CN103927578A - 一种电子标签及其制备和应用 - Google Patents

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杨兆国
王庆军
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    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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Abstract

本发明涉及电子器件领域，具体公开了一种电子标签及其制备和应用。本发明的电子标签，包括电子标签芯片以及电子标签天线，所述电子标签芯片是采用晶圆级芯片封装技术进行二次封装的晶圆，通过二次封装的所述晶圆含有导电联结点；所述电子标签天线由下至上依次包括承印物、催化油墨线路层以及铜线路层；所述导电联结点与所述铜线路层之间实现导电连接。本发明的电子标签具有体积小，成本低、制备方法简单，并且电子标签质量较好等优点。

Description

一种电子标签及其制备和应用
技术领域
本发明涉及电子器件领域，具体公开了一种电子标签及其制备和应用。
背景技术
电子标签又称RFID(Radio Frequency Identification)射频识别，是一种非接触式的自动识别技术。通过相距几厘米到几十米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内存储的信息，识别电子标签所代表的物品、人和器具的身份，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。与其他常用的自动识别技术如条形、二维码和磁条一样，无线射频识别技术也是一种自动识别技术。每一个目标对象在射频读卡器中对应唯一的电子识别码（UID），附着在物体上标识目标对象，如纸箱、货盘、医药、高档化妆品、酒类、服装、珠宝或者包装箱等。射频读卡器从电子标签上读取识别码。可以起到跟踪、检查数量和防伪的目的。基本的RFID系统由三部门组成：天线、带RFID解码器的收发器和RFID电子标签。
随着技术逐步成熟，电子标签在身份识别、物流管理、产品追踪及追溯、防伪等领域的应用逐步推广开来，为人类生活带来了极大的便利。然而，成本始终是拓展电子标签应用的主要障碍，低成本、高可靠性和远读写距离始终是电子标签产业发展的瓶颈。
传统的电子标签封装与标签天线的选择密切相关。传统的电子标签有三类，分别为：采用绕制天线的引线键合封装；采用印刷天线的倒装芯片导电胶封装；采用蚀刻天线基板的倒装芯片导电胶封装或者模块铆接封装。倒装芯片的凸点与柔性基板焊盘互联采用①各向同性导电胶（ICA）加底部填充（Underfill）②各向异性导电胶（ACA，ACF）③不导电胶（NCA）直接压和钉头凸点的方法。具体作法是用倒装贴片机将电子标签（DIE）从晶圆盘（Wafer）上用吸嘴吸起，然后再把这个电子标签晶片180度翻转，再把电子标签晶片定位到已经点了导电胶水的天线上，经过加温加压将天线和电子标签晶片连接在一起。绕制天线因其效率低下，加工成本偏高，因此作为电子标签使用受到限制。而印刷天线通常采用导电银浆作为导电材料，但是银迁移造成天线的断路和短路的问题始终得不到很好的解决而且银浆成本很高。铜刻蚀天线因其成本高昂因此在电子标签行业除了及其特殊的应用外已经很难见到铜刻蚀天线制做的电子标签。铝刻蚀天线因其成本较低目前是市场的主流天线。但是铝刻蚀天线的读写距离不够理想，不能制作直径小于20mm的天线，而且其线宽目前只能做到0.12mm以上极大的限制了它的应用。现有的标签采用导电胶点胶作为天线和晶面的导电连接，不仅导电胶成本高昂而且导电胶以树脂作为载体抗环境老化能力会随着时间的推移而恶化，点胶工艺则限制了生产的效率，增加了生产成本，而且相应倒贴片的设备非常昂贵。
专利CN201010600510.4提到使用SMT锡膏链接的工艺，在RFID基板上放置锡膏，将RFID芯片置于RFID基板上通过锡膏链接倒封装在RFID基板上，采用固定胶强化芯片和基板的结合强度。但是现有的RFID芯片直径最小已达至0.5mm，芯片的PAD直径更是小于0.08mm，在如此小的面积上实现锡焊链接的工艺是不现实的。常用的RFID基板为铝刻蚀基板，基板本身不存在锡焊的可行性。如果采用铜刻蚀基板成本过于高昂，没有实用的价值。专利笼统地提出了SMT锡焊的过程，没有考虑焊接的可行性、成本和对基板材料的要求，没有实施案例。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新的可大批量自动化生产的电子标签，以及新的电子标签的制备方法和应用。本发明的电子标签体积小，成本低、制备方法简单，并且电子标签的质量较好。
本发明首先公开了一种电子标签，包括电子标签芯片以及电子标签天线；所述电子标签芯片是采用晶圆级芯片封装技术进行二次封装的晶圆，所述二次封装的晶圆含有导电联结点；所述电子标签天线由下至上依次包括承印物、催化油墨线路层以及铜线路层；所述导电联结点与所述电子标签天线最上层导电连接。
当电子标签天线最上层为铜线路层时，电子标签芯片的导电联结点与所述电子标签天线最上层的铜线路层导电连接。如果电子标签的铜线路层外侧还镀有镍镀层或金镀层等其他金属层时，电子标签芯片的导电联结点与电子标签天线最上层的其他金属镀层导电连接。
较优的，所述催化油墨线路层由可光聚合催化油墨制成，所述可光聚合催化油墨包括如下重量份数的原料组分：
功能材料            10-90重量份；
助还原剂            0-10重量份；
有机聚合物载体      0-10重量份；
感光可聚合齐聚物    0.1-5重量份；
感光可聚合单体      0.5-50重量份；
引发剂              0.2-6重量份；
溶剂                0-50重量份；
助剂                0~5重量份；
所述功能材料为活泼金属、金属氧化物，或者活泼金属与金属氧化物按任意重量比例混合的混合物，并且功能材料的颗粒直径在30纳米~25微米范围；所述助还原剂选自葡萄糖、甲醛、次亚磷酸钠、硼烷类物质、水合肼、氯化亚锡、氯化亚铁、氯化亚铜中的至少一种；所述有机聚合物载体为含氯聚合物、乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、聚酰胺、聚氨酯、聚酯或纤维素类聚合物；所述感光可聚合齐聚物选自聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯型齐聚物、聚醚型脂肪族型齐聚物、芳香族甲基丙烯酸酯型齐聚物中任一；所述感光可聚合单体为由不饱和羧酸和脂肪族多元醇化合物合成的酯，或者由不饱和羧酸和脂肪族多元胺合成的酰胺；所述引发剂选自芳酮、芳鎓盐、有机过氧化物、硫代化合物、六芳基双咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸盐化合物、吖嗪鎓盐化合物、茂金属化合物、活性酯化合物和含碳-卤键的化合物中的一种或多种的组合；所述溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异氟尔酮、环已酮、乙酸乙酯、乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇一异丙基醚、乙二醇一丁基醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、二乙二醇一甲醚乙酸酯、二乙二醇一乙醚乙酸酯、二乙二醇一丁醚乙酸酯、γ-丁内酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、二甘醇一甲醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、3-甲氧基-丙醇、甲氧基乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中任一；所述助剂包括分散剂（或表面活性剂）、流平剂、消泡剂、流变助剂。
更优的，所述可光聚合催化油墨包括如下重量份数的原料组分：
功能材料            60-80重量份；
助还原剂            0-3重量份；
有机聚合物载体      0-6.5重量份；
感光可聚合齐聚物    1-2.5重量份；
感光可聚合单体      2.5-12重量份；
引发剂              1.5-2.5重量份；
溶剂                0-26重量份；
助剂                0-1.5重量份。
最优的，所述可光聚合催化油墨包括如下重量份数的原料组分：
功能材料            60-80重量份；
助还原剂            0.5-3重量份；
有机聚合物载体      2.5-6.5重量份；
感光可聚合齐聚物    1-2.5重量份；
感光可聚合单体      2.5-12重量份；
引发剂              2重量份；
溶剂                4-26重量份；
助剂                0.5-1.5重量份。
功能材料：
进一步的，所述活泼金属为比铜活泼的金属。
更进一步的，所述活泼金属为铝、锰、锌、铬、铁、镍、锡中的一种或多种的组合；所述金属氧化物为氧化亚铁、氯化亚铁、氯化亚锡、氧化亚铜中的一种或多种的组合。
有机聚合物载体：
进一步的，所述含氯聚合物选自聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯乙烯-丙烯腈共聚物、氯乙烯-甲基丙烯腈共聚物、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物、偏氯乙烯-甲基丙烯腈共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物中任一。
所述乙烯基类聚合物选自聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛中任一。
所述丙烯基类聚合物选自聚丙烯腈、聚甲基丙烯腈、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯酸胺-丙烯酸烷酯共聚物、甲基丙烯酸胺-甲基丙烯酸烷酯共聚物、甲基丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(即ABS)、聚（ɑ-甲基苯乙烯）、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸异丁酯、聚甲基丙烯酸异丁酯、聚丙烯酸已酯、聚甲基丙烯酸已酯、聚丙烯酸2-乙基已基酯、聚甲基丙烯酸2-乙基已基酯、聚丙烯酸烷基酯、聚甲基丙烯酸烷基酯中任一。
本发明涉及到的聚（甲基）-R（R代表其他有机基团）的化合物均代表聚-R和聚甲基-R两种物质。
所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂中任一。
所述纤维素类聚合物选自甲基纤维素、乙基纤维素、乙酰纤维素、羟基-（C1-4-烷基）纤维素、羟甲基纤维素中任一。
感光可聚合齐聚物：
进一步的，所述聚氨酯丙烯酸酯齐聚物选自聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯低聚物、聚丁二烯丙烯酸酯低聚物、金属化的丙烯酸酯低聚物、水溶性丙烯酸酯低聚物、甲基丙烯酸酯化丙烯酸酯低聚物中任一。
感光可聚合单体
进一步的，所述由不饱和羧酸和脂肪族多元醇化合物合成的酯选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、衣康酸酯、巴豆酸酯、异巴豆酸酯、马来酸酯中任一；所述由不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物合成的酰胺选自亚甲基二丙烯酰胺、亚甲基二甲基丙烯酰胺、1，6-亚已基二丙烯酰胺、1，6-亚已基二甲基丙烯酰胺、二亚乙基三胺三丙烯酰胺、二亚甲苯基二丙烯酰胺、二亚甲苯基二甲基丙烯酰胺中任一。
更进一步的，丙烯酸酯选自乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷-（丙烯酰氧基丙基）醚、三甲醇乙烷三丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯、1，4-环已二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、三（丙烯酰氧基乙基）雷尿酸酯中任一。
更进一步的，甲基丙烯酸酯选自1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇乙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3丁二醇二甲基丙烯酸酯、已二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨醇三甲基丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、二[对-（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）苯基]二甲基甲烷、二[对-（丙烯酰氧基-乙氧基）苯基]二甲基甲烷中任一。
更进一步的，衣康酸酯选自乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1，3-丁二醇二衣康酸酯、1，4-丁二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、山梨醇四衣康酸酯中任一。
更进一步的，巴豆酸酯选自乙二醇二巴豆酸酯、1,4-丁二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山梨醇四巴豆酸酯中任一。
更进一步的，异巴豆酸酯选自乙二醇二异巴豆酸酯、1,4-丁二醇二异巴豆酸酯、季戊四醇二异巴豆酸酯、山梨醇四异巴豆酸酯中任一。
更进一步的，马来酸酯选自乙二醇二马来酸酯、三甘醇二马来酸酯、季戊四醇二马来酸酯、山梨醇四马来酸酯中任一。
本发明的光聚合引发剂可以单独使用，也可以采用两种或两种以上组合的形式使用。另外，现有的光聚合引发剂也可用于本发明的组合物中并作为本发明的引发剂。
引发剂：
进一步的，所述引发剂具体选自2，4，6，-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷(TPO)、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(UV1173)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(UV907)、1-羟基-环已基-苯基甲酮(184)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、叔丁基过氧化苯甲酸酯(TBPB)、过氧化二异丙苯(DCP)、安息香双甲醚(BDK)、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯(EPD)、二苯甲酮(BP)、4-氯二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、对位N,N-二甲氨基苯甲酸异辛酯、4-甲基二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)、2,4-二乙基噻唑酮(DETX)。
助剂：
进一步的，所述助剂包括分散剂（或表面活性剂）、流平剂、消泡剂、流变助剂。
更进一步的，分散剂采用阳离子型、阴离子型、非离子型和两性型中的一种。阳离子型优选为聚乙烯亚胺、双十八烷基双甲基氯化铵或者咪唑啉季铵盐；阴离子型优选为大豆卵磷脂；非离子型优选为脂肪醇聚氧乙烯醚；两性型优选为椰油基磺丙基甜菜碱。本发明的分散剂也可以选自硅烷偶联剂，如信越（日本）化学的KBM-403硅烷偶联剂，道康宁的偶联剂6020。
更进一步的，流平剂选自聚丙烯酸类、醋丁纤维素聚二甲基硅氧烷类、聚甲基苯基硅氧烷类、有机硅改性聚硅氧烷类和氟系列流平剂。如BYK公司的
更进一步的，消泡剂选自聚醚类、聚醚改性硅类、氟改性有机硅类、聚硅氧烷类消泡剂。如BYK公司的
更进一步的，流变助剂为触变剂，所述触变剂可采用氢化蓖麻油、纳米碳粉、纳米二氧化硅或者有机膨润土。
本发明按照可光聚合催化油墨的原料配比先将除功能材料和有机聚合物载体外的其余原料组分加入到有机聚合物载体中，再将功能材料加入到上述混合物中，然后搅拌至各原料组分分散均匀，即可获得所述可光聚合的催化油墨。然后将可光聚合催化油墨在承印物上进行印制、固化，即获得催化油墨线路层。
较优的，所述承印物选自PC、PC和ABS的共混物、PET、PVC、PI或者环氧玻纤布形成的薄膜，薄膜的厚度为0.025～0.1mm。
较优的，所述铜线路层厚度为2～20μm。
较优的，所述铜线路层上方还设有镍镀层或金镀层。所述电子标签芯片的导电联结点与所述镍镀层或金镀层之间导电连接。
更优的，所述金镀层或镍镀层的厚度为20～1000nm。
本发明所采用的电子标签芯片为采用晶圆级芯片封装技术（WL-CSP）对电子标签所用晶片进行二次封装获得。本发明所采用的晶圆级芯片封装技术（WL-CSP）为现有技术，但晶圆级芯片封装技术应用于电子标签领域还属于首次。
较优的，所述二次封装的晶圆的导电联结点金属选自镍、铜、锡、金或银。
较优的，所述导电联结点与所述铜线路层之间通过回流焊的方式实现导电连接。
更优的，所述回流焊的焊膏选用熔融温度低于150℃的低温焊锡膏。最优的，所述回流焊的焊膏选自锡银铋焊锡膏、锡铋焊锡膏或铟铋焊锡膏。
本发明第二方面公开了前述电子标签的制备方法，为采用回流焊的方法实现电子标签天线与电子标签芯片之间的导电连接。
较优的，所述电子标签制备的具体方法为：使用丝网印刷工艺将焊膏印刷在所述电子标签天线的焊盘上，将经过二次封装的晶圆倒贴装在前述印刷了焊膏的电子标签天线焊盘上，进行回流焊接。
更优的，所述焊膏的熔化温度不超过150摄氏度。
最优的，所述焊膏的印刷厚度不超过0.12mm。
更优的，所述回流焊接的最高温度不超过180℃。
最优的，回流焊过程中，回流区的停留时间不超过20s。
本发明所述二次封装的晶圆制备方法为采用现有的WL-CSP技术对电子标签所用晶片进行晶圆级封装，具体步骤如下：1）将晶片表面进行钝化处理，在钝化的晶片表面涂敷树脂，然后将遮盖PAD的区域采用光刻法去除；2）采用溅射工艺溅射一层UBM，UBM与晶片的PAD实现导电连接，对UBM进行光刻；3）重复涂敷树脂，按照重新设计的外部电路图形进行二次光刻，去除遮盖外部电路图形的部分树脂；在外部UBM上印刷或者电镀金属，获得新的导电联接点，即得到晶圆级封装晶片。
本发明采用晶圆级芯片封装技术（WL-CSP），获得的联接点面积远大于晶片PAD的面积，而且新的导电联接点具备可焊性。对晶片进行二次布线后，对二次布线的晶片进行标印、测试、卷带。本发明对晶片进行晶圆级封装，将RFID所用晶片的PAD进行重新布线和扩大接触面积，达到能够进行焊接的目的。
较优的，所述树脂为BCB或PI。
溅射的UBM与晶片的PAD实现导电链接，对UBM进行光刻时，要确保晶片PAD之间的不处于短路状态。
较优的，导电联结点的直径大于等于0.15mm，导电联结点之间的间距大于等于0.2mm。
本发明所述电子标签天线的制备步骤如下：
1）印制：使用可光聚合催化油墨在所述承印物的上表面按照所需要的线路进行印制，固化，获得催化油墨线路层；
2）在上述催化油墨线路层上通过置换法置换出一层对应的薄铜层；
3）镀铜：在所述薄铜层外侧电镀铜，烘烤，获得铜线路层；
4）后续加工或利用。
较优的，步骤1）所述印制可采用丝网印刷法、照相凹版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、凸版印刷法或者凹板印刷法等传统印刷方式印刷到承印物上。
较优的，步骤1）所述固化方法具体为紫外线固化法或者电子能束固化法。
更优的，所述紫外线固化法的条件为：紫外线发射波长380～430nm，持续固化20s～120s。优选的，紫外线发射波长390～420nm。
更优的，所述电子能束固化法的条件为控制表面能量密度20-500μJ/cm2，持续固化1s-100s。
更优的，步骤2）所述置换法为将所述印制有催化油墨线路层的绝缘基板浸入到铜的盐溶液中，通过置换反应在所述催化油墨线路层，置换出一层对应的薄铜层。
进一步的，所述铜的盐溶液为硫酸铜溶液，并且所述硫酸铜溶液的浓度为10～100g/l。
更进一步的，所述置换反应的时间为10～600s。
较优的，步骤3）所述烘烤温度为120～180℃，时间为20～120min。
由于催化油墨中含有活泼金属的颗粒，因此能够与硫酸铜溶液发生置换反应，在印制的催化油墨层上置换出一层铜的薄层。由于置换的铜层很薄，因此导电性和附着性比较差，所以在置换的薄铜层通过电镀镀上一层较厚的铜层，即为铜线路层，所述铜线路层厚度为2～20μm。
较优的，步骤4）后续加工为在所述铜线路层外侧设镍镀层或金镀层。
更优的，所述金镀层或镍镀层的厚度为20～1000nm。
本发明最后还公开了前述电子标签以及制备方法在电子标签领域的应用。
本发明的有益效果为：首先，本发明对晶片进行晶圆级封装，将RFID所用晶片的PAD进行重新布线和扩大接触面积，达到能够进行焊接的目的；其次，本发明的电子标签天线由于采用特殊设计的催化油墨，避免了现有的减成法生产过程中铜消耗量大，以及产生大量工业含金属废水污染环境等问题；最后，本发明的电子标签天线与二次封装的晶圆能够通过简单的回流焊的方式直接连接，并且连接可靠，受环境影响小，质量较好，可见，本发明的电子标签体积小，成本低、制备方法简单，并且电子标签的质量较好。
附图说明
图1：本发明电子标签封装示意图（A.电子标签芯片A1.导电联结点B.电子标签天线1.承印物2.催化油墨线路层3.铜线路层）
图2：电子标签天线示意图（1.承印物2.催化油墨线路层3.铜线路层）
图3：现有技术的经过二次封装的晶圆级封装晶片结构示意图（4.晶片5.铝焊区6.第一层BCB层7.第二层BCB层8.UBM A1.导电联结点）
图4：催化油墨电阻测试图形示意图
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1可光聚合的催化油墨的制备
下表1为本发明可光聚合催化油墨原材料的配方，其制备方法为：按照表1中的原材料配方，先将除功能材料和有机聚合物载体外的其余原料组分加入到有机聚合物载体中，再将功能材料加入到上述混合物中，然后充分搅拌至各原料组分分散均匀，即可分别获得方法1-10的可光聚合的催化油墨。
表1：可光聚合催化油墨原材料配方（原料数值单位：重量份数）
注：CN710，CN959，CNUVE151是Sartomer公司的可UV固化齐聚物；SR238，SR285，SR256是Sartomer公司的可UV单体。Darocur是Ciba公司商标。Darocur184和Darocur1173是汽巴精化公司的紫外光引发剂。金属粉末的颗粒直径在30纳米~25微米范围。
本发明催化油墨本身不具有导电性，电阻率ρ＞2×108Ω·cm，本发明可光聚合的催化油墨电阻测试图形如图4所示，由本发明催化油墨制作的印刷电路可靠，电阻率低，导电性能好，经测量样品电阻小于10欧姆（样品图形如图1为：线长1米，线宽0.4毫米）；同样图形的低温固化银浆形成的电路的电阻值大于20欧姆（厚度为5微米）。方法1-10中的功能材料、助还原剂、有机聚合物载体、感光可聚合齐聚物、感光可聚合单体、引发剂、有机溶剂以及助剂分别采用如下对应物质进行替换以及采用各对应物质相互之间的合理组合进行替换，均可获得的本发明的可光聚合的催化油墨。
功能材料采用氧化亚铁、氯化亚铁、氯化亚锡或氧化亚铜；或者铝、锰、锌、铬、铁、镍、锡中的一种金属与氧化亚铁、氯化亚铁、氯化亚锡和氧化亚铜中的一种金属氧化物以1:1的重量比进行混合的功能材料，且功能材料的颗粒直径在30纳米~25微米范围。
助还原剂选自葡萄糖、甲醛、硼烷类物质和水合肼中的至少一种替换次亚磷酸钠。
有机聚合物载体，其中，含氯聚合物中的聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、氯乙烯-（甲基）丙烯腈共聚物或偏氯乙烯-(甲基）丙烯腈共聚物替换氯乙烯醋酸乙烯共聚物。有机聚合物载体还可以替换选自乙烯基类聚合物，具体选自聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛。有机聚合物载体还可以替换选自丙烯基类聚合物，具体选自聚（甲基）丙烯腈、（甲基）丙烯腈-苯乙烯共聚物、（甲基）丙烯酸胺-（甲基）丙烯酸烷酯共聚物、（甲基）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(即ABS)、聚（ɑ-甲基苯乙烯）、聚（甲基）丙烯酸甲酯、聚（甲基）丙烯酸乙酯、聚（甲基）丙烯酸丁酯、聚（甲基）丙烯酸异丁酯、聚（甲基）丙烯酸已酯、聚（甲基）丙烯酸2-乙基已基酯和聚（甲基）丙烯酸烷基酯。有机聚合物载体中的聚酯还可以替换选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚对羟基苯甲酸酯、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂和丙烯酸树脂。有机聚合物载体中的聚酯还可以替换选自纤维素类聚合物，具体选自甲基纤维素、乙基纤维素、乙酰纤维素、羟基-（C1-4-烷基）纤维素、羟甲基纤维素。
感光可聚合齐聚物还可替换选自聚酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、改性环氧丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯低聚物、聚丁二烯丙烯酸酯低聚物、金属化的丙烯酸酯低聚物、水溶性丙烯酸酯低聚物、甲基丙烯酸酯化丙烯酸酯低聚物。
感光可聚合单体还可替换选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、衣康酸酯、巴豆酸酯、异巴豆酸酯、马来酸酯等类型的酯，或者替换选自亚甲基二丙烯酰胺、亚甲基二甲基丙烯酰胺、1，6-亚已基二丙烯酰胺、1，6-亚已基二甲基丙烯酰胺、二亚乙基三胺三丙烯酰胺、二亚甲苯基二丙烯酰胺、二亚甲苯基二甲基丙烯酰胺等不饱和羧酸与脂肪族多元胺化合物合成的酰胺单体。
其中，丙烯酸酯具体选自乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷-（丙烯酰氧基丙基）醚、三甲醇乙烷三丙烯酸酯、已二醇二丙烯酸酯、1，4-环已二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、三（丙烯酰氧基乙基）雷尿酸酯。
其中，甲基丙烯酸酯具体选自1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三甲醇乙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3丁二醇二甲基丙烯酸酯、已二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨醇三甲基丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、二[对-（3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基）苯基]二甲基甲烷、二[对-（丙烯酰氧基-乙氧基）苯基]二甲基甲烷；
其中，衣康酸酯具体选自乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1，3-丁二醇二衣康酸酯、1，4-丁二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、山梨醇四衣康酸酯；
其中，巴豆酸酯具体选自乙二醇二巴豆酸酯、1,4-丁二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山梨醇四巴豆酸酯；
其中，异巴豆酸酯具体选自乙二醇二异巴豆酸酯、1,4-丁二醇二异巴豆酸酯、季戊四醇二异巴豆酸酯、山梨醇四异巴豆酸酯；
其中，马来酸酯具体选自乙二醇二马来酸酯、三甘醇二马来酸酯、季戊四醇二马来酸酯、山梨醇四马来酸酯。
引发剂还可替换选自芳酮、芳鎓盐、有机过氧化物、硫代化合物、六芳基双咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸盐化合物、吖嗪鎓盐化合物、茂金属化合物、活性酯化合物和含碳-卤键的化合物中的一种或多种的组合，具体选自2，4，6，-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化磷(TPO)、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗啉基-1-丙酮(UV907)、异丙基硫杂蒽酮(ITX)、叔丁基过氧化苯甲酸酯(TBPB)、过氧化二异丙苯(DCP)、安息香双甲醚(BDK)、4-(N,N-二甲氨基)苯甲酸乙酯(EPD)、二苯甲酮(BP)、4-氯二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、二苯基碘鎓盐六氟磷酸盐、对位N,N-二甲氨基苯甲酸异辛酯、4-甲基二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(TPO-L)、2,4-二乙基噻唑酮(DETX)。
溶剂还可替换选自二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异氟尔酮、环已酮、乙酸乙酯、乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇一异丙基醚、乙二醇一丁基醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、二乙二醇一甲醚乙酸酯、二乙二醇一乙醚乙酸酯、二乙二醇一丁醚乙酸酯、γ-丁内酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、二甘醇一甲醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、3-甲氧基-丙醇、甲氧基乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜。本发明的可光聚合的催化油墨中可以含有有机溶剂，也可以不含有有机溶剂。
助剂还可替换选自分散剂、流平剂、消泡剂、流变助剂中的一种或多种的组合。分散剂具体选自聚乙烯亚胺、双十八烷基双甲基氯化铵或者咪唑啉季铵盐、大豆卵磷脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、椰油基磺丙基甜菜碱，或选自信越（日本）化学的KBM-403硅烷偶联剂、道康宁的偶联剂6020。流平剂选自聚丙烯酸类、醋丁纤维素聚二甲基硅氧烷类、聚甲基苯基硅氧烷类、有机硅改性聚硅氧烷类和氟系列流平剂等，具体为BYK公司的 消泡剂选自聚醚类、聚醚改性硅类、氟改性有机硅类、聚硅氧烷类消泡剂，具体选自BYK公司的流变助剂选自氢化蓖麻油、纳米碳粉、纳米二氧化硅或者有机膨润土。
实施例2电子标签天线的制备
1.电子标签天线的结构
电子标签天线结构如图2所示，包括承印物1，承印物1上表面设有催化油墨线路层2，催化油墨线路层2外侧设有铜线路层3。
2.制备方法
在厚度为0.05mm的聚对苯二甲酸乙二酯（PET）塑料膜绝缘基板（购自日本东洋坊公司）的上表面上，使用实施例1方法1的可光聚合催化油墨印制出所需要的线路图，通过电子能束固化法进行固化，固化时的表面能量密度为100μJ/cm2；将制备好的上表面印制有催化油墨线路层的聚对苯二甲酸乙二酯塑料膜绝缘基板浸没在10g/L的硫酸铜溶液中，在催化油墨线路层上置换出一层薄铜层；在上一步置换出的薄铜层外侧，通过电镀的方法电镀铜，从而在催化油墨线路层外侧得到铜线路层，最终制备获得电子标签天线。
实施例3电子标签芯片的制备
1.二次封装的晶圆的结构
二次封装的晶圆结构如图3所示，其制备步骤如下：1）将晶片4表面进行钝化处理，在钝化的晶片4表面涂敷BCB，然后将遮盖PAD的区域采用光刻法去除；2）采用溅射工艺溅射一层UBM，UBM与晶片的PAD实现导电连接，对UBM进行光刻；3）重复涂敷BCB，按照重新设计的外部电路图形进行二次光刻，去除遮盖外部电路图形的部分树脂；在外部UBM上印刷或者电镀金属，获得新的导电联接点A1，即得到晶圆级封装的二次封装的晶圆。
2.使用ST32F晶片进行二次布线。
晶片的尺寸为0.8mm，经过布线后，晶片表面有两个导电联结点，导电联结点的直径为0.2mm，间距0.48mm。
实施例4电子标签天线与电子标签芯片的导电联结
使用汉斯锡业HS-6600L低温焊锡膏，锡膏熔点为138度。将该锡膏印刷在实施例2所制备的电子标签天线上。印刷锡膏的厚度不超过0.12mm，印刷锡膏的直径为0.25mm。将经过二次封装的晶圆使用SMT设备贴装在相应天线的位置上，使用日东的8温区无铅氮气回流焊进行焊接。回流焊温区最高不超过160度，回流时间10-20s，获得的电子标签如图1所示。

Claims (10)

1.一种电子标签，包括电子标签芯片以及电子标签天线，其特征在于，所述电子标签芯片是采用晶圆级芯片封装技术进行二次封装的晶圆，所述二次封装的晶圆含有导电联结点；所述电子标签天线由下至上依次包括承印物、催化油墨线路层以及铜线路层；所述导电联结点与所述电子标签天线最上层导电连接。
2.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述催化油墨线路层由可光聚合催化油墨制成，所述可光聚合催化油墨包括如下重量份数的原料组分：
功能材料            10-90重量份；
助还原剂            0-10重量份；
有机聚合物载体      0-10重量份；
感光可聚合齐聚物    0.1-5重量份；
感光可聚合单体      0.5-50重量份；
引发剂              0.2-6重量份；
溶剂                0-50重量份；
助剂                0-5重量份；
所述功能材料为活泼金属、金属氧化物，或者活泼金属与金属氧化物按任意重量比例混合的混合物，并且功能材料的颗粒直径在30纳米～25微米范围；所述助还原剂选自葡萄糖、甲醛、次亚磷酸钠、硼烷类物质、水合肼、氯化亚锡、氯化亚铁、氯化亚铜中的至少一种；所述有机聚合物载体为含氯聚合物、乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、聚酰胺、聚氨酯、聚酯或纤维素类聚合物；所述感光可聚合齐聚物选自聚氨酯丙烯酸酯齐聚物、聚酯型齐聚物、聚醚型脂肪族型齐聚物、芳香族甲基丙烯酸酯型齐聚物中任一；所述感光可聚合单体为由不饱和羧酸和脂肪族多元醇化合物合成的酯，或者由不饱和羧酸和脂肪族多元胺合成的酰胺；所述引发剂选自芳酮、芳鎓盐、有机过氧化物、硫代化合物、六芳基双咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸盐化合物、吖嗪鎓盐化合物、茂金属化合物、活性酯化合物和含碳-卤键的化合物中的一种或多种的组合；所述溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、丙酮、丁酮、异氟尔酮、环已酮、乙酸乙酯、乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇一异丙基醚、乙二醇一丁基醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丙基乙酸酯、二乙二醇一甲醚乙酸酯、二乙二醇一乙醚乙酸酯、二乙二醇一丁醚乙酸酯、γ-丁内酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇二甲醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、二甘醇一甲醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、3-甲氧基-丙醇、甲氧基乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中任一；所述助剂包括分散剂、流平剂、消泡剂、流变助剂。
3.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述承印物选自PC、PC与ABS的共混物、PET、PVC、PI或者环氧玻纤布形成的薄膜，薄膜的厚度为0.025～0.1mm。
4.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述铜线路层厚度为2～20μm。
5.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述二次封装的晶圆的导电联结点金属选自镍、铜、锡、金或银。
6.如权利要求1所述的电子标签，其特征在于，所述导电联结点与所述电子标签天线最上层之间通过回流焊的方式实现导电连接。
7.权利要求1-6任一权利要求所述电子标签的制备方法，为使用丝网印刷工艺将焊膏印刷在所述电子标签天线的焊盘上，将经过二次封装的晶圆倒贴装在前述印刷了焊膏的电子标签天线焊盘上，进行回流焊接。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述焊膏的熔化温度不超过150℃。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述回流焊接的最高温度不超过180℃。
10.权利要求1-6任一权利要求所述电子标签以及权利要求7-9任一权利要求所述制备方法在电子标签领域的应用。
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