日本開(kāi)發(fā)成功塑料板印刷制作RFID標(biāo)簽的天線

　　日本的產(chǎn)綜研技術(shù)綜合研究所（以下簡(jiǎn)稱產(chǎn)綜研）日前開(kāi)發(fā)成功了以印刷方式制作無(wú)線標(biāo)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(shí)實(shí)施稱為“壓力退火”的加壓處理以及150℃的熱處理。通過(guò)這些措施，獲得了可在無(wú)線標(biāo)簽上使用的10^-3～10^-4Ω·cm電阻率。與只進(jìn)行150℃熱處理時(shí)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(kāi)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(biāo)簽構(gòu)造的無(wú)線標(biāo)簽。在使用市售無(wú)線標(biāo)簽讀取器對(duì)該標(biāo)簽進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可在5MHz～40MHz頻帶下正常工作。比如，制作3種共振標(biāo)簽，并且分別分配識(shí)別編號(hào)，當(dāng)把貼有這些共振標(biāo)簽的物體靠近無(wú)線標(biāo)簽讀取器時(shí)，均可被被順利識(shí)別出來(lái)（圖3）。此前在使用印刷技術(shù)制作無(wú)線標(biāo)簽的天線時(shí)，需要在400℃～500℃下進(jìn)行熱處理，因此，無(wú)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(jì)劃在2005年9月7日～11日于日本德島市召開(kāi)的“2005年（平成17年）秋季第66屆應(yīng)用物理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)演講會(huì)”上進(jìn)行發(fā)布。

　　壓力退火可在不使塑料底板及通過(guò)印刷形成的導(dǎo)體產(chǎn)生熱膨脹、熱收縮的情況下，降低導(dǎo)體部分的電阻率。此次進(jìn)行熱處理時(shí)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(shí)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(jìn)行熱處理，塑料底板就會(huì)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(wèn)題。施加垂直壓力則可縮小由印刷形成的導(dǎo)體中的金屬微粒的間距，從而就可降低電阻率。不過(guò)，對(duì)于固定底板以及垂直壓力施加方法等細(xì)節(jié)，該研究所表示：“屬于關(guān)鍵技術(shù)，不能透露”（產(chǎn)綜研 光技術(shù)研究部門(mén) 有機(jī)半導(dǎo)體元器件部部長(zhǎng)鐮田 俊英）。

目標(biāo)是IC標(biāo)簽全部由印刷制作

　　產(chǎn)綜研認(rèn)為，此次發(fā)布的通過(guò)印刷制作天線的技術(shù)向?qū)崿F(xiàn)IC標(biāo)簽及IC卡全部由印刷制造的目標(biāo)邁進(jìn)了一大步。該研究所此前研發(fā)出了使用有機(jī)晶體管的電路，并確立了使用印刷技術(shù)將有機(jī)晶體管應(yīng)用于IC標(biāo)簽及顯示器等產(chǎn)品的目標(biāo)。其中，在考慮應(yīng)用于IC標(biāo)簽時(shí)，該研究所認(rèn)為，開(kāi)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(jī)晶體管的電氣特性及可靠性同等重要的開(kāi)發(fā)課題。

　　“在通過(guò)印刷形成布線等導(dǎo)體時(shí)，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(guò)，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(huì)超出充許范圍。該研究所認(rèn)為，2010年～2015年前后，通過(guò)印刷制造的IC標(biāo)簽有望開(kāi)發(fā)成功。如果通過(guò)印刷就可形成IC及天線，那么，對(duì)于除部件成本以外還要花費(fèi)數(shù)十日元的IC芯片及天線而言，其成本便有望大大降低。