CN107557827B - 选择性电镀rfid天线镀金层的导电掩模和导电掩模组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了微电子领域的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，所述导电掩模可带动装载RFID天线的条带同步运动；所述导电掩模，具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；所述功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口。其技术效果是：电镀过程中，使RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的电位相近，电流密度相同，保证RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的镀金层的厚度基本相同。本发明公开了微电子领域的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模组。

Description

选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模和导电掩模组

技术领域

本发明涉及微电子领域的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模和导电掩模组。

背景技术

智能卡模块的条带8上的RFID智能标签，主要由芯片和RFID天线9组成。其中的重要工艺是将RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92与芯片上对应压焊点，用金丝进行互连焊接，最后用UV胶封装成RFID产品。条带8上的RFID天线9刻蚀好以后，需要电镀适当厚度的镀金层，镀金层可采用的元素包括Au，Pd、Ni、Ag等。以保证RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92的镀金层的厚度满足金丝球焊的要求。

目前的主要问题是整个RFID天线9镀金层的面积很大，而有效焊接区域仅仅是近端压焊点91和远端压焊点92上的镀金层。整个RFID天线9全部镀上一定厚度的镀金层，会造成了很大的浪费。

另一个问题是RFID天线9的近端压焊点91由于靠近电镀辅助导电线93，其电流密度大，镀金层厚度能符合要求。RFID天线9的远端压焊点92远离电镀辅助导电线93，且绕制RFID天线9的线圈的线宽很细，直径仅0.08～0.1mm，RFID天线9本身的电阻很大。RFID天线9产生较大的压降，电镀时远离电镀辅助导电线93的远端压焊点92的电流密度就很小。其导致远端压焊点92的镀金层的厚度明显减小。

为使远端压焊点92的镀金层的厚度达到工艺要求，整个RFID天线9，尤其是近端压焊点91的镀金层厚度增加，其结果会造成很高的成本。

为了使远端压焊点92的镀金层的厚度达到工艺要求，也可采用双面电路板的金属孔化方法来获得密布天线使远端压焊点92和近端压焊点91金层厚度基本一致。

这两种常用的方法不仅增加了生产成本，而且工序也较繁复。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模和导电掩模组，在电镀过程中，保证RFID天线被所述导电掩模机械掩盖的部分不被电镀上镀金层的同时，使RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的电位相近，电流密度相同，保证RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的镀金层的厚度相同。

实现上述目的的一种技术方案是：一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，所述导电掩模可带动装载RFID天线的条带同步运动；所述导电掩模，具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；

所述功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口。

进一步的，所述导电掩模为包括一根中空的可旋转的导电辊，所述功能面为所述导电辊的外圆周面。

进一步的，所述导电掩模包括掩模本体，所述掩模本体的顶端连接控制所述掩模本体往复运动的往复运动控制装置，所述功能面为所述掩模本体的底面。

进一步的，所述导电掩模的功能面具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的柔性导电层，所述柔性导电层的厚度随所述条带以及所述条带上RFID天线厚度的变化而呈梯度变化。

进一步的，所述导电掩模整体导电并连接电镀电源。

进一步的，所述导电掩模由导电工程塑料制成，所述导电掩模的功能面上涂覆柔性导电的石墨层。

进一步的，所述导电掩模由导电的石墨、石墨烯或碳纤维中的一种制成。

进一步的，所述导电掩模的功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的指定电镀区进行电镀的选择性电镀窗口。

进一步的，所述的RFID天线镀金层为Au层，Pd层、Ni层或Ag层。

实现上述目的的一种技术方案是：一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模组，包括N个依次设置的导电掩模，所述导电掩模可带动所述条带同步运动；

每个所述导电掩模都具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；

所述功能面开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的指定电镀区中一个子电镀区进行电镀的选择性电镀窗口。

采用了本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模的技术方案，所述导电掩模可带动装载RFID天线的条带同步运动；所述导电掩模，具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；所述功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口。其技术效果是：在电镀过程中，保证RFID天线被导电掩模机械掩盖的部分不被电镀上镀金层的同时，使RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的电位相近，电流密度相同，保证RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的镀金层的厚度基本相同。

采用了本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模的技术方案，包括N个依次设置的导电掩模，所述导电掩模可带动所述条带同步运动；每个所述导电掩模都具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；所述功能面开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的指定电镀区中一个子电镀区进行电镀的选择性电镀窗口。其技术效果是：在电镀过程中，保证RFID天线被所述导电掩模机械掩盖的部分不被电镀上镀金层的同时，使RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的电位相近，电流密度相同，保证RFID天线的近端压焊点和远端压焊点的镀金层的厚度基本相同，同时对RFID天线的指定电镀区进行选择性电镀，并准确控制RFID天线的指定电镀区的厚度。

附图说明

图1为RFID天线的结构示意图。

图2为条带的结构示意图。

图3为实施例1的主视示意图。

图4为实施例1的仰视示意图。

图5为实施例2的主视示意图。

图6为实施例2的仰视示意图。

图7为实施例3的仰视示意图。

图8为实施例4的主视示意图。

图9为实施例4中柔性导电层的A-A向剖视图。

图10为实施例5的主视示意图。

图11为实施例5的仰视示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：

实施例1：

本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模,包括一根中空的圆柱形的且可旋转的导电辊11,导电辊11内充满电镀液。导电辊11的外圆周面为可与条带8以及条带8上的RFID天线9面接触的功能面3。

功能面3上设有可与条带8上齿孔81卡接的凸齿39，导电辊11带动条带8沿着其外圆周面同步运动。同时，尽管功能面3是弧面，也可与条带8以及条带8上的RFID天线9贴合。因此导电辊11尤其适合165μm厚的绕性条带。

功能面3开有用于对条带8上的RFID天线9的近端压焊点91进行电镀的近端电镀窗口31，以及用于对条带8上的RFID天线9的远端压焊点92进行电镀的远端电镀窗口32。近端电镀窗口31和远端电镀窗口32是成组设置的，每组近端电镀窗口31和远端电镀窗口32对应条带8上的一个RFID天线9。

RFID天线9被所述导电掩模机械覆盖的部分没被镀上镀金层，降低了生产成本，而近端压焊点91和远端压焊点92，对应通过近端电镀窗口31和远端电镀窗口32暴露，被电镀上了镀金层，由于紧靠导电良好的导电掩模，近端压焊点91和远端压焊点92的电位相近，电流密度几乎相同。因此在导电掩模作用下，近端压焊点91和远端压焊点92的镀金层厚度也基本相同。所述导电掩模可以做到任意延伸电镀辅助导电线93，当所述导电掩模整体导电并连接电镀电源并通入电流时，甚至能完全代替电镀辅助导电线93的功能。

为了避免所述导电掩模在对RFID天线9进行电镀时被镀上镀金层，因此制作所述导电掩模，尤其是导电辊11的材料不可以被镀金。导电辊11可以采用高机械强度、低电阻的石墨材料、石墨烯或碳纤维,也可以是在采用导电工程塑料制作导电辊11，在导电辊11的外圆周面涂覆柔性导电的石墨层，形成功能面3。

在条带8的宽度方向上，所述导电掩模的有效宽度正好介于RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92之间。电镀过程中被所述导电掩模机械掩盖的部分没有被镀上镀金层。而RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92，由紧靠导电良好的所述导电掩模，其电流密度几乎相同。因此在所述导电掩模作用下，RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92的镀金层厚度也几乎相同。

本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模与普通的作选择电镀的仅仅起到机械掩盖作用的掩模相比，不仅仅是绝缘体与接触导电体的差异。在材料上、结构上和原理功能上和应用上都是完全不相同的。

实施例2：

本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模,包括掩模本体21,掩模本体21的底面为可与条带8以及条带8上的RFID天线9面接触的功能面3。掩模本体21的顶端连接控制掩模本体21往复运动的往复运动控制装置22。掩模本体21的底面为功能面3。

功能面3上设有与条带8上齿孔81卡接的凸齿39，往复运动控制装置22使掩模本体21通过凸齿39与条带8上齿孔81卡接后，将条带8转移到电镀液中，使电镀液对RFID天线9的近端压焊点91和远端压焊点92进行电镀，电镀完成后，往复运动控制装置22将电镀好的条带8转移出电镀液，并使掩模本体21与条带8分离，然后使掩模本体21回复到初始位置，与新的条带8卡接后，重复先前的动作。

功能面3开有用于对条带8上的RFID天线9的近端压焊点91进行电镀的近端电镀窗口31，以及用于对条带8上的RFID天线9的远端压焊点92进行电镀的远端电镀窗口32。近端电镀窗口31和远端电镀窗口32是成组设置的，每组近端电镀窗口31和远端电镀窗口32对应条带8上的一个RFID天线9。

RFID天线9被所述导电掩模机械覆盖的部分没被镀上镀金层，降低了生产成本，而近端压焊点91和远端压焊点92，对应通过近端电镀窗口31和远端电镀窗口32暴露，被电镀上了镀金层，由于紧靠导电良好的导电掩模，近端压焊点91和远端压焊点92的电位相近，电流密度几乎相同。因此在导电掩模作用下，近端压焊点91和远端压焊点92的镀金层厚度也基本相同。所述导电掩模可以做到任意延伸电镀辅助导电线93，当所述导电掩模整体导电并连接电镀电源且通入电流时，甚至能完全代替电镀辅助导电线93的功能。

为了避免所述导电掩模在对RFID天线9进行电镀时被镀上镀金层，因此制作所述导电掩模，尤其是掩模本体21的材料不可以被镀上镀金层。可以采用高机械强度、低电阻的石墨材料以及石墨烯、碳纤维做掩模本体21。也可以是在采用导电的工程塑料制作掩模本体21，在掩模本体21的底面涂覆柔性导电的石墨层，形成功能面3。

实施例3：

实施例3是在实施例1基础上进行相应的改进，也就是在导电辊11的功能面3上开设用于对RFID天线9的选择电镀区94进行电镀镀金层的选择性电镀窗口33。在保证功能面3的有效宽度的前提下，选择性电镀窗口33的形状可以是任意的，选择性电镀窗口33可与远端电镀窗口32连通或将远端电镀窗口32包括在内，也可与远端电镀窗口32相互独立。

这样设计的目的在于：RFID天线9被所述导电掩模机械覆盖的部分没被镀上镀金层，而近端压焊点91和远端压焊点92，以及指定电镀区94，对应通过近端电镀窗口31、远端电镀窗口32和选择性电镀窗口33暴露，被电镀上了镀金层，由于紧靠导电良好的导电掩模，近端压焊点91、远端压焊点92和指定电镀区93的电位相近，电流密度几乎相同。因此在导电掩模作用下，近端压焊点91、远端压焊点92和指定电镀区94的镀金层厚度也基本相同。所述导电掩模可以做到任意延伸电镀辅助导电线93，甚至代替电镀辅助导电线93的功能。

当然实施例2也可对照上述实施方式进行改进。

实施例4：

实施例4是在实施例1或3基础上进行相应的改进，即在功能面3上设置柔性导电层35，柔性导电层35的厚度可随着条带8以及条带8上RFID天线9厚度的变化呈梯度变化，从而与条带8以及条带8上RFID天线9贴合，柔性导电层35的硬度低于导电辊11的硬度，柔性导电层35是通过渗碳工艺实现的。柔性导电层35允许根据装载RFID天线9的条带8的表面，对选择电镀RFID天线9的不同区域进行选择电镀，或对RFID天线9的镀金层厚度进行调节。这样的设计在导电辊11的功能面3，按工艺需求，采用不同厚度的柔性导电层35的厚度和选择性电镀窗口33。柔性导电层35的厚度需适配选择电镀RFID天线9的不同的厚度差，RFID天线9电镀的电镀层越厚，所述导电掩模对应位置的柔性导电层35的厚度越小，确保导电掩模的柔性导电层35在工作压力下压实贴合被电镀的RFID天线9的不同高度差。这种导电掩模就可以克服装载RFID天线9的条带8表面的高度差，方便地实现在RFID天线9的指定镀金区94实现阶梯厚度的镀金层。

当然实施例2也可对照上述实施方式进行改进。

实施例5

本发明的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模组,包括三个沿着装载RFID天线9的条带8的轴向依次设置的导电掩模，所述导电掩模可带动条带8同步运动。

所述导电掩模，包括一根中空的圆柱形的可旋转的导电辊11,导电辊11内充满电镀液。导电辊11的外圆周面为可与条带8以及条带8上的RFID天线9面接触的导电的功能面3。

功能面3上设有与条带8上齿孔81卡接的凸齿39，导电辊11带动条带8沿着其外圆周面同步运动。

功能面3开有用于对条带8上的RFID天线9的近端压焊点91进行电镀的近端电镀窗口31，以及用于对条带8上的RFID天线9的远端压焊点92进行电镀的远端电镀窗口32。近端电镀窗口31和远端电镀窗口32是成组设置的，每组近端电镀窗口31和远端电镀窗口32对应条带8上的一个RFID天线9。

同时在第一个导电掩模的功能面3上，开有与近端电镀窗口31以及远端电镀窗口32配对的，用于对条带8上的RFID天线9的指定电镀区94中的第一子电镀区941进行电镀的第一选择性电镀窗口331。在第二个导电掩模的功能面3上，开有与近端电镀窗口31以及远端电镀窗口32配对的，用于对条带8上的RFID天线9的指定电镀区94中的第二子电镀区942进行电镀的第二选择性电镀窗口332。第三个导电掩模的功能面3上，开有与近端电镀窗口31以及远端电镀窗口32配对的，用于对条带8上的RFID天线9的指定电镀区94中的第三子电镀区943进行电镀的第三选择性电镀窗口333。第一子电镀区941、第二子电镀区942和第三子电镀区943组成了完整的指定电镀区94。

这样的设计可以作为选择性地控制RFID天线9的指定电镀区94的镀金层厚度。本实施例中，指定电镀区94的镀金层的厚度为近端压焊点91和远端压焊点92镀金层厚度的三分之一。通过上述技术方案，可以任意选择开窗占空比，来实现与近端压焊点91和远端压焊点92镀金层厚度具有不同厚度比的指定镀金区94的镀金层，也可实现指定电镀区94的电镀层的阶梯厚度。反之，如果将近端压焊点91和远端压焊点92也包含在掩模占空比，此原理也可以使RFID天线9上形成中间厚，两压焊点薄的镀金层。虽然违反本RFID天线9的工艺需求，但是可以通过这种方法可以实现中间厚、边缘薄的电镀方式。

上述实施例中导电良好一般需要电阻率小于等于1Ω*m。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，所述导电掩模可带动装载RFID天线的条带同步运动；其特征在于：

所述导电掩模，具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；

所述功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口，

所述导电掩模为包括一根中空的可旋转的导电辊，所述功能面为所述导电辊的外圆周面。

2.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模包括掩模本体，所述掩模本体的顶端连接控制所述掩模本体往复运动的往复运动控制装置，所述功能面为所述掩模本体的底面。

3.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模的功能面具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的柔性导电层，所述柔性导电层的厚度随所述条带以及所述条带上RFID天线厚度的变化而呈梯度变化。

4.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模整体导电并连接电镀电源。

5.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模由导电工程塑料制成，所述导电掩模的功能面上涂覆柔性导电的石墨层。

6.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模由导电的石墨、石墨烯或碳纤维中的一种制成。

7.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述导电掩模的功能面上开有用于对所述条带上的RFID天线的指定电镀区进行电镀的选择性电镀窗口。

8.根据权利要求1所述的一种选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模，其特征在于：所述的RFID天线镀金层为Au层，Pd层、Ni层或Ag层。

9.一种如权利要求1所述的选择性电镀RFID天线镀金层的导电掩模组成的导电掩模组，其特征在于：

包括N个依次设置的导电掩模，所述导电掩模可带动所述条带同步运动；

每个所述导电掩模都具有可与所述条带以及所述条带上的RFID天线面接触的功能面，所述功能面是导电的；

所述功能面开有用于对所述条带上的RFID天线的近端压焊点进行电镀的近端电镀窗口，用于对所述条带上的RFID天线的远端压焊点进行电镀的远端电镀窗口，以及用于对所述条带上的RFID天线的指定电镀区中一个子电镀区进行电镀的选择性电镀窗口。