一种支架式电子标签的封装结构的制作方法

本实用新型属于电子标签封装技术领域，特别涉及一种支架式电子标签的封装结构。

背景技术：

射频识别技术(RFID，Radio Frequency Identification)是一种通信技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关的数据信息，利用射频方式进行非接触双向通信，达到识别目的并交换数据，识别工作无须人工干预，具有识别速度快、动态实时通信、穿透性和无屏障阅读、更好的安全性、存储数据容量大、使用寿命长等优点，广泛应用于物流、零售、制造、防伪、资产管理、身份识别、交通等应用领域。

RFID技术的基本工作过程是：RFID标签进入磁场后，阅读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者由RFID标签主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)，阅读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

通常，无论无源标签还是有源标签都具有集成电路或硅芯片形式的电子电路，电子电路存储并向阅读器传送识别数据。其中有源标签合并来自标签自身的能源与阅读器通讯的天线；而无源标签，天线用作将来源于阅读器的射频能量转化为电能的转换器，芯片获得能量后激发，并执行与阅读器的通讯功能。

常规的RFID标签中使用的集成电路(IC)是倒装芯片，而倒装芯片中的凸点制作工艺复杂、生产设备昂贵，且存在有在将倒装芯片和线路板连接时生产效率低、可靠性差等问题。所以，虽然业界普遍对RFID技术的前景看好，但电子标签的制作成本高、生产效率低、可靠性差等问题严重制约了RFID技术在实际应用中的商业化进程。

因此，研发一种制作成本低、生产效率好、可靠性好的电子标签的封装结构迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，公开一种支架式电子标签的封装结构，该封装结构使得电子标签的可靠性显著提高、成本明显降低，从而使电子标签的广泛应用变得可能。

为了达到上述技术目的，本实用新型是按以下技术方案实现的：

本实用新型所述的一种支架式电子标签的封装结构，包括集成电路、天线芯料和封装材料，所述集成电路包括支架、晶片和封装胶材料，所述晶片粘接在支架中，并通过键合线与支架电连接，所述集成电路和天线芯料进行第一次封装形成标签芯料成品，最然后将标签芯料成品和封装材料进行二次封装制得电子标签。

作为上述技术的进一步改进，所述晶片为晶圆研磨、晶圆切割所得晶片。

作为上述技术的更进一步改进，所述支架为一种印制电路板(Printed Circuit Board)。其中，所述印制电路板(Printed Circuit Board)，其介电层是BT树脂(Bismaleimide Triazine)或酚醛树脂(Phonetic)或环氧树脂(Epoxy)或聚亚醯胺树(Polyamide)或聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)等树脂中的一种；所述印制电路板(Printed Circuit Board)，其介电层表面覆有制作电路所需的金属箔，如铜箔、铝箔等。

在本实用新型中，所述封装胶是可进行塑封(Molding)的常温下为液态的液态胶或固态的环氧胶。

本实用新型所述支架式电子标签的封装结构的封装方法，其具体步骤是：

(1)集成电路的制备：将晶片粘接到支架中，通过键合线实现晶片焊盘和支架引脚的电连接，然后塑封(Molding)、固化、切割、测试等工序制成集成电路(IC)；

(2)标签芯料成品制备：印刷和贴片装配工艺方法将集成电路(IC)和天线芯料成品进行一次封装，形成标签芯料成品；

(3)电子标签制备：将标签芯料成品和包封材料进行二次封装，依次通过复合、模切、测试工艺最终制成电子标签。

在本实用新型中，上述步骤(1)集成电路的制备步骤如下：

首先，将印制电路板(Printed Circuit Board)经过下料、钻孔、化学镀薄金属(如铜)、刷板、曝光、蚀刻、清洗、丝印、检测等工序制成用于封装集成电路所需的支架；

其次，将切割完成的晶圆、支架、固晶胶放入固晶设备，进行晶片固晶、烘烤，完成固晶后的支架放入键合设备键合晶片焊盘与金属箔(引脚)连接的键合线；

最后，将完成键合的支架装入塑封(Molding)模具进行塑封(Molding),然后经过固化、切割、测试等工序制成集成电路成品。

上述步骤(2)中，标签芯料成品的制作步骤如下：

(1)首先，用和天线电路排版对应的钢网压合在天线电路拼板上，用刮板将锡膏印刷到天线电路拼板对应的焊盘上，完成印刷锡膏的天线电路拼板装入贴片设备，进行集成电路的表面贴装；

(2)然后，将完成集成电路贴装的天线线路板拼板，送入回流焊设备，使锡膏融化，完成集成电路和天线的电连接即完成了电子标签的第一次封装，制得了标签芯料成品。

在本实用新型中，所述集成电路成品的制作工序中，其固化条件为固化温度范围为：100度至250度，固化时间是1分钟至180分钟。

在本实用新型中，所述天线芯料的材质为铜、铝、银、导电油墨等满足天线性能和实际应用需要的材质中的一种。且用于承载天线的基材为纸、塑料薄膜等有绝缘性能和满足实际需要的材质中的一种。

在本实用新型中，所述封装材料为纸、塑料、玻璃、陶瓷、金属等满足封装要求和实际需要的材料材质中的一种或者多种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型所述的电子标签的封装结构使得电子标签的可靠性显著提高、成本明显降低，从而使电子标签的广泛应用变得可能。

(2)本实用新型所述的电子标签的封装方法，其通过晶圆研磨、晶圆切割所得到的晶片固晶在支架中，通过键合线、塑封(Molding)、固化、切割、测试等工艺制成集成电路(IC)，与种植凸点的倒装芯片相比，其制作集成电路(IC)的工艺简单、设备投入少，能够有效的降低集成电路(IC)的制作成本。

(3)本实用新型所述的电子标签的封装方法，以此种封装技术制备的集成电路，采用印刷、表面贴装等工艺，又进一步提高了生产效率、可靠性、产品的可维修性，从而节约能源、降低生产成本，使得电子标签的广泛应用变成可能。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细的说明：

图1是本实用新型所述的支架式电子标签结构示意图；

图2是本实用新型中集成电路剖视图；

图3是本实用新型中天线电路的排版结构示意图；

图4是本实用新型中钢网结构示意图(与天线电路对应一致)。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种支架式电子标签的封装结构，包括集成电路1、天线芯料成品2和封装材料3，所述集成电路1包括支架11、晶片12和封装胶13，所述晶片12粘接在支架11中，并通过键合线14与支架11电连接，所述集成电路1和天线芯料2进行第一次封装形成标签芯料成品，最后将标签芯料成品和封装材料3进行二次封装制得电子标签。

在本实用新型中，所述天线芯料2的材质为铜、铝、银、导电油墨等满足天线性能和实际应用需要的材质中的一种，且用于承载天线的基材为纸、塑料薄膜等有绝缘性能和满足实际需要的材质中的一种；所述封装材料3为纸、塑料、玻璃、陶瓷、金属等满足封装要求和实际需要的材料材质中的一种或者多种；所述晶片12为晶圆研磨、晶圆切割所得晶片。

所述支架11包括金属箔111和介电层112，其中，所述金属箔111为介电层112表面覆有的制作电路所需的金属箔，如铜箔、铝箔等；所述介电层112为BT树脂(Bismaleimide Triazine)或酚醛树脂(Phonetic)或环氧树脂(Epoxy)或聚亚醯胺树(Polyamide)或聚四氟乙烯(Polytetrafluorethylene)等树脂中的一种；

所述封装胶13为是可进行塑封(Molding)的常温下为液态的液态胶或固态的环氧胶。

本实用新型还公开了上述支架式电子标签的封装结构的封装方法，其具体步骤是：

(1)集成电路的制备：将晶片12粘接到支架11中，通过键合线14实现晶片12的焊盘和支架11引脚的电连接，然后通过塑封(Molding)、固化、切割、测试等工序制成集成电路1；

(2)标签芯料成品制备：通过印刷和贴片装配工艺方法将集成电路(IC)和天线芯料成品2进行一次封装，形成标签芯料成品；

(3)电子标签制备：将标签芯料成品和封装材料3进行二次封装，依次通过复合、模切、测试等工艺最终制成电子标签。

在本实用新型中，上述步骤(1)集成电路的制备步骤如下：

首先，如图2所示，将金属箔111(铜箔)和介电层112(BT树脂基材)复合制成0.15mm厚的印制电路板(Printed Circuit Board)，经过下料、钻孔、化学镀薄金属(如铜)、刷板、曝光、蚀刻、清洗、丝印、检测等工序制成用于封装集成电路所需的支架11；

接着，将切割完成的晶圆、支架、固晶胶放入固晶设备，进行晶片12固晶，完成固晶后的支架11放入键合设备，键合晶片12焊盘与金属箔111(铜箔)连接的键合线14；

最后，将完成键合的支架装入塑封(Molding)模具进行塑封(Molding),然后经过固化、切割、测试等工序制成集成电路成品,其固化条件为固化温度范围为：100度至250度，固化时间是1分钟至180分钟。

在本实用新型中标签芯料成品的制作步骤如下(如图3、图4所示)：

(1)首先，用和天线电路拼板4对应的钢网5压合在天线电路拼板4上，用刮板将锡膏印刷到天线电路拼板4对应的焊盘6的开孔61上，完成印刷锡膏的天线电路拼板4装入贴片设备，进行集成电路的表面贴装；

(2)然后，将完成集成电路贴装的天线电路拼板4，送入回流焊设备，使锡膏融化，完成集成电路和天线的电连接即完成了电子标签的第一次封装，制得了标签芯料成品。

本实用新型并不局限于上述实施方式，凡是对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意味着包含这些改动和变型。