一种RFID芯片及其制作方法与流程

本发明属于rfid(射频识别)领域，其具体涉及一种rfid(射频识别)芯片及其制作方法。

背景技术：

rfid是radiofrequencyldentification的缩写，即，射频识别，是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象，可快速地进行物品追踪和数据交换。识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。rfid技术诞生于第二次世界大战期间，它是传统条码技术的继承者，又称为″电子标签″或“射频标签”。

rfid芯片是物联网的关键部件，现有技术中，它的芯片封装通常是在qfn的支架上完成的，封装工艺较为复杂，且由于支架蚀刻受限于框架铜厚及支撑筋，使得这类框架的精度和应用大大受限制，图1为传统的rfid芯片结构，我们可以看到，框架的筋挡住了环形天线的连续性，需要用键合线来实现跨接，无疑对阻抗有较大影响；同时，qfn框架的铜厚通常为0.15mm-0.25mm，天线蚀刻的间隙通常是厚度的0.8倍，即，0.12mm-0.2mm，导致封装可靠性较低，获得的封装体较大，成本高、机械强度较低。

正是由于现有技术的种种缺陷，目前，亟需获得一种制作工艺流程更为简单环保，且可降低生产成本、提高封装效率的rfid芯片制作工艺，并亟需获得一种具有大感抗、小体积的rfid芯片产品；这对于积极推动我国物联网产业发展，提升核心竞争力，都具有重要的作用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种rfid芯片及其制作方法，该rfid芯片采用无基板的电极嵌入封装胶结构，没有传统qfn电极所附着的筋线的限制，框架间隙更小、所需键合线更少，在相同感抗下，封装体结构更简单、成本更低；且其采用剥离式承载片的加工工艺，制作工艺流程也更简单、更环保，且芯片产品的布线设计也有了更大自由度，后续封装的效率也获得了极大提高。

本发明技术方案为：

一种rfid芯片，该rfid芯片采用无基板的电极嵌入封装胶结构，包括电极、芯片元件、及封装胶，其中，所述芯片元件通过固晶形成在电极上，所述封装胶对上述电极和芯片元件进行封装，所述电极嵌入在封装胶中。

较佳的，所述芯片元件附着在电极上，由一种以上的子芯片构成，子芯片间通过电极或键合线进行连接。

较佳的，所述子芯片的朝向一致，或者，所述键合线的朝向一致。

较佳的，所述电极的纵截面为“t”形结构或“i”形结构。

较佳的，所述电极为单层金属材料构成，所述单层金属包括如下任一或其合金：铝、金、银、镍、铜；或者，所述电极为多层金属构成，其包括内核金属和表面金属构成的多层结构，其中内核金属和表面金属包括如下任一或其任意组合：银、金、镍、铜。

较佳的，所述电极分布为多圈的环形线结构。

与上述rfid芯片的技术方案对应的，其还公开了一种rfid芯片制作方法，包括如下步骤：

步骤1)准备铜箔a、粘接层b及承载片c；

步骤2)在铜箔上选择性电镀形成电极；

步骤3)贴合铜箔a，粘接层b和承载片c；

步骤4)蚀刻除去没有被电极保护的铜箔，得到独立的封装载体；

步骤5)在电极上固晶、封装；

步骤6)剥离承载片c；

步骤7)分割、测试。

较佳的，所述粘接层b为耐高温的可剥胶。

较佳的，在所述步骤2)中选择性电镀形成顶电极d及底电极e，其中，底电极e表面为铜、锡、镍、银、金或它们的合金；顶电极e全表面或部分表面为铜、锡、镍、银、金或它们的合金；电极体为导电性能良好的金属。

较佳的，在所述步骤2)中形成的电极分布为多圈的环形线结构。

可见，本发明提供的rfid芯片，由于采用了无基板的电极嵌入封装胶结构，没有传统qfn电极所附着的筋线的限制，框架间隙更小、所需键合线更少，在相同感抗下，封装体结构更简单、成本更低；相应的rfid制作方法，由于采用剥离式承载片的加工工艺，制作工艺流程也更简单、更环保，且芯片产品的布线设计也有了更大自由度，后续封装的效率也获得了极大提高。

附图说明

图1为传统rfid芯片之俯视图；

图2为为本发明中rfid芯片之俯视图；

图3为本发明中rfid芯片之剖示图；

图4本发明中rfid芯片制作方法之主流程；

图5为本发明一个实施例中rfid芯片的结构图；

图6为本发明另一个实施例中rfid芯片的结构图。

附图标记说明：1、导体；2、ic芯片；3、键合线；4、电极；5、粘合层；6、载板。

具体实施方式

下文是附图1至6所示的本发明优选实施例的更为具体的说明，通过这些说明，本发明的特征和优点将显而易见。

在本发明一个实施例中，该rfid芯片采用无基板的电极嵌入封装胶结构，包括电极、芯片元件、及封装胶，其中，所述led发光芯片元件通过固晶形成在电极上，所述封装胶对上述电极和芯片元件进行封装，所述电极嵌入在封装胶中。

在该实施例中，由于其采用了无基板的电极嵌入封装胶结构，其没有筋线的限制，其框架的间隙可以做到0.05mm甚至更小；图2为该rfid芯片的俯视图，图3为该rfid芯片的剖示图，比较图1中传统qfn电极结构可以看出，本发明中rfid芯片键合的线比qfn的少两条，封装的效率高、可靠性高、成本低，而且，该rfid芯片框架包含的面积更大，可以有更大的感抗，即，要获得同样的感抗，本发明中该rfid芯片可以把封装体做得更小，产品的机械强度更高。

在一些具体的实施例中，对所述电极进行了进一步的设计，其采用多圈的环形“拉后”(pull-back)电极，即，电极在封装胶里电极为上大下小(“t”结构)或中间小两头大(“i”结构)，从而，可将电极牢固地锁定在封装胶里；其中，电极可以是单层金属构成，也可以是多层金属构成：当为单层金属材料构成时，所述单层金属包括如下任一或其合金——铝、金、银、镍、铜；当为多层金属构成，其包括内核金属和表面金属构成的多层结构，其中内核金属和表面金属包括如下任一或其任意组合——银、金、镍、铜等，优选的，内核金属为铜。较优的，其电极分布为多圈的环形线结构，如一到三圈。

此外，所述电极除了满足电连接的要求外，还应考虑电极的阻抗，优选镀银作为电极表面金属，从而减少阻抗；进一步的，还可以通过提高电极的厚度，从而减少阻抗。

在一些具体实施例中，所述芯片元件附着在电极上，由一种以上的子芯片构成，子芯片间通过电极或键合线进行连接。在设计子芯片分布时，优选的，该子芯片的朝向一致，或者键合线的朝向一致，这样可以有利于固晶焊线的效率及后加工的良率。

此外，所述封装胶为保护性的胶体，通常为环氧树脂胶。

对应的，在一个实施例中，本发明还公开了一种rfid芯片制作方法，如图4所示，其包括如下步骤：

步骤1)准备铜箔a、粘接层b及承载片c；

步骤2)在铜箔上选择性电镀形成电极；

步骤3)贴合铜箔a，粘接层b和承载片c；

步骤4)蚀刻除去没有被电极保护的铜箔，得到独立的封装载体；

步骤5)在电极上固晶、封装；

步骤6)剥离承载片c；

步骤7)分割、测试。

在具体的实施例中，对上述各个步骤进行了优化的限定：

在一些实施例中，步骤1)里，所述铜箔a为特定厚度的电解铜箔，依据产品的精度及设计要求选择相应铜厚；所述的承载片c为有一定厚度及刚性的金属片，也可以是合成树脂类如fr4，塑料类，具体依据涨缩系数匹配的原则进行选用；

在一些具体实施例中，步骤2)里，所述选择性电镀形成顶电极d及底电极e，选择性电镀可以采用感光材料的曝光显影，再图形电镀的方式，也可以采用模板掩模电镀法，所述顶电极及底电极是可以直接邦定或焊接的金属镀层；

在一些具体实施例中，步骤4)里，所述蚀刻除去没有被顶电极d保护的铜，得到独立的封装载体；其中抗蚀层可以是顶电极镀层，也可以采用感光材料的图形转移获得；蚀刻法在去除多余的铜箔同时，也会对电极层下面的铜产生侧蚀，在截面方向电极层有t状形成，增加与后续封装材料的结合力；

在一些具体实施例中，所述粘接层b为耐高温的可剥胶，进行步骤6)中的剥离后，所述电极上不会留有残胶。

该工艺与前文的芯片产品是对应的，正是通过该加工工艺，可以获得前文所述的各个实施例中具有无基板的电极结构的rfid芯片产品。

基于该工艺的特点，芯片产品的布线设计有了更大的自由度，其电极分布可为连续多圈的环形线结构，图5和图6为相应的芯片产品俯视图(左侧为窄边框，右侧为宽边框)，图5中所述电极连续布线两圈，图6中所述电极连续布线三圈。

可见，该制作方法，由于采用剥离式承载片的加工工艺，制作工艺流程也更简单、更环保，且芯片产品的布线设计也有了更大自由度，后续封装的效率也获得了极大提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。