電圧感応状態遷移誘電体材料を用いる無線通信デバイス
【課題】無線通信デバイスの一部としての電圧感応状態遷移誘電体（ＶＳＤ）材料の使用を提供する。
【解決手段】ＲＦＩＤタグのような無線通信デバイスに材料の特性電圧レベルをこえる電圧が印加されない限り誘電性である材料が設けられる。そのような電圧が存在すると、材料は導電性になる。そのような材料のデバイスへの一体化は機械的及び／または電気的とすることができる。
【解決手段】ＲＦＩＤタグのような無線通信デバイスに材料の特性電圧レベルをこえる電圧が印加されない限り誘電性である材料が設けられる。そのような電圧が存在すると、材料は導電性になる。そのような材料のデバイスへの一体化は機械的及び／または電気的とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００５年１１月２２日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いるＲＦＩＤタグ（RFID Tag Using Voltage Switchable Dielectric Material）」とする、米国仮特許出願第６０/７３９７２５号の優先権を主張する。上記出願の明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【０００２】
本出願は、２００５年１１月２９日に出願された、名称を「ＥＳＤ特性を有する発光デバイス（Light Emitting Devices With ESD Characteristics）」とする、米国仮特許出願第６０/７４０９６１号の優先権を主張する。上記出願の明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【技術分野】
【０００３】
開示される実施形態は全般的には無線通信デバイスに関する。さらに詳しくは、本明細書に開示される実施形態は電圧感応状態遷移誘電体材料が一体化されているかまたは組み込まれている無線通信デバイスを含む。
【背景技術】
【０００４】
無線通信デバイス及び応用の数は増加し続けている。その例には、セルラー通信デバイスのためのチップセット及びコンポーネント、ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２.１１またはブルートゥース）を用いる短距離無線通信及び無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグのような数多くのその他の応用がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＦＩＤタグは対象物のライフサイクルにわたって対象物の識別及び追跡を行う一般的な手段になりつつある。ＲＦＩＤタグの用途は広範であり、製造、輸送及び配送において商品及び製品をマークする。ＲＦＩＤタグは軍事応用及び民生応用のいずれにおいても無線通信に用いることができる。ＲＦＩＤタグはそれぞれの用途において有効であるが、ＲＦＩＤコンポーネントは脆弱である。特に、タグは基本的に半導体デバイスであることから、タグは外部環境からのあらゆるタイプの脅威に影響され易い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に説明される実施形態は、（タグまたはチップセットのような）無線通信デバイスの一部としての電圧感応状態遷移誘電体（ＶＳＤ）材料の使用を提供する。ＶＳＤ材料は無線通信デバイスのパッケージの一部として設けるかあるいは電気コンポーネント及び素子と一体化するかまたは複合させることができる。１つまたはそれより多くの実施形態で提供されるように、ＶＳＤ材料の一体化により、静電放電（ＥＳＤ）及び電気的過負荷（ＥＯＳ）のような過渡電圧から、また水分、衝撃及びその他の電気的または機械的な脅威からも、（チップセットまたは集積回路のような）無線通信デバイスを保護する。
【０００７】
本明細書に開示される実施形態に適用できる無線通信デバイスの例には、ＲＦＩＤタグ、セルラー通信用ＩＣ、（ブルートゥースまたはＩＥＥＥ８０２.１１標準にしたがって与えられるような）短距離無線通信用ＩＣ及びデバイス、及び通信のためにマイクロ波を受信または送信できるその他のデバイスがある。
【０００８】
本明細書で用いられるように、「電圧感応状態遷移材料」または「ＶＳＤ材料」は、材料の特性電圧レベルをこえる電圧がその材料に印加されない限り誘電体すなわち非導電性であり、材料の特性電圧レベルをこえる電圧がその材料に印加された場合には材料が導電性になる、いずれかの組成物または組成物の組合せである。すなわちＶＳＤ材料は（例えばＥＳＤ発生によって与えられるような）特性レベルをこえる電圧が材料に印加されない限り誘電体であり、特性レベルをこえる電圧が材料に印加された場合にはＶＳＤ材料は導電性になる。ＶＳＤ材料は非線形抵抗材料として特徴づけることができるいずれかの材料でもあり得る。
【０００９】
様々な種類のＶＳＤ材料が存在する。電圧感応状態遷移誘電体材料の例は、米国特許第４９７７３５７号明細書、米国特許第５０６８６３４号明細書、米国特許第５０９９３８０号明細書、米国特許第５１４２２６３号明細書、米国特許第５１８９３８７号明細書、米国特許第５２４８５１７号明細書、米国特許第５８０７５０９号明細書、国際公開第９６/０２９２４号パンフレット及び国際公開第９７/２６６６５号パンフレットのような文献に与えられている。一実施態様において、ＶＳＤ材料は「ＳＵＲＧＸ」の商標の下で製造販売されている材料に相当する。
【００１０】
１つまたはそれより多くの実施形態は、３０〜８０％の絶縁体、０.１〜７０％の導電体及び０〜７０％の半導体を含有するＶＳＤ材料の使用を提供する。絶縁材料の例には、高分子シリコーン、エポキシ、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酸化フェニレン、ポリスルホン、ゾルゲル材料、クリーマー、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム及びその他の金属酸化物絶縁体があるが、これらには限定されない。導電材料の例には、銅、アルミニウム、ニッケル及びステンレス鋼のような金属がある。半導体材料の例には有機半導体及び無機半導体のいずれもが含まれる。無機半導体のいくつかには、シリコン、炭化シリコン、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛及び硫化亜鉛がある。有機半導体の例には、ポリ-３-ヘキシルチオフェン、ペンタセン、ペリレン、カーボンナノチューブ及びＣ６０フラーレンがある。ＶＳＤ材料の特定の用途の最も適する機械的及び電気的特性のための特定の配合及び組成を選ぶことができる。
【００１１】
一実施形態にしたがえば、無線通信デバイスは、無線信号の送信または受信を可能にするように構成された一組の導電素子を有する。特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると誘電性から導電性に状態遷移する特性を有するＶＳＤ材料をデバイスに設けることができる。ＶＳＤ材料は、特性電圧レベルをこえる電圧に遭遇したときに、デバイスの少なくとも一部が接地されるように配置することができる。
【００１２】
一実施形態において、ＶＳＤ材料はＲＦＩＤデバイスの電気的または機械的コンポーネントに一体化される。ＶＳＤ材料は静電放電（ＥＳＤ）のような電気的事象からデバイスを保護するように設けることができる。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料はある程度または完全にＲＦＩＤデバイスを封入する。
【００１３】
さらに、１つまたはそれより多くの実施形態では、その上に無線通信デバイス（例えばＲＦＩＤデバイス）が設けられる、下層の基板またはボードの上にＶＳＤ材料が組み込まれる。ＶＳＤ材料は、残りのデバイスのいくつかまたは全てを形成するために引き続いて用いられる基板上に与えることもできる。ＶＳＤ材料が導電状態にある間に基板上に導電素子を形成するために、電気めっきのような、イオン被着プロセスを用いることができる。
【００１４】
さらにまた、ＶＳＤ材料は、ハウジングまたは中間層に組み込まれるか、あるいは無線通信デバイスに一体化されているかまたは接続されている何か別の形成体に設けられる。
【００１５】
一実施形態にしたがえば、無線周波識別信号を生成するためのデバイスが提供される。デバイスは、パッケージ、パッケージ内に設けられる基板及び基板上に設けられた１つまたはそれより多くの論理素子を有する。１つまたはそれより多くの論理素子は、識別データを含む、データを生成することができる。識別情報を搬送する信号を発生する送信コンポーネントを基板上に設けることができる。デバイスはパッケージ内に設けられたＶＳＤ材料も有することができる。ＶＳＤ材料は、ＶＳＤ材料の特性電圧レベルをこえる電圧に遭遇したときにデバイスの少なくとも一部が接地されるように配置することができる。
【００１６】
さらに、無線通信デバイスの導電素子及び導電コンポーネントを形成するための電気めっきまたはその他のイオン被着プロセス中にＶＳＤ材料が用いられる、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。一実施形態において、ＶＳＤ材料層を有するように基板が形成される。ＶＳＤ材料層を覆って抵抗材料層が設けられる。無線通信デバイスの電気コンポーネントの下になるべき場所を含むパターンを形成するために、抵抗材料が選択的に除去される。これらのコンポーネントには、（ｉ）デバイスに埋設されるべき１つまたはそれより多くの論理素子、（ii）無線通信素子（例えばアンテナ）、（iii）１つまたはそれより多くの論理素子と無線通信素子の間の相互接続素子、（iv）電源または（ｖ）電源と１つまたはそれより多くの論理素子または無線通信素子の間の相互接続素子の内のいずれか１つまたはそれより多くを含めることができる。パターンが形成されると、ＶＳＤ材料の特性電圧をこえる電圧が基板に印加される。電圧の印加と同時に、導電材料がＶＳＤ材料に接合するように、基板が導電材料にさらされる。この結果、少なくともパターンの一部が設けられている場所で基板上に導電線路が形成される。
【００１７】
特に、非導電性または抵抗性の材料の除去が無線通信デバイスの特定の導電素子または導電コンポーネントが配置されるべき場所の識別標識に基づく、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。例えば、ＲＦＩＤデバイスにおいては、選択場所を、アンテナ素子の場所または、アンテナ素子とマイクロチップまたは電源の間を電気的に接続する線路の場所に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】無線周波識別情報を生成するデバイスのためのコンポーネントを示すブロック図であり、デバイスは、本発明の一実施形態にしたがい、電圧感応状態遷移誘電体材料を有するように構成される
【図２Ａ】本発明の一実施形態にしたがう、電圧感応状態遷移誘電体材料が設けられている無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグデバイスの第１の区画を示す
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にしたがう、図２Ａに示されるようなＲＦＩＤタグデバイスの第２の区画を示す
【図２Ｃ】本明細書に説明される１つまたはそれより多くの実施形態で用いるための別の応用を示す
【図３】本発明の一実施形態にしたがう、電気コンポーネント及び／または素子にＶＳＤ材料が一体化されている無線通信デバイスを形成するための手法を示す
【図４Ａ】本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの一工程を示す
【図４Ｂ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ａの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｃ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ｂの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｄ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ｃの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｅ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ａの工程に続く、一工程を示す
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ＶＳＤ材料を有する無線通信デバイス
図１は、本発明の一実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料が組み込まれているかまたは一体化されている無線通信デバイスを示す。図１で説明されるような無線通信デバイスは、ＲＦＩＤデバイス、セルラー通信用ＩＣ、短距離無線用ＩＣ（例えばブルートゥースまたはＷｉＦｉデバイス）またはマイクロ波通信コンポーネントに相当することができる。
【００２０】
一実施形態において、デバイス１００は、通信素子１２０，論理素子１３０及び電源１４０を収めるパッケージ１０５を有する。パッケージ１０５は必ずしも全ての用途で必要ではなく、デバイス１００が（セルラー電話のような）別のデバイスのハウジング内で結合されるときのような場合には必要ではないことがあり得る。電源１４０は、通信素子１２０及び論理素子１３０に電力を送配するための、能動または受動機構とすることができる。ロジック素子１３０はＩＣ（例えばマイクロチップ）あるいは回路及びデータを生成できるデバイスの組合せに相当することができる。例えば、ＲＦＩＤ用途では、マイクロチップが識別情報を生成でき、通信素子１２０はマイクロチップから与えられた識別情報を通信する無線周波信号を送波する送信器である。
【００２１】
別の無線デバイス実施態様において、通信素子１２０は検出可能な電場変動を生じさせる誘導性または容量性の素子とすることができる。論理素子１３０は一層複雑な論理を有することもできる。例えば、セルラーＩＣにおいて、論理素子は、通信素子１２０から与えられる信号によって様々な処理を行う、プロセッサ及び関連論理に相当することができる。
【００２２】
タイプ及び機能に応じて、メモリのような別のコンポーネントをパッケージに収めて電源１４０及び論理素子１３０に電気的に接続することができる。例えばＲＦＩＤ用途では、通信素子１２０は変調のような信号特性を用いて識別情報を与える無線周波信号を発生することができるアンテナに相当することができる。
【００２３】
デバイス１００が能動電源を有する場合、通常の電池を電源１４０に含めることができる。デバイス１００が受動（例えば受動ＲＦＩＤデバイス）であれば、電源１４０は外部の信号またはアプリケーションからエネルギーを生成するパッドまたは受信器に相当することができる。例えば、受信器として、別のデバイスから無線周波信号を受け取り、次いで通信素子１２０及び論理素子１３０を作動させるための内部電力信号を生成するように電源１４０を構成することができる。
【００２４】
相互接続素子１２２により、識別情報及びその他のデータの論理素子１３０から通信素子１２０への通信を可能にすることができる。同様に、電力接続素子１４２により、電源１４０から通信素子１２０及び／または論理素子１３０に電力を送配することができる。電源１４０は独立コンポーネントとして示されているが、分布素子として、または他の素子と複合させて、実装することができる。例えば、他の素子に、外部無線周波信号の印加によるそれらの素子及び周辺素子の作動を可能にするための受信器パッドを設けることができる。
【００２５】
一実施形態において、ＶＳＤ材料はデバイス１００の電気コンポーネント及び素子に一体化するかまたは組み込むか、そうではなくとも複合させることができる。１つまたはそれより多くの実施形態にしたがえば、通信素子１２０，通信素子１２０と論理素子１３０の間を電気的に接続する相互接続素子１２２及び電力接続素子１４２にＶＳＤ材料を一体化するかまたは複合させることができる。ＶＳＤ材料１１０のためには他にも多くの場所が存在する。例えば、論理素子１３０をＶＳＤ材料１１０と一体化するかまたは複合させることができ、あるいはＶＳＤ材料上またはその近くに配置することができる。同様に、電源１４０を構成する受信器をＶＳＤ材料１１０と複合させるかまたは一体化することができる。デバイス１００の電気コンポーネントまたは素子と複合されるかまたは一体化された場合、ＶＳＤ材料１１０はＥＳＤ事象及びＥＯＳに対する保護を提供することができる。さらに、別の実施形態で説明されるように、デバイス１００の電気コンポーネント及び素子を含む導電素子のＶＳＤ材料１１０との一体形成を可能にするために、電気めっき及び他の金属被着プロセスにおいて、既設のＶＳＤ材料１１０を利用することができる。
【００２６】
上述した実施形態に加えて、またはそれとは別に、ＶＳＤ材料１１０はデバイス１００の機械的構造と複合させるかまたは一体化することができる。一実施形態において、ＶＳＤ材料は１１０はパッケージ１０５の組成の一部または全てを形成することができる。ＶＳＤ材料はデバイス１００の様々な電気コンポーネントを封入するためにはたらく別の組成の一部を形成することもできる。さらなる態様または別の態様として、ＶＳＤ材料１１０はパッケージ１０５の各部を接合するために用いることもできる。機械的構造とともに用いられる場合、ＶＳＤ材料１１０は高レベルの静電放電をもたらす事象のような様々な事象に対する保護を提供することができる。
【００２７】
ＶＳＤ材料をもつＲＦＩＤタグ
図２Ａ及び２Ｂは、本発明の一実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤデバイスの構成を示す。図２Ａの実施形態はＲＦＩＤデバイスの第１の区画２１０に設けられた電気コンポーネントを示し、図２Ｂの第２の区画２６０は主として封入を提供する。別の実施態様では電気コンポーネント及び素子が区画２１０及び２６０のいずれにも設けられる。
【００２８】
図２Ａに示される実施形態において、第１の区画２１０は、論理素子としてのマイクロチップ２２０，通信素子用アンテナ２２４及び電源２３０を有する。マイクロチップ２２０は、そのＲＦＩＤデバイスに固有または特有である識別情報を含む、データを生成する。アンテナ２２４は、エネルギーが与えられると無線周波信号を発することができる導電線路で形成することができる。相互接続２２２によりマイクロチップ２２０とアンテナ２２４の間を電気的に接続できる。マイクロチップ２２０が作動させられると、マイクロチップはアンテナ２２４上に識別情報及びその他のデータの信号を送ることができ、データ信号はＲＦＩＤスキャナまたは読取器に対して発せられる。
【００２９】
アンテナ２２４で発せられた無線周波信号は識別情報に対応する特性（例えば周波数）を有することができる。図示される実施態様において、アンテナ２２４は同心に配列された複数の線路素子２２５を有する。別の線路配列またはパッドをアンテナ２２４に用いることもできる。
【００３０】
一実施態様において、電源２３０はアンテナ２２４及びマイクロチップ２２０を作動させるために電力信号を発生するオンボード電池に相当する。別の実施態様において、電源２３０は、外部から印加される無線周波信号を受信してその無線周波信号でエネルギーを与えられるパッド、すなわち分布電気線路及び／またはリソースに相当することができる。後者の場合、電源は別の目的のためにはたらく導電素子とは別にすることができ、またはそのような導電素子と複合させることができる。電源２３０からその他の素子及びコンポーネントに電力を送る導電リード及び導電線路は電力接続素子２３２と称される。
【００３１】
区画２１０及び２６０の複合で形成されるＲＦＩＤデバイスには数多くの場所のどこにでもＶＳＤ材料を設けることができる。位置２４２〜２５０は、本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがい、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスに一体化することができると考え得る場所を代表している。位置２４２〜２５０はデバイス上のその他の同様な位置または領域を代表しているから、与えられた個々の位置２４２〜２５０のいずれかにおけるＶＳＤ材料の議論は、その１つの位置によって代表される同種の場所に適用できる。
【００３２】
位置２４２〜２４６は、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電気素子またはコンポーネントと複合または一体化させることができる、ＲＦＩＤデバイスの場所または領域を代表している。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料は位置２４２で代表される場所に設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電源２３０と他の素子の間を電気的に接続する導電性電力接続素子２３２と複合または一体化させることができる。
【００３３】
追加または別の実施形態として、位置２４４で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をアンテナ２２４を形成する線路素子２２５と複合または一体化させることができる。このようにすれば、ＲＦＩＤデバイスのアンテナ素子２２４に、あるいはアンテナ素子２２４の一部として、ＶＳＤ材料を設けることができる。
【００３４】
同様に、位置２４６で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をマイクロチップ２２０とアンテナ２２４の間を電気的に接続する相互接続素子２２２と複合または一体化させることができる。その他の様々な実施形態にしたがえば、数多くのほかの場所にもＶＳＤ材料を設けることができる。例えば、マイクロチップ２２０または電源２３０の下に、あるいはマイクロチップ２２０または電源２３０に、ＶＳＤ材料を設けることができる。
【００３５】
ＶＳＤ材料をそれによって電気コンポーネント及び素子と複合または一体化させることができる態様は様々であり得る。一実施形態において、ＶＳＤ材料は電気コンポーネントまたは素子（例えばアンテナ２２４の線路２２５）の上にまたはそれに隣接させて被着することができる。あるいは、図４Ａ〜４Ｅで示されるような実施形態で説明されるように、説明される様々な場所に設けられる導電素子を（例えば接合または被着によって）形成するためにＶＳＤ材料を用いることができる。
【００３６】
機械的には、ＲＦＩＤデバイス用途に適する物理特性を有するように多くの材料の内のいずれかで第１の区画２１０及び第２の区画２６０を形成することができる。例えば、区画２１０及び２６０は、デバイスが曲げまたは撓みを受け得る用途に適するケース２０２を形成するために可撓性材料で形成することができる。あるいは、例えばデバイスが叩かれるか、落とされるかまたは物理的に酷使され得る、別の用途のためのケース２０２を形成するために硬質材料を用いることができる。ＶＳＤ材料が電気素子またはコンポーネントと一体化または複合される実施形態とは別に、またはそのような実施形態に加えて、ＶＳＤ材料がＲＦＩＤデバイスの機械的コンポーネントまたは構造体と一体化または複合される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、位置２４８で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような位置においては、ＶＳＤ材料をケース２０２と複合または一体化させることができる。あるいは、ケースの下側に取り付けられる層または厚さとして、あるいは区画２１０または２６０にかけて延びるストリップとして、ＶＳＤ材料を設けることができる。一実施形態において、ケースに用いられる材料の物理的性質または特性にＶＳＤ材料の配合を整合させることができる。例えば、ケース２０２の組成に整合するようにＶＳＤ材料の組成を変えることができる。
【００３７】
図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、区画２１０及び２６０を接合するためにＶＳＤ材料を接合材として位置２５０で代表される場所に設けることができる、１つまたはそれより多くの実施形態も提供される。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料の組成は接合特性を強化するように構成することができる。位置２５０で代表される場所に設けられる場合には、ＶＳＤ材料は区画２１０と２６０の間の接合を容易にすることができる。
【００３８】
図２Ｃは本明細書に説明される１つまたはそれより多くの実施形態で用いるための別の応用を示す。図２Ｃの実施形態において、無線デバイス２７０は、プロセッサ２７６（またはＩＣまたはその他の論理素子）及びその他のリソース２７８（例えばメモリ）のようなコンポーネントがその上に配置される基板２７４を有する。通信素子２８０（送信器／受信器）も基板上２７４上に設けることができる。通信素子２８０は、（例えばセルラー通信範囲またはＩＥＥＥ８０２.１１で定められる範囲におけるような）無線周波信号を発生または受信することができ、あるいは誘導性または容量性の電場変動を与えるかまたは検出することができる。
【００３９】
線路２７５及びリードの形態の数多くの導電素子をプロセッサ２７６とリソース２７８の間に分布配置することができる。オンボード電池の形態または無線送信電力を受け取るための受信器の形態の、電源２８２も基板２７４に設けることができる。基板２７４には、プロセッサ２７６との信号通信を可能にするための、出力及び入力通信線路２８４，２８５も設けることができる。一実施態様において、出力及び入力通信線路２８４，２８５は、別のプロセッサによるプロセッサ２７６からの通信の受信を可能にするためのコネクタまたはポートまで延びる（例えばフレキシブルケーブルとする）ことができる。一実施態様において、出力及び入力通信線路２８４，２８５は、無線通信ポートを有効にするために無線通信素子２８０まで延びることができる。
【００４０】
１つまたはそれより多くの実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料をデバイス２７０の機械素子または電気素子に一体化するかまたは組み込むことができる。位置２９２で代表される場所は、ＶＳＤ材料を通信素子２８０に組み込むかまたは一体化し得ることを示す。位置２９４で代表される場所は、ＶＳＤ材料を出力または入力通信線路２８４，２８５に組み込むかまたは一体化し得ることを示す。さらに、図２Ａの実施形態（ＲＦＩＤ用途）で説明したように、デバイス２７０のその他の様々なリソース、コンポーネント及び導電素子にＶＳＤ材料を一体化するかまたは組み込む、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。例えば、ＶＤＳ材料は、（ｉ）電源２８２及び／または電源２８２から延びる電力線路、あるいは（ii）プロセッサ２７６及びプロセッサ２７６と通信素子２８２またはその他のリソース２７８の間を通信接続する導電線路に一体化するかまたは組み込むことができる。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂの実施形態でも説明したように、ＶＳＤ材料はデバイス２７０のハウジングまたはその他の機械的構造と複合させることができる。ＶＳＤ材料は、素子またはハウジングを機械的に保持するために、接合材とともに用いるかまたは接着剤の代りに用いることができる。
【００４２】
図２Ａ〜図２Ｃで説明した実施形態のいずれに関しても、ＶＳＤ材料は、無線通信デバイス（例えばＲＦＩＤタグ）の破壊電圧より低い特性電圧レベルを有するように設計するかまたは選ぶことができる。言い換えれば、無線通信デバイスを動作不能にするであろう最小電圧レベル（例えばサージによる過渡電圧）よりもＶＳＤ材料の特性電圧レベルが低い、実施形態を提供することができる。
【００４３】
ＶＳＤ材料を有するデバイスの形成
図３は、本発明の一実施形態にしたがう、その電気コンポーネント及び／または素子とＶＳＤ材料が一体化されている無線通信デバイスを形成するための手法を示す。図３で説明されるような方法は、（例えば、ＲＦＩＤタグ、セルラー通信用ＩＣ、ＷｉＦｉ/ブルートゥース用ＩＣ等の）無線周波信号、マイクロ波信号、及び誘導性又は容量性の応用のための信号を含む、信号を送信するデバイスに用いることができる。
【００４４】
ＶＳＤ材料を用いて電気回路及びコンポーネントを電気めっきするかまたは形成するための一般的手法は、１９９９年８月２７日に出願され、今は期限が切れている、米国仮特許出願第６０/１５１１８８号の優先権を主張する、１９９９年１１月１０日に出願され、今は放棄されている、米国特許出願第０９/４３７８８２号の継続出願である、レックス・コソウスキー（Lex Kosowsky）を単独の発明者として２００２年１２月９日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いる電流伝導構造（Current Carrying Structure Using Voltage Switchable Dielectric Material）」とする（米国特許出願第１０/３１５４９６号であった）米国特許第６７９７１４５号の継続出願である、レックス・コソウスキーを単独の発明者として２００４年９月１４日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いる電流伝導構造」とする、米国特許出願第１０/９４１２２６号の明細書に説明されている。上記出願の明細書の全ては、全ての目的に対してそれぞれの全体が本明細書に参照として含まれる。
【００４５】
工程３１０により、ＶＳＤ材料が基板または導電コンポーネント及び素子がその上に設けられるべき表面に与えられる。基板上に被着することができるＶＳＤ材料の量は、説明されるプロセスの用途に応じて、１μｍ厚から１０００μｍ厚の範囲にある。
【００４６】
工程３２０において、ＶＳＤ材料を覆って非導電材料層が設けられる。例えば、ＶＳＤ材料覆ってフォトレジスト材料を被着することができる。
【００４７】
工程３３０により、基板上で非導電材料層のパターン形成が行われる。パターン形成により、無線デバイスの各領域が含まれることになるその後の導電素子の形成と位置が一致する領域が露出される。例えば、信号を送り出すための誘導性または容量性の素子を含む送信素子の形成と一致すべき露出領域を選択して指定するようにパターンを形成することができる。一実施形態において、非導電層のパターン形成のためにマスクを適用することができる。パターンの露出領域はデバイスのための送信コンポーネントを形成することになる導電素子またはコンポーネントの場所と一致する。図１で説明したような無線デバイスについては、露出領域は通信素子のための線路が設けられるべき場所に一致する。別の例として、図２Ａ及び図２Ｂの実施形態を参照すれば、パターンはＲＥＩＤデバイスのためのアンテナ２２４が設けられることになる場所を定めることができる。別の実施態様において、パターンは様々な種類の無線デバイスのための誘導性または容量性の信号通信素子を設けることができる場所を定めることができる。
【００４８】
工程３４０において、ＶＳＤ材料の誘電状態から導電状態への遷移が起発される。ＶＳＤ材料に材料の特性電圧レベルをこえる電圧が印加される。この電圧は、ＶＳＤ材料を含む厚さに、あるいはＶＳＤ材料の下にある基板の一部に印加することができる。後者の場合、ＶＳＤ材料の下にある基板部分は電荷がＶＳＤ材料に運ばれるように導電性とする（例えば銅またはその他の材料で形成する）ことができる。基板の方向におけるＶＳＤ材料による線形伝導を回避するため、導電性基板への電圧の印加が望ましい場合があり得る。印加電圧は定常（例えばＤＣ）電圧またはパルス電圧とすることができる。
【００４９】
ＶＳＤ材料が導電性である間にパターンの露出領域内に導電素子（例えば線路）を形成するためのプロセスが実施される、工程３５０が提供される。非導電層のパターンで定められた露出領域内にイオン性媒質を被着するための多くのプロセスのいずれをも実施することができる。一実施態様において、ＶＳＤ材料及びパターン形成されたフォトレジスト材料を有する基板が電解質溶液に浸漬される、電気めっきプロセスが実施される。
【００５０】
別の実施態様として、粉末コーティングプロセスを用いるイオン性被着が実施される。このプロセスでは、粉末粒子を帯電させて、パターンによって定められた露出領域に与える。粉末の被着は、露出領域上の粉末の堆積あるいは粉末浴内への基板の浸漬によって達成できる。
【００５１】
さらにまた別の実施態様では、エレクトロスプレイプロセスを用いることができる。イオン性媒質は荷電粒子の形態で溶液内に含めることができる。ＶＳＤ材料が導電性である間に、溶液が基板に与えられる。スプレイの印加にはインクまたは塗料の使用を含めることができる。
【００５２】
他の被着手法、例えば物理的気相成長（ＰＶＤ）プロセスまたは化学的気相成長（ＣＶＤ）プロセスのような気相成長プロセスも、ＶＳＤ材料が導電状態にあるときにＶＳＤ材料上のイオン被着を実施するために用いることができる。ＰＶＤでは金属イオンがチャンバ内に導入されて気体イオンと結合する。基板上のＶＳＤ材料は、チャンバ内のイオンを引きつけてイオンと結合するように、導電性にして逆極性の電荷をもたせることができる。ＣＶＤでは基板表面上のＶＳＤ材料にイオン性材料の膜を被着させることができる。
【００５３】
工程３６０において、非導電性材料を（必要に応じて）基板から除去して、形成された導電素子を残すことができる。一実施態様において、フォトレジスト材料を除去するために、塩基性溶液（例えばＫＯＨ）または水が基板に与えられる。導電素子は、基板の様々なコンポーネント及び／または領域を相互接続するように配置された、リード、線路及びその他の素子とすることができる。
【００５４】
フォトレジスト層の除去に続いて、電気素子が形成されている基板に研磨工程が実施される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。一実施形態において、基板を研磨するために化学的／機械的研磨が用いられる。
【００５５】
得られた基板は、過渡電圧及びＥＯＳに対処できる能力が内在する電気素子を有する。無線通信デバイスに関しては、デバイスのアンテナまたは通信素子を含む線路素子をその他の素子またはコンポーネントとともに形成するために、図３に説明されるようなプロセスを用いることができる。基板が形成されると、マイクロチップのようなデバイス、メモリコンポーネント及びその他のデバイスを、導電コンポーネント及び素子のパターンと一致するあらかじめ定められた位置で、基板上に搭載することができる。
【００５６】
用途に応じて別の工程を実施することができる。例えば、導電素子をもつ基板をケース内に取り付けることができる。ケース自体もさらにＶＳＤ材料を有することができる。得られるデバイスは、無線周波信号、マイクロ波信号または誘導性／容量性用途のための信号のための送信器とすることができる。
【００５７】
図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがう、ＲＦＩＤデバイスを形成するためのプロセスを示す。図４Ａ〜図４Ｅで説明されるようなプロセスは、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネント及び素子と一体形成するために実施することができる。とりわけ、ＶＳＤ材料の使用により、ＲＦＩＤデバイスを形成するためのプロセスが簡単になり、同時にＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネントまたは素子にＥＯＳまたはＥＳＤ事象に対処できる能力を内在させることが可能になる点が有利である。特に、ＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネントへのＶＳＤ材料の一体化により、（ＥＳＤ事象がおこったときのような）過渡電圧が存在するときに、ＶＳＤ材料によるデバイスの接地が可能になる。
【００５８】
図４Ａに示される工程において、ＶＳＤ材料４１２をもつ基板４１０が形成される。一実施態様にしたがえば、ＶＳＤ材料は下層基板４０８を覆う層として被着される。
【００５９】
続いて、図４Ｂは基板４１０上に非導電層４２０が被着される工程を示す。非導電層４２０は、例えば、フォトレジスト材料に相当することができる。
【００６０】
図４Ｃに示される工程において、非導電層にパターンが形成されて、露出領域４３０が形成される。得られるパターンは、説明されている形成プロセスの結果としてＲＦＩＤデバイス上に設けられることになる導電素子及びコンポーネントのパターンに相当する。
【００６１】
図４Ｄで説明される工程において、図４Ｃの工程で形成されたパターンによって定められる露出領域４３０上に導電素子４４０が形成される。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料４１２の特性電圧をこえる電圧が基板４１０に印加される。電圧印加の結果、ＶＳＤ材料４１２は誘電性から導電性に状態遷移する。電圧の印加によってＶＳＤ材料４１２が導電性になると、パターンで定められる露出領域にイオン性媒質が被着されて、電気素子及びコンポーネントが形成される。
【００６２】
一実施態様において、イオン性媒質被着は電気めっきプロセスを用いて実施される。電気めっきプロセスにおいては、基板４１０が電解質溶液に浸漬され、パターンで定められる露出領域において（導電状態にある）ＶＳＤ材料に溶液からイオン性媒質が結合する。この工程の結果、基板４１０上に導電材料４４０が形成され、ＶＳＤ材料４１２は、導電材料４４０の形成の結果得られるであろう導電素子またはコンポーネントの下になる。
【００６３】
図３の実施形態で説明したように、下層基板４０８は金属のような導電材料で形成することができる。電圧の印加は、ＶＳＤ材料４１２に直接ではなく、基板４０８と一致する接触点で行うことができる。例えば、電圧は基板４０８の下側に与えることができる。そのような電圧の印加は、例えばＶＳＤ材料の線形（すなわち横方向）伝導を回避するために実施することができる。
【００６４】
同じく説明したように、電圧の印加は定常的電圧またはパルス電圧で行うことができる。
【００６５】
別のイオン性媒質被着プロセスを実施することができる。例えば、図３の実施形態で説明したように、パターンで定められる露出領域に帯電粉末粒子を被着するために粉末コーティングプロセスを用いることができる。あるいは、溶液内のイオン性媒質にエレクトロスプレイで力を加えて、パターンで定められる露出領域に電気材料を結合及び形成することができる。
【００６６】
図４Ｅの工程において、非導電層４２０が除去され、基板上の導電層４４０が研磨されるかまたは別の方法で厚さが減じられて、ＲＦＩＤデバイスの線路、リード及びコンポーネントのいくつかまたは全てが形成される。非導電層４２０の除去は、そのような材料の層を保持することが望ましいいくつかの用途では省略することができる。
【００６７】
図４Ｅは、説明されるプロセスの結果、どのようにＲＦＩＤデバイスのコンポーネント及び素子が形成され得るかを示す。一実施形態において、ＶＳＤ材料４１２は、例えば、（ｉ）ＲＦＩＤデバイスのアンテナ４７４を形成し、（ii）マイクロチップ４９２とアンテナ４７４の間を電気的に接続する相互接続４７６を形成する、線路素子と一体化され、そのような線路素子の下にある。電池４９４の下にある線路素子または電池４９４からアンテナ４７４及び／またはマイクロチップ４９２に電力を送る線路素子４７８の下にＶＳＤ材料４１２がある、１つまたはそれより多くの実施形態も提供することができる。
【００６８】
図４Ａ〜４Ｅで説明されるような実施形態により、ＶＳＤ材料の上に重なり、したがって、例えばＥＳＤで生じ得る過渡電圧を接地することができる能力が内在する、ＲＦＩＤデバイス内の電気コンポーネント及び素子の形成が可能になる。従来の手法に比較して、数の少ない製造工程を用いてＲＦＩＤデバイスを作成することもできる。
【００６９】
図４Ａ〜４Ｅ及び本明細書の他の所で説明されるような実施形態はＶＳＤ材料の使用を説明するが、単一のＲＦＩＤデバイスに使用するためのＶＳＤ材料の別の組成及び配合が、１つまたはそれより多くの実施形態で提供される。例えば、基板上へのＶＳＤ材料４１２の被着（図４Ａ）は、それぞれの組成が異なる複数のＶＳＤ材料の被着を含むことができる。これにより、ＲＦＩＤデバイスの設計において特定の電気コンポーネントまたは素子に最も適する機械的特性または電気的特性をもつＶＳＤ材料の利用が可能になる。例えば、マイクロチップはサージの影響をより受けやすく、また電池はより大きな電圧スパイクに耐え得るから、マイクロチップ４９２近傍の領域よりも高い特性電圧レベルを有するＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電池近傍の領域に設けることが望ましいことであり得る。
【００７０】
基板上に設けることができるその他のコンポーネントにはＬＥＤ及びＯＬＥＤのような発光素子がある。米国仮特許出願第６０/７４０９６１号明細書に説明されているように、ＬＥＤ及びＯＬＥＤも過度電圧の結果として破壊をおこし易い。発光素子へのリード及び相互接続を与えるために基板上に線路素子が形成される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。この用途に選ばれるＶＳＤ材料は、ＲＦＩＤデバイス及び発光素子の両者の導電素子及びコンポーネントよりも低い特性電圧レベルを有することができる。
【００７１】
図４Ａ〜４ＥはＲＦＩＤデバイスの作成に特定されているが、本明細書の他の実施形態で説明されるようないずれの無線通信デバイスも、図４Ａ〜４Ｅに説明されるようなプロセスによって、ある程度は作成または形成することができる。それぞれの別の用途に対し、導電素子及びコンポーネントの場所でフォトレジスト（または非導電層）パターンを定めることができる。
【００７２】
さらに、説明される実施形態のいずれに関しても、無線通信デバイスは多次元とすることができる。例えば、ＲＦＩＤデバイス用コンポーネントまたはその他の通信素子を基板の両面上に組み込み、１つまたはそれより多くのバイアを用いて電気的に相互接続することができる。導電バイアの形成は多くの従来手法のいずれかで実施することができる。あるいは、１つまたはそれより多くの実施形態では、図４Ａ〜４Ｅの実施形態に示されるような基板に、（ｉ）基板４０８を貫通する孔４０９（図４Ａ）をドリルで開けるかまたは形成し、（ii）ＶＳＤ材料被着時にＶＳＤ材料をバイア４０９に貫入させ、（iii）フォトレジストパターン形成時に、導電線路素子が孔４０９の境界に届く経路が形成されるようにパターンを形成し、（iv）バイア表面が導電材料で覆われて導電性のすなわち有効なバイア４０９が形成されるように、イオン性被着を実施し、（ｖ）説明したプロセスを基板の反対側にも電気素子及びコンポーネントが設けられるように繰り返す、バイアの形成が提供される。ＶＳＤ材料を用いるメッキバイア４１９形成のためのプロセスは、米国特許第６７９７１４５号明細書にさらに詳細に説明されている。この特許明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【００７３】
両面基板に加えて、適切に設計された基板に対してバイアは複数の導電層を電気的に接続することができる。例えば、電気コンポーネント及び素子を有する中間厚層を有する基板がある。バイアは基板の総厚内に埋め込まれたそのような層に届いて接続することができる。
【００７４】
別の実施形態及び実施態様
本明細書に説明される実施形態はデバイス（無線通信デバイス、ＲＦＩＤタグ）を提供するが、実施形態にはＶＳＤ材料を用いて形成されるアンテナあるいは誘導性または容量性の電場素子も含めることができる。そのような通信コンポーネントは、デバイスの残余部分の形成とは独立に、チップセット及びＲＦＩＤタグのようなデバイスに付加することができる。例えば、ＲＦＩＤタグ用アンテナを独立部分として形成して集成工程中にＲＦＩＤタグに結合させることができる。
【００７５】
結言
添付図面を参照して本発明の例示的実施形態を詳細に説明したが、本発明がこれらの精確な実施形態に限定されないことは当然である。すなわち、多くの改変及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は添付される特許請求項及びそれらの等価物によって定められるものとされる。さらに、個別にまたは他の実施形態の一部として説明される特定の特徴は別の個別に説明される特徴または別の実施形態の一部と、別の特徴及び実施形態ではその特定の特徴について言及されていないとしても、組み合せることができると考えられる。すなわち、組合せについて説明がなされていないからといって、発明者によるそのような組合せについての権利の請求を排除するべきではない。
【符号の説明】
【００７６】
１００ デバイス
１０５ パッケージ
１１０ ＶＳＤ材料
１２０ 通信素子
１２２ 相互接続素子
１３０ 論理素子
１４０ 電源
１４２ 電力接続素子
【関連出願の説明】
【０００１】
本出願は、２００５年１１月２２日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いるＲＦＩＤタグ（RFID Tag Using Voltage Switchable Dielectric Material）」とする、米国仮特許出願第６０/７３９７２５号の優先権を主張する。上記出願の明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【０００２】
本出願は、２００５年１１月２９日に出願された、名称を「ＥＳＤ特性を有する発光デバイス（Light Emitting Devices With ESD Characteristics）」とする、米国仮特許出願第６０/７４０９６１号の優先権を主張する。上記出願の明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【技術分野】
【０００３】
開示される実施形態は全般的には無線通信デバイスに関する。さらに詳しくは、本明細書に開示される実施形態は電圧感応状態遷移誘電体材料が一体化されているかまたは組み込まれている無線通信デバイスを含む。
【背景技術】
【０００４】
無線通信デバイス及び応用の数は増加し続けている。その例には、セルラー通信デバイスのためのチップセット及びコンポーネント、ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ８０２.１１またはブルートゥース）を用いる短距離無線通信及び無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグのような数多くのその他の応用がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＦＩＤタグは対象物のライフサイクルにわたって対象物の識別及び追跡を行う一般的な手段になりつつある。ＲＦＩＤタグの用途は広範であり、製造、輸送及び配送において商品及び製品をマークする。ＲＦＩＤタグは軍事応用及び民生応用のいずれにおいても無線通信に用いることができる。ＲＦＩＤタグはそれぞれの用途において有効であるが、ＲＦＩＤコンポーネントは脆弱である。特に、タグは基本的に半導体デバイスであることから、タグは外部環境からのあらゆるタイプの脅威に影響され易い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に説明される実施形態は、（タグまたはチップセットのような）無線通信デバイスの一部としての電圧感応状態遷移誘電体（ＶＳＤ）材料の使用を提供する。ＶＳＤ材料は無線通信デバイスのパッケージの一部として設けるかあるいは電気コンポーネント及び素子と一体化するかまたは複合させることができる。１つまたはそれより多くの実施形態で提供されるように、ＶＳＤ材料の一体化により、静電放電（ＥＳＤ）及び電気的過負荷（ＥＯＳ）のような過渡電圧から、また水分、衝撃及びその他の電気的または機械的な脅威からも、（チップセットまたは集積回路のような）無線通信デバイスを保護する。
【０００７】
本明細書に開示される実施形態に適用できる無線通信デバイスの例には、ＲＦＩＤタグ、セルラー通信用ＩＣ、（ブルートゥースまたはＩＥＥＥ８０２.１１標準にしたがって与えられるような）短距離無線通信用ＩＣ及びデバイス、及び通信のためにマイクロ波を受信または送信できるその他のデバイスがある。
【０００８】
本明細書で用いられるように、「電圧感応状態遷移材料」または「ＶＳＤ材料」は、材料の特性電圧レベルをこえる電圧がその材料に印加されない限り誘電体すなわち非導電性であり、材料の特性電圧レベルをこえる電圧がその材料に印加された場合には材料が導電性になる、いずれかの組成物または組成物の組合せである。すなわちＶＳＤ材料は（例えばＥＳＤ発生によって与えられるような）特性レベルをこえる電圧が材料に印加されない限り誘電体であり、特性レベルをこえる電圧が材料に印加された場合にはＶＳＤ材料は導電性になる。ＶＳＤ材料は非線形抵抗材料として特徴づけることができるいずれかの材料でもあり得る。
【０００９】
様々な種類のＶＳＤ材料が存在する。電圧感応状態遷移誘電体材料の例は、米国特許第４９７７３５７号明細書、米国特許第５０６８６３４号明細書、米国特許第５０９９３８０号明細書、米国特許第５１４２２６３号明細書、米国特許第５１８９３８７号明細書、米国特許第５２４８５１７号明細書、米国特許第５８０７５０９号明細書、国際公開第９６/０２９２４号パンフレット及び国際公開第９７/２６６６５号パンフレットのような文献に与えられている。一実施態様において、ＶＳＤ材料は「ＳＵＲＧＸ」の商標の下で製造販売されている材料に相当する。
【００１０】
１つまたはそれより多くの実施形態は、３０〜８０％の絶縁体、０.１〜７０％の導電体及び０〜７０％の半導体を含有するＶＳＤ材料の使用を提供する。絶縁材料の例には、高分子シリコーン、エポキシ、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酸化フェニレン、ポリスルホン、ゾルゲル材料、クリーマー、二酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム及びその他の金属酸化物絶縁体があるが、これらには限定されない。導電材料の例には、銅、アルミニウム、ニッケル及びステンレス鋼のような金属がある。半導体材料の例には有機半導体及び無機半導体のいずれもが含まれる。無機半導体のいくつかには、シリコン、炭化シリコン、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化亜鉛及び硫化亜鉛がある。有機半導体の例には、ポリ-３-ヘキシルチオフェン、ペンタセン、ペリレン、カーボンナノチューブ及びＣ６０フラーレンがある。ＶＳＤ材料の特定の用途の最も適する機械的及び電気的特性のための特定の配合及び組成を選ぶことができる。
【００１１】
一実施形態にしたがえば、無線通信デバイスは、無線信号の送信または受信を可能にするように構成された一組の導電素子を有する。特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると誘電性から導電性に状態遷移する特性を有するＶＳＤ材料をデバイスに設けることができる。ＶＳＤ材料は、特性電圧レベルをこえる電圧に遭遇したときに、デバイスの少なくとも一部が接地されるように配置することができる。
【００１２】
一実施形態において、ＶＳＤ材料はＲＦＩＤデバイスの電気的または機械的コンポーネントに一体化される。ＶＳＤ材料は静電放電（ＥＳＤ）のような電気的事象からデバイスを保護するように設けることができる。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料はある程度または完全にＲＦＩＤデバイスを封入する。
【００１３】
さらに、１つまたはそれより多くの実施形態では、その上に無線通信デバイス（例えばＲＦＩＤデバイス）が設けられる、下層の基板またはボードの上にＶＳＤ材料が組み込まれる。ＶＳＤ材料は、残りのデバイスのいくつかまたは全てを形成するために引き続いて用いられる基板上に与えることもできる。ＶＳＤ材料が導電状態にある間に基板上に導電素子を形成するために、電気めっきのような、イオン被着プロセスを用いることができる。
【００１４】
さらにまた、ＶＳＤ材料は、ハウジングまたは中間層に組み込まれるか、あるいは無線通信デバイスに一体化されているかまたは接続されている何か別の形成体に設けられる。
【００１５】
一実施形態にしたがえば、無線周波識別信号を生成するためのデバイスが提供される。デバイスは、パッケージ、パッケージ内に設けられる基板及び基板上に設けられた１つまたはそれより多くの論理素子を有する。１つまたはそれより多くの論理素子は、識別データを含む、データを生成することができる。識別情報を搬送する信号を発生する送信コンポーネントを基板上に設けることができる。デバイスはパッケージ内に設けられたＶＳＤ材料も有することができる。ＶＳＤ材料は、ＶＳＤ材料の特性電圧レベルをこえる電圧に遭遇したときにデバイスの少なくとも一部が接地されるように配置することができる。
【００１６】
さらに、無線通信デバイスの導電素子及び導電コンポーネントを形成するための電気めっきまたはその他のイオン被着プロセス中にＶＳＤ材料が用いられる、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。一実施形態において、ＶＳＤ材料層を有するように基板が形成される。ＶＳＤ材料層を覆って抵抗材料層が設けられる。無線通信デバイスの電気コンポーネントの下になるべき場所を含むパターンを形成するために、抵抗材料が選択的に除去される。これらのコンポーネントには、（ｉ）デバイスに埋設されるべき１つまたはそれより多くの論理素子、（ii）無線通信素子（例えばアンテナ）、（iii）１つまたはそれより多くの論理素子と無線通信素子の間の相互接続素子、（iv）電源または（ｖ）電源と１つまたはそれより多くの論理素子または無線通信素子の間の相互接続素子の内のいずれか１つまたはそれより多くを含めることができる。パターンが形成されると、ＶＳＤ材料の特性電圧をこえる電圧が基板に印加される。電圧の印加と同時に、導電材料がＶＳＤ材料に接合するように、基板が導電材料にさらされる。この結果、少なくともパターンの一部が設けられている場所で基板上に導電線路が形成される。
【００１７】
特に、非導電性または抵抗性の材料の除去が無線通信デバイスの特定の導電素子または導電コンポーネントが配置されるべき場所の識別標識に基づく、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。例えば、ＲＦＩＤデバイスにおいては、選択場所を、アンテナ素子の場所または、アンテナ素子とマイクロチップまたは電源の間を電気的に接続する線路の場所に一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】無線周波識別情報を生成するデバイスのためのコンポーネントを示すブロック図であり、デバイスは、本発明の一実施形態にしたがい、電圧感応状態遷移誘電体材料を有するように構成される
【図２Ａ】本発明の一実施形態にしたがう、電圧感応状態遷移誘電体材料が設けられている無線周波識別（ＲＦＩＤ）タグデバイスの第１の区画を示す
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にしたがう、図２Ａに示されるようなＲＦＩＤタグデバイスの第２の区画を示す
【図２Ｃ】本明細書に説明される１つまたはそれより多くの実施形態で用いるための別の応用を示す
【図３】本発明の一実施形態にしたがう、電気コンポーネント及び／または素子にＶＳＤ材料が一体化されている無線通信デバイスを形成するための手法を示す
【図４Ａ】本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの一工程を示す
【図４Ｂ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ａの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｃ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ｂの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｄ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ｃの工程に続く、一工程を示す
【図４Ｅ】ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤタグデバイスを形成するためのプロセスの、図４Ａの工程に続く、一工程を示す
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ＶＳＤ材料を有する無線通信デバイス
図１は、本発明の一実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料が組み込まれているかまたは一体化されている無線通信デバイスを示す。図１で説明されるような無線通信デバイスは、ＲＦＩＤデバイス、セルラー通信用ＩＣ、短距離無線用ＩＣ（例えばブルートゥースまたはＷｉＦｉデバイス）またはマイクロ波通信コンポーネントに相当することができる。
【００２０】
一実施形態において、デバイス１００は、通信素子１２０，論理素子１３０及び電源１４０を収めるパッケージ１０５を有する。パッケージ１０５は必ずしも全ての用途で必要ではなく、デバイス１００が（セルラー電話のような）別のデバイスのハウジング内で結合されるときのような場合には必要ではないことがあり得る。電源１４０は、通信素子１２０及び論理素子１３０に電力を送配するための、能動または受動機構とすることができる。ロジック素子１３０はＩＣ（例えばマイクロチップ）あるいは回路及びデータを生成できるデバイスの組合せに相当することができる。例えば、ＲＦＩＤ用途では、マイクロチップが識別情報を生成でき、通信素子１２０はマイクロチップから与えられた識別情報を通信する無線周波信号を送波する送信器である。
【００２１】
別の無線デバイス実施態様において、通信素子１２０は検出可能な電場変動を生じさせる誘導性または容量性の素子とすることができる。論理素子１３０は一層複雑な論理を有することもできる。例えば、セルラーＩＣにおいて、論理素子は、通信素子１２０から与えられる信号によって様々な処理を行う、プロセッサ及び関連論理に相当することができる。
【００２２】
タイプ及び機能に応じて、メモリのような別のコンポーネントをパッケージに収めて電源１４０及び論理素子１３０に電気的に接続することができる。例えばＲＦＩＤ用途では、通信素子１２０は変調のような信号特性を用いて識別情報を与える無線周波信号を発生することができるアンテナに相当することができる。
【００２３】
デバイス１００が能動電源を有する場合、通常の電池を電源１４０に含めることができる。デバイス１００が受動（例えば受動ＲＦＩＤデバイス）であれば、電源１４０は外部の信号またはアプリケーションからエネルギーを生成するパッドまたは受信器に相当することができる。例えば、受信器として、別のデバイスから無線周波信号を受け取り、次いで通信素子１２０及び論理素子１３０を作動させるための内部電力信号を生成するように電源１４０を構成することができる。
【００２４】
相互接続素子１２２により、識別情報及びその他のデータの論理素子１３０から通信素子１２０への通信を可能にすることができる。同様に、電力接続素子１４２により、電源１４０から通信素子１２０及び／または論理素子１３０に電力を送配することができる。電源１４０は独立コンポーネントとして示されているが、分布素子として、または他の素子と複合させて、実装することができる。例えば、他の素子に、外部無線周波信号の印加によるそれらの素子及び周辺素子の作動を可能にするための受信器パッドを設けることができる。
【００２５】
一実施形態において、ＶＳＤ材料はデバイス１００の電気コンポーネント及び素子に一体化するかまたは組み込むか、そうではなくとも複合させることができる。１つまたはそれより多くの実施形態にしたがえば、通信素子１２０，通信素子１２０と論理素子１３０の間を電気的に接続する相互接続素子１２２及び電力接続素子１４２にＶＳＤ材料を一体化するかまたは複合させることができる。ＶＳＤ材料１１０のためには他にも多くの場所が存在する。例えば、論理素子１３０をＶＳＤ材料１１０と一体化するかまたは複合させることができ、あるいはＶＳＤ材料上またはその近くに配置することができる。同様に、電源１４０を構成する受信器をＶＳＤ材料１１０と複合させるかまたは一体化することができる。デバイス１００の電気コンポーネントまたは素子と複合されるかまたは一体化された場合、ＶＳＤ材料１１０はＥＳＤ事象及びＥＯＳに対する保護を提供することができる。さらに、別の実施形態で説明されるように、デバイス１００の電気コンポーネント及び素子を含む導電素子のＶＳＤ材料１１０との一体形成を可能にするために、電気めっき及び他の金属被着プロセスにおいて、既設のＶＳＤ材料１１０を利用することができる。
【００２６】
上述した実施形態に加えて、またはそれとは別に、ＶＳＤ材料１１０はデバイス１００の機械的構造と複合させるかまたは一体化することができる。一実施形態において、ＶＳＤ材料は１１０はパッケージ１０５の組成の一部または全てを形成することができる。ＶＳＤ材料はデバイス１００の様々な電気コンポーネントを封入するためにはたらく別の組成の一部を形成することもできる。さらなる態様または別の態様として、ＶＳＤ材料１１０はパッケージ１０５の各部を接合するために用いることもできる。機械的構造とともに用いられる場合、ＶＳＤ材料１１０は高レベルの静電放電をもたらす事象のような様々な事象に対する保護を提供することができる。
【００２７】
ＶＳＤ材料をもつＲＦＩＤタグ
図２Ａ及び２Ｂは、本発明の一実施形態にしたがう、ＶＳＤ材料を用いるＲＦＩＤデバイスの構成を示す。図２Ａの実施形態はＲＦＩＤデバイスの第１の区画２１０に設けられた電気コンポーネントを示し、図２Ｂの第２の区画２６０は主として封入を提供する。別の実施態様では電気コンポーネント及び素子が区画２１０及び２６０のいずれにも設けられる。
【００２８】
図２Ａに示される実施形態において、第１の区画２１０は、論理素子としてのマイクロチップ２２０，通信素子用アンテナ２２４及び電源２３０を有する。マイクロチップ２２０は、そのＲＦＩＤデバイスに固有または特有である識別情報を含む、データを生成する。アンテナ２２４は、エネルギーが与えられると無線周波信号を発することができる導電線路で形成することができる。相互接続２２２によりマイクロチップ２２０とアンテナ２２４の間を電気的に接続できる。マイクロチップ２２０が作動させられると、マイクロチップはアンテナ２２４上に識別情報及びその他のデータの信号を送ることができ、データ信号はＲＦＩＤスキャナまたは読取器に対して発せられる。
【００２９】
アンテナ２２４で発せられた無線周波信号は識別情報に対応する特性（例えば周波数）を有することができる。図示される実施態様において、アンテナ２２４は同心に配列された複数の線路素子２２５を有する。別の線路配列またはパッドをアンテナ２２４に用いることもできる。
【００３０】
一実施態様において、電源２３０はアンテナ２２４及びマイクロチップ２２０を作動させるために電力信号を発生するオンボード電池に相当する。別の実施態様において、電源２３０は、外部から印加される無線周波信号を受信してその無線周波信号でエネルギーを与えられるパッド、すなわち分布電気線路及び／またはリソースに相当することができる。後者の場合、電源は別の目的のためにはたらく導電素子とは別にすることができ、またはそのような導電素子と複合させることができる。電源２３０からその他の素子及びコンポーネントに電力を送る導電リード及び導電線路は電力接続素子２３２と称される。
【００３１】
区画２１０及び２６０の複合で形成されるＲＦＩＤデバイスには数多くの場所のどこにでもＶＳＤ材料を設けることができる。位置２４２〜２５０は、本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがい、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスに一体化することができると考え得る場所を代表している。位置２４２〜２５０はデバイス上のその他の同様な位置または領域を代表しているから、与えられた個々の位置２４２〜２５０のいずれかにおけるＶＳＤ材料の議論は、その１つの位置によって代表される同種の場所に適用できる。
【００３２】
位置２４２〜２４６は、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電気素子またはコンポーネントと複合または一体化させることができる、ＲＦＩＤデバイスの場所または領域を代表している。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料は位置２４２で代表される場所に設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電源２３０と他の素子の間を電気的に接続する導電性電力接続素子２３２と複合または一体化させることができる。
【００３３】
追加または別の実施形態として、位置２４４で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をアンテナ２２４を形成する線路素子２２５と複合または一体化させることができる。このようにすれば、ＲＦＩＤデバイスのアンテナ素子２２４に、あるいはアンテナ素子２２４の一部として、ＶＳＤ材料を設けることができる。
【００３４】
同様に、位置２４６で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような場所においては、ＶＳＤ材料をマイクロチップ２２０とアンテナ２２４の間を電気的に接続する相互接続素子２２２と複合または一体化させることができる。その他の様々な実施形態にしたがえば、数多くのほかの場所にもＶＳＤ材料を設けることができる。例えば、マイクロチップ２２０または電源２３０の下に、あるいはマイクロチップ２２０または電源２３０に、ＶＳＤ材料を設けることができる。
【００３５】
ＶＳＤ材料をそれによって電気コンポーネント及び素子と複合または一体化させることができる態様は様々であり得る。一実施形態において、ＶＳＤ材料は電気コンポーネントまたは素子（例えばアンテナ２２４の線路２２５）の上にまたはそれに隣接させて被着することができる。あるいは、図４Ａ〜４Ｅで示されるような実施形態で説明されるように、説明される様々な場所に設けられる導電素子を（例えば接合または被着によって）形成するためにＶＳＤ材料を用いることができる。
【００３６】
機械的には、ＲＦＩＤデバイス用途に適する物理特性を有するように多くの材料の内のいずれかで第１の区画２１０及び第２の区画２６０を形成することができる。例えば、区画２１０及び２６０は、デバイスが曲げまたは撓みを受け得る用途に適するケース２０２を形成するために可撓性材料で形成することができる。あるいは、例えばデバイスが叩かれるか、落とされるかまたは物理的に酷使され得る、別の用途のためのケース２０２を形成するために硬質材料を用いることができる。ＶＳＤ材料が電気素子またはコンポーネントと一体化または複合される実施形態とは別に、またはそのような実施形態に加えて、ＶＳＤ材料がＲＦＩＤデバイスの機械的コンポーネントまたは構造体と一体化または複合される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、位置２４８で代表される場所にＶＳＤ材料を設けることができる。そのような位置においては、ＶＳＤ材料をケース２０２と複合または一体化させることができる。あるいは、ケースの下側に取り付けられる層または厚さとして、あるいは区画２１０または２６０にかけて延びるストリップとして、ＶＳＤ材料を設けることができる。一実施形態において、ケースに用いられる材料の物理的性質または特性にＶＳＤ材料の配合を整合させることができる。例えば、ケース２０２の組成に整合するようにＶＳＤ材料の組成を変えることができる。
【００３７】
図２Ａ及び２Ｂを参照すれば、区画２１０及び２６０を接合するためにＶＳＤ材料を接合材として位置２５０で代表される場所に設けることができる、１つまたはそれより多くの実施形態も提供される。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料の組成は接合特性を強化するように構成することができる。位置２５０で代表される場所に設けられる場合には、ＶＳＤ材料は区画２１０と２６０の間の接合を容易にすることができる。
【００３８】
図２Ｃは本明細書に説明される１つまたはそれより多くの実施形態で用いるための別の応用を示す。図２Ｃの実施形態において、無線デバイス２７０は、プロセッサ２７６（またはＩＣまたはその他の論理素子）及びその他のリソース２７８（例えばメモリ）のようなコンポーネントがその上に配置される基板２７４を有する。通信素子２８０（送信器／受信器）も基板上２７４上に設けることができる。通信素子２８０は、（例えばセルラー通信範囲またはＩＥＥＥ８０２.１１で定められる範囲におけるような）無線周波信号を発生または受信することができ、あるいは誘導性または容量性の電場変動を与えるかまたは検出することができる。
【００３９】
線路２７５及びリードの形態の数多くの導電素子をプロセッサ２７６とリソース２７８の間に分布配置することができる。オンボード電池の形態または無線送信電力を受け取るための受信器の形態の、電源２８２も基板２７４に設けることができる。基板２７４には、プロセッサ２７６との信号通信を可能にするための、出力及び入力通信線路２８４，２８５も設けることができる。一実施態様において、出力及び入力通信線路２８４，２８５は、別のプロセッサによるプロセッサ２７６からの通信の受信を可能にするためのコネクタまたはポートまで延びる（例えばフレキシブルケーブルとする）ことができる。一実施態様において、出力及び入力通信線路２８４，２８５は、無線通信ポートを有効にするために無線通信素子２８０まで延びることができる。
【００４０】
１つまたはそれより多くの実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料をデバイス２７０の機械素子または電気素子に一体化するかまたは組み込むことができる。位置２９２で代表される場所は、ＶＳＤ材料を通信素子２８０に組み込むかまたは一体化し得ることを示す。位置２９４で代表される場所は、ＶＳＤ材料を出力または入力通信線路２８４，２８５に組み込むかまたは一体化し得ることを示す。さらに、図２Ａの実施形態（ＲＦＩＤ用途）で説明したように、デバイス２７０のその他の様々なリソース、コンポーネント及び導電素子にＶＳＤ材料を一体化するかまたは組み込む、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。例えば、ＶＤＳ材料は、（ｉ）電源２８２及び／または電源２８２から延びる電力線路、あるいは（ii）プロセッサ２７６及びプロセッサ２７６と通信素子２８２またはその他のリソース２７８の間を通信接続する導電線路に一体化するかまたは組み込むことができる。
【００４１】
図２Ａ及び図２Ｂの実施形態でも説明したように、ＶＳＤ材料はデバイス２７０のハウジングまたはその他の機械的構造と複合させることができる。ＶＳＤ材料は、素子またはハウジングを機械的に保持するために、接合材とともに用いるかまたは接着剤の代りに用いることができる。
【００４２】
図２Ａ〜図２Ｃで説明した実施形態のいずれに関しても、ＶＳＤ材料は、無線通信デバイス（例えばＲＦＩＤタグ）の破壊電圧より低い特性電圧レベルを有するように設計するかまたは選ぶことができる。言い換えれば、無線通信デバイスを動作不能にするであろう最小電圧レベル（例えばサージによる過渡電圧）よりもＶＳＤ材料の特性電圧レベルが低い、実施形態を提供することができる。
【００４３】
ＶＳＤ材料を有するデバイスの形成
図３は、本発明の一実施形態にしたがう、その電気コンポーネント及び／または素子とＶＳＤ材料が一体化されている無線通信デバイスを形成するための手法を示す。図３で説明されるような方法は、（例えば、ＲＦＩＤタグ、セルラー通信用ＩＣ、ＷｉＦｉ/ブルートゥース用ＩＣ等の）無線周波信号、マイクロ波信号、及び誘導性又は容量性の応用のための信号を含む、信号を送信するデバイスに用いることができる。
【００４４】
ＶＳＤ材料を用いて電気回路及びコンポーネントを電気めっきするかまたは形成するための一般的手法は、１９９９年８月２７日に出願され、今は期限が切れている、米国仮特許出願第６０/１５１１８８号の優先権を主張する、１９９９年１１月１０日に出願され、今は放棄されている、米国特許出願第０９/４３７８８２号の継続出願である、レックス・コソウスキー（Lex Kosowsky）を単独の発明者として２００２年１２月９日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いる電流伝導構造（Current Carrying Structure Using Voltage Switchable Dielectric Material）」とする（米国特許出願第１０/３１５４９６号であった）米国特許第６７９７１４５号の継続出願である、レックス・コソウスキーを単独の発明者として２００４年９月１４日に出願された、名称を「電圧感応状態遷移誘電体材料を用いる電流伝導構造」とする、米国特許出願第１０/９４１２２６号の明細書に説明されている。上記出願の明細書の全ては、全ての目的に対してそれぞれの全体が本明細書に参照として含まれる。
【００４５】
工程３１０により、ＶＳＤ材料が基板または導電コンポーネント及び素子がその上に設けられるべき表面に与えられる。基板上に被着することができるＶＳＤ材料の量は、説明されるプロセスの用途に応じて、１μｍ厚から１０００μｍ厚の範囲にある。
【００４６】
工程３２０において、ＶＳＤ材料を覆って非導電材料層が設けられる。例えば、ＶＳＤ材料覆ってフォトレジスト材料を被着することができる。
【００４７】
工程３３０により、基板上で非導電材料層のパターン形成が行われる。パターン形成により、無線デバイスの各領域が含まれることになるその後の導電素子の形成と位置が一致する領域が露出される。例えば、信号を送り出すための誘導性または容量性の素子を含む送信素子の形成と一致すべき露出領域を選択して指定するようにパターンを形成することができる。一実施形態において、非導電層のパターン形成のためにマスクを適用することができる。パターンの露出領域はデバイスのための送信コンポーネントを形成することになる導電素子またはコンポーネントの場所と一致する。図１で説明したような無線デバイスについては、露出領域は通信素子のための線路が設けられるべき場所に一致する。別の例として、図２Ａ及び図２Ｂの実施形態を参照すれば、パターンはＲＥＩＤデバイスのためのアンテナ２２４が設けられることになる場所を定めることができる。別の実施態様において、パターンは様々な種類の無線デバイスのための誘導性または容量性の信号通信素子を設けることができる場所を定めることができる。
【００４８】
工程３４０において、ＶＳＤ材料の誘電状態から導電状態への遷移が起発される。ＶＳＤ材料に材料の特性電圧レベルをこえる電圧が印加される。この電圧は、ＶＳＤ材料を含む厚さに、あるいはＶＳＤ材料の下にある基板の一部に印加することができる。後者の場合、ＶＳＤ材料の下にある基板部分は電荷がＶＳＤ材料に運ばれるように導電性とする（例えば銅またはその他の材料で形成する）ことができる。基板の方向におけるＶＳＤ材料による線形伝導を回避するため、導電性基板への電圧の印加が望ましい場合があり得る。印加電圧は定常（例えばＤＣ）電圧またはパルス電圧とすることができる。
【００４９】
ＶＳＤ材料が導電性である間にパターンの露出領域内に導電素子（例えば線路）を形成するためのプロセスが実施される、工程３５０が提供される。非導電層のパターンで定められた露出領域内にイオン性媒質を被着するための多くのプロセスのいずれをも実施することができる。一実施態様において、ＶＳＤ材料及びパターン形成されたフォトレジスト材料を有する基板が電解質溶液に浸漬される、電気めっきプロセスが実施される。
【００５０】
別の実施態様として、粉末コーティングプロセスを用いるイオン性被着が実施される。このプロセスでは、粉末粒子を帯電させて、パターンによって定められた露出領域に与える。粉末の被着は、露出領域上の粉末の堆積あるいは粉末浴内への基板の浸漬によって達成できる。
【００５１】
さらにまた別の実施態様では、エレクトロスプレイプロセスを用いることができる。イオン性媒質は荷電粒子の形態で溶液内に含めることができる。ＶＳＤ材料が導電性である間に、溶液が基板に与えられる。スプレイの印加にはインクまたは塗料の使用を含めることができる。
【００５２】
他の被着手法、例えば物理的気相成長（ＰＶＤ）プロセスまたは化学的気相成長（ＣＶＤ）プロセスのような気相成長プロセスも、ＶＳＤ材料が導電状態にあるときにＶＳＤ材料上のイオン被着を実施するために用いることができる。ＰＶＤでは金属イオンがチャンバ内に導入されて気体イオンと結合する。基板上のＶＳＤ材料は、チャンバ内のイオンを引きつけてイオンと結合するように、導電性にして逆極性の電荷をもたせることができる。ＣＶＤでは基板表面上のＶＳＤ材料にイオン性材料の膜を被着させることができる。
【００５３】
工程３６０において、非導電性材料を（必要に応じて）基板から除去して、形成された導電素子を残すことができる。一実施態様において、フォトレジスト材料を除去するために、塩基性溶液（例えばＫＯＨ）または水が基板に与えられる。導電素子は、基板の様々なコンポーネント及び／または領域を相互接続するように配置された、リード、線路及びその他の素子とすることができる。
【００５４】
フォトレジスト層の除去に続いて、電気素子が形成されている基板に研磨工程が実施される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。一実施形態において、基板を研磨するために化学的／機械的研磨が用いられる。
【００５５】
得られた基板は、過渡電圧及びＥＯＳに対処できる能力が内在する電気素子を有する。無線通信デバイスに関しては、デバイスのアンテナまたは通信素子を含む線路素子をその他の素子またはコンポーネントとともに形成するために、図３に説明されるようなプロセスを用いることができる。基板が形成されると、マイクロチップのようなデバイス、メモリコンポーネント及びその他のデバイスを、導電コンポーネント及び素子のパターンと一致するあらかじめ定められた位置で、基板上に搭載することができる。
【００５６】
用途に応じて別の工程を実施することができる。例えば、導電素子をもつ基板をケース内に取り付けることができる。ケース自体もさらにＶＳＤ材料を有することができる。得られるデバイスは、無線周波信号、マイクロ波信号または誘導性／容量性用途のための信号のための送信器とすることができる。
【００５７】
図４Ａ〜図４Ｅは、本発明の１つまたはそれより多くの実施形態にしたがう、ＲＦＩＤデバイスを形成するためのプロセスを示す。図４Ａ〜図４Ｅで説明されるようなプロセスは、ＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネント及び素子と一体形成するために実施することができる。とりわけ、ＶＳＤ材料の使用により、ＲＦＩＤデバイスを形成するためのプロセスが簡単になり、同時にＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネントまたは素子にＥＯＳまたはＥＳＤ事象に対処できる能力を内在させることが可能になる点が有利である。特に、ＲＦＩＤデバイスの電気コンポーネントへのＶＳＤ材料の一体化により、（ＥＳＤ事象がおこったときのような）過渡電圧が存在するときに、ＶＳＤ材料によるデバイスの接地が可能になる。
【００５８】
図４Ａに示される工程において、ＶＳＤ材料４１２をもつ基板４１０が形成される。一実施態様にしたがえば、ＶＳＤ材料は下層基板４０８を覆う層として被着される。
【００５９】
続いて、図４Ｂは基板４１０上に非導電層４２０が被着される工程を示す。非導電層４２０は、例えば、フォトレジスト材料に相当することができる。
【００６０】
図４Ｃに示される工程において、非導電層にパターンが形成されて、露出領域４３０が形成される。得られるパターンは、説明されている形成プロセスの結果としてＲＦＩＤデバイス上に設けられることになる導電素子及びコンポーネントのパターンに相当する。
【００６１】
図４Ｄで説明される工程において、図４Ｃの工程で形成されたパターンによって定められる露出領域４３０上に導電素子４４０が形成される。一実施形態にしたがえば、ＶＳＤ材料４１２の特性電圧をこえる電圧が基板４１０に印加される。電圧印加の結果、ＶＳＤ材料４１２は誘電性から導電性に状態遷移する。電圧の印加によってＶＳＤ材料４１２が導電性になると、パターンで定められる露出領域にイオン性媒質が被着されて、電気素子及びコンポーネントが形成される。
【００６２】
一実施態様において、イオン性媒質被着は電気めっきプロセスを用いて実施される。電気めっきプロセスにおいては、基板４１０が電解質溶液に浸漬され、パターンで定められる露出領域において（導電状態にある）ＶＳＤ材料に溶液からイオン性媒質が結合する。この工程の結果、基板４１０上に導電材料４４０が形成され、ＶＳＤ材料４１２は、導電材料４４０の形成の結果得られるであろう導電素子またはコンポーネントの下になる。
【００６３】
図３の実施形態で説明したように、下層基板４０８は金属のような導電材料で形成することができる。電圧の印加は、ＶＳＤ材料４１２に直接ではなく、基板４０８と一致する接触点で行うことができる。例えば、電圧は基板４０８の下側に与えることができる。そのような電圧の印加は、例えばＶＳＤ材料の線形（すなわち横方向）伝導を回避するために実施することができる。
【００６４】
同じく説明したように、電圧の印加は定常的電圧またはパルス電圧で行うことができる。
【００６５】
別のイオン性媒質被着プロセスを実施することができる。例えば、図３の実施形態で説明したように、パターンで定められる露出領域に帯電粉末粒子を被着するために粉末コーティングプロセスを用いることができる。あるいは、溶液内のイオン性媒質にエレクトロスプレイで力を加えて、パターンで定められる露出領域に電気材料を結合及び形成することができる。
【００６６】
図４Ｅの工程において、非導電層４２０が除去され、基板上の導電層４４０が研磨されるかまたは別の方法で厚さが減じられて、ＲＦＩＤデバイスの線路、リード及びコンポーネントのいくつかまたは全てが形成される。非導電層４２０の除去は、そのような材料の層を保持することが望ましいいくつかの用途では省略することができる。
【００６７】
図４Ｅは、説明されるプロセスの結果、どのようにＲＦＩＤデバイスのコンポーネント及び素子が形成され得るかを示す。一実施形態において、ＶＳＤ材料４１２は、例えば、（ｉ）ＲＦＩＤデバイスのアンテナ４７４を形成し、（ii）マイクロチップ４９２とアンテナ４７４の間を電気的に接続する相互接続４７６を形成する、線路素子と一体化され、そのような線路素子の下にある。電池４９４の下にある線路素子または電池４９４からアンテナ４７４及び／またはマイクロチップ４９２に電力を送る線路素子４７８の下にＶＳＤ材料４１２がある、１つまたはそれより多くの実施形態も提供することができる。
【００６８】
図４Ａ〜４Ｅで説明されるような実施形態により、ＶＳＤ材料の上に重なり、したがって、例えばＥＳＤで生じ得る過渡電圧を接地することができる能力が内在する、ＲＦＩＤデバイス内の電気コンポーネント及び素子の形成が可能になる。従来の手法に比較して、数の少ない製造工程を用いてＲＦＩＤデバイスを作成することもできる。
【００６９】
図４Ａ〜４Ｅ及び本明細書の他の所で説明されるような実施形態はＶＳＤ材料の使用を説明するが、単一のＲＦＩＤデバイスに使用するためのＶＳＤ材料の別の組成及び配合が、１つまたはそれより多くの実施形態で提供される。例えば、基板上へのＶＳＤ材料４１２の被着（図４Ａ）は、それぞれの組成が異なる複数のＶＳＤ材料の被着を含むことができる。これにより、ＲＦＩＤデバイスの設計において特定の電気コンポーネントまたは素子に最も適する機械的特性または電気的特性をもつＶＳＤ材料の利用が可能になる。例えば、マイクロチップはサージの影響をより受けやすく、また電池はより大きな電圧スパイクに耐え得るから、マイクロチップ４９２近傍の領域よりも高い特性電圧レベルを有するＶＳＤ材料をＲＦＩＤデバイスの電池近傍の領域に設けることが望ましいことであり得る。
【００７０】
基板上に設けることができるその他のコンポーネントにはＬＥＤ及びＯＬＥＤのような発光素子がある。米国仮特許出願第６０/７４０９６１号明細書に説明されているように、ＬＥＤ及びＯＬＥＤも過度電圧の結果として破壊をおこし易い。発光素子へのリード及び相互接続を与えるために基板上に線路素子が形成される、１つまたはそれより多くの実施形態が提供される。この用途に選ばれるＶＳＤ材料は、ＲＦＩＤデバイス及び発光素子の両者の導電素子及びコンポーネントよりも低い特性電圧レベルを有することができる。
【００７１】
図４Ａ〜４ＥはＲＦＩＤデバイスの作成に特定されているが、本明細書の他の実施形態で説明されるようないずれの無線通信デバイスも、図４Ａ〜４Ｅに説明されるようなプロセスによって、ある程度は作成または形成することができる。それぞれの別の用途に対し、導電素子及びコンポーネントの場所でフォトレジスト（または非導電層）パターンを定めることができる。
【００７２】
さらに、説明される実施形態のいずれに関しても、無線通信デバイスは多次元とすることができる。例えば、ＲＦＩＤデバイス用コンポーネントまたはその他の通信素子を基板の両面上に組み込み、１つまたはそれより多くのバイアを用いて電気的に相互接続することができる。導電バイアの形成は多くの従来手法のいずれかで実施することができる。あるいは、１つまたはそれより多くの実施形態では、図４Ａ〜４Ｅの実施形態に示されるような基板に、（ｉ）基板４０８を貫通する孔４０９（図４Ａ）をドリルで開けるかまたは形成し、（ii）ＶＳＤ材料被着時にＶＳＤ材料をバイア４０９に貫入させ、（iii）フォトレジストパターン形成時に、導電線路素子が孔４０９の境界に届く経路が形成されるようにパターンを形成し、（iv）バイア表面が導電材料で覆われて導電性のすなわち有効なバイア４０９が形成されるように、イオン性被着を実施し、（ｖ）説明したプロセスを基板の反対側にも電気素子及びコンポーネントが設けられるように繰り返す、バイアの形成が提供される。ＶＳＤ材料を用いるメッキバイア４１９形成のためのプロセスは、米国特許第６７９７１４５号明細書にさらに詳細に説明されている。この特許明細書はその全体が本明細書に参照として含まれる。
【００７３】
両面基板に加えて、適切に設計された基板に対してバイアは複数の導電層を電気的に接続することができる。例えば、電気コンポーネント及び素子を有する中間厚層を有する基板がある。バイアは基板の総厚内に埋め込まれたそのような層に届いて接続することができる。
【００７４】
別の実施形態及び実施態様
本明細書に説明される実施形態はデバイス（無線通信デバイス、ＲＦＩＤタグ）を提供するが、実施形態にはＶＳＤ材料を用いて形成されるアンテナあるいは誘導性または容量性の電場素子も含めることができる。そのような通信コンポーネントは、デバイスの残余部分の形成とは独立に、チップセット及びＲＦＩＤタグのようなデバイスに付加することができる。例えば、ＲＦＩＤタグ用アンテナを独立部分として形成して集成工程中にＲＦＩＤタグに結合させることができる。
【００７５】
結言
添付図面を参照して本発明の例示的実施形態を詳細に説明したが、本発明がこれらの精確な実施形態に限定されないことは当然である。すなわち、多くの改変及び変形が当業者には明らかであろう。したがって、本発明の範囲は添付される特許請求項及びそれらの等価物によって定められるものとされる。さらに、個別にまたは他の実施形態の一部として説明される特定の特徴は別の個別に説明される特徴または別の実施形態の一部と、別の特徴及び実施形態ではその特定の特徴について言及されていないとしても、組み合せることができると考えられる。すなわち、組合せについて説明がなされていないからといって、発明者によるそのような組合せについての権利の請求を排除するべきではない。
【符号の説明】
【００７６】
１００ デバイス
１０５ パッケージ
１１０ ＶＳＤ材料
１２０ 通信素子
１２２ 相互接続素子
１３０ 論理素子
１４０ 電源
１４２ 電力接続素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信デバイスにおいて、
基板、
信号の無線送受信を可能にする、基板上に配置された１つ以上の電気コンポーネント、
前記基板の層として一体化された、ポリマーを含む材料を有し、
前記電気コンポーネントを封入するパッケージであって、前記材料が含まれるパッケージ、及び、
前記材料が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有し、前記特性電圧レベルをこえる一時的な電圧に遭遇すると前記デバイスの少なくとも一部を接地することを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記材料が、（ｉ）前記パッケージの一部の上の層、あるいは（ii）前記パッケージの１つまたはそれより多くの部分または前記パッケージのコンポーネントを結合するための接合材、の内の少なくとも１つとして設けられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
無線通信デバイスにおいて、
基板、
前記基板上に設けられた１つまたはそれより多くの論理素子であって、前記デバイスに関する識別情報を含むデータを生成する１つまたはそれより多くの論理素子、
前記基板上に設けられた送信コンポーネントであって、前記１つまたはそれより多くの論理素子からの前記識別情報を搬送する信号を発生する送信コンポーネント、
前記基板の層として一体化された、ポリマーを含む材料を有し、
前記１つまたはそれより多くの論理素子及び前記送信コンポーネントを収めるパッケージであって、前記材料が前記基板の層として前記パッケージ内に設けられているパッケージ、及び、
前記材料が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有し、前記特性電圧レベルをこえる一時的な電圧に遭遇すると前記デバイスの少なくとも一部を接地することを特徴とするデバイス。
【請求項４】
前記材料の前記特性電圧レベルが前記デバイスの動作電圧レベルより高いことを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが、前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように、前記基板上に配置されることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項６】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが、前記材料を導電性にする電圧の前記材料への印加と同時に実施されるメッキプロセスによって前記材料上に形成される素子を含むことにより、前記材料の上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記送信コンポーネントが導電線路の配列を含み、前記導電線路配列の少なくとも一部が前記材料の上に重なるように配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記デバイスが前記１つまたはそれより多くの論理素子と前記送信コンポーネントを相互接続するように配された導電素子を有し、前記導電素子の少なくとも一部が前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
前記パッケージが上部層及び下部層を有し、前記材料が前記上部層と前記下部層の間の接合材として設けられることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが前記材料と複合させられるかまたは前記材料に接していることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記デバイスが電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する電力接続素子をさらに有し、前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つが前記材料と複合されるかまたは前記材料に接していることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１２】
電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する電力接続素子をさらに有し、前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つが前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記電源が、印加される外部電力信号を受信するための受信器であることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１４】
無線通信デバイスを形成する方法において、前記方法が、
材料の層を有するように基板を形成する工程であって、前記材料はポリマーから形成され、かつ、特性電圧をこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有するものである工程、
前記材料層を覆うレジスト材料の層を形成する工程、
前記レジスト材料の層上に露光領域のパターンを形成するために前記レジスト材料を選択的に除去する工程であって、前記露光領域は、（ｉ）前記デバイスに埋設されることになる１つまたはそれより多くの論理素子、（ii）アンテナ素子、（iii）前記１つまたはそれより多くの論理素子と前記アンテナ素子の間の相互接続素子、（iv）電源または（ｖ）前記電源と前記１つまたはそれより多くの論理素子あるいは前記アンテナ素子の間の相互接続素子の内のいずれか１つまたはそれより多くの下になることになる工程、
前記レジスト材料の層及び前記パターンをもつ前記材料に前記特性電圧レベルをこえる電圧を印加する工程、
前記電圧が印加されている間に、前記基板上のパターン形成された前記露光領域の少なくとも一部に前記電圧感応状態遷移材料を覆う導電素子を形成するために前記基板にイオン性媒質を与える工程、及び、
前記無線通信デバイスが、前記特定の電圧を超える電圧が前記無線通信デバイスに導かれる一時的な電気的事象から前記無線通信デバイスを保護する材料の層で動作されることを可能にする工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記基板にイオン性媒質を与える前記工程が、（ｉ）前記基板が電解質溶液に浸漬される電気めっきプロセス、（ii）帯電粉末粒子が前記基板の前記露出領域に与えられる粉末コーティングプロセス、（iii）イオン性スプレイが前記基板に与えられるエレクトロスプレイプロセスまたは（iv）気相成長プロセスの内の少なくとも１つを実施する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記材料が有機半導体を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記マテリアルがカーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記１つ以上の電気コンポーネントがアンテナ素子を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記１つ以上の電気コンポーネントがプロセッサを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
無線通信デバイスにおいて、
パッケージ、
前記パッケージ内に設けられた基板、及び、
無線信号通信を可能にするように構成されたアンテナと１つまたはそれより多くの論理素子を有し、前記基板上に提供された複数の電気コンポーネントであって、前記１つまたはそれより多くの論理素子が識別情報を含むデバイスのためのデータを生成する電気コンポーネントを備え、
前記基板が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有するＶＳＤ（Voltage Switchable Dielectric）を含む保護機構を有し、
前記保護機構が、ＶＳＤ材料が前記電気コンポーネントにブレークダウン電圧を超える過渡的な電圧が印加されたときに導電性となり、過渡的な電圧に対する接地保護を提供するように、前記電気コンポーネントに関連して位置づけられることを特徴とする
【請求項２１】
電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する１つまたはそれより多くの電力接続素子をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つに前記基板上に形成された前記導電素子が用いられることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記電源が、印加される外部電力信号を受信するための受信器であることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）であることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項１】
無線通信デバイスにおいて、
基板、
信号の無線送受信を可能にする、基板上に配置された１つ以上の電気コンポーネント、
前記基板の層として一体化された、ポリマーを含む材料を有し、
前記電気コンポーネントを封入するパッケージであって、前記材料が含まれるパッケージ、及び、
前記材料が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有し、前記特性電圧レベルをこえる一時的な電圧に遭遇すると前記デバイスの少なくとも一部を接地することを特徴とするデバイス。
【請求項２】
前記材料が、（ｉ）前記パッケージの一部の上の層、あるいは（ii）前記パッケージの１つまたはそれより多くの部分または前記パッケージのコンポーネントを結合するための接合材、の内の少なくとも１つとして設けられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
無線通信デバイスにおいて、
基板、
前記基板上に設けられた１つまたはそれより多くの論理素子であって、前記デバイスに関する識別情報を含むデータを生成する１つまたはそれより多くの論理素子、
前記基板上に設けられた送信コンポーネントであって、前記１つまたはそれより多くの論理素子からの前記識別情報を搬送する信号を発生する送信コンポーネント、
前記基板の層として一体化された、ポリマーを含む材料を有し、
前記１つまたはそれより多くの論理素子及び前記送信コンポーネントを収めるパッケージであって、前記材料が前記基板の層として前記パッケージ内に設けられているパッケージ、及び、
前記材料が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有し、前記特性電圧レベルをこえる一時的な電圧に遭遇すると前記デバイスの少なくとも一部を接地することを特徴とするデバイス。
【請求項４】
前記材料の前記特性電圧レベルが前記デバイスの動作電圧レベルより高いことを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが、前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように、前記基板上に配置されることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項６】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが、前記材料を導電性にする電圧の前記材料への印加と同時に実施されるメッキプロセスによって前記材料上に形成される素子を含むことにより、前記材料の上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項７】
前記送信コンポーネントが導電線路の配列を含み、前記導電線路配列の少なくとも一部が前記材料の上に重なるように配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項８】
前記デバイスが前記１つまたはそれより多くの論理素子と前記送信コンポーネントを相互接続するように配された導電素子を有し、前記導電素子の少なくとも一部が前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項５に記載のデバイス。
【請求項９】
前記パッケージが上部層及び下部層を有し、前記材料が前記上部層と前記下部層の間の接合材として設けられることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つが前記材料と複合させられるかまたは前記材料に接していることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記デバイスが電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する電力接続素子をさらに有し、前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つが前記材料と複合されるかまたは前記材料に接していることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項１２】
電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する電力接続素子をさらに有し、前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つが前記材料の少なくともいくらかの上に重なるように前記基板上に配置されることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記電源が、印加される外部電力信号を受信するための受信器であることを特徴とする請求項１１に記載のデバイス。
【請求項１４】
無線通信デバイスを形成する方法において、前記方法が、
材料の層を有するように基板を形成する工程であって、前記材料はポリマーから形成され、かつ、特性電圧をこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有するものである工程、
前記材料層を覆うレジスト材料の層を形成する工程、
前記レジスト材料の層上に露光領域のパターンを形成するために前記レジスト材料を選択的に除去する工程であって、前記露光領域は、（ｉ）前記デバイスに埋設されることになる１つまたはそれより多くの論理素子、（ii）アンテナ素子、（iii）前記１つまたはそれより多くの論理素子と前記アンテナ素子の間の相互接続素子、（iv）電源または（ｖ）前記電源と前記１つまたはそれより多くの論理素子あるいは前記アンテナ素子の間の相互接続素子の内のいずれか１つまたはそれより多くの下になることになる工程、
前記レジスト材料の層及び前記パターンをもつ前記材料に前記特性電圧レベルをこえる電圧を印加する工程、
前記電圧が印加されている間に、前記基板上のパターン形成された前記露光領域の少なくとも一部に前記電圧感応状態遷移材料を覆う導電素子を形成するために前記基板にイオン性媒質を与える工程、及び、
前記無線通信デバイスが、前記特定の電圧を超える電圧が前記無線通信デバイスに導かれる一時的な電気的事象から前記無線通信デバイスを保護する材料の層で動作されることを可能にする工程、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記基板にイオン性媒質を与える前記工程が、（ｉ）前記基板が電解質溶液に浸漬される電気めっきプロセス、（ii）帯電粉末粒子が前記基板の前記露出領域に与えられる粉末コーティングプロセス、（iii）イオン性スプレイが前記基板に与えられるエレクトロスプレイプロセスまたは（iv）気相成長プロセスの内の少なくとも１つを実施する工程を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記材料が有機半導体を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記マテリアルがカーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記１つ以上の電気コンポーネントがアンテナ素子を含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記１つ以上の電気コンポーネントがプロセッサを含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項２０】
無線通信デバイスにおいて、
パッケージ、
前記パッケージ内に設けられた基板、及び、
無線信号通信を可能にするように構成されたアンテナと１つまたはそれより多くの論理素子を有し、前記基板上に提供された複数の電気コンポーネントであって、前記１つまたはそれより多くの論理素子が識別情報を含むデバイスのためのデータを生成する電気コンポーネントを備え、
前記基板が、特性電圧レベルをこえる電圧が印加されると絶縁性から導電性に状態遷移する特性を有するＶＳＤ（Voltage Switchable Dielectric）を含む保護機構を有し、
前記保護機構が、ＶＳＤ材料が前記電気コンポーネントにブレークダウン電圧を超える過渡的な電圧が印加されたときに導電性となり、過渡的な電圧に対する接地保護を提供するように、前記電気コンポーネントに関連して位置づけられることを特徴とする
【請求項２１】
電源及び前記電源と前記送信コンポーネントあるいは前記１つまたはそれより多くの論理素子の内の少なくとも１つの間を電気的に接続する１つまたはそれより多くの電力接続素子をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記電源または前記電力接続素子の内の少なくとも１つに前記基板上に形成された前記導電素子が用いられることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記電源が、印加される外部電力信号を受信するための受信器であることを特徴とする請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
ＲＦＩＤ（radio frequency identifier）であることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【公開番号】特開２０１２−２５２７１８（Ｐ２０１２−２５２７１８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８７３４６（Ｐ２０１２−１８７３４６）
【出願日】平成２４年８月２８日（２０１２．８．２８）
【分割の表示】特願２００８−５４２４５３（Ｐ２００８−５４２４５３）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【出願人】（５０８１５３４３１）ショッキング テクノロジーズ インコーポレイテッド (14)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＯＣＫＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２８日（２０１２．８．２８）
【分割の表示】特願２００８−５４２４５３（Ｐ２００８−５４２４５３）の分割
【原出願日】平成１８年１１月２２日（２００６．１１．２２）
【出願人】（５０８１５３４３１）ショッキング テクノロジーズ インコーポレイテッド (14)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＯＣＫＩＮＧ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ， ＩＮＣ．
【Ｆターム（参考）】
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