引言

物聯(lián)網(wǎng)的英文名稱是“InternetofThings",由該名稱可見，物聯(lián)網(wǎng)就是“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上延伸和擴(kuò)展的一種網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)的嚴(yán)格定義是：通過射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議,把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)"

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)是射頻識別（Radio Fre-quency Identification,RFID）技術(shù)，俗稱電子標(biāo)簽。RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。

近期，各國相繼提出并大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)有四個關(guān)鍵性的應(yīng)用技術(shù)——RFID、傳感器、智能技術(shù)（如智能家庭和智能汽車）以及納米技術(shù)。作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的排頭兵,RFID成為市場最為關(guān)注的技術(shù),行業(yè)發(fā)展前景廣闊。據(jù)有關(guān)部門預(yù)測，到2011年,我國產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破100億元，未來5年，我國的RFID電子標(biāo)簽的需求量將達(dá)到44億個。但是，目前居高不下的封裝成本已成為阻礙RFID電子標(biāo)簽廣泛應(yīng)用的瓶頸之一，這也是RFID技術(shù)遲遲沒有普及的主要原因。

1 RFID封裝技術(shù)

目前，市場上廣泛應(yīng)用的RFID電子標(biāo)簽的封裝形式主要有以下3種：卡片類、標(biāo)簽類以及異性類。

1.1RFID的封裝方法

由于RFID芯片微小超?。ㄈ鏗itachi公司最近發(fā)布的RFID芯片大小為0.15mmX0.15mm,厚度僅為7.5卩m）、工作頻率高（高達(dá)2.4GHz）,通常采用基于低溫導(dǎo)電膠固化的倒裝鍵合工藝實(shí)現(xiàn)芯片與柔性基板互連。

RFID倒裝鍵合裝備包括基板進(jìn)料、上膠、芯片翻轉(zhuǎn)、貼裝、熱壓固化、測試、基板收料等工藝模塊，是集光、機(jī)、電、氣、液于一體的高精技術(shù)裝備，目前只有3家國外公司可以提供該類裝備，且單臺售價在1000萬人民幣以上。研制高性能、低成本、柔性化的封裝工藝與裝備已成為RFID市場應(yīng)用的迫切需求。

RFID標(biāo)簽的生產(chǎn)鏈雖然不長，但需要的設(shè)備卻不少。從制造過程來看，分為芯片制造、天線制造、芯片倒貼、合成材料印刷、層壓或覆膜合成幾大工序。

1.3.1天線合成設(shè)備

天線可以釆用傳統(tǒng)的腐蝕天線或印刷天線。腐蝕天線可以是鋁箔或銅箔，生產(chǎn)商需要…套絲網(wǎng)印刷設(shè)備和一套腐蝕設(shè)備。比較而言，兩種天線的制作成本基本相同，但長期而言，印刷天線具備更強(qiáng)的靈活性。就目前而言，由于導(dǎo)電油墨的價格不菲以及印刷天線本身的強(qiáng)度，腐蝕天線仍然是市場的主要產(chǎn)品。天線腐蝕對環(huán)境污染很大，所以很多公司致力于印刷天線的研制。最新型的導(dǎo)電銀漿已經(jīng)通過了平壓圓和平壓平式絲網(wǎng)印刷機(jī)的試印，將于不遠(yuǎn)的將來面世，價格也較現(xiàn)有的銀漿低很多。腐蝕天線防腐蝕油墨的印刷比較簡單，可以用輪轉(zhuǎn)式（圓壓圓）絲印機(jī)。但導(dǎo)電銀漿的印刷對絲印機(jī)要求較高，國外各大公司采用的都是平網(wǎng)平壓平或平壓圓式。這類絲印機(jī)真正過關(guān)的不多，從印刷速度、套色準(zhǔn)確性、干燥塔性能比較講，德國KINZEL ieb-druckmaschine GmbH和KLEMM GmbH的絲印線是一流的，可是KLEMM已經(jīng)倒閉。

1.3.2芯片倒貼

芯片生產(chǎn)屬于高科技領(lǐng)域，至今能夠做好的只有幾家，主要有T1、西門子英飛凌、菲利普等制造大頭，國內(nèi)最領(lǐng)先的是上海復(fù)旦微電子。到目前為止，國內(nèi)還沒有一家工廠具備芯片嵌入能力。不過已經(jīng)有幾家公司在準(zhǔn)備芯片嵌入設(shè)備，如美國的、德國的紐豹等設(shè)備。國內(nèi)也有兩家公司在加緊組裝，估計不久就會問世。

1.3.3合成材料印刷設(shè)備

通常釆用普通單張紙印刷機(jī)來完成，比如海德堡、羅蘭和高寶。由于絕大部分的合成材料較一般紙張要厚，因此從印刷上講，高寶的印刷機(jī)更適合印刷。不論所采用的是哪一種印刷機(jī)，卷對卷生產(chǎn)，500mm印幅是基本要求，否則就降低了整條生產(chǎn)線的自動化程度。

1.3.4層壓覆膜設(shè)備

整合能力最強(qiáng)和加工能力最強(qiáng)的設(shè)備，莫過于德國碧羅馬帝和KINZELGmbH的RFID合成生產(chǎn)線了?？梢月?lián)線完成mlay預(yù)檢測、合成、聯(lián)線模切、再檢測、廢品切斷與再接等諸項工作。

這兩家公司的合成工藝有些不同。碧羅馬帝是把貼好芯片的Inly單張合成到印刷好的表層材料內(nèi)。設(shè)備的工作寬度為10cm左右，適合小批量生產(chǎn)。KINZEL的層壓覆膜線是在絲印和倒貼片設(shè)備相同工作寬度（500mm）的基礎(chǔ)上，把整張的Inly一次性模切、覆膜合成，或者層壓、模切。這種工藝減少了裸露天線在分切過程中放卷復(fù)卷造成的損傷，這對比較敏感的銀漿印制天線尤其重要，同時生產(chǎn)速度也高很多。等產(chǎn)品從該生產(chǎn)線上下來，RFID標(biāo)簽的整套工藝就結(jié)束了。

2 國內(nèi)主要RFID設(shè)計生產(chǎn)概況

2.1主要冋題

本世紀(jì)初,RFID已經(jīng)開始在中國進(jìn)行試探性應(yīng)用，并很快得到政府的大力支持,2006年6月，中國發(fā)布了《中國RFID技術(shù)政策白皮書》，標(biāo)志著RFID的發(fā)展已經(jīng)提高到國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略層面。到2008年底，中國參與RFID的相關(guān)企業(yè)達(dá)數(shù)百家，已經(jīng)初步形成了從標(biāo)簽及設(shè)備制造到軟件開發(fā)集成等一個較為完整的RFID產(chǎn)業(yè)鏈，據(jù)專家估計，2008年中國RFID相關(guān)產(chǎn)值達(dá)到80億元左右，并將在未來5?10年保持快速發(fā)展。但時至今日，在中國真正實(shí)施RFID技術(shù)的物流企業(yè)還屈指可數(shù)。經(jīng)濟(jì)危機(jī)爆發(fā)以來，很多業(yè)內(nèi)人士也開始對RFID產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展產(chǎn)生懷疑和失望，那么到底是什么因素阻礙了這一新興產(chǎn)業(yè)在我國的發(fā)展呢？

首先是我國企業(yè)總體信息化水平不高，阻礙了RFID充分發(fā)揮其作用。RFID作為一種信息技術(shù)手段,其基本功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)快速采集。釆集這些數(shù)據(jù)后，必須經(jīng)過進(jìn)一步的對比分析處理，才能達(dá)到提高效率、降低總體成本的作用。也就是說，RFID的實(shí)施，往往需要企業(yè)信息化達(dá)到一定水平，使RF1D系統(tǒng)與企業(yè)既有的ERP.CRM等信息集成在一起，才能充分發(fā)揮其作用。

其次,RFID實(shí)施成本還比較高，使很多企業(yè)望而卻步。不僅僅對中國企業(yè)，即便對西方企業(yè)，RFID的高成本也是一個巨大障礙。正如前文所言,RFID的基本技術(shù)原理在60幾年前就產(chǎn)生了，但直到20世紀(jì)后期,RF1D的應(yīng)用才逐歩推廣到民用領(lǐng)域，正是高成本阻礙了RFID技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。目前在國內(nèi)，一張RFID標(biāo)簽一般都在1元以上，ETC的車載單元要400多元，高成本使得RFID的投資回報具有很大風(fēng)險，使其應(yīng)用大多局限于高價值或高利潤商品領(lǐng)域。

再次，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，貿(mào)然實(shí)施會帶來不確定風(fēng)險。盡管RFID起源很早，但目前還沒有形成全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，中國在標(biāo)準(zhǔn)制定領(lǐng)域起步較晚，由于關(guān)乎各國經(jīng)濟(jì)利益，相信標(biāo)準(zhǔn)之爭還會持續(xù)一定時間。在這種情況下，貿(mào)然投入,必然給企業(yè)經(jīng)營帶來很大風(fēng)險。藍(lán)光獲得DVD標(biāo)準(zhǔn)之爭的勝利，給HI>DVD陣營帶來的巨大傷害，是處于標(biāo)準(zhǔn)之爭產(chǎn)業(yè)里的企業(yè)不得不慎重考慮的問題，這也是很多企業(yè)對實(shí)施RFID抱觀望態(tài)度的原因。

最后，我國產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展還處于初級階段，也阻礙了RFID的實(shí)際應(yīng)用。與西方企業(yè)相比，由于技術(shù)和管理處于劣勢地位，我國大多行業(yè)都存在過度競爭，價格成為市場競爭的主要手段，這就使得很多制造企業(yè)利潤率維持在相當(dāng)?shù)偷乃?/span>，產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的上下游企業(yè)之間往往博弈大于合作。而RFID技術(shù)只有在整個供應(yīng)鏈上協(xié)同實(shí)施，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈信息透明和分享，才能最大程度發(fā)揮出RFID的作用，這在目前情況下還很難做到。另外，實(shí)施RFID的一個主要益處是節(jié)省人工成本，沃爾瑪稱RFID每年為其節(jié)省數(shù)十億美元的人力成本開支，而中國較低的工資水平也使得很多企業(yè)沒有積極性去實(shí)施RFID技術(shù)。

盡管中國企業(yè)目前信息化程度還比較低，但中國企業(yè)前進(jìn)的步伐相當(dāng)快。今年中國已有40多家企業(yè)闖入世界500強(qiáng)，更多本土企業(yè)正迅速成長為跨國經(jīng)營企業(yè)，日益復(fù)雜的管理要求這些企業(yè)必須迅速推進(jìn)信息化建設(shè)，在這一點(diǎn)上中國企業(yè)具有一定的后發(fā)優(yōu)勢，而企業(yè)信息化必然給RFID帶來良好的發(fā)展機(jī)遇。隨著中國企業(yè)信息化的進(jìn)程，RFID的應(yīng)用將會由點(diǎn)到面，逐歩拓展到更廣的領(lǐng)域。而RFID的實(shí)施成本，必然隨著RF1D應(yīng)用的推廣和市場的擴(kuò)大而逐步降低-RF1D的應(yīng)用將會從目前的托盤或整箱的貨物跟蹤逐步擴(kuò)展到單品貨物跟蹤的水平。最后,從產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈角度看，國家目前提倡的產(chǎn)業(yè)升級，就是要使中國企業(yè)多生產(chǎn)高技術(shù)、高附加值、高利潤產(chǎn)品，而這些領(lǐng)域，正是RF1D用武之地。產(chǎn)業(yè)升級將帶動中國企業(yè)提升市場競爭能力，逐步由單體企業(yè)競爭上升為產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的競爭。

近幾年來，隨著我國政府和相關(guān)企業(yè)對RFID技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的重視程度提升，我國在RFID芯片的制造、機(jī)具產(chǎn)品的研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)的制定以及測試技術(shù)等方面都取得了一定的成果，擁有了一批芯片設(shè)計與封裝、終端與標(biāo)簽生產(chǎn)和系統(tǒng)集成商。國內(nèi)的廠商已經(jīng)逐步掌握了集成及部分核心技術(shù)，初步形成了國內(nèi)的RFID產(chǎn)業(yè)鏈。

2.2國內(nèi)卡片式RF1D封裝

在國內(nèi)，由于RFID的應(yīng)用最主要還是以卡片的形式出現(xiàn)（如中國第二代居民身份證、公交卡等），經(jīng)過多年的發(fā)展，RFID卡片形式的封裝技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。

卡片形式RFID的封裝主要包括模塊封裝（芯片裝配）、制卡（天線制作）和印刷三個主要環(huán)節(jié)，目前國內(nèi)在各個環(huán)節(jié)上均擁有大量的加工廠商。其中：

模塊封裝廠商有上海長豐智能卡公司、上海伊諾爾信息技術(shù)有限公司、中電智能卡有限責(zé)任公司、山東山鋁電子技術(shù)有限公司等。

制卡廠商主要有東信和平智能卡股份有限公司、北京中安特科技有限公司、深圳市明華澳漢科技股份有限公司、上海浦江智能卡系統(tǒng)有限公、上海魯能中卡智能卡有限公司、黃石捷德萬達(dá)金卡有限公司、天津環(huán)球磁卡股份有限公司、合隆科技（杭州）有限公司、深圳市華陽微電子有限公司、深圳毅能達(dá)智能卡制造有限公司、中山市達(dá)華智能科技有限公司等。

RFID印刷方面的主要企業(yè)有上海凸版印刷有限公司、上海市印刷三廠、眾多制卡廠等。

目前，卡片形式封裝在國內(nèi)還是以傳統(tǒng)的引線鍵合（WireBonding）模塊封裝和繞線制卡技術(shù)為主。但隨著薄型卡片、自粘型電子標(biāo)簽等新封裝形式的RF1D應(yīng)用需求的逐漸升溫，倒裝芯片（FlipChip）、印刷天線等新封裝技術(shù)得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)有部分的廠商能夠提供相關(guān)的封裝服務(wù)，新封裝形式也進(jìn)入了實(shí)際的應(yīng)用，如；上海市軌道交通單程卡（波形卡片）、上海市煙花爆竹管理電子標(biāo)簽（自粘型電子標(biāo)簽)等。