)業(yè)面相同工藝的作業(yè)模塊進(jìn)行重新開發(fā)與優(yōu)化，以最快的速度研發(fā)設(shè)計出了行業(yè)急需解決的蓋板工藝生產(chǎn)設(shè)備。”深圳市勁拓自動化設(shè)備股份有限公司項目經(jīng)理陳東對《手機(jī)報》表示，從2016年4月份開始，勁拓股份開始批量給客戶提供貼合機(jī)，是國內(nèi)第一家給生物識別行業(yè)批量提供貼合設(shè)備的生產(chǎn)商。
“勁拓自動化貼合設(shè)備與組環(huán)設(shè)備的成功上市，讓中國指紋識別模組廠商快速組織蓋板工藝指紋識別模組產(chǎn)能不再是難題，為中國手機(jī)品牌和終端用戶用上先進(jìn)、穩(wěn)定的指紋識別模組，掃清了工藝與設(shè)備上的障礙。”陳東表示，蓋板方案指紋識別的工藝難點在于，除了要解決Coating方案所有的技術(shù)要素外，還要解決蓋板方案中新增的各種材料間工藝匹配與穩(wěn)定性，并不僅僅只是解決簡單的物理結(jié)構(gòu)件組裝的運(yùn)動控制。
“當(dāng)然，對于自動化設(shè)備來說，運(yùn)動控制依然十分重要，解決各零組件組裝過程中的對位精度，防止各構(gòu)件在加工過程中被污染和損傷，同樣需要對指紋識別模組的行業(yè)特點有著深刻的認(rèn)識。“陳東認(rèn)為機(jī)器裝備的研發(fā)和生產(chǎn)，一定要取得與應(yīng)用行業(yè)類似的設(shè)備管理理念。”勁拓自動化所有研發(fā)的設(shè)備在設(shè)計方面，完全按照電子行業(yè)的電學(xué)管理要求進(jìn)行，在生產(chǎn)方面也是采取與客戶車間同等的凈化管理條例，在凈化車間里進(jìn)行嚴(yán)格管控與施工。這種與客戶行業(yè)管理同步的理念，保證了勁拓自動化的設(shè)備，從設(shè)計開始就完全融入到了客戶的產(chǎn)線管理中，最大限度降低了客戶使用、維護(hù)設(shè)備方面的成本。“
在指紋識別的蓋板貼合過程中，勁拓自動化把整個工藝分成三個部分來解決：熱固膠的預(yù)貼、蓋板貼合、組環(huán)。工藝控制方面，重點主要解以下這些行業(yè)痛點：氣泡控制，貼合后不允許有氣泡的產(chǎn)生；貼合平整度，保證指紋識別結(jié)果的局部深淺效果；貼合的厚度控制，匹配不同厚度的IC和不同IC對膠的厚度要求；表面粗糙度的控制，避免不平整的膠表面造成指紋識別結(jié)果的不清晰；還有對位精度的控制和低的返修率等等。
在熱固膠的預(yù)貼過程中，勁拓自動化主要針對氣泡和膠縮，對設(shè)備的加熱溫度參數(shù)、預(yù)貼壓力、膠取放模式等進(jìn)行優(yōu)化，把預(yù)貼和撕保護(hù)膜兩個動作同時在一個工位上完成，為下一工序作好準(zhǔn)備。
其中控制熱固膠的厚度和平整度方面，勁拓自動化采用監(jiān)控壓力方式進(jìn)行；取料則把受力點集中在保護(hù)膜上，防止熱固膠本身受力被拉扯；平整度控制則采用了固定機(jī)構(gòu)來控制平臺間隙，避免熱固膠受力變形。
而蓋板貼合過程中，除了跟熱固膠預(yù)貼一樣，對設(shè)備的加熱溫度參數(shù)、貼合壓力、等進(jìn)行優(yōu)化外，勁拓自動化利用公司強(qiáng)大的機(jī)器視覺實力，通過高像素相機(jī)兩次抓取圖像，在實時檢測熱固膠預(yù)貼良率的同時，并對采集圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件算法優(yōu)化對比后，利用像素對位技術(shù)來保證蓋板和芯片的對中精準(zhǔn)度控制在10微米以內(nèi)，還能實時監(jiān)控顯示本壓過程中的位置變化以控制品質(zhì)。
蓋板方案的指紋識別模組蓋板材質(zhì)一般是玻璃、陶瓷、藍(lán)寶石等脆性材料，因此組金屬環(huán)時的良率更為重要。如何保證組環(huán)時不損傷到蓋板和芯片，并能提供一定的返修機(jī)會來降低生產(chǎn)成本，是行業(yè)最關(guān)心的問題。
勁拓自動化在組金屬環(huán)工藝環(huán)節(jié)，對銀膠和黑膠涂覆都采用了壓電噴膠技術(shù)，并加入了膠線高度適時監(jiān)控裝置自動控制膠量，來保證膠線的均勻性、連續(xù)性。另外勁拓自動化在設(shè)備上配置兩個獨立的膠線生產(chǎn)子系統(tǒng)來讓銀膠和黑膠涂覆同時進(jìn)行，防止兩種膠體隨時間產(chǎn)生不同步的形變。
貼金屬環(huán)環(huán)節(jié)勁拓自動化同樣發(fā)揮了公司強(qiáng)大的的機(jī)器視覺實力，也是通過高像素相機(jī)兩次抓取圖像，在線實時檢測膠線品質(zhì)，進(jìn)行點膠半成品進(jìn)行品質(zhì)挑選的同時，對采集圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件算法優(yōu)化對比，利用像素對位技術(shù)來保證金屬環(huán)和蓋板的對中精準(zhǔn)度控制在10微米以內(nèi)，避免壓傷蓋板及芯片，保證了整個蓋板工藝生產(chǎn)過程中的良率及效率。
陳東并且強(qiáng)調(diào)，勁拓自動化生產(chǎn)的指紋行業(yè)設(shè)備除了很好解決了各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝難點外，其完美的產(chǎn)能組織能力與生產(chǎn)線布線能力也達(dá)到了行業(yè)頂尖水平。其中勁拓在每個工藝部分都采用了雙工位或多工位自由組合的模式來自由組線，并且每個工位之間獨立擁有自己的控制體系，彼此之間實時聯(lián)線共享數(shù)據(jù)。有條件的客戶還能實現(xiàn)生產(chǎn)線全線任意組合，加工過程中整個生產(chǎn)線可以無人值守，生產(chǎn)數(shù)據(jù)和品質(zhì)數(shù)據(jù)等，均可以數(shù)據(jù)自動上傳、品質(zhì)實時反饋、參數(shù)主動修正。也就是說，所有采用勁拓自動化的設(shè)備和組成的全自動生產(chǎn)線，全部都完全符合最先進(jìn)的工業(yè)4.0規(guī)范，有著強(qiáng)大的設(shè)備與生產(chǎn)升組能力，是指紋識別行業(yè)組織產(chǎn)能的最佳選擇。
為深度解析前置指紋模組蓋板工藝制程工藝難題，手機(jī)報于2016年10月20日“第二屆生物識別博覽會”展會現(xiàn)場，將聯(lián)合相關(guān)設(shè)備廠商展示指紋模組蓋板工藝設(shè)備生產(chǎn)線，與行業(yè)同仁現(xiàn)場探討工藝難題。
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01月07日 18:14
