日本开发成功塑料板印刷制作RFID标签的天线

　　日本的产综研技术综合研究所（以下简称产综研）日前开发成功了以印刷方式制作无线标签天线的技术（日文发布资料，图1）。将银膏（Ag Paste）作为金属材料，使用丝网印刷在塑料底板上形成天线、布线及电极后，再同时实施称为“压力退火”的加压处理以及150℃的热处理。通过这些措施，获得了可在无线标签上使用的10^-3～10^-4Ω·cm电阻率。与只进行150℃热处理时相比，电阻率减小了3位数以上（图2）。

　　产综研使用此次开发的丝网印刷及压力退火技术，试制出了在天线及布线上配合使用电容器，具有共振标签构造的无线标签。在使用市售无线标签读取器对该标签进行检测时，可在5MHz～40MHz频带下正常工作。比如，制作3种共振标签，并且分别分配识别编号，当把贴有这些共振标签的物体靠近无线标签读取器时，均可被被顺利识别出来（图3）。此前在使用印刷技术制作无线标签的天线时，需要在400℃～500℃下进行热处理，因此，无法使用塑料底板。目前业界普遍使用的是利用真空工艺形成的铝制天线。此次的成果计划在2005年9月7日～11日于日本德岛市召开的“2005年（平成17年）秋季第66届应用物理学会学术演讲会”上进行发布。

　　压力退火可在不使塑料底板及通过印刷形成的导体产生热膨胀、热收缩的情况下，降低导体部分的电阻率。此次进行热处理时采用了在加热极板与塑料底板之间添加固底板的方式，并向塑料底板的表面施加了垂直方向的压力。固定底板可以防止放置在加热极板上的塑料底板在热处理时向内面膨胀或收缩。如果将塑料底板直接放在加热极板上进行热处理，塑料底板就会因热膨胀及加热后的热收缩生产不均匀性，而使用固定底板便可解决这一问题。施加垂直压力则可缩小由印刷形成的导体中的金属微粒的间距，从而就可降低电阻率。不过，对于固定底板以及垂直压力施加方法等细节，该研究所表示：“属于关键技术，不能透露”（产综研 光技术研究部门 有机半导体元器件部部长镰田 俊英）。

目标是IC标签全部由印刷制作

　　产综研认为，此次发布的通过印刷制作天线的技术向实现IC标签及IC卡全部由印刷制造的目标迈进了一大步。该研究所此前研发出了使用有机晶体管的电路，并确立了使用印刷技术将有机晶体管应用于IC标签及显示器等产品的目标。其中，在考虑应用于IC标签时，该研究所认为，开发出能够形成具有高Q值（阻抗比）的天线的方法，是与有机晶体管的电气特性及可靠性同等重要的开发课题。

　　“在通过印刷形成布线等导体时，如果是显示器用途，可以获得在充许范围内的电阻率”（产综研的镰田）。不过，该研究所表示，如果是天线用途的话，假如不使用压力退火，电阻率就会超出充许范围。该研究所认为，2010年～2015年前后，通过印刷制造的IC标签有望开发成功。如果通过印刷就可形成IC及天线，那么，对于除部件成本以外还要花费数十日元的IC芯片及天线而言，其成本便有望大大降低。