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근거리 RFID 장치의 인식거리 저하원인 분석

전문가 제언: ○ IC 패키징은 표면실장 기술로 천이되어 왔으며, 최근에는 웨이퍼 자체 에 범핑과 베어다이를 기판에 부착하는 방식을 사용하고 있다. 패키징 에는 와이어 본딩 방법과 범핑을 이용한 플립 칩 방법이 있는데 최근 시장의 확대로 플립 칩 방법을 선호하고 있다. 이는 Reel 공정으로 대량생산이 가능하고 균일한 태그품질 유지가 가능하다는 특징 때문이다.

○ 태그의 불량원인에 대한 일반적 파악절차는 1차적으로 광학 현미경을 사용하여 Wire 단락, 접착불량 및 칩 위치변환 불량, 파손 등 주로 외관불량 상태를 확인한다. 외관불량이 불명확할 경우 패드 접합 정도, 안테나 및 PCB회로 훼손, 절단 등의 연결을 규명하기 위해 비파괴 3D X-ray 분석과 초음파분석을 진행한다. 이후 플립칩 및 와이어 본딩의 전단력과 접착강도를 평가하거나 필요시 전기적 분석도 병행한다.

○ RFID태그의 성능은 인식거리/각도/간섭/근접 인식거리/인코딩 특성과 필드에서의 인식률이다. RFID프로젝트별 태그 불량률이나 인식률 저하 문제가 발생해도 태그 공급자나 프로젝트 추진자 모두에게 불리하여 잘 노출되지 않고 근본 원인도 규명하기가 쉽지 않다. 고장분석과 책임에 따른 비용과 보상은 매우 민감한 부분이다. 태그제작 오차나 불량 소자/소재의 규명과 처리방향에 따라 원가상승 전가대상이 결정될 수 있기 때문이다. 고장분석의 pay-off와 경제성이 전략적으로 검토되어야 한다.

○ 기술 측면에서 ESD에 의한 손상 및 외부 스트레스에 의한 단락 원인 등은 칩과 안테나의 제조공정 불량/본딩 불량/패키징 불량/칩 컨버팅불량 등과 혼합되어 있고, 내구 성능 및 자연적 열화시간 변수도 있어 RFID태그 고장분석 로드맵 구축과 규정에 의한 정확한 고장분석이 필요하다.

○ 와이어절연 관련, 미세 골드본딩 와이어에 절연물질을 초박막 형태로 코팅, 반도체 패키지 제조 시 와이어 본딩 사이의 단락으로 발생할 수 있는 전기적 불량을 근본적으로 제거하는 기술이 최근 발현되어 RFID 태그에 적용 시 태그 reliability 및 인식거리 향상을 기대한다.

저자: Peter Jacob et al.
자료유형: 학술정보