NFC-Tags (Near Field Communication) sind Schlüsselkomponenten im IoT-Zeitalter, und ihr Formungsprozess wirkt sich direkt auf ihre Leistung, Zuverlässigkeit und Anwendungseignung aus. Das Formen von NFC-Tags ist kein einzelner Prozess, sondern ein systematischer technischer Aufwand, der Materialwissenschaft, Mikroelektronikfertigung und Präzisionsbearbeitungstechnologien umfasst.
Die Auswahl des Substrats und die Vorbehandlung sind die ersten Schritte im Formprozess. Zu den gängigen Substraten gehören PET (Polyethylenterephthalat), PVC oder Papier, wobei PET aufgrund seiner hohen Temperaturbeständigkeit und Biegefestigkeit die gängige Wahl ist. Die Substratoberfläche muss oberflächlich gereinigt und elektrostatisch beseitigt werden, um die Gleichmäßigkeit im nachfolgenden Beschichtungsprozess sicherzustellen. Die leitfähige Schicht wird mithilfe nanoskaliger Silberpasten- oder Aluminiumfolien-Ätztechniken hergestellt, und die Antennenspule wird durch Siebdruck oder Vakuumbeschichtung hergestellt. Die Genauigkeit der Linienbreite muss innerhalb von ±5 μm liegen, um die Integrität des HF-Signals sicherzustellen.
Der Chip-Verpackungsprozess ist die Kerntechnologie. Zur präzisen Ausrichtung des NFC-Chips und der Antenne wird die Flip--Chip-Technologie verwendet, und für die elektrische Verbindung und mechanische Fixierung wird anisotroper leitfähiger Klebstoff (ACP) verwendet. Dieser Prozess muss in einer Umgebung mit konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit durchgeführt werden, wobei die Temperaturabweichungen auf ±2 Grad kontrolliert werden müssen, um Probleme mit der Kolloidfließfähigkeit zu vermeiden. Bei einigen High-End-Tags wird das sogenannte IML-Verfahren (IML) verwendet, bei dem der Chip und die Antenne vor-in die Form eingebettet werden und das Tag dann mithilfe von heißschmelzendem Kunststoff zu einem einzigen Stück geformt wird. Dies verbessert die strukturelle Festigkeit und Wasserdichtigkeit erheblich.
Die Nachbearbeitung-umfasst die Oberflächenbeschichtung und Individualisierung. Die UV-Lackierung erhöht die Abriebfestigkeit, während die Lasergravur die serienmäßige Einbindung von Seriennummern oder QR-Codes unterstützt. Der gesamte Prozess muss den ISO 14443-Protokollkompatibilitätstest bestehen, um einen stabilen Betrieb in Umgebungen von -25 Grad bis 85 Grad sicherzustellen. Mit der Weiterentwicklung der flexiblen Elektroniktechnologie entwickelt sich die Rolle-zu-Rolle-Produktion (R2R) von biegsamen NFC-Tags zu einem Forschungsschwerpunkt, der ihre umfassende Anwendung in intelligenten Verpackungen, Wearables und anderen Bereichen vorantreibt.
