CN111684464A - 无线通信半导体装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

无线通信半导体装置具备电路基板、安装于电路基板的半导体芯片、设置于电路基板的薄膜晶体管以及设置于电路基板的天线。即使在对无线通信半导体装置逐一地赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信半导体装置而言，使每一个无线通信半导体装置的制造成本更加充分地降低，并且更加充分地防止工作速度和可靠性的降低。

Description

无线通信半导体装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种接收来自外部读取器装置的电波并且向外部读取器装置回复基于唯一ID(unique identification：唯一标识)信息的电波的RFID(radio frequencyidentification：射频识别)标签和IC(integrated circuits：集成电路)标签等无线通信半导体装置及其制造方法。本发明尤其涉及一种从外部读取器装置接受驱动电力并且向外部读取器装置回复唯一ID信息的RFID标签和IC标签等无线通信半导体装置及其制造方法。
背景技术
RFID标签和IC标签等无线通信半导体装置即使离外部读取器装置较远，但只要处于来自外部读取器装置的电波可到达的范围(例如数毫米～数十米)内，则也能够仅通过刷一下外部读取器装置来成批地读取多个无线通信半导体装置的信息。因此，无线通信半导体装置在便利店及超级市场等零售业、服装业、运输业以及出版业(图书馆)等中对于流通管理(物流管理)、生产管理、库存管理、场所管理、历史记录管理等是非常有用的。
无线通信半导体装置典型地包括天线和IC芯片。IC芯片典型地具有对天线接收的接收波进行处理的无线电路部、存储无线电路部中的接收信号等的存储器部、生成驱动电力的电源电路部以及用于使存储器部存储接收信号等的控制电路部等(专利文献1～2)。
曾报告了一种无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部均设在薄膜晶体管的无线通信半导体装置(比利时微电子研究中心(imec)、霍尔斯特中心(HolstCentre)(荷兰的TNO(应用科学研究机构)与比利时微电子研究中心共同运营的研究开发机关)以及卡塔蒙迪(Cartamundi)于2017年2月5日～9日、美国旧金山、“国际固态电路会议(International Solid-State Circuits Conference)2017(ISSCC 2017)”)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4761779号公报
专利文献2：日本特开2006-24087号公报
发明内容
本公开中的无线通信装置具备：
电路基板；
半导体芯片，其安装于所述电路基板；
薄膜晶体管，其设置于所述电路基板；以及
天线，其设置于所述电路基板。
本公开中的无线通信装置的制造方法包括以下步骤：
将半导体芯片安装于电路基板；以及
将薄膜晶体管、天线以及布线通过印刷法形成于所述电路基板。
本公开的无线通信装置即使在被逐一地赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信装置而言，使每一个无线通信半导体装置的制造成本更加充分地降低，并且更加充分地防止工作速度及与工作稳定性有关的可靠性的降低。
附图说明
图1是示出本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的结构的一例的示意性概念图。
图2是示出本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的其它的一例的示意性俯视图。
图3是示出本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的电路结构的一例的框图。
图4A是示出本公开的实施方式A中包含的实施方式1所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。
图4B是示出本公开的实施方式A中包含的实施方式2所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。
图4C是示出本公开的实施方式A中包含的实施方式3所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。
图5A是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的支承基板的准备步骤的示意性简图。
图5B是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的电路基板的制造步骤的示意性简图。
图5C是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的栅电极形成步骤的示意性简图。
图5D是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的绝缘层形成步骤的示意性简图。
图5E是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的半导体层形成步骤的示意性简图。
图5F是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的源电极和漏电极的形成步骤的示意性简图。
图5G是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的半导体芯片的安装步骤的示意性简图。
图5H是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的天线和布线的形成步骤的示意性简图。
图5I是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的保护膜形成步骤的示意性简图。
图5J是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的支承基板剥离步骤的示意性简图。
图6A是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的支承基板的准备步骤的示意性截面图。
图6B是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的电路基板的制造步骤的示意性截面图。
图6C是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的栅电极形成步骤的示意性截面图。
图6D是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的绝缘层形成步骤的示意性截面图。
图6E是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的半导体层形成步骤的示意性截面图。
图6F是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的源电极和漏电极的形成步骤的示意性截面图。
图6G是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的半导体芯片的安装步骤的示意性截面图。
图6H是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的天线和布线的形成步骤的示意性截面图。
图6I是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的保护膜形成步骤的示意性截面图。
图6J是用于说明本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法中的支承基板剥离步骤的示意性截面图。
图7A是本公开的实施方式B中包含的实施方式b1所涉及的无线通信装置的示意性截面图。
图7B是能够更进一步充分追记的图7A的无线通信装置的示意性截面图。
图8A是本公开的实施方式B中包含的实施方式b2所涉及的无线通信装置的示意性截面图。
图8B是能够更进一步充分追记的图8A的无线通信装置的示意性截面图。
具体实施方式
以下，说明本公开的实施方式所涉及的无线通信装置。
在以往的无线通信半导体装置一例中搭载有硅芯片，无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部均设在硅芯片。以下，有时将这种无线通信半导体装置称为“硅系无线通信半导体装置”或“硅系无线通信装置”。硅芯片能够高速工作、小型、可靠性高、适于大量生产，但是在对硅系无线通信半导体装置逐一赋予不同的唯一ID的情况下，每一个无线通信半导体装置的制造成本明显增大。
在国际固态电路会议(International Solid-State Circuits Conference)2017上报告的无线通信半导体装置搭载有薄膜晶体管来代替硅芯片。以下，有时将这种无线通信半导体装置称为“TFT系无线通信半导体装置”或“TFT系无线通信装置”。薄膜晶体管(特别是有机薄膜晶体管)能够通过印刷法制造，适于少量生产，在对TFT系无线通信半导体装置逐一赋予不同的唯一ID的情况下，能够降低每个无线通信半导体装置的制造成本。然而，相比于硅芯片而言，薄膜晶体管(特别是有机薄膜晶体管)的工作速度慢(即，工作频率低)，与工作稳定性有关的可靠性低。因此，相比于硅系无线通信半导体装置而言，TFT系无线通信半导体装置的工作速度(即，工作频率)及与工作稳定性有关的可靠性明显降低。TFT系无线通信半导体装置例如在920MHz频带中无法实现期望的工作速度(例如工作频率920MHz)。
另一方面，本公开的发明人等在以下的状况中发现了新的课题。针对一个无线通信半导体装置，尝试了在各种各样的场景下每次都赋予各种各样的唯一ID或者与该唯一ID绑定的信息。在这种尝试中，例如，在自行车等出借物品上安装无线通信半导体装置，针对该无线通信半导体装置，在各场景中赋予该借入者的姓名和住址等信息作为唯一ID或者与该唯一ID绑定的信息，由此能够促进归还。另外，例如，在牛、猪等家畜上安装无线通信半导体装置，针对该无线通信半导体装置，在出生、饲养等各场景中赋予与其位置信息和拥有者等信息作为唯一ID或者与该唯一ID绑定的信息，由此能够保证家畜的每个个体的产地和品牌商标。然而，本公开的发明人等发现了在硅系无线通信半导体装置中产生了伪装和伪造等与安全有关的问题。详细地说，在硅系无线通信半导体装置中，存储器部设在硅芯片，需要使唯一ID和与该唯一ID绑定的信息存储在硅芯片内的可改写的区域，由于能够随时改写，因此产生了伪装和伪造等与安全有关的问题。下面，在本说明书和权利要求书中，还有时将唯一ID或者与该唯一ID绑定的信息称为唯一ID关联信息。
本公开提供一种无线通信半导体装置及其制造方法，即使在对无线通信半导体装置逐一赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信半导体装置而言，使每一个无线通信半导体装置的制造成本更加充分地降低，并且更加充分地防止工作速度及与工作稳定性有关的可靠性的降低。
另外，本公开提供一种无线通信半导体装置及其制造方法，即使在对无线通信半导体装置逐一赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信半导体装置而言，不仅使每一个无线通信半导体装置的制造成本更加充分地降低，且更加充分地防止工作速度及与工作稳定性有关的可靠性的降低，而且能够通过更加简便的结构来更加充分地防止伪装和伪造等与安全有关的问题。
在本说明书中，有时将无线通信半导体装置称为“无线通信装置”。
在本公开中，唯一ID是指对无线通信装置(例如，RFID标签)逐一分配的固有的ID信息。作为能够与这种唯一ID绑定的追加信息的具体例，例如列举以下信息：
·将无线通信装置安装于家畜的情况下的家畜的个体编号、出生场所、饲养场所以及拥有者历史记录；
·将无线通信装置安装于共享经济的对象物的情况下的共享的历史记录(对象物的种类、租借对象物的人和时期)；
·安装无线通信装置的物品(例如，食品)的追踪性(例如，从生产阶段到消费或废弃阶段为止的流通路径的历史记录)；
·高额艺术作品的拥有者历史记录；以及
·安装无线通信装置的物品(例如，食品)的温度历史记录。
能够与这种唯一ID绑定的追加信息既可以保存在无线通信装置(例如RFID标签)的可改写存储器中，也可以与唯一ID绑定地在云端上被进行管理，或者还可以保存在后述的RAM或ROM中。所谓与唯一ID绑定，是指可以与唯一ID相关联地进行存储或管理。
[实施方式A所涉及的无线通信装置]
在本公开的实施方式A所涉及的无线通信装置中，半导体芯片和薄膜晶体管(以下，有时称为“TFT”)并用。即，在本实施方式的无线通信装置中，不是后面详细叙述的无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部等构件全部设在半导体芯片，而是这些构件中的一部分构件设在TFT，另外，其它一部分构件(其它构件)设在半导体芯片。因此，相比于以往的硅系无线通信装置而言，本实施方式的无线通信装置能够更加充分地防止工作速度和可靠性的降低，同时能够更加充分地降低每一个无线通信装置的制造成本。关于本实施方式的无线通信装置，鉴于半导体芯片和TFT并用(组合使用)，还能够称为“混合系无线通信装置”。
详细地说，如图1所示，本实施方式的无线通信装置10具备电路基板1、半导体芯片2、TFT 3以及天线4，并且也可以还具备布线5和/或保护膜6。即，无线通信装置10也可以还具备布线5和保护膜6中的至少一者。图1是示出本实施方式的无线通信装置的结构的一例的示意性概念图，是保护膜6为透明时的图。
电路基板1是用于对半导体芯片2等电子部件进行安装、配置或者定位的片状或板状的构件。电路基板1只要具有所谓的电绝缘性，则没有特别限定，例如，既可以是聚合物基板，或者也可以是在形成半导体芯片等的形成面上具有聚合物层的无机基板(例如，金属基板、玻璃基板或陶瓷基板)。在本实施方式中，电路基板1是聚合物基板。电绝缘性例如是指电阻率为108Ωm以上，优选为108Ωm～1017Ωm。作为构成聚合物基板和聚合物层的聚合物，例如，可以是从由聚酯树脂(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)、聚酰亚胺树脂、聚烯烃树脂(例如，聚乙烯树脂、聚丙烯树脂)、聚苯硫醚树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酰胺树脂等构成的组中选择的至少一种树脂材料。优选是聚酰亚胺树脂。
电路基板1的厚度没有特别限定，根据本实施方式的无线通信装置的用途(例如，无线通信装置的安装对象的种类)来适当确定即可。电路基板1的厚度例如可以为100μm以上，优选为200μm以上。电路基板1的厚度的上限没有特别限定，该厚度优选为10mm以下，更优选为1mm以下。
半导体芯片2是安装于电路基板1的半导体元件，是也被称为半导体集成电路的电子器件。半导体芯片2主要使用硅芯片、化合物半导体芯片等固体电路。半导体芯片是能够构成后述的无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部等构件的半导体器件即可，没有特别限定，例如，可以是能够在市场中以最小单位流通和获得的部件。关于半导体芯片2，每一个无线通信装置使用一个以上的半导体芯片2，在本实施方式中使用一个半导体芯片2。
半导体芯片(特别是硅芯片)2以焊盘朝上的方式配置。在此，所谓“上”，是指将半导体芯片载置于设为大致水平面的电路基板表面时的“上方向”。载置例如是使半导体芯片的最大面积的面为底面的装置。
在本实施方式中，半导体芯片2的工作频率高于后述的TFT 3的工作频率。由此，能够提供一种能够进行更高速的工作且制造更容易的无线通信装置。在本实施方式中，半导体芯片2的工作频率是0.1MHz～2450MHz，从无线通信装置的更高速的工作的观点出发，优选为860MHz～2450MHz。
TFT 3是通过控制栅电极的电位来使电力从源电极流向漏电极的开关，只要是能够构成后述的无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部等构件的半导体薄膜器件即可，没有特别限定。TFT可以是公知的任何TFT，例如，可以是源电极与漏电极之间的沟道部(层)由有机系半导体材料构成的有机TFT，或者也可以是沟道部(层)由无机系半导体材料构成的无机TFT。有机TFT例如可以为高分子材料(例如聚噻吩或其衍生物)、低分子材料(例如并五苯、可溶性并五苯)，除此以外，还可以为纳米碳材料(例如碳纳米管、SiGe纳米线、富勒烯、改性富勒烯)和/或无机有机混合材料(例如(C6H5C2H4NH3)与SnI4的复合物系)等。无机TFT例如可以为非晶硅系TFT、多结晶硅系TFT等硅系TFT。
TFT(特别是有机TFT)3的结构可以是公知的任何结构，例如可以是所谓的底栅-底接触型、顶栅-底接触型、底栅-顶接触型以及顶栅-顶接触型等。从制造成本的进一步降低和TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，TFT优选为底栅-顶接触型有机TFT。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，TFT 3优选为印刷部件。所谓TFT 3为印刷部件，是指TFT 3是通过后述的印刷法制造出的部件。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，TFT 3优选为有机TFT。这是因为，有机TFT如后述那样能够通过印刷法(特别是喷墨印刷法)以更简单的结构容易地制造且安全性能更高。
在本实施方式中，关于TFT 3，在每一个无线通信装置中使用一个以上的TFT 3。在本实施方式的无线通信装置具有后述的保护膜6的情况下，全部的TFT 3可以均通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5来与半导体芯片2电连接。或者，也可以是，TFT 3彼此之间通过上述布线5连接，全部的TFT 3中的一个以上的TFT 3通过上述布线5来与半导体芯片2连接。例如，在TFT 3-1与TFT 3-2连接、TFT 3-1与半导体芯片2连接时，TFT 3-2与半导体芯片2可以不连接。
天线4只要是能够接收来自外部读取器装置101的电波即接收波并且能够将基于无线通信装置的唯一ID的电波即发送波发送到外部读取器装置101即可，没有特别限定。详细地说，天线4对接收波进行接收，输出由接收波产生的接收波信号。并且，天线4被输入发送波信号，通过发送波信号来生成发送波后发送到外部读取器装置101。天线4的种类可以根据电波的频率来确定，例如可以是如图1所示的环形天线、螺旋天线、偶极天线、贴片天线、或者如图2所示的将偶极天线弯折得到的天线。特别是在电波的频率为860MHz～2450MHz的情况下，优选为偶极天线。图2是示出本实施方式的无线通信装置的一例的示意性俯视图，是省略了保护膜时的图。俯视图是指载置对象物(例如，无线通信装置)后从其厚度(高度)方向的正上方观看时的图。
天线4的厚度没有特别限定，例如可以是10nm以上，特别是50nm以上，在本实施方式中，是10nm～100μm。
天线4的尺寸没有特别限定。例如，在是图2所示的将偶极天线弯折得到的天线的情况下，长边方向上的长度在本实施方式中为10mm～200mm，优选为50mm～100mm，作为一例，例如为70mm，与长边方向垂直的宽度方向上的长度在本实施方式中为5mm～50mm，优选为5mm～20mm，作为一例，例如为9.5mm。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及天线的制造容易性的进一步提高的观点出发，天线4优选为印刷部件。所谓天线4为印刷部件，是指天线4是通过后述的印刷法制造出的部件。
天线4只要由具有导电性的材料构成即可，没有特别限定，例如可以由银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料构成。
布线5是用于将半导体芯片2、TFT 3以及天线4相互电连接的布线。详细地说，布线5至少包括将半导体芯片2与TFT 3电连接的布线，也可以还包括将半导体芯片2与天线4电连接的布线。布线5也可以包括将TFT 3与天线4电连接的布线。
布线5的厚度没有特别限定，例如可以为10nm以上，特别是50nm以上，在本实施方式中为10nm～100μm。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，布线5优选为印刷部件。所谓布线5为印刷部件，是指布线5是通过后述的印刷法制造出的部件。
布线5只要由具有导电性的材料构成即可，没有特别限定，例如可以由银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料构成。
保护膜6形成为在电路基板1的形成半导体芯片2、TFT 3、天线4以及布线5(以下，称为“半导体芯片2等”)的形成面侧至少覆盖半导体芯片2等，以对半导体芯片2等进行保护和密封。在图1中，为了对其它构件进行说明而将保护膜6表示为透明的，但是不限定于此，也可以是不透明的。
作为构成保护膜6的材料，只要能够保护半导体芯片2等免受空气中的水分、氧、来自外部的冲击的影响即可，没有特别限定，例如，能够列举环氧树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、丙烯酸类树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)树脂、聚苯硫醚(PPS)树脂、聚苯醚(PPE)树脂、氟树脂、或它们的复合物等。优选为氟树脂。
保护膜6的厚度没有特别限定，例如为100nm以上，优选为约1μm～约10μm的范围，例如为1μm左右。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及保护膜的制造容易性的进一步提高的观点出发，保护膜6优选为印刷部件。所谓保护膜6为印刷部件，是指保护膜6是通过后述的印刷法制造出的部件。
在图1中，无线通信装置10仅在电路基板1的一侧的面具有半导体芯片2、TFT 3、天线4、布线5以及保护膜6，但只要半导体芯片2、TFT 3、天线4以及布线5相互电连接，则可以分别独立地在两侧的面上具有半导体芯片2、TFT3、天线4、布线5、保护膜6。例如，无线通信装置10可以在一侧的面具有半导体芯片2和保护膜6，在另一侧的面具有TFT 3和保护膜6，且半导体芯片2与TFT 3通过通孔型布线5连接。此时，无线通信装置10也可以在至少一侧的面上分别独立地具有天线4和更多的布线5。通孔是指半导体技术中的导通孔(via hole)或者连通孔(through hole)。
如图3所示，本实施方式的无线通信装置在电路结构中包括无线电路部RF和存储器部ME，优选还包括电源电路部PW和控制电路部LO。在本实施方式中，如图3所示，无线电路部RF、存储器部ME、电源电路部PW以及控制电路部LO相互电连接，并且构成IC芯片。在本实施方式中，天线4与无线电路部RF电连接。图3是示出本实施方式的无线通信装置的电路结构的一例的框图。
无线电路部RF对通过由天线4接收的接收波而在天线4中生成的接收波信号进行处理，来生成接收信号，并且天线4为了进行回复而生成用于将发送信号进行发送的发送波信号。详细地说，无线电路部RF由时钟生成部、解调电路以及调制电路构成。时钟生成部基于接收波信号来产生后述的控制电路部进行工作所需要的时钟信号。例如，根据数MHz的接收波信号来生成数十～数百kHz的时钟信号。解调电路根据接收波信号对接收信号(数据)进行解调。调制电路进行用于将要发送的发送信号(数据)叠加于载波来生成发送波信号的调制。发送波信号被供给到天线4，天线4通过发送波信号而产生发送波后发送到外部读取器装置101。
在本实施方式中，无线电路部RF设在半导体芯片2。由此，能够实现无线通信装置的更进一步的高速的工作。
所谓无线电路部RF设在半导体芯片2，是指将半导体芯片2或其一部分用作无线电路部，或者使半导体芯片2或其一部分承担无线电路部的功能。
存储器部ME存储唯一ID。存储器部ME也可以还存储与该唯一ID绑定的信息。存储器部ME也可以存储无线电路部RF中的接收信号和/或发送信号，即也可以存储接收信号和发送信号中的至少一者。在本实施方式中，存储器部ME包括用于存储唯一ID的唯一ID存储器部ME1，也可以还包括用于存储除唯一ID以外的信息(例如无线电路部RF中的接收信号和/或发送信号、即接收信号和发送信号中的至少一者)的其它存储器部ME2。存储接收信号和发送信号的存储器部也可以是唯一ID存储器部ME1或者其它存储器部ME2，但在本实施方式中，是其它存储器部ME2。存储器部ME既可以包括其它存储器部ME2，或者也可以不包括其它存储器部ME2。
在存储器部ME的至少一部分设在TFT。即，存储器部ME的至少唯一ID存储器部ME1设在TFT，其它存储器部ME2既可以设在半导体芯片2，或者也可以设在TFT 3。其它存储器部ME2也可以既不设在半导体芯片2也不设在TFT 3。由此，能够通过简便的结构来更进一步充分地防止伪装和伪造等与安全有关的问题。当唯一ID存储器部ME1设在半导体芯片2时，能够在各种各样的场景中随时改写唯一ID，因此产生伪装和伪造等与安全有关的问题。
所谓唯一ID存储器部ME1设在TFT 3，是指将TFT 3或其一部分用作唯一ID存储器部ME1，或者使TFT 3或其一部分承担唯一ID存储器部ME1的功能。
所谓其它存储器部ME2设在半导体芯片2，是指将半导体芯片2或其一部分用作其它存储器部ME2，或者使半导体芯片2或其一部分承担其它存储器部ME2的功能。
所谓其它存储器部ME2设在TFT 3，指将TFT 3或其一部分用作其它存储器部ME2，或者使TFT 3或其一部分承担其它存储器部ME2的功能。
唯一ID存储器部ME1使用只读的ROM(Read Only Memory)(只读存储器)。由此，能够通过简便的结构更近一步地充分防止伪装和伪造等与安全有关的问题。如果唯一ID存储器部ME1使用可读写的RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)(易失性存储器)，则能够在各种各样的场景中随时改写唯一ID，因此产生伪装和伪造等与安全有关的问题。
其它存储器部ME2既可以使用只读的ROM，或者也可以使用可读写的RAM。由于根据需要对存储器的内容进行改写，因此其它存储器部ME2优选使用可读写的RAM。
其它存储器部ME2能够提供可经由无线进行改写的区域。此时，其它存储器部ME2使用RAM。其它存储器部ME2既可以设在半导体芯片2，也可以设在TFT 3，或者还可以设在半导体芯片2和TFT 3两者。
电源电路部PW生成无线通信装置10的驱动电力。电源电路部PW也可以是包括电池的电源电路部，但从更加简便的无线通信装置结构的观点出发，优选是不包括电池而通过由天线接收的接收波生成的接收波信号的整流来生成驱动电力的电源电路部。
电源电路部PW优选的是包括整流电路，更优选的是还包括升压电路。整流电路对接收波信号进行整流，将直流电压供给到无线电路部RF、存储器部ME、后述的控制电路部LO。升压电路将在整流电路中生成的电动势升压至更高的电压。
在本实施方式中，电源电路部PW设在半导体芯片2。此时，整流电路和升压电路设在半导体芯片2。由此，能够实现无线通信装置的更进一步的高速的工作。
所谓电源电路部PW设在半导体芯片2，是指将半导体芯片2或其一部分用作电源电路部PW，或者使半导体芯片2或其一部分承担电源电路部PW的功能。
控制电路部LO使存储器部ME存储接收信号和/或发送信号、即接收信号和发送信号中的至少一者、唯一ID以及根据期望与该唯一ID绑定的信息，并且使无线电路部RF生成接收信号和载波。即，控制电路部LO使存储器部ME至少存储唯一ID，接收信号和/或发送信号即接收信号和发送信号中的至少一者以及根据期望与该唯一ID绑定的信息既可以存储，也可以不存储。存储器部ME使无线电路部RF生成接收信号和载波。控制电路部LO可以包括使存储器部ME存储接收信号和/或发送信号即接收信号和发送信号中的至少一者、唯一ID以及根据期望与该唯一ID绑定的信息的存储器控制电路部LO1，也可以还包括使无线电路部RF生成接收信号和载波并且对无线半导体装置整体进行控制的其它控制电路部LO2。存储器控制电路部LO1也可以不使存储器部ME存储与唯一ID绑定的信息。其它控制电路部LO2也可以对无线半导体装置的工作模式(例如，低功耗模式、通常模式的切换、不可改写模式等)进行控制。
详细地说，存储器控制电路部LO1进行向存储器部写入基于天线接收的接收波的接收信号、和/或从存储器部读出天线发送的发送信号。即，存储器控制电路部LO1进行向存储器部写入接收信号和从存储器部读出发送信号中的至少一者。从无线通信装置10的可靠性的进一步提高的观点出发，可以在存储器控制电路部LO1中附加用于进行接收信号(数据)的奇偶校验的电路、和/或用于在存在多个无线通信装置10的情况下进行相互识别的防冲突电路等。即，可以在存储器控制电路部LO1中附加用于进行奇偶校验的电路和防冲突电路中的至少一者。
其它控制电路部LO2也可以包括解码电路、编码电路、串行I/O(Input/Output：输入输出)以及命令处理电路。解码电路通过PPM(Pulse Position Modulation)(脉冲位置调制)方式等对接收信号(数据)进行解码。在编码电路中，通过曼彻斯特方式等对发送信号(数据)进行编码。串行I/O进行数据列的串行/并行变换。命令处理电路控制这些信号的流动。
控制电路部LO设在半导体芯片2或TFT 3。详细地说，控制电路部LO既可以是其全部设在半导体芯片2或TFT 3，或者也可以是一部分设在半导体芯片2，其它部分设在TFT 3。
更详细地说，存储器控制电路部LO1和其它控制电路部LO2可以分别独立地设在半导体芯片2或TFT 3。
所谓存储器控制电路部LO1设在半导体芯片2，是指将半导体芯片2或其一部分用作存储器控制电路部LO1，或者使半导体芯片2或其一部分承担存储器控制电路部LO1的功能。
所谓存储器控制电路部LO1设在TFT 3，是指将TFT 3或其一部分用作存储器控制电路部LO1，或者使TFT 3或其一部分承担存储器控制电路部LO1的功能。
所谓其它控制电路部LO2设在半导体芯片2，是指将半导体芯片2或其一部分用作其它控制电路部LO2，或者使半导体芯片2或其一部分承担其它控制电路部LO2的功能。
所谓其它控制电路部LO2设在TFT 3，是指将TFT 3或其一部分用作其它控制电路部LO2，或者使TFT 3或其一部分承担其它控制电路部LO2的功能。
从无线通信装置的更进一步的高速的工作的观点出发，优选的是其它控制电路部LO2设在半导体芯片2。此时，存储器控制电路部LO1也可以设在半导体芯片2或TFT 3。从无线通信装置的更进一步的高速的工作的观点出发，优选的是存储器控制电路部LO1设在半导体芯片2。从无线通信装置的布线数的更进一步的降低的观点出发，优选的是存储器控制电路部LO1设在TFT3。
在本实施方式的无线通信装置中，并不是无线电路部、存储器部、电源电路部以及控制电路部等构件全部设在TFT或半导体芯片一方，而是这些构件中的一部分构件(例如，至少无线电路部和电源电路部)设在半导体芯片，并且另外的一部分构件(其它构件)(例如，至少存储器部、特别是唯一ID存储器部)设在TFT。优选的是，使半导体芯片(或其一部分)至少承担无线电路部和电源电路部，并且使TFT(或其一部分)至少承担存储器部(特别是唯一ID存储器部)。由此，相比于以往的TFT系无线通信装置而言，能够充分抑制每一个无线通信装置的制造成本的增大，同时能够实现通过以往的TFT系无线通信装置无法实现的工作速度和可靠性。
但是，本实施方式的无线通信装置不限定于存储器部设在TFT。也可以是以下结构：无线通信装置间的共通电路(例如，无线电路、电源电路)设在半导体芯片，可能针对各个无线通信装置变更的电路(例如，存储器部、控制电路部)设在TFT。
通过实施方式来进一步详细地说明本实施方式的无线通信装置。在下面的实施方式中，从每一个无线通信装置的制造成本的进一步降低以及进一步防止工作速度和可靠性降低的观点出发，实施方式1～3的无线通信装置10A～10C是优选的，实施方式2～3的无线通信装置10B～10C是更优选的，实施方式2的无线通信装置10B是进一步优选的。
(实施方式1)
如图4A所示，实施方式1的无线通信装置10A具备电路基板、安装于电路基板的半导体芯片2、设置于电路基板的TFT 3、设置于电路基板的天线4、布线5以及保护膜。图4A是示出本实施方式中包含的实施方式1所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。此外，在图4A中，省略了电路基板和保护膜。
在本实施方式中，无线电路部RF和电源电路部PW设在半导体芯片2。
存储器部ME至少包括唯一ID存储器部ME1，其它存储器部ME2既可以包括，或者也可以不包括。唯一ID存储器部ME1设在TFT 3，使用ROM。在存储器部ME包括其它存储器部ME2的情况下，其它存储器部ME2设在半导体芯片2，使用RAM。
控制电路部LO包括存储器控制电路部LO1和其它控制电路部LO2。存储器控制电路部LO1和其它控制电路部LO2均设在半导体芯片2。
(实施方式2)
如图4B所示，实施方式2的无线通信装置10B具备电路基板、安装于电路基板的半导体芯片2、设置于电路基板的TFT 3、设置于电路基板的天线4、布线5以及保护膜。图4B是示出本实施方式中包含的实施方式2所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。此外，在图4B中，省略了电路基板和保护膜。
在本实施方式中，无线电路部RF和电源电路部PW设在半导体芯片2。
存储器部ME包括唯一ID存储器部ME1和其它存储器部ME2。唯一ID存储器部ME1和其它存储器部ME2设在TFT 3。唯一ID存储器部ME1使用ROM。其它存储器部ME2使用RAM。
控制电路部LO包括存储器控制电路部LO1和其它控制电路部LO2。存储器控制电路部LO1设在TFT 3。其它控制电路部LO2设在半导体芯片2。
(实施方式3)
如图4C所示，实施方式3的无线通信装置10C具备电路基板、安装于电路基板的半导体芯片2、设置于电路基板的TFT 3、设置于电路基板的天线4、布线5以及保护膜。图4C是示出本实施方式中包含的实施方式3所涉及的无线通信装置的电路结构中的无线电路部RF、存储器部ME(ME1和ME2)、电源电路部PW以及控制电路部LO(LO1和LO2)的配置的示意性电路结构图。此外，在图4C中，省略了电路基板和保护膜。
在本实施方式中，无线电路部RF和电源电路部PW设在半导体芯片2。
存储器部ME至少包括唯一ID存储器部ME1，其它存储器部ME2既可以包括，或者也可以不包括。唯一ID存储器部ME1设在TFT 3，使用ROM。在存储器部ME包括其它存储器部ME2的情况下，其它存储器部ME2设在半导体芯片2，使用RAM。
控制电路部LO包括存储器控制电路部LO1和其它控制电路部LO2。存储器控制电路部LO1设在TFT 3。其它控制电路部LO2设在半导体芯片2。
[实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法]
实施方式A所涉及的无线通信装置能够通过包括以下步骤的方法进行制造：
步骤P，将半导体芯片2安装于电路基板1；以及
步骤Q，将TFT 3、天线4以及布线5通过印刷法形成于电路基板1。
关于步骤P和步骤Q的实施顺序，只要能够制造出本实施方式的无线通信装置即可，没有特别限定。例如，既可以在步骤P之后实施步骤Q，也可以在步骤Q的实施中途进行步骤P，之后执行剩余的步骤Q，或者还可以在步骤Q之后实施步骤P。在从制造成本的进一步降低和制造容易性的进一步提高的观点出发比较优选的无线通信装置的制造方法中，在步骤Q中通过印刷法形成TFT 3并且在步骤P中安装半导体芯片2之后，在步骤Q中通过印刷法形成天线4和布线5。
下面，对上述优选的无线通信装置的制造方法进行说明。
无线通信装置的制造方法包括：
步骤A，通过印刷法在电路基板1上形成TFT 3；
步骤B，将半导体芯片2安装于电路基板1；以及
步骤C，通过印刷法在电路基板1上形成天线4和布线5。
在本实施方式中，无线通信装置的制造方法还包括：
步骤D，在电路基板1以及安装或形成于电路基板1上的半导体芯片2、TFT 3、天线4及布线5上，通过印刷法形成保护膜6。
(步骤A)
在步骤A中，作为电路基板1，可以根据其厚度使用形成于支承基板S上的电路基板1。例如，根据要制造或使用的电路基板1的厚度，如图5A和图6A所示那样准备支承基板S，在如图5B和图6B所示那样在支承基板S上制造了电路基板1之后，通过印刷法在电路基板1形成TFT 3。在电路基板1的厚度足以由电路基板1对半导体芯片2等进行支承的情况下，不使用支承基板S而制造和使用电路基板1即可。图5A和图6A分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的支承基板的准备步骤的示意性简图和示意性截面图。图5B和图6B分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的电路基板的制造步骤的示意性简图和示意性截面图。
作为支承基板S的材质，能够列举玻璃、氧化铝、玻璃-氧化铝复合材质、硅、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或不锈钢等。本实施方式将玻璃基板用作支承基板S。支承基板S的厚度优选为约50μm～约1800μm的范围，更优选为约200μm～约800μm的范围(例如约700μm)。在本实施方式中，在制造无线通信装置之后，从无线通信装置剥离支承基板S。
电路基板1能够通过任何成型或涂布技术来制造。作为这种成型或涂布技术，例如列举注塑成型法、注塑压缩成型法、压缩成型法、挤出成型法、吹塑成型法、压制成型法、发泡成型法等成型法；旋涂法、线棒涂布法、刷涂法、喷涂法、凹印辊涂法等涂布法；喷墨印刷法、丝网印刷法、凹版印刷法、凹版胶印法、反转胶印法、柔性印刷法等印刷法等。从制造成本的进一步降低以及电路基板的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过涂布法(特别是旋涂法)制造电路基板。用于制造电路基板的涂布法中使用的涂布液或者在印刷法中使用的墨既可以是将期望的电路基板材料(聚合物)分散于溶剂中，或者也可以是将该聚合物溶解于溶剂中。在通过涂布法或印刷法制造电路基板之后，在本实施方式中，进行溶剂的干燥。此时，也可以根据需要进行固化。在本实施方式中，干燥温度(固化温度)为150℃～250℃，优选为150℃～220℃，作为一例，例如为180℃。
TFT 3是通过印刷法形成的，但是并非必须通过印刷法来形成，可以通过任何的薄膜形成技术来形成。作为印刷法，例如列举喷墨印刷法、丝网印刷法、凹版印刷法、凹版胶印法、反转胶印法、柔性印刷法等。作为薄膜形成技术，例如除了上述的印刷法以外，还列举溅射法、蒸镀法、离子镀法、等离子体CVD法等真空成膜法等。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨法)形成TFT。
下面，详细地说明通过印刷法形成TFT 3的方法。此外，对形成底栅-顶部接触型有机TFT来作为TFT 3的方法进行说明，但是也可以通过公知的方法来形成其它的TFT。
TFT 3能够通过包括以下步骤的方法来形成：
形成栅电极31；
在栅电极31上形成绝缘层32；
在绝缘层32上形成半导体层33；以及
将源电极34s和漏电极34d形成为在俯视时半导体层33配置于源电极与漏电极之间。
·形成栅电极的步骤
栅电极31如图5C和图6C所示那样形成于电路基板1上的规定的位置。作为栅电极31的材质，能够列举金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钴(Co)、镁(Mg)、钙(Ca)、铂(Pt)、钼(Mo)、铁(Fe)和/或锌(Zn)等金属材料、或者氧化锡(SnO2)、氧化铟锡(ITO)、含氟氧化锡(FTO)、氧化钌(RuO2)、氧化铱(IrO2)、氧化铂(PtO2)等导电性氧化物等。图5C和图6C分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的栅电极形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
栅电极的形成方法没有特别限制，可以采用常规的电极形成法。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)形成栅电极31。作为本实施方式，通过喷墨印刷法利用银纳米墨使银成膜，由此形成栅电极。栅电极31的厚度优选为约10nm～约100nm的范围，更优选为约15nm～约50nm的范围(例如约30nm)。用于形成栅电极的印刷法中使用的墨是含有上述的金属材料和/或导电性氧化物等导电性材料、即金属材料和导电性氧化物中的至少一者的墨(例如银纳米墨)。在本实施方式中，用于形成栅电极的墨是导电性材料分散于溶剂中的墨。在本实施方式中，在形成栅电极之后，进行溶剂的干燥。在本实施方式中，干燥温度为100℃～200℃，优选为120℃～180℃，作为一例，例如为150℃。
·形成绝缘层的步骤
绝缘层32如图5D和图6D所示那样形成在栅电极31上。绝缘层32可以是树脂系或无机绝缘物系的绝缘膜。作为树脂系的绝缘膜，例如，能够列举由环氧树脂、聚酰亚胺(PI)树脂、聚苯醚(PPE)树脂、聚苯醚树脂(PPO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)树脂等形成的膜。另一方面，作为无机绝缘物系的绝缘膜，例如能够列举由钽氧化物(Ta2O5等)、铝氧化物(Al2O3等)、硅氧化物(SiO2等)、锆氧化物(ZrO2等)、钛氧化物(TiO2等)、钇氧化物(Y2O3等)、镧氧化物(La2O3等)、铪氧化物(HfO2等)等金属氧化物、这些金属的氮化物形成的膜。能够列举由钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)、钛酸钙(CaTiO3)等电介质形成的膜。优选的绝缘层32是树脂系绝缘膜(特别是聚酰亚胺树脂膜)。图5D和图6D分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的绝缘层形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
绝缘层32的形成可以通过印刷法进行，或者也可以使用真空蒸镀法、溅射法等。在形成树脂系绝缘膜的情况下，特别是在针对被形成位置涂布了使树脂材料混合于介质中得到的涂布剂(也可以是含有感光剂的抗蚀剂)之后进行干燥，并实施热处理使其固化，由此能够形成绝缘层32。另一方面，在无机绝缘物系的情况下，能够通过使用掩模的薄膜形成法(溅射法等)等来形成绝缘层32。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)形成绝缘层32。作为本实施方式，通过喷墨印刷法利用聚酰亚胺溶液或分散液的墨来形成聚酰亚胺绝缘层。绝缘层32的厚度优选为约0.1μm～约2μm的范围，更优选为约0.2μm～约1μm的范围(例如约0.3μm)。在本实施方式中，在通过印刷法形成绝缘层之后，进行溶剂的干燥。此时，也可以根据需要进行固化。在本实施方式中，干燥温度(固化温度)为150℃～250℃，优选为150℃～220℃，作为一例，例如为180℃。
·形成半导体层的步骤
半导体层33如图5E和图6E所示那样形成在绝缘层32上。半导体层33优选为有机半导体。作为有机半导体的材料，优选为迁移率高的材料，例如能够列举并五苯。另外，不限定于此，作为本实施方式中能够使用的有机半导体材料，除了高分子材料(例如聚噻吩或其衍生物)、低分子材料(例如并五苯、可溶性并五苯)以外，还能够列举纳米碳材料(例如碳纳米管、SiGe纳米线、富勒烯、改性富勒烯)、无机有机混合材料(例如，(C6H5C2H4NH3)与SnI4的复合物系)等。图5E和图6E分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的半导体层形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
半导体层33的形成方法没有特别限定，只要能够在绝缘层32上形成半导体层即可，可以使用任意的方法。在本实施方式的制造方法中，特别是从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)形成半导体层33。作为本实施方式，例如，在形成高分子有机半导体层(例如聚-3已基噻吩(P3HT)等聚噻吩或其衍生物)的情况下，能够较佳地利用印刷法。更具体地进行说明，例如将P3HT溶液通过喷墨法喷射到绝缘膜上，然后使其干燥，由此能够形成半导体层33。此外，在低分子有机半导体(例如并五苯)的情况下，也可以通过蒸镀工艺来形成有机半导体层33。半导体层33的厚度优选为约50nm～约150nm的范围，更优选为约80nm～约120nm的范围，例如为100nm左右。在本实施方式中，在通过印刷法形成半导体层之后，进行溶剂的干燥。在本实施方式中，干燥温度为150℃～250℃，优选为180℃～220℃，作为一例，例如为200℃。
·形成源电极和漏电极的步骤
源电极34s和漏电极34d形成为在俯视时半导体层33配置于源电极34s与漏电极34d之间。所谓俯视时，是指在TFT的厚度方向上从上观察时的俯视图。在此，所谓“上”，是指将TFT形成于设为大致水平面的电路基板表面时的“上方向”。详细地说，源电极34s和漏电极34d既可以如图5F和图6F所示那样在半导体层33上相互分离地形成，或者也可以在绝缘层32上以与半导体层33接触的方式形成。更详细地说，源电极34s和漏电极34d也可以在半导体层33上相互分开地形成。作为其它方法，源电极34s和漏电极34d也可以是以半导体层33在绝缘层32上配置于源电极34s与漏电极34d之间且半导体层33与这些电极接触的方式形成。图5F和图6F分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的源电极和漏电极的形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
作为源电极34s和漏电极34d的材料，优选为具有良好的导电性的金属，例如能够使用银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料。源电极34s和漏电极34d的形成没有特别限制，可以采用常规的电极形成法。即，既可以通过印刷法形成源电极和漏电极，或者也可以使用真空蒸镀法、溅射法等。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及TFT的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)形成源电极34s和漏电极34d。作为本实施方式，通过喷墨印刷法利用银纳米墨使银成膜，由此形成源电极34s和漏电极34d。源电极34s和漏电极34d各自的厚度优选为约0.02μm～约10μm的范围，更优选为约0.03μm～约1μm的范围(例如约0.1μm)。用于形成源电极34s和漏电极34d的印刷法中使用的墨是含有上述的金属材料的墨(例如银纳米墨)。在本实施方式中，用于形成源电极34s和漏电极34d的墨是金属材料分散于溶剂中的墨。在本实施方式中，在形成源电极34s和漏电极34d之后，进行溶剂的干燥。在本实施方式中，干燥温度为100℃～200℃，优选为120℃～180℃，作为一例，例如为150℃。
(步骤B)
在步骤B中，如图5G和图6G所示，将半导体芯片2安装于电路基板1。所谓“安装”，是指将预先制造好或获得的半导体芯片2通过粘接剂21等公知的结合手段结合于电路基板。作为半导体芯片(特别是硅芯片)，例如，能够使用NXP(恩智浦半导体)公司、Impinj(英频杰)公司、Alien(意联科技)公司等的销售品。粘接剂只要是在半导体芯片领域中在与基板的结合时以往以来一直使用的粘接剂即可。图5G和图6G分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的半导体芯片的安装步骤的示意性简图和示意性截面图。
(步骤C)
在步骤C中，如图5H和图6H所示，通过印刷法在电路基板1上形成天线4和布线5。天线4和布线5是通过印刷法形成的，但是并非必须通过印刷法来形成，也可以与TFT 3同样地通过任何的薄膜形成技术来形成。作为用于形成天线4和布线5的薄膜形成技术，例如列举与在TFT 3的说明中例示的薄膜形成技术同样的薄膜形成技术。从制造成本的进一步降低以及制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)制造天线4和布线5。用于形成天线4和布线5的印刷法中使用的墨是含有银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等导电性材料的墨(例如银纳米墨)。在本实施方式中，用于形成天线4和布线5的墨是导电性材料分散于溶剂中的墨。在本实施方式中，在形成天线4和布线5之后，进行溶剂的干燥。在本实施方式中，干燥温度为100℃～200℃，优选为120℃～180℃，作为一例，例如为150℃。图5H和图6H分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的天线和布线的形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
(步骤D)
在步骤D中，如图5I和图6I所示，在电路基板1以及安装或形成于电路基板1上的半导体芯片2、TFT 3、天线4及布线5上，通过印刷法形成保护膜6。图5I和图6I分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的保护膜形成步骤的示意性简图和示意性截面图。
保护膜6的形成方法没有特别限定，例如能够通过在电路基板1的说明中例示的所有涂布法和印刷法形成。从制造成本的进一步降低以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，优选通过印刷法(特别是喷墨印刷法)制造保护膜。用于制造保护膜的印刷法中使用的墨是含有期望的聚合物的墨。用于形成保护膜的墨既可以是该聚合物分散于溶剂中，或者也可以是该聚合物溶解于溶剂中。在本实施方式中，在形成保护膜之后，进行溶剂的干燥。此时，也可以根据需要进行固化。在本实施方式中，干燥温度(固化温度)为150℃～250℃，优选为150℃～220℃，作为一例，例如为180℃。
在形成保护膜6之后，在本实施方式中，如图5J和图6J所示那样将支承基板S剥离，得到无线通信装置。图5J和图6J分别是用于说明本实施方式的无线通信装置的制造方法中的支承基板剥离步骤的示意性简图和示意性截面图。在图5J中图6J中，在表面上看起来全部的TFT 3没有与半导体芯片2电连接，但考虑到形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5的复杂化，将布线5简化地示出。实际上，全部的TFT 3通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5来与半导体芯片2直接或间接地电连接。图5J和图6J中的布线5的简化在图5H、图5I以及图6H、图6I中也同样。所谓TFT与半导体芯片直接地连接，是指在TFT与半导体芯片之间不存在除布线以外的构件(例如，其它TFT等)而通过布线实现TFT与半导体芯片之间的连接。所谓TFT与半导体芯片间接地连接，是指TFT与半导体芯片之间的连接通过存在于它们之间的除布线以外的构件(例如，其它TFT等)和布线来实现。
[实施方式B所涉及的无线通信装置]
本公开的实施方式B所涉及的无线通信装置是在上述的实施方式A所涉及的无线通信装置中对于信息(例如唯一ID和/或与该唯一ID绑定的信息、即唯一ID和与该唯一ID绑定的信息中的至少一者)的追记特别有用的无线通信装置。本公开的实施方式B包含以下的实施方式b1和b2，可以是复合地包括该实施方式b1和b2的实施方式。
(实施方式b1)
实施方式b1的无线通信装置主要除以下事项(b1-1)～(b1-3)以外，与上述的实施方式A所涉及的无线通信装置相同(参照图7A和图7B)。
(b1-1)本实施方式的无线通信装置需要在电路基板1的形成半导体芯片2等的形成面侧具有保护膜6。
(b1-2)本实施方式的无线通信装置包括一个以上的“连接TFT”和一个以上的“非连接TFT”作为TFT 3。连接TFT是通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5来与半导体芯片2电连接的TFT，在图7A和图7B中用“3a”表示。在这些图中，TFT 3a看起来没有与半导体芯片2电连接，但考虑到形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5的复杂化，将布线5简化地示出。实际上，TFT 3a通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5来与半导体芯片2直接或间接地电连接。非连接TFT是没有通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线5来与半导体芯片2电连接的TFT，在图7A和图7B中用“3b”表示。在本实施方式中，连接TFT 3a和非连接TFT 3b如图7A和图7B所示那样形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)。
(b1-3)在本实施方式的无线通信装置中，非连接TFT 3b如图7A所示那样具有端子7，该端子7是在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面70的露出端子。端子7与非连接TFT 3b的期望的电极连接。端子7的数量没有特别限定，例如每一个非连接TFT 3b可以具有一个以上的端子7。在形成保护膜6时，能够通过将端子7的至少一部分的表面遮蔽等来容易地形成露出表面70。即，能够通过在保护膜6上形成窗部来使端子7的至少一部分的表面(露出表面70)从该窗部露出。
在本实施方式的无线通信装置中，也可以是，半导体芯片2具有在至少一部分具有从保护膜露出的露出表面的露出端子，来代替非连接TFT 3b具有在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面70的端子7，或者除了非连接TFT 3b具有该端子7之外，半导体芯片2也具有该露出端子。这种端子与半导体芯片的期望的部位连接。该露出端子的数量没有特别限定，例如每一个半导体芯片可以具有一个以上的露出端子。露出端子的露出表面能够通过与端子7的露出表面70同样的方法形成。
作为端子7的材料，优选具有良好的导电性的金属，例如，能够使用银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料。从后述的还原反应的容易度的观点出发，优选的端子7为银端子。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，端子7优选为印刷部件。
在本实施方式的无线通信装置中，在上述的结构中，在非连接TFT 3b具有露出的露出端子即端子7的情况下，该非连接TFT 3b能够在端子7的从保护膜6露出的露出表面70如图7B所示那样通过形成于保护膜6上的布线51来与半导体芯片2电连接。在半导体芯片2具有露出端子的情况下，该半导体芯片在该露出端子的从保护膜露出的露出表面通过形成于保护膜上的布线来与非连接TFT 3b电连接。因此，本实施方式的无线通信装置即使在制造完成之后，仅通过在各种各样的场景中通过印刷法(特别是喷墨印刷法)等简便的方法在保护膜6上形成布线51，就能够实现TFT(特别是存储器部ME(优选为ROM))的实质上的增设。其结果，即使在对无线通信装置逐一地赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信装置而言，不仅使每一个无线通信装置的制造成本进一步充分地降低，且更进一步充分地防止工作速度和可靠性的降低，还能够通过更简便的结构来更近一步地充分防止伪装和伪造等与安全有关的问题。特别是本实施方式的无线通信装置通过实现TFT(特别是存储器部ME(优选为ROM))的实质上的增设，使信息(特别是唯一ID和/或与该唯一ID绑定的信息、即唯一ID和与该唯一ID绑定的信息中的至少一者)不能改写，因此能够更进一步地充分地防止伪装和伪造等与安全有关的问题。
作为露出端子的端子7也可以在从保护膜6露出的露出表面70上具有金属氧化物层。在端子7的露出表面，由于该表面的露出而氧化，从而生成金属氧化物层。例如，在端子7为银端子的情况下，在露出表面70形成氧化银层。即使端子7在露出表面70具有金属氧化物层，在各种各样的场景中进行追记时等、要求TFT的实质上的增设时，去除金属氧化物层即可。例如，氧化银层即使不使用还原剂，在200℃左右也容易地引起还原反应而成为银。另外，例如，氧化银层如果使用还原剂，则在更低的温度下更容易地引起还原反应而成为银。作为金属氧化物层的去除方法，例如列举通过印刷法(特别是喷墨印刷法)将规定温度的还原剂溶液喷射到金属氧化物层的方法。
如图7A和图7B所示，布线51在一端与端子7电连接，在另一端与布线5电连接，该布线5在一部分具有从保护膜6露出的露出表面50。布线51的另一端的连接对象不限定于布线5，例如也可以是形成于半导体芯片2、且在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面的端子，或者还可以是在一部分具有从保护膜6露出的露出表面50的天线。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，布线51优选为印刷部件。所谓布线51为印刷部件，是指布线51是通过印刷法制造出的部件。
布线51的厚度也可以从与布线5的厚度相同的范围内选择。
布线51只要由具有导电性的材料构成即可，没有特别限定，例如可以由银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料构成。
本实施方式的无线通信装置除了以下事项以外，能够通过与实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法同样的方法进行制造，上述事项是：形成端子7；在端子7的至少一部分的表面形成露出表面70；以及形成用于与布线51的另一端电连接的露出表面(例如露出表面50)。
本实施方式的无线通信装置也可以在布线51上具有更进一步的保护膜。更进一步的保护膜可以从与上述保护膜6相同的范围内选择。更进一步的保护膜可以通过能够形成上述保护膜6的方法来形成。
(实施方式b2)
实施方式b2的无线通信装置主要除以下事项(b2-1)～(b2-3)以外，与上述的实施方式A所涉及的无线通信装置相同(参照图8A和图8B)。
(b2-1)本实施方式的无线通信装置需要在电路基板1的形成半导体芯片2等的形成面侧具有保护膜6。
(b2-2)本实施方式的无线通信装置包括一个以上的“连接TFT”作为TFT3。连接TFT是通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线来与半导体芯片2电连接的TFT，在图8A和图8B中用“3a”表示。这些图中，TFT3a看起来没有与半导体芯片2电连接，但考虑到形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线的复杂化，省略了布线。实际上，TFT 3a通过形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线来与半导体芯片2直接或间接地电连接。在本实施方式中，连接TFT 3a如图8A和图8B所示那样形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)。
(b2-3)在本实施方式的无线通信装置中，如图8A所示，半导体芯片2具有端子8，该端子8是在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面80的露出端子。端子8与半导体芯片2的期望的部位连接。端子8的数量没有特别限定，例如每一个半导体芯片2可以具有一个以上的端子8。在形成保护膜6时，能够通过将端子8的至少一部分的表面遮蔽等来容易地形成露出表面80。即，能够通过在保护膜6上形成窗部来使端子8的至少一部分的表面从该窗部露出。
在本实施方式的无线通信装置中，也可以是，TFT 3a具有在至少一部分具有从保护膜露出的露出表面的露出端子，来代替半导体芯片2具有在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面80的端子8，或者除了半导体芯片2具有该端子8之外，TFT 3a也具有该露出端子。该露出端子与TFT 3a的期望的部位连接。该露出端子的数量没有特别限定，例如，可以是每一个TFT 3a具有一个以上的露出端子。露出端子的露出表面能够通过与端子8的露出表面80同样的方法形成。
作为端子8的材料，优选具有良好的导电性的金属，例如，能够使用银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料。从后述的还原反应的容易度的观点出发，优选的端子8是银端子。从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，端子8优选为印刷部件。
在本实施方式的无线通信装置中，能够如图8B所示那样追加形成连接TFT 3c，该连接TFT 3c在端子8的从保护膜6露出的露出表面80与半导体芯片2和/或TFT 3a电连接。此外，在图8B中，追加形成了在端子8的从保护膜6露出的露出表面80与半导体芯片2电连接的连接TFT 3c。这里所谓的“追加形成”，是指在无线通信装置的制造暂且完成之后追加地形成，优选是在无线通信装置的制造暂且完成之后在使用(利用)过程中在各种各样的场景时追加地形成。追加的TFT 3c既可以如图8B所示那样形成于保护膜6上，或者也将保护膜6剥离而形成于电路基板1上。在追加的TFT 3c形成于保护膜6上的情况下，追加的TFT 3c如图8B所示那样通过形成于保护膜6上的布线52来实现与半导体芯片2和/或TFT 3a电连接。在追加的TFT 3c形成于电路基板1上的情况下，追加的TFT 3c通过形成于保护膜6上的布线52和/或形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线，即通过布线52和形成于保护膜6下的布线中的至少一者来与半导体芯片2和/或TFT 3a即半导体芯片2和TFT 3a中的至少一者电连接。本实施方式的无线通信装置即使在制造完成之后，在各种各样的场景时，也仅通过印刷法(特别是喷墨印刷法)等简便的方法形成与半导体芯片2和/或TFT 3a电连接的追加的TFT 3c、形成于保护膜6上的布线52以及根据期望形成于保护膜6下(即电路基板1与保护膜6之间)的布线，就能够实现TFT(特别是存储器部ME(优选为ROM))的实质上的增设。其结果，即使对于无线通信装置逐一地赋予不同的唯一ID的情况下，也相比于硅系无线通信装置而言，不仅使每一个无线通信装置的制造成本更进一步地充分地降低，且更进一步地充分地防止工作速度和可靠性的降低，而且能够以更加简便的结构来更近一步地充分防止伪装和伪造等与安全有关的问题。特别是本实施方式的无线通信装置实现TFT(特别是存储器部ME(优选为ROM))的实质上的增设，能够使信息(特别是唯一ID)不能改写，因此能够更进一步地充分地防止伪装和伪造等与安全有关的问题。
端子8也可以与上述的端子7同样地在从保护膜6露出的露出表面80具有金属氧化物层。端子8优选与端子7同样地是银端子。
布线52如图8A和图8B所示那样在一端与追加的TFT 3c电连接，在另一端与端子8电连接，该端子8在一部分具有从保护膜6露出的露出表面80。布线52的另一端的连接对象不限定于端子8，例如也可以是与半导体芯片2电连接、且在至少一部分具有从保护膜6露出的露出表面80的布线，或者还可以是在一部分具有从保护膜6露出的露出表面的天线。
从制造成本的进一步降低、通过简便的结构实现的安全性能的进一步提高以及布线的制造容易性的进一步提高的观点出发，布线52优选为印刷部件。所谓布线52为印刷部件，是指布线52是通过印刷法制造出的部件。
布线52的厚度可以从与布线5的厚度相同的范围内选择。
布线52只要由具有导电性的材料构成即可，没有特别限定，例如，可以由银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等金属材料构成。
本实施方式的无线通信装置除了以下事项以外，能够通过与实施方式A所涉及的无线通信装置的制造方法同样的方法进行制造，上述事项是：形成端子8；以及在端子8的至少一部分的表面形成露出表面80。
本实施方式的无线通信装置还可以在追加的TFT 3c和布线52上具有更进一步的保护膜。更进一步的保护膜可以从与上述保护膜6相同的范围内选择。更进一步的保护膜可以通过能够形成上述保护膜6的方法来形成。
[实施方式C所涉及的无线通信装置]
本公开的实施方式C所涉及的无线通信装置是在上述的实施方式A或实施方式B所涉及的无线通信装置中对于隐私的保护特别有用的无线通信装置。
本实施方式的无线通信装置主要除以下事项以外，与上述的实施方式A或实施方式B所涉及的无线通信装置相同。
在无线通信装置(例如RFID标签)中，在规格上，当被外部读取器装置101供给电力时，该无线通信装置会回复所存储的唯一ID和/或可能与该唯一ID绑定的追加的保存信息(以下，有时简称为“信息”)。因此，只要具有同一规格的接收机，则能够得到所有的无线通信装置(例如RFID标签)的信息。因此，为了保护隐私，对无线通信装置(特别是存储器部ME)中存储的信息(例如，唯一ID)进行加密。即，无线通信装置(特别是存储器部ME)存储被加密的信息。另外，无线通信装置具有用于对被加密的信息进行解密的密钥。例如，无线通信装置可以通过在该无线通信装置的任意区域(例如，电路基板的背面、表面等)进行印刷来具有该密钥。解密是指将被加密的信息再次恢复为普通文。解密需要密钥。该密钥例如也可以事先以字符串、条形码或二维码的形式印刷，被外部读取器装置101的摄像机读取后输入到外部读取器装置101。如果外部读取器装置101是具有用于解密的密钥的外部读取器装置101，则该外部读取器装置101能够得到解密的信息。一旦进行了上述的设定即密钥的存储之后，能够与没有加密的无线通信装置同样地进行使用。如果外部读取器装置101是不具有用于解密的密钥的外部读取器装置101，则该外部读取器装置101只能得到未加密的信息，因此无法得到解密的信息，其结果，隐私收到保护。即，在密钥被输入到外部读取器装置101的情况下，外部读取器装置101能够对被加密的信息进行解密。在密钥没有被输入到外部读取器装置101的情况下，外部读取器装置101无法对被加密的信息进行解密。
产业上的可利用性
本公开的无线通信装置包括所谓的RFID标签和IC标签等，在便利店及超级市场等零售业、服装业、运输业以及出版业(图书馆)等中对于流通管理(物流管理)、生产管理、库存管理、场所管理、历史记录管理等是非常有用的。
附图标记说明
1：电路基板；2：半导体芯片；21：粘接剂；3：TFT；3a：连接TFT；3b：非连接TFT；31：栅电极；32：绝缘层；33：半导体层；34s：源电极；34d：漏电极；4：天线；5：布线；6：保护膜；7：露出端子；70：露出表面；10：无线通信装置。

Claims (20)

1.一种无线通信半导体装置，具备：
电路基板；
半导体芯片，其安装于所述电路基板；
薄膜晶体管，其设置于所述电路基板；以及
天线，其设置于所述电路基板。
2.根据权利要求1所述的无线通信半导体装置，其中，
所述半导体芯片的工作频率高于所述薄膜晶体管的工作频率。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信半导体装置，其中，
所述半导体芯片是硅芯片。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述薄膜晶体管是有机薄膜晶体管。
5.根据权利要求4所述的无线通信半导体装置，其中，
所述有机薄膜晶体管是印刷部件。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述无线通信半导体装置还具备：
无线电路部，其对由所述天线接收的接收波信号进行处理来生成接收信号，并且生成用于由所述天线将发送信号进行发送的发送波信号；以及
存储器部，其存储所述接收信号和所述发送信号中的至少一者以及与唯一ID相关联的唯一ID关联信息，
所述无线电路部设在所述半导体芯片，
所述存储器部的至少一部分设在所述薄膜晶体管。
7.根据权利要求6所述的无线通信半导体装置，其中，
所述存储器部包括：
用于存储所述唯一ID的唯一ID存储器部；以及
用于存储除所述唯一ID以外的信息的其它存储器部，
所述唯一ID存储器部设在所述薄膜晶体管，
所述其它存储器部设在所述半导体芯片或所述薄膜晶体管。
8.根据权利要求6或7所述的无线通信半导体装置，其中，
所述电路基板具有形成了所述半导体芯片和所述薄膜晶体管的形成面，
所述无线通信半导体装置还具备保护膜，该保护膜覆盖所述半导体芯片、所述薄膜晶体管以及所述电路基板的所述形成面，
所述薄膜晶体管包括：
连接薄膜晶体管，其通过所述保护膜与所述电路基板之间的布线来与所述半导体芯片电连接；以及
非连接薄膜晶体管，其没有通过所述保护膜与所述电路基板之间的布线来与所述半导体芯片电连接，
所述非连接薄膜晶体管或所述半导体芯片具有露出端子，该露出端子具有从所述保护膜露出的露出表面。
9.根据权利要求8所述的无线通信半导体装置，其中，
在所述非连接薄膜晶体管具有所述露出端子的情况下，所述非连接薄膜晶体管能够在所述露出端子的所述露出表面通过形成于所述保护膜上的布线来与所述半导体芯片电连接，
在所述半导体芯片具有所述露出的端子的情况下，所述半导体芯片能够在所述露出端子的所述露出表面通过形成于所述保护膜上的布线来与所述非连接薄膜晶体管电连接。
10.根据权利要求6或7所述的无线通信半导体装置，其中，
所述电路基板具有形成了所述半导体芯片和所述薄膜晶体管的形成面，
所述无线通信半导体装置还具备保护膜，该保护膜覆盖所述半导体芯片、所述薄膜晶体管以及所述电路基板的所述形成面，
所述薄膜晶体管包括连接薄膜晶体管，该连接薄膜晶体管通过所述保护膜下的布线来与所述半导体芯片电连接，且该连接薄膜晶体管位于所述保护膜与所述电路基板之间，
所述半导体芯片和所述连接薄膜晶体管中的至少一者具有露出端子，该露出端子具有从所述保护膜露出的露出表面。
11.根据权利要求10所述的无线通信半导体装置，其中，
能够追加形成与所述半导体芯片和所述连接薄膜晶体管中的所述至少一者在所述露出端子的所述露出表面电连接的薄膜晶体管。
12.根据权利要求8～11中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述露出端子具有形成于所述露出表面的金属氧化物层。
13.根据权利要求8～12中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述露出端子是银端子。
14.根据权利要求6～13中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述无线通信半导体装置还具备：
电源电路部，其生成用于驱动所述无线通信半导体装置的驱动电力；以及
控制电路部，其使所述存储器部存储所述接收信号和所述发送信号中的所述至少一者以及所述唯一ID关联所述信息，并且使所述无线电路部生成所述接收信号和所述发送信号，
所述电源电路部设在所述半导体芯片，
所述控制电路部设在所述半导体芯片或所述薄膜晶体管。
15.根据权利要求14所述的无线通信半导体装置，其中，
所述控制电路部包括：
存储器控制电路部，其使所述存储器部存储所述接收信号和所述发送信号中的所述至少一者以及所述唯一ID关联信息；以及
其它控制电路部，其使所述无线电路部生成所述接收信号和所述发送信号，
所述存储器控制电路部和所述其它控制电路部分别独立地设在所述半导体芯片或所述薄膜晶体管。
16.根据权利要求6～15中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述无线通信半导体装置从外部读取器装置接受驱动电力，并且向所述外部读取器装置回复所述存储器部存储的唯一ID关联信息。
17.根据权利要求6～16中的任一项所述的无线通信半导体装置，其中，
所述无线通信半导体装置存储包括所述唯一ID关联信息的被加密的信息，
所述无线通信半导体装置还具备用于对所述被加密的信息进行解密的密钥。
18.根据权利要求17所述的无线通信半导体装置，其中，
能够将所述密钥输入到外部读取器装置，
在所述密钥被输入到外部读取器装置的情况下，所述外部读取器装置能够对所述被加密的信息进行解密，
在所述密钥未被输入到所述外部读取器装置的情况下，所述外部读取器装置无法对所述被加密的信息进行解密。
19.一种无线通信半导体装置的制造方法，包括以下步骤：
将半导体芯片安装于电路基板；以及
将薄膜晶体管、天线以及布线通过印刷法形成于所述电路基板。
20.根据权利要求19所述的无线通信半导体装置的制造方法，其中，
所述无线通信半导体装置存储有被加密的信息，
所述无线通信半导体装置的制造方法还包括以下步骤：将用于对所述被加密的信息进行解密的密钥通过印刷形成于所述无线通信半导体装置。
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