文/于化龍
網(wǎng)印智能標(biāo)簽的感應(yīng)線圈需要進(jìn)行外部裝潢和防偽隱藏。從很大程度上看,現(xiàn)行的芯片封裝方式會(huì)對(duì)智能標(biāo)簽的質(zhì)量起到較大的影響作用,所以要提升電子芯片的封裝工藝水平。
本文主要對(duì)電子芯片進(jìn)行Inlay封裝,利用此種形式進(jìn)行封裝要選擇好芯片的型號(hào),現(xiàn)階段,Inlay的芯片信號(hào)有T5567、ICODE1等多種。對(duì)于封裝所使用的膠水要具備導(dǎo)電性質(zhì),選取德國(guó)的AC-265型號(hào)膠水進(jìn)行封裝,此型號(hào)的膠水含有Ag顆粒與環(huán)氧樹(shù)脂,在FRID行業(yè)使用較為廣泛;對(duì)于高頻芯片而言,選擇FM11RF08型號(hào)的芯片;自制感應(yīng)線圈要使用導(dǎo)電的油墨在PET上進(jìn)行線圈印制。對(duì)于芯片封裝設(shè)備而言,除了封裝機(jī)外還要使用萬(wàn)用表與電子閱讀器,并準(zhǔn)備好印泥、PET以及銅版紙。
為了能夠提升芯片封裝質(zhì)量,需要將其粘度控制在26000cps;固化條件為加熱溫度范圍在150℃-200℃,并給予適當(dāng)?shù)膲毫Γ刂坪脮r(shí)間,比如:在溫度為140℃時(shí),其最佳固化時(shí)間為2min;對(duì)于封裝后的存儲(chǔ),需要在低于8℃的條件下存儲(chǔ)6個(gè)月。另外保持導(dǎo)電膠一直處在絕緣狀態(tài),當(dāng)導(dǎo)電膠固化、干燥后,其溶劑揮發(fā)與膠黏劑的體系會(huì)隨著固化程度而不斷減少,以此確保導(dǎo)電粒子具備導(dǎo)電性質(zhì)。
(1)要將封裝設(shè)備通電,開(kāi)啟氣閥,調(diào)節(jié)封裝氣壓,控制在0.4MPa-0.6MPa范圍內(nèi)。然后對(duì)機(jī)器設(shè)備的工作環(huán)境進(jìn)行檢查,保證作業(yè)安全。在開(kāi)啟主機(jī)電源進(jìn)行下一步作業(yè)。
(2)要打開(kāi)上下加熱系統(tǒng)與點(diǎn)膠機(jī)。通常情況下,上加熱系統(tǒng)要比下加熱系統(tǒng)高出10℃,具體加熱系統(tǒng)溫度要依照導(dǎo)電膠的實(shí)際性能設(shè)定。在本文中,上部溫度設(shè)為170℃,下部溫度設(shè)為160℃。
(3)安裝導(dǎo)電膠并進(jìn)行調(diào)試。先安裝注射器,注射器的針尖要與加熱器距離1mm左右并固定;然后調(diào)節(jié)點(diǎn)膠高度;之后在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上放置一張光滑的白紙,對(duì)針頭高度進(jìn)行微調(diào),確保紙張滑動(dòng)時(shí)帶有針尖觸碰的感覺(jué);再調(diào)節(jié)拾晶高度,并在調(diào)試一欄中選擇方向按鈕對(duì)拾晶吸嘴高度進(jìn)行微調(diào),保證其與紙張之間有輕微接觸。
(4)要對(duì)封裝線圈和芯片進(jìn)行以十字方式定位。在白紙上進(jìn)行點(diǎn)膠,通過(guò)電腦屏幕來(lái)觀察線圈是否歸位準(zhǔn)確;通過(guò)反復(fù)調(diào)節(jié)開(kāi)始點(diǎn)膠中心與線圈十字線中線重合、芯片十字線與拾晶吸嘴中心重合。
(5)將線圈放置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,在保證各個(gè)結(jié)構(gòu)位置準(zhǔn)確無(wú)誤后打開(kāi)真空裝置,利用拾晶吸嘴將芯片拾取,調(diào)整好芯片位置,使其凹點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)膠鏡像位置。最后開(kāi)啟封裝設(shè)備,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)芯片封裝操作。
在芯片封裝后,需要使用智能標(biāo)簽的相應(yīng)讀取器讀取數(shù)據(jù),以此檢驗(yàn)封裝質(zhì)量。待檢驗(yàn)合格后,即可將封裝好的芯片感應(yīng)線圈封裝在標(biāo)簽中,制成智能標(biāo)簽,并通過(guò)功能設(shè)定,賦予其讀取及存儲(chǔ)等功能。當(dāng)用戶(hù)將此智能標(biāo)簽與其相應(yīng)閱讀器接觸時(shí),便可讀出標(biāo)簽中的數(shù)據(jù),繼而完成其特定操作。
為了更好的了解芯片封裝對(duì)網(wǎng)印智能標(biāo)簽的影響,需要在將芯片與線圈連接后進(jìn)行智能標(biāo)簽測(cè)試,通過(guò)對(duì)標(biāo)簽的數(shù)據(jù)記錄與讀取結(jié)果分析來(lái)了解芯片封裝效果,從而提出封裝工藝的最佳條件。通過(guò)一系列的測(cè)試實(shí)驗(yàn)可知,封裝工藝中的點(diǎn)膠量與熱固化兩種工藝會(huì)對(duì)智能標(biāo)簽的使用造成影響。
2.2.1 點(diǎn)膠量對(duì)于網(wǎng)印智能標(biāo)簽的主要影響
在使用導(dǎo)電膠對(duì)電子芯片進(jìn)行封裝過(guò)程中,若是點(diǎn)膠量過(guò)多,就會(huì)在熱固化階段后出現(xiàn)標(biāo)簽污染問(wèn)題;而且線圈和芯片的連接處及其周邊部分會(huì)出現(xiàn)硬化現(xiàn)象,智能標(biāo)簽柔軟性下降,在標(biāo)簽轉(zhuǎn)移過(guò)程中容易出現(xiàn)破損問(wèn)題,致使線圈和芯片分離,智能標(biāo)簽無(wú)法使用。若是將線圈與芯片有效凸點(diǎn)連接時(shí)點(diǎn)膠量較少,那么芯片凸點(diǎn)會(huì)缺少導(dǎo)電粒子,芯片無(wú)法是使用,所制作的智能芯片也會(huì)處于廢棄狀態(tài)。
2.2.2 熱固化工藝對(duì)于網(wǎng)印智能標(biāo)簽的主要影響
在進(jìn)行電子芯片封裝過(guò)程中,要控制好其熱固化工藝參數(shù)。從熱壓溫度上看,由上述封裝工藝可知,導(dǎo)電膠所需的固化溫度能夠利用上下的熱壓頭溫度以組合的方式實(shí)現(xiàn)。在進(jìn)行ACA的固化工藝中,需要將上下熱壓頭設(shè)置在芯片和基板的兩端。在改變熱壓頭溫度時(shí),ACA和芯片、基板的界面連接效果會(huì)受到直接性的影響。
從熱壓時(shí)間上看,電子標(biāo)簽在接受Inlay封裝技術(shù)時(shí),其熱壓時(shí)間一般為0-300s。若是固化時(shí)間過(guò)短,導(dǎo)電膠中的導(dǎo)電粒子所具有的流動(dòng)性會(huì)變差,并且所形成的導(dǎo)電粒子會(huì)出于不均勻分布狀態(tài);若是固化時(shí)間過(guò)長(zhǎng),那么智能標(biāo)簽中的電子芯片和線圈銜接處會(huì)受到較大的影響,出現(xiàn)扭曲變形問(wèn)題。在實(shí)際固化工藝中,若想要提升芯片封裝工作效率,需要將其熱壓時(shí)間控制在10s左右,從而在保證芯片封裝質(zhì)量合格的同時(shí),提高智能芯片的使用期限。
從熱壓壓力上看,若是在熱壓過(guò)程中,使用過(guò)大的壓力,會(huì)致使線圈的焊盤(pán)出現(xiàn)嚴(yán)重變形問(wèn)題,甚至不能夠?qū)π酒鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效讀取行為。若是使用熱壓壓力不充足,就使得芯片的凸點(diǎn)和線圈焊盤(pán)之間的連接處于不穩(wěn)定狀態(tài)。所以應(yīng)當(dāng)控制好封裝工藝中的熱壓壓力,保持固化后的導(dǎo)電澆水,其內(nèi)部的導(dǎo)電顆??梢詫㈦娮有酒裹c(diǎn)和線圈焊盤(pán)進(jìn)行良好的粘結(jié)接觸,并產(chǎn)生較小的接觸電阻,保證網(wǎng)印智能標(biāo)簽內(nèi)部的電子芯片具有較高的質(zhì)量,加強(qiáng)智能標(biāo)簽的功能性。
綜上所述,相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)智能標(biāo)簽的封裝工藝進(jìn)行充分了解,認(rèn)識(shí)到封裝技術(shù)中的不足之處,從而改善現(xiàn)有封裝工藝水平,提升電子芯片的封裝效率與質(zhì)量,減少封裝成本,進(jìn)而增強(qiáng)網(wǎng)印智能標(biāo)簽的使用效果。