“μ-芯片”上形成天线

 
     日立制作所日前开发成功了利用电镀技术在该公司的无线标签IC“μ-芯片”上形成天线的技术。μ-芯片是0.4mm见方的微型无线通信IC。在内置ROM中保存了128位ID编号，能够利用专用读卡器读取ID编号。“在0.4mm见方的微型无线通信IC上形成天线，还没有先例”（日立）。目的是通过此次的技术发表，听取用户的要求，以便在产品开发中进行技术改进。力争一年后投产。
    
    
    
     图1：形成了天线的“μ-芯片”
    
     2005年希望实现5日元的价格
    
     　　通信所用的频带与过去同为2.45GHz。通过在IC上形成过去外置在无线通信IC上的天线，就能够降低在IC上加贴天线的成本。“虽然还要取决于产量，但到2005年前后，很有可能实现5日元（约合人民币0.33元）的价格”（日立制作所）。
    
     　　不过，天线变小以后，通信距离就会受到限制。外置天线可在30cm左右的通信距离上读取，而内置型天线仅为1mm～2mm左右。
    
     　　通信距离虽然缩短了，但产生新的应用领域的可能性却由此增加了，比如通过省略外置天线，可以直接做到纸张中。
    
     　　过去也曾有过在用于无线标签的无线通信IC上形成天线的例子。比如，日立万胜和凸版印刷就已经分别投产了在使用13.56MHz频带的无线通信IC和使用2.45GHz频带的无线通信IC上形成天线的芯片。不过，芯片尺寸在1mm～2mm见方，比此次开发的μ-芯片大。
    
     利用镀金形成天线
    
     　　此次，日立制作所先用绝缘膜覆盖在电路上，然后再在上面利用镀金形成天线。连接天线的端子沿用了以前的外置天线型端子。“应用了制造IC时使用的镀金技术。不需要特殊的制造设备”（日立制作所）。没有公布天线的线宽度和相邻的天线线路之间的距离等内容，不过已经知道的是，在0.4mm见方的芯片上形成了螺旋状（即线圈状）天线线路，大概3圈左右。“对此形状进行优化始终比较困难”（日立制作所）。
    
     　　此次开发的技术，读卡器LSI等元件可与过去通用，不过读卡器的天线必须重新设计。因为此次在芯片上形成的天线形状不同于外置天线。
    
     　　此次使用螺旋状天线，与13.56MHz频带无线标签一样利用感应能，使无线通信IC起电。通常情况下，2.45GHz频带无线标签大多利用微波产生的放射能使电路起电。μ-芯片使用外置天线时，则利用后一种方式使电路起电。
    
     　　此外，在日本总务省最近开始探讨并受到业界关注的使用950MHz频带的无线标签方面，日立制作所表示，“由于μ-芯片已经成熟，直接使用现有收发电路，就可支持UHF频带”，只需改变天线形状即可。
    
    
    
     图2：此次的天线结构示意图
    
    
    
     图3：利用现有半导体制造工艺即可生产