专利名称：一种无源rfid的制造方法
技术领域：
本文涉及一种RFID (射频识别)的制造方法，更具体地，涉及 一种无源RFID的制造方法。
背景技术：
RFID的英文全称是Radio Frequency Identification, RFID射频
识别简单地讲就是一种非接触式的自动识别技术，它是通过射频信号 自动识别目标对象并获取相关数据，整个识别工作无须人工干预，可 以工作于各种恶劣环境。它主要由带有芯片(chip)的电子标签、读 写器(writer-reader)、通讯系统等部分组成。主要工作原理是电 子标签进入读写器发射电磁波的磁场后，接受无线射频信号，凭借感 应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的数据信息，读写器读取信 息并解码后，送至中央信息系统进行相关数据处理。
欧、美、日等国家依靠在技术方面的巨大优势，他们在RFID技 术的研究与应用方面处于领导地位。无论是在专业设备的设计制造， 还是在RFID标签的硅晶片、标签天线设计制造、封装、读写器的设 计开发等方面，均领先于其他国家和地区。在沃尔玛、麦德龙、辉瑞 制药、美国国防部等巨头的推动下，在世界范围内RFID技术的应用 发展非常迅猛。随着阅读器与标签价格的降低和全球市场的扩大，射频标识 RFID(以下简称RFID)的应用与日俱增。标签既可由阅读器供电(无源 标签)，也可以由标签的板上电源供电(半有源标签和有源标签)。由于 亚微型无源CMOS标签的成本降低，库存和其他应用迅速增加。 一些 评估表明，随着无源标签的价格持续下降，几乎每一个售出产品的内 部都将有一个RFID标签。由于无源RFID标签的重要性及其独特的工程实现的挑战性，本文将重点研究无源标签系统。从RFIDIC设计角度看，RFID存在两个主要的设计约束功率 可用性/带宽和应答器的复杂性。无源UHFRFID应答器设计要求折衷 考虑功率要求、复杂性和芯片尺寸等因素，以获得期望的性能。 [oosi目前， 一些主要国家对UHF工业、科学和医学(ISM)频段的频语分配、带宽和辐射功率的要求差异很大。辐射功率常被定义为有效的
各向同性辐射功率(EIRP)。根据"EPC全球"标准，UHF频段范围从 860MHz到960MHz，允许的功率水平为4W。但不同地区对UHFISM 频段的要求不同在北美，UHFISM频段为902MHz到928MHz,最 大EIRP为4W;在欧洲，UHFISM频段为865MHz到868MHz,最 大EIRP为2W;在日本，UHFISM频段为952MHz到954MHz,最 大EIRP为4W。无源RFID标签本身不带电池，依靠读卡器发送的电磁能量工作。 由于它结构简单、经济实用，因而获得广泛的应用。无源RFID标签 由RFIDIC、谐振电容C和天线L组成，天线与电容组成谐振回路， 调谐在读卡器的载波频率，以获得最佳性能。生产厂商大多遵循国际电信联盟的规范，RFID使用的频率有6 种，分别为135KHz、13.56MHz、43.3-92MHz、860國930MHz(即UHF)、 2.45GHz以及5.SGHz。无源RFID主要使用前二种频率。 [oil]我国物流行业虽然处于快速发展阶段，但成本的严格要求有利于 物流公司业务的迅速拓展。市场上现有的RFID多数都是有源的 RFID,虽然这种RFID在适用范围等方面具有优势，但对于处在发展 初期的众多物流公司而言，其成本较高，不利于把RFID这种先进的 物流技术应用和推广到现代化的物流实践中。
发明内容
(2) 在所述基底上贴附和刻蚀线绕电感天线； (3)使用导电油墨印刷方法在所述基底上印制印刷电路板； (4) 对所述RFID进行封装。所述制造过程中的导电油墨印刷还可以用胶印、柔性版印刷来替 代。i:ois]所述天线的贴附是使用直接贴接、引线焊接或倒装工艺中的任意 一种。所述封装使用的形式是FPGA封装形式。
图1:本发明的无源RFID的构造图。
图2:本发明中MCRF355的连接方法。
图4:无源RFID的制造方法流程框图。
具体实施例方式本发明中，无源RFID的结构详述如下 1.标签(Tag，即射频卡)由耦合元件及芯片组成，标签含有内 置天线，用于和射频天线进行通信。每个标签具有唯一的电子编码， 附着在物体上标识目标对象。 2.阅读器(Reader):读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可 设计为手持式或固定式。 3.天线(Antemm):在标签和阅读器问传递射频信号。该无源RFID使用在介质硅板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线，
具有直接贴接在天线上的棵芯片COB，且该棵芯片直接贴接在所述天线上。所述无源RFID的阅读器可设计为手持式或固定式。
所述COB采用IOA2封装。所述无源RFID的存储器数据可以托付生产厂在出厂前编程好， 也可以在现场用接触式编程器编程。 RFID系统的基本工作流程是阅读器通过发射天线发送一定频 率的射频信号，当射频卡进入发射天线的工作区域时产生感应电流， 射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内的内置天 线发送出去系统接收天线接收到的从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码，然
后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合 法性，针对不同设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行 机构动作。有些系统还通过阅读器的RS232或RSR4855接口与外部 计算机(上位机主系统)连接，进行数据交换。
1033] RFID标签天线有两种天线形式(1)线绕电感天线；(2)在 介质基板上压印或印刷刻腐的盘旋状天线。天线形式由载波频率、标 签封装形式、性能和组装成本等因素决定。例如，频率小于400KHz 时需要mH级电感量，这类天线只能用线绕电感制作；频率在4 30MHz 时，仅需几个碘，，几圏线绕电感就可以，或使用介质基板上的刻腐天 线。选择天线后，下一步就是如何将硅IC贴接在天线上。IC贴接也 有两种基本方法(1)使用板上芯片(COB) ; (2)棵芯片直接贴 接在天线上。前者常用于线绕天线；而后者用于刻腐天线。CIB是将 谐振电容和RFID IC —起封装在同一个管壳中，天线则用烙铁或熔焊 工艺连接在COB的2个外接端了上。由于大多数COB用于ISO卡， 一种符合ISO标准厚度(0.76 )规格的卡，因此COB的典型厚度约为 0.4mm。两种常见的COB封装形式是IST采用的IOA2 ( MOA2 )和 美国HEI公司采用的World n 。棵芯片直接贴接减少了中间步骤，广泛地用于低成本和大批量应 用。直接贴接也有两种方法可供选择，(1)引线焊接；(2)倒装工 艺。采用倒装工艺时，芯片焊盘上需制作专门的焊球，材料是金的， 高度约25价，然后将焊球倒装在天线的印制走线上。引线焊接工艺较 简单，棵芯片直接用引线焊接在天线上，焊接区再用黑色环氧树脂密 封。对小批量生产，这种工艺的成本较低；而对于大批量生产，最好 采有倒装工艺。
(1) 切割硅芯片作为无源RFID的基底；
(2) 在所述基底上贴附和刻蚀线绕电感天线；
I/T=L1+L2+Lm
图3是MCRF360连接方法，由于它内部有一个电容，所以只需 外接2个电感就可以了，频率计算7>式与MCRF355相同。
权利要求
1.一种无源RFID的制造方法，该方法包括以下步骤(1)切割硅芯片作为无源RFID的基底；(2)在所述基底上贴附和刻蚀线绕电感天线；(3)使用导电油墨印刷方法在所述基底上印制印刷电路板；(4)对所述RFID进行封装。
2. 根据权利要求1的一种无源RFID的制造方法，所述制造过程中的 导电油墨印刷还可以用胶印、柔性版印刷来替代。
3. 根据权利要求1的一种无源RFID的制造方法，所述天线的贴附是 使用直接贴接、引线焊接或倒装工艺中的任意一种。
4. 根据权利要求1的一种无源RFID的制造方法，所述封装使用的形 式是FPGA封装形式。
全文摘要
为了降低在物流领域现有技术中已有的有源RFID较高的成本，本发明提供了一种无源RFID的制造方法，该方法包括以下步骤(1)切割硅芯片作为无源RFID的基底；(2)在所述基底上贴附和刻蚀线绕电感天线；(3)使用导电油墨印刷方法在所述基底上印制印刷电路板；(4)对所述RFID进行封装。
文档编号H01L21/50GK101604406SQ200810112900
公开日2009年12月16日 申请日期2008年5月26日 优先权日2008年5月26日
发明者马玉清 申请人:北京中食新华科技有限公司