电子芯片封装工艺对网印智能标签的影响

2019-12-02于化龙

电子技术与软件工程 2019年13期

文/于化龙

网印智能标签的感应线圈需要进行外部装潢和防伪隐藏。从很大程度上看，现行的芯片封装方式会对智能标签的质量起到较大的影响作用，所以要提升电子芯片的封装工艺水平。

1 电子芯片的封装材料与参数

本文主要对电子芯片进行Inlay封装，利用此种形式进行封装要选择好芯片的型号，现阶段，Inlay的芯片信号有T5567、ICODE1等多种。对于封装所使用的胶水要具备导电性质，选取德国的AC-265型号胶水进行封装，此型号的胶水含有Ag颗粒与环氧树脂，在FRID行业使用较为广泛；对于高频芯片而言，选择FM11RF08型号的芯片；自制感应线圈要使用导电的油墨在PET上进行线圈印制。对于芯片封装设备而言，除了封装机外还要使用万用表与电子阅读器，并准备好印泥、PET以及铜版纸。

为了能够提升芯片封装质量，需要将其粘度控制在26000cps；固化条件为加热温度范围在150℃-200℃，并给予适当的压力，控制好时间，比如：在温度为140℃时，其最佳固化时间为2min；对于封装后的存储，需要在低于8℃的条件下存储6个月。另外保持导电胶一直处在绝缘状态，当导电胶固化、干燥后，其溶剂挥发与胶黏剂的体系会随着固化程度而不断减少，以此确保导电粒子具备导电性质。

2 电子芯片封装工艺对网印智能标签的影响作用

2.1 电子芯片的主要封装工艺

（1）要将封装设备通电，开启气阀，调节封装气压，控制在0.4MPa-0.6MPa范围内。然后对机器设备的工作环境进行检查，保证作业安全。在开启主机电源进行下一步作业。

（2）要打开上下加热系统与点胶机。通常情况下，上加热系统要比下加热系统高出10℃，具体加热系统温度要依照导电胶的实际性能设定。在本文中，上部温度设为170℃，下部温度设为160℃。

（3）安装导电胶并进行调试。先安装注射器，注射器的针尖要与加热器距离1mm左右并固定；然后调节点胶高度；之后在旋转台上放置一张光滑的白纸，对针头高度进行微调，确保纸张滑动时带有针尖触碰的感觉；再调节拾晶高度，并在调试一栏中选择方向按钮对拾晶吸嘴高度进行微调，保证其与纸张之间有轻微接触。

（4）要对封装线圈和芯片进行以十字方式定位。在白纸上进行点胶，通过电脑屏幕来观察线圈是否归位准确；通过反复调节开始点胶中心与线圈十字线中线重合、芯片十字线与拾晶吸嘴中心重合。

（5）将线圈放置在旋转台上，在保证各个结构位置准确无误后打开真空装置，利用拾晶吸嘴将芯片拾取，调整好芯片位置，使其凹点对应点胶镜像位置。最后开启封装设备，实现自动芯片封装操作。

在芯片封装后，需要使用智能标签的相应读取器读取数据，以此检验封装质量。待检验合格后，即可将封装好的芯片感应线圈封装在标签中，制成智能标签，并通过功能设定，赋予其读取及存储等功能。当用户将此智能标签与其相应阅读器接触时，便可读出标签中的数据，继而完成其特定操作。

2.2 封装对于智能标签的影响

为了更好的了解芯片封装对网印智能标签的影响，需要在将芯片与线圈连接后进行智能标签测试，通过对标签的数据记录与读取结果分析来了解芯片封装效果，从而提出封装工艺的最佳条件。通过一系列的测试实验可知，封装工艺中的点胶量与热固化两种工艺会对智能标签的使用造成影响。

2.2.1 点胶量对于网印智能标签的主要影响

在使用导电胶对电子芯片进行封装过程中，若是点胶量过多，就会在热固化阶段后出现标签污染问题；而且线圈和芯片的连接处及其周边部分会出现硬化现象，智能标签柔软性下降，在标签转移过程中容易出现破损问题，致使线圈和芯片分离，智能标签无法使用。若是将线圈与芯片有效凸点连接时点胶量较少，那么芯片凸点会缺少导电粒子，芯片无法是使用，所制作的智能芯片也会处于废弃状态。

2.2.2 热固化工艺对于网印智能标签的主要影响

在进行电子芯片封装过程中，要控制好其热固化工艺参数。从热压温度上看，由上述封装工艺可知，导电胶所需的固化温度能够利用上下的热压头温度以组合的方式实现。在进行ACA的固化工艺中，需要将上下热压头设置在芯片和基板的两端。在改变热压头温度时，ACA和芯片、基板的界面连接效果会受到直接性的影响。

从热压时间上看，电子标签在接受Inlay封装技术时，其热压时间一般为0-300s。若是固化时间过短，导电胶中的导电粒子所具有的流动性会变差，并且所形成的导电粒子会出于不均匀分布状态；若是固化时间过长，那么智能标签中的电子芯片和线圈衔接处会受到较大的影响，出现扭曲变形问题。在实际固化工艺中，若想要提升芯片封装工作效率，需要将其热压时间控制在10s左右，从而在保证芯片封装质量合格的同时，提高智能芯片的使用期限。

从热压压力上看，若是在热压过程中，使用过大的压力，会致使线圈的焊盘出现严重变形问题，甚至不能够对芯片所存储的数据进行有效读取行为。若是使用热压压力不充足，就使得芯片的凸点和线圈焊盘之间的连接处于不稳定状态。所以应当控制好封装工艺中的热压压力，保持固化后的导电浇水，其内部的导电颗粒可以将电子芯片凸点和线圈焊盘进行良好的粘结接触，并产生较小的接触电阻，保证网印智能标签内部的电子芯片具有较高的质量，加强智能标签的功能性。