日本開發(fā)成功塑料板印刷制作RFID標簽的天線

　　日本的產(chǎn)綜研技術(shù)綜合研究所（以下簡稱產(chǎn)綜研）日前開發(fā)成功了以印刷方式制作無線標簽天線的技術(shù)（日文發(fā)布資料，圖1）。將銀膏（Ag Paste）作為金屬材料，使用絲網(wǎng)印刷在塑料底板上形成天線、布線及電極后，再同時實施稱為“壓力退火”的加壓處理以及150℃的熱處理。通過這些措施，獲得了可在無線標簽上使用的10^-3～10^-4Ω·cm電阻率。與只進行150℃熱處理時相比，電阻率減小了3位數(shù)以上（圖2）。

　　產(chǎn)綜研使用此次開發(fā)的絲網(wǎng)印刷及壓力退火技術(shù)，試制出了在天線及布線上配合使用電容器，具有共振標簽構(gòu)造的無線標簽。在使用市售無線標簽讀取器對該標簽進行檢測時，可在5MHz～40MHz頻帶下正常工作。比如，制作3種共振標簽，并且分別分配識別編號，當把貼有這些共振標簽的物體靠近無線標簽讀取器時，均可被被順利識別出來（圖3）。此前在使用印刷技術(shù)制作無線標簽的天線時，需要在400℃～500℃下進行熱處理，因此，無法使用塑料底板。目前業(yè)界普遍使用的是利用真空工藝形成的鋁制天線。此次的成果計劃在2005年9月7日～11日于日本德島市召開的“2005年（平成17年）秋季第66屆應用物理學會學術(shù)演講會”上進行發(fā)布。

　　壓力退火可在不使塑料底板及通過印刷形成的導體產(chǎn)生熱膨脹、熱收縮的情況下，降低導體部分的電阻率。此次進行熱處理時采用了在加熱極板與塑料底板之間添加固底板的方式，并向塑料底板的表面施加了垂直方向的壓力。固定底板可以防止放置在加熱極板上的塑料底板在熱處理時向內(nèi)面膨脹或收縮。如果將塑料底板直接放在加熱極板上進行熱處理，塑料底板就會因熱膨脹及加熱后的熱收縮生產(chǎn)不均勻性，而使用固定底板便可解決這一問題。施加垂直壓力則可縮小由印刷形成的導體中的金屬微粒的間距，從而就可降低電阻率。不過，對于固定底板以及垂直壓力施加方法等細節(jié)，該研究所表示：“屬于關鍵技術(shù)，不能透露”（產(chǎn)綜研 光技術(shù)研究部門 有機半導體元器件部部長鐮田 俊英）。

目標是IC標簽全部由印刷制作

　　產(chǎn)綜研認為，此次發(fā)布的通過印刷制作天線的技術(shù)向?qū)崿F(xiàn)IC標簽及IC卡全部由印刷制造的目標邁進了一大步。該研究所此前研發(fā)出了使用有機晶體管的電路，并確立了使用印刷技術(shù)將有機晶體管應用于IC標簽及顯示器等產(chǎn)品的目標。其中，在考慮應用于IC標簽時，該研究所認為，開發(fā)出能夠形成具有高Q值（阻抗比）的天線的方法，是與有機晶體管的電氣特性及可靠性同等重要的開發(fā)課題。

　　“在通過印刷形成布線等導體時，如果是顯示器用途，可以獲得在充許范圍內(nèi)的電阻率”（產(chǎn)綜研的鐮田）。不過，該研究所表示，如果是天線用途的話，假如不使用壓力退火，電阻率就會超出充許范圍。該研究所認為，2010年～2015年前后，通過印刷制造的IC標簽有望開發(fā)成功。如果通過印刷就可形成IC及天線，那么，對于除部件成本以外還要花費數(shù)十日元的IC芯片及天線而言，其成本便有望大大降低。