Comment rendre une puce RFID encore plus petite

Des chercheurs de la North Carolina State University ont fabriqué ce que l'on pense être la plus petite puce RFID à la pointe de la technologie :un appareil mesurant 125 micromètres (μm) sur 245 μm. La minuscule puce réduit potentiellement le coût des étiquettes RFID et permet leur utilisation dans la sécurité de la chaîne d'approvisionnement pour les technologies haut de gamme.

Pour gérer les chaînes d'approvisionnement, les fabricants ont souvent envisagé d'attacher une puce RFID aux microprocesseurs ou aux systèmes sur puces (SoC). La puce RFID, cependant, a toujours eu son propre composant analogique séparé, avec des pompes de charge et des condensateurs.

Les puces RFID traditionnelles sur le marché contiennent à la fois des composants analogiques et numériques. Le frontal analogique, cependant, n'est pas de nature numérique, ce qui augmente les coûts et prend beaucoup d'espace sur la puce.

La méthode de conception de l'équipe de NC State élimine la majorité de la configuration analogique, en permettant à la pièce numérique de fonctionner sur le signal RF reçu directement.

La nouvelle puce de NC State utilise des blocs de construction standard de l'architecture numérique traditionnelle - des cellules standard fournies par la fonderie - et leur permet de fonctionner directement sur le signal RF. La structure numérique transfère facilement la capacité RFID dans un composant ciblé, comme un circuit intégré dans une chaîne d'approvisionnement.

Cette capacité RFID est déployée dans les composants ciblés à l'aide d'unités logiques numériques modulaires appelées blocs IP.

Les blocs IP sont de nature "principalement numérique" et ne nécessitent pas de dispositions analogiques hautement réglées. La conception numérique est compatible avec une large gamme de technologies de semi-conducteurs, comme celles utilisées dans les puces informatiques conventionnelles.

"Cela permet d'incorporer des étiquettes RFID dans les puces informatiques, permettant aux utilisateurs de suivre les puces individuelles tout au long de leur cycle de vie. Cela pourrait aider à réduire la contrefaçon et vous permettre de vérifier qu'un composant est ce qu'il dit qu'il est", a déclaré Kirti Bhanushali. , qui a travaillé sur le projet en tant que doctorant. étudiant à NC State et est le premier auteur de l'article.

La taille d'une étiquette RFID est largement déterminée par la taille de son antenne, mais la puce est la partie la plus chère, explique Paul Franzon, auteur correspondant d'un article sur les travaux et professeur émérite Cirrus Logic de génie électrique et informatique à NC State.

Plus la puce est petite, plus vous pouvez obtenir de puces à partir d'une seule plaquette de silicium.

Avec des étiquettes RFID moins chères, les fabricants, les distributeurs ou les détaillants peuvent potentiellement utiliser des étiquettes RFID pour suivre les articles à moindre coût, comme les produits d'une épicerie, par exemple.

L'équipe est maintenant intéressée à travailler avec des partenaires de l'industrie pour explorer la commercialisation de la puce de deux manières, explique Franzon :créer une RFID à faible coût à grande échelle pour une utilisation dans des secteurs tels que les supermarchés; et l'intégration d'étiquettes RFID dans les puces informatiques afin de sécuriser les chaînes d'approvisionnement à forte valeur ajoutée.

"L'étiquette résultante peut être inférieure à 1 centime en volume", a déclaré le professeur Franzon à Tech Briefs par email. "Cela ouvre de nombreuses applications, y compris le remplacement des codes UPC pour l'épicerie."

Tout en explorant les opportunités de partenariat avec d'autres entreprises, W. Shepherd Pitts, qui a travaillé sur le projet alors qu'il était professeur assistant de recherche à NC State, met l'accent sur l'aspect "plug-and-play" de l'étiquette RFID. L'idée est qu'un fabricant de processeurs pourrait directement prendre la technologie et simplement ajouter son périphérique numérique pour étendre les fonctionnalités d'une puce.

Plus de puces RFID dans les fiches techniques

Un lecteur de la NASA utilise un multiplexeur de fréquence pour localiser avec précision un plus grand nombre d'étiquettes RFID.

Découvrez comment un système basé sur la RFID pourrait aider les personnes âgées à domicile.

Regardez sur Tech Briefs TV :le Johnson Space Center de la NASA dispose d'une suite de technologies RFID disponibles sous licence.

"S'ils ont déjà validé cette fonctionnalité dans leur langage de description de matériel (verilog, VHDL, etc.), alors cela peut être réalisé en utilisant notre méthode en utilisant des outils de placement et d'itinéraire standard", a écrit Pitts par e-mail. "Le composant de conception analogique est très léger et rapide à déployer dans de nouveaux nœuds, car les circuits tels que les pompes de charge sont évités. Il s'agit donc d'une approche" principalement numérique "utilisant des cellules standard fournies par le fournisseur et s'adapte ainsi aux nœuds de fabrication les plus agressifs."

L'article, "A 125μm × 245μm Mainly Digital UHF EPC Gen2 Compatible RFID tag in 55nm CMOS process", a été présenté le 29 avril à la conférence internationale IEEE sur la RFID . L'article a été co-écrit par Wenxu Zhao, qui a travaillé sur le projet en tant que doctorant. étudiant à NC State; et le Dr Pitts.

Qu'en pensez-vous ? Partagez vos questions et commentaires ci-dessous.