專利名稱：一種無源rfid的制造方法
技術領域：
本文涉及一種RFID (射頻識別)的制造方法，更具體地，涉及 一種無源RFID的制造方法。
背景技術：
RFID的英文全稱是Radio Frequency Identification, RFID射頻
識別簡單地講就是一種非接觸式的自動識別技術，它是通過射頻信號 自動識別目標對象并獲取相關數據，整個識別工作無須人工干預，可 以工作于各種惡劣環境。它主要由帶有芯片(chip)的電子標簽、讀 寫器(writer-reader)、通訊系統等部分組成。主要工作原理是電 子標簽進入讀寫器發射電磁波的磁場后，接受無線射頻信號，憑借感 應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的數據信息，讀寫器讀取信 息并解碼后，送至中央信息系統進行相關數據處理。
歐、美、日等國家依靠在技術方面的巨大優勢，他們在RFID技 術的研究與應用方面處于領導地位。無論是在專業設備的設計制造， 還是在RFID標簽的硅晶片、標簽天線設計制造、封裝、讀寫器的設 計開發等方面，均領先于其他國家和地區。在沃爾瑪、麥德龍、輝瑞 制藥、美國國防部等巨頭的推動下，在世界范圍內RFID技術的應用 發展非常迅猛。隨著閱讀器與標簽價格的降低和全球市場的擴大，射頻標識 RFID(以下簡稱RFID)的應用與日俱增。標簽既可由閱讀器供電(無源 標簽)，也可以由標簽的板上電源供電(半有源標簽和有源標簽)。由于 亞微型無源CMOS標簽的成本降低，庫存和其他應用迅速增加。 一些 評估表明，隨著無源標簽的價格持續下降，幾乎每一個售出產品的內 部都將有一個RFID標簽。由于無源RFID標簽的重要性及其獨特的工程實現的挑戰性，本文將重點研究無源標簽系統。從RFIDIC設計角度看，RFID存在兩個主要的設計約束功率 可用性/帶寬和應答器的復雜性。無源UHFRFID應答器設計要求折衷 考慮功率要求、復雜性和芯片尺寸等因素，以獲得期望的性能。 [oosi目前， 一些主要國家對UHF工業、科學和醫學(ISM)頻段的頻語分配、帶寬和輻射功率的要求差異很大。輻射功率常被定義為有效的
各向同性輻射功率(EIRP)。根據"EPC全球"標準，UHF頻段范圍從 860MHz到960MHz，允許的功率水平為4W。但不同地區對UHFISM 頻段的要求不同在北美，UHFISM頻段為902MHz到928MHz,最 大EIRP為4W;在歐洲，UHFISM頻段為865MHz到868MHz,最 大EIRP為2W;在日本，UHFISM頻段為952MHz到954MHz,最 大EIRP為4W。無源RFID標簽本身不帶電池，依靠讀卡器發送的電磁能量工作。 由于它結構簡單、經濟實用，因而獲得廣泛的應用。無源RFID標簽 由RFIDIC、諧振電容C和天線L組成，天線與電容組成諧振回路， 調諧在讀卡器的載波頻率，以獲得最佳性能。生產廠商大多遵循國際電信聯盟的規范，RFID使用的頻率有6 種，分別為135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860國930MHz(即UHF)、 2.45GHz以及5.SGHz。無源RFID主要使用前二種頻率。 [oil]我國物流行業雖然處于快速發展階段，但成本的嚴格要求有利于 物流公司業務的迅速拓展。市場上現有的RFID多數都是有源的 RFID,雖然這種RFID在適用范圍等方面具有優勢，但對于處在發展 初期的眾多物流公司而言，其成本較高，不利于把RFID這種先進的 物流技術應用和推廣到現代化的物流實踐中。
發明內容
(2) 在所述基底上貼附和刻蝕線繞電感天線； (3)使用導電油墨印刷方法在所述基底上印制印刷電路板； (4) 對所述RFID進行封裝。所述制造過程中的導電油墨印刷還可以用膠印、柔性版印刷來替 代。i:ois]所述天線的貼附是使用直接貼接、引線焊接或倒裝工藝中的任意 一種。所述封裝使用的形式是FPGA封裝形式。
圖1:本發明的無源RFID的構造圖。
圖2:本發明中MCRF355的連接方法。
圖4:無源RFID的制造方法流程框圖。
具體實施例方式本發明中，無源RFID的結構詳述如下 1.標簽(Tag，即射頻卡)由耦合元件及芯片組成，標簽含有內 置天線，用于和射頻天線進行通信。每個標簽具有唯一的電子編碼， 附著在物體上標識目標對象。 2.閱讀器(Reader):讀取(有時還可以寫入)標簽信息的設備，可 設計為手持式或固定式。 3.天線(Antemm):在標簽和閱讀器問傳遞射頻信號。該無源RFID使用在介質硅板上壓印或印刷刻腐的盤旋狀天線，
具有直接貼接在天線上的棵芯片COB，且該棵芯片直接貼接在所述天線上。所述無源RFID的閱讀器可設計為手持式或固定式。
所述COB采用IOA2封裝。所述無源RFID的存儲器數據可以托付生產廠在出廠前編程好， 也可以在現場用接觸式編程器編程。 RFID系統的基本工作流程是閱讀器通過發射天線發送一定頻 率的射頻信號，當射頻卡進入發射天線的工作區域時產生感應電流， 射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡內的內置天 線發送出去系統接收天線接收到的從射頻卡發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然
后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該卡的合 法性，針對不同設定做出相應的處理和控制，發出指令信號控制執行 機構動作。有些系統還通過閱讀器的RS232或RSR4855接口與外部 計算機(上位機主系統)連接，進行數據交換。
1033] RFID標簽天線有兩種天線形式(1)線繞電感天線；(2)在 介質基板上壓印或印刷刻腐的盤旋狀天線。天線形式由載波頻率、標 簽封裝形式、性能和組裝成本等因素決定。例如，頻率小于400KHz 時需要mH級電感量，這類天線只能用線繞電感制作；頻率在4 30MHz 時，僅需幾個碘，，幾圏線繞電感就可以，或使用介質基板上的刻腐天 線。選擇天線后，下一步就是如何將硅IC貼接在天線上。IC貼接也 有兩種基本方法(1)使用板上芯片(COB) ; (2)棵芯片直接貼 接在天線上。前者常用于線繞天線；而后者用于刻腐天線。CIB是將 諧振電容和RFID IC —起封裝在同一個管殼中，天線則用烙鐵或熔焊 工藝連接在COB的2個外接端了上。由于大多數COB用于ISO卡， 一種符合ISO標準厚度(0.76 )規格的卡，因此COB的典型厚度約為 0.4mm。兩種常見的COB封裝形式是IST采用的IOA2 ( MOA2 )和 美國HEI公司采用的World n 。棵芯片直接貼接減少了中間步驟，廣泛地用于低成本和大批量應 用。直接貼接也有兩種方法可供選擇，(1)引線焊接；(2)倒裝工 藝。采用倒裝工藝時，芯片焊盤上需制作專門的焊球，材料是金的， 高度約25價，然后將焊球倒裝在天線的印制走線上。引線焊接工藝較 簡單，棵芯片直接用引線焊接在天線上，焊接區再用黑色環氧樹脂密 封。對小批量生產，這種工藝的成本較低；而對于大批量生產，最好 采有倒裝工藝。
(1) 切割硅芯片作為無源RFID的基底；
(2) 在所述基底上貼附和刻蝕線繞電感天線；
I/T=L1+L2+Lm
圖3是MCRF360連接方法，由于它內部有一個電容，所以只需 外接2個電感就可以了，頻率計算7>式與MCRF355相同。
權利要求
1.一種無源RFID的制造方法，該方法包括以下步驟(1)切割硅芯片作為無源RFID的基底；(2)在所述基底上貼附和刻蝕線繞電感天線；(3)使用導電油墨印刷方法在所述基底上印制印刷電路板；(4)對所述RFID進行封裝。
2. 根據權利要求1的一種無源RFID的制造方法，所述制造過程中的 導電油墨印刷還可以用膠印、柔性版印刷來替代。
3. 根據權利要求1的一種無源RFID的制造方法，所述天線的貼附是 使用直接貼接、引線焊接或倒裝工藝中的任意一種。
4. 根據權利要求1的一種無源RFID的制造方法，所述封裝使用的形 式是FPGA封裝形式。
全文摘要
為了降低在物流領域現有技術中已有的有源RFID較高的成本，本發明提供了一種無源RFID的制造方法，該方法包括以下步驟(1)切割硅芯片作為無源RFID的基底；(2)在所述基底上貼附和刻蝕線繞電感天線；(3)使用導電油墨印刷方法在所述基底上印制印刷電路板；(4)對所述RFID進行封裝。
文檔編號H01L21/50GK101604406SQ200810112900
公開日2009年12月16日 申請日期2008年5月26日 優先權日2008年5月26日
發明者馬玉清 申請人:北京中食新華科技有限公司