埋线工艺超薄IC卡工艺研究与实现
本文关键词：埋线工艺超薄IC卡工艺研究与实现 出处：《浙江工业大学》2015年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：国家轨道交通的快速发展促使智能IC卡的应用和需求持续增加,2014年仅深圳地铁日均客流量就达约284万人次。目前北京、上海、杭州等城市使用的地铁票超薄IC卡(厚度0.48-0.52mm)都是采用蚀刻天线工艺生产,在实际使用过程中失效率较高,平均使用寿命只有3年。其中北京第一代地铁票超薄IC卡使用的是中间粘合外加层合工艺,卡片在多次折叠后,可以直接将其剥开成两片,平均使用寿命约1.5年;后改进为全层合工艺,虽解决了容易撕开成两片的现象,但蚀刻天线工艺(芯片倒焊在蚀刻天线上),多次折叠后容易失效问题(芯片没做好足够的保护措施,导致芯片容易与蚀刻天线分离;芯片破裂等)没有得到根本性解决。随着减薄芯片的不断发展及超声波埋线工艺的不断改进,使得超薄IC卡采用超声波埋线工艺生产成为可能。本论文就是采用此方案,有效地解决蚀刻天线工艺在超薄IC卡应用中失效较多的问题,较大的降低报废率和重复使用成本。工艺面临的问题:目前市场上使用的超声波埋线工艺生产的IC卡片在0.6mm以上,为克服现有工艺使埋线工艺生产的IC卡厚度能达到0.48-0.52mm,采用的设计思路,将问题分解成以下三点逐个克服并实现:1.为确保COB(chip on board)的总厚度控制在0.31mm以内,通过COB的结构组成,细化了各个组成部分的特性和参数,结合各个工序的操作规范和特殊要求,通过PCB基材进料厚度控制、生产过程技术要点规定、过程监控措施解决COB厚度问题。2.由于COB打磨得过薄,遇高温高压存在失效风险。需控制中料层合工序失效率:通过对层压设备、固晶机和邦定焊线机原理的充分理解,再结合最容易引起COB失效的因素,逐一进行排查。通过采用减薄芯片、切换更细的邦定铝线、调整邦定焊线机的作业参数控制铝线弧度、打磨过程的厚度控制、片材选取的合理性、层合参数的分析来确保中料层合失效率得到有效控制。3.确定最佳的天线位置及参数,通过客户对IC卡频率的要求,结合频率与电容值、电感值之间的公式,获取芯片出厂电容值,计算出天线电感值。再结合行业经验及实验数据,确定天线在IC卡中的位置。
[Abstract]:With the rapid development of national rail transit, the application and demand of intelligent IC cards continue to increase. In 2014, the average daily passenger volume of Shenzhen subway reached about 2.84 million passengers. Currently, Beijing, Shanghai. The ultra-thin IC card (thickness 0.48-0.52mm) of subway ticket used in Hangzhou and other cities is produced by etching antenna technology, and the failure rate is high in practical use. The average service life is only 3 years. One of the first generation of Beijing subway ticket ultra-thin IC card is the intermediate bonding plus lamination process, the card in multiple folding, can be directly stripped into two pieces. The average service life is about 1.5 years; Although it is easy to tear into two pieces, the etching antenna process (chip reverse welding on the etched antenna) is easy to fail after repeated folding (the chip has not done enough protection measures. The chip is easily separated from the etched antenna; With the continuous development of thinning chip and the continuous improvement of ultrasonic embedding technology. It is possible that ultra-thin IC card can be produced by ultrasonic wire-embedding technology. This paper adopts this scheme to effectively solve the problem that the etching antenna technology has more failure in the application of ultra-thin IC card. Large reduction of scrap rate and reuse costs. Process problems: the current market use of ultrasonic wire embedding process to produce IC card above 0.6 mm. In order to overcome the existing technology, the thickness of IC card produced by buried wire process can reach 0.48-0.52mm, and the design idea is adopted. In order to ensure that the total thickness of COB(chip on board is controlled within 0.31 mm, the structure of COB is adopted. The characteristics and parameters of each component are refined, combined with the operation specifications and special requirements of each working procedure, through the PCB substrate feed thickness control, the key technical points of the production process are stipulated. Process monitoring measures to solve the COB thickness problem .2. because COB is too thin, there is a risk of failure due to high temperature and high pressure. To control the failure rate of material lamination process: through the lamination equipment. The principle of solid crystal machine and bonding wire machine are fully understood, and combined with the factors which are most likely to cause the failure of COB, it is checked one by one. The thin chip is used to switch the finer bonding aluminum wire. Adjust the operating parameters of bonding wire machine to control the arc of aluminum wire, control the thickness of grinding process, and make the selection of sheet reasonable. Analysis of lamination parameters to ensure the effective control of lamination failure rate. 3. Determine the best antenna position and parameters, through the customer demand for IC card frequency, combining frequency and capacitance value. The formula between inductance values, the capacitance value of chip factory, the antenna inductance value are calculated, and then the position of antenna in IC card is determined by combining industry experience and experimental data.
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN405
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，本文编号：1432608
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