無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)系統是透過基站(Reader)與標籤(Tag)間帶有資訊的無線電波來進行傳送與接收，達到資訊傳遞、判別與運用的目的，其可做門禁與物資的防盜與管理、交通運輸的收費與管理、物件、動物與特殊人員的追蹤與監控等多方面的綜合應用，因此經先進國家多年的研究、發展與逐步的應用推廣，在各項實務技術日趨成熟及商務應用需求日趨殷切等時機的配合下，預期其實務應用面的需求量應在不久的將來大幅的增加，然而能否受到廣泛應用的重要關鍵並非功能或其他因素，而是在於價格，目前每個RFID標籤的價格在台幣10～20元，但預估可被市場接受的價格約為1.5元，仍有一大段差距。若針對標籤的主要組成＿天線與晶片的成本予以檢視，晶片一時之間要降價的空間有限，而天線卻可藉由構形設計、材料選擇及製程連續化之搭配得到尺寸縮減、性能優化及製程自動化等特點，進而可降低製作成本，使RFID實務裝置具有市場推廣及競爭優勢，過去雖已充斥以印製於傳統硬質基材上的天線金屬輻射體(Radiator)構形達成所需天線性能的天線設計；也屢見不鮮以軟質材料的組成達成所需電磁特性的研究。然而對RFID標籤天線而言，除須考量天線結構的構形及材料外，也須研發製程方法，因此使結合天線輻射體的構形、結構材質與製程技術做整合設計的研發逐漸萌芽。由於RFID標籤天線須貼附於不具有一定形狀與材質的商品包裝表面，因此本計畫的RFID標籤天線設計須以製作於輕薄且具有可撓曲性的軟性基板(Flexible Substrate)為研發目標。目前常用於製作軟性基板的塑膠基材有PET、PC、PEN等，其玻璃轉換溫度(Tg)都低於200℃，因此必須降低製程溫度才不致於損壞塑膠基材。同時，由於塑膠基材對酸鹼度與蝕刻液的要求較高，所以在軟性基板上製備金屬導體並不適合使用高酸鹼性溶液與有機溶劑。基於上述，欲以軟性基板研製出性能佳且價廉的RFID標籤天線的重要關鍵在於是否開發出卓越的天線製造技術。

　　目前有四種天線製造技術：繞線、低溫濺鍍(Sputtered Deposition)、蝕刻/衝壓(Etched/Punched)及印刷(Printed)等技術。在臺灣的大部分RFID標籤製造商採用繞線和印刷技術，繞線技術僅可用於工作頻率在低頻(135 kHz以下)與高頻(13.56 MHz)RFID標籤的製程，而較無法用於超高頻(860至930 MHz)及微波頻段(2.4 GHz及5.8 GHz)RFID標籤的製程。因此，繞線技術較不適用於本計畫中。低溫濺鍍技術雖可用於製造高頻與超高頻帶的RFID標籤，但因須在真空系統下操作且無法使用連續式製程，使天線製作成本無法降低，已漸漸不被考慮為RFID標籤的大量生產之用。蝕刻技術與印刷技術亦可運用於大量製造高頻、超高頻頻帶的RFID標籤，蝕刻技術主要應用於歐洲地區，較印刷技術製作的RFID標籤具有較佳的品質，且耐用年限達十年以上，也較印刷技術製作的RFID標籤僅二至三年的耐用年限為長。然而，目前在臺灣僅少數軟性電路板廠有能力運用此技術製造RFID標籤且製作成本較高，再加上蝕刻製程須使用的強酸與有機溶劑會對軟性基材造成傷害，所以目前此技術並不適用於軟性基材上製作RFID標籤天線。最後就現有以印刷技術製作RFID標籤天線而言，不但有上述的缺點且常用以製作天線輻射體的導電材料為奈米銀膠，而其關鍵技術已被國外廠商所掌握，使製作成本不易降低，同時為得到低電性損耗之RFID標籤天線，必須用高溫(300℃)燒結銀粒子的方式，使銀膠晶粒尺寸(Grain Size)變大以增加導電性，但燒結溫度會對軟性基板造成破壞性的影響。

　　基於上述相關製程技術皆有許多缺點，目前製備超高頻與微波頻段之RFID標籤實屬不易，因此本研究將採印刷與電鍍製程，此技術可在常溫常壓不破壞基材，並可以連續製程製備出純金屬天線輻射體，並結合奈米複合材料改質基材與包覆材料，再搭配天線構形設計與天線結構材料篩選，以增加天線效能。此整體製程技術目前尚未在國內外相關文獻中報導。由於本研究為整合不同領域專長之研究，預期將以低溫、低成本的方式，並開發出R2R製程，達成低電性損耗之軟質基材高頻與微波頻段之RFID標籤研製目標。本研究是利用磺化聚苯乙烯奈米貴金屬粒子於水溶液中擁有高度的分散性且貴金屬奈米粒具有特殊的催化活性，不僅可以解決一般噴墨列印所用墨水對分散與小粒徑之要求，並具備有催化活性，所以非常適合噴墨列印技術製作金屬線之應用，將磺化後聚苯乙烯寡分子還原奈米貴金屬粒子之奈米墨水取出約10ml，之後加入添加劑(酒精、異丙醇)來調整表面張力，可得到所需之表面張力30~50 mN/m，加入水溶性高分子為添加劑來提高墨水的黏度並調整黏度至1~3cp，符合所需的條件後即可裝入墨水夾中進行列印噴墨的動作。因此本研究為了精確控製噴印之條件，可藉由可控制噴印條件如噴印電壓、噴印頻率、基材溫度、噴墨頭溫度之噴墨印表機如圖6，由噴印技術來研究不同形狀、不同寬度、長度之金屬化電極，可快速、低溫下建構於軟性基材上製備金屬結構之研究，不同的設定參數將會影響列印品質的好壞，有鑑於此我們也進行噴墨印表機的測試，以得到最好的列印品質，由實驗得知所選用的列印參數為：列印品質設定在最高品質，紙張品質設定在Matter paper Heavyweight，並設定在慢速列印的條件下，可以的到最佳的列印解析度與列印品質，以減少文獻所提及的“咖啡杯效應(Coffee-ring)”，進而提升噴墨列印的品質，以減少墨水發生分布不均的狀況。當噴墨列印完成後，可進一步的藉由烘乾的方式來增加噴墨列印的結構完整性，本研究以軟性可撓性基材為研究重點，加上噴墨印表機為捲軸方式的進紙方式，所以選用之可撓式的軟性基材以市售3M的投影片為基材為主。如圖1投影片上經化學鍍鎳之RFID天線圖，圖中可清楚的發現為連續且完整之金屬線路，最後可藉由四點探針的量測下求的平均的電阻值大小，以分析金屬化線路之導電性，由實驗的數據可以得到所量測的電阻率大小約59.4μΩ．cm，與一般化學鍍鎳金屬具有相同之導電性，利用此方式金屬化即可快速完成具可饒性之金屬化線路，可應用在RFID金屬天線之製作程序。