CN110571161A - 埋入式rfid标签封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种埋入式RFID标签封装方法,包括:在PCB板上制造天线,且PCB板上开设预留槽;在引线框架上贴装RFID芯片,且将RFID芯片引线键合,并塑封RFID芯片形成RFID芯片塑封体;将RFID芯片塑封体正面朝下扣进PCB板上的预留槽,并进行固定;图形化金属线路层,从而使引线框架的引脚与天线的正负极互联,进而实现RFID芯片与天线互联;以及在天线正面,PCB板表层涂覆绿油,从而得到RFID标签。借此,本发明的埋入式RFID标签封装方法,可以满足薄型化、高可靠性封装。
Description
技术领域
本发明是关于RFID硬质标签制造技术领域,特别是关于一种埋入式RFID标签封装方法。
背景技术
物联网是通过二维码识读设备、射频识别(RFID)装置、红外感应器、全球定位系统和激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。近年来随着物联网的快速发展,RFID标签产业发展迅猛,目前RFID标签封装方式主要包括COB(Chip On Board)封装、FC(Flip Chip)封装以及SMT(Surface Mount Technology)模块封装三种封装方式。
针对塑料壳异型标签,主要采用COB和SMT模块封装两种方法。COB封装RFID标签具有制造工艺简单、成本较低等优点,但是由于黑胶、PCB板以及RFID芯片的热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion,CTE)匹配度很低,导致其热机械性能很差;并且黑胶的吸湿性能及可制造性很低,也直接影响COB封装RFID标签的可靠性。SMT模块RFID封装能够满足高可靠性要求,但是SMT模块封装RFID标签必须要经历回流过程(220-260℃)形成焊点,才能实现RFID模块引脚与天线实现互联,在回流过程中由于湿-热-机械应力耦合,极易出现“爆米花效应”,影响封装良率和可靠性;且SMT模块封装RFID不能满足轻薄短小化的发展需求。针对COB和SMT模块封装两种RFID标签封装方法,CTE匹配度都不是很好,导致标签热-机械性能差,受温度变化,形变量多大,从而影响RFID标签的灵敏度等性能及可靠性。
为了得到更高可靠性、高良率的RFID标签,且能够满足电子器件轻薄短小化的发展趋势,很有必要提出一种新的RFID标签封装工艺。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种埋入式RFID标签封装方法,其可以满足薄型化、高可靠性封装。
为实现上述目的,本发明提供了一种埋入式RFID标签封装方法,包括:在PCB板上制造天线,且PCB板上开设预留槽;在引线框架上贴装RFID芯片,且将RFID芯片引线键合,并塑封RFID芯片形成RFID芯片塑封体;将RFID芯片塑封体正面朝下扣进PCB板上的预留槽,并进行固定;图形化金属线路层,从而使引线框架的引脚与天线的正负极互联,进而实现RFID芯片与天线互联;以及在天线正面,PCB板表层涂覆绿油,从而得到RFID标签。
在一优选的实施方式中,在PCB板上制造天线的工艺为蚀刻、电镀或打印等,天线的材质为铜、金或铝等,且PCB板的材质为塑封料、FR4、FR5等有机树脂。
在一优选的实施方式中,在PCB板上开预留槽的工艺为光刻、磨铣或切割等。
在一优选的实施方式中,引线框架为DFN/SOT/QFN/QFP等形式,RFID芯片是通过贴片胶贴装于引线框架上,且贴片胶的材质为DM6030等导电胶或者非导电胶。
在一优选的实施方式中,预留槽铺贴有黏胶,在预留槽铺贴黏胶的方式为点涂、旋涂或棒涂等方式,黏胶的厚度为0.05mm,且黏胶的材质为银浆等耐高温胶水。
在一优选的实施方式中,图案化金属线路层的工艺为全加成镀铜工艺、半加成镀铜工艺、减成蚀刻工艺、印刷导电浆料、溅射及3D打印等。
与现有技术相比,根据本发明的埋入式RFID标签封装方法,能够实现RFID芯片埋入式封装,实现小型化封装;其次,取消SMT过程中的回流,从而摆脱“爆米花效应”等失效,实现高良率封装;最后,将RFID芯片进行塑封并埋入PCB板,能够有效保护RFID芯片,提高热机械性能、改善吸湿性能,抗振动性能以及抗弯曲能力得到提升。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的步骤流程图。
图2是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的制造天线的工序示意图。
图3是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在PCB板上开预留槽的工序示意图。
图4是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在引线框架上贴装RFID芯片的工序示意图。
图5是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的引线键合的工序示意图。
图6是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的塑封RFID芯片的工序示意图。
图7是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的预留槽铺贴黏胶的工序示意图。
图8是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在预留槽中放置RFID芯片塑封体的工序示意图。
图9是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的图形化金属线路层的工序示意图。
图10是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的涂覆绿油的工序示意图。
主要附图标记说明:
1-天线,2-PCB板,3-预留槽,4-RFID芯片,5-引线框架,6-贴片胶,7-键合线,8-塑封料,9-黏胶,10-金属线路层,11-绿油。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示,否则在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分,而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图10所示,图1是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的步骤流程图;图2是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在PCB板上开预留槽的工序示意图;图3是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的制造天线的工序示意图;图4是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在引线框架上贴装RFID芯片的工序示意图;图5是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的引线键合的工序示意图;图6是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的塑封RFID芯片的工序示意图;图7是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的预留槽铺贴黏胶的工序示意图;图8是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的在预留槽中放置RFID芯片塑封体的工序示意图;图9是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的图形化金属线路层的工序示意图;图10是根据本发明一实施方式的埋入式RFID标签封装方法的涂覆绿油的工序示意图。
根据本发明优选实施方式的一种埋入式RFID标签封装方法,包括以下步骤:
如图2所示,设计天线1,并在PCB板2上制造天线1;可选地,天线1制造的方式可以为蚀刻、电镀、打印等方式;可选地,天线1的材料可以为铜、金、铝等;可选地,PCB板2的材料为塑封料、FR4、FR5等有机树脂材料;如图3所示,在PCB板2上开预留槽3;可选地,预留槽3的尺寸根据RFID芯片4封装后尺寸选定;可选地,开预留槽3的方式可以为光刻、磨铣、切割等方式;可选地,芯片4封装可以为塑封、陶瓷封装和金属封装等,封装形式可以为DFN/SOT/QFN/QFP等。
如图4所示,在引线框架5上贴装RFID芯片4;可选地,引线框架5可以为DFN/SOT/QFN/QFP等形式;可选地,贴片胶6材料可以为DM6030等低热膨胀系数、高可靠性贴片胶6;接着如图5所示,引线键合,实现RFID芯片4与引线框架5的电气互联;可选地,键合线7材料可以为金、铜、铝等;如图6所示,塑封RFID芯片4,形成RFID芯片塑封体;可选地,塑封料8材料热膨胀系数应与引线框架5热膨胀系数相匹配。
如图7所示,在预留槽3位置铺贴黏胶9;可选地,铺贴黏胶9的方式可以为点胶、旋涂、棒涂等方式,具体置黏胶9方式根据预留槽3形状以及黏胶9特性决定;黏胶9厚度为0.05mm左右,黏胶9材料可以为银浆等耐高温胶水;接着如图8所示,将RFID塑封体装入PCB板2预留槽3中,使引线框架5底面与天线1正负极上表面平齐。
如图9所示,图形化金属线路层10,实现引线框架5引脚与天线1正负极的互联,从而实现RFID芯片4与天线1的互联;可选地,图形化金属线路层10的工艺可以为全加成镀铜工艺、半加成镀铜工艺、减成蚀刻工艺、印刷导电浆料、溅射及3D打印等方式;接着如图10所示,在天线1正面,PCB板2表层涂覆绿油11,完成RFID标签封装过程。
在实际应用中,本发明的埋入式RFID标签封装方法包括:设计天线1,并在PCB板2上制造天线1,天线1的材料为铜,PCB板2的材料为FR5;在PCB板2上开预留槽3,开预留槽3的方式为蚀刻;把RFID芯片4贴装引线框架5上,引线框架5为DFN框架,贴片胶6为银浆;引线键合,实现RFID芯片4与引线框架5的电气互联,键合线7的材料为金;塑封RFID芯片4,形成RFID芯片塑封体,塑封料8等效热膨胀系数为17左右;在预留槽3位置铺贴黏胶9;铺贴黏胶9的方式可以为点胶,黏胶9厚度为0.05mm左右;将RFID塑封体装入PCB板2预留槽3中,使引线框架5底面与天线1正负极上表面平齐;图形化金属线路层10,实现引线框架5引脚与天线1正负极的互联,从而实现RFID芯片4与天线1的互联,图形化金属线路层10工艺为半加成蚀刻工艺;在天线1正面,PCB板2表层涂覆绿油11,完成RFID标签封装过程。
总之,本发明的埋入式RFID标签封装方法,具有如下有益效果:
1、埋入式RFID标签封装方法,满足薄型化、高可靠性封装;
2、避免SMT模块封装RFID回流焊,满足高可靠性封装;
3、将RFID芯片埋入PCB板,提高热机械性能,改善吸湿性能,抗振抗弯能力提升。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式,并且很显然,根据上述教导,可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用,从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (6)
1.一种埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,包括:
在PCB板上制造天线,且所述PCB板上开设预留槽;
在引线框架上贴装RFID芯片,且将所述RFID芯片引线键合,并塑封所述RFID芯片形成RFID芯片塑封体;
将所述RFID芯片塑封体正面朝下扣进所述PCB板上的预留槽,并进行固定;
图形化金属线路层,从而使所述引线框架的引脚与所述天线的正负极互联,进而实现所述RFID芯片与所述天线互联;以及
在所述天线正面,所述PCB板表层涂覆绿油,从而得到RFID标签。
2.如权利要求1所述的埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,在所述PCB板上制造所述天线的工艺为蚀刻、电镀或打印等,所述天线的材质为铜、金或铝等,且所述PCB板的材质为塑封料、FR4、FR5等有机树脂。
3.如权利要求1所述的埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,在所述PCB板上开所述预留槽的工艺为光刻、磨铣或切割等。
4.如权利要求1所述的埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,所述引线框架为DFN/SOT/QFN/QFP等形式,所述RFID芯片是通过贴片胶贴装于所述引线框架上,且所述贴片胶的材质为DM6030等导电胶或者非导电胶。
5.如权利要求1所述的埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,所述预留槽铺贴有黏胶,在所述预留槽铺贴所述黏胶的方式为点涂、旋涂或棒涂等方式,所述黏胶的厚度为0.05mm,且所述黏胶的材质为银浆等耐高温胶水。
6.如权利要求1所述的埋入式RFID标签封装方法,其特征在于,图案化所述金属线路层的工艺为全加成镀铜工艺、半加成镀铜工艺、减成蚀刻工艺、印刷导电浆料及溅射及3D打印等。
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CN112838016A (zh) * | 2021-01-16 | 2021-05-25 | 北京工业大学 | 一种埋入基板的芯片增厚方法 |
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2019
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