根據(jù)RAIN RFID聯(lián)盟的數(shù)據(jù)，全球每年約有250億個RFID標簽用于自動化和非接觸式識別，而且這一趨勢還在增加。在這樣的情況下，RFID制造商面臨的一項挑戰(zhàn)包括芯片貼裝工藝，即將半導(dǎo)體芯片和天線連接在一起。

為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，意大利RFID標簽和解決方案供應(yīng)商LAB ID與德國工業(yè)粘合劑公司 DELO合作。

LAB ID提供定制的UHF RFID和NFC標簽，以及結(jié)合這兩種技術(shù)的雙頻RFID標簽。該公司還提供inlay設(shè)計、軟件和硬件集成以及標簽讀取平臺等服務(wù)。公司的UHF RFID標簽主要用于物流、供應(yīng)鏈管理和倉庫管理，而NFC標簽則用于品牌保護以及通過智能手機傳輸產(chǎn)品信息。此外，DELO為汽車、光電和電子等高科技行業(yè)的應(yīng)用提供定制的粘合劑和設(shè)備。

DELO南歐銷售工程師斯蒂法諾·法里納(Stefano Farina)表示，RFID標簽的生產(chǎn)需要優(yōu)化到最小的細節(jié)，以實現(xiàn)高產(chǎn)量并滿足不斷增長的需求?！靶酒B接工藝，包括連接芯片和天線，要求很高，也存在許多挑戰(zhàn)。一個問題是由于持續(xù)的小型化趨勢，芯片變得越來越小?！?/p>

每個RFID標簽由一個芯片和一個天線組成

“如今的芯片邊緣長度僅250至600微米[0.01至0.02英寸]，厚度為75至90微米[0.003至 0.004英寸]。相比之下，人的頭發(fā)大約有70微米[0.0027英寸]厚。這就留下了一個很小的粘合區(qū)域，仍然需要高強度才能達到所需的使用壽命和耐老化性，例如所需的洗滌循環(huán)次數(shù)。良好的電接觸對于標簽的可靠運行和寬廣的讀取范圍也非常重要?！?/p>

法里納指出，流程設(shè)計也很重要?！皬男酒愋?、基板和點膠系統(tǒng)到粘合劑和最終產(chǎn)品要求，所有參數(shù)必須可重復(fù)匹配，以實現(xiàn)自動化和高效的制造過程。”為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，LAB ID采用了DELO的導(dǎo)電環(huán)氧樹脂，并已經(jīng)使用DELO的MONOPOX AC產(chǎn)品長達十多年了。

這些產(chǎn)品專為芯片連接應(yīng)用而開發(fā)，可確保最大的生產(chǎn)效率。根據(jù)法里納的說法，粘合劑具有雙重功能，它們確保將芯片立即固定在天線上并提供電接觸。粘合劑中含有沉淀在凸塊和基板之間的金屬顆粒。在固化過程之后，它們只在一個方向上專門傳導(dǎo)電流。

在生產(chǎn)中使用粘合劑之前，公司也進行了廣泛的功能測試，以確保RFID標簽的粘合質(zhì)量和耐用性。即使在模擬老化之后，測試也顯示出在讀取范圍和彎曲強度方面的良好結(jié)果。這包括在+85℃(+185℉)和85%的相對濕度下進行存儲，以及在-40℃至+85℃范圍內(nèi)進行的溫度沖擊測試。法里納說，這種粘合劑在塑料和鋁等標準基材上的模具剪切強度為50 MPa。

DELO導(dǎo)電粘合劑連接基板(天線)和芯片并建立可靠的電接觸

LAB ID在全自動芯片貼裝過程中生產(chǎn)標簽，所有步驟都在一條線上直接連續(xù)進行。首先使用高精度噴射閥，在不接觸的情況下，將粘合劑涂在天線墊上。然后從晶片上拾取芯片并將其放置在粘合劑滴上。良好的化學(xué)粘附性能可防止芯片滑動。攝像機檢查它是否正確定位和對齊，以便在必要時觸發(fā)自動調(diào)整。

下一步，通過集成在工藝中的熱電極，在200℃(392℉)下進行固化。在一到兩秒鐘內(nèi)，粘合劑完全固化，并確保與天線的電接觸。然后可以對完成的RFID inlay進行進一步的處理或相應(yīng)編碼。

RFID制造中典型的芯片貼裝工藝：半導(dǎo)體芯片的點膠、夾持和放置、熱電極固化和應(yīng)用控制

法里納說，由于粘合劑和工藝參數(shù)經(jīng)過精確調(diào)整，LAB ID的生產(chǎn)可在幾秒鐘的周期內(nèi)穩(wěn)定可靠地運行。他指出，每年有超過4億個標簽從其生產(chǎn)線上下線，不僅是含有塑料或鋁的RFID標簽，還有由紙和其他可再生原材料制成的標簽?！霸谶@種情況下，選擇用于芯片粘接工藝的DELO粘合劑在低于180℃的溫度下進行固化。”

由于對微米級精度的高要求，RFID標簽的生產(chǎn)是一個復(fù)雜的過程。不僅要確保芯片和天線固定到位的特殊粘合劑，同時要提供電接觸并滿足高功能要求。這種復(fù)雜性要求設(shè)計的工藝能夠滿足大量生產(chǎn)并仍然保持高度的可靠性。RFID供應(yīng)商和粘合劑制造商之間的密切合作對于實施高效的制造流程以及使用高性能RFID技術(shù)來支持最終用戶至關(guān)重要。