แชร์

ข้อดีของเทคโนโลยี DBond สำหรับบัตร RFID, e-IDs และการใช้งานในอุตสาหกรรม

อัพเดทล่าสุด: 15 ก.ย. 2024
359 ผู้เข้าชม
HID DBond Technology

เทคโนโลยี DBondTM คืออะไร

เทคโนโลยี DBond หรือที่เรียกว่า การเชื่อมต่อโดยตรง (Direct Bonding) เป็นวิธีการเชื่อมเสาอากาศลวด RFID เข้ากับชิปขนาดเล็กโดยตรง โดยไม่ต้องใช้โครงสร้างโมดูลขนาดใหญ่ และไม่ต้องใช้วัสดุเชื่อมเพิ่มเติม

เทคโนโลยี DBond ช่วยให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่ใช้ RFID ที่มีขนาดเล็กลงและบางลง ซึ่งมีความน่าเชื่อถือมากกว่าและสามารถผลิตได้ง่ายกว่าผลิตภัณฑ์ RFID มาตรฐาน แม้ว่าเทคโนโลยีการเชื่อมต่อโดยตรงในคลื่นความถี่ต่ำ (LF) จะเป็นที่รู้จักและใช้งานมาหลายปีแล้ว แต่การเชื่อมต่อโดยตรงในคลื่นความถี่สูง (HF) สำหรับบัตรและการใช้งานในอุตสาหกรรมยังไม่เคยมีในตลาดมาก่อน HID Global ได้นำความเชี่ยวชาญและประสบการณ์หลายปีของตนมาใช้ในการขยายเทคโนโลยีนี้ไปสู่การใช้งานในคลื่นความถี่สูง เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่บางหรือเล็กเป็นพิเศษ

ประสบการณ์กว่า 2 ทศวรรษในเทคโนโลยี DBondTM

ในด้านคลื่นความถี่ต่ำ (LF) เทคโนโลยี DBond เป็นที่รู้จักกันดีและถูกใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่บางหรือเล็กเป็นพิเศษ เกือบ 20 ปีที่แล้ว HID Global (ชื่อเดิมคือ Sokymat) เป็นผู้บุกเบิกเทคโนโลยีนี้และถือสิทธิบัตรหลายใบ ปัจจุบัน HID Global ผลิตตัวส่งสัญญาณมากกว่า 60 ล้านตัวต่อปี รวมถึงการใช้งานในระบบระบุตัวตนสัตว์ (Animal ID), ยานยนต์ และผลิตภัณฑ์ RFID มากกว่า 100 ล้านชิ้นสำหรับบัตรควบคุมการเข้าออกและพวงกุญแจ โดยใช้เทคโนโลยี LF DBond

HID Global ยังคงพัฒนาและนำนวัตกรรมใหม่ ๆ มาสู่กระบวนการและการใช้งานของเทคโนโลยี DBond อย่างต่อเนื่อง

รูปภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงนวัตกรรมสำคัญที่ช่วยให้สามารถเชื่อมชิปรุ่นล่าสุดของ NXP (Hitag μ) และ EM Microelectronic (EM 4200) ซึ่งมีขนาดเล็กมากเพียง 0.5 x 0.5 มม. อุปกรณ์การผลิตที่ออกแบบโดยเฉพาะของ HID Global ช่วยให้สามารถยึดชิปขนาดจิ๋วนี้ให้อยู่ในตำแหน่งขณะเชื่อมลวดสองเส้นที่บางยิ่งกว่าเส้นผม

Figure 1: เปรียบเทียบระหว่าง Direct Bonded HITAG μ ทางด้านซ้าย และ HITAG-S ทางด้านขวา

ในการเชื่อมลวดเข้ากับชิปผ่านกระบวนการ LF Direct Bonding จำเป็นต้องใช้ชิปรุ่นพิเศษที่มีจุดเชื่อมต่อที่ออกแบบเฉพาะ (ดูแผ่นสีทองบนชิปในรูปที่ 1 ข้างบน)

แม้ว่ากระบวนการนี้จะเป็นที่ยอมรับในสภาพแวดล้อมคลื่นความถี่ต่ำ แต่จนถึงปัจจุบัน การเชื่อมต่อในคลื่นความถี่สูง (HF Direct Bonding) ยังคงเป็นความท้าทายสำหรับอุตสาหกรรม HID Global เป็นบริษัทแรกที่สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้สำเร็จ เนื่องจากมีความเชี่ยวชาญในการสร้างอุปกรณ์การผลิตที่ออกแบบมาเป็นพิเศษภายในบริษัท

ความท้าทายหลักที่พบในการใช้เทคโนโลยี Direct Bonding ในการผลิต RFID คลื่นความถี่สูง (HF) ได้แก่:

  • ลวดที่มีความหนา
  • ชิปที่บางมาก
  • ชิปขนาดใหญ่ (เช่น ไมโครคอนโทรลเลอร์) หรือชิปขนาดเล็กมาก (เช่น ชิปหน่วยความจำ) ต้องถูกจัดการอย่างระมัดระวัง

ข้อดีของเทคโนโลยี DBondTM

รูปแบบที่หลากหลาย

ขึ้นอยู่กับการใช้งาน เสาอากาศจะถูกเชื่อมตรงเข้ากับชิปไมโครคอนโทรลเลอร์ (ขนาด 0.5x0.5 มม. หรือ 3x3 มม.) แทนการใช้โมดูล (~5x8 มม.) ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กลง เช่น Glass Tag Mini ขนาด Æ1.4x8 มม. หน่วย Piccolino รูปทรงแผ่นกลมขนาดเล็ก หรือแท็กอุตสาหกรรม Logi Tag รวมทั้งยังมีข้อได้เปรียบสำหรับผลิตภัณฑ์ขนาดใหญ่ เช่น บัตร ISO หรือพาสปอร์ต

Figure 2: MIFARE® ชิปที่เชื่อมต่อด้วยเทคโนโลยี DBond (ซ้าย) เปรียบเทียบกับโมดูลแบบดั้งเดิม (ขวา)

ให้ผลลัพธ์การพิมพ์ที่ยอดเยี่ยมสำหรับบัตรพลาสติกขนาดมาตรฐาน ISO

เมื่อฝังโมดูลลงในบัตร ISO ขนาดและความหนาของโมดูลอาจทำให้ผิวของบัตรไม่เรียบ ซึ่งจะเป็นปัญหาเมื่อพิมพ์บัตรด้วยเครื่องพิมพ์ตั้งโต๊ะในภายหลัง ชิปที่เชื่อมต่อด้วยเทคโนโลยี DBond มีขนาดเล็กและบางมาก ทำให้ผิวบัตรเรียบสมบูรณ์ ส่งผลให้การพิมพ์บนบัตรหลังการเคลือบลามิเนตมีผลลัพธ์ที่ดีเยี่ยม

รองรับการผลิตแผ่น inlay ที่บางเป็นพิเศษ

เมื่อใช้กับชิปที่บาง (ปัจจุบัน 75 μm และอาจบางกว่านี้ในอนาคต) แผ่น inlay ที่ใช้เทคโนโลยี DBond สามารถบางได้ถึง 175 μm ในขณะที่แผ่น inlay มาตรฐานที่ผลิตด้วยโมดูลมีความหนาประมาณ 300 μm โดยโมดูลที่บางที่สุดในปัจจุบันมีความหนาประมาณ 200 μm เทคโนโลยี DBond จึงช่วยให้แผ่น inlay บางลงกว่าเดิมมากกว่า 30%

ความบางของแผ่น inlay เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับบางแอปพลิเคชัน เช่น การใช้งานในระบบ e-government ที่องค์กรต่างๆ ต้องการเพิ่มคุณสมบัติด้านความปลอดภัยในบัตร การมีแผ่น inlay โพลีคาร์บอเนต (PC) ที่บางเป็นพิเศษช่วยให้ผู้ผลิตบัตรมีพื้นที่ในการเพิ่มชั้นความปลอดภัยเพิ่มเติมได้

เพิ่มความทนทาน

เนื่องจากเทคโนโลยี DBond ใช้พื้นที่เชื่อมต่อน้อยลง ผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีนี้จะทนทานต่อการงอและการบิดตัวได้มากกว่าผลิตภัณฑ์ที่ใช้เทคโนโลยีโมดูล นอกจากนี้การเชื่อมต่อจะมีเพียงสองจุด ขณะที่เทคโนโลยีโมดูลมีจุดเชื่อมต่อทั้งหมดหกจุด ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดความเสียหายถึงสามเท่า เทคโนโลยี DBond จะเชื่อมเสาอากาศโดยตรงกับชิป (จุดที่ 3, 4) และตัดการเชื่อมต่ออื่นๆ ออกไป

Figure 3: การเชื่อมต่อเสาอากาศสำหรับเทคโนโลยีโมดูล

เสาอากาศลวดทองแดงที่เชื่อถือได้สูง

เทคโนโลยี DBond ใช้เสาอากาศลวดทองแดงที่เชื่อมต่อกับชิปโดยตรง ซึ่งเป็นโซลูชันที่ดีที่สุดทั้งในแง่ของประสิทธิภาพ RFID ความแข็งแรง และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

ปัจจุบัน มีการผลิตเอกสาร RFID มากกว่า 90% โดยใช้เสาอากาศลวดทองแดง ซึ่งความน่าเชื่อถือของเสาอากาศลวดทองแดงได้รับการพิสูจน์แล้ว

DBondTM vs. เทคโนโลยี Flip-Chip ในการใช้งาน HF

เมื่อไม่จำเป็นต้องใช้โมดูลในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่บางเป็นพิเศษ ผู้ผลิตบางรายใช้เทคโนโลยี Flip Chip เป็นทางเลือกแทนเทคโนโลยี DBond อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือในระยะยาวของการเชื่อมต่อแบบ Flip Chip ยังคงต้องพิสูจน์ แม้ว่าสิ่งนี้อาจไม่เป็นปัญหาสำหรับการใช้งานบางอย่าง เช่น การออกตั๋วขนส่งสาธารณะสำหรับการใช้งานครั้งเดียว แต่ความน่าเชื่อถือในระยะยาวเป็นเกณฑ์สำคัญสำหรับการใช้งานบางประเภท เช่น เอกสาร e-government ที่ต้องมีอายุการใช้งานนานกว่า 10 ปี

แนวคิด Flip Chip ไม่ใช่เรื่องใหม่ IBM ได้เปิดตัวเชิงพาณิชย์ในทศวรรษ 1960 สำหรับการใช้งานกับทรานซิสเตอร์และไดโอดแบบแพ็กเกจ กระบวนการ Flip Chip แบบดั้งเดิมที่ใช้จุดเชื่อมต่อด้วยบัดกรี อาจพิจารณาได้ว่ามี 4 ขั้นตอนหลัก ได้แก่ (1) การเตรียมเวเฟอร์สำหรับการทำจุดบัดกรี, (2) การสร้างหรือวางจุดบัดกรี, (3) การติดตั้งชิปที่มีจุดบัดกรีเข้ากับบอร์ด, แผ่นรอง หรือพาหะ และ (4) การประกอบสุดท้ายด้วยการเติมกาว

จากแนวคิดนี้ บริษัทหลายแห่งได้พัฒนาเทคโนโลยี Flip Chip สำหรับใช้งานในแอปพลิเคชันหลายพันรูปแบบ เพื่อใช้ประโยชน์จากขนาดที่เล็กและต้นทุนที่ต่ำของวิธีการประกอบนี้ การใช้งาน RFID ก็ไม่ต่างกัน หลายบริษัทพัฒนาเทคโนโลยี Flip Chip ทางเลือก แต่ด้วยข้อจำกัดด้านอุณหภูมิของกระบวนการผลิต เทคโนโลยี Flip Chip แบบดั้งเดิมที่ใช้จุดบัดกรีจึงไม่สามารถนำมาใช้กับการผลิตบัตรสมาร์ทการ์ดแบบไร้สัมผัสได้

จุดบัดกรีถูกแทนที่ด้วยวัสดุอื่น ๆ (ส่วนใหญ่ใช้จุดทองคำ) ดังนั้นการเชื่อมต่อแบบ Flip Chip จึงไม่ถือว่าเป็นกระบวนการเชื่อมโดยสมบูรณ์อีกต่อไป เทคโนโลยี Flip Chip อาจใช้กาวที่แตกต่างกัน เช่น ACF (Anisotropic Conductive Film), ACP (Anisotropic Conductive Paste) หรือ NCP (Non-Conductive Paste)

สำหรับเทคโนโลยี Flip Chip ทั้งหมดนี้ ชิปจะถูกติดกาวเข้ากับแผ่นรอง และการเชื่อมต่อไฟฟ้าจะทำผ่านการสัมผัส "ทางกายภาพ" และ "แข็ง" แทนการเชื่อม ทำให้การเชื่อมต่อนั้นมีความน่าเชื่อถือน้อยลงและแตกหักง่ายขึ้น

เทคโนโลยี Flip Chip มักเกี่ยวข้องกับเสาอากาศประเภทต่าง ๆ เช่น เสาอากาศที่พิมพ์หรือกัด แต่ไม่เกี่ยวกับเสาอากาศลวดทองแดง

รูปภาพด้านล่างแสดงตัวอย่างการติดตั้ง Flip Chip บนพื้นผิว PET หรือโพลีคาร์บอเนต โดยใช้กาวและเสาอากาศที่พิมพ์หรือกัดด้วยอะลูมิเนียมหรือทองแดง กาวจะกระจายออกเมื่อกดชิปลงเพื่อให้หน้าสัมผัสแตะกับเสาอากาศ

Figure 4: การติดตั้ง Flip-Chip ด้วยกาว

เทคโนโลยี VigoTM จาก HID Global

HID Global กำลังทำงานร่วมกับผู้จำหน่ายชิปรายใหญ่เพื่อเพิ่มจำนวนเทคโนโลยี HF ที่รองรับ DBond ที่มีให้ใช้งานสำหรับผลิตภัณฑ์ Genuine HID® อย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยีแรกสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเรียกว่า Vigo และมีลักษณะสำคัญดังต่อไปนี้

  • เป็นไปตามมาตรฐาน ISO 15693 / ISO18000-3 ที่ความถี่ 13.56 MHz
  • UID 64 บิตและหน่วยความจำที่ตั้งโปรแกรมได้ 1 Kbit, 1.6 Kbit หรือ 2 Kbit
  • การป้องกันด้วยรหัสผ่าน 32 บิตสำหรับการทำงานและข้อมูล
  • ตัวเลือกโหมดความเป็นส่วนตัว เมื่อเปิดใช้งานโหมดความเป็นส่วนตัว แท็กจะเงียบจนกว่าจะได้รับคำสั่งเข้าสู่ระบบ
  • เก็บรักษาข้อมูลได้นาน 60 ปี

มีผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมขนาดเล็กมากมายที่มีเทคโนโลยีนี้สำหรับใช้ทั้งบนโลหะและนอกโลหะ เช่น LogiTag 121, Glass Tag, Piccolino Tag หรือ Brick Tag รูปภาพด้านล่างแสดงตัวอย่าง Vigo ที่ใช้เทคโนโลยี DBond ซึ่งสามารถใช้สร้าง e-unit ขนาดเล็กมากหรือขนาดใหญ่กว่า โดยที่ชิปอยู่ใกล้กับเสาอากาศมาก ทำให้สามารถเจาะรูขนาดใหญ่ในแท็กได้ เช่น เพื่อสอดท่อผ่าน

Figure 5: ClearDisc VigoTM ที่มีรู (ซ้าย) และ Piccolino Tag VigoTM (กลาง)

บทสรุป

เมื่อต้องการคุณภาพสูงในแอปพลิเคชัน เช่น แอปพลิเคชัน eID อุตสาหกรรม การเข้าถึง หรือภาครัฐ ที่ต้องการฟังก์ชันที่เชื่อถือได้และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมเป็นเวลาหลายปี DBond ถือเป็นตัวเลือกที่ต้องการ

HID Global เป็นผู้บุกเบิกและประสบความสำเร็จในการผลิตแท็กหลายร้อยล้านชิ้นต่อปีโดยใช้เทคโนโลยี LF DBond ปัจจุบันทีมงานด้านวิศวกรรมและระบบอัตโนมัติที่มีประสบการณ์ของ HID Global ได้นำเทคโนโลยี DBond มาใช้กับผลิตภัณฑ์ HF

ความสามารถของ HF DBond ช่วยให้ลูกค้าของ HID Global ในกลุ่มธุรกิจที่หลากหลายสามารถจับคู่ผลิตภัณฑ์กับความต้องการของตนได้โดยอาศัยเทคโนโลยีล่าสุด

ปัจจุบัน HID Global สนับสนุนเทคโนโลยี DBond ใน LF และ HF สำหรับแท็กอุตสาหกรรม และยังรวมถึงบัตรประจำตัวของรัฐบาล บัตร ISO และการเคลือบเบื้องต้นด้วยจำนวนประเภทชิปที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

 

บทความที่เกี่ยวข้อง
เข้าใจ SaaS, PSaaS, VSaaS และ ACaaS ในระบบการรักษาความปลอดภัย
เรียนรู้เกี่ยวกับบริการ SaaS และการประยุกต์ใช้ PSaaS, VSaaS และ ACaaS ในระบบการรักษาความปลอดภัยทางกายภาพ
Unleash the Full Potential of AI at the Edge
ด้วยการทำงานร่วมกันอย่างสมบูรณ์ของ AI และการประมวลผลแบบ Edge ทำให้ Suprema ได้พัฒนาอุปกรณ์ Edge AI ที่มีประสิทธิภาพสูง Suprema ได้นำโปรเซสเซอร์ AI ขั้นสูงมาใช้ นั่นคือ NPU หรือหน่วยประมวลผลแบบเส้นประสาท ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินการอัลกอริธึม AI ที่มีประสิทธิภาพ และมีประสิทธิภาพที่สูงกว่าเมื่อเทียบกับ GPU แบบดั้งเดิม (หน่วยประมวลผลกราฟิก)
hid corporate 1000
HID Corporate 1000 Format คือบริการจาก HID Global ในการกำหนด “format” เฉพาะสำหรับแต่ละองค์กรของผู้ใช้งาน โดยในแต่ละ format สามารถมีหมายเลขบัตรที่ไม่ซ้ำกันได้มากกว่า 8 ล้านหมายเลข ซึ่งหมายเลขบัตรนี้จะถูกบริหารจัดการโดย HID Global เพื่อรับรองว่าจะไม่มีการผลิตหมายเลขซ้ำกันออกมา
เว็บไซต์นี้มีการใช้งานคุกกี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและประสบการณ์ที่ดีในการใช้งานเว็บไซต์ของท่าน ท่านสามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ นโยบายความเป็นส่วนตัว และ นโยบายคุกกี้
เปรียบเทียบสินค้า
0/4
ลบทั้งหมด
เปรียบเทียบ
Powered By MakeWebEasy Logo MakeWebEasy