JP2008134815A - Ｒｆパウダーの提供方法およびｒｆパウダー含有液 - Google Patents

Abstract

【課題】その使用態様が個別的な素子としての使用ではなくパウダー（粉状態）として使用され、取り扱いが容易であり、応用性および拡張性が高く、各粒子の単価の面で製作コストが極めて安価であり、実用性が非常に高いＲＦパウダーの提供方法およびＲＦパウダー含有液を提供する。
【解決手段】ＲＦパウダーの提供方法は、多数のＲＦパウダー粒子１１ａから成るＲＦパウダーを容器１に収容した状態で当該ＲＦパウダーを利用者に提供する方法であって、ＲＦパウダーは、多数のＲＦパウダー粒子１１ａで粒子同士が互いに接着するのを阻止する媒体と共に、容器１に収容される方法である。媒体は液体である。またこの液体は特定の色が付されており、この特定の色はＲＦパウダーの特性周波数に対応して決められている。
【選択図】図１

Description

本発明はＲＦパウダーの提供方法およびＲＦパウダー含有液に関し、特に、紙等の表面に固着させ、または、紙等に含有させ、外部から与えられる高周波電磁界（無線）により情報の読み取り等ができるＲＦパウダーの提供方法およびＲＦパウダー含有液に関する。

現在、ＩＣタグはユビキタス時代の入り口にある商品と考えられている。ＲＦ−ＩＤ（超小型無線認識）として名札やスイカカード、ＦｅＲＡＭカードなど、以前から開発が行われている。ＩＣタグの市場は将来必ず大きいものに成長すると、多数の人が期待している。しかし、未だに期待しているほどには市場は育っていない。その理由として、コスト、セキュリティー、機密の問題など、社会的に解決しなくてはならない課題があるからである。

ＩＣタグの価格は、ＩＣタグチップのサイズを小さくすることにより安くすることができる。それは、ＩＣタグチップのサイズを小さくすれば、１枚のウェハから得られるＩＣタグチップの数量を多くすることができるからである。現在のところ、０．４ｍｍ角のＩＣタグチップが開発されている。このＩＣタグチップは、チップ内の１２８ビットのメモリデータを２．４５ＧＨｚのマイクロ波で読み取ることができる（例えば、非特許文献１参照）。

従来ＩＣタグチップを使用するときは、ＩＣタグチップを１つずつ取り出し、フィルム等のシート基材上に接着剤によって接着するようにしていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２８４３３３号公報 宇佐美光雄、『超小型無線ＩＣタグチップ「ミューチップ」』、応用物理、Ｖｏｌ．７３、Ｎｏ．９、２００４、ｐ．１１７９−ｐ．１１８３

非特許文献１に開示されるＩＣタグチップは、本来的に、個別的に取り扱われる半導体素子である。しかし、ＩＣタグチップは代表的に０．４ｍｍ程度の超小型の半導体素子であるので、実際の取り扱いにおいて１つ１つ個別的に取り扱うのは容易ではない。さらにコストも安価ではない。

また従来、ＩＣタグチップを使用するとき、ＩＣタグチップをフィルム等のシート基材上に１つずつ取り出して接着するようにしていた。この方法では、ＩＣタグチップのサイズを小さくした場合、ＩＣタグチップの１つずつの良品判定や実装などの取り扱いが容易ではなくなる。

そこでＩＣタグチップよりも微細な粒子状素子（ＲＦパウダー粒子）から成る新たなＲＦパウダーを提案するに際し、ＲＦパウダーの取り扱いの容易性を高める観点で当該ＲＦパウダーの提供方法が重要になる。さらに新たなＲＦパウダーの提供方法は、ＲＦパウダーの利便性、応用性および拡張性を高めるものでもある。

なお上記「ＲＦパウダー」とは、パウダー（粉状体または粉粒体）を形成する大量の粒子（ＲＦパウダー粒子）の各々が無線（高周波電磁界）を介して外部のリーダ装置との間で信号の送受を行う電気回路要素を有し、通常の使用態様が集合的形態であるパウダーとして使用されるものを意味する。

本発明の目的は、上記の課題を鑑み、大量の粒子から成りかつ集合的形態をとるパウダー（粉状体）として使用される特性を有し、パウダーを成す大量の粒子の各々は現在のＩＣタグチップに比較してサイズ的により小型であり、その使用態様が個別的な素子としての使用ではなくパウダーとして使用され、取り扱いが容易であり、応用性および拡張性が高く、各粒子の単価の面で製作コストが極めて安価であり、実用性が非常に高いＲＦパウダーの提供方法およびＲＦパウダー含有液を提供することにある。

本発明に係るＲＦパウダーの提供方法およびＲＦパウダー含有液は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。

本発明に係るＲＦパウダーの提供方法は、多数のＲＦパウダー粒子から成るＲＦパウダーを容器に収容した状態で当該ＲＦパウダーを利用者に提供する方法であって、ＲＦパウダーは、多数のＲＦパウダー粒子で粒子同士が互いに接着するのを阻止する媒体と共に、容器に収容される方法である。

上記の方法において、媒体は液体であることが好ましい。またこの液体は特定の色が付されていることが好ましい。また液体に付された特定の色は、ＲＦパウダーの特性周波数に対応して決められている。

本発明に係るＲＦパウダー含有液は、多数のＲＦパウダー粒子から成るＲＦパウダーを含有する液体であって、多数のＲＦパウダー粒子の各々は、基板と、この基板の絶縁面の上に形成されたアンテナ回路素子とを有することで特徴づけられている。

上記の構成において、アンテナ回路素子は、外部からの電磁界に感応する共振回路で或る。

また上記の構成において、液体は特定の色が付されていることが好ましい。この液体に付された特定の色は、ＲＦパウダーの特性周波数に対応して決められている。

ＲＦパウダーは液体に含有された状態で容器に保存・管理される。さらにＲＦパウダー粒子における最長辺を含む矩形平面の大きさが好ましくは０．３０ｍｍ角以下であり、０．１５ｍｍ角以下であることがより好ましい。

またＲＦパウダーを含有する液体には顔料と定着剤が含まれていることで特徴づけられる。

本発明によれば、次の効果を奏する。

第１に、１つの個別のＩＣタグチップ等として用いるのではなく原則的にパウダーとして使用されるＲＦパウダー粒子でありかつ液体を媒体として容器にＲＦパウダー含有液として収容して扱うので、ＲＦパウダー粒子同士の接着を防止することができ、かつ取り扱いを容易にすることができる。さらに、容器に収容された液体の中にＲＦパウダー粒子を含有させ、かつＲＦパウダー粒子の特性周波数に応じて液体に所要の着色を行ったため、取り扱いがさらに簡単になり、加えて応用性および拡張性を高めることができる。

第２に、ＲＦパウダー含有液には、定着剤が含まれているので、そのＲＦパウダー含有液を紙等に塗ったときに、ＲＦパウダー粒子が確実に紙に固着する。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１〜図７を参照して本発明に係るＲＦパウダー含有液の実施形態を説明する。

図１はＲＦパウダー含有液の使用および保管・管理の態様を示している。図１によれば、瓶等の容器１内にＲＦパウダー含有液１１が収容されている様子を示す。容器１内のＲＦパウダー含有液１１において示される多数の黒点１１ａは、ＲＦパウダー含有液１１内で均等な所定の密度で分布するＲＦパウダー粒子のイメージを示している。

ＲＦパウダー含有液１１は、媒体としての液体と、大量（多数）のＲＦパウダー粒子１１ａと、液体に特定の色を付けるための顔料と、顔料およびＲＦパウダー粒子１１ａを紙などに固着させるための定着剤とから構成されている。媒体としての液体は、水、アルコール、インク等である。ここでは、大量のＲＦパウダー粒子１１ａが液体の中に含有され、ＲＦパウダー含有液１１が作られている。大量のＲＦパウダー粒子１１ａは、液体である媒体を介さない場合には、パウダー（粉状体または粉粒体）状のＲＦパウダーを形成する。大量のＲＦパウダー粒子１１ａが媒体としての液体に含有されることにより、粒子同士が接着するのを阻止することが可能となる。このようにして、ＲＦパウダー粒子１１ａは、容器１内に収容されたＲＦパウダー含有液１１として利用者に対して提供される。

媒体としての上記の液体に顔料が含まれることにより、ＲＦパウダー含有液１１は、予め顔料に応じて決まる特定の色によって着色される。顔料は、ＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数毎に異なる色となるように用いる。従って、ＲＦパウダー含有液１１は、液体に含有されるＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数に応じた色が付されることになる。ここで、「ＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数」とは、外部から与えられる高周波電磁界に感応するように設定されたＲＦパウダー粒子１１ａ内のアンテナ回路素子の共振周波数のことを意味する。

ＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数と、ＲＦパウダー含有液１１に付された特定の色との関係の例については、例えば図２に示される。図２において、容器１には、特性周波数が２．４５ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ａが大量に含有されたＲＦパウダー含有液１１−１が収容されている。ＲＦパウダー含有液１１−１は、青色となる顔料が入れられ、青色に着色されている。容器２には、特性周波数が２．０ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ａが含有されたＲＦパウダー含有液１１−２が収容されている。ＲＦパウダー含有液１１−２は、黄色となる顔料が入れられ、黄色に着色されている。容器３には、特性周波数が１．５ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ａが含有されたＲＦパウダー含有液１１−３が収容されている。ＲＦパウダー含有液１１−３は、赤色となる顔料が入れられて、赤色に着色されている。それによって、ＲＦパウダー含有液１１−１，１１−２，１１−３の色を見ることにより、各ＲＦパウダー含有液に含有されているＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数を識別することができ、管理および使用の際に容易に取り扱うことができ、使用者にとってその利便性が高くなる。さらに異なる色のＲＦパウダー含有液を適宜に選択して混ぜることにより、含有液の色を混合させることができる。その混合色に対応して、異なる特性周波数のＲＦパウダー粒子が含まれることが一目瞭然に分かるので、これを使用する利用者にとって極めて便利である。

図３は、容器１の中からＲＦパウダー含有液１１をシート状部材２の上にたらして、その液体分を蒸発させた後に残ったＲＦパウダー粒子１１ａを拡大して示した図である。図３では、ＲＦパウダー粒子１１ａの大きさを誇張して図示している。なおシート状部材２には厚みは誇張して図示していない。

図３に示された状態において、ＲＦパウダー含有液１１には前述のごとく定着剤が含まれているので、そのＲＦパウダー含有液１１を紙等のシート状部材２に付着させたときに、ＲＦパウダー粒子１１ａが確実に紙等に固着する。

またＲＦパウダー含有液１１に用いられる媒体としての液体は、接着力を生じさせ、乾燥して固体になり、または揮発して気体になるという性質を有することが好ましい。

次に、図４〜図６を参照して、複数のＲＦパウダー粒子１１ａのうちの１つ分の具体的構造を説明する。

図４はＲＦパウダー粒子の外観斜視図を示し、図５はＲＦパウダー粒子の平面図を示し、図６は図５におけるＡ−Ａ線断面図を示している。図６の縦断面図においてＲＦパウダー粒子はその厚みを誇張して示している。

ＲＦパウダー粒子２１は、好ましくは、立方体またはこれに類似した板状の直方体の形状を有し、外側表面での複数の矩形平面に関して、最長辺を含む矩形平面が好ましくは０．３０ｍｍ角以下の大きさを有し、より好ましくは０．１５ｍｍ角以下の大きさを有する３次元的な形状を有している。この実施形態のＲＦパウダー粒子２１は、図５に示すように、その平面形状が正方形になるように形成されている。ＲＦパウダー粒子２１では、正方形の平面形状において、例えば図５中の一辺Ｌが０．１５ｍｍ（１５０μｍ）となっている。

ＲＦパウダー粒子２１では、シリコン（Ｓｉ）等の基板２２上に絶縁層２３（ＳｉＯ_２等）を形成し、この絶縁層２３の上に複数巻きのコイル２４（インダクタンス要素）とコンデンサ（またはキャパシタ）２５（キャパシタンス要素）とが成膜技術によって形成される。絶縁層２３の厚みは例えば１０μｍ程度である。コンデンサ２５は、２つの部分２５ａ，２５ｂから構成されている。

絶縁層２３上に形成されたコイル２４とコンデンサ２５は、特定の周波数（例えば２．４５ＧＨｚ）の高周波電磁界に感応する磁気結合の機能を有している。コイル２４は、図４または図５に示されるように、ＲＦパウダー粒子２１の正方形の平面形状の各辺に沿って、１本の導体配線を例えば三重巻きにすることにより形成されている。コイル２４を形成する導体配線の材質は例えば銅（Ｃｕ）である。コイル２４の両端部は所要の面積を有する正方形のパッド２４ａ，２４ｂとなっている。２つのパッド２４ａ，２４ｂは、それぞれ、コイル２４の交差部分を間において内周側と外周側に配置されている。２つのパッド２４ａ，２４ｂを結ぶ方向は、コイル２４の交差部分に対して直交する方向となっている。パッド２４ａ，２４ｂのそれぞれは、コンデンサ２５の２つの部分２５ａ，２５ｂの上側電極として機能する。

上記において、コイル２４の巻数は任意に設定することができる。またコイル２４の形状も任意に変更することができる。

コンデンサ２５は、本実施形態の場合には、例えば２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂから構成されている。コンデンサ要素２５ａは、上側電極２４ａと下側電極２６ａ（アルミニウム（Ａｌ）等）とそれらの間に位置する絶縁膜２７（ＳｉＯ_２等）とから構成されている。下側電極２６ａは上側電極２４ａとほぼ同形の電極形状を有している。絶縁膜２７によって上側電極２４ａと下側電極２６ａは電気的に絶縁されている。またコンデンサ要素２５ｂは、上側電極２４ｂと下側電極２６ｂとそれらの間に位置する絶縁膜２７とから構成されている。この場合にも、同様に、下側電極２６ｂは上側電極２４ｂとほぼ同形の電極形状を有して、絶縁膜２７によって上側電極２４ｂと下側電極２６ｂは電気的に絶縁されている。

コンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の下側電極２６ａ，２６ｂは導体配線２６ｃで接続されている。実際には、２つの下側電極２６ａ，２６ｂと導体配線２６ｃは一体物として形成されている。またコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの各々の絶縁膜２７は共通の一層の絶縁膜となっている。絶縁膜２７の厚みは例えば３０ｎｍである。絶縁膜２７は、２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂの間の領域において、下側電極２６ａ，２６ｂの間を接続する導体配線２６ｃと、コイル２４とを電気的に絶縁している。

上記の構成によって、コイル２４の両端部の間には、電気的に直列に接続された２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで作られるコンデンサ２５が接続されることになる。ループを形成するように接続されたコイル２４とコンデンサ２５とによってタンク回路（ＬＣ共振回路）が形成される。タンク回路は、その共振周波数に一致する周波数を有する高周波電磁界に感応する。

なお図６から明らかなように、ＲＦパウダー粒子２１の表面の全体はＰ−ＳｉＮ膜２８により被覆されている。Ｐ−ＳｉＮ膜２８は、ＲＦパウダー粒子２１におけるタンク回路が形成されている側の表面の全体を保護している。

上記において、コンデンサ２５は２つのコンデンサ要素２５ａ，２５ｂで構成したが、これに限定されず、いずれか一方による１つのコンデンサ要素で作ることもできる。コンデンサ２５の容量値は、電極の面積を調整することにより適宜に変更することができる。複数のコンデンサを並列に配置することにより適宜に設計することもできる。

以上の構造を有するＲＦパウダー粒子２１は、基板２２の表面における絶縁面上にループ状に接続されたコイル２４とコンデンサ２５とから成るタンク回路を有するので、当該タンク回路の固有の共振周波数で決まる高周波磁界に結合して共振する（これを感応すると表現する）作用を有することになる。このようにして、ＲＦパウダー粒子２１は設計された固有の振動数の高周波磁界に感応する性質をもつ「ＲＦパウダー粒子」として機能する。

また絶縁層２３の上に形成されたコイル２４とコンデンサ２５は、基板２２の表面部分との間では、電気的配線で接続される関係を有していない。すなわち、基板２２の上に堆積された絶縁層２３にはコンタクトホールが形成されず、コンタクト配線が形成されてない。コイル２４とコンデンサ２５から成るタンク回路は、シリコン基板２２から電気的に絶縁された状態で作られている。コイル２４とコンデンサ２５から成るタンク回路は、基板２２から分離された状態で、その回路自身だけで共振回路として構成される。

上記のＲＦパウダー粒子２１で、土台の基板２２はシリコン基板であり、その表面に絶縁層２３が形成されているが、基板についてはシリコン基板の代わりに例えばガラス、樹脂、プラスチックス等の誘電体（絶縁体）を利用した基板を用いることができる。ガラス基板等を用いる場合には、本来的に材質は絶縁体（誘電体）であるので、絶縁層２３を特別に設ける必要はない。

なお図４に示されたＲＦパウダー粒子２１の形状および構造は図示されたものに限定されず、任意に変更することができる。

次に、図７と図８を参照してＲＦパウダー含有液１１の実際の使用例を説明する。

使用者は、例えば、容器１に収容されたＲＦパウダー含有液１１を色を見ることにより、ＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数（２．４５ＧＨｚ）を判別し、所要量を取り出し、必要とする特性周波数の相当数のＲＦパウダー粒子１１ａを、紙などの媒体であるシート部材３０に含ませる。なお図７では、シート部材３０の厚みを誇張し拡大して示している。

紙幣等のシート部材３０の表面にＲＦパウダー含有液１１を付着させる。ＲＦパウダー含有液１１は、印刷手法等によりシート部材３０の表面に付着される。

このとき、各ＲＦパウダー粒子１１ａは無検査のまま使用する。すなわち、各ＲＦパウダー粒子１１ａについては、それが正常であるかまたは異常であるかを特別に検査しない。図７では、シート部材３０の表面に複数のＲＦパウダー粒子１１ａを色付きの固定剤（定着剤）３６で固定して配置・配列した状態を示している。なお、紙などの対象物にＲＦパウダー粒子１１ａを混入するときに、紙などを製造する段階でパウダー粒子１１ａを混入するようにしてもよい。このときには、顔料も含まれているため、その顔料に対応する色によって紙も着色される。それにより、シート部材に含まれるＲＦパウダー粒子１１ａの特性周波数（２．４５ＧＨｚ）を容易に識別することができる。

また、色が異なる複数種類のＲＦパウダー含有液によって紙等にＲＦパウダーを含ませたときには、紙の着色がその違う色の混合色になり、その混合色に対応して、違う種類の（特性周波数が異なる）ＲＦパウダー粒子の混合とその濃度比を大まかに把握することができる。例えば、図２で示した黄色のＲＦパウダー含有液１１−２と赤色のＲＦパウダー含有液１１−３を混ぜたとき橙色で着色されるが、そのときには、２．０ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｂと１．５ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｃが混入されていることが分かる。また紙の着色が黄色に近い橙色の場合には、使用者は、２．０ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｂの量が多く、１．５ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｃの量が少ないと予測することができる。さらに紙の着色が赤色に近い橙色の場合には、使用者は、１．５ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｃの量が多く、２．０ＧＨｚのＲＦパウダー粒子１１ｂの量が少ないということを推測することができる。

なお図７に示したＲＦパウダー粒子１１ｂ，１１ｃは、そのタンク回路がそれぞれ２．０ＧＨｚと１．５ＧＨｚに感度を持つように作製されている以外は、パウダー粒子１１ａと同様の構造を有している。

複数のＲＦパウダー粒子１１ａ〜１１ｃを含ませたシート部材３０を、コンピュータ３１に接続されたリーダ３２によって走査し、複数のＲＦパウダー粒子１１ａ〜１１ｃの周波数の応答情報を読み込む。コンピュータ３１は、表示装置３１ａとデータ処理部としての本体３１ｂとキーボード３１ｃ等を備えている。

上記リーダ３２は読込みプローブ３３（図８参照）を有する。この読込みプローブ３３によって例えば２．４５ＧＨｚの高周波電磁界（ＲＦ）を利用して各ＲＦパウダー粒子１１ａでの電磁応答により周波数情報を読み込む。複数のＲＦパウダー粒子１１ａ，１１ｂ，１１ｃの各々での共振周波数はそれぞれ異なり、２．４５ＧＨｚ、２．０ＧＨｚ、１．５ＧＨｚである。従ってリーダ３２は、上記の特定の周波数帯域としては例えば１．０〜３．０ＧＨｚの周波数帯域で磁界結合を生じるように構成されている。リーダ３２は、読込みプローブ３３を介してシート部材３０における複数のパウダー粒子１１ａ，１１ｂ，１１ｃとの磁界結合に基づきそれらの周波数応答情報を読み込むため、シート部材３０の表面に沿って一定の方向に走査動作すると共に、電磁応答のための周波数を特定の周波数帯域内で変化させる。また紙等のシート部材３０には、特性周波数に対応した特定の色が付いているので、その色を検出することにより、その対応する特性周波数に検出器を自動設定し、読み取るようにすることもできる。

図８はＲＦパウダー粒子１１ａが存在する場所で磁界結合してエネルギの伝達と反射が起きる様子を示す。リーダ３２が走査移動して読込みプローブ３３がＲＦパウダー粒子１１ａの上方にある。読込みプローブ３３は定められた範囲で周波数を変化させながら周りに高周波磁界を生成する。ＲＦパウダー粒子１１ａの固有振動周波数に近づきまたは一致したときには磁界結合を介してＲＦパウダー粒子１１ａのコイルとコンデンサのタンク回路には同じ周波数で電流が流れ、エネルギの伝達（図８中、矢印３４で示す。）が起きる。電流は周りに磁界を生成すると共に伝達された(または「受信した」)エネルギの一部を回路内で熱として消費して損失エネルギ成分となる。損失エネルギ成分は読込みプローブ３３から見ると反射成分(図８中、矢印３５で示す。)の低下として測定できる。固有振動数に一致するときに最も大きな損失となり、反射成分が低下する。この測定を行うことにより共振した周波数をＲＦパウダー粒子１１ａの周波数データ情報としてリーダ３２は読込みプローブ３３の位置情報と共にコンピュータ３１に送る。このようにして、特定のＲＦパウダー粒子１１ａが存在する場所での当該ＲＦパウダー粒子１１ａの存在データ（位置と共振周波数のデータ）はコンピュータ３１のメモリに記憶される。

図７で示した紙等のシート部材３０の内部および表面の全体に渡ってリーダ３２が走査を行うことにより、シート部材３０の走査領域の全域に存在する多数のＲＦパウダー粒子１１ａ，１１ｂ，１１ｃの周波数データが読み出され、コンピュータ３１のメモリに記憶される。コンピュータ３１のメモリに記憶されたデータは、必要な目的に応じてデータを加工して、その表示装置３１ａに表示される。

上記のような方法で、例えば紙幣に上記ＲＦパウダー粒子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを含ませて作ったり、公文書等の重要書類、免許証、保険証、その他の重要カード等にＲＦパウダー粒子１１ａ，１１ｂ，１１ｃを含ませることにより、紙幣の偽造判別、重要書類の認証等にＲＦパウダー粒子を利用することができる。またこのとき、１つのＩＣタグチップとして用いるのではなく、大量または多数のＲＦパウダー粒子１１ａを含有するＲＦパウダー含有液１１として用いるため、取り扱いが容易である。

次に図９と図１０を参照して、ＲＦパウダー含有液１１の製造方法の一例を説明する。

図９はＲＦパウダー含有液１１を製造する全体工程を示し、図１０は各工程に対応するウェハまたはパウダー粒子１１ａの縦断面構造を示す。

ＲＦパウダー含有液１１の製造方法は、素子形成工程（ステップＳ１１）と、レジストパターン形成工程（ステップＳ１２）と、ガスダイシング工程（ステップＳ１３）と、保護膜形成工程（ステップＳ１４）と、セラミックプレート貼付け工程（ステップＳ１５）と、研削工程（ステップＳ１６）と、分離工程（ステップＳ１７）と、含有工程（ステップＳ１８）とから構成される。

上記の工程Ｓ１１〜Ｓ１８の各々を概説する。素子形成工程Ｓ１１は、ウェハ（または基板）の上に多数のアンテナ回路素子（３９）を作製するための工程である。レジストパターン形成工程Ｓ１２は、磁界結合のための回路素子が形成されたウェハ表面上にダイシングのためのレジストパターンを形成するための工程である。ガスダイシング工程Ｓ１３は、ガスを利用して切溝を形成するための工程である。保護膜形成工程Ｓ１４は、アンテナ回路素子ごとに保護膜を形成するための工程である。セラミック貼付け工程Ｓ１５は、粘着シートによりセラミックプレート等の強化プレートにウェハの表面側を貼り付けるための工程である。研削工程Ｓ１６は、上記切溝の底部に到達するまでウェハの裏面を研削する工程である。分離工程Ｓ１７は、粘着シートから磁界結合回路素子すなわちパウダー粒子１１ａを分離し多数のパウダー粒子１１ａを作るための工程である。含有工程Ｓ１８は、分離したＲＦパウダー粒子１１ａを液体状媒体に含有させる工程である。以下に、上記の各工程をさらに詳しく説明する。

上記の素子形成工程Ｓ１１では、ウェハの表面上で絶縁膜（酸化膜等）を約１０μｍの厚みで形成し、絶縁膜上にコイルとコンデンサから成るタンク回路（磁界結合回路素子）を形成する。図１０において、符号３９によりで磁界結合回路素子を示している。ウェハ表面上に堆積された１０μｍの厚みを有する絶縁膜上に磁界結合回路素子を作るために使用される露光技術としては、一般的には平行光線による露光技術、さらに好ましくはＸ線による露光技術が使用される。１０μｍの厚みで上記絶縁膜を形成すると当該絶縁膜の表面は凹凸が形成され、焦点深度のある通常の縮小投影光露光技術では転写が不正確であるが、平行光線（Ｘ線）の露光技術を利用することにより、磁界結合回路素子を形成するためのマスクパターンのレジストへの転写を正確に行うことが可能となる。これにより、磁界結合素子としてのコイルを正確に作ることができる。磁界結合素子のコイルは銅材（銅メッキ）で作られる。

なお、このＲＦパウダー粒子になるべき磁界結合回路素子を作製する工程の後に絶縁層上の回路素子を含む金属部分にメッキする工程を設けるようにしても良い。特に、金属部分がＣｕである場合には、メッキは、ＣｏＷＰの無電解メッキであることが好ましい。このメッキにより、Ｃｕなどの金属部分が保護され、Ｃｕ膜が防食される。それにより、ＲＦパウダー粒子を液体などの媒体に入れて保管した場合、保護膜に損傷が生じたときでもＲＦパウダー粒子は劣化せず、良好に保管することができる。

なお、ウェハに形成される多数のアンテナ回路素子３９の数は、例えば、ダイシング溝幅に依存して３００ｍｍウェハでは１００〜３００万個である。

次に、レジストによるマスクパターン形成工程Ｓ１２が実行される（図１０の（ａ））。図１０の（ａ）に示されたウェハ４０の表面上の絶縁膜の上にはコイルとコンデンサから成る磁界結合回路素子が形成されている。素子形成工程Ｓ１１によって多数の磁界結合回路素子が形成されたウェハ４０上に、リソグラフィー工程により、幅が５０μｍよりも小さい、好ましくは約１０μｍ〜約３０μｍ程度の幅寸法のダイシングライン４１を抜いたレジストマスクパターン４２を形成する。図１０の（ａ）において、複数のレジストマスクパターン４２のそれぞれが１組のアンテナ回路素子３９に対応している。

図１０の（ｂ）では、ウェハ４０に対してガスダイシング工程Ｓ１３が実行された結果の状態が示されている。ガスダイシング工程Ｓ１３によれば、ウェハ４０の表面において、レジストマスクパターン４２に基づいて設定されたダイシングライン４１の部分をプラズマエッチング等によって１０〜１００μｍの範囲で選んだ深さで深堀エッチングする。ガスダイシング工程Ｓ１３は、ウェハ４０を切断・分離するのではなく、磁界結合回路素子３９の長辺の程度またはそれ以下の深さまで溝４０ａを形成するために実行される。この溝４０ａを「切溝」と呼ぶことにする。図１０の（ｂ）に示されるごとく、このガスダイシング工程Ｓ１３によって、ウェハ４０で後の工程で磁界結合回路素子３９を分離するための切溝４０ａが矩形網目状に多数形成されることになる。

その後の保護膜形成工程Ｓ１４では、上記レジストマスクパターン４２が除去されたウェハ４０の表面側部分に対して、例えばプラズマＣＶＤによってシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の保護膜４３を所要の厚みで形成する（図１０の（ｃ））。保護膜４３は切溝４０ａの内部表面まで形成される。なお図１０では、保護膜形成工程Ｓ１４の前段に位置するレジストパターン４２を除去する工程は省略されている。

保護膜４３は、１層に限らず、２層膜にしても良い。例えば、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜からなる２層膜を用いることができる。保護膜を２層膜にすることで、回路素子がより確実に保護され、防食することができる。それにより、ＲＦパウダーを溶液内に混ぜて保管することが可能となる。さらに、保護膜４３として、シリコン窒化膜に限らず、ポリイミドなどを用いても良い。

さらに、その後のセラミックプレート貼付け工程Ｓ１５では、ウェハ表面に例えば両面粘着シート４４を接着し（図１０の（ｄ））、所要の強度を有するセラミックプレート４５にウェハ４０を貼り付ける（図１０の（ｅ））。

次の研削工程Ｓ１６では、ウェハ４０の裏面４６の側を研削する。この研削工程Ｓ１６による研削では、ウェハ４０の裏面４６の部分は、表面側に形成された切溝４０ａの底部４７に到達するまで研削される（図１０の（ｆ））。この裏面研削では、通常、機械的研削が使用される。機械的研削を行うだけで研削工程を終了することができる。この場合において、ウェハ４０には粘着シート４４を利用してセラミックプレート４５がしっかりと固定されている。

分離工程Ｓ１７ではセラミックプレート４５が取り除かれ、かつウェハ４０におけるアンテナ回路素子３９が形成された部分が、前述したＲＦパウダー粒子１１ａとなって分離される（図１０の（ｇ））。こうして、１つのウェハ４０から大量のＲＦパウダー粒子１１ａが作られる。

この分離工程によりＲＦパウダー粒子１１ａを分離した後、さらにＲＦパウダー粒子１１ａにＣＶＤなどでコーティングしても良い。また研削工程の後工程に、ウェハの裏面と切溝の面に低融点材料を堆積し、分離工程の後に低融点材料が融解する温度まで加熱し冷却することにより、素子の周りを低融点材料でくるむ工程を入れるようにしても良い。これにより、低融点材料は、例えばポリスチレンなどであり、ポリスチレンが一度融解するため丸みをおびてくるむことができる。

含有工程Ｓ１８では、分離したＲＦパウダー粒子１１ａを特性周波数に対応する色の顔料と、定着剤と共に、容器内にアルコール液等の液体と混ぜる。それにより、ＲＦパウダー含有液１１が完成する。なおアルコールのかわりに水を用いても良い。

以上のようにして図１〜図８で説明したＲＦパウダー含有液１１を作製することができる。所定周波数の高周波電磁界に感応するアンテナ回路素子を内蔵するＲＦパウダー粒子１１ａを、特定の色に着色したＲＦパウダー含有液１１という形で使用者に提供するので、ＲＦパウダー粒子１１ａの取り扱いを非常に良好かつ簡便なものとすることができる。

なお本実施形態において、２．４５ＧＨｚに特性周波数を持つＲＦパウダー含有液と、２．０ＧＨｚに特性周波数を持つＲＦパウダー含有液と、１．５ＧＨｚに特性周波数を持つＲＦパウダー含有液の３種類を用いて説明したが、それに限らず、３種類以上のＲＦパウダーそれぞれに、３種類以上の色で区別したＲＦパウダー含有液を対応させて保管・管理することが可能である。また、ＲＦパウダー含有液の製造方法の説明でウェハとしてシリコンウェハを用いて説明したが、それに限らず、ウェハとしてガラス基板を用いることができる。そのときには、エッチング時にフッ酸（ＨＦ）を用いてエッチングを行えばよい。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値および各構成の組成（材質）については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明のＲＦパウダー含有液は、書類の認証や紙幣等の偽造判別に用いるための情報記録媒体等としての粉末要素を管理・保管形態として利用される。

本発明の実施形態に係るＲＦパウダー含有液の使用・管理の態様を示す図である。 本発明の実施形態に係る３種類のＲＦパウダー含有液の使用・管理の態様を示す図である。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液に含有される一部のＲＦパウダー粒子の外観斜視図である。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液に含有される１つのＲＦパウダー粒子の斜視図である。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液に含有される１つのＲＦパウダー粒子の平面図である。 図５におけるＡ−Ａ線断面図である。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液の実際の使用応用例を説明する装置構成図である。 １つのＲＦパウダー粒子の存在場所でのリーダとの高周波電磁界の送受関係を示す図である。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液の製造方法の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係るＲＦパウダー含有液の製造方法の各工程に対応するウェハとＲＦパウダー粒子の構造断面図である。

符号の説明

１ 容器
１１ ＲＦパウダー含有液
１１ａ〜１１ｃ ＲＦパウダー粒子
２１ ＲＦパウダー粒子
２２ 基板
２３ 絶縁層
２４ コイル
２５ コンデンサ
３０ シート部材
３２ リーダ
３９ 磁界結合回路素子
４０ 基板
４０ａ 切溝
４３ 保護膜
４４ 粘着シート
４５ セラミックプレート

Claims (11)

1. 多数のＲＦパウダー粒子から成るＲＦパウダーを容器に収容した状態で前記ＲＦパウダーを利用者に提供する方法であって、
   前記ＲＦパウダーは、前記多数のＲＦパウダー粒子で粒子同士が互いに接着するのを阻止する媒体と共に、前記容器に収容されることを特徴とするＲＦパウダーの提供方法。
2. 前記媒体は液体であることを特徴とする請求項１記載のＲＦパウダーの提供方法。
3. 前記液体は特定の色が付されていることを特徴とする請求項２記載のＲＦパウダーの提供方法。
4. 前記液体に付された前記特定の色は、前記ＲＦパウダーの特性周波数に対応して決められていることを特徴とする請求項３記載のＲＦパウダーの提供方法。
5. 前記液体には顔料と定着剤が含まれていることを特徴とする請求項３または４記載のＲＦパウダーの提供方法。
6. 多数のＲＦパウダー粒子から成るＲＦパウダーを含有する液体であって、
   前記多数のＲＦパウダー粒子の各々は、基板と、この基板の絶縁面の上に形成されたアンテナ回路素子とを有することを特徴とするＲＦパウダー含有液。
7. 前記アンテナ回路素子は、外部からの電磁界に感応する共振回路であることを特徴とするＲＦパウダー含有液。
8. 前記液体は特定の色が付されていることを特徴とする請求項６記載のＲＦパウダー含有液。
9. 前記液体に付された前記特定の色は、前記ＲＦパウダーの特性周波数に対応して決められていることを特徴とする請求項８記載のＲＦパウダー含有液。
10. 前記ＲＦパウダーは前記液体に含有された状態で容器に保存・管理されることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のＲＦパウダー含有液。
11. 前記液体には、顔料と定着剤が含まれていることを特徴とする請求項６〜１０のいずれか１項に記載のＲＦパウダー含有液。

Images