TWI508363B - 印刷天線，製作印刷天線之方法，以及包含印刷天線之設備 - Google Patents

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Description

印刷天線，製作印刷天線之方法，以及包含印刷天線之設備
本發明涉及如感測器、電子商品監視(electronic article surveillance,EAS)、無線射頻(radio frequency,RF)及/或辨識(identification,ID)標籤之無線裝置的領域。更明確來說，本發明之具體實施方式係關於一種標籤/裝置，運用到其上印刷有天線之積體電路，以及該標籤或裝置之製造及/或生產的方法。
遠端供電的電子裝置以及相關之系統係為習知技術。例如Geiszler等人之美國專利第5,099,227號，發明名稱「鄰近檢測設備(Proximity Detecting Apparatus)」中揭露一遠端供電的裝置，使用電磁耦合從遠端電源取得電力，並且利用電磁及靜電耦合二者來傳送儲存的資料至一接收器，接收器通常與遠端電源搭配。這種遠端供電的通訊裝置一般已知為無線射頻辨識(radio frequency identification，RFID)標籤。
RFID標籤及相關系統具有相當多的應用。例如，RFID標籤經常使用在自動門禁應用中，做為個人辨識之用，以保護受保全之建築或區域。這些標籤通常會以門禁管制卡的形式來使用。儲存在RFID標籤上的資料辨識欲進入受保全之建築或區域之該標籤持有者。較舊式的自動門禁應用通常要求進入受保全之建築的人員以插或刷他們的辨識卡或標籤的方式來透過讀卡機以讀取卡或標籤的資料。較新式的RFID標籤系統利用無線射頻資料傳輸技術，允許標籤在一短距離即可讀取，進而排除透過讀卡機插或刷辨識標籤的需要。一般來說，使用者只需將標籤靠近與建築或區域之保全系統耦接之基地台即可。該基地台傳輸信號至該標籤，對該標籤上包括的電路供電。該電路響應信號，從標籤將儲存的資訊傳輸至基地台，基地台接收並解碼資訊。保全系統接著處理該資訊，以判定進入是否係允許的或恰當的。RFID標籤亦可藉激發信號遠端地寫入(如編程)及/或去活化，以預定的方式來適當地修改。
一些傳統的RFID標籤及系統，主要利用電磁耦合，以遠端地對遠端裝置供電，以及將該遠端裝置和讀取器(如發射系統和接收系統)耦合。該讀取器(如發射系統)產生電磁激發信號，上電該遠端裝置並使該裝置吸收、再輻射或反向散射可包括儲存資料的信號。在該讀取器上的接收器接收由該遠端裝置所產生之信號。
傳統RFID的製造過程通常需要將晶粒直接附接至三層天線上，或附接至條帶上然後再附接至單層天線。晶粒直接附接製程，示例於第1A-1B圖中，係相對較緩慢的製程，使其在一既定的產出量上相對昂貴。晶粒的尺寸受限，相對較小的晶粒面積造成對高精確度的取放系統的需要，更進一步增加了成本。
參考第1A圖，傳統RFID標籤係藉由包括切割經由傳統晶圓為主的製造流程所製造出之晶圓，成為複數個晶粒的製程而形成。晶粒再以晶片至天線附接製程，放置在天線或電感載體(可包含天線、電感線圈或其他傳導特徵)之上。或者，晶粒可透過二階段晶片至條帶/條帶至天線附接製程，附接至中間載體(或條帶)上。
在二階段附接製程中，晶粒120附接至條帶(或載體)140。從晶粒120至用於和天線末端附接之相對較大面積及/或較寬分佈區域(如134或136)的電子路徑130與132，係位在條帶140上的某些位置。這種組配可附接至具有電感器/天線152之支撐薄膜150，如第1B圖中所示。因為銲墊134與136(加上電子路徑130與132以及晶粒120)，與天線152的末端相連，條帶140上之組配有時稱為「條帶」。這種附接製程可包括多種物理接合技術，如膠合(gluing)，以及經由引線接合、異向性導電環氧樹脂接合、超音波、凸塊接合或覆晶方式來建立的電氣互連。此外，附接製程通常會涉及熱量、時間及/或紫外線曝光的使用。由於為了降低單位晶粒的成本，晶粒120通常會盡可能做到最小(<1mm2 )，因此也造成用於外部電性連接至晶粒120的銲墊元件可相對較小。這表示用於高速機械操作的放置操作應有相對較高的準確度(例如通常需要放置在預定位置的50微米之內)。
利用條帶附接製程製造傳統RFID裝置也具有成本上的限制，因為該製程需要使用如利用直接晶粒至天線附接製程以將晶粒放置到條帶上相同的晶粒附接製程。而條帶附接製程也導入附加的製程步驟，因而造成較低的產率及較高的成本。
某些RFID製造過程使用印刷積體電路(printed integrated circuit，PIC)。印刷積體電路通常較透過微影蝕刻在單晶基板(如矽晶圓)所生產出之晶粒大。印刷積體電路相對較大的面積(如>1mm2 )使得晶粒可直接附接(或放置)在單層天線上。這種製程的示例表示在第2A-2B圖(參考美國專利第7,152,804號)。大的印刷積體電路之直接晶粒附接製程的成本，一般而言較傳統取放晶粒黏合製程為低。然而，某些特定的附著劑及/或壓接或熔接製程的成本可能還是高於所期望的。
第2A圖表示標籤前驅物200，包括條帶或插入物232，在其上具有銲墊234和236以及積體電路210。一般而言，積體電路210係形成於條帶232之第一主要表面。積體電路210可實現為印刷非有機電路，主要使用在美國專利第7,152,804號、第7,286,053號、第7,387,260號以及第7,498,948號中所描述之技術。如果執行從背面附接至天線，那麼孔洞或穿孔(圖中未示)可在基板232中，相對於銲墊234和236及積體電路210以形成其上的主要表面之另一主要表面上形成。
第2B圖表示天線及/或電感器載體250，其上包括載體250和天線及/或電感器252。一般來說，天線及/或電感器252係形成在載體250的第一主要表面上。天線及/或電感器252可實現為介電基板上的蝕刻結構、電鍍結構、或印刷結構。如第2B圖中所示，該條帶/插入物232可附接至具有電感器/天線252的載體250，使得電性連接可形成在銲墊234和236及天線/電感器252之終端之間形成，其位置對應於基板232中的孔洞或穿孔(圖中未示)。或者，載體/條帶232及載體250可面對面附接，從而直接的電性連接在銲墊234和236以及天線/電感器252終端之間形成。以載體為主的製程對於覆晶或凸塊接合方式可具有優點，其較小銲墊面積及相對較小的相鄰銲墊間距可使凸塊、球狀及/或其他互連元件透過傳統方式在積體電路、銲墊234和236、及/或電感器/載體基板250之上的運用更加昂貴及不利。
傳統RFID製造過程通常會使用相對複雜的晶片至天線附接製程(圖中未示)或二階段晶片至條帶/條帶至天線附接製程，如第1A-1B圖中所示。此二個製程中，晶片附接皆需要高準確度的取放設備。而高準確度的取放設備具有相對較高的投資成本，並且通常相較於較低準確度的設備緩慢。再者，將已分離(切割)完成的晶粒120(第1A圖)取出，移動至欲接合的條帶140，準確地將其放置在適當位置，然後製作物理及電性互連可為相對緩慢的製程。因此，傳統附接製程具有相對於整體製造成本之高比例的成本。
在使用條帶或插入物(如第2B圖中的條帶232)的製程中，首先會在連續或分離的製程薄片上形成積體電路210，再透過分離製程而形成個別的載體/條帶232，而達成成本及產出量的優點。相對較大及分佈較寬的銲墊234和236可形成在載體232上其他的位置，以允許如高產出率、低分離的附接操作如壓接或導電性接著劑而附接至基板250及天線252。從積體電路210至銲墊234和236的電子路徑可與銲墊234和236同時形成。
標籤的價格是RFID產業努力的重要焦點。RFID標籤的高價格一直是廣泛採用RFID技術的障礙，特別是在商品階層零售應用及其他低成本高容量應用。減低無線裝置(如RFID標籤)成本的一個方式，係發展出合併(整合為佳)較不昂貴的基板、簡化或去除任何附加製程、穩定及有效的天線、及印刷的前端裝置和邏輯電路的標籤結構及製程。
本發明的實施方式係關於無線裝置，如感測器及RFID標籤，具有直接印刷在積體電路及/或基板上的天線及/或電感器，及其製造和使用方法。裝置一般包括在基板上之積體電路；以及天線，直接位在基板及/或積體電路上，並與積體電路電性連接。製造方法大致包括在基板上形成積體電路；以及在積體電路及/或基板上印刷天線或天線前驅物層，天線與積體電路電性連接。
本發明的各種實施方式係關於印刷無線積體電路(如感測器、顯示器、具有一個或多個RF、高頻(high frequency,HF)、特高頻(very high frequency，VHF)、超高頻(ultra-high frequency，UHF)及/或EAS功能之標籤，以及其他傳送及/或接收無線信號之製造的物件等)。製造這種積體電路，印刷具有潛在的成本優勢，因為印刷增加了材料利用的效率(如利用加成或半加成製程)，結合沉積及圖案化步驟，除去在傳統製程中昂貴可縮減的步驟，並且來影響製程設備的低資本支出及操作成本。原物料效率及加成製程使得製造的載體每單位面積能夠較低成本，以及低成本的附接製程及/或與主動電路整合之被動電路。除此之外，高產出量的傳統印刷製程可運用在可撓性基板(如塑膠薄片或金屬箔)，進而改進及/或拓展許多應用中的無線裝置。並且，無光罩製程如印刷，能夠使裝置易於客製化(如無線RF)，例如每一個獨立的RF裝置都提供有獨特的識別編碼及/或具有關於讀取器訊問之獨特的回覆時間延遲。再者，若天線能夠以促進直接放置到積體電路及/或具有積體電路之基板上的方式來印刷，則天線「附接」製程的成本可顯著減少。
使用印刷技術及墨水，能夠促進生產出低成本、但相對較大的PIC。為了改善產率及/或進一步減少成本，至少部分的天線或天線前驅物層可直接印刷在印刷積體電路及/或形成有印刷積體電路的基板上。因此，使得積體電路與天線可實際上直接相互接觸，省去將積體電路(在條帶上)附接至天線(在分離的基板上)之傳統晶粒附接製程及/或條帶至天線附接製程。
藉由減少相對昂貴及/或低產出量的附接步驟數量，再加上降低製造主動電子設備的成本，藉由直接印刷或在積體電路及/或基板上另外形成天線，可生產出低價的無線裝置。因此，本發明提供以相對低成本生產如RFID(或EAS)標籤之無線裝置的製程，裝置中包括積體電路及天線。上述本發明的優點與其他優點將會在以下各種實施方式中清楚展現出來。
現在參考圖式更加詳細地描述本發明實施例。本發明的描述將結合以下實施例，可理解的是描述並不意圖將本發明限制在這些實施例中。相反地，本發明意在涵蓋變更、修改和等同物，以上都可包括在申請專利範圍定義的精神和範圍內。再者，以下的詳細描述中，提出許多具體細節，從而貫穿理解本發明。然而，對於熟悉本領域的技術人員而言，在沒有具體細節的情況下也可實施本發明。在其他示例中，不再詳細描述已知的方法、程序、組成和電路，從而不會不必要地模糊本發明的特徵。
為了方便描述及簡化，除非另有說明，否則本文中所使用如「耦接至」、「連接至」及「與...聯繫」之名詞，意指直接或間接耦合、連接或連繫。此處這些名詞係可交換使用的，但一般會賦予這些名詞相關技術領域通用了解的意涵。另外為了方便描述及簡化，「EAS」、「RF」、「RFID」及「辨識」可依欲描述之裝置及/或標籤的用途及/或功能來交換使用。同樣的，名詞「積體電路」、「積體線路」、「PIC」及「印刷積體電路」，意指單一結構，包括複數個電性主動裝置，由複數個導體、半導體及絕緣體薄膜所形成，但一般來說不包括分離的、機械性附接的元件(如晶粒、引線接合及導線、載體或天線及/或電感器元件)，或具有主要附接功能的材料。本文所使用之「天線」一詞，泛指天線、電感器或天線與電感器。此外，名詞「條帶」、「載體」及/或「基板」係指可用來支撐包括印刷積體線路及/或天線及/或電感器之附加結構的結構。此外在本文中，名詞「物項」、「物品」及「物件」也可交換使用，當使用任何一個這種名詞時，也意指包含其他名詞。在本發明中，結構或特徵的「主要表面」係至少以結構或特徵的最大軸線為其中要件所界定出的表面(如結構是圓形並具有大於其厚度的半徑，其圓面即為結構的主要表面。又如果該結構是以長、寬及高或厚度所界定出的三維結構，則結構的主要表面可為二最大面積所界定的表面)，且如果結構在每一面大致呈矩形，那麼其主要表面以二最大軸線來界定。
[用於製造示例性無線裝置之示例性方法]
在一特點中，本發明係關於一種製造無線裝置的方法，包括步驟在第一基板上形成積體電路；以及在積體電路及/或第一基板上印刷天線或天線前驅物層的至少一部分，天線與積體電路電性連接。本方法提供用於製造感測器、互動顯示器及EAS和辨識裝置(如HF、VHF、UHF和RFID)具成本效益的方法。
以下參考第3A-3B圖說明本發明之RFID裝置的第一示例性製造方法。第3A圖表示基板350及其上的印刷積體電路310。一般而言，積體電路310包括印刷積體電路，形成在基板350的第一主要表面上。
在各種實施例中，基板350包括導電性(電性活化)或非導電性(電性未活化)之基板，如第3A圖中所描述。所謂「電性活化」係指基板的特性，並不一定指基板與印刷積體電路之間的交互作用。另外，基板350可為可撓性、不可撓性或剛性。
基板350一般具有可具成本效益處理的尺寸，使用傳統薄膜製程及/或新興或最先進的印刷製程，以生產低成本無線電路。積體電路310可形成在如塑膠(如聚對苯二甲酸乙二酯，即PET)、紙、玻璃、陶瓷、金屬或任何其他絕緣或具導電性的基板上，包括聚醯亞胺、玻璃/聚合物層疊、高溫聚合物及金屬箔，上述所有材料可進一步包括一層或多層障壁塗料。
在各種實施例中，使用陽極處理或「潔淨」(非陽極處理)Al、Al/Cu、Cu、不鏽鋼或其他類似的金屬箔做為基板可為有利的。這種材料可當作互連、用於一個或多個儲存或IC共振電容器的電極(或極板、和當陽極處理後也可為介電質)、電感器、二極體的電極、MOS裝置或FET、或寫一次型記憶體(write once read many,WORM)、單次可程式(one-time programmable，OTP)、去活化(deactivation)或其他記憶儲存裝置的元件。這種基板的示例可在美國專利第7,152,804號及第7,286,053號中有詳述。
利用可適應以承受相對高溫的處理(如300℃、350℃、400℃、450℃或更高的溫度，高達500℃、600℃或1000℃的溫度)，而不會顯著劣化或降低其機械及/或電氣特性的可撓性材料做為印刷積體電路的基板可為有利的。例如，基板可包括薄(10~200微米)的玻璃薄片或片條、玻璃/聚合物疊層、高溫聚合物(如聚醯亞胺、聚醚碸、聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚二醚酮(polyether ether ketone，PEEK)等)、或金屬箔如鋁、不鏽鋼或銅。示例性厚度，係視使用的材料而定，但一般來說是從約10μm到約200μm(如從大約50μm到大約100μm，或其中任何數值範圍)。
在各種實施例中，基板350可具有一個或多個塗佈或沉積其上的絕緣、平坦化、緩衝或其他材料。基板在進一步處理之前，將會先經過傳統潔淨化及可選擇地以障壁材料(如二氧化矽、氧化鋁、或如氮化鈦的導電障壁)塗佈。塗佈的步驟可包括基板表面材料(如金屬箔)的氧化及/或陽極化；旋轉塗佈或液體障壁成分的沉積；濺鍍、化學氣相沉積(chemical vapor deposition，CVD)或噴灑塗抹障壁材料至基板之上；或任何這些步驟的組合(參考美國專利申請公開第2007/0273515 A1號)。
傳統的薄膜製程，以及傳統及/或最先進的印刷製程，可用來生產印刷積體電路(如第3A圖中的310)。在積體電路310中幾乎任何一層的材料都可全部沉積或選擇性沉積(如印刷)而成，但一般來說，在積體電路310中，至少有一層的材料是印刷的。在進一步的實施例中，在積體電路310中，至少有二層或三層的材料是印刷的。這種印刷的材料可包括半導體島狀區、閘極或內連線；介電層如閘極介電質、含雜質的介電質、層間介電質、和鈍化層；供源極/汲極接點、(區域性)內連線、和金屬內連線之種晶層之結構的導電金屬化合物；及提供內連線、內連線之種晶層、銲墊及(歐姆)接點結構的金屬。
全部沉積可包括，如蒸發、物理氣相沉積、濺鍍、或CVD及其變化(如低壓CVD(low pressure CVD，LPCVD)、電漿強化CVD(plasma-enhanced CVD，PECVD))。選擇性沉積(如印刷)可包括在任何元件或薄層的預定圖案中之噴墨式印刷、網版印刷、凹版印刷、平板印刷、擠出塗覆、以上之組合、及/或其他技術。參考美國專利第7,152,804號、第7,286,053號、第7,314,513號、第7,485,691號及第7,491,782號及/或美國專利申請公開第2007/0007342 A1號、第2008/0042212 A1號、第2008/0044964 A1號、第2007-0287237 A1號、第2008-0085373 A1號、第2008-0048240 A1號、第2009-0065776 A1號、第2009-0004370 A1號和第2009-0085095 A1號。
在一個實施例中，積體電路包括PIC。在基板350上形成印刷積體電路310通常包括在基板上以第一圖案印刷至少一層的印刷積體電路310。印刷該印刷積體電路310的薄層可包括印刷一墨水，其包括在一可溶解半導體、金屬、或介電質前驅物的溶劑中之一個或多個半導體(如矽)前驅物、金屬前驅物、或介電質前驅物。例如，半導體前驅物可包括摻雜或未摻雜之矽奈米粒子及/或寡及/或聚矽烷。進一步詳述參考美國專利第7,314,513號、第7,485,691號、第7,491,782號及美國專利申請公開第2008/0085373 A1號。
在各種實施例中，在基板350上形成印刷積體電路310進一步包括在該第一圖案上或之上，以第二圖案印刷第二層的第二材料。第二材料可包括介電質前驅物，如在介電質前驅物可溶解的溶劑或溶劑混合物中之分子、有機金屬、聚合及/或奈米粒子。在某些實施例中，介電質前驅物可為矽石、氮化矽、氮氧化矽、鋁酸鹽、鈦酸鹽、矽酸鈦、氧化鋯、氧化鉿、或氧化鈰的來源。在其他實施例中，介電質前驅物係有機聚合物或其前驅物(如[甲基]丙醯酸酯聚合物)。介電質前驅物的溶劑可為溶劑混合物，包括在溶劑混合物中至少10wt%之量的高揮發性溶劑，以及在溶劑混合物中至少10wt%之量的低揮發性溶劑。高揮發性溶劑包括在環境溫度(如15~30℃)為液態，但在25℃時具有至少1torr的蒸氣壓，較佳係不超過200torr，及/或在1atm壓力下具有少於150℃的沸點之溶劑。低揮發性溶劑包括在環境溫度為液態，但在25℃時具有小於10torr的蒸氣壓，較佳係至少0.01torr，及/或在1atm壓力下具有大於150℃的沸點之溶劑。第二材料可進一步包括雜質前驅物，包括選自硼、磷、砷及銻之群組的雜質元素。
在進一步的實施例中，在基板上形成印刷積體電路進一步包括在該第一及/或第二圖案上或之上，以第三圖案印刷第三層的第三材料。第三材料可包括金屬前驅物，其中金屬前驅物包括在第三溶劑或溶劑混合物中之一個或多個第4、5、6、7、8、9、10、11、或12族的金屬鹽、複合物、團簇及/或奈米粒子，適於促進金屬前驅物的塗佈及/或印刷。在某些實施例中，金屬前驅物包括金屬鹽、化合物及/或具有一個或多個配體結合其上的複合物，並當金屬鹽、化合物及/或複合物還原為其元素金屬及/或其合金時，形成氣體或揮發性的副產物。第三材料可進一步包括一個或多個添加物(如一個或多個還原劑)，並當金屬鹽、化合物及/或複合物還原為元素金屬及/或合金時，亦可形成氣體或揮發性的副產物。這種金屬組成，使得利用金屬前驅物和還原劑來印刷純金屬薄膜得以實現，且通常不會在薄膜中留下相當有害程度的雜質及/或殘留物。詳情參考美國專利申請公開第2009-0004370 A1號。
每一積體電路310的印刷層中，印刷的前驅物墨水通常經乾燥及硬化。墨水乾燥以及乾燥的前驅物硬化的時間長度及溫度，係依特定墨水組成及特定前驅物而定，但通常墨水乾燥的溫度及時間的長度，要足以去除印刷墨水基本上所有的溶劑，而前驅物硬化的溫度及時間的長度，要足以將前驅物轉換為最終圖案化之薄膜的材料(如半導體、介電質或金屬)。
在某些實施例中，印刷積體電路310包括互補金屬氧化半導體(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)積體電路，在前述基板上使用印刷及墨水技術，及/或使用傳統(如薄膜)沉積和圖案化設備製造。印刷積體電路通常係提供功能性給一個或多個無線應用如在一般頻率範圍中(如8MHz、13MHz、900MHz、2.7GHz等)的EAS及/或HF、VHF、UHF、或RFID標籤，顯示器應用如顯示驅動器及/或薄膜電晶體(thin film transistor，TFT)底板，積體化記憶體如印刷的電子式可抹除可編程唯讀記憶體(electrically erasable programmable read only memory,EEPROM)、OTP及/或唯讀記憶體(read-only memory，ROM)；感測器應用如生物感測器、危險感測器、和其他感測器及以上的任何組合。
在各種實施例中，每個印刷操作獨立地包括網版印刷、快乾印刷、凹版印刷或噴墨印刷。各種印刷積體電路及形成印刷積體電路的方法都詳細描述於美國專利第7,152,804號、第7,286,053號、第7,619,248及美國專利申請公開第2006/0211187 A1號、第2007/0007342 A1號、第2008/0042212 A1號、第2008/0044964 A1號、第2007/0287237 A1號及第2008/0048240 A1號中。
一般而言，積體電路310的最上層包括銲墊334及335，配置為將積體電路310的功能性元件或方塊電性連接至隨後形成的天線。銲墊334及335通常包括金屬，並且可透過上述印刷技術的其中之一來形成。因此，例如，印刷導電性的銲墊334及335通常包括在印刷積體電路310之上，以一圖案印刷第一金屬前驅物墨水。銲墊334及335可進一步包括互連部分，將銲墊電性連接至下層介電質層的開口至下層具電性功能的薄層。在許多無線裝置中，銲墊334及335分別電性連接至整流器電路、一個或多個電容器、及解調器/調變器電路(透過銲墊之互連部分，未在第3A圖中表示)。因此銲墊可在積體電路310上位於相對分隔較遠，但與銲墊連接的電路可在積體電路310中位於相對較小的部分。
在本發明的某些實施例中，在印刷天線之前，可將額外的絕緣層(如一層或多層的鈍化層，圖中未示)印刷至印刷積體電路310之上。通常，絕緣層具有曝露銲墊334及335的開口(如電性連接至在印刷積體電路310之內的線路)。為了促進簡易的電性連接，銲墊334及335其上可具有導電性/金屬凸塊。
如第3B圖中所示，天線356可以預定圖案印刷在印刷積體電路310及基板350上。在本發明的某些實施例中，印刷天線356包括在印刷積體電路310上印刷天線前驅物墨水，然後乾燥墨水，並硬化乾燥的天線前驅物。因此，印刷天線356可包括在印刷積體電路310及基板350上印刷金屬前驅物墨水，乾燥墨水(如去除溶劑)，並退火金屬前驅物以形成導電的金屬天線356。在一實施例中，天線356的第一及第二末端印刷在第一及第二導電表面之上(如銲墊334及335)，配置以與印刷積體電路310電性連接。在這種實施例中，印刷積體電路310通常包括最上層鈍化層，其中具有第一及第二開口，曝露第一及第二導電表面(如銲墊334及335)。
如第3B圖中所示，在印刷積體電路310及/或基板350上印刷天線356，可包括印刷部分天線356在印刷積體電路310上和部分天線356在基板350上。天線356可直接以網版印刷、快乾印刷、凹版印刷或噴墨印刷的方式，印刷在印刷積體電路310和基板350上。在第3B圖中所示之實施例中，大尺寸的印刷積體電路310使高產出量及「附接」(如印刷)天線356到積體電路310及基板350之上的低成本製程得以實現。
雖然積體電路310通常具有較基板350小許多的面積，但在替代的實施例中，積體電路310可具有足夠的功能性、尺寸及/或複雜度，以消耗與天線356相當的面積。在這種實施例中，天線356可完整地印刷在積體電路(未示出)之上的鈍化層上，除了與銲墊334和335接觸的天線356之末端以外。在其他實施例中，天線356之末端電性連接至銲墊334及335，經由位在積體電路310最上層表面上的鈍化層之開口而曝露。在這種實施例中，基板350可具有稍大於積體電路310的尺寸之主要表面(因而包括最上層之鈍化層具有稍大於天線356的尺寸之主要表面)。
上述之直接天線印刷製程也可應用在使用傳統TFT技術在基板350上製造的積體電路310，如顯示器產業中所應用的，也可應用在結合單晶矽、矽、或晶片。然而，在單晶矽晶片上，印刷天線及銲墊之間對準(alignment)的誤差容忍度更加要求。在傳統RFID晶片中，一般銲墊的尺寸大約從~50到~120μm平方，具有銲墊間從~100到幾百微米的間距。在PIC中，銲墊334和335的尺寸通常更大，銲墊之間的間距也相當地增加。
參考第4A圖，在替代的實施例中，積體電路410可在基板432(如金屬薄片或塑膠或玻璃條帶/插入物)上製造。基板432可以薄片或捲軸為一單位，包括複數個這種基板(如條帶、插入物或片條)432，彼此在邊緣或沿著邊緣相互附接。印刷積體電路410可包括在基板上的積體電路(如CMOS積體電路)，利用印刷及墨水技術及/或利用傳統(如薄膜)沉積及如此處所述的圖案化設備來製造。印刷積體電路410可提供如此處所述之無線應用的功能性，並且可包括其上之附加的絕緣層及/或鈍化層(圖中未示)，其中具有第一及第二開口，曝露出配置以與積體電路410電性連接的第一及第二導電表面。
在第4A圖中所示的實施例中，導電的銲墊434、436係列印在第一基板432上，並具有互連部分440、442同時印刷在印刷積體電路410上。另外，銲墊也可從基板形成(參考美國專利申請公開第2009-0095818 A1號)。銲墊434、436及互連部分440、442可利用此處所述的任何技術印刷或以傳統技術形成。經由互連部分440及442，導電銲墊434、436與列印積體電路410之曝露在外的導電材料接觸。在基板432上(或可選擇地在部分印刷積體電路410上)印刷導電銲墊434、436，可包括依圖案印刷金屬前驅物墨水。接下來，金屬前驅物墨水乾燥及退火。導電銲墊434、436因此與印刷積體電路410之曝露在外的導電材料電性接觸。
當基板432係這種基板薄片或捲軸的部分時，薄片或捲軸可藉條帶附接機器(可為捲軸式或取放式)分離或切割成小條帶(如432)，具有可用於處理的最佳尺寸，及/或符合特定應用的需求。通常可在分離基板材料前，在基板432上印刷銲墊434及436，以與印刷積體電路410電性連接。另外，銲墊434及436可在基板材料分離後列印。
接下來，如第4B圖中所示，條帶432，包括印刷積體電路410，將使用低分離的捲軸式或取放式製程以及低成本、非導電性附著劑而附接至基板450。使用取放式製程，條帶432能以逐一順序放置到基板450上，或複數個條帶可同時附接至基板450。例如，取放式製程設備可取出一陣列的條帶432，並且同時將它們放置在基板450上相對應的位置，如此增加在給定時間中條帶432放置在基板450上的數量。再者，條帶432相對較大的尺寸可改善取放式製程設備處理時的簡易程度。或者，可利用標準的晶粒揀選及晶粒取放機器(如可從德國Muehlbauer商業取得的晶粒揀選機及晶粒取放裝置)，將條帶432放置到基板450上。晶粒揀選機亦可從晶圓(或者，在此例中，基板上的印刷積體電路)中取出經切割的積體電路，再將其放置到網狀捲軸上，用於捲軸式附接製程(該製程中，基板450係捲軸狀的形式)。在第4B圖之示例性實施例中，基板432與基板450的附接運用到非導電性黏膠，塗敷於基板432的下表面(如銲墊434、436的相反表面)、基板450的上表面(如面對條帶432下表面的那一面)其中之一，或二者都塗敷。
基板450通常具有大於條帶432的面積。在各種實施例中，基板450的面積至少為條帶432的2倍、3倍、4倍等。在某些實施例中，基板450可為非導電性或電性上未活化的，如此處所述。將條帶432放置在基板450上之後，接下來可施加壓力及/或熱至印刷積體電路410及/或條帶432。此附接製程(可包括施加壓力及/或熱至條帶432及基板450之相對的主要表面)可確保條帶432與基板450相對可靠的黏合。
參考第4C圖，天線種晶層452可印刷在基板450上，從而天線種晶層452之第一及第二末端與銲墊434及436接觸。印刷天線種晶層452可包括在基板450及積體電路410上印刷包括金屬或其他導電材料前驅物的墨水，然後乾燥該墨水及硬化或退火該前驅物。在一實施例中，含有金屬前驅物的墨水包括鈀鹽或化合物(如PdCl2 ，參考美國專利申請公開第2009-0004370 A1號)。另外，天線種晶層452可包括除了鈀之外的金屬，例如在商業可取得的墨水中。印刷的種晶層有助於接下來在印刷的金屬層(如鈀)上電鍍及/或無電電鍍金屬。此實施例對於在非導電基板上形成天線特別有利。
因此，如第4C圖中所示，種晶層係以天線的圖案，部分在銲墊434及436上，部分在條帶432上，以及部分在基板450上印刷種晶層452而形成。所以印刷了種晶層的「基板」可包括條帶432及基板450二者。種晶層452的圖案具有第一及第二末端在第一及第二導電表面上(如銲墊434及436)。當種晶層452印刷其上時，具導電性的銲墊434、436通常是朝上的。
如第4D圖中所示，天線456係經選擇性地將大塊導體沉積在種晶層452之上而形成。這種選擇性的沉積可包括如透過大塊導體的鹽或化合物之溶液，在電鍍浴中電鍍或無電電鍍該大塊導體。大塊導體可選自Al、Co、Ni、Cu、Ag、Au、Pd及Pt的群組。在一實施例中，無電電鍍包括將其上列印有金屬薄膜452的基板，浸沒到互連金屬(如大塊導體)的無電電鍍溶液之中，以在印刷的金屬薄膜上形成導電層，如美國專利申請公開第2009-0004370 A1號中所述。
鍍上大塊導體456在種晶層452之上以後，執行退火製程。退火的時間及溫度視所使用的特定大塊導體而定，但通常足以緻密大塊導體、加強其導電性、在種晶層452及銲墊434和436之間形成歐姆接觸，及/或在物理上確保天線456與基板432及450相對可靠地接合。另外，天線456也可直接印刷在積體電路410或基板432上，接著，導電性天線軌跡的厚度可電鍍而增加。天線456可在基板450的其中一個主要表面，或二個主要表面上形成。
本製程可經最佳化以具有非常高的產出量及相對低的資本支出。可使用商業可取得的低成本印刷及/或電鍍工具。印刷積體電路的較大面積允許使用利用一般在微米等級中例如具有相對較寬鬆的誤差容忍度及低分離之印刷工具的低成本設備之印刷過程來製造印刷積體電路410並印刷如第4D圖中所示的天線456。因而低準確度印刷及置放設備可在製造過程中使用，進而降低資本和製造成本，並同時提高產率。
第5A-5C圖係本積體電路及印刷天線的另一替代配置。參考第5A圖，天線510係直接列印在基板500之上。如此處所述，基板500可包括電性上活化或電性上未活化的基板，其可塗佈一層或多層。天線510可包括單層天線(如第3B圖之天線356)或電鍍在種晶層上之大塊導體(如第4C-4D圖之天線452/456)，如此處所述，並經由相同或類似的方法形成。參考第5A圖，天線510(其具有螺旋狀或同心狀的圖案，類似於第3B圖的天線356，而不同於第4C-4D圖之蛇形線圖案的天線452/456)具有第一及第二末端512及514。
在第5B圖中，介電質層520係印刷或沉積在基板500上，在天線510之上。當介電質層520是以全部沉積的方式形成，開口522及524可經由蝕刻形成在其中(如在傳統微影蝕刻遮蔽之後，利用微滴的放置(如液滴具有約0.1μl的最大體積)的液體蝕刻劑等)。當介電質層520印刷時，開口522及524可以介電質前驅物墨水圖案的部分而產生，或介電質前驅物墨水可以覆蓋整個天線510(包括末端512及514)的圖案印刷，然後如此處所述藉由蝕刻來形成開口。介電質層520可包括此處所述的任何一種介電質材料，並可透過此處所述用於其他介電質層的一種或多種方法來形成。
第5C圖表示印刷積體電路530，透過此處所述之各種製程而形成在介電質層520上。印刷積體電路530的第一層包括銲墊534及536，其包括與此處所述的其他銲墊相同的材料，並依據相同的方法而形成。印刷積體電路530可進一步包括在銲墊534及536之間的導電內連線(圖中未示)，及印刷積體電路530中的一個或多個功能性方塊，如整流器、電容器、及/或解調器/調變器方塊。導電內連線可包括如此處其他部分所述之相同材料，並以相同的方式來形成。在存在有解調器和調變器方塊的情況中，一個銲墊係電性連接至解調器方塊，而另一個銲墊電性連接至調變器方塊。
[標籤及/或裝置示例]
本發明的另一特徵係關於辨識(如RFID)或其他無線裝置，包括位在第一基板上的積體電路；以及一天線，直接位在第一基板及/或積體電路上，與積體電路電性連接。本無線裝置也可包括感測器(可因環境中某些外界變化[如溫度、感測器所附接的結構或表面的導電性等]而改變的信號調變動作)及活化的RF或無線電路及/或裝置(如具有板上電池的標籤)。本RF裝置可包括RF前端(或RF前端產品和邏輯電路的子集)，能以完全依照現代無線或RFID的標準來操作。本裝置包括辨識標籤，包括配置在某頻率範圍中操作的積體電路。例如，在RF、HF、VHF及UHF類型中具功能性的ID標籤係可實施的，進一步細節在美國專利申請公開第2007/0007342 A1號及美國專利申請第12/467,121號中詳述。
如第6圖中所示，依據某特定具體實施例，辨識標籤或裝置600(如HF、UHF、VHF、RF、RFID、或多重模式EAS/RFID標籤等)包括一天線(如線圈1、線圈2)、耦合至天線的RF或其他無線電路，配置以接收無線電力信號及調變無線電力信號的吸收以提供響應(如解調器及/或時脈擷取器604、資料調變器612)、一個或多個資料儲存電路或記憶電路608，配置以儲存辨識資料及/或附加(響應)資料、以及響應電路，其配置以產生含有辨識資料和附加資料的響應(如邏輯606和資料編碼器610)。用於無線辨識標籤的設計(如HF、UHF及/或RFID標籤)在美國專利申請公開第2007/0007342 A1號、第2007/0126556 A1號、及第2008/0088417 A1號中有詳述。
從標籤至讀取機的通訊，通常透過阻抗調變。在HF或較低的範圍中，標籤通常會在近場、電感耦合範圍中，大幅小於RF載體的自由空間波長。在此情況中，透過簡單的以電感器為主的AC變壓器之初級和次級線圈，在標籤及讀取機之間有直接電感耦合，標籤通常具有調諧相等或相近載體頻率之共振電感器-電容器(LC)迴路(如包括連接在線圈1/線圈2及電容器CR的天線)。通常透過可變的電阻性負載(可以電晶體來提供)調變標籤中LC迴路的共振特徵，使讀取器前端電路有可偵測的阻抗變化。標籤電路接連著經由此調變信號讀取出資料給讀取器。
在UFH頻率中，讀取器至標籤的距離通常較長，且載體波長較短。因為如此，二者之間的RF鏈結落入電磁波傳輸物理的範圍內，通常如雷達、調幅/調頻(AM/FM)廣播或行動電話科技的情況。在此情況中，標籤經由反向散射信號鏈接至讀取器。藉由調變標籤天線的阻抗，可改變反射回讀取器之信號的功率之量或相位或頻率，依時間改變的信號可依此類型的調變而編碼。此調變可電阻性地執行，如透過電晶體，或透過使用調變標籤天線的阻抗之虛數部分的變容器。
第3B圖、第4D圖及第5C圖中表示依照本發明實施例的各種裝置。第3B圖的裝置300包括基板350、在其上的積體電路310、及在基板350和印刷積體電路310上的印刷天線及/或電感器356，如此處所述。第4D圖的裝置400包括在第一基板432上的積體電路410、在第一基板432上的銲墊434及436，電性連接至積體電路410、第二基板450，其上附接有第一基板432、及在第一及第二基板432和450上的印刷天線及/或電感器456，具有末端電性連接至銲墊434及436，如此處所述。第5C圖的裝置300包括基板500、在基板500上的印刷天線及/或電感器510、覆蓋天線510之介電質層520、及在介電質層520上的印刷積體電路530，如此處所述。
在各種具體實施例中，積體電路(如310、410或530)可包括CMOS電路及/或裝置，係以印刷一個或多個(多個為佳)的圖案薄層在基板(如350、450或500)上或之上而製造。積體電路提供裝置300的功能性，用於各種應用，如此處所述。
通常積體電路包括一個或多個半導體層(如電晶體通道層、源極/汲極端子層、及/或一個或多個本質及/或輕或重摻雜二極體層)；在半導體層至少其中之一上或之上的閘極絕緣層；在閘極絕緣層上的閘極金屬層；一個或多個電容器電極(其中每一個通常電容耦接至互補性電容器電極，其也可為積體線路的一部分或可與基板或天線層整合或是其一部分)；複數個金屬導體，與閘極金屬層、源極和汲極端子、最上層及/或最下層二極體層及/或最上層及/或最下層電容器電極電性連接；以及在各種金屬導體及/或半導體層之間的一個或多個介電質層。積體電路通常包括至少一個印刷層。積體電路可進一步包括一個或多個電阻器，其可包括金屬及/或輕或重摻雜的多晶矽。這種積體電路元件之示例性半導體、介電質和金屬層在此處詳述，這種薄層和電路元件之材料和形成方法在美國專利第7,619,248號和美國專利申請公開第2006-0211187 A1號、第2007-0273515 A1號、第2007-0007342 A1號、第2008-0042212 A1號、第2008-0044964 A1號、第2007-0287237 A1號、和第2008-0048240 A1號中有詳述。
在某些實施例中(如第4D圖)，複數個銲墊(如434/436)可在印刷積體電路上形成，並與印刷積體電路電性連接。每個銲墊通常也與天線的末端電性連接。在第4D圖的實施例中，裝置400可進一步包括附著劑層(圖中未示)，附著劑層係在含有積體電路410之條帶432和基板450之間。附著劑可包括非導電性黏膠，通常會在放置條帶432在基板450上之前，塗敷至或散佈至條帶432的底面之上。在一實施例中，附著劑可為B階段(B-staged)非導電性附著劑。
天線(如356、456或510)可包括一個或多個材料層及/或線圈。例如，天線可包括種晶層(如在第4C圖中的452)和其上的大塊導體。進一步來說，天線可在基板的一面或二面上形成(參考美國專利申請公開第2007-0262471 A1號)。通常，天線包括金屬。在一個實施例中，金屬可包括或基本上含有鋁、銀、金、銅、鈀、鈦、鉻、鉬、鎢、鈷、鎳、鉑、鋅、鐵或其金屬合金。較佳地，天線包括銀或金，可鍍在鈀種晶層之上。
用於印刷積體電路及/或天線之基板(如350、432、450或500)可包括任何基板，能夠提供積體電路成形期間及後成形製程期間，並且在其印刷期間用於天線及/或電感器元件的物理支撐。基板可為可撓性、不可撓性或剛性的材料。基板可為導電性(電性上活化的)或非導電性(電性上未活化的)，如此處所述。
[示例性使用方法]
本發明進一步涉及與本發明中無線裝置無線通訊的方法。方法通常包括在無線裝置中引發或感應電流，足以使該裝置吸收、輻射或反向散射可偵測到的電磁輻射(其頻率為所應用的電磁場頻率之整數倍數或整數除數為最佳)、偵測該可偵測到的電磁輻射、以及可選擇地，處理可偵測到的電磁輻射所傳遞的資訊。通常，當裝置係在包括振盪電磁場之偵測區域中時，本無線裝置中所感應的電流與電壓，足以使裝置吸收、輻射或反向散射可偵測到的電磁輻射。當無線裝置包括辨識標籤時，該方法可與在偵測區域中偵測物品或物件有關。在這種實施例中，該可偵測到的電磁輻射所傳遞之資訊可包括辨識資料、產品或物品資料等。
此振盪電磁場係以傳統的EAS及/或HF、VHF、UHF或RFID設備及/或系統而產生。因此，本使用方法可進一步包括附接或附加本裝置至欲偵測之物體或物件上(如辨識卡、欲運送商品的封裝、用於自動收費站或停車權限之汽車貼紙或卡等)，或包括本裝置的其他方式如物體、物件或封裝中。本裝置之讀取機可包括行動電話、個人數位助理(personal digital assistant，PDA)、和包括可攜帶式及/或手持裝置之其他無線傳輸裝置。
當本裝置係ID標籤時，通常設計成與感測RF電磁場中干擾的電子辨識及/或安全系統一起使用。此類的電子系統通常會在控制範圍建立電磁場，而該制範圍係以物件離開控制的場所(如零售商店、圖書館等)時必須經過的入口，或其中物件必須放置以被讀取或辨識之空間來界定。在實施例中，具有共振(積體)電路之標籤係附接至每一個這種物件，接著利用接收系統來感測得知標籤電路在控制範圍中的存在，該接收系統偵測標籤並處理從其所得之資料(如界定未授權之物件移除或容器中標有標籤之商品之身分)。許多利用此原理操作之標籤為單次使用或可拋棄式標籤，因此設計成以低成本且大量的方式來生產。其他標籤或裝置(如用於辨識或自動繳款應用之「智慧」卡)則可重複使用許多次。
另外，本標籤可包括感測器。在許多感測器應用中，RF訊號調變特徵及/或感測器之特性會隨著感測器所附接之物體或物件之特徵及/或特性改變而有所改變。例如，本感測器可附接至不鏽鋼(或其他金屬)物體、結構或表面。當物體、結構或表面之特性改變時(如鋼氧化、具有電磁特性之金屬被磁化或載有最小臨界電流、或物體或表面(無論其構成)依預定的差額或臨界量來改變溫度)，本感測器所輻射、反射或調變之RF信號的特徵及/或特性亦以可偵測的方式而改變。
此外，本無線標籤可具有配置以處理一個或多個顯示器及/或光學指示器之信號的線路。因此，本標籤可進一步包括顯示器(如LCD、LED或其他顯示器)、光學、觸覺及/或聽覺指示器(如燈號、蜂鳴器或揚聲器)、及/或這種顯示器電路及/或指示器之驅動電路。
本標籤可使用(且若有需求及/或可實施時，重複使用)至任何商業EAS及/或RFID應用及基本上任何頻率範圍之這種應用中。例如，本標籤可使用的頻率和區域及/或範圍如以下表1所述：
[結論/總結]
因此，本發明提供無線裝置(如感測器及EAS、RF、HF、VHF及UHF的ID標籤)和其製造及使用方法，該無線裝置具有積體電路及直接印刷的天線及/或電感器。裝置通常包括在基板上之積體電路；以及天線，其直接在基板及/或積體電路上，並與積體電路電性連接。製造裝置的方法通常包括在基板上形成積體電路；以及在積體電路及/或基板上印刷一天線或一天線前驅物層，且天線與積體電路電性連接。
本發明有利地提供低成本RF及/或RFID標籤，能夠使用傳統的RF、RFID及/或EAS設備及系統之標準應用及操作。透過減少昂貴及/或低產出量之附接步驟的數目，以及降低製造活化電子元件之成本，可直接在積體電路及/或基板上印刷至少部分的天線或天線前驅物層，生產低成本標籤。
以上對本發明特定具體實施方式的描述，係以示例及闡述本發明為目的。其並非意圖全面的或限縮本發明為上述揭露的特定態樣，且明顯的，可利用上述示範之精神，產生許多本發明之修改及變更。本文中之具體實施方式係選擇並描述來最佳解釋本發明的原理及其實際運用，使熟知該項技術領域之人士可善加利用本發明及其具體實施方式之眾多變化態樣，而該具體實施方式之眾多變化態樣具有依照所預期之特定使用目的所做的眾多修改。本發明的範圍意圖在所附之申請專利範圍中與其等同物中界定。
120．．．晶粒
130．．．電子路徑
132．．．電子路徑
134．．．銲墊
136．．．銲墊
140．．．條帶
150．．．支撐薄膜
152．．．天線
200．．．標籤前驅物
210．．．積體電路
232．．．條帶/插入物
234．．．銲墊
236．．．銲墊
250．．．載體/基板
252．．．天線/電感器
300．．．裝置
310．．．印刷積體電路
334．．．銲墊
335‧‧‧銲墊
350‧‧‧基板
356‧‧‧天線
400‧‧‧裝置
410‧‧‧印刷積體電路
432‧‧‧基板/條帶
434‧‧‧銲墊
436‧‧‧銲墊
450‧‧‧基板
452‧‧‧種晶層
456‧‧‧天線
500‧‧‧基板
510‧‧‧天線
512‧‧‧第一末端
514‧‧‧第二末端
520‧‧‧介電質層
522‧‧‧開口
524‧‧‧開口
530‧‧‧印刷積體電路
534‧‧‧銲墊
536‧‧‧銲墊
600‧‧‧辨識標籤或裝置
602‧‧‧整流器
604‧‧‧解調器/時脈擷取器
606‧‧‧邏輯
608‧‧‧記憶陣列
610‧‧‧資料編碼器
612‧‧‧資料調變器
CR‧‧‧電容器
第1A-1B圖係表示用於製造RFID標籤的傳統製程，涉及使用條帶的傳統半導體晶粒至天線的附接；
第2A-2B圖係用於製造RFID標籤/裝置相關製程的關鍵步驟，涉及第一載體或其上具有印刷積體電路之基板與第二載體或其上含有天線之基板的附接；
第3A-3B圖係表示示例的無線裝置之前視圖和後視圖，具有單一基板上的印刷積體電路和天線或天線前驅物層；
第4A-4D圖係表示用於製造無線標籤/裝置之示例製程的關鍵步驟，涉及在第一基板上印刷積體電路，並在印刷積體電路及/或第二基板上印刷天線；
第5A-5C圖係製造無線標籤/裝置之示例製程的關鍵步驟，涉及在一基板上印刷天線，然後在天線之上印刷積體電路；以及
第6圖係示例RFID標籤的示例功能方塊圖。
300．．．裝置
310．．．印刷積體電路
334．．．銲墊
335．．．銲墊
350．．．基板
356．．．天線

Claims (23)

  1. 一種製造無線裝置之方法，包括：在一第一基板上形成一積體電路，該積體電路包括至少一導體薄膜、至少一半導體薄膜、以及至少一絕緣薄膜，該第一基板包括一金屬箔，而該金屬箔附有一層障壁塗料；以及在該積體電路上印刷至少一天線或一天線前驅物層之部分，該天線與該積體電路電性連接。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之方法，其中該積體電路包括一印刷積體電路(printed integrated circuit，PIC)。
  3. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，其中在該第一基板上形成該PIC包括在該第一基板上以一第一圖案印刷至少一第一層的一第一材料。
  4. 依據申請專利範圍第3項所述之方法，其中在該第一基板上形成該PIC(進一步)包括在該第一圖案上或之上以一第二圖案印刷一第二層的一第二材料。
  5. 依據申請專利範圍第3項所述之方法，其中該第二材料包括一介電質前驅物。
  6. 依據申請專利範圍第4項所述之方法，其中在該第一基板上形成該PIC(進一步)包括在該第一及/或第二圖案上或之上以一第三圖案印刷一第三層的一第三材料。
  7. 依據申請專利範圍第6項所述之方法，其中該第三材料包括一金屬前驅物。
  8. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，進一步包括在該第一基板上形成該PIC，將該第一基板附接至該第二基板，然後在該第二基板上印刷該天線的至少部分，該第二基板具有一大於該第一基板之面積。
  9. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，其中在該PIC及/或該基板上印刷該天線或該天線前驅物層包括在該PIC上印刷該天線的一第一部分以及在該第一基板上印刷該天線的一第二部分。
  10. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，其中印刷該天線或該天線前驅物層包括：在該PIC及該第一基板上印刷一天線前驅物層；以及 在該天線前驅物層上電鍍一金屬導體，以形成該天線。
  11. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，其中印刷該天線或該天線前驅物層包括在該PIC上印刷該天線或該天線前驅物層。
  12. 依據申請專利範圍第2項所述之方法，其中該PIC包括一最上端的鈍化層，其具有第一及一第二開口，曝露第一及第二導電表面用於與該PIC電性連接，且該天線或該天線前驅物層的第一及一第二末端係印刷在該第一及第二導電表面之上。
  13. 依據申請專利範圍第3項所述之方法，其中印刷該積體電路包括網版印刷、快乾印刷、凹版印刷或噴墨印刷。
  14. 一種無線裝置，包括：一積體電路，在一第一基板上，該積體電路包括至少一導體薄膜、至少一半導體薄膜、以及至少一絕緣薄膜，該第一基板包括一金屬箔，而該金屬箔附有一層障壁塗料；以及一天線，直接位在該積體電路上，與該積體電路電性連接。
  15. 依據申請專利範圍第14項所述之無線裝置，其中該積體電路包括一PIC。
  16. 依據申請專利範圍第15項所述之無線裝置，進一步包括在該PIC上之複數個銲墊，與該PIC電性連接，每一銲墊與該天線的一末端電性連接。
  17. 依據申請專利範圍第15項所述之無線裝置，其中該PIC包括在該第一基板上具一第一圖案的一矽晶層，該矽晶層具有一圓頂狀輪廓。
  18. 依據申請專利範圍第17項所述之無線裝置，其中該PIC進一步包括在該矽晶層上或之上具一第二圖案的一介電質層。
  19. 依據申請專利範圍第15項所述之無線裝置，其中該PIC進一步包括在該第一基板、該第一圖案及/或該第二圖案上或之上具一第三圖案的一金屬。
  20. 依據申請專利範圍第14項所述之無線裝置，進一步包括一第二基板，支撐該天線，並具有一大於該第一基板的面積，該第二基板附接至該第一基板。
  21. 依據申請專利範圍第14項所述之無線裝置，其中該天線包括：一種晶層，以一天線圖案位在該PIC及該第一基板上；以及一金屬導體，在該種晶層上。
  22. 依據申請專利範圍第15項所述之無線裝置，其中該PIC包括一最上端的鈍化層，具有第一及第二開口，曝露該第一及第二導電表面用於與該PIC電性連接，且該天線或該天線前驅物層的第一及一第二末端係與該第一及第二導電表面接觸。
  23. 依據申請專利範圍第14項所述之無線裝置，其中該積體電路位在該天線的線圈上，該天線具有一螺旋狀或同心狀的圖案。
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