芯創(chuàng)益Ownlkes是一家擁有芯片微電子封裝的RIFD標(biāo)簽廠(chǎng)家，今天 芯創(chuàng)益Ownlkes為你釋詮RFID標(biāo)簽生產(chǎn)所需要注意的事項(xiàng)和RFID標(biāo)簽的主要構(gòu)成：底材、天線(xiàn)、芯片組成。

一、RFID面材/底材

1、RFID標(biāo)簽面材選用

     在選用RFID標(biāo)簽的同時(shí)，我們還要考慮標(biāo)簽與環(huán)境因素會(huì)帶來(lái)什么樣的影響，我們也要清楚的知道如何選擇嚴(yán)苛環(huán)境使用的RFID標(biāo)簽和嚴(yán)酷的應(yīng)用環(huán)境與標(biāo)簽的選擇。
     在研發(fā)一個(gè)新的RFID標(biāo)簽之前，無(wú)論該標(biāo)簽將用于任何市場(chǎng)或項(xiàng)目，標(biāo)簽制造商都必須清楚了解應(yīng)用需求，用戶(hù)期望，使用環(huán)境以及有關(guān)的行業(yè)認(rèn)證等，這些因素幫助我們決定標(biāo)簽將要使用的材料。堅(jiān)硬的材料不一定適合每個(gè)應(yīng)用，而一些柔軟的材料也未必能夠?yàn)闃?biāo)簽提供適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。
1)、關(guān)于標(biāo)簽的重要特性：
1. 材料的強(qiáng)度：指材料自身承載能力的重要指標(biāo)；
2. 材料的硬度和彈性：這2項(xiàng)指標(biāo)都與材料在承載重量后的伸縮性有關(guān)，硬度代表材料的伸縮能力而彈性則體現(xiàn)出材料恢復(fù)到原來(lái)形狀和大小的能力；
3. 材料的延展性：代表材料變形或能夠拉長(zhǎng)的程度；
4. 材料的韌性：表示材料在塑性變形和斷裂過(guò)程中吸收能量的能力，
2)、應(yīng)用環(huán)境將如何影響RFID標(biāo)簽材質(zhì)的選擇
在選擇標(biāo)簽材料時(shí)需要考龐的情況：
1. 適合應(yīng)用環(huán)境的材料

2. 材料對(duì)射頻信號(hào)的影響
3. 成本效應(yīng)和投資回報(bào)率
4. 采購(gòu)和生產(chǎn)便利
5. 能夠保護(hù)標(biāo)簽免受環(huán)境損害
6. 使標(biāo)簽?zāi)陀?/span>
     舉個(gè)例子，在醫(yī)院這種非常干凈無(wú)菌的環(huán)境中，標(biāo)簽材料必須要能夠承受消毒滅菌要求，如果牽涉到植入體內(nèi)的手術(shù)，材料還必須符合人體生物相容性。也就是說(shuō)，醫(yī)療環(huán)境使用的標(biāo)簽必須要能承受反復(fù)多次化學(xué)清洗和醫(yī)療消毒循環(huán)。
    在一個(gè)標(biāo)簽的開(kāi)發(fā)過(guò)程中會(huì)碰到許多不確定因素，并且許多挑戰(zhàn)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)標(biāo)簽本身的設(shè)計(jì)要求和物理性能。

3).常用面材

    銅板紙不干膠：是以膠5261版紙或者其他紙張作為原紙，是在原紙上涂布一層白色漿料，再經(jīng)過(guò)壓光而制成的，銅板紙其表面不反光，吸墨性好?？梢試娔蛴　ｃ~版紙不干膠是RFID標(biāo)簽復(fù)合主要使用和最為常見(jiàn)的紙張之一，基本上的RFID標(biāo)簽生產(chǎn)都可以用銅板紙來(lái)印刷復(fù)合。

PET不干膠：PET主要原料對(duì)乙二醇（EG）和對(duì)苯二甲酸(PTA)大量用作纖維，可分為非工程塑料級(jí)和工程塑料級(jí)兩大類(lèi),具有優(yōu)良的特性(耐熱性、耐化學(xué)藥品性。強(qiáng)韌性、電絕緣性、安全性等)，價(jià)格便宜。

2、底紙：

    格拉辛紙（GLASSINE/SCK0：底紙質(zhì)地致密、均勻，具很好的內(nèi)部強(qiáng)度和透光度有耐高溫，防潮，防油等功能， 一般RFID標(biāo)簽打印機(jī)通常回使用格拉辛底紙，因?yàn)镽FID標(biāo)簽打印機(jī)需要跟蹤定位，要求材料底紙半透明。

二、RFID標(biāo)簽天線(xiàn)

       RFID天線(xiàn)層是主要的功能層，其目的是傳輸最大的能量進(jìn)出標(biāo)簽芯片。與傳統(tǒng)蝕刻法，繞線(xiàn)法相比，rfid標(biāo)簽天線(xiàn)的直接印制法大大節(jié)約了成本。

1.RFID標(biāo)簽天線(xiàn)的傳統(tǒng)制造工藝

　?、俨捎梦g刻方式加工制備標(biāo)簽天線(xiàn)

　　天線(xiàn)在蝕刻前應(yīng)先印刷上抗蝕膜，首先將PET薄膜片材兩面覆上金屬(如銅、鋁等)箔;然后采用印刷法(絲網(wǎng)印刷，凹印等)或光刻法，在基板雙面天線(xiàn)圖案區(qū)域印刷抗蝕油墨，用以保護(hù)線(xiàn)路圖形在蝕刻中不被溶蝕掉：然后進(jìn)行蝕刻，即將印刷油墨圖案已固化的片材浸入蝕刻液中，溶蝕掉未印刷抗蝕油墨層區(qū)域的金屬;然后再去除薄膜片材天線(xiàn)圖案金屬層上的抗蝕刻油墨，這樣就得到了標(biāo)簽天線(xiàn)?；蛘卟捎霉饪谭?，在覆銅基板表面預(yù)先涂布光敏抗蝕膜，并用相應(yīng)的掩膜覆合曝光，經(jīng)過(guò)顯影腐蝕，除去版上殘留抗蝕膜，就得到一個(gè)完整的天線(xiàn)圖形。

　?、诶@線(xiàn)法制備標(biāo)簽天線(xiàn)工藝

　　目前。銅導(dǎo)線(xiàn)繞制RFID標(biāo)簽天線(xiàn)的制造工藝通常是使用自動(dòng)繞線(xiàn)機(jī)進(jìn)行，即直接在底基載體薄膜上繞上涂覆了絕緣漆，并使用低熔點(diǎn)烤漆的銅線(xiàn)作為RFID標(biāo)簽天線(xiàn)的基材，最后用黏合劑對(duì)導(dǎo)線(xiàn)與基材進(jìn)行機(jī)械固定。其工藝流程如圖4所示。該方法可靠性較高，但對(duì)于RF19電子標(biāo)簽來(lái)說(shuō)成本太高。

2.rfid標(biāo)簽天線(xiàn)印制工藝

　　基于傳統(tǒng)標(biāo)簽天線(xiàn)制備方法中存在的污染環(huán)境、成本較高的弊端，且工藝復(fù)雜，成品制作時(shí)間長(zhǎng)，必將被新的工藝所替代。采用印刷方式直接印制RFID標(biāo)簽天線(xiàn)是一種環(huán)保節(jié)能、低成本的制造工藝?，F(xiàn)有可行的印制RFID標(biāo)簽天線(xiàn)的印刷方式有絲網(wǎng)印刷和噴墨印刷。

　?、俳z網(wǎng)印刷法制備天線(xiàn)

       絲網(wǎng)印刷是使用模版直接印刷的過(guò)程，即用導(dǎo)電油墨直接印刷在紙基或塑料薄膜卷材上，其一般工藝流程為：

　　標(biāo)簽天線(xiàn)的絲網(wǎng)印刷就是把導(dǎo)電油墨由網(wǎng)版的另一側(cè)以刮板將油墨掃壓過(guò)網(wǎng)版，而油墨則穿透過(guò)網(wǎng)版上天線(xiàn)圖樣的網(wǎng)孔間隙，粘印在被印刷的底材上。在進(jìn)行RFID的標(biāo)簽天線(xiàn)印刷時(shí)，由于不同工作頻率的RFID標(biāo)簽的天線(xiàn)線(xiàn)圈將對(duì)應(yīng)不同的圈數(shù)，線(xiàn)圈厚度和每一圈之間的距離(如HF波段使用13.56MHz的芯片，通常它要求線(xiàn)圈圈數(shù)為6，厚度約為20um：UHF波段使用868MHz和950MHz的芯片，線(xiàn)圈截面厚度約為4um)，故所印刷的墨層厚度、每一道線(xiàn)的寬度和干燥后的圖形輪廓都有嚴(yán)格的允差范圍(如兩次重疊套印的誤差必須在0.1mm之內(nèi))。

　　網(wǎng)版印刷的墨層厚度最多可以達(dá)到100um，是柔印、膠印和凹印的幾倍，這對(duì)于用導(dǎo)電油墨印刷標(biāo)簽天線(xiàn)是十分有利的。在實(shí)際印刷電路生產(chǎn)中，墨層厚度的要求一般在8～12um，其干燥則可以采用UV，IR及熱風(fēng)等方式來(lái)完成。

　?、趪娔∷⒎ㄖ苽涮炀€(xiàn)

　　絲網(wǎng)印刷在一定程度上節(jié)約了成本，但其油墨采用70%左右的高銀含量的導(dǎo)電銀漿，得到15～20um之間的天線(xiàn)，屬于厚膜印刷方式，成本高，且印刷過(guò)程中有溶劑排放，墨層柔順性較差。采用噴墨打印機(jī)制備導(dǎo)電線(xiàn)路，只需要根據(jù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的圖案，由噴墨打印機(jī)的噴頭將導(dǎo)電墨水噴涂到基板上而形成導(dǎo)電線(xiàn)路。噴墨印刷方式作為非傳統(tǒng)印刷，在天線(xiàn)制作方面由于其制作周期短、無(wú)污染、成本低等特性被廣泛關(guān)注。國(guó)內(nèi)外很多知名院校、研究所長(zhǎng)期致力于噴墨導(dǎo)電墨水的研究，取得了顯著的成就。北京印刷學(xué)院以李露海教授為帶頭人的科研團(tuán)隊(duì)成功研制出導(dǎo)電膜厚度在1um左右，電阻達(dá)到1Ω左右的噴墨導(dǎo)電墨水：美國(guó)Kovio公司在2008年推出了用噴墨打印納米硅墨水制備的FFD，成為噴墨打印墨水第一個(gè)商業(yè)成功的案例;韓國(guó)順天大學(xué)2009年研制出基于碳納米管墨水的全印刷1-bit射頻標(biāo)簽。

采用噴墨印刷來(lái)進(jìn)行RFID標(biāo)簽的制作可分為3種方式：

①使用噴墨印刷方式把抗蝕油墨、阻焊油墨和字符油墨等噴射到覆銅板上，經(jīng)過(guò)固化后得到成品;

②采用含有納米金屬顆粒的導(dǎo)電墨水直接將電路圖形噴在聚酯片基上，經(jīng)過(guò)低溫?zé)汗袒?，形成電路?/span>

③通過(guò)采用相應(yīng)特性的墨水，采用噴墨印刷的方法制造RFID標(biāo)簽中的電容器及電阻器等電子器件。與傳統(tǒng)的印刷方式相比。采用噴墨印刷的方式可以達(dá)到更快的生產(chǎn)速度，印刷成本也有所降低，更重要的是能夠增加其布線(xiàn)密度，從而提高成品質(zhì)量。

三、RFID芯片（晶源wafer）

      晶源(wafer)，是制造各式電腦芯片的基礎(chǔ)。我們可以將芯片制造比擬成用樂(lè)高積木蓋房子，藉由一層又一層的堆疊，完成自己期望的造型(也就是各式芯片)。

      在固體材料中，有一種特殊的晶體結(jié)構(gòu)──單晶(Monocrystalline)。它具有原子一個(gè)接著一個(gè)緊密排列在一起的特性，可以形成一個(gè)平整的原子表層。因此，采用單晶做成晶圓，便可以滿(mǎn)足以上的需求。然而，該如何產(chǎn)生這樣的材料呢，主要有二個(gè)步驟，分別為純化以及拉晶，之后便能完成這樣的材料。

接下來(lái)我們就進(jìn)去重點(diǎn)，來(lái)看看IC芯片是如何制造的?

      首先，我們先來(lái)了解下什么是IC芯片?IC，全名積體電路(Integrated Circuit)，由它的命名可知它是將設(shè)計(jì)好的電路，以堆疊的方式組合起來(lái)。藉由這個(gè)方法，我們可以減少連接電路時(shí)所需耗費(fèi)的面積。

      具體是如何制造的呢?試想一下，如果要以油漆噴罐做精細(xì)作圖時(shí)，我們需先割出圖形的遮蓋板，蓋在紙上。接著再將油漆均勻地噴在紙上，待油漆乾后，再將遮板拿開(kāi)。不斷的重復(fù)這個(gè)步驟后，便可完成整齊且復(fù)雜的圖形。制造 IC 就是以類(lèi)似的方式，藉由遮蓋的方式一層一層的堆疊起來(lái)。

制作 IC 時(shí)，可以簡(jiǎn)單分成以下4種步驟。雖然實(shí)際制造時(shí)，制造的步驟會(huì)有差異，使用的材料也有所不同，但是大體上皆采用類(lèi)似的原理。

1、涂布光阻

     先將光阻材料放在晶圓片上，透過(guò)光罩將光束打在不要的部分上，破壞光阻材料結(jié)構(gòu)。接著，再以化學(xué)藥劑將被破壞的材料洗去。

2、蝕刻技術(shù)

     將沒(méi)有受光阻保護(hù)的硅晶圓，以離子束蝕刻。

3、光阻去除

      使用去光阻液將剩下的光阻溶解掉，如此便完成一次流程。

4、最后便會(huì)在一整片晶圓上完成很多 IC 芯片，接下來(lái)只要將完成的方形 IC 芯片剪下，便可送到封裝廠(chǎng)做封裝。

     看完上面的制造方法，你肯定會(huì)問(wèn)封裝是什么?

     經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的流程，從設(shè)計(jì)到制造，終于獲得一顆 IC 芯片了。然而一顆芯片相當(dāng)小且薄，如果不在外施加保護(hù)，會(huì)被輕易的刮傷損壞。此外，因?yàn)樾酒某叽缥⑿?，如果不用一個(gè)較大尺寸的外殼，將不易以人工安置在電路板上。

     目前常見(jiàn)的封裝有兩種，一種是電動(dòng)玩具內(nèi)常見(jiàn)的，黑色長(zhǎng)得像蜈蚣的 DIP 封裝，另一為購(gòu)買(mǎi)盒裝 CPU 時(shí)常見(jiàn)的 BGA 封裝。