專利名稱：一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子標(biāo)簽的制造工藝，尤其涉及一種RFID電子標(biāo)簽的倒封裝工藝。
背景技術(shù)：
RFID是射頻識(shí)別技術(shù)的英文(Radio Frequency Identification)的縮寫。射頻識(shí)別技術(shù)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。目前，我國射頻識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用處于初級(jí)發(fā)展階段，存在技術(shù)水平不高，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不完整等諸多問題。同時(shí)，我國射頻識(shí)別技術(shù)又擁有廣闊的發(fā)展前景和巨大的市場(chǎng)潛力。相對(duì)與條碼技術(shù)而言，射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用的推廣將是我國自動(dòng)識(shí)別行業(yè)的一場(chǎng)技術(shù)革命。
射頻識(shí)別技術(shù)是一項(xiàng)利用射頻信號(hào)通過空間耦合(交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng))實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識(shí)別目的的技術(shù)。射頻識(shí)別系統(tǒng)通常由電子標(biāo)簽(射頻標(biāo)簽)和閱讀器組成。電子標(biāo)簽內(nèi)存有一定格式的電子數(shù)據(jù)，常以此作為待識(shí)別物品的標(biāo)識(shí)性信息。應(yīng)用中將電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物品上，作為待識(shí)別物品的電子標(biāo)記。閱讀器與電子標(biāo)簽可按約定的通信協(xié)議互傳信息，通常的情況是由閱讀器向電子標(biāo)簽發(fā)送命令，電子標(biāo)簽根據(jù)收到的閱讀器的命令，將內(nèi)存的標(biāo)識(shí)性數(shù)據(jù)回傳給閱讀器。這種通信是在無接觸方式下，利用交變磁場(chǎng)或電磁場(chǎng)的空間耦合及射頻信號(hào)調(diào)制與解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
電子標(biāo)簽具有各種各樣的形狀，但不是任意形狀都能滿足閱讀距離及工作頻率的要求，必需根據(jù)系統(tǒng)的工作原理，即磁場(chǎng)耦合(變壓器原理)還是電磁場(chǎng)耦合(雷達(dá)原理)，設(shè)計(jì)合適的天線外形及尺寸。電子標(biāo)簽通常由標(biāo)簽天線(或線圈)及標(biāo)簽芯片組成。標(biāo)簽芯片即相當(dāng)于一個(gè)具有無線收發(fā)功能再加存貯功能的單片系統(tǒng)(SoC)。從純技術(shù)的角度來說，射頻識(shí)別技術(shù)的核心在電子標(biāo)簽，閱讀器是根據(jù)電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)而設(shè)計(jì)的。雖然，在射頻識(shí)別系統(tǒng)中電子標(biāo)簽的價(jià)格遠(yuǎn)比閱讀器低，但通常情況下，在應(yīng)用中電子標(biāo)簽的數(shù)量是很大的，尤其是物流應(yīng)用中，電子標(biāo)簽由可能是海量并且是一次性使用的，而閱讀器的數(shù)量則相對(duì)要少的多。
倒邦定技術(shù)已應(yīng)用在液晶顯示屏引出線工藝，而用此技術(shù)常用ACF膠帶膜進(jìn)行操作，生產(chǎn)成本高，并且中國大陸沒有此設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備大約在一千多萬元人民幣，對(duì)于資本少的廠商無法接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種投資少、生產(chǎn)成本低的電子標(biāo)簽的倒封裝工藝。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟(1)導(dǎo)電粒子的制備，(2)ACA膠水的制備，(3)工件的滴膠半固化，(4)RFID芯片的假壓，(5)倒邦定固化。
所述的導(dǎo)電粒子的制備包括以下工藝步驟首先選取硬性材料作為導(dǎo)電粒子的芯核，經(jīng)去油清洗、敏化、活化、磷化處理后，再經(jīng)化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金或電鍍金，最后經(jīng)清洗脫水，得到導(dǎo)電粒子備用。
所述的硬性材料選自鎳粉、金剛沙粉、陶瓷粉或玻璃粉中的一種或多種，該材料的平均粒徑為3～5μm。
所述的ACA膠水的制備包括以下工藝步驟選用固體環(huán)氧或酚醛樹脂，用有機(jī)溶劑溶解，制成液態(tài)的環(huán)氧或酚醛膠體，將固化劑與促進(jìn)劑同樣用有機(jī)溶劑溶解，并按固化劑∶促進(jìn)劑∶環(huán)氧或酚醛樹脂＝0.1～5∶0.1～5∶100的重量比混合，在該混合膠液中加入導(dǎo)電粒子，該導(dǎo)電粒子的加入量為每立方毫米膠液500～700粒。
所述的固化劑與促進(jìn)劑選自雙氰雙胺、三氟化硼單乙胺、癸肼、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二元酸酰肼、咪唑衍生物。
所述的工件滴膠半固化工藝包括將ACA膠水，用針筒點(diǎn)膠機(jī)滴或用絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在要求邦定的工件位置上，用80℃～100℃溫度熱風(fēng)或底板加熱，把膠水中的溶劑蒸發(fā)掉，在工件邦定的位置上留下一點(diǎn)膠跡。
所述的RFID芯片的假壓工藝包括把工件放到底板為80℃～100℃的加熱板上，使膠體熔化，將RFID芯片凸點(diǎn)向下正對(duì)膠跡方向壓入，使RFID芯片粘在工件膠跡上，稱為假壓。
所述的倒邦定固化工藝包括在假壓完成后，將工件放到倒邦定臺(tái)上，并在RFID芯片上放置緩沖耐熱薄膜，用180℃～250℃的熱頭壓RFID芯片，保持3～4秒鐘，使ACA膠水瞬間固化，從而得到一種倒封裝的電子標(biāo)簽產(chǎn)品。
所述的緩沖耐熱薄膜可選自聚四氟乙烯、硅橡膠、聚酰亞胺材料中的一種。
所述的鎳粉作為導(dǎo)電粒子的芯核，可以在垂直磁場(chǎng)下使導(dǎo)電粒子立起來進(jìn)行倒邦定工藝操作。
本發(fā)明RFID的倒封裝特殊工藝，用此工藝可以在鋁箔天線、銅箔天線、印刷電路板、金屬支架上直接將RFID裸片邦定上去，而不需要硅鋁線用正邦定的方式進(jìn)行，工序可以大量簡化，人工可以大量節(jié)約；RFID裸片倒封裝最大的特點(diǎn)是厚度比正封裝來得薄，可以制成各種薄型智能卡，也可以制成各種紙標(biāo)簽。
本發(fā)明工藝，避開了用ACF膠帶，而采用自制的ACA特種膠水，用簡單的機(jī)械設(shè)備就可達(dá)到倒封裝RFID裸片的目的；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明投資少，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。


圖1為本發(fā)明倒封裝工藝示意圖；圖中1-RFID芯片(裸片)，2-ACA膠水，3-鋁箔(也可以是銅箔)，4-絕緣基材(PET等)，5-緩沖高溫膜，6-熱壓頭，7-RFID芯片(裸片)的導(dǎo)電凸點(diǎn)。
圖2為是ACA膠水單向?qū)щ姷脑硎疽鈭D；圖中8-硬性材料，外包覆鎳、金的導(dǎo)電粒子，9-單組份環(huán)氧膠粘劑。
圖3為導(dǎo)電粒子的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中10-硬性材料芯核(可以是鎳粉或金剛砂粉)，11-化學(xué)鍍的磷鎳合金，12-化學(xué)鍍的金層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明倒封裝工藝可以分為(a)導(dǎo)電粒子的制備、(b)ACA膠水的制備、(c)工件的滴膠半固化、(d)RFID裸片的假壓、(e)倒邦定固化五個(gè)部分，下面進(jìn)行分別說明導(dǎo)電粒子的制備由于此導(dǎo)電粒子用得非常少，可以一次制備很多，今后分多次使用，由于采用鋁質(zhì)材料作為RFID的鋁箔腐殖天線成本低，目前是常用的做法，而鋁是活潑金屬，暴露在空氣中很快與氧氣產(chǎn)生一層三氧化二鋁，這氧化膜層是絕緣的，要從鋁箔表面引出導(dǎo)電點(diǎn)，必須刺破氧化層膜，所以要選用硬性材料作為導(dǎo)電粒子的芯核，選用鎳粉、金剛砂粉、陶瓷粉、玻璃粉均可以，要求平均粒徑在3～5μm，選用的硬性材料粉末經(jīng)如下工藝進(jìn)行化學(xué)鍍金，所有工序均在超聲波空化條件下進(jìn)行硬性材料粉末→去油清洗→敏化→活化→磷化處理→化學(xué)鍍鎳→化學(xué)鍍金或電鍍金→清洗脫水→導(dǎo)電粒子備用。
ACA膠水的備制選用固體環(huán)氧樹脂，用溶劑溶解，制成液態(tài)的環(huán)氧膠體，把潛伏性固化劑與促進(jìn)劑用溶劑溶解，按比例混合到膠體中攪拌，加入上述制備的導(dǎo)電粒子，加入量是個(gè)關(guān)鍵，平均在每立方mm膠液中有600粒導(dǎo)電粒子，太多會(huì)變成是各方向?qū)щ姷膶?dǎo)電膠，太少有可能RFID裸片的凸點(diǎn)沒有機(jī)會(huì)碰到導(dǎo)電粒子，造成倒邦定接觸不良。
工件的滴膠半固化用上述制備的ACA膠水，用針筒點(diǎn)膠機(jī)滴在要求邦定的工件位置上，用80℃～100℃溫度熱風(fēng)或底板加熱，把膠水中的溶劑蒸發(fā)掉。在工件邦定的位置上留下一點(diǎn)膠水的固體(膠跡)。
RFID裸片的假壓把工件放到底板為80℃～100℃的加熱板上，使膠體熔化，將RFID裸片凸點(diǎn)向下對(duì)正方向壓入，不可左右前后移動(dòng)，使RFID裸片粘在工件膠跡上，由于沒有固化，但芯片已經(jīng)粘住，可以稱為假壓，作為臨時(shí)固定。
倒邦定固化
在假壓完成后，將工件放到倒邦定臺(tái)上，用一定的壓力F(以不破壞RFID裸片為準(zhǔn))，用200℃的熱頭壓RFID裸片，并且保持3～4秒鐘，使自制的ACA膠水瞬間固化，此工序是關(guān)鍵工藝；由于RFID裸片是硅材料，比較脆性，所以在熱頭與RFID裸片之間加入緩沖耐200℃的薄膜，此薄膜作用；一方面是防止RFID裸片碎裂，另一方面防止ACA膠液與熱頭碰到，起到隔粘作用。
以上是本發(fā)明倒封裝的特殊工藝，主要的工作機(jī)理是如圖2，利用控制粘接膠液中導(dǎo)電粒子的多少，使固化后，水平方向(沒有受到壓力的方向)由于導(dǎo)電粒子疏，不能組成導(dǎo)電鏈，所以水平方向不導(dǎo)通，RFID芯片引出端就不會(huì)短路，而垂直方向由于RFID芯片的引出端凸點(diǎn)的存在，在加壓時(shí)總能碰到幾粒導(dǎo)電粒子，使導(dǎo)電粒子上下導(dǎo)電導(dǎo)通，由于導(dǎo)電粒子芯核采用硬性材料，如圖3，在壓下RFID芯片時(shí)，凸點(diǎn)下的導(dǎo)電粒子能夠刺破鋁箔表面的氧化層，使凸點(diǎn)與鋁箔內(nèi)的金屬導(dǎo)通，另外由于采用大量的溶劑溶解的固體環(huán)氧樹脂，它的固化時(shí)收縮率很大，RFID芯片與鋁箔之間有很大的內(nèi)聚力，使RFID芯片有一個(gè)可靠的接觸。
當(dāng)然也可以用針形的鎳粉作為硬性材料，用作導(dǎo)電粒子的芯核，用同樣的工藝制成的ACA膠水，由于鎳材料是鐵磁性材料，在垂直磁場(chǎng)下，滴在工件上的ACA膠水中的金包覆鎳的導(dǎo)電針形粒子，就會(huì)豎直起來，更容易刺破金屬表面的氧化層，進(jìn)入金屬內(nèi)部，制得產(chǎn)品可靠性更強(qiáng)。
用本發(fā)明倒封裝工藝，在RFID行業(yè)中非常重要，可以低成本的制造大量薄膜標(biāo)簽，本工藝有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，具有廣泛的市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求
1.一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟(1)導(dǎo)電粒子的制備，(2)ACA膠水的制備，(3)工件的滴膠半固化，(4)RFID芯片的假壓，(5)倒邦定固化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的導(dǎo)電粒子的制備包括以下工藝步驟首先選取硬性材料作為導(dǎo)電粒子的芯核，經(jīng)去油清洗、敏化、活化、磷化處理后，再經(jīng)化學(xué)鍍鎳、化學(xué)鍍金或電鍍金，最后經(jīng)清洗脫水，得到導(dǎo)電粒子備用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的硬性材料選自鎳粉、金剛沙粉、陶瓷粉或玻璃粉中的一種或多種，該材料的平均粒徑為3～5μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的ACA膠水的制備包括以下工藝步驟選用固體環(huán)氧或酚醛樹脂，用有機(jī)溶劑溶解，制成液態(tài)的環(huán)氧或酚醛膠體，將固化劑與促進(jìn)劑同樣用有機(jī)溶劑溶解，并按固化劑∶促進(jìn)劑∶環(huán)氧或酚醛樹脂＝0.1～5∶0.1～5∶100的重量比混合，在該混合膠液中加入導(dǎo)電粒子，該導(dǎo)電粒子的加入量為每立方毫米膠液500～700粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的固化劑與促進(jìn)劑選自雙氰雙胺、三氟化硼單乙胺、癸肼、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、二元酸酰肼、咪唑衍生物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的工件滴膠半固化工藝包括將ACA膠水，用針筒點(diǎn)膠機(jī)滴或用絲網(wǎng)印刷機(jī)印刷在要求邦定的工件位置上，用80℃～100℃溫度熱風(fēng)或底板加熱，把膠水中的溶劑蒸發(fā)掉，在工件邦定的位置上留下一點(diǎn)膠跡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的RFID芯片的假壓工藝包括把工件放到底板為80℃～100℃的加熱板上，使膠體熔化，將RFID芯片凸點(diǎn)向下正對(duì)膠跡方向壓入，使RFID芯片粘在工件膠跡上，稱為假壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的倒邦定固化工藝包括在假壓完成后，將工件放到倒邦定臺(tái)上，并在RFID芯片上放置緩沖耐熱薄膜，用180℃～250℃的熱頭壓RFID芯片，保持3～4秒鐘，使ACA膠水瞬間固化，從而得到一種倒封裝的電子標(biāo)簽產(chǎn)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的緩沖耐熱薄膜可選自聚四氟乙烯、硅橡膠、聚酰亞胺材料中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，其特征在于，所述的鎳粉作為導(dǎo)電粒子的芯核，可以在垂直磁場(chǎng)下使導(dǎo)電粒子立起來進(jìn)行倒邦定工藝操作。
全文摘要
本發(fā)明涉及為一種電子標(biāo)簽的倒封裝工藝，該工藝包括以下步驟(1)導(dǎo)電粒子的制備，(2)ACA膠水的制備，(3)工件的滴膠半固化，(4)RFID芯片的假壓，(5)倒邦定固化。本發(fā)明RFID的倒封裝工藝最大的特點(diǎn)是厚度比正封裝來得薄，可以制成各種薄型智能卡，也可以制成各種紙標(biāo)簽，同時(shí)本發(fā)明工藝避開了用ACF膠帶，而采用自制的ACA特種膠水，用簡單的機(jī)械設(shè)備就可達(dá)到倒封裝RFID裸片的目的；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明投資少，生產(chǎn)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101025796SQ20061002392
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月17日
發(fā)明者李樹群, 施幻成, 李恒 申請(qǐng)人:李樹群, 施幻成