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森村化學展示新型印刷鍍金技術RFID標簽天線【自動識別展】

作者:日經(jīng)BP社 野澤 哲生
日期:2007-03-04 11:42:28
摘要:森村化學展示新型印刷鍍金技術RFID標簽天線【自動識別展】
圖:利用印刷和電鍍形成的銅布線的顯微鏡照片,以及生產(chǎn)的天線(下)

  日本森村商事與森村化學日前開發(fā)出一項新技術,即利用印刷技術與鍍金相結合的方式生產(chǎn)無線標簽(RFID標簽)天線圖案。該技術在日前舉辦的自動識別展上進行了展示。不使用蝕刻,也就是說可以避免將材料切掉,因此能以更低的成本生產(chǎn)無線標簽天線。森村商事計劃2006年下半年利用該技術量產(chǎn)無線標簽天線。

  此次的無線標簽天線的制造工序如下:(1)首先使用森村化學自主開發(fā)的水溶性特殊墨水,利用印刷技術或噴墨技術,在采用PET等方法形成了天線圖案的柔性底板上繪制出天線圖案;(2)然后將柔性底板放入鍍液中鍍銅。經(jīng)過上述處理后,就能在利用特殊墨水繪制的布線圖案上形成銅膜。這里使用的特殊墨水是指“將2種金屬形成粒徑數(shù)十nm的微粒后溶于水而制成的溶液”(森村商事 樹脂·化學物品業(yè)務部RFID業(yè)務推進中心主任、總經(jīng)理隅內(nèi)秀文)。

  這種方式?jīng)]有對銅箔進行蝕刻、即“減法”工序,只是將材料置于底板上,因此通常稱為“加法”方式。而且銅布線本身是利用電鍍技術形成的,不需熱處理等高溫燒結。因此可使用低耐熱性的柔性底板材料?!疤炀€兩端之間的電阻不足0.4Ω。盡管從塊狀銅來說,非常大,但作為無線標簽天線完全沒有問題”(隅內(nèi))。

  對于布線的加工精度,“假如在開始的工序中就使用印刷技術,將能夠?qū)崿F(xiàn)80μm的布線間隔。但噴墨技術有飛沫產(chǎn)生,因此精度略有下降”(隅內(nèi)),布線間隔稍寬一點。

過去的天線形成技術各有優(yōu)缺點

  過去的無線標簽天線圖案形成技術大體分為3種,都各有優(yōu)缺點。一是和此次一樣,利用電鍍技術形成銅布線的方法。但在布線圖案的形成中則使用干式蝕刻技術或濕式蝕刻技術。比如,在使用濕式蝕刻技術的方法中,通常都是將銅箔粘到柔性底板上以后,將布線圖案的掩膜印刷到底板上,然后倒上溶液,將沒有掩膜的那部分銅熔解掉。

  第2種技術是指直接繪制布線圖案后,進行熱處理。之所以要進行熱處理,是因為假如只是用銀(Ag)膠或銅膠等墨水涂上去的話,電阻太大,無法當作電布線來使用。熱處理大多要在200多度的條件下來進行,低耐熱性的PET等不能作為底板來使用。不過,2005年9月5日,日本產(chǎn)業(yè)綜合研究所宣布,開發(fā)出了不同于高溫燒結的另一種名為“壓力熱處理”的方法,解決了溫度問題。

  第3種技術是指利用蒸鍍法或真空濺鍍法等真空工藝的方法。這種方法采用的制造設備價格昂貴,存在如何降低標簽成本的課題。