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RFID(射频识别)是时下深受瞩目的最为先进的非接触感应识别技术,广泛应用于无线商务、身份识别、制造、交通、物流等领域。作为最终将取代条形码的技术,其大规模广泛应用的瓶颈之一在于RFID电子标签本身的价格居高不下。随着芯片和天线的制造成本日渐下降,封装所占成本相对逐渐提高,因此采用倒装芯片技术利用ACA(各向异性导电胶)低成本地封装制造电子标签的方法受到了工业界的广泛关注和应用。
本文开展了ACA封装电子标签的工艺与可靠性试验研究。热压时间固定为10s,特别采用正面喷金的射频芯片设计制作标签试样测量接触电阻,确定合适的压力为1.4MPa,分别试验了三种ACA 胶水封装电子标签,考察不同的热压温度对标签的电学、机械力学和射频识别响应性能的耐受环境(HTH,85℃,85% RH,168h和HTS,85℃,168h)可靠性的影响,也设计了卷绕试验、静拉伸和纯弯曲试验以评价柔性标签耐受折挠弯曲应力的可靠性。试验结果表明:对于采用镀镍高分子微球的ACA-1,当热压温度低于160 ℃时,胶水没能良好固化,粘结强度低,接触电阻又高。当温度高于170 ℃时,经过HTH试验后接触电阻升高较多,且粘结强度下降,所以综合比较得出160℃是较适合的热压温度;在适合的热压温度120℃下,含有镍颗粒的ACA-2封装的柔性标签的平均接触电阻约4Ω,但经过HTH试验后增大了1~4倍,而卷绕试验后仅升高约50%,所以ACA-2胶水适用于柔性的不耐温的PET天线基板。卷绕试验的破坏力主要来自于纯弯曲,静拉伸没有任何破坏力。其射频识别响应性能可靠性较高,HTH试验对其没有不利影响;对于采用导电性能更好的银颗粒的ACA-3,在适合的热压温度170℃时,与ACA-2相比,HTH试验前后的接触电阻都非常小,而且变化也很小。但HTH试验后射频识别响应性能测试的良率只有60%,比ACA-2差,这是由于胶粘剂的差异而致。