RFID son las siglas de la tecnología de identificación por radiofrecuencia I, comúnmente conocida como etiquetas electrónicas. La identificación por radiofrecuencia RFID es una tecnología de identificación automática sin contacto que identifica automáticamente los objetos objetivo y obtiene datos relevantes a través de señales de radiofrecuencia. El trabajo de identificación no requiere intervención manual y puede funcionar en diversos entornos difíciles. La tecnología RFID puede reconocer objetos que se mueven a gran velocidad y reconocer simultáneamente varias etiquetas, por lo que su funcionamiento es rápido y cómodo.
El sistema RFID más básico consta de tres partes: etiquetas, lectores y antenas. Un sistema completo necesita también un sistema de transmisión y procesamiento de datos. El principio básico de funcionamiento de la tecnología RFID no es complicado: después de que la etiqueta entre en el campo magnético, recibe la señal de radiofrecuencia emitida por el intérprete, y utiliza la energía obtenida de la corriente inducida para enviar la información del producto almacenada en el chip, o envía activamente una señal de una frecuencia determinada; Después de que el intérprete lea y descodifique la información, se envía al sistema central de información para el procesamiento de datos pertinente.
En cuanto a la interconexión entre antenas impresas y chips, debido a la alta frecuencia de trabajo de las etiquetas RFID y a los chips pequeños y ultrafinos, el método más adecuado es la tecnología flip chip. Tiene las características de alto rendimiento, bajo coste, miniaturización y alta fiabilidad. Para adaptarse a los materiales de sustrato flexibles, el material de flip bonding necesita utilizar adhesivo conductor para lograr la interconexión entre los chips y las almohadillas de antena. Para conseguir una producción a gran escala y de bajo coste de sustratos flexibles, y para reducir más eficazmente los costes de producción, la adopción de nuevos métodos para la interconexión de chips de antena es actualmente un tema de investigación candente tanto a nivel internacional como nacional.
Para adaptarse a chips RFID más pequeños y reducir eficazmente los costes de producción, la tendencia actual es utilizar un embalaje de unión entre chips y sustratos de antena, que se divide en dos módulos y se completa por separado. Un enfoque específico consiste en fabricar sustratos de antena de gran tamaño y sustratos pequeños que conecten los chips por separado. Una vez finalizado el montaje y la interconexión de los chips en los sustratos pequeños, el circuito se conecta al sustrato de antena de gran tamaño mediante la adhesión de almohadillas de soldadura grandes. Un método similar a dividir el proceso de empaquetado en dos módulos, como se ha mencionado anteriormente, consiste en transferir primero el chip a un soporte que pueda soportarlo de manera uniforme y, a continuación, voltear el chip en el soporte sobre el sustrato de la antena. En este método, el volteo del chip se consigue volteando la cinta portadora, simplificando la operación de recogida del chip y consiguiendo así una mayor eficiencia de producción.
Las etiquetas RFID se presentan en distintas formas de embalaje para distintos fines, lo que da lugar a diversos procesos de embalaje, como la fabricación de antenas, la formación de protuberancias y la unión e interconexión de chips.
(1) Fabricación de antenas
Sustrato de la antena de bobinado (correspondiente al embalaje de unión de conductores)
Sustrato de antena impreso (correspondiente al embalaje adhesivo conductor de chip invertido)
Sustrato de antena grabado (correspondiente al embalaje de unión de conductores o al embalaje de remachado de módulos)
(2) Formación de puntos convexos
La característica actual de los productos de etiquetas RFID es una gran variedad, pero no todas las variedades pueden formar una escala. Por lo tanto, la adopción de la tecnología de fabricación flexible de puntos convexos tiene las características de bajo coste, alta eficiencia de envasado, uso cómodo y flexible, control sencillo del proceso y alto grado de automatización. No sólo puede resolver los problemas urgentes de lote de procesamiento variable, alta densidad y envasado de bajo coste en la industria microelectrónica, sino que también proporciona las condiciones para la producción flexible de etiquetas RFID, actualmente en auge.
(3) Método de interconexión de chips RFIDUno de los principales objetivos de la fabricación de etiquetas RFID es reducir costes. Por tanto, es necesario minimizar el número de procesos, elegir materiales de bajo coste y reducir al máximo el tiempo de proceso.
Existen tres formas de interconectar los puntos convexos del flip chip con las almohadillas de sustrato flexible: adhesivo conductor isotrópico (ICA) con relleno inferior, adhesivo conductor anisotrópico (ACA, ACF) y adhesivo no conductor (NCA) presionando directamente los puntos salientes de la cabeza del clavo. En teoría, debería darse prioridad a la interconexión NCA, que puede combinarse con protuberancias adhesivas para lograr una fabricación de bajo coste, pero existen ciertas limitaciones y fiabilidad.
La ventaja de utilizar ICA es su bajo coste y que no se requiere presión para el curado. Los pasos del proceso de operación son engorrosos y resulta difícil reducir costes. Normalmente, el tiempo de curado es largo, lo que dificulta la mejora de la velocidad de producción. En la forma de fabricar primero un sustrato pequeño que conecte el chip y luego conectarlo a un sustrato de antena de gran tamaño, el método preferido es completar la conducción del circuito mediante la adhesión ICA. Normalmente, se utilizan ACF y ACA de bajo coste y curado rápido. El método específico consiste en utilizar la tecnología ordinaria de impresión de plantillas para aplicar una capa de ACA en la posición correspondiente de la almohadilla de soldadura del sustrato de la antena, utilizar una máquina de montaje de chips invertida para colocar el chip en la posición correspondiente y, a continuación, prensarlo térmicamente y curarlo.
Otro método de unión consiste en fabricar primero el módulo RFID y luego remacharlo sobre el sustrato de la antena para su montaje.
Desde el punto de vista de las aplicaciones prácticas, las etiquetas electrónicas tienen diversas formas de envase que no están limitadas por formas y tamaños estándar, y su composición varía enormemente, requiriendo incluso diseños especiales según diversos requisitos. En la actualidad, los tamaños que se han aplicado oscilan entre ¥ 6mm y 76 × 45mm, e incluso se fabrican más pequeñas utilizando chips de escala micrométrica, incluidas antenas, que sólo tienen un tamaño de 0,4 × 0,4mm; La capacidad de almacenamiento va desde modelos de pequeña capacidad con números de identificación de sólo lectura que oscilan entre 64-200 bits hasta modelos de gran capacidad que pueden almacenar decenas de miles de bits de datos (como EEPROM32Kbit); Los materiales de embalaje van desde el autoadhesivo hasta el plástico para moldeo por inyección. Los materiales, la composición, etc. de los envases de las etiquetas electrónicas son diferentes.
(1) Tipo de tarjeta (PVC, papel, otros)
Laminado, hay dos tipos: prensado por fusión y prensado por sellado. El prensado por fusión se realiza calentando y prensando la lámina INLAY de la capa central y las láminas de PVC superior e inferior. El material de PVC se funde con INLAY y después se troquela al tamaño especificado en la norma ISO7816. Cuando el chip adopta un transpondedor, el chip sobresale por encima del plano de la antena (con un grosor de antena de 0,01-0,03 mm), y puede utilizarse otro método de laminación, concretamente el sellado. En este momento, el sustrato suele ser PET o papel, y el grosor del chip suele ser de 0,20-0,38 mm. Al fabricar tarjetas y envases, sólo se sella el PVC alrededor de la antena, no se fusiona, y la parte del chip no se comprime, lo que puede evitar que el chip se aplaste. Tipo encolado, se utiliza papel u otros materiales para unir los materiales superior e inferior del transpondedor mediante cola fría, y luego se moldean y cortan en tarjetas de varios tamaños.
(2) Clase de etiqueta
De tipo adhesivo, el producto acabado se puede hacer de forma manual o retirando la etiqueta mediante una máquina etiquetadora, y es el producto corriente más utilizado. Es decir, se adhiere una etiqueta electrónica a la parte posterior de la marca y se fija directamente al objeto marcado. Por ejemplo, etiquetas de equipaje para la aviación, etiquetas para palés, etc. Estilo etiqueta colgante, que corresponde a la ropa y los artículos que utilizan productos de etiqueta colgante, caracterizados por su tamaño compacto y su capacidad de reciclaje.
(3) Clase extranjera
Tipo de fijación en superficie metálica, la mayoría de las etiquetas electrónicas se ven afectadas en mayor o menor grado por el metal y no pueden funcionar correctamente. Este tipo de etiquetas han sido especialmente procesadas y pueden colocarse sobre metal para su lectura y escritura. Se utilizan para la superficie de diversos componentes metálicos, como recipientes a presión, calderas, equipos contra incendios, etc.
Tipo muñequera, puede ser desechable (por ejemplo, con fines médicos) o reutilizable (por ejemplo, en parques de atracciones).
Tipo de uso animal y vegetal, la forma de envasado puede ser tubo de vidrio tipo inyección, crotal colgante, anilla de pie tipo hebilla, etc. La tecnología de etiquetado electrónico ha ganado un creciente reconocimiento en el mercado debido a sus características tecnológicas revolucionarias y a su amplia aplicabilidad.
Con la mejora de los procesos de fabricación y envasado de chips, así como la creciente madurez de los equipos y materiales de envasado, las etiquetas electrónicas se adaptarán sin duda mejor a nuestras necesidades.
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