LAB ID与DELO合作进行RFID标签的芯片粘合和电接触

根据RAIN RFID联盟的数据，全球每年约有250亿个RFID标签用于自动化和非接触式识别，而且这一趋势还在增加。在这样的情况下，RFID制造商面临的一项挑战包括芯片贴装工艺，即将半导体芯片和天线连接在一起。

为了应对这一挑战，意大利RFID标签和解决方案供应商LAB ID与德国工业粘合剂公司 DELO合作。

LAB ID提供定制的UHF RFID和NFC标签，以及结合这两种技术的双频RFID标签。该公司还提供inlay设计、软件和硬件集成以及标签读取平台等服务。公司的UHF RFID标签主要用于物流、供应链管理和仓库管理，而NFC标签则用于品牌保护以及通过智能手机传输产品信息。此外，DELO为汽车、光电和电子等高科技行业的应用提供定制的粘合剂和设备。

DELO南欧销售工程师斯蒂法诺·法里纳(Stefano Farina)表示，RFID标签的生产需要优化到最小的细节，以实现高产量并满足不断增长的需求。“芯片连接工艺，包括连接芯片和天线，要求很高，也存在许多挑战。一个问题是由于持续的小型化趋势，芯片变得越来越小。”

每个RFID标签由一个芯片和一个天线组成

“如今的芯片边缘长度仅250至600微米[0.01至0.02英寸]，厚度为75至90微米[0.003至 0.004英寸]。相比之下，人的头发大约有70微米[0.0027英寸]厚。这就留下了一个很小的粘合区域，仍然需要高强度才能达到所需的使用寿命和耐老化性，例如所需的洗涤循环次数。良好的电接触对于标签的可靠运行和宽广的读取范围也非常重要。”

法里纳指出，流程设计也很重要。“从芯片类型、基板和点胶系统到粘合剂和最终产品要求，所有参数必须可重复匹配，以实现自动化和高效的制造过程。”为了应对这些挑战，LAB ID采用了DELO的导电环氧树脂，并已经使用DELO的MONOPOX AC产品长达十多年了。

这些产品专为芯片连接应用而开发，可确保最大的生产效率。根据法里纳的说法，粘合剂具有双重功能，它们确保将芯片立即固定在天线上并提供电接触。粘合剂中含有沉淀在凸块和基板之间的金属颗粒。在固化过程之后，它们只在一个方向上专门传导电流。

在生产中使用粘合剂之前，公司也进行了广泛的功能测试，以确保RFID标签的粘合质量和耐用性。即使在模拟老化之后，测试也显示出在读取范围和弯曲强度方面的良好结果。这包括在+85℃(+185℉)和85%的相对湿度下进行存储，以及在-40℃至+85℃范围内进行的温度冲击测试。法里纳说，这种粘合剂在塑料和铝等标准基材上的模具剪切强度为50 MPa。

DELO导电粘合剂连接基板(天线)和芯片并建立可靠的电接触

LAB ID在全自动芯片贴装过程中生产标签，所有步骤都在一条线上直接连续进行。首先使用高精度喷射阀，在不接触的情况下，将粘合剂涂在天线垫上。然后从晶片上拾取芯片并将其放置在粘合剂滴上。良好的化学粘附性能可防止芯片滑动。摄像机检查它是否正确定位和对齐，以便在必要时触发自动调整。

下一步，通过集成在工艺中的热电极，在200℃(392℉)下进行固化。在一到两秒钟内，粘合剂完全固化，并确保与天线的电接触。然后可以对完成的RFID inlay进行进一步的处理或相应编码。

RFID制造中典型的芯片贴装工艺：半导体芯片的点胶、夹持和放置、热电极固化和应用控制

法里纳说，由于粘合剂和工艺参数经过精确调整，LAB ID的生产可在几秒钟的周期内稳定可靠地运行。他指出，每年有超过4亿个标签从其生产线上下线，不仅是含有塑料或铝的RFID标签，还有由纸和其他可再生原材料制成的标签。“在这种情况下，选择用于芯片粘接工艺的DELO粘合剂在低于180℃的温度下进行固化。”

由于对微米级精度的高要求，RFID标签的生产是一个复杂的过程。不仅要确保芯片和天线固定到位的特殊粘合剂，同时要提供电接触并满足高功能要求。这种复杂性要求设计的工艺能够满足大量生产并仍然保持高度的可靠性。RFID供应商和粘合剂制造商之间的密切合作对于实施高效的制造流程以及使用高性能RFID技术来支持最终用户至关重要。