在物联网的宏大图景中，一枚小小的RFID标签，是连接物理世界与数字世界的“桥梁”。它承载着身份识别、物流追踪、资产管控等关键信息，同时也因其微型化设计与无线通信的特性，隐藏着诸多技术谜题。以技术为锚点，解码物联本质，平头哥以羽阵芯片为样本，通过RFID技术专栏系列——【羽阵芯解】，共同探讨电子标签芯片背后的产业逻辑与技术未来。

电子标签生产中的"良率难题"

在UHF RFID电子标签的制造链中，一个常被忽视却影响全局的环节正在悄然吞噬企业利润——静电击穿导致的良率损失。

超高频RFID电子标签加工产业链相对较长，涉及到芯片制造、天线加工、Inlay加工、复合、打印、贴标等诸多环节，越往后续工艺，涉及到的加工厂家也更多、更分散。受加工工艺、环境影响，每个加工环节都可能因静电放电（ESD）产生不良品及良率损失。尽管当前业界通行的标准要求产线ESD控制在2000V以内，但现实情况却复杂的多。

由于生产设备、生产条件、管控能力等各种因素，导致部分厂家ESD控制能力不足，因静电击穿导致标签生产良率不高已经成为加工企业痛点之一。

因此，如何提升UHF RFID芯片ESD性能成为了提高标签生产良率和可靠性的重要议题。

标签静电能力测试示意图

从"被动防御"到"主动破局"

受自然环境、生产环境和人类活动的影响，如温度、湿度、人机交互产生摩擦、生产设备工作中电荷累积等，静电本身的产生无可避免。

既然无可避免，那如何提升产品ESD性能来“抵抗”静电的冲击和影响，就是我们要深入研究的问题。提升ESD性能主要有两个方面，一堵一疏。“堵“是指强化器件本身抗静电的能力，使静电无法击穿电路，进而抗住冲击。“疏”是指通过电路优化，使接收到的静电能够通过一定的路径释放掉，减少静电强度和影响。

基于这一堵一疏两个方向，平头哥走访了多家RFID产业链上下游合作伙伴，深入了解UHF RFID电子标签各生产环节的生产条件，并基于人体放电模式（HBM）建立ESD仿真模型，创新研发了UHF RFID电子标签芯片的ESD电路保护方案，通过三大技术维度创新，构建起立体化的ESD防护体系。

1. 双极性保护架构设计

传统单向二极管结构在正负向静电冲击时存在不对称防护能力，且受限于芯片面积，难以满足高ESD等级需求。平头哥羽阵技术团队采用背靠背二极管（如下图中1所示）并对ESD HBM model 建模进行电路仿真，得到二极管面积的最优解。

同时，通过在版图上减少二极管面积但是拉大二极管周长来增加二极管的横切面，来提升ESD通流能力。

立体化ESD防护体系示意图

2. 精准定位，逐个优化

通过仿真寻找芯片电路ESD瓶颈点和木桶短板，对内部击穿薄弱点进行优化，通过调整版图布局，来增大PAD到内部的阻抗（如上图中2所示），同时对内部器件进行单独围guard ring 处理来减少衬底电阻，增强器件ESD性能。

3. 全局泄放路径优化

除了以上两种局部电路方案优化外，平头哥羽阵技术团队还尝试从芯片整体视角审视，在ESD 环路上通过将芯片外围的seal ring来作为ESD的泄放路径，全局优化，减少ESD环路之间的阻抗（如上图中3所示），进一步增强了芯片整体ESD性能。

从"技术突破"到"客户价值"

经过上述的三大技术维度创新，平头哥构建起了立体化的ESD防护体系，旗下的羽阵611芯片经过技术创新，目前实测ESD性能可以达到10KV以上，超越海外领先芯片60%，实现了全面突破。

目前，羽阵产品已经在多家客户中得到了全面验证，平均生产良率达到了99.8%以上，超过行业平均水平，切实解决了客户生产中的良率损失问题。

结束语

平头哥希望通过在羽阵系列UHF RFID芯片技术上的深耕和创新，持续为客户和合作伙伴解决行业痛点，助力RFID技术应用于千行百业。