适用于集装箱的RFID标签包装形式

1.电子标签包装工艺介绍

(1)由于RFID标签芯片微小超薄，采用的方法是倒装芯片(flip chip)技术。自动装配线采用从一卷到一卷的生产方法。工艺包括基片上料、上胶、芯片翻转安装、热压固化、测试、基片收集等工序。它具有高性能、低成本、小型化和高可靠性的特点。然而，工艺设备昂贵，通常需要国外制造商的设备。

(2)另一种封装方法是将芯片与天线基板的粘接封装分成两个模块。一种具体的方法(中国专利)是:将大尺寸天线基板和连接芯片的小尺寸基板分开制造。在小基板上完成芯片安装和互连后，大尺寸天线基板通过大衬垫。粘附完成了电路的传导。该方法通过独立且可精确定位的芯片传输装置将芯片模块放置在载波带上，然后将芯片模块传输到天线基板上。这样做的好处是这两个传输可以独立地并行地执行。

目前，倒装芯片技术是一种比较成熟的标签封装技术。该包装技术具有包装工序简单、工艺成熟、成本低、体积小、包装超薄、易粘接等优点。市面上大多数常见的标签也采用这种工艺。但是这种设备价格昂贵，国内能进行翻转的厂家很少。它们大多采用第二种方法，将芯片与天线精确焊接，以达到连接的目的。与第一种技术相比，这种技术对设备的要求要低得多，但包装过程需要很长时间。

2.适用于集装箱电子标签的包装技术探讨

在实际应用中，大多数标签的包装尺寸和形式受到标签所附着对象的限制。一般来说，标签小而薄，可以重新包装成卡片。容器的表面积非常大，这就放宽了对标签表面积和体积的要求。这对标签天线的设计非常有利。因为在很多情况下，被标记物体的体积要求标签的体积小，它的传感天线也必须小。在场强相同的情况下，小天线感应到的电能要比大天线弱得多。集装箱电子标签动态读取所需的读取距离较长(约10m)，因此对天线尺寸的要求较高，因为较小的天线在接近阅读器时表现出较高的场强，而较大的天线在较远距离时场强仍然较高[4]。因此，容器的电子标签可以做大，最后包装成盒子形状并固定在容器表面。不需要把它做成柔韧的、纸做的或粘合剂。

根据电子标签识别容器的实际需要，采用倒装芯片工艺制作的纸质标签不能满足容器工作环境中防震、防腐蚀的要求，标签包装的体积也不需要很薄。横向上，芯片可在芯片与天线焊接前进行TSSOP封装，引出所需引脚。基于此，采用中国专利技术实现了芯片与天线的互联互通。在此过程中，将芯片封装和天线基板粘接封装分为两个模块来完成。然后填充介质，密封外壳，最后完成成品容器电子标签，并进行高温老化、测试和包装。在这个过程中，考虑了使用环境对金属表面反射、防水、防潮、防雾、防雷等指标的要求。

TSSOP封装芯片后，将引脚绑定到天线上，解决了封装设备昂贵和依赖国外技术的问题。并且与前两类包装标签相比，TSSOP包装材料具有耐压缩、耐高温的特性，能够满足容器工作环境的更高要求，提高标签的可靠性和稳定性。与软包装相比，整个标签包装具有中等填充，解决了容器金属对标签的影响问题。密封套管可满足温差大、湿度高、酸碱盐雾腐蚀强、振动冲击大等各方面的要求。

结论

目前，中国的射频识别技术还处于起步阶段，RFID技术在集装箱行业的应用前景非常乐观。但是，电子标签在集装箱行业的应用是非常特殊的。本文通过研究阐述了在金属表面干扰情况下天线设计和阻抗匹配应考虑的诸多问题，指出了自己的设计方向，表明电子标签的封装可以突破传统电子标签的封装形式，选择一种适合封装应用环境的容器，通过填充介电材料解决金属表面干扰问题。随着电子标签技术的成熟，其应用领域将不断扩大。在不久的将来，集装箱车辆行驶时可以告诉交通管理系统其具体位置。当满载的货运列车经过时，路边传感器会显示车厢内装载的货物种类、数量等。