专利名称：用于基底上导电体的形成的系统和方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于基底上导电体的形成的系统和方法，更具体而言，涉及在工艺中使用印刷机以在基底上形成导电轨迹(trace )。
背景技术：
为射频识别器(RFID)的标签和其他电子设备制造电气轨迹的工艺是公知的。一种典型的工艺使用薄金属层完全覆盖基底。然后，一层耐蚀材料被施加到金属层的选定部分。该耐蚀材料以与将在基底上形成的所需电气轨迹一样的图案被施加，例如，以天线的形状施加。该耐蚀材料被施加之后，一般包括酸的刻蚀工序溶解任何未被该耐蚀材料覆盖的金属。选择基底时一定要注意保证该基底不会被该酸溶解。另外，该基底需要基本上是不渗透的，所以该酸不能通过该基底扩散以及不会溶解被形成在该耐蚀层之下的金属。一旦该刻蚀工序完成，该耐蚀材料中的一些或者全部被刮去以使该电气轨迹能被连接到被安置在基底上的各种电气元件。由于形成该电气轨迹的工艺的复杂性，在不同基底之上形成导电体和电气轨迹的现存的技术具有缺陷。例如，现存的技术需要刻蚀工序以形成图案。另外，现存工序所需的材料会增大每种设备的生产成本或产生有害环境的废物。因此，改进在各种基底上导电体的生产的系统和工艺是有益的。
发明内容
在一种实施方式中，在基底上形成导电体的方法已经被开发。该方法包括用不导电材料在基底上印刷第一图案以在基底上形成基本上无该不导电材料的第二图案，该基底具有基本上由该第一图案和该第二图案组成的表面范围，以及给该基底的该表面范围施加导电材料以覆盖该第一图案的该不导电材料和基本上无该不导电材料的该基底，以使覆盖该第二图案的该导电材料能作为与覆盖施加在第一图案里的该不导电材料的该导电材料电绝缘的电导体运行。在又一实施方式中，其中该第二图案被设置为形成天线以使电磁信号的发送和接收中的至少一项能够实现。在又一实施方式中，其中，通过真空蒸发工艺施加该导电材料，优选地，在该真空蒸发工艺之前或者在该真空蒸发工艺过程中，将该基底与该不导电材料加热到比该不导电材料软化点温度较高的温度，该温度优选地为45 °C至115 °C之间的温度。在另一具体实施方式
中，在基底上形成的电路已经被开发。该电路包括在该基底上的第一图案中形成的不导电材料，该第一图案仅仅覆盖该基底的表面范围的第一部分以形成暴露该基底的该表面范围的第二部分的第二图案，以及覆盖形成该第一图案中的该不导电材料和该暴露的该基底表面范围的第二部分的导电材料，覆盖该基底的该表面范围的被该第二图案暴露的该第二部分的该导电材料与覆盖形成在该基底上的该第一图案中的不导电材料的该导电材料电绝缘。
图1是基底上导电体形成的流程的方框图。
图2A是用作导电体的基底的诸如普通纸之类的材料的俯视图。
图2B是图2A的沿着线218形成的部分剖视图。
图2C是图2A的带有印刷在该基底上的不导电材料图案的该基底的俯视图。
图2D是图2C的沿线218形成的部分剖视图。
图2E是带有在基底和材料上形成的一层导电材料的图2C的该基底和不导电材料的俯视图。
图2F是沿着线218形成的图2E的部分剖视图。
图2G是图2E的在选择性施加的溶剂去除该不导电材料和在该不导电材料上形成的导电材料之后的基底俯视图。
图2H是沿着线218形成的图2G的部分剖视图。
图3是被设置以印刷图2C-图2E中描述的该不导电图案的静电印刷系统简图。
图4是被设置以印刷图2C-图2E中描述的该不导电图案的相变喷墨式印刷系统简图。
具体实施例方式为了整体理解本发明所公开的系统和方法的环境以及该系统和方法的细节，参考附图。在附图中，类似的参考数字通篇用于指定类似的元素。本发明中，术语“导电体”指的是材料的任一布置，该布置使得电流能够流过用于诸如电路或充当天线等实际应用中的该材料。导电体的一般例子包括诸如铜或者铝等形成在诸如电线或者平面电气轨迹等连续路径中的金属。平面电气轨迹指的是沿着基底上的连续路径形成的薄层的导电体，该薄层的导电体诸如形成在印刷电路板上的电气轨迹。本发明中，术语“电绝缘体”或“不导电材料”指的是实际应用中阻止或阻碍电流的流动的任何材料。在以下更详细的说明中，诸如铜等通常是导电的材料，在没有形成连续轨迹以使电流能流动的情况下，该导电的材料可以被设置成为电绝缘体。在以下更详细的说明中，作为在基底上以各种电路的形状形成导电体的工艺的一部分，印刷机被设置成在基底上印刷“负型图像”。本发明中，该术语“负型图像”和“倒像”(“reverse image”)可替换地使用且指的是印刷图像,在该印刷图像处，诸如调色剂或墨等不导电材料被印刷在图案中，该图案仅仅与基底上的与电路的预定位置不相符的位置相符。在负型图像内的不导电的调色剂或墨是由覆盖了该基底的部分的不导电材料形成的。在裸露的基底上形成的第二图案与电路的该形状和布置相符，该电路是在该负片印刷图像外边的该基底的裸露部分上形成的。本发明中，术语“表面粗糙度”是指所测得的材料表面的高度的变化。各种粗糙度的度量标准在本技术领域被用以描述诸如纸等基底的表面粗糙度，和在基底上形成的标记剂图案的粗糙度。经常使用粗糙度的度量标准公认的是Ra参数。本发明中，该Ra参数指的是在表面范围上测量的高度变化的绝对值的算术平均值。例如，诸如纸等各种基底的Ra，从大约50nm到1. 2 μ m变动，且印刷中用的一些等级的纸具有从大约IOOnm到1. O μ m的Ra。在多层配置中，基底层的表面粗糙度影响在基底层上形成的一层或多层材料层的分布。
图1描述了在诸如纸等基底上形成一个或多个导电体的工序100。为了说明的目的，工序100与图2A-图2H的典型实施方式一起被描述。工序100通过给印刷机提供基底(模块104)开始。在单张(cut-sheet)印刷机的实施方式中，基底一般地包括在该印刷机内的介质托盘中放置的介质片材堆。在一台连续的供给印刷机中，该印刷介质是被作为介质卷提供，该介质卷穿过该连续的供给印刷机中的印刷区域。静电印刷机和喷墨印刷机是将图像印刷在基底上的印刷机的两个例子。各种印刷机装置在该基底的连续卷或单张的片材的一边或两边印刷图像。图2A和图2B描述适合通过静电印刷机或喷墨式印刷机印刷的典型的纸质基底204。图2A是该纸基底204的俯视图，且图2B是沿线218形成的该基底204的部分剖视图。各种类型的纸，都是适合作为基底使用，包括没有涂层的素色纸，其中涂层例如石蜡或塑料涂层。在图2A-图2B的配置中，该基底204是不导电的以使在该基底204上形成的一个或多个导电体能够运行通过该基底204而不泄露大量的电流。该基底204包括能够被用以支持一个或多个导电体的表面范围。
一旦提供该基底，该印刷机在该基底上印刷不导电图像以在该基底的所选择的部分(模块108)上形成不导电的图案。图2C和图2D描述了如所印刷的图案208显示的印刷负型图像。该图像是由覆盖了该基底204的一部分的不导电材料形成的。图2D描述了沿着线218形成的该基底204和包含不导电材料的表面212的印刷图案208的剖视图。图2C和图2D显示出，印刷负型图像图案208使用不导电材料覆盖了经过该基底204的所选择的一部分。2个不导电材料的例子是乳胶聚体调色剂和相变墨。在各种具体实施方式
中，静电印刷系统使用乳胶聚体调色剂印刷该图案208，以及相变印刷系统使用相变墨印刷该图案208。印刷机在该基底204上印刷该不导电图案208作为围绕一个或多个未印刷范围210的负型图像。该未印刷范围210在该基底204上的导电体的形成之前形成符合一个或多个导电体的形状的图案。在图案208内形成的该图案覆盖了该基底204的该表面范围的一部分，留下诸如未印刷范围210等基本上无标记剂的暴露部分，以在基底上形成符合导电体形状的第二图案。在图2C-图2D的实施方式中，该不导电层的厚度是大约8 μ m。在其他的实施方式中，不导电材料的厚度从大约Ι.Ομπ!到50μπ 变动。用以形成该印刷图像的标记剂，其密度和其类型影响该不导电图案208的厚度。一些印刷机的配置在多通道配置中印刷该图像的复制件到该基底上以形成更厚的该不导电材料层。—旦该不导电图像在该基底上被印刷，导电材料层被施加给该基底204和该不导电图案208的表面212 (模块112)。在一种实施方式中，一种包含了溶解金属的溶液，例如以颗粒形式分散在液体介质内的银，铜，铜-银合金，或铝，被施加给该基底204。在该溶液内的溶剂蒸发且使在基底204的暴露部分和该印刷图像212的表面上形成的该金属层留下。在图2Α-图2G的一种实施方式中，铜被沉积为大约是220nm厚的层。在另一实施方式中，通过诸如铜或铝等金属的真空蒸发或喷镀施加该导电材料。在一种实施方式中，该基底是在室温(大约25°C)下。在其他实施方式中，加热该基底与预先印刷的不导电材料到升高的基底温度，在一些实施方式中，加热到大约40°C至120°C的范围内。该基底204和图案208中的不导电材料被加热至比该调色剂或该相变墨标记剂的软化点温度更高的温度，该调色剂或相变墨标记剂形成该第一图案。在该升高的温度下，该标记剂软化至使部分该导电材料能被吸收进入在图案208内的不导电标记剂。在该导电材料的施加期间，该升高的温度也是足够低的，以使在该图案208中的该不导电材料内的该标记剂不会流动或者不会使该印刷图像的形状变形。在各个实施方式中，导电层216的厚度介于大约50nm和10 μ m之间，在一些实施方式中，形成具有大约IOOnm至5μπι厚度的该导电层。在一些实施方式中，该不导电图像和该导电层之间的厚度的差异至少是500nm，而其他实施方式具有大于2. O μ m的厚度的最小的差异。在该基底的表面上最初的导电材料层形成之后，使用电镀或者无电镀(electroless plating)的可选的金属电镀工序能够增大导电体的厚度。图2E描述了导电体216和在该不导电图案208上形成的该导电材料220的俯视图。图2F描述了沿着线218形成的图2E的部分的剖视图，包括在该不导电图案208的表面212上形成的该导电材料220的图。在图2E和图2F的配置中，导电体216形成在该基底204的表面上的未印刷图案210中。该基底204被选择以具有足够光滑的表面以使在该导电体216内沉积的金属能形成连续的导电体。商业上可用的未涂覆的各种纸材料为导电 体216的形成提供了合适的基底。该导电体216被设置为作为带有电气触点222和224的射频识别设备(RFID)的天线，该触点222和224是电气连接到被安置在该基底204上的一台无线射频设备(未显示)。在其他的配置中，该印刷图案208，未印刷图案210，导电体216被形成在为给各种电路提供导电体的多种多样的图案中。该导电材料形成在以形成导电体216的印刷图案210上和以形成层220的该不导电图案208两者上，该层220要么基本上是不导电的要么比该导电体216的导电性弱。该不导电图案208至少通过两种方法与该导电体216电绝缘。首先,该图案208中的不导电材料的厚度将该导电体216从不导电图案208上形成的该导电材料220中分离出来。在图2E和图2F的例子中，该不导电图案208大约是8 μ m厚，而该导电体216大约是220mm厚且是定位在该不导电图案208的表面212之下。该不导电图案208也包括提供比该下伏的基底204更高的表面粗糙度的表面212。该不导电图案208的表面粗糙度阻止该导电材料220形成使电流能流动的材料的连续层。在该示例的实施方式中，该不导电图案208的表面212具有大约1. 5μπι的Ra，这比大约220nm厚的该导电层220的Ra更大。在另外的实施方式中，在印刷图像中的不导电材料的Ra介于大约IOOnm与10 μ m之间，一些实施方式中，具有介于500nm与5μπι之间的粗糙度。在一些实施方式中，该不导电材料的表面粗糙度Ra参数超过该基底的Ra参数至少IOOnm至500nm。在另外的实施方式中，该不导电材料的表面粗糙度不会明显不同于该基底。如下文所述，在该不导电材料的表面粗糙度类似于该基底的实施方式中，该导电材料至少一部分渗入至该不导电材料中。在一些实施方式中，该不导电图案208吸收该导电材料220的一部分以阻止该导电材料220在该不导电图案208上形成导电层。如上所述，加热或软化该标记剂的真空蒸发工艺是一部分该导电材料220被吸收到该图案208的不导电材料中去的施加工艺的一个例子。当该导电体渗入该不导电图案208时，该导电体220中的金属原子扩散，且该吸收的导电材料与不导电材料所形成的组合物具有高的电阻。
在该印刷图案208中的不导电材料的配置使该导电材料220与该导电体216隔离且阻止该导电材料220形成分离的导电体。在图2E和图2F的典型的配置中，该导电体216具有大约55欧姆的电阻而对于印刷图案208的该层220上的电阻大于IO9欧姆。在各种其他配置中，该导电材料直接在该基底上形成，诸如该导电体216，其具有lOOOS/cm至超过10000S/cm的电导率。在不导电图案208上形成的该导电材料具有更低的电导率，该电导率一般在10_5S/cm至小于lO.S/cm的范围内以为各种电路形成有效的电绝缘体。在一些实施方式中，在该基底204上的导电材料和该图案208中的不导电材料的沉积之后工序100结束。图2E和图2F描述了在该基底204上形成作为天线的实用导电体216，且在典型的实施方式中，射频识别设备被电连接到该天线的触点222和224。不像现有技术中的配置，该天线导电体216的表面无耐蚀材料，且无需额外的工序以制备用于电气连接到射频设别设备的天线触点222和224。也无需额外的工序以刻蚀导电材料，因为该导电材料已经以射频设别器的天线或其他电路的形状形成了。如上所述，该不导电图案208和导电材料层220与该导电体216电绝缘，并且装配在该基底204上的射频识别设备用由该导电体216形成的该天线运行。工序100的一些实施方式包括溶剂的可选择应用以从该基底204 (模块116)上去除图案208中的不导电材料。图2G和图2H描述了可选择的配置，在该配置中，该溶剂去除在该图案208中的不导电材料和该基底204上的导电材料220。图2G描述了该基底和没有该不导电图案208与导电材料220的导电体216的俯视图。图2H描述了图2G的沿着线218形成的部分剖视图。图2H也描述了渗入该基底204的溶剂228。该溶剂228溶解该不导电图案208，同时使留下的该基底204和导电体216基本上完好无损。不像用以从基底上去除金属的溶剂，该溶剂228不会溶解该金属导电体216且不需要耐蚀材料以保护该导电体216。在该不导电图案208上形成的导电层220，和该不导电图案208溶解一样，分解进入溶剂，使该基底204上的带有该导电体216的电路留下。在一种实施方式中，甲苯作为该溶剂228被使用以溶解乳胶聚集体调色剂和相变墨，同时使留下的纸和铜或铝的金属层完好无缺。该基底204被浸入该甲苯溶剂220中大约30秒以去除该不导电图案208和该导电材料220。该多孔的基底204使溶剂228渗透穿过该基底的无图像边，以抵达到该图案208中的不导电材料。工序100的一些实施方式包括在用以形成另外的电路的该溶剂228的应用之后该导电材料220的回收利用。甲苯是溶剂的一个例子，但是各种其他的溶剂是适合以溶解该不导电图案208。例如，包括脂肪烃溶剂，诸如己烧，环己烧，和庚烷；芳香烃，诸如甲苯，二甲苯，三甲苯，苯乙烧，等等；酯类，诸如乙酸乙酯；醚类，诸如四氢呋喃；酮类，诸如丙酮，甲基异丁基酮；酰胺类，诸如甲基吡咯烷酮，二甲基酰胺，等等这样的碳氢化合物溶剂都是适合以溶解该不导电材料且不破坏该基底204和导电体216。处理时间持续在I秒和30分钟之间，一般的处理时间在5秒和I分钟之间。在一种实施方式中，处理时间少于30秒使得该溶剂在多个导电体在该介质卷筒上形成之后将该介质卷滚进捡拾辊之前能将溶剂施加到连续介质卷。工序100能被用以在诸如纸等便宜的基底上广生大量的各种导电体和电路。在可选择的配置中，该导体能够被用以建立在两个或多个表面装配的电气元件之间的电连接，这些电气元件包括信息处理器，存储器，传感器装置，光学显示装置，无线电收发信机，和电池。该工序的一些实施方式由该电路中的导电体形成电气元件。例如，导电体的长度和宽度的变化形成电阻器，和在同心的旋管中图案化的电气轨迹形成电感器。尽管图2A-图2H描述了形成在该基底的一边的导电体，但是该工序100在基底的两边也能形成导电体。在一个配置中，一种双面印刷工艺在该基底204的两边上形成不导电图像。在工序100的该实施方式中，该导电材料在单个工序中被沉积该基底的两边上，如上面在模块112中所述。该双面导体使得能形成电路的更复杂的配置或能在基底上形成带有更小表面尺寸的电路。另外，在该基底204的任一边上形成的对应的导电体能形成带有该基底204的电容器，该基底204充当该电容器的电介质。图3描述了静电印刷机300，该静电印刷机被设置为使用不导电的乳胶聚集体调色剂在基底上印刷上述负型图像。该印刷机300包括加料器单元314，印刷单元318，和输出单元320。该加料器单元314贮存了如纸等介质基底的连续卷316，该卷从该加料器通过该印刷单元318展开。该印刷单元318将不导电图案208的图像印刷到基底上，且固定该图像到基底。该印刷介质随后移动至该输出单元320，此输出单元320中该介质绕在捡拾辊322上。在捡拾辊322中的该图像基底一般包括大量的与一个或多个电路配置相对应的印刷负型图像。在执行工序100的系统中，该捡拾辊322从该印刷机300撤走，且导电层通过另外的系统施加给在该滚筒322上形成的图像上。该印刷单元318包括操作者的操纵台324，在此工作标签(job tickets)被检查或被修改以便通过机器300执行印刷工作。在印刷工作期间被印刷的页可通过该印刷机300扫描或通过电通信连接接收。在工序100的配置中，该印刷机300接收与将在基底上形成的一个或多个导电体的配置相符的光栅化的数据。一些印刷工作具体指定导电体的“正型”图象，该正型图像处该光栅化的图像数据与在基底上形成的该导电体相对应。该印刷机300可配置成使正型的光栅化图像颠倒成负型的光栅化图像，且该印刷机300使与该导电体相对应的该范围在基底上留下成为空白。印刷机300的一些配置将诸如Gerber格式数据等无光栅化数据格式转变至与相应的光栅化的图像数据以便在基底上印刷。该印刷单元308产生关于该光栅化图像数据的数据位，且提供该数据位给光栅输出扫描仪(ROS) 330以在感光器328上形成潜像。在一种实施方式中，该R0S330是一个激光发射器，该激光发射器在与该负型图像相对应的位置上可选择性地照射激光至该感光器328上。在印刷机300的配置中，该感光器328是在该图像中沿箭头指示的方向所描述的线路上连续地移动的带状物。其他静电印刷机用转鼓作为该感光器。显影子系统334将调色剂显影在该感光器328上。在印刷机300中，调色剂是乳胶聚集体调色剂。在一种实施方式中，该乳胶聚集体调色剂是光学透明的，但各种颜色的调色剂也能使用。通过将该调色剂施加到该基底控制该基底上的该印刷图像的表面粗糙度。该图像的表面粗糙度能被控制，例如通过使用不同熔化(fuse)压强，不同的熔化温度，或者使用不同的熔化炉材料。在该熔化工序中应用的高压强导致低的表面粗糙度，而低压强产生更高表面粗糙度。一般地，更高的熔化温度导致更低的表面粗糙度，而更低的熔化温度导致更高的表面粗糙度。被该印刷机使用的调色剂材料也影响该图像表面粗糙度。包括凝胶成分的调色剂是调色剂的例子，该调色剂产生为该工序100所用的带有高表面粗糙度的印刷图像。转印站338产生电场，该电场将与该潜像对应(conform)的调色剂从该感光器328转移至该基底。承载该调色剂图像的该基底移动至施加热量和压强以固定该图像至该基底上的熔化点344。该基底随后移动至该输出单元320且绕在该捡拾辊322上。该印刷机300是静电印刷机的一个实施方式的例子，该静电印刷机被设置以在纸上产生不导电图像，如工序100中所述。包括单张印刷机的替代的静电印刷机的实施方式也适合执行该工序100。图4描述了被设置以使用不导电墨印刷上述负型图像至基底上的相变喷墨式印刷机400。该印刷机400包括控制器450，喷墨印刷单元421，和被设置以引导基底(被描绘成介质卷材414)从供给滚筒408至上墨辊432的介质路径P。在操作运行中，该喷墨印刷单元421喷射相变墨的液滴至该介质卷材414上以在该介质卷材414上形成不导电墨的图案。相变墨在室温下基本上是固态的，且当为喷射至该介质卷筒414上而受热至相变墨熔化温度时基本上是液态。在一种实施方式中，该相变墨熔化温度大约是70°C至140°C。在替代的实施方式中，在该印刷机中所用的墨可包括紫外可固化凝胶墨。在被通过印刷头的墨喷射器喷射之前，凝胶墨也可被加热。本发明中，液态墨涉及到熔化的固态墨，受热凝胶墨，或其他墨的公认形式，诸如水性墨，墨乳胶，墨悬浮液，墨溶液，等等。相变墨提供在该介质卷筒414上印刷该负型图像的优势，因为相变墨在该介质卷材414上形成层，而不是被吸收进该介质卷材414中。如此，相变墨适合形成比图2F中所述的在基底上形成的导电体更厚的不导电材料层。控制器450处理图像数据和产生用于在该喷墨式印刷单元421中的墨喷射器的电控制信号以控制墨滴喷射至该介质卷材414上。该控制器450产生该电控制信号以运行该喷墨式印刷单元421，从而在该介质卷筒414上形成与在该介质卷筒414上形成的导电体的负型图像相符的图像。该控制器450能转换导电体的正型图像数据成负型图像。该控制器450接收与一些实施方式中光栅化图像相符的位像，且在其他实施方式中该控制器450被设置以从诸如Gerber数据等无光栅化数据格式产生位像。该印刷单元421包括一个或多个印刷头，其中每个印刷头包含多个墨喷射器。该印刷头跨越该介质卷材414的宽度排列以使墨喷射器能使用墨滴覆盖该介质卷材414以形成该不导电图案。图4描述了单个墨站421，但是该印刷机400的替代的实施方式包括喷射具有各种颜色的墨滴至该介质卷材414上的多个墨站。在一些实施方式中，一个印刷站喷射墨以形成该不导电图案，且第二个印刷站喷射另一种类型的墨以在该基底上印刷诸如图像或文本等信息。在运行中，该介质卷材414从该源辊410展开，且通过若干个未显示的电动机推进，该电动机使沿着该介质路径P定位的一个或多个辊旋转。介质调节器包括滚筒412和预热器418。当该介质的输送使得该介质卷材沿着该介质路径P移动时，该滚筒412控制该展开的介质卷材414的张力。在替代的实施方式中，该介质基底以单张的形式通过该路径移动，在此情况下，该介质供给和处理系统可包括使介质单张能沿着理想的路径输送通过该印刷机的任一合适的装置或结构。该预热器418将该卷材带至最初的预定温度，该温度被选择以用于与被印刷的该介质的类型和所使用的墨的类型，颜色，和数量相对应的理想图像的特征。该预热器418的具体实施方式
使用接触，辐射，传导，或者对流加热以将介质带至目标预热温度，在一个实际的实施方式中，该温度在大约30°C至大约70°C的范围内。
该介质基底被输送通过包括该印刷元件421的印刷区域420。该控制器450从安置在最接近于介质衬垫物424的编码器接收速率数据，该介质衬垫物424与该印刷单元421相对，当该卷材经过该印刷头移动时，该编码器计算该卷材的线速度和该卷材的位置。该控制器450使用这些数据产生时间信号以便驱动该印刷头中的墨喷射器，从而使得该印刷头能使用合适的时间和精度喷射墨，以便与在该介质卷材414上的负型电路图像对准。该控制器450产生电发射信号以便根据通过该控制器450处理的图像数据以驱动每一个墨喷射器。沿着该介质路径在该印刷区域420之后，是一个或多个“中间加热器”(mid-heater) 430。该中间加热器430的实施方式使用接触，福射，传导和/或对流加热以控制该介质的温度。当该介质上的墨通过伸展机(spreader )440输送时,该中间加热器430将安置在该介质上的墨带至具有理想性能的温度。在一种实施方式中，对该中间加热器的目标温度有效的范围大约是35°C至大约80°C。该中间加热器430具有平衡墨和基底的温度彼此不超出大约15°C的效果。较低的墨温度引起较低的线分散而较高的墨温度导致透视(从印刷的另一边的该图像的能见度)。该中间加热器430把基底和墨的温度调整到高于该伸展机的温度(TC至20°C。在该中间加热器430之后，定影组件440被设置以施加热量和/或压强给该介质以固定该图像至该介质。该定影组件可包括为固定图像至该基底的任一适合的装置或设备，其中包括加热辊或不加热压强辊，辐射加热器，加热灯，等等。在图1的实施方式中，该定影组件包括“伸展机” 440，其施加预定压强给介质，和在一些实施方式中施加热量给介质。该伸展机440包括诸如图像边辊442和压力辊444等辊，以施加热量和压强给该介质。各辊能包括诸如加热单元446之类的加热单元，以将该介质卷材414带至在大约35°C至大约80°C的范围内的温度。在替代的实施方式中，在该印刷区域420后，该定影组件使用该介质的非接触加热(无压强)分散该墨。该非接触定影组件可使用任一适合类型的加热器加热该介质至理想的温度，例如使用辐射加热器，紫外加热灯，等等。该伸展机440施加压强和热量以将位于该介质卷材414上的各个墨滴组成更大的墨图像。如上所述，该印刷图像中的不导电图案208具有表面212，该表面带有阻止该导电材料220形成导电体的粗糙度。通过该中间加热器430施加的热量的量和通过该伸展机施加的压强的大小提供了一致的墨覆盖范围，同时也提供了具有特定结构的表面，该表面带有用于工序100的适当水平的表面粗糙度。通过该伸展机440之后，该介质卷材414被绕至捡拾辊432上。在替代的配置中，该介质卷材414经历双面印刷。在一种配置中，该介质卷材穿过介质卷筒的翻转装置和与该印刷机400具有相同的配置的第二印刷机以再进行双面的印刷。在另一个配置中，该介质卷材414通过卷材翻转装置输送，该卷材翻转装置翻转该介质卷材且将该介质卷筒414与该介质卷材414的第一边协调合作地输送通过该介质路径P。尽管印刷系统300被描述为直接喷墨式印刷机，但是可选择的喷墨式印刷机包括在成像滚筒或带上形成墨潜像且使该墨图像固定到印刷介质上的间接印刷机。印刷机300和400都是被设置以使用不导电标记剂来印刷图像，该不导电标记剂具有足够表面粗糙度以阻止在该标记剂上形成的该导电材料形成导电体。在该印刷机300和400中，影响印刷图像的该表面粗糙度的一个印刷工作参数是印刷图像的“光泽水平”。本发明中，该术语“光泽水平”涉及到在基底上形成的图像的镜面反射水平，其中高光泽图像具有较高程度的镜面反射程度且低光泽图像具有较低的镜面反射程度。印刷图像的该表面粗糙度影响该印刷图像的光泽水平，其中低光泽图像具有降低从该印刷图像的光线的镜面反射程度的较高的表面粗糙度。一些印刷机的实施方式包括作为印刷工作一部分的光泽水平参数。当该印刷机以低光泽或“不光滑”的印刷方式印刷图像时，该印刷机产生带有适合工序100使用的表面粗糙度的印刷图像。
权利要求
1.在基底上形成导电体的方法，其包括 在基底上使用不导电材料印刷第一图案以在基本上无不导电材料的所述基底上形成第二图案，所述基底具有基本上由所述第一图案和所述第二图案组成的表面范围；以及 施加导电材料给所述基底的所述表面范围以覆盖所述第一图案中的所述不导电材料和基本上无所述不导电材料的所述基底，以使覆盖所述第二图案的所述导电材料能运行作为与覆盖所述第一图案中施加的所述不导电材料的所述导电材料电绝缘的导电体。
2.根据权利要求1所述的方法，所述基底的所述表面范围的粗糙度比使用所述不导电材料形成的所述第一图案的表面粗糙度低。
3.—种电路,其包括 基底； 在所述基底上的第一图案中形成的不导电材料，所述第一图案仅仅覆盖所述基底的表面范围的第一部分以形成暴露所述基底的所述表面范围的第二部分的第二图案；以及 覆盖在所述第一图案中形成的所述不导电材料和所述基底的所述表面范围的所暴露的所述第二部分的导电材料，覆盖所述基底的所述表面范围的由所述第二图案暴露的所述第二部分的所述导电材料与覆盖在所述基底上的所述第一图案中形成的所述不导电材料的所述导电材料是电绝缘的。
4.根据权利要求3所述的电路，使用所述导电材料和所述不导电材料覆盖的所述基底的所述表面范围上的所述第一图案具有比仅使用所述导电材料覆盖的所述第二图案的电阻大的电阻。
5.根据权利要求4所述的电路，使用所述不导电材料覆盖的所述第一图案具有比由所述第二图案暴露的所述基底的表面粗糙度大的表面粗糙度。
6.根据权利要求3所述的电路，所述不导电材料被设置以使所述不导电材料的所述表面上形成的所述导电材料与被所述第二图案暴露的所述基底的所述表面范围上形成的所述导电材料电绝缘。
7.根据权利要求3所述的电路，其中所述基底基本上是由多孔材料组成的。
8.根据权利要求7所述的电路，其中所述多孔材料基本上是由纸组成的。
9.根据权利要求3所述的电路，其中所述不导电材料基本上是由凝胶聚集体调色剂或相变墨组成的。
10.根据权利要求3所述的电路，其中所述第二图案被设置为天线以使电磁信号的发送和接收中的至少一项能够实现。
全文摘要
一种用于在基底上印刷导电体的方法已经被开发。在该方法中，用不导电材料在基底上印刷导电体图案的翻转图像，从而形成暴露该基底的表面区域的部分的第二图案。该基底的整个表面区域然后用导电材料覆盖。该翻转图像的不导电材料使覆盖该翻转图像的该导电材料与覆盖第二图案的导电材料电绝缘。
文档编号H05K1/09GK103025071SQ20121033524
公开日2013年4月3日 申请日期2012年9月12日 优先权日2011年9月19日
发明者吴义良 申请人:施乐公司