Procesul de fabricație a inlay-urilor RFID

Înainte ca o etichetă RFID să ajungă vreodată pe un palet de depozit sau pe o etichetă de îmbrăcăminte din retail, ea există ca un inlay — ansamblul cip-și-antenă care este laminat între straturile materialului etichetei. Înțelegerea modului în care sunt fabricate inlay-urile explică atât motivul pentru care prețurile etichetelor RFID au scăzut dramatic, cât și motivul pentru care calitatea variază atât de mult între furnizori.

Fabricația începe cu circuitul integrat însuși, produs pe o placheta de semiconductor folosind procese standard de fabricație a cipurilor, apoi tăiat în matrițe individuale mult mai mici decât un bob de orez. Deoarece o matriță goală este prea mică și fragilă pentru a fi manipulată direct în asamblarea de mare viteză, majoritatea producătorilor montează mai întâi matrița pe un interpozitor mic numit strap — un substrat minuscul care oferă contacte ușor mai mari și mai robuste. Strap-urile sunt de regulă produse în masă pe o rolă, gata să fie introduse la viteză mare în etapa următoare de asamblare.

Antena — partea inlay-ului care determină de fapt raza de citire și performanța mult mai mult decât cipul însuși — este formată pe un substrat separat, de regulă folie PET, folosind una dintre mai multe metode: gravarea unui strat solid de folie de aluminiu sau cupru, imprimarea cu cerneală conductivă sau ștanțarea/reliefarea aluminiului. Antenele din aluminiu gravat rămân cele mai comune pentru aplicații de înaltă performanță datorită conductivității consistente și geometriei precise, în timp ce antenele imprimate oferă cost mai mic cu un anumit compromis de performanță pentru aplicații mai puțin pretențioase.

Strap-ul este apoi atașat la punctele de contact ale antenei folosind un adeziv conductiv izotrop sau anizotrop, sau printr-un proces de lipire directă, finalizând asamblarea într-un inlay funcțional: cip plus antenă pe un singur substrat flexibil, gata pentru testare.

Inlay-urile finite sunt testate pe echipamente reel-to-reel care citesc și scriu fiecare cip la viteza de producție, verificând funcționalitatea înainte ca inlay-ul să ajungă la un convertor pentru laminarea etichetei. Inlay-urile defecte sunt marcate electronic sau perforate fizic din rolă, astfel încât convertorii de etichete din aval să nu producă accidental o etichetă moartă, întrucât un inlay defect prins aici costă o fracțiune din ce ar costa același defect dacă ajunge în stocul de etichete finite al unui client. Ratele de randament și rigoarea testării variază semnificativ între producătorii de inlay-uri, ceea ce este unul dintre principalii diferențiatori de calitate pe care cumpărătorii rareori îi văd direct, dar îi experimentează ca rate de citire inconsistente pe teren.

• Tăierea cipului și montarea pe strap pentru asamblare manipulabilă, de mare viteză
• Antenă formată prin gravare, imprimare sau ștanțare, în funcție de ținta de performanță și cost
• Lipirea strap-antenă prin adeziv conductiv sau proces de atașare directă
• Test electric 100% pe rolă înainte de livrare către convertorii de etichete

Un convertor de etichete preia role de inlay-uri finite și le laminează între un face-stock imprimabil și un liner adeziv, producând rola de etichetă inteligentă finită care se livrează utilizatorilor finali pentru codificare pe o imprimantă-encoder. Această etapă de conversie determină dimensiunile finale ale etichetei, proprietățile adezive și suprafața de imprimare — un inlay în sine nu este utilizabil până nu trece prin această etapă, motiv pentru care aprovizionarea cu etichete RFID implică adesea relații separate cu un producător de inlay-uri și un convertor de etichete, sau un convertor care se aprovizionează cu inlay-uri de la mai mulți furnizori de cipuri pentru a echilibra costul și performanța pe o linie de produse.

Costul inlay-ului a scăzut de la câțiva dolari pe unitate în primele teste de retail RFID la o mică fracțiune de cent pentru combinațiile de cip și antenă cu cel mai mare volum folosite astăzi în etichetarea îmbrăcămintei și a articolelor din retail, determinat în principal de reducerea costului cipului la scară de placheta și de automatizarea asamblării reel-to-reel de mare viteză. Această curbă de cost este cel mai important motiv pentru care etichetarea RFID la nivel de articol, cândva viabilă doar pentru bunuri de mare valoare, a devenit justificabilă economic pentru îmbrăcăminte și produse de consum de masă.