Gen2标签发展的推动者

  德州仪器的零售物流供应链代表Tammy Slenart 先生回答了有关新产品Gen 2 的电子标签问题。他回答了电子标签所需满足的工艺要求,生产流程,天线的解决方案、封装方法,订货与供货的管理方法等诸多问题。

  德州仪器(Texas Instruments),简称TI,是全球领先的半导体公司,为现实世界的信号处理提供创新的数字信号处理(DSP)及模拟器件技术。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。TI总部位于美国得克萨斯州的达拉斯,并在二十多个国家设有制造、设计或销售机构。

  TI也专注于当前热门的RFID技术,下面是关于德州仪器EPC技术的一些情况。基于当前EPC Gen2的发展,TI在这方面取得了显著的成就。下面我们详细介绍一下这方面的内容。在“条码时代”就要求零售商、日用消费品生产商和标签供应商之间紧密合作,而目前的“EPC Gen2时代”要求EPC 技术提供者Gen2 和应用者需要更高程度上的通力合作才能获得回报。通过研究Gen2标签技术的设计和生产流程,零售商和日用消费品生产商可以借助主要RFID 厂商的专业眼光和经验,使其物流供应链达到更高的效率,并将Gen2 技术带入全盛时期。

  记者:鉴于EPC Gen2是当前最先进的技术,很多人还不是很了解,您能简单介绍一下电子标签是怎样制造的呢?

  Tammy Stewart:回答这个问题首先要了解Gen2电子智能标签的制作工艺要求。

  ·将Inlay粘贴到标签表面材料的粘合剂,以及Inlay和表面材料之间的缓冲层。

  Tammy Stewart:上述前三项元件组成RFID Inlay,这项加工过程大致需要10~14 周,然后以卷盘的形式递交给标签封装厂商。标签封装厂商随后完成第四至第六个步骤,这需要另外的一到三周时间。上述步骤表明生产和交货周期大致需要15 到17 周。此外,大批量的订单需求所需的生产线调整可能花上几个月时间,并导致计划外的库存缺货。所以,简单说,熟悉Gen2 RFID 芯片、Inlay 和标签生产工艺有助于更好地安排生产和交货周期。

  Tammy Stewart:当然可以。集成芯片完整的生产流程包括了定义晶体管、内部馈线项专利的步骤。符合Gen2标准的芯片是在TI拥有的当前最先进的超净室采用领先的130纳米工艺流程生产。和之前的技术工艺相比,这项新技术使得芯片大批量生产速度变得更快;芯片更小、更强劲和更低能耗。芯片完成后,Inlay封装工艺就开始将芯片bump(典型是60-100μm直径)与打印的Inlay结构中的盘点对齐。每个bump都是一个模拟和数字电路的电路接点,而这些电路组成了符合Gen2标准的芯片。Bump用强力胶水固定,以确保良好的电路连接。

  记者:据我所知,标签的设计中,天线设计是比较重要的,因为客户往往会有不同要求,这个问题,你们是怎么解决的呢?

  Tammy Stewart:我们制作的给零售商的贴有EPC Gen2 标签的货品有各种尺寸,形状,材料和密度。这些产品的不同点导致射频特性相应变化,并对贴在产品或纸箱上的Gen2 电子标签性能产生很大影响。设计、生产和测试一个Gen2 标签包括了性能优化所需的大量时间。为解决Gen2电子标签供应链中的各种问题,Inlay供应商一般会提供三种或更多的Inlay。技术提供者包括TI可能会提供特殊的Inlay和天线设计来满足客户需求。涉及Gen2芯片晶片生产和完善各种天线设计的步骤是非常繁复的。半导体生产商和标签封装厂商对最终用户需求的预测越准确,他们按市场需求制定计划的能力也越完善。

  Tammy Stewart:是的,Gen2电子标签供应链中的下一步就是以卷盘的形式递交Inlay至标签封装厂商。标签封装厂商的设备设置成能接收卷盘的形式是非常重要的。小心地将Inlay盘卷起来防止其被破坏是Inlay最后生产流程中非常难的工艺。每一卷Inlay的数量同样必须经过非常精确的计算,这样外侧Inlay的重量不至于的压坏内侧的芯片。不仅如此,包括标签封装都是技术含量比较高的。为了做成最终RFID标签,封装厂商采用灵活的包含芯片和蚀刻金属或打印RFID天线的RFID Inlay,并将其封入标签表面材料和衬底之间。在测试完成后,Inlay被贴到压力敏感的表面材料背面所含的粘合剂上。封完Inlay,衬底和表面材料粘合到一起,并被切割成所需的标签尺寸。

  记者:经过了这么多冗长而精细的工序,这个标签是不是可以直接提供给客户了?

  Tammy Stewart:不可以,还有一步。Gen2电子标签供应链的最后一个阶段是将Inlay放置在标签中的适当位置。这个步骤非常重要,因为这将决定最终客户将用何种打印机打印标签。由于CPG和其他生产商要贴标签的产品各不相同,他们将需要不同种类的标签。Gen2点子标签的接受订单、生产和库存比标准的条码可打印粘性标签要复杂的多。标签封装厂商根据不同的客户群需要准备大量不同的标签,有效的库存供应管理具有很大的挑战性。现在,许多封装厂商提供测试设备和服务来确保EPC标签适用于产品库存单位(SKUs)。Gen2电子标签供应链的多变和复杂程度,使得供应链需要在其所有成员间创建有计划的、灵活的和创新的流程。半导体厂商、标签封装厂商和最终客户按照确实需求进一步沟通,这样每个成员就能更好地满足其客户对于价格和效率的需求。

  注释:美国德州仪器(TI)的RFID技术在全球RFID标签开发与制造领域中处于领先地位,公司拥有世界最大规模的RFID标签和读写器制造系统,并不断推出高性能、低成本的RFID技术产品。目前,TI推出的Gen2芯片嵌体(Inlay)是为了简化将芯片封装为电子标签的工序而专门设计、制作的产品。该产品以EPC global的第二代规范为基础,96比特范围内的用户可以在EPC内存领域内编程,包括读、写和锁定能力。

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