RFID电子标签制造封装工艺
英语演讲主题-
RFID
电子标签制造封装工艺
和可靠性研究
深圳市惠田实业有限公司
1 /
24
一、目的和意义
< br>电子标签已经成为
RFID
工业的主要焦点
实现低成本、大批量、高可靠性地制造电子标签
是
推广
RFID
产品应用的关键技术之一
针对
RFID
标签制造中核心的封装工艺开展研究,
以各向异性导电胶实现
RFID
芯片与天线基板的快
速倒装互连,并进行工艺可靠性研究,以实现标签
低成本高可靠性的制造要求,最终提出优化的
RFID
标签封装制造工艺,构建
RFID
标签示范生产
线,提高国内
RFID
标签的制造水平,推动电子标
签在国内的普及
2 / 24
二、电子标签的结构剖析图
IC
or microprocessor
RFID
Tag
antenna
3 / 24
三、电子标签的封装
典型工艺流程图:
芯片
基板
凸点制作
芯片贴装
天线制作
测试
标签
Inlay
层压
冲裁
RFID
标签
第一次封装
第二次封装
4 / 24
包含两次封装:
不管
RFID
电子标签的形态千变万化,其封装制造工艺过程都包
< br>
含
两次封装
:
1
、分别在
RFID
< br>芯片上制作凸点,基板材料上制作天线,然后封装芯片
实现芯片和基板天线的互连,经检验合格后制成
RFID
标签内
核层
(
Inlay
< br>),至此完成
RFID
标签的第一次封装;
第一次封装的另一种方法:
Alien
Technology
、
Philips
首先采用的
芯片引线框架法安放在引线框架上的微小芯片通过引线框架把它的
引脚延伸出来,使其外形尺寸更有利于高速组装(芯片
0.8
×
0.8mm
芯片引线框架
10
×
10mm
2
2
)由于芯片引线框架还可
再大,
就可采用更大的贴装范围,因此就能允许更高的组装速度。
2
、
RFID
标签根据不同的应用,需要经过层压、冲裁、印刷等第二次封
装,也就是外包装,制成最
终的
RFID
标签产品。
5 / 24
封装工艺的发展方向:
第一次封装,
即芯片与天线互连,是
RFID
标签
封装制造的核心,也是关系到
RFID
标签制造成本的
关键环节。它是我们课题研究的主要内容
目前流行的三种封装技术:
p>
1
、绕制天线基板(对应着引线键合封装)
2
、印刷天线基板(对应着倒装芯
片导电胶封装)
3
、蚀刻天线基板(对应着倒装芯片导电胶封装或
者模块铆接封装)
6 / 24
多采用导电胶封装互连:
倒装芯片芯
片凸点与柔性基板焊盘互连可以采用
①
各向同性导电胶
(
ICA
)加底部填
充(
Underfill
),也可采用
②
各向异性导电胶(
ACA
,
ACF
),还可以采用
③
不导电胶(
NCA
)直接压合钉头
凸点的方法。
●
理论上采用
NCA
最为直接高效,但存在一定的局限性和可靠性
问题。
●
而采用
ICA
,优点是成本低,固化不需要加压。操作工艺
步骤繁琐,难
以降低成本,通常固化时间长,难以提高生产速度。
值得一提的是若采用芯片引线框架的形式,使用快速固化的
ICA
是首选。
●
通常是
使用低成本、快速固化的
ACF
和
AC
A
具体做法是用普通漏版印刷技术在天线基板焊盘相应位置涂刷一层
< br>
ACA
,利用倒装芯片贴片机将芯片贴放到对应位置,
然后热压固化。
7 / 24
ACA互连工艺过程:
——
〉
——
〉
——
〉
8
/ 24
四、电子标签
ACA
封装的可靠性测试
1
、机械性能测试
< br>①
天线基材
-
天线基材
(0.050mm PET
Film)
剪切拉伸
试验
(非标准测试方法)
初步估计采用
ACA
封装的粘结性能,本试验考察
对柔性天
线基材(
PET
Film
)的粘接(因为相比较芯片、金属线路
而言,高分子薄膜难粘)
实验方法:
将
PET
切成
10mm
宽小长条,在一端用
ACA
点
胶粘接(点胶量及热压封装工艺与
RFID
芯片完全一致),
用桌面拉伸试验机测其拉伸强度,如下图。
9 / 24
粘结结构示意图:
F
F
10 / 24
热压机
11 / 24
桌面拉伸试验机
12 / 24