CN104051839B - 射频识别天线的形成方法 - Google Patents
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Abstract
一种射频识别的形成方法,包括:底层金属层,包括第一部分和第二部分;形成位于第一部分上的若干依次交替堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层均包括第一端和相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N层的第二金属层的第一端与第N层的第一金属层的第一端电连接,第N+1层的第一金属层的第二端与第N层的第二金属层第二端电连接,第N+1层的第二金属层的第一端与第N+1层的第一金属层的第一端电连接;形成将底层金属层、第一金属层和第二金属层隔离的绝缘层;形成位于第二部分上的绝缘层中的金属连接层,金属连接层与底层金属层的第二部分电连接。射频识别天线占据的体积小。
Description
技术领域
本发明涉及一种通信天线,尤其涉及一种射频识别天线的形成方法。
背景技术
RFID(射频识别:RadioFrequencyIdentification)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,作为条形码的无线版本,RFID技术具有条形码所不具备的防水、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点,其应用将给零售、物流等产业带来革命性变化。
基本的RFID系统由阅读器(Reader)与电子标签(或应答器,Transponder)两部份组成,其中电子标签(Tag):由射频识别天线及射频集成芯片组成,每个电子标签具有唯一的电子编码或者保存有约定格式的电子数据,附着在物体上标识目标对象;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。
RFID系统其工作原理为:由阅读器发射一特定频率信号给电子标签,用以驱动电子标签中的内部电路将内部的数据送出(PassiveTag,无源标签或被动标签),或者电子标签主动发送出内部的数据(ActiveTag,有源标签或主动标签),此时阅读器便依序接收电子标签发送的数据,从而达到自动识别目标对象的目的。
现有技术中射频识别天线一般是通过印刷、蚀刻、绕线或直接将导线埋入承载片等方式来制作,然后将制作好的射频识别天线与射频集成芯片封装在一起形成电子标签。其中,通过蚀刻或印刷的方式制作射频识别天线,往往需要花费较高的成本来投入相关设备的采购,并且形成的射频识别天线为平面的结构,占据较大的空间;而以绕线的方式将金属线或导线绕制形成射频识别天线,射频识别天线同样会占据较大的空间,并且由于射频识别天线尺寸较大而需要连接的射频集成芯片尺寸太小的缘故,而容易产生对位不精确及生产良品率不佳等问题。
发明内容
本发明解决的问题是怎样减小射频识别天线占据的体积。
为解决上述问题,本发明提供一种射频识别天线的形成方法,包括:提供载板,所述载板包括第一区域、和第一区域相邻的第二区域;在所述载板上形成底层金属层,所述底层金属层包括第一部分和第一部分相连接的第二部分,第一部分为载板的第一区域上,第二部分位于载板的第二区域上;形成覆盖所述载板和底层金属层的绝缘层,第一区域上的绝缘层中形成有若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层之间通过绝缘层隔离,每个第一金属层和第二金属层包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N(N≥1)层第二金属层的第一端与第N层第一金属层的第一端电连接,第N+1层第一金属层的第二端与第N层第二金属层第二端电连接,第N+1层第二金属层的第一端与第N+1层第一金属层的第一端电连接;所述第二区域上的绝缘层中形成有金属连接层,所述金属连接层的底部与底层金属层的第二部分电连接;去除所述载板,沿横跨底层金属层的第一部分和第二部分的方向,切割所述第二金属层、第一金属层、底层金属层、金属连接层和绝缘层,形成若干分立的射频识别天线,顶层的第一金属层或第二金属层的作为射频识别天线的外接第一端口,金属连接层的顶部作为射频识别天线的外接第二端口。
可选的,所述绝缘层包括若干依次堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层,所述金属连接层包括依次堆叠并且相互电连接的第一金属连接层和第二金属连接层。
可选的,所述第一层第一金属层和第一层第一金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述底层金属层和载板的第一层第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层中具有暴露出第一区域上的底层金属层的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域上的底层金属层的第二部分表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层表面形成第一层第一导电层;在第一层第一导电层上形成第一层第一光刻胶层,所述第一层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第一区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口内的第一层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第一层第一金属层,所述第一层第一金属层的与底层金属层的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第一层第一金属连接层,第一层第一金属连接层与底层金属层的第二部分电连接;去除所述第一层第一光刻胶层;刻蚀去除第一层第一金属层和第一层第一金属连接层两侧的第一层第一导电层。
可选的,所述第一层第二金属层和第一层第二金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第一层第一金属层、第一层第一金属连接层和第一层第一绝缘层的第一层第二绝缘层,所述第一层第二绝缘层中具有暴露出第一层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第一层第一金属连接层的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层的表面上形成第一层第二导电层;在第一层第二导电层上形成第一层第二光刻胶层,所述第一层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第一层第一金属层上的第一层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口中的第一层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第一层第二金属层,第一层第二金属层的与第一层第一金属层电连接的一端为第一端,第一层第二金属层的未与第一层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第一层第二金属连接层;去除所述第一层第二光刻胶层;刻蚀去除第一层第二金属层和第一层第二金属连接层两侧的第一层第二导电层。
可选的,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第一金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第二金属连接层表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口内的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第二金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第一金属连接层;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第一金属连接层两侧的第N层第一导电层。
可选的,所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第二金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第一金属连接层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第一金属连接层的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口中的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第二金属连接层;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第二金属层和第N层第二金属连接层两侧的第N层第二导电层。
可选的,所述绝缘层的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
可选的,每一层第一金属层和第二金属层的厚度为100埃~5毫米,第一绝缘层和第二绝缘层的厚度为200埃~5毫米。
可选的,还包括:提供射频集成芯片;将射频集成芯片与射频识别天线第一外接端口和第二外接端口电连接。
可选的,所述射频集成芯片包括第一接口和第二接口,通过引线键合工艺形成第一金属线和第二金属线,所述第一金属线将射频识别天线的外接第一端口与射频集成芯片的第一接口电连接,所述第二金属线将射频识别天线的外接第二端口与射频集成芯片第二接口电连接。
本发明还提供了一种射频识别天线的形成方法,包括:提供载板,所述载板包括第一区域、第二区域以及位于第一区域和第二区域之间的第三区域,第一区域和第二区域关于第三区域平面对称;在所述载板上形成底层金属层,所述底层金属层包括连接的第一部分、第二部分和第三部分,第一部分位于载板的第一区域上、第二部分位于载板的第二区域上、第三部分位于载板的第三区域上,第一部分和第二部分关于第三区域平面对称;形成覆盖所述底层金属层和载板的绝缘层,第一区域上的绝缘层中形成有若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层之间通过绝缘层隔离,每个第一金属层和第二金属层包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N(N≥1)层第二金属层的第一端与第N层第一金属层的第一端电连接,第N+1层第一金属层的第二端与第N层第二金属层第二端电连接,第N+1层第二金属层的第一端与第N+1层第一金属层的第一端电连接;第二区域上的绝缘层中形成有若干依次交替堆叠的第三金属层和第四金属层,第三金属层和第四金属层之间通过绝缘层隔离,第三金属层和第四金属均包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第三金属层的第二端与底层金属层的第二部分电连接,第N(N≥1)层的第四金属层的第一端与第N层的第三金属层的第一端电连接,第N+1层的第三金属层的第二端与第N层的第四金属层第二端电连接,第N+1层的第四金属层的第一端与第N+1层的第三金属层的第一端电连接,且同一层的第一金属层和同一层的第三金属层关于第三区域平面对称,同一层的第二金属层和同一层的第四金属层关于第三区域平面对称;去除所述载板,沿横跨底层金属层的第一部分、第二部分和第三部分的方向,切割所述第二金属层、第一金属层、第四金属层、第三金属层、底层金属层和绝缘层,形成若干分立的射频识别天线,顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,顶层的第三金属层或第四金属层作为射频识别天线的外接第二端口。
可选的,所述绝缘层包括若干依次堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层。
可选的,所述第一层第一金属层和第一层第三金属层的形成过程为:形成覆盖所述底层金属层和载板的第一层第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层中具有暴露出第一区域上的底层金属层的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域上的底层金属层的第二部分表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层表面形成第一层第一导电层;在第一层第一导电层上形成第一层第一光刻胶层,所述第一层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第一区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口和第二区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第一层第一金属层,所述第一层第一金属层的与底层金属层的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第一层第三金属层,所述第一层第三金属层的与底层金属层的第二部分电连接的一端为第二端,第一层第三金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端;去除所述第一层第一光刻胶层;刻蚀去除第一层第一金属层和第一层第三金属层两侧的第一层第一导电层。
可选的,所述第一层第二金属层和第一层第四金属层的形成过程为:形成覆盖所述第一层第一金属层、第一层第三金属层和第一层第一绝缘层的第一层第二绝缘层,所述第一层第二绝缘层中具有暴露出第一层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第一层第三金属层的第一端表面的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层的表面上形成第一层第二导电层;在第一层第二导电层上形成第一层第二光刻胶层,所述第一层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第一层第一金属层上的第一层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口和第一层第三金属层上的第一层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第一层第二金属层,第一层第二金属层的与第一层第一金属层电连接的一端为第一端,第一层第二金属层的未与第一层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第一层第四金属层,第一层第四金属层的与第一层第三金属层的电连接的一端为第一端,第一层第四金属层的未与第一层的第三金属层电连接的一端为第二端;去除所述第一层第二光刻胶层;刻蚀去除第一层第二金属层和第一层第四金属层两侧的第一层第二导电层。
可选的,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第三金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层、第N-1层第四金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第四金属层第二端表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口和第N-1层第四金属层上方的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第三金属层,所述第N层第三金属层的与第N-1层第四金属层电连接的一端为第二端,第N层第三金属层的未与第N-1层第四金属层电连接的一端为第一端;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第三金属层两侧的第N层第一导电层。
可选的,所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第四金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第三金属层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第三金属层的第一端表面的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口和第N层第三金属层上的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第四金属层,所述第N层第四金属层的与第N层第三金属层电连接的一端为第一端,所述第N层第四金属层的未与第N层第三金属层电连接的一端为第二端;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第四金属层和第N层第二金属层两侧的第N层第二导电层。
可选的,所述第一绝缘层和第二绝缘层的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
可选的,每一层第一金属层、第二金属层、第三金属层、第四金属层的厚度为100埃~5毫米,第一绝缘层和第二绝缘层的厚度为200埃~5毫米。
可选的,还包括:提供射频集成芯片;将射频集成芯片与射频识别天线的第一外接端口和第二外接端口电连接。
可选的,所述射频集成芯片包括第一接口和第二接口,通过引线键合工艺形成第一金属线和第二金属线,所述第一金属线将射频识别天线的外接第一端口与射频集成芯片的第一接口电连接,所述第二金属线将射频识别天线的外接第二端口与射频集成芯片第二接口电连接。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本发明的射频识别天线的形成方法,形成覆盖所述载板和底层金属层的绝缘层,第一区域上的绝缘层中形成有若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层之间通过绝缘层隔离,每个第一金属层和第二金属层包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N(N≥1)层第二金属层的第一端与第N层第一金属层的第一端电连接,第N+1层第一金属层的第二端与第N层第二金属层第二端电连接,第N+1层第二金属层的第一端与第N+1层第一金属层的第一端电连接;所述第二区域上的绝缘层中形成有金属连接层,所述金属连接层的底部与底层金属层的第二部分电连接。通过集成制作工艺形成射频识别天线的依次堆叠分布的第一金属层和第二金属层,减小了射频识别天线的平面占据的空间,第一金属层和第二金属层的厚度可以做得较薄,相邻层的第一金属层和第二金属层之间的距离可以较小,从而使形成的射频识别天线的体积较小,并且工艺方法相对简单。
本发明形成的射频识别天线具有左右对称的结构(同一层的第一金属层和同一层的第三金属层关于第三部分平面对称,同一层的第二金属层和同一层的第四金属层关于第三部分平面对称),有利于减小外部的噪声干扰,在接收和发送射频型号时,提高了传输的射频信号的准确度和稳定性。
附图说明
图1~图16为本发明一实施例射频识别天线的形成过程的结构示意图;
图17~图32为本发明另一实施例射频识别天线的形成过程的结构示意图。
具体实施方式
如背景技术所言,现有技术制作的射频识别天线的占据较大的空间,不利于射频识别天线和射频集成芯片一体封装。
为此,本发明实施例通过集成制作工艺形成射频识别天线,射频识别天线的第一金属层和第二金属层是依次堆叠分布,减小了射频识别天线的平面占据的空间,并且本发明实施例的射频识别天线是通过集成工艺制作,第一金属层和第二金属层的厚度可以做得较薄,相邻层的第一金属层和第二金属层之间的距离可以较小,从而使形成的射频识别天线的体积较小。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。在详述本发明实施例时,为便于说明,示意图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明的保护范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
图1~图16为本发明一实施例设别识别天线的形成过程的结构示意图。
请参考图1,提供载板100,所述载板100包括第一区域11、和第一区域11相邻的第二区域12。
所述载板100作为后续工艺的平台,所述载板100可以为半导体基底(比如硅衬底、锗衬底等),所述载板100还可以为玻璃基底或高分子树脂基底。
所述载板100的第一区域11上后续形成射频识别天线的若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,载板100的第二区域12上后续形成射频识别天线的金属连接层。
载板100上的第一区域11和第二区域12的数量可以为多个(大于等于2),每个第一区域11与相应的第二区域12相邻,为了偏于后续的切割,若干第一区域11和第二区域12在载板上呈行列排布。为了方便后续的描述,本实施例中仅以载板100上的一个第一区域11和一个第二区域12作为示例。
继续参考图1,在所述载板100上形成底层金属层101,所述底层金属层101包括第一部分和第一部分相连接的第二部分,第一部分位于载板100的第一区域11上,第二部分位于载板100的第二区域12上。
所述底层金属层101后续用于将第一区域11上的底层(或第一层)的第一金属层与第二区域12上的底层的第一金属连接层电连接。
所述底层金属层101的材料为铜、铝或钨等金属材料。
底层金属层101的形成过程为:通过溅射工艺在载板100的表面上形成一层导电层(图中未示出);在导电层上形成一层掩膜层,所述掩膜层中具有暴露出导电层表面的开口,所述开口的位置与后续载板100上形成的底层金属层的位置对应;采用电镀工艺在开口中填充金属,形成底层金属层101;去除所述掩膜层;刻蚀去除底层金属层101两侧的载板100上的导电层101,底层金属层101底部剩余的部分导电层作为底层金属层的一部分。
在本发明的其他实施例中,所述底层金属层可以通过溅射和刻蚀工艺形成,具体过程为:首先通过溅射工艺在载板上形成一层金属层;在金属层上形成图形化的掩膜层;以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述金属层,在载板上形成底层金属层。
请参考图2,形成覆盖所述底层金属层101和载板100的第一层第一绝缘层102a,所述第一层第一绝缘层102a中具有暴露出第一区域11上的底层金属层101的第一部分表面的第一开口104,以及暴露出第二区域12上的底层金属层101的第二部分表面的第二开口103。
本实施例中,在制作射频识别天线时,会形成若干层交替堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一层第一绝缘层102a是指位于最底层或第一层的第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层102a的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶等。所述第一层第一绝缘层102a采用光敏的高分子材料,所述第一层第一绝缘层102a不仅可以作为隔离材料,并且可以通过曝光和显影工艺很方便的在第一层第一绝缘层102a中形成第一开口104和第二开口103,减小了工艺的复杂度。
在一实施例中,采用干膜或湿膜工艺形成第一层第一绝缘层102a,通过曝光和显影工艺在第一层第一绝缘层102a中形成第一开口104和第二开口103。
在另一实施例中,采用网板印刷工艺形成所述第一层第一绝缘层102a,同时在第一层第一绝缘层102a中形成第一开口104和第二开口103。
在本发明的其他实施例中,所述第一层第一绝缘层的材料还可以为氧化硅、氮化硅等隔离材料,采用化学气相沉积工艺形成所述第一层第一绝缘层,通过光刻和刻蚀工艺在第一层第一绝缘层中形成第一开口和第二开口。
本发明实施例中,采用集成工艺制作射频识别天线,所述第一层第一绝缘层102a可以做得较薄,减小后续形成的射频识别天线占据的体积。所述第一层第一绝缘层102a的厚度可以为200埃~5毫米,具体的,在一实施例中,第一层第一绝缘层102a的厚度可以为20纳米~3毫米,在另一实施例中,第一层第一绝缘层102a的厚度可以为0.2微米~0.5毫米。
请参考图3,在第一层第一绝缘层102a中形成第一开口104和第二开口103之后,在第一开口104和第二开口103侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层102a表面形成第一层第一导电层105。
所述第一层第一导电层105作为后续采用电镀工艺形成第一层第一金属层和第一层第一金属连接层时的导电层。
所述第一层第一导电层105的材料为Ni、Ti、TiN、TaN、Ta、TaC中的一种或几种。采用溅射工艺形成所述第一层第一导电层105。
所述第一层第一导电层105还可以作为扩散阻挡层,防止后续形成的第一层第一金属层和第一层第一金属连接层中的金属原子向第一层第一绝缘层102a中扩散。
所述第一层第一导电层105可以为单层或多层(大于1层)堆叠结构。所述第一层第一导电层105为多层堆叠结构时。在一具体的实施例中,所述第一层第一导电层105可以为Ti和TiN双层堆叠结构,或者Ta和TaN的双层堆叠结构。
在本发明的一个实施例中,在形成第一层第一导电层105后,还可以通过溅射工艺在所述第一层第一导电层105表面上形成一层籽晶层。
请参考图4,在第一层第一导电层105上形成第一层第一光刻胶层106,所述第一层第一光刻胶层106中具有第五开口107和第六开口108,所述第五开口107暴露出第一开口104和第一区域11的部分第一层第一绝缘层102a上方的第一层第一导电层105,所述第六开口108暴露出第二开口103内的第一层第一导电层105。
通过曝光和显影工艺,在所述第一层第一光刻胶层106中形成第五开口107和第六开口108。
请参考图5,采用电镀工艺,在第五开口107和第一开口104(参考图4)中形成第一层第一金属层109a,所述第一层第一金属层109a的与底层金属层101的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层109a的未与底层金属层101电连接的一端为第一端,在第六开口108和第二开口103(参考图4)中形成第一层第一金属连接层110a,第一层第一金属连接层110a与底层金属层101的第二部分电连接。
本实施例中,在制作射频识别天线时,载板100的第一区域11上会形成若干层依次堆叠的第一金属层和第二金属层,所述第一层第一金属层109a是指若干层(大于1层)第一金属层中位于最底层或第一层的第一金属层,载板100的第二区域上会形成若干层第一金属连接层和第二金属连接层,所述第一层第一金属连接层110a是指若干层(大于1层)第一金属连接层中位于最底层或第一层的第一金属连接层。
所述第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、W中的一种或几种。本实施例中,所述第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a的材料为Cu。
本实施例中通过电镀工艺形成所述第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a,在本发明的其他实施例中,在形成覆盖所述底层金属层和载板的第一层第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层中具有暴露出第一区域上的底层金属层的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域上的底层金属层的第二部分表面的第二开口后,在第一层绝缘层表面上以及第一开口和第二开口中形成金属层,金属层可以通过溅射和金属膜压合工艺形成;然后在金属层上形成图形化的掩膜;以所述图形化的掩膜为掩膜,刻蚀去除部分所述金属层,在第一开口和部分第一层绝缘层上形成第一层第一金属层,在第二开口内形成第一层第一金属连接层。
第一层第一金属层109a的厚度为100埃~5毫米,具体的,在一实施例中,第一层第一金属层109a的厚度可以为10纳米~3毫米,在另一实施例中,第一层第一金属层109a的厚度可以为0.2微米~0.5毫米。
请参考图6,去除所述第一层第一光刻胶层106(参考图5);刻蚀去除第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a两侧的第一层第一导电层105。
采用灰化工艺去除所述第一层第一光刻胶层106。在进行灰化工艺时,所述第一层第一导电层105对底部的第一层第一绝缘层102a进行保护。
在去除第一层第一光刻胶层106后,以所述第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a为掩膜,刻蚀去除第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a两侧的第一层第一导电层105。
所述第一层第一金属层109a底部剩余的部分第一层第一导电层105可以作为第一层第一金属层109a的一部分,第一层第一金属连接层110a底部和部分侧壁上剩余的第一层第一导电层105作为第一层第一金属连接层110a的一部分。
请参考图7,形成覆盖所述第一层第一金属层109a、第一层第一金属连接层110a和第一层第一绝缘层102a的第一层第二绝缘层103a,所述第一层第二绝缘层103a中具有暴露出第一层第一金属层109a的第一端表面的第三开口111,以及暴露出第一层第一金属连接层110a的第四开口112。
本实施例中,在制作射频识别天线时,会形成若干层交替堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一层第二绝缘层103a是指若干层(大于1层)第二绝缘层中位于第一层的第二绝缘层或者位于第一层第一绝缘层102a表面上的一层的第二绝缘层。所述第一层第二绝缘层103a的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶等。所述第一层第二绝缘层103a采用光敏的高分子材料,所述第一层第二绝缘层103a不仅可以作为隔离材料,并且可以通过曝光和显影工艺很方便的在第一层第二绝缘层103a中形成第三开口111和第四开口112,减小了工艺的复杂度。
在一实施例中,采用干膜或湿膜工艺形成所述第一层第二绝缘层103a,通过曝光和显影工艺在第一层第二绝缘层103a中形成第三开口111和第四开口112。
在另一实施例中,采用网板印刷工艺形成所述第一层第二绝缘层103a,同时在第一层第二绝缘层103a中形成第三开口111和第四开口112。
在本发明的其他实施例中,所述第一层第二绝缘层的材料还可以为氧化硅、氮化硅等隔离材料,采用化学气相沉积工艺形成所述第一层第二绝缘层,通过光刻和刻蚀工艺在第一层第二绝缘层中形成第一开口和第二开口。
所述第一层第二绝缘层103a的材料与第一层第一绝缘层102a的材料相同厚度也相同,以使第一层第一绝缘层102a和第一层第二绝缘层103a绝缘特性保持一致,并使得第一层第一绝缘层102a和第一层第二绝缘层103a之间具有较好的粘附性和界面特性,防止在受热时或挤压时,第一层第二绝缘层103a从第一层第一绝缘层102a表面脱落或剥离。本实施例中,所述第一层第二绝缘层103a的材料为光敏的聚酰亚胺胶。
请参考图8,在第一层第二绝缘层103a中形成第三开口111和第四开口112后,在所述第三开口111和第四开口112的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层103a的表面上形成第一层第二导电层113。
所述第一层第二导电层113作为后续采用电镀工艺形成第一层第二金属层和第一层第二金属连接层时的导电层。
所述第一层第二导电层113的材料为Ni、Ti、TiN、TaN、Ta、TaC中的一种或几种。所述第一层第二导电层113与第一层第一导电层的材料相同,采用溅射工艺形成所述第一层第二导电层113。
所述第一层第二导电层113还可以作为扩散阻挡层,防止后续形成的第二金属层和第二金属连接层中的金属原子向在第一层第二绝缘层103a扩散。
所述第一层第二导电层113可以为单层或多层(大于1层)堆叠结构。所述第一层第二导电层113为多层堆叠结构时,在一具体的实施例中,所述第一层第二导电层113可以为Ti和TiN双层堆叠结构,或者Ta和TaN的双层堆叠结构。
在本发明的一个实施例中,在形成第一层第二导电层113后,还可以通过溅射工艺在所述第一层第二导电层113表面上形成一层籽晶层。
参考图9,在第一层第二导电层113上形成第一层第二光刻胶层114,所述第一层第二光刻胶层114中具有第七开口116和第八开口115,所述第七开口116暴露出第三开口111和第一层第一金属层109a上的第一层第二导电层113,所述第八开口115暴露出第四开口112中的第一层第二导电层113。
通过湿膜或干膜工艺形成所述第一层第二光刻胶层114,对第一层第二光刻胶层114进行曝光和显影,在第一层第二光刻胶层114中形成第七开口116和第八开口115。
所述第七开口116的宽度可以大于、等于、或小于第一层第一金属层109a的宽度,使得后续形成的第一层第二金属层大于、等于、或小于第一层第一金属层109a的宽度。需要说明的是,第七开口116的宽度为第七开口116的靠近第二区域12的侧壁表面到远离第二区域12的侧壁表面的垂直距离,第一层第一金属层109a的宽度为第一层第一金属层109a的第一端与第二端之间的垂直距离。
所述第八开口115的宽度等于第一层第一金属连接层110a的宽度。
请参考图10,采用电镀工艺,在所述第七开口116(参考图9)和第三开口111(参考图9)中形成第一层第二金属层117a,第一层第二金属层117a的与第一层第一金属层109a电连接的一端为第一端,第一层第二金属层117a的未与第一层第一金属层109a电连接的一端为第二端,在第八开口115(参考图9)和第四开口112(参考图9)中形成第一层第二金属连接层118a。
本实施例中,在制作射频识别天线时,载板100的第一区域11上会形成若干层依次堆叠的第一金属层和第二金属层,所述第一层第二金属层117a是指若干层(大于1层)第二金属层中位于第一层的第二金属层或者指位于第一层第二绝缘层103a表面上的一层第二金属层。
载板100的第二区域12上会形成若干层第一金属连接层和第二金属连接层,所述第一层第二金属连接层118a是指若干层(大于1层)第二金属连接层中位于第一层的第二金属连接层,或者指位于第一层第二金属连接层110a表面上的一层第二金属连接层。
所述第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、W中的一种或几种。为了保持射频识别天线电学性能的稳定性,所述第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a与所述第一层第一金属层109a和第一层第一金属连接层110a的材料相同厚度也相同,本实施例中,所述第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a的材料为Cu。
本实施例中,第一层第二金属层117a的第一端与第一层第一金属层109a的第一端电连接。
请参考图11,去除所述第一层第二光刻胶层114(参考图10);刻蚀去除第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a两侧的第一层第二导电层113。
采用灰化工艺去除所述第一层第二光刻胶层114。在进行灰化工艺时,所述第一层第二导电层103对底部的第一层第二绝缘层103a进行保护。
在去除第一层第二光刻胶层114后,以所述第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a为掩膜,刻蚀去除第一层第二金属层117a和第一层第二金属连接层118a两侧的第一层第二导电层113。
所述第一层第二金属层117a底部剩余的部分第一层第二导电层113可以作为第一层第二金属层117a的一部分,第一层第二金属连接层118a底部和部分侧壁上剩余的第一层第二导电层113作为第一层第二金属连接层118a的一部分。
请参考图12,形成覆盖所述第一层第二金属层117a和第一层第二绝缘层103a表面的第二层第一绝缘层102b,所述第二层第一绝缘层102b中具有暴露出第一层第二金属层117a的第二端表面的第一开口,以及暴露出第一层第二金属连接层表面118a的第二开口;在所述第一开口和部分第二层第一绝缘层102b表面上形成第二层第一金属层109b,所述第二层第一金属层109b位于第一层第二金属层117a上方,所述第二层第一金属层109b的与第一层第二金属层117a电连接的一端为第二端,第二层第一金属层109b的未与第一层第二金属层117a电连接的一端为第一端,在所述第二开口中形成第二层第一金属连接层110b。
接着,形成覆盖所述第二层第一金属层109b、第二层第一金属连接层110b和第二层第一绝缘层102b的第二层第二绝缘层103b,所述第二层第二绝缘层103b中具有暴露出第二层第一金属层109b的第一端表面的第三开口,以及暴露出第二层第一金属连接层110b的第四开口;在所述第三开口和部分第二层第二绝缘层103b表面上形成第二层第二金属层117b,所述第二层第二金属层117b位于第二层第一金属层109b上方,第二层第二金属层117b的与第二层第一金属层109b电连接的一端为第一端,第二层第二金属层117b的未与第二层第一金属层109b电连接的一端为第二端,在第四开口中形成第二层第二金属连接层118b。
本实施例中,在载板100的第一区域11上形成两层第一金属层和两层第二金属层,第一金属层和第二金属层依次堆叠,在载板的第二区域12上形成两层第一金属连接层和两层第二金属连接层,第一金属连接层和第二金属连接层依次堆叠。
在本发明的其他实施例中,所述堆叠的第一金属层和第二金属层的层数可以大于两层,每一层的第一金属层的形成工艺相同,相应的每一层的第二金属层的形成工艺也相同。
具体的,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第一金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第二金属连接层表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口内的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第二金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第一金属连接层;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第一金属连接层两侧的第N层第一导电层。
在形成第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第一金属连接层之后,形成第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第二金属连接层,所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第二金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第一金属连接层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第一金属连接层的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口中的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第二金属连接层;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第二金属层和第N层第二金属连接层两侧的第N层第二导电层。
若干层依次堆叠的第一金属连接层和第二金属连接层构成金属连接层,若干层依次堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层构成绝缘层。
在形成若干(大于等于两层)依次堆叠的第一金属层和第二金属层时,位于顶层的金属层可以为第一金属层或第二金属层,相应的位于顶层的连接层可以第一金属连接层或第二金属连接层。
还包括:在顶层的第一金属层或第二金属层表面上形成第一焊盘,第一焊盘作为射频识别天线的外接第一端口;在顶层的第一金属连接层或第二金属连接层表面上形成第二焊盘,第二焊盘作为射频识别天线的第二外接端口;形成覆盖所述第一焊盘、第二焊盘、顶层的第一金属层或第二金属层、顶层的第一金属连接层或第二金属连接层、顶层的第一绝缘层或第二绝缘层的顶层绝缘层,所述顶层绝缘层暴露出第一焊盘和第二焊盘的顶部表面,所述顶层绝缘层作为绝缘层的一部分。
在本发明的其他实施例中,也可以直接将顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,将顶层的第一金属连接层或第二金属连接层作为射频识别天线的外接第二端口,第一外接端口和第二外接端口后续与射频集成芯片电连接。
本实施例中,位于顶层的金属层为第二金属层(第二层第二金属层117b),位于顶层的连接层为第二金属连接层(第二层金属连接层118b),在第二层第二金属层117b表面形成第一焊盘119,第一焊盘119作为外接第一端口,在第二层金属连接层118b的表面形成第二焊盘120,第二焊盘120作为外接第二端口;形成覆盖所述第二层第二金属层117b、第二层金属连接层118b、第一焊盘119、第二焊盘120、第二层第二绝缘层103b的顶层绝缘层121。
参考图13,去除所述载板100,图13为图12去除载板100后的立体结构示意图(第一导电层和第二导电层图中未示出),底层金属层101包括相连接的第一部分21和第二部分22,第一部分21位于载板100的第一区域11(参考图12)表面上,第二部分22位于载板100的第二区域12(参考图12)表面上。
所述载板100通过剥离工艺去除。载板100去除后,后续形成的射频识别天线的厚度变薄。
在本发明的其他实施例中,所述载板100也可以不去除,后续在切割时通过切割载板100。
结合参考图13和图14,沿横跨底层金属层101的第一部分21和第二部分22的方向(或者沿切割线AB方向),切割所述第二金属层(第一层第二金属层117a和第二层第二金属层117b)、第一金属层(第一层第一金属层109a和第二层第一金属层109b)、底层金属层101、金属连接层(第一层第一金属连接层110a、第一层第二金属连接层118a、第二层第一金属连接层110a、第二层第二金属连接层118b)和绝缘层(第一层第一绝缘层102a、第一层第二绝缘层103a、第二层第一绝缘层102b、第二层第二绝缘层103b、顶层绝缘层121),形成若干分立的射频识别天线14,顶层的第一金属层或第二金属层的作为射频识别天线14的外接第一端口,金属连接层的顶部作为射频识别天线14的外接第二端口。
所述切割可以为刀片切割或激光切割,通过切割形成若干分立的射频识别天线14。
在切割时,还可以同时切割顶部的第一焊盘119和第二焊盘120。
本实施例中,在形成第一层第一金属层109a时,第一层第一金属层109a的第一端与底层金属层101的第一部分21电连接,第一层第一金属层109a的第二端位于第一层第一绝缘层102a上且靠近底层金属层101的第二部分22。在本发明的其他实施例中,请参考图15,在形成第一层第一金属层109a时,第一层第一金属层109a的第一端与底层金属层101的第一部分21电连接,第一层第一金属层109a的第二端位于第一层第一绝缘层102a上且远离底层金属层101的第二部分22。
参考图16,提供射频集成芯片122;将射频集成芯片122与射频识别天线14的第一外接端口和第二外接端口电连接。
所述射频集成芯片122和射频识别天线14构成射频识别系统的应答器(或电子标签),所述射频集成芯片122用于存储与目标对象相关的信息,对射频识别天线14接收的信号进行处理,并可以将存储的相关信息通过射频识别天线14发送。所述射频识别天线14用于接收外部(阅读器)的射频信号,以及用于向外发送射频信号。
所述射频集成芯片122还具有身份验证功能,当阅读器的读取信号时,所述射频集成芯片122可以发送验证信息对阅读器的身份进行验证。
本实施例的应答器(或电子标签)可以为无源、有源或半有源形式的应答器(或电子标签),所述射频识别天线14还可以作为耦合器件产生感应电流,向射频集成芯片122和射频识别天线14提供驱动能量。
所述射频集成芯片122包括第一接口124和第二接口123,第一接口124和第二接口123与射频集成芯片122的内部电路电连接。通过引线键合工艺形成第一金属线223和第二金属线224,所述第一金属线223将射频识别天线14的外接第一端口(或者第一焊盘119)与射频集成芯片122的第一接口124电连接,所述第二金属线224将射频识别天线14的外接第二端口(或者第二焊盘120)与射频集成芯片122第二接口123电连接。
所述引线键合工艺可以为热压键合、超声波键合或热压超声波键合。以形成第一金属线223作为示例,具体的键合过程为:首先穿过键合机的劈刀的金属线与射频集成芯片122的第一接口124接触形成第一焊点;接着劈刀抬起并向射频识别天线14的第一端口方向移动,形成金属弧线;然后劈刀向下,使得金属线与射频识别天线14的第一端口接触形成第二焊点,并同时切断金属线,形成第一金属线223.
在本发明的其他实施例中,还可以形成塑封层将射频集成芯片122和射频识别天线14塑封。
本发明实施例还提供了一种射频识别天线,请参考图16,包括:
底层金属层101,所述底层金属层101包括第一部分21和与第一部分21相连接的第二部分22;
位于底层金属层101的第一部分21上的若干依次交替堆叠的第一金属层(包括:第一层第一金属层109a和第二层第一金属层109b)和第二金属层(包括:第一层第二金属层117a和第二层第二金属层117b),第一金属层和第二金属层均包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层109a的第二端与底层金属层101的第一部分21电连接,第N(N≥1)层的第二金属层的第一端与第N层的第一金属层的第一端电连接,第N+1层的第一金属层的第二端与第N层的第二金属层第二端电连接,第N+1层的第二金属层的第一端与第N+1层的第一金属层的第一端电连接;
绝缘层125,所述绝缘层125将底层金属层101、第一金属层(包括:109a和109b)和第二金属层(包括:117a和117b)隔离;
位于底层金属层101的第二部分22上的绝缘层125中的金属连接层126,所述金属连接层126的底部与底层金属层101的第二部分22电连接,所述金属连接层126的顶部作为射频识别天线14的外接第二端口120,顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口119。
本实施例中,以两层第一金属层和两层第二金属层作为示例,两层第一金属层包括第一层第一金属层109a和第二层第一金属层109b,两层第二金属层包括:第一层第二金属层117a和第二层第二金属层117b,第一层第一金属层109a的包括相对的第一端和第二端,第一层第一金属层109a、第一层第二金属层117a、第二层第一金属层109b和第二层第二金属层117b在底层金属层201上依次堆叠分布,第一层第一金属层109a、第一层第二金属层117a、第二层第一金属层109b和第二层第二金属层117b均包括第一端和第一端相对的第二端,且第一层第一金属层109a、第一层第二金属层117a、第二层第一金属层109b和第二层第二金属层117b之间通过绝缘层125(包括第一层第一绝缘层102a、第一层第二绝缘层103a、第二层第一绝缘层102b、第二层第二绝缘层103b)电学隔离,具体的:第一层第一绝缘层102a覆盖所述底层金属层101,所述第一层第一绝缘层102a中具有暴露出底层金属层101的第一部分21表面的第一开口;位于第一层第一绝缘层102a上和第一开口内第一层第一金属层109a,第一层第一金属层109a的第二端与底层金属层101的第一部分电连接,第一层第一金属层109a的未与底层金属层101电连接的一端为第一端;覆盖所述第一层第一金属层109a、第一层第一绝缘层102a的第一层第二绝缘层103a,所述第一层第二绝缘层103a中具有暴露出第一层第一金属层109a的第一端表面的第三开口;位于第三开口内和第一层第一金属层109a上方的第一层第二绝缘层103a表面上的第一层第二金属层117a,第一层第二金属层117a的第一端与第一层第一金属层109a的第一端电连接,第一层第二金属层117a的未与第一层第一金属层109a电连接的一端为第二端;覆盖所述第一层第二金属层117a和第一层第二绝缘层103a表面的第二层第一绝缘层102b,所述第二层第一绝缘层102b中具有暴露出第一层第二金属层117a的第二端表面的第一开口;位于第二层第一绝缘层102b的第一开口内和第二层第一绝缘层102b部分表面上的,所述第二层第一金属层109b位于第一层第二金属层117a上方,所述第二层第一金属层109b第二端与第一层第二金属层117a的第二端电连接,第二层第一金属层109b的未与第一层第二金属层117a电连接的一端为第一端;形成覆盖所述第二层第一金属层109b和第二层第一绝缘层102b的第二层第二绝缘层103b,所述第二层第二绝缘层103b中具有暴露出第二层第一金属层109b的第一端表面的第三开口;位于第二层第二绝缘层103b的第三开口内和部分第二层第二绝缘层103b表面上,所述第二层第二金属层117b位于第二层第一金属层109b上方,第二层第二金属层117b的第一端与第二层第一金属层109b的第一端电连接,第二层第二金属层117b的未与第二层第一金属层109b电连接的一端为第二端。
所述金属连接层126包括依次堆叠的第一层第一金属连接层110a、第一层第二金属连接层118a、第二层第一金属连接层110b、第二层第二金属连接层118b。
在本发明的其他实施例中,所述第一金属层、第二金属层、第一金属连接层和第二金属连接层的层数N大于两层。相应的第一绝缘层和第二绝缘层的层数N也大于两层。
所述绝缘层125的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
所述底层金属层101、第一金属层、第二金属层、金属连接层的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、W中的一种或几种。
每一层第一金属层和第二金属层的厚度为100埃~5毫米,相邻第一金属层和第二金属层的距离为200埃~5毫米。
还包括:位于第二层第二金属层117b表面形成的第一焊盘119,第一焊盘119作为外接第一端口,位于第二层金属连接层118b的表面的第二焊盘120,第二焊盘120作为外接第二端口;覆盖所述第二层第二金属层117b、第二层金属连接层118b、第一焊盘119、第二焊盘120、第二层第二绝缘层103b的顶层绝缘层121,顶层绝缘层121作为绝缘层125的一部分。
还包括:射频集成芯片122,所述射频集成芯片122包括第一接口124和第二接口123,射频识别天线14的外接第一端口(第一焊盘119)通过第一金属线223与射频集成芯片122的第一接口124电连接,射频识别天线14的外接第二端口(第二焊盘120)通过第二金属线224与射频集成芯片122的第二接口123电连接。
需要说明的是,关于射频识别天线的其他描述和限定请参考前述射频识别天线的形成过程的相关描述和限定,在此不再赘述。
图17~图32为本发明另一实施例射频识别天线的形成过程的结构示意图。
参考图17,提供载板200,所述载板200包括第一区域11、第二区域12以及位于第一区域11和第二区域12之间的第三区域12,第一区域11和第二区域12关于第三区域13平面对称。
需要说明的是,平面对称具体是指:做一垂直于载板200表面的参考平面,且所述参考平面将第三区域13平分为左右对称的两部分,载板200的第一区域11和第二区域12关于所述参考平面对称。
参考图18,在所述载板200上形成底层金属层201,所述底层金属层201包括连接的第一部分、第二部分和第三部分,第一部分位于载板200的第一区域11上、第二部分位于载板200的第二区域12上、第三部分位于载板的第三区域13上,第一部分和第二部分关于第三区域13平面对称;形成覆盖所述底层金属层201和载板200的第一层第一绝缘层202a,所述第一层第一绝缘层202a中具有暴露出第一区域11上的底层金属层201的第一部分表面的第一开口204,以及暴露出第二区域12上的底层金属层201的第二部分12表面的第二开口203,第一开口204和第二开口203关于第三区域13平面对称。
第一层第一绝缘层202a厚度可以为200埃~5毫米,具体的,在一实施例中,第一层第一绝缘层102a的厚度可以为20纳米~3毫米,在另一实施例中,第一层第一绝缘层102a的厚度可以为0.2微米~0.5毫米。
参考图19,在第一开口204和第二开口203侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层202a表面形成第一层第一导电层205。
参考图20,在第一层第一导电层205上形成第一层第一光刻胶层206,所述第一层第一光刻胶层206中具有第五开口208和第六开口207,第五开口208和第六开口206关于第三区域13平面对称,所述第五开口208暴露出第一开口204和第一区域11的部分第一层第一绝缘层202a上的第一层第一导电层205,所述第六开口207暴露出第二开口203和第二区域12的部分第一层第一绝缘层202a上的第一层第一导电层205。
参考图21,采用电镀工艺,在第五开口208和第一开口204(参考图20)中形成第一层第一金属层210a,所述第一层第一金属层210a的与底层金属层201的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层210a的未与底层金属层201电连接的一端为第一端,在第六开口207和第二开口203(参考图20)中形成第一层第三金属层209a,所述第一层第三金属层209a的与底层金属层201的第二部分电连接的一端为第二端,第一层第三金属层209a的未与底层金属层电连接的一端为第一端,第一层第三金属层209a和第一层第一金属层210a关于第三区域13平面对称。
第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209的厚度相等,第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a的厚度为100埃~5毫米,具体的,在一实施例中,第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a的厚度可以为10纳米~3毫米,在另一实施例中,第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a的厚度可以为0.2微米~0.5毫米。
参考图22,去除所述第一层第一光刻胶层206(参考图21);刻蚀去除第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a两侧的第一层第一导电层205。
参考图23,形成覆盖所述第一层第一金属层210a、第一层第三金属层209a和第一层第一绝缘层202a的第一层第二绝缘层211a,所述第一层第二绝缘层211a中具有暴露出第一层第一金属层210a的第一端表面的第三开口213,以及暴露出第一层第三金属层209a的第一端表面的第四开口212,所述第三开口213和第四开口212关于第三区域13平面对称。
第一层第二绝缘层211a的材料与第一层第一绝缘层202a的材料相同,且两者的厚度相等。
参考图24,在所述第三开口213和第四开口212的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层211a的表面上形成第一层第二导电层214。
参考图25,在第一层第二导电层214上形成第一层第二光刻胶层215,所述第一层第二光刻胶层215中具有第七开口217和第八开口216,所述第七开口217和第八开口216关于第三区域13平面对称,所述第七开口217暴露出第三开口213和第一层第一金属层210a上的第一层第二导电层214,所述第八开口216暴露出第四开口212和第一层第三金属层209a上的第一层第二导电层214。
参考图26,采用电镀工艺,在所述第七开口217和第三开口213(参考图25)中形成第一层第二金属层219a,第一层第二金属层219a的与第一层第一金属层210a电连接的一端为第一端,第一层第二金属层219a的未与第一层第一金属层210a电连接的一端为第二端,在第八开口216和第四开口212(参考图25)中形成第一层第四金属层218a,第一层第四金属层218a的与第一层第三金属层209a的电连接的一端为第一端,第一层第四金属层218a的未与第一层的第三金属层209a电连接的一端为第二端,第一层第二金属层219a和第一层第四金属层218a关于第三区域13平面对称。
第一层第二金属层219a和第一层第四金属层218a与第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209的材料相同且厚度相等。
参考图27,去除所述第一层第二光刻胶层215(参考图25);刻蚀去除第一层第二金属层219a和第一层第四金属层218a两侧的第一层第二导电层214。
参考图28,形成覆盖所述第一层第二金属层219a、第一层第四金属层218a和第一层第二绝缘层211a表面的第二层第一绝缘层202b,所述第二层第一绝缘层202b中具有暴露出第一层第二金属层219a的第二端表面的第一开口,以及暴露出第一层第四金属层第二端218a表面的第二开口;在第一开口中和第一层第二金属层219a上方的第二层第一绝缘层202b表面上形成第二层第一金属层210b,所述第二层第一金属层210b的与第一层第二金属层219a电连接的一端为第二端,第二层第一金属层210b的未与第二层第一金属层电连接219a的一端为第一端,在第二开口中和第一层第四金属层218a上方的第二层第一绝缘层202b表面上形成第二层第三金属层209b,所述第二层第三金属层209b的与第一层第四金属层218a电连接的一端为第二端,第二层第三金属层209b的未与第一层第四金属层218a电连接的一端为第一端,第二层第三金属层209b和第二层第一金属层210b关于第三区域13平面对称;
形成覆盖所述第二层第一金属层210b、第二层第三金属层209b和第二层第一绝缘层202b的第二层第二绝缘层211b,所述第二层第二绝缘层211b中具有暴露出第二层第一金属层210b的第一端表面的第三开口,以及暴露出第二层第三金属层209b的第一端表面的第四开口;在所述第三开口中和第二层第一金属层210b上方的第二层第二绝缘层211b表面上形成第二层第二金属层219b,第二层第二金属层219b的与第二层第一金属层电连接的一端为第一端,第二层第二金属层的未与第二层第一金属层电连接的一端为第二端,在第四开口中和第二层第三金属层209b上方的第二层第二绝缘层211b表面上形成第二层第四金属层218b,所述第二层第四金属层218b的与第二层第三金属层209b电连接的一端为第一端,所述第二层第四金属层218b的未与第二层第三金属层209b电连接的一端为第二端,第二层第四金属层218b和第二层第二金属层219b关于第三区域13平面对称。
本实施例中,仅以形成两层第一金属层(包括第一层第一金属层210a和第二层第一金属层210b)、两层第二金属层(包括第一层第二金属层219a和第二层第二金属层219b)、两层第三金属层(包括第一层第三金属层209a和第二层第三金属层209b)、两层第四金属层(包括第一层第四金属层218a和第二层第四金属层218b)作为示例。
在本发明的其他实施例中,所述第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层的层数N大于2层。
具体的,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第三金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层、第N-1层第四金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第四金属层第二端表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口和第N-1层第四金属层上方的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第三金属层,所述第N层第三金属层的与第N-1层第四金属层电连接的一端为第二端,第N层第三金属层的未与第N-1层第四金属层电连接的一端为第一端;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第三金属层两侧的第N层第一导电层。
所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第四金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第三金属层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第三金属层的第一端表面的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口和第N层第三金属层上的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第四金属层,所述第N层第四金属层的与第N层第三金属层电连接的一端为第一端,所述第N层第四金属层的未与第N层第三金属层电连接的一端为第二端;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第四金属层和第N层第二金属层两侧的第N层第二导电层。
在形成若干层(大于等于两层)依次堆叠的第一金属层和第二金属层,和若干层时(大于等于两层)依次堆叠的第三金属层和第四金属层,位于载板200的第一区域11上的顶层的金属层可以为第一金属层或第二金属层,位于载板200的第二区域12上的顶层的金属层可以为第三金属层或第四金属层。
还包括:在载板200的第一区域11上的顶层第一金属层或第二金属层表面上形成第一焊盘,第一焊盘作为射频识别天线的外接第一端口;在载板200的第二区域12上的顶层的第三金属层或第四金属层表面上形成第二焊盘,第二焊盘作为射频识别天线的第二外接端口;形成覆盖所述第一焊盘、第二焊盘、顶层的第一金属层或第二金属层、顶层的第三金属层或第四金属层、顶层的第一绝缘层或第二绝缘层的顶层绝缘层,所述顶层绝缘层暴露出第一焊盘和第二焊盘的顶部表面,所述顶层绝缘层作为绝缘层的一部分。
在本发明的其他实施例中,也可以直接将载板200的第一区域11上顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,将载板200的第二区域12上的顶层的第三金属层或第四金属层作为射频识别天线的外接第二端口,第一外接端口和第二外接端口后续与射频集成芯片电连接。
本实施例中,位于载板200的第一区域11顶层的金属层为第二金属层(第二层第二金属层219b),位于载板200的第二区域12上顶层的金属层为第四金属层(第二层第四金属层218b),在第二层第二金属层219b表面形成第一焊盘222,第一焊盘222作为外接第一端口,在第二层第四金属层218b的表面形成第二焊盘221,第二焊盘221作为外接第二端口;形成覆盖所述第二层第二金属层219b、第二层第四金属层218b、第一焊盘222、第二焊盘221、第二层第二绝缘层211b的顶层绝缘层121。
参考图29,图29为图28去除载板200后的立体结构示意图(第一导电层和第二导电层图中未示出),底层金属层201包括相连接的第一部分21、第二部分22和第三部分23,第一部分21位于载板200的第一区域11(参考图12)表面上,第二部分22位于载板200的第二区域12(参考图12)表面上,第三部分23位于载板200的第三区域13(参考图12)的表面上,第一部分21和第二部分22关于第三部分23平面对称。
第一部分21和第二部分22关于第三部分23平面对称具体是指:做一垂直与底层金属层201表面的参考平面,且所述参考平面将第三部分23平分为左右对称的两部分。
结合参考图29和图30,去除所述载板200(参考图28),沿横跨底层金属层201的第一部分21、第二部分22和第三部分23的方向,切割所述第二金属层(包括第一层第二金属层219a和第二层第二金属层219b)、第一金属层(包括第一层第一金属层210a和第二层第一金属层210b)、第四金属层(包括第一层第四金属层218a和第二层第四金属层218b)、第三金属层(包括第一层第三金属层209a和第二层第三金属层209b)、底层金属层201和绝缘层(包括第一层第一绝缘层202a、第一层第二绝缘层211a、第二层第一绝缘层202b、第二层第二绝缘层211b、顶层绝缘层220),形成若干分立的射频识别天线14,顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线14的外接第一端口,顶层的第三金属层或第四金属层14作为射频识别天线的外接第二端口。
本实施例中,在形成第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a时,第一层第一金属层210a的第一端与底层金属层201的第一部分21电连接,第一层第一金属层210a的第二端位于第一层第一绝缘层202a上且靠近底层金属层201的第三部分23,第一层第三金属层209a的第一端与底层金属层201的第二部分22电连接,第一层第三金属层209的第二端位于第一层第一绝缘层202a上且靠近底层金属层201的第三部分23。
在本发明的其他实施例中,请参考图31,在形成第一层第一金属层210a和第一层第三金属层209a时,第一层第一金属层210a的第一端与底层金属层201的第一部分21电连接,第一层第一金属层210a的第二端位于第一层第一绝缘层202a上且远离底层金属层201的第三部分23,第一层第三金属层209a的第一端与底层金属层201的第二部分22电连接,第一层第三金属层209a的第二端位于第一层第一绝缘层202a上且远离底层金属层201的第三部分23。
在本发明的其他实施例中,所述载板200可以保留,在进行切割时同时切割所述载板200,切割后剩余的载板200作为射频识别天线14的一部分。
参考图32,提供射频集成芯片122;将射频集成芯片122与射频识别天线14的第一外接端口(第一焊盘222)和第二外接端口(第二焊盘221)电连接。
所述射频集成芯片122包括第一接口124和第二接口123,通过引线键合工艺形成第一金属线223和第二金属线224,所述第一金属线223将射频识别天线14的外接第一端口222与射频集成芯片122的第一接口124电连接,所述第二金属线224将射频识别天线14的外接第二端口221与射频集成芯片122第二接口123电连接。
需要说明的是,本实施例中关于射频识别天线的其他描述和限定请参考前述实施例,在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种射频识别天线,请参考图32,包括:
底层金属层201,所述底层金属层201包括相连接的第一部分21、第二部分22和第三部分23,第一部分21和第二部分22关于第三部分23平面对称;
位于底层金属层201的第一部分21上的若干依次交替堆叠的第一金属层(包括第一层第一金属层210a和第二层第一金属层210b)和第二金属层(包括第一层第二金属层219a和第二层第二金属层219b),第一金属层和第二金属均包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层210a的第二端与底层金属层201的第一部分21电连接,第N(N≥1)层的第二金属层的第一端与第N层的第一金属层的第一端电连接,第N+1层的第一金属层的第二端与第N层的第二金属层第二端电连接,第N+1层的第二金属层的第一端与第N+1层的第一金属层的第一端电连接;
位于底层金属层201的第二部分22上的若干依次交替堆叠的第三金属层(包括第一层第三金属层209a和第二层第三金属层209b)和第四金属层(包括第一层第四金属层218a和第二层第四金属层218b),第三金属层和第四金属均包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第三金属层209a的第二端与底层金属层201的第二部分22电连接,第N(N≥1)层的第四金属层的第一端与第N层的第三金属层的第一端电连接,第N+1层的第三金属层的第二端与第N层的第四金属层第二端电连接,第N+1层的第四金属层的第一端与第N+1层的第三金属层的第一端电连接,且同一层的第一金属层和同一层的第三金属层关于第三部分平面对称,同一层的第二金属层和同一层的第四金属层关于第三部分平面对称;顶层的第一金属层或第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,顶层的第三金属层或第四金属层作为射频识别天线的外接第二端口;
绝缘层226,所述绝缘层226将底层金属层201、第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层电学隔离。
本实施例中,以底层金属层201的第一部分21上具有两层第一金属层和两层第二金属层,底层金属层201的第二部分上具有两层第三金属层和两层第四金属层作为示例,两层第一金属层包括第一层第一金属层210a和第二层第一金属层210b,两层第二金属层包括第一层第二金属层219a和第二层第二金属层219b,第一层第一金属层210a、第一层第二金属层219a、第二层第一金属层210b、第二层第二金属层219b在底层金属层201的第一部分21上依次堆叠分布,第一层第一金属层210a、第一层第二金属层219a、第二层第一金属层210b、第二层第二金属层219b均包括第一端和第一端相对的第二段并通过绝缘层226(包括第一层第一绝缘层202a、第一层第二绝缘层203a、第二层第一绝缘层202b、第二层第二绝缘层203b)电学隔离;两层第三金属层包括第一层第三金属层209a和第二层第三金属层209b,两层第四金属层包括第一层第四金属层218a和第二层第四金属层218b,第一层第三金属层209a、第一层第四金属层218a、第二层第三金属层209b和第二层第四金属层218b在底层金属层201的第二部分22上依次堆叠分布,第一层第三金属层209a、第一层第四金属层218a、第二层第三金属层209b和第二层第四金属层218b均包括第一端和与第一端相对的第二端并通过绝缘层226(包括第一层第一绝缘层202a、第一层第二绝缘层203a、第二层第一绝缘层202b、第二层第二绝缘层203b)电学隔离。具体的,第一层第一绝缘层202a覆盖所述底层金属层201,第一层第一绝缘层202a中具有所述第一层第一绝缘层202a中具有暴露出第一区域11上的底层金属层201的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域12上的底层金属层201的第二部分12表面的第二开口,第一开口204和第二开口203关于第三部分23平面对称;位于第一开口内和第一部分21上的部分第一层第一绝缘层202a表面上的第一层第一金属层210a,所述第一层第一金属层210a的与底层金属层201的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层210a的未与底层金属层201电连接的一端为第一端,位于第二开口和第二部分22上的部分第一层第一绝缘层202a表面上的第一层第三金属层209a,所述第一层第三金属层209a的与底层金属层201的第二部分电连接的一端为第二端,第一层第三金属层209a的未与底层金属层电连接的一端为第一端,第一层第三金属层209a和第一层第一金属层210a关于第三区域13平面对称;覆盖所述第一层第一金属层210a、第一层第三金属层209a和第一层第一绝缘层202a的第一层第二绝缘层211a,所述第一层第二绝缘层211a中具有暴露出第一层第一金属层210a的第一端表面的第三开口,以及暴露出第一层第三金属层209a的第一端表面的第四开口,所述第三开口和第四开口关于第三区域13平面对称;位于第三开口内和第一层第一金属层210a层上方的第一层第二绝缘层211a表面上的第一层第二金属层219a,第一层第二金属层219a的与第一层第一金属层210a电连接的一端为第一端,第一层第二金属层219a的未与第一层第一金属层210a电连接的一端为第二端,在第四开口和第一层第三金属层209a上方的第一层第二绝缘层211a表面上的第一层第四金属层218a,第一层第四金属层218a的与第一层第三金属层209a的电连接的一端为第一端,第一层第四金属层218a的未与第一层的第三金属层209a电连接的一端为第二端,第一层第二金属层219a和第一层第四金属层218a关于第三区域13平面对称;覆盖所述第一层第二金属层219a、第一层第四金属层218a和第一层第二绝缘层211a表面的第二层第一绝缘层202b,所述第二层第一绝缘层202b中具有暴露出第一层第二金属层219a的第二端表面的第一开口,以及暴露出第一层第四金属层第二端218a表面的第二开口;位于第一开口中和第一层第二金属层219a上方的第二层第一绝缘层202b表面上的第二层第一金属层210b,所述第二层第一金属层210b的与第一层第二金属层219a电连接的一端为第二端,第二层第一金属层210b的未与第二层第一金属层电连接219a的一端为第一端,位于第二开口中和第一层第四金属层218a上方的第二层第一绝缘层202b表面上的第二层第三金属层209b,所述第二层第三金属层209b的与第一层第四金属层218a电连接的一端为第二端,第二层第三金属层209b的未与第一层第四金属层218a电连接的一端为第一端,第二层第三金属层209b和第二层第一金属层210b关于第三区域13平面对称;覆盖所述第二层第一金属层210b、第二层第三金属层209b和第二层第一绝缘层202b的第二层第二绝缘层211b,所述第二层第二绝缘层211b中具有暴露出第二层第一金属层210b的第一端表面的第三开口,以及暴露出第二层第三金属层209b的第一端表面的第四开口;位于所述第三开口中和第二层第一金属层210b上方的第二层第二绝缘层211b表面上的第二层第二金属层219b,第二层第二金属层219b的与第二层第一金属层电连接的一端为第一端,第二层第二金属层的未与第二层第一金属层电连接的一端为第二端,位于第四开口中和第二层第三金属层209b上方的第二层第二绝缘层211b表面上的第二层第四金属层218b,所述第二层第四金属层218b的与第二层第三金属层209b电连接的一端为第一端,所述第二层第四金属层218b的未与第二层第三金属层209b电连接的一端为第二端,第二层第四金属层218b和第二层第二金属层219b关于第三区域13平面对称。
在本发明的其他实施例中,所述第一金属层、第二金属层、第三金属层层和第四金属层的层数N大于两层。相应的第一绝缘层和第二绝缘层的层数N也大于两层。
所述绝缘层226的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
所述底层金属层201、第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层的材料为Al、Cu、Ag、Au、Pt、W中的一种或几种。
每一层第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层的厚度为100埃~5毫米,相邻第一金属层和第二金属层的距离为200埃~5毫米,相邻的第三金属层和第四金属层的距离为200埃~5毫米。
还包括:射频集成芯片122,所述射频集成芯片122包括第一接口124和第二接口123,射频识别天线14的外接第一端口(或第一焊盘222)通过第一金属线223与射频集成芯片122的第一接口124电连接,射频识别天线14的外接第二端口(或第二焊盘221)通过第二金属线224与射频集成芯片122第二接口123电连接。
本实施例中的射频识别天线具有左右对称的结构(同一层的第一金属层和同一层的第三金属层关于第三部分平面对称,同一层的第二金属层和同一层的第四金属层关于第三部分平面对称),有利于减小外部的噪声干扰,在接收和发送射频型号时,提高了传输的射频信号的准确度和稳定性。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (20)
1.一种射频识别天线的形成方法,其特征在于,包括:
提供载板,所述载板包括第一区域、和第一区域相邻的第二区域;
在所述载板上形成底层金属层,所述底层金属层包括第一部分、和第一部分相连接的第二部分,第一部分位于载板的第一区域上,第二部分位于载板的第二区域上;
形成覆盖所述载板和底层金属层的绝缘层,第一区域上的绝缘层中形成有若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层之间通过绝缘层隔离,每个第一金属层和第二金属层包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N(N≥1)层第二金属层的第一端与第N层第一金属层的第一端电连接,第N+1层第一金属层的第二端与第N层第二金属层第二端电连接,第N+1层第二金属层的第一端与第N+1层第一金属层的第一端电连接;所述第二区域上的绝缘层中形成有金属连接层,所述金属连接层的底部与底层金属层的第二部分电连接;
去除所述载板,沿横跨底层金属层的第一部分和第二部分的方向,切割所述第二金属层、第一金属层、底层金属层、金属连接层和绝缘层,形成若干分立的射频识别天线,顶层的第一金属层或顶层的第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,金属连接层的顶部作为射频识别天线的外接第二端口。
2.如权利要求1所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述绝缘层包括若干依次堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层,所述金属连接层包括依次堆叠并且相互电连接的第一金属连接层和第二金属连接层。
3.如权利要求2所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第一层第一金属层和第一层第一金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述底层金属层和载板的第一层第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层中具有暴露出第一区域上的底层金属层的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域上的底层金属层的第二部分表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层表面形成第一层第一导电层;在第一层第一导电层上形成第一层第一光刻胶层,所述第一层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第一区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口内的第一层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第一层第一金属层,所述第一层第一金属层的与底层金属层的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第一层第一金属连接层,第一层第一金属连接层与底层金属层的第二部分电连接;去除所述第一层第一光刻胶层;刻蚀去除第一层第一金属层和第一层第一金属连接层两侧的第一层第一导电层。
4.如权利要求3所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第一层第二金属层和第一层第二金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第一层第一金属层、第一层第一金属连接层和第一层第一绝缘层的第一层第二绝缘层,所述第一层第二绝缘层中具有暴露出第一层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第一层第一金属连接层的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层的表面上形成第一层第二导电层;在第一层第二导电层上形成第一层第二光刻胶层,所述第一层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第一层第一金属层上的第一层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口中的第一层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第一层第二金属层,第一层第二金属层的与第一层第一金属层电连接的一端为第一端,第一层第二金属层的未与第一层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第一层第二金属连接层;去除所述第一层第二光刻胶层;刻蚀去除第一层第二金属层和第一层第二金属连接层两侧的第一层第二导电层。
5.如权利要求4所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第一金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第二金属连接层表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口内的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第二金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第一金属连接层;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第一金属连接层两侧的第N层第一导电层。
6.如权利要求5所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第二金属连接层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第一金属连接层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第一金属连接层的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口中的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第二金属连接层;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第二金属层和第N层第二金属连接层两侧的第N层第二导电层。
7.如权利要求1所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述绝缘层的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
8.如权利要求2所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,每一层第一金属层和第二金属层的厚度为100埃~5毫米,第一绝缘层和第二绝缘层的厚度为200埃~5毫米。
9.如权利要求1所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,还包括:提供射频集成芯片;将射频集成芯片与射频识别天线外接第一端口和外接第二端口电连接。
10.如权利要求9所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述射频集成芯片包括第一接口和第二接口,通过引线键合工艺形成第一金属线和第二金属线,所述第一金属线将射频识别天线的外接第一端口与射频集成芯片的第一接口电连接,所述第二金属线将射频识别天线的外接第二端口与射频集成芯片第二接口电连接。
11.一种射频识别天线的形成方法,其特征在于,包括:
提供载板,所述载板包括第一区域、第二区域以及位于第一区域和第二区域之间的第三区域,第一区域和第二区域关于第三区域平面对称;
在所述载板上形成底层金属层,所述底层金属层包括连接的第一部分、第二部分和第三部分,第一部分位于载板的第一区域上、第二部分位于载板的第二区域上、第三部分位于载板的第三区域上,第一部分和第二部分关于第三区域平面对称;
形成覆盖所述底层金属层和载板的绝缘层,第一区域上的绝缘层中形成有若干依次堆叠的第一金属层和第二金属层,第一金属层和第二金属层之间通过绝缘层隔离,每个第一金属层和第二金属层包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第一金属层的第二端与底层金属层的第一部分电连接,第N(N≥1)层第二金属层的第一端与第N层第一金属层的第一端电连接,第N+1层第一金属层的第二端与第N层第二金属层第二端电连接,第N+1层第二金属层的第一端与第N+1层第一金属层的第一端电连接;第二区域上的绝缘层中形成有若干依次交替堆叠的第三金属层和第四金属层,第三金属层和第四金属层之间通过绝缘层隔离,第三金属层和第四金属均包括第一端和与第一端相对的第二端,第一层第三金属层的第二端与底层金属层的第二部分电连接,第N(N≥1)层的第四金属层的第一端与第N层的第三金属层的第一端电连接,第N+1层的第三金属层的第二端与第N层的第四金属层第二端电连接,第N+1层的第四金属层的第一端与第N+1层的第三金属层的第一端电连接,且同一层的第一金属层和同一层的第三金属层关于第三区域平面对称,同一层的第二金属层和同一层的第四金属层关于第三区域平面对称;
去除所述载板,沿横跨底层金属层的第一部分、第二部分和第三部分的方向,切割所述第二金属层、第一金属层、第四金属层、第三金属层、底层金属层和绝缘层,形成若干分立的射频识别天线,顶层的第一金属层或顶层的第二金属层作为射频识别天线的外接第一端口,顶层的第三金属层或顶层的第四金属层作为射频识别天线的外接第二端口。
12.如权利要求11所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述绝缘层包括若干依次堆叠的第一绝缘层和第二绝缘层。
13.如权利要求12所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第一层第一金属层和第一层第三金属层的形成过程为:形成覆盖所述底层金属层和载板的第一层第一绝缘层,所述第一层第一绝缘层中具有暴露出第一区域上的底层金属层的第一部分表面的第一开口,以及暴露出第二区域上的底层金属层的第二部分表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第一层第一绝缘层表面形成第一层第一导电层;在第一层第一导电层上形成第一层第一光刻胶层,所述第一层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第一区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口和第二区域的部分第一层第一绝缘层上的第一层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第一层第一金属层,所述第一层第一金属层的与底层金属层的第一部分电连接的一端为第二端,第一层第一金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第一层第三金属层,所述第一层第三金属层的与底层金属层的第二部分电连接的一端为第二端,第一层第三金属层的未与底层金属层电连接的一端为第一端;去除所述第一层第一光刻胶层;刻蚀去除第一层第一金属层和第一层第三金属层两侧的第一层第一导电层。
14.如权利要求13所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第一层第二金属层和第一层第四金属层的形成过程为:形成覆盖所述第一层第一金属层、第一层第三金属层和第一层第一绝缘层的第一层第二绝缘层,所述第一层第二绝缘层中具有暴露出第一层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第一层第三金属层的第一端表面的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第一层第二绝缘层的表面上形成第一层第二导电层;在第一层第二导电层上形成第一层第二光刻胶层,所述第一层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第一层第一金属层上的第一层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口和第一层第三金属层上的第一层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第一层第二金属层,第一层第二金属层的与第一层第一金属层电连接的一端为第一端,第一层第二金属层的未与第一层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第一层第四金属层,第一层第四金属层的与第一层第三金属层的电连接的一端为第一端,第一层第四金属层的未与第一层的第三金属层电连接的一端为第二端;去除所述第一层第二光刻胶层;刻蚀去除第一层第二金属层和第一层第四金属层两侧的第一层第二导电层。
15.如权利要求14所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第N(N≥2)层第一金属层和第N(N≥2)层第三金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N-1层第二金属层、第N-1层第四金属层和第N-1层第二绝缘层表面的第N层第一绝缘层,所述第N层第一绝缘层中具有暴露出第N-1层第二金属层的第二端表面的第一开口,以及暴露出第N-1层第四金属层第二端表面的第二开口;在第一开口和第二开口侧壁和底部表面以及第N-1层第二绝缘层表面形成第N层第一导电层;在第N层第一导电层上形成第N层第一光刻胶层,所述第N层第一光刻胶层中具有第五开口和第六开口,所述第五开口暴露出第一开口和第N-1层第二金属层上方的第N层第一导电层,所述第六开口暴露出第二开口和第N-1层第四金属层上方的第N层第一导电层;采用电镀工艺,在第五开口和第一开口中形成第N层第一金属层,所述第N层第一金属层的与第N-1层第二金属层电连接的一端为第二端,第N层第一金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,在第六开口和第二开口中形成第N层第三金属层,所述第N层第三金属层的与第N-1层第四金属层电连接的一端为第二端,第N层第三金属层的未与第N-1层第四金属层电连接的一端为第一端;去除所述第N层第一光刻胶层;刻蚀去除第N层第一金属层和第N层第三金属层两侧的第N层第一导电层。
16.如权利要求15所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第N(N≥2)层第二金属层和第N(N≥2)层第四金属层的形成过程为:形成覆盖所述第N层第一金属层、第N层第三金属层和第N层第一绝缘层的第N层第二绝缘层,所述第N层第二绝缘层中具有暴露出第N层第一金属层的第一端表面的第三开口,以及暴露出第N层第三金属层的第一端表面的第四开口;在所述第三开口和第四开口的侧壁和底部以及第N层第二绝缘层的表面上形成第N层第二导电层;在第N层第二导电层上形成第N层第二光刻胶层,所述第N层第二光刻胶层中具有第七开口和第八开口,所述第七开口暴露出第三开口和第N层第一金属层上的第N层第二导电层,所述第八开口暴露出第四开口和第N层第三金属层上的第N层第二导电层;采用电镀工艺,在所述第七开口和第三开口中形成第N层第二金属层,第N层第二金属层的与第N层第一金属层电连接的一端为第一端,第N层第二金属层的未与第N层第一金属层电连接的一端为第二端,在第八开口和第四开口中形成第N层第四金属层,所述第N层第四金属层的与第N层第三金属层电连接的一端为第一端,所述第N层第四金属层的未与第N层第三金属层电连接的一端为第二端;去除所述第N层第二光刻胶层;刻蚀去除第N层第四金属层和第N层第二金属层两侧的第N层第二导电层。
17.如权利要求12所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述第一绝缘层和第二绝缘层的材料为光敏的聚酰亚胺胶、环氧树脂胶、苯并环丁烯胶或聚苯并恶唑胶。
18.如权利要求12所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,每一层第一金属层、第二金属层、第三金属层、第四金属层的厚度为100埃~5毫米,第一绝缘层和第二绝缘层的厚度为200埃~5毫米。
19.如权利要求11所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,还包括:提供射频集成芯片;将射频集成芯片与射频识别天线的外接第一端口和外接第二端口电连接。
20.如权利要求19所述的射频识别天线的形成方法,其特征在于,所述射频集成芯片包括第一接口和第二接口,通过引线键合工艺形成第一金属线和第二金属线,所述第一金属线将射频识别天线的外接第一端口与射频集成芯片的第一接口电连接,所述第二金属线将射频识别天线的外接第二端口与射频集成芯片第二接口电连接。
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