RFID标牌薄膜压纹制造技术制造技术

一种芯片（２０）或其它电组件被嵌入在衬底（３２）中。所述衬底（３２）可以是热塑性材料，其能够在所述芯片周围变形并至少部分包围所述芯片。电磁辐射如近红外辐射可以被用于加热所述衬底。所述衬底可以包括一可压缩层，该可压缩层可以被压缩和／或按压以形成能够插入所述芯片的凹槽。一旦被嵌入，所述芯片或电组件被所述衬底固定并可以被耦合到另一电组件。一种ＲＦＩＤ芯片通过加热和／或加压被嵌入到衬底中，天线结构（５２）被施加到所述衬底（３２）上，且所述ＲＦＩＤ芯片（２０）和天线结构（５２）被耦合在一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
0001本专利技术一般地涉及电学器件并涉及电学器件的组装。更具体地， 本专利技术涉及射频识别(RFID)内插器和/或器件的组装。
技术介绍
0002挑选和放置技术常常被用于组装电学器件。挑选和放置技术典 型地包括复杂的机器人组件和一次仅处理一个管芯的控制系统。这些技 术可以利用操纵器(如机器人臂)来从集成电路(IC)芯片的晶片上移 除IC芯片或管芯，并将它们放置在芯片承载器、传送器上或直接放置在 衬底上。如果非直接安装，这些芯片随后与诸如天线、电容器、电阻器 和电感器的其它电组件一起被安装在衬底上以形成电学器件。0003可以利用挑选和放置技术进行组装的一类电学器件是射频识别(RFID)发射应答器。RFID嵌体、标牌和标签(在这里统称为发射应 答器)被广泛用于使物体与识别代码相关联。嵌体(或内嵌发射应答 器)是典型地具有基本平的外形的识别发射应答器。内嵌发射应答器的 天线可以是沉积在非导电支撑物上的导电迹线的形式。该天线具有适当 的形状，诸如扁平线圈或其它几何形状。天线的引线也被沉积，且根据 需要插入非导电层。存储及任何控制功能由安装在支撑物上的芯片提供 并操作性地通过引线连接到天线。RFID嵌体可以被结合或层压到所选择 的标签或标牌材料上，这些材料由薄膜、纸、层压薄膜和纸或者适用于 特定最终用途的其它柔性薄片材料制成。然后得到的RFID标签原材或 RFID标牌原材可以与文字和/或图片套印，并按具体形状和尺寸冲切成连 续标签巻，或单标签或多标签薄片，或标牌巻或薄片。0004在很多RFID应用中，希望将电组件的尺寸降低到尽可能小。为 了互联非常小的芯片和RFID嵌体中的天线，已知使用各种被称为内插 器、条带和承载器的结构来便于嵌体制造。内插器包括导电引线或焊盘，这些焊盘被电耦合到芯片的触点焊盘以和天线耦合。这些 焊盘一般提供比精确对准以便无需内插器而直接布局的IC更大的有效电 接触面积。更大的面积降低了制造过程中IC布局所需的准确度，而仍然 提供有效的电连接。IC布局和安装对于高速制造是重要限制。现有技术公开了各种RFID内插器或条带结构，其典型地利用承载内插器的触点焊盘或引线的柔性衬底。0005如上所述，RFID发射应答器包括集成电路和天线来提供射频识 别功能。另一方面，内插器包括集成电路但必须被耦合到天线以形成完 整的RFID发射应答器。如本专利申请所使用的，术语器件不仅指 RFID发射应答器，还指希望被并入到RFID发射应答器中的内插器。0006RFID器件一般具有天线和模拟和/或数字电子元件的组合，这些 电子元件可以包括例如通信电子元件、数据存储器和控制逻辑。例如， RFID标牌与汽车上的安全锁结合使用，用于对建筑物的进入控制并追踪 存货和包裹。RFID标牌和标签的一些示例出现在编号为6,107,920、 6,206,292和6，262，292的美国专利中，所有这些专利通过引用被整体合并 于此。0007RFID器件可以被贴附在物品上，该物品的存在要被探测和/或监 控。RFID器件的存在以及因此该器件所贴附的物品的存在可以由被称为 阅读器的装置来检查和监控。0008典型地，RFID器件通过图案化、刻蚀或印刷电介质层上的导体 并将该导体耦合到芯片来制造。如上文所提及，挑选和放置技术常常被 用于在图案化的导体上定位芯片。作为替代，包含多个芯片的巻状物可 以被层压到被印刷导体材料巻上。这种工艺的示例被公开在2004年3月 22日提交的编号为10/805,938的共同被转让的美国专利申请中。0009芯片可以通过多种适当的连接材料和/或方法中的任何一种耦合 到导体上，例如通过使用导电性或非导电性粘合剂、通过使用热塑性键 合材料、通过使用导电性油墨、通过使用焊接(welding)和/或软钎焊(soldering)或通过电镀等。典型地，用于将芯片机械和/或电耦合到导 体的材料需要加热和/或加压以形成最终互联——一种在用粘合剂的情况 下被称为固化的工艺。传统的热压键合方法典型地使用某个形式的压力 器通过传导或对流来对RFID器件装配件或RFID器件装配件巻直接加压 或加热。例如，可以通过以下过程施加压力和热量将RFID器件装配件 或RFID器件装配件巻压在一对加热板之间并依赖于经由包括芯片和天 线的各种介质的传导来加热连接材料。作为替换， 一个加热板可以装备 有引脚，这些引脚用于对某些区域(例如，仅对芯片)选择性施加压力 和/或热量，并再次依赖于传导来加热连接材料。作为替代，特别是在利 用焊料的情况下，可以使用烤箱，其中整个装配件被保持在升高的温度 下，且焊料通过对流而回流。在后一种情况下，可以不对器件施加压力。0010然而，使用倒装晶片装配件的传统RFID嵌体或内插器制造技术 一般不能够以足够快的速率生产器件以满足需求。需要大量的努力来准 确对准芯片和天线结构，这常常限制可以生产器件的速率。此外，传统 倒装晶片制造方法通过在衬底或其它表面上放置芯片来生产不同厚度的 器件。因此，芯片的侧面一般被暴露在外，使得器件更易于损坏。理想 的RFID标牌或标签将是非常薄且还具有基本均匀的厚度。传统RFID嵌 体和内插器制造技术以及RFID器件本身的问题之一在于芯片厚度大于 衬底厚度，通常差较大的倍数。将芯片放置在薄膜或巻式衬底上将会在 芯片所处的位置产生凸起。这一凸起给随后可能印刷文字或图片到标签 面原材上的印刷设备带来问题。在一般可能在其上进行印刷的RFID标签 或其它器件的情况下，器件的不平坦表面会影响印刷过程而造成扭曲和/ 或印刷错误。0011因此，需要提供一种制造电学器件的高速方法，其中成品器件 具有相对平坦的外形。0012从前述内容可以看出存在改进RFID发射应答器及其相关制造工 艺的空间。
技术实现思路
0013依照本专利技术的一个方面，提供一种用于将芯片嵌入衬底中的方 法。所述方法包括加热芯片并将芯片挤压到衬底内。在一个实施例中， 用热辐射加热的芯片被挤压到热塑性衬底内。被加热的芯片在局部区域 加热衬底，以此软化热塑性衬底并允许芯片嵌入其中。0014依照本专利技术的一个方面，提供一种制作电学器件的方法，该方 法包括以下步骤在衬底上放置芯片，加热衬底，以及当衬底处于升高 的温度时将芯片嵌入到衬底内。0015依照本专利技术的另一个方面，提供一种制作电学器件的方法，该 方法包括以下步骤加热芯片，将芯片嵌入到衬底中，以及将芯片耦合 到电组件。0016依照本专利技术的又一个方面，提供一种制作RFID发射应答器的方法，该方法包含以下步骤将具有底面和顶面的芯片放置在热塑性衬底上，其中芯片的底面与热塑性衬底的顶面接触，通过热辐射加热热塑性 衬底或芯片中的至少一个，以此升高热塑性衬底的温度并因此软化热塑 性衬底，当衬底被加热到升高的温度时，通过对芯片施加压力将芯片嵌 入到热塑性衬底内，以及将芯片耦合到天线结构。所述耦合包括利用导电性油墨沉积天线结构到热塑性衬底上，以及将天线结构连接到RFID内插器的内插器引线。0017在本专利技术的一个实施例中，RFID芯片被放置在衬底上，其中芯 片的触点背离衬底，且在芯片和/或衬底被加热的同时施加压力，以此将 芯片嵌入到衬底内。加热或固化可以通过各种方式来实现，包括对芯片 和/或巻状物施加例如红外、近红外或紫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作电学器件的方法，所述方法包含：　在衬底上放置芯片；　加热所述衬底；以及　当所述衬底处于升高的温度时将所述芯片嵌入到所述衬底内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-21 11/314,9881.一种制作电学器件的方法，所述方法包含在衬底上放置芯片；加热所述衬底；以及当所述衬底处于升高的温度时将所述芯片嵌入到所述衬底内。2. 如权利要求1所述的方法，其中在衬底上放置芯片包括放置作为 RFID内插器的一部分的芯片，所述RFID内插器包括安装在所述芯片上的 内插器引线。3. 如权利要求1所述的方法，其中在衬底上放置芯片包括将所述芯片 放置在热塑性材料的衬底上。4. 如权利要求1所述的方法，其中对所述衬底施加热量包括对所述 芯片和所述衬底中的至少一个施加电磁辐射。5. 如权利要求4所述的方法，射。6. 如权利要求4所述的方法， 外辐射。7. 如权利要求1所述的方法， 片按压到所述衬底内。8. 如权利要求1所述的方法， 芯片按压到所述衬底内。其中所述施加电磁辐射包括施加热辐 其中所述施加电磁辐射包括施加近红 其中所述嵌入包括通过滚筒将所述芯 其中所述嵌入包括通过压力器将所述9.如权利要求1所述的方法，进一步包含将所述芯片耦合到电组件。10. 如权利要求9所述的方法，其中将所述芯片耦合到电组件包括将 所述芯片耦合到天线结构。11. 如权利要求9所述的方法，其中所述耦合包括将包括所述电组件的巻状物层压到所述衬底上。12. 如权利要求9所述的方法，其中所述耦合包括将导电材料印刷到 所述衬底上。13. 如权利要求9所述的方法，其中所述耦合包括将所述芯片耦合到 在所述衬底上预先形成的天线结构。14. 由权利要求l所述的方法形成的器件。15. —种制作电学器件的方法，所述方法包含 加热芯片；将所述芯片嵌入到衬底中；以及 将所述芯片耦合到电组件。16. 如权利要求15所述的方法，其中将所述芯片嵌入到衬底中包括加 热所述衬底的一个区域及所述芯片，所述芯片要被嵌入到所述区域中。17. 如权利要求16所述的方法，其中所述加热包括传导式加热。18. 如权利要求15所述的方法，进一步包含将平坦化层层压到所述 芯片或衬底中的至少一个上，所述平坦化层包括所述电组件。19. 如权利要求18所述的方法，其中所述层压包括将所述平坦化层 和所述芯片或所述衬底中的至少一个按压在一起；且其中所述按压实现 所述嵌入和所述耦合。20. 如权利要求15所述的方法，其中所述芯片是RFID内插器的一部 分，所述RFID内插器包括附着在RFID芯片上的内插器引线。21. 如权利要求15所述的方法，其中所述衬底是热塑性材料。22. 如权利要求15所述的方法，其中加热所述芯片包括向所述芯片 施加电磁辐射。23. 如权利要求22所述的方法，其中所述施加电磁辐射包括施加热 辐射。24. 如权利要求23所述的方法，其中所述施加电磁辐射包括施加近 红外辐射。25. 如权利要求15所述的方法，其中所述嵌入包括通过滚筒将所述 芯片按压到所述衬底内。26. 如权利要求15所述的方法，其中所述嵌入包括通过压力器将所 述芯片按压到所述衬底内。27. 如权利要求15所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：SW弗格森，A梅拉比，R梅拉比，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]