制造层叠的电路板的方法

文档序号:2469503阅读:120来源:国知局
专利名称:制造层叠的电路板的方法
技术领域
本发明涉及制造层叠的电路板的方法。具体地,所述方法适用于制造包含例如 RFID天线的柔韧(pliable)叠层。
背景技术
本申请中提出的方法用于例如如下电路板的制造用于键盘的开关电路板、柔韧 传感器垫和基质、产品跟踪标签、用于RFID标签的天线单元、标识卡和支付卡、挠性电池和 太阳能板的组件、以及加热电阻。随后,将从制造RFID天线叠层的观点从原理上描述本发 明。RFID天线叠层典型地作为智能标签的部分而存在,或者可被进一步层叠以例如在近程 或远程可读支付卡的内部提供更厚结构的部分。要通过所述方法制造并交付给客户或厂内进一步加工的产品典型地是卷轴 (reel),其在适于产品的进一步加工和最终使用的网状(web-like)衬底材料上在带 (tape)的横向和纵向以适当间隔承载实际RFID天线。衬底材料包括不导电可绕材料,例 如纸或塑料,并且通常具有20-100 μ m的厚度(典型地为约50 μ m)。实际天线包括导电材 料,例如含有导电颗粒的金属或印刷油墨。当所采用的导电材料是金属箔时,其通常包含铝 或铜,并且具有5-30 μ m的厚度(典型地为约10 μ m)。与天线带的整个表面积成比例的导体图形的表面积通常为10-50%,典型地为 10-30%。其原因在于,由于进一步加工,需要在天线图形之间保留一定的空隙间隔,并且在 实际天线图形中存在出乎意料地多的不导电的或空隙区域。通过天线的显式处理,这种区 域必须真正地不导电,而不是仅仅被电隔离。这样的结果是,当不导电材料由金属箔构成 时,在制造处理期间不管怎样必须去除其主要部分,并且仅小部分保留有完成的产品。典型 地,通过要被去除的金属的量来确定去除处理的成本。被称为高安全标准的产品(例如护照和信用卡)为RFID辨识器(identifier)提 供了不断增加的应用领域。为了确保高安全等级,包含RFID辨识器的层必须具有以这样的 方式与相同基础材料的其他层层叠在一起的能力,以便在不破坏辨识器的情况下不能够拆 开该组件。这需要在天线制造处理中在基础材料的表面上根本不应保留任何粘合剂或其他 杂质,或者任何粘合剂或其他杂质仅应该出现在总表面积的最小部分中。许多RFID天线的特征在于他们的线圈状设计。在线圈状设计以平面配置实现的 情况下,当考虑微芯片的大小时,线圈的顶端和底端应必须被设置为彼此相当远,因此线圈 的一端必须与另一端电连接,存在于线圈匝(coil turn)的另一侧,或在不具有这种结构的 情况下具有芯片附接区域(chip attachment zone),称为桥,其与存在于其端部之间的线 圈匝电连接。另一方面,有时候需要有效使用表面积,通过在共同衬底材料的一侧上例如线 圈状结构的约一半设置天线部件,以及通过将其与存在于另一侧上的天线部件电互连来提 供辨识器的天线。在天线的制造之后的进一步加工步骤通常包括微芯片的附接。为了以卷轴形式显 式加工天线而设计出在大规模生产中使用的芯片附接线,并且其技术设定了高精度要求,
4在该高精度要求下,天线沿带的纵向和横向存在于衬底材料的顶部上。由于EAS或产品安 全标签的谐振电路未被装配有芯片,所以对于其设置的精度需求很不严格,尽管在粗略的 检查中产品看起来也具有相当多的共同特征。与EAS或产品安全标签的谐振电路相比,必须以高得多的精度进行对RFID天线 自身的制造。第一,与产品安全标签相反,RFID天线被装配有微芯片,并且芯片附接区域 包括诸如空隙区域(称为线路间间隔(interlinespace))的特征,这些特征通常具有仅 100-200 μ m的宽度。第二,在附接芯片之后,天线和微芯片共同建立谐振电路,该谐振电路 的特定频率必须足够接近于读取器所使用的频率,以能够实现对在芯片中承载的数据的远 程读取,并且谐振频率的控制需要天线的高尺寸精度。第三,产品安全标签的线圈通常包括 仅仅几匝,并且在这些匝中,线路或导体和线路间间隔的宽度通常仅几毫米,而对于高度受 限的表面积,RFID天线的线圈通常需要约两倍至三倍的匝数,由此线路和线路间间隔的宽 度可能是小于在产品安全标签中使用的量级。常用的制造方法最常用的天线制造技术是通过银膏的印刷和对叠层的蚀刻,并且在某种程度上还 使用金属镀敷(无电镀敷、电解镀敷)。这些至少涉及以下缺点和问题1.因为导电印刷油墨昂贵,所以用银膏的印刷是昂贵的。用银膏印刷的天线不是 固体金属组合物,因此在性能和可靠性方面不是特别良好的。微芯片与印刷导体的接合不 便利,并且这样的接合通常呈现出差的强度。2.利用叠层原材料进行蚀刻,其特征在于,未被涂覆的金属箔在其整个区域上被 附到塑料衬底材料。产品的特性要求去除金属箔的主要部分,并且在该方法中,金属箔在蚀 刻溶液中全部溶解,结果是其具有很低的值,甚至负值_最坏地,其构成浪费问题。同样,产 品的特性要求去除大的连续区域和很窄的线路间间隔,使得更加难以提供高产品质量,在 适于大规模生产的速度下尤其如此。在蚀刻之后,在已从其去除了金属箔的区域中,衬底材 料被粘合剂涂层完全覆盖,从而产品不适于制造高安全等级的物品,例如护照和信用卡。最 有效的蚀刻处理通常仅能够“侵蚀”特定金属,从而不允许产品改变。特别地,有效的铝蚀 刻处理通常需要使用基于溶剂的抗蚀油墨,因此抗蚀油墨的去除也需要使用溶剂,从产品 和生产设备的观点,这会导致大量损害。在主要方面,基于这种蚀刻的设备通常需要环境许 可,并且涉及生态危害。3.基于金属镀敷的处理是湿法的,因此不允许加工基于纸的产品。金属镀敷需要 通常由印刷制成的籽晶层,并且这样的印刷油墨是昂贵的。金属层向足够厚度的生长通常 是十分缓慢的过程。金属镀敷通常仅用于制造铜的天线,并且铜是昂贵的和对生态有害的 材料。没有使用对于铝良好的金属镀敷处理。4.激光蒸发能够提供精确的图形,但是激光不能够从扩展区域快速去除金属。例 如,在没有对纸太多加热的情况下,很难从基于纸的叠层蒸发大的金属区域。
现有技术公开文件GB869076描述了这样一种方法,其中首先为板材表面提供具有期望图 形的粘合剂涂层,然后按压金属箔涂覆的叠层而与板材粘合,最后使得板材和叠层彼此抽 出,从而在形成粘合图形的部分中将被叠层承载的金属箔粘附至板材,并且与叠层一起离开其他部分。该方法不适于生产RFID天线叠层,因为基于箔撕开的图形布局会产生太不精 确的结果。公开文件W001/54226公开了这样一种方法,其与以上引用的文件几乎一致,并且 其精度不足以用于制造例如芯片附接区域或线圈天线。公开文件US2005/0034995公开了这样一种方法,其中利用构图的粘合剂或通过 选择地熔解衬底体将金属箔或金属粉末施加到衬底体,之后机械地(例如,特别地通过擦 刷)去除金属箔或粉末的未接合部分。公开文件EP0790123公开了这样一种方法,其中首先通过粘合剂接合金属箔使其 整体与衬底材料粘合来制造叠层,然后通过激光束蒸发从期望的区域去除金属箔。在公开 文件DE4000372中提出了相同类型的方法,并且其可适用于其中要被去除的箔代表整个表 面区域的小部分的情况。然而,该方法不适用于RFID天线叠层的大规模生产,这是因为,由 于产品的特性,必须去除金属箔的主要部分,并且通过激光蒸发对其的去除是冗长的、昂贵 的,并且由于衬底材料必须不被损坏,所以在技术上也是有挑战的。此外,粘合剂涂层应保 留在衬底材料上的已从其去除了金属箔的区域中,这是为什么产品不适于高度安全等级物 品(例如护照和信用卡)的制造的原因。同一公开文件EP0790123公开了一种备选方法,其首先通过在衬底材料和叠层之 间以期望的图形施加粘合剂来制造叠层,然后沿着接合间线路(inter-bonding line)切除 金属箔,最后去除箔的被切除部分。该方法可能适用于不需要制造细的(thin)线路和线 路间间隔的情况,但该方法不适于典型的RFID天线叠层的大规模生产该方法需要沿着粘 合剂图形的边缘之外的线路进行对金属箔的切割以确保剩余的箔必定在切割操作之后脱 落且可被去除。粘合剂的施加总是涉及某种程度的位置和尺寸的不精确性,此外,粘合剂图 形通常具有在将材料接合在一起时扩展的趋势,这进一步增加了与粘合剂图形的边缘相关 的位置不稳定性。当其被切割处理的位置和尺寸不精确性占首位时,显然地,该方法不能够 制造具有窄的线路间间隔的典型RFID天线。此外,作为上述情况的结果,剩余箔图形的边 缘实际上不可避免地失去与衬底材料的接触,这在天线的芯片附接区域中通常是不可接受 的。公开文件US2005/0183817提出了一种高度类似于上述方法的方法将粘合剂图 形施加到衬底材料的表面,然后将金属箔放置为与轨迹(track)表面接触,从而箔变为与 粘合剂图形接合,然后沿着粘合剂图形的边缘揭下箔,然后去除箔的被切除部分。该方法具 有刚好与前一段中所述相同的弱点和限制。在公开文件W02007/087189中描述了与前面已描述的方法实际上一致的方法,区 别在于,代替单独的金属箔,其除了金属箔之外还使用包括载体层的叠层。出于以上原因, 其不适于制造RFID天线叠层,也许除了其中天线源自很简单设计的情况之外。明确多数的 RFID天线是这样的RFID天线,利用该方法不能够制造包含其的天线叠层。此外,代替仅金 属箔的叠层的使用增加了制造成本。在公开文件W003/024708中描述了与前面的方法高度一致的另一方法。与前面的 方法不存在实质区别,因此其具有相同的限制且不适于RFID天线叠层的大规模生产。公开文件JP2001127410A公开这样一种方法,其首先在金属箔的整个表面上施加 粘合剂,然后在期望随后从其去除金属箔的部分中在粘合剂涂层上产生非粘性。当箔与其被处理的粘合剂涂层一起被粘贴至衬底材料时,例如通过沿着被处理为非粘性的部分的线 路冲压(stamping)且最后使用粘合剂带去除被处理为非粘性的部分来切除箔和粘合剂层 向下直到衬底材料。大体上,除了粘合剂图形的布局之外,该方法等同于在EP0790123中所 述的方法。公开文件US6161276公开了这样一种方法,其中首先使用冲压模具在粘合剂涂覆 的区域的顶部上形成图形布局以使切口通过金属箔向下直到衬底材料,然后通过使叠层弯 曲而打开切口,并且用电介质填充物填充打开的切口。该方法可适用于这样的情况,该情况 不需要产生细线路间距和线路间间隔,并且其中芯片可被附接至天线,并且可以在与用于 形成天线的制造处理相同的制造处理中使天线与其芯片一起层叠为非挠性结构的一部分, 但是该方法不适于典型RFID天线叠层的大规模生产由于工具,冲压仅可被用于制造其中 线路间距相当大的天线。形成更简单的RFID芯片附接区域是不可能的,这是因为第一,开 口弯曲和电介质填充的切口导致附接区域变为凸起的;第二,实践中不可能以这样的方式 施加电介质,以使电介质不会在要将芯片电接合至其的那些箔表面上扩展。根本不能制造 包括若干电隔离表面的更复杂的芯片附接区域。此外,根据所引用公开文件的处理的一个 主要特征是,因为冲压操作,必须为箔表面提供这样的合成膜,在进一步加工的准备工作中 必须至少从RFID天线去除该合成膜,并且所有这些增加了处理的复杂度和成本。公开文件W02007/121115提出了这样一种方法,其中将金属箔整体地施加到载体 网(carrier web),从而可免除粘合剂接合,通过冲压辊来冲切(die-cut)金属箔,然后通 过脱离金属箔的碎片(scrap)部分来去除粘合剂接合,最后通过破坏粘合剂接合将所制备 的图形也转移到最终产品的期望部分。公开文件US7256738公开了这样一种方法,其中对整体被热熔的粘合剂涂覆的金 属箔进行冲压,以在两辊之间的辊隙(nip)中从其去除期望的图形,在所述两辊之间的辊 隙中,一个辊是冲压辊,另一个是传送辊,然后被冲压掉的(stamped-off)图形通过在衬底 材料的表面上的一个或多个传送辊来继续,用于最终通过使得热熔的粘合剂熔化而对其进 行固定。该方法涉及与前面的方法类似的限制,因此通常不适于RFID天线叠层的大规模生 产。以上引用的方法不能被用于制造芯片承载的RFID标签的大规模生产。

发明内容
本发明的一个目的在于制造导体构图的电路板叠层,用于在更加容易控制的且更 加有效的处理中,甚至在图形布局包含没有导体的扩展区域(extensive area)的情况下, 提供精确限定的和更细的线路间间隔特征的图形布局,以及用于避免在层叠安全物品的处 理中由不导电区域中留下的粘合剂涂层引起的问题。本发明的另一目的在于,经济可行的 且可靠的对要在衬底材料的任一侧上设置的电路的制造。又一目的是减少制造产生的难以 回收的碎片的量以及有助于材料的回收和再利用。再一目的在于能够在装配有线圈天线的 电路板的制造中使用激光(也与热敏纸(thermalpaper)有关)而不限制生产率。


将借助于附图来描述本发明。
图Ia和Ib示出在通过蚀刻的工作实例中的处理步骤。图2a和2b示出在通过蒸发的工作实例中的处理步骤。图3a、3b和3c示出在衬底材料的任一侧上设置的电路的制造。在所有附图中,将参考标号指定为如下1 衬底材料2构图的粘合剂或其他接合3 金属箔3a在完成的电路板中的导体3b要被去除的金属箔的片(piece)
具体实施例方式图1示例出在蚀刻之前具有根据本发明施加的粘合剂的半成品(blank)。在金属 箔3的顶部上已被施加有抗蚀剂,由此在该区域中被覆盖的金属在蚀刻处理中不会被腐蚀 掉。通过将粘合剂敷布在形成最终的导体图形的抗蚀剂图形4a之下并通过将粘合剂也敷 布为稍微超出区域4a,已在衬底材料1与金属箔3之间施加了粘合剂2。右侧包括若干个 彼此靠近的并排的抗蚀剂图形4a,并且在这些图形所跨过的区域中,已将金属箔3整体地 粘合剂接合至衬底材料1。在中间以及左侧,存在扩展区域,其中应不设置导体,并且与已被 施加了抗蚀剂图形4b的这些区域具有匹配关系,在其下方,在衬底材料1与金属箔3之间 没有施加任何粘合剂。蚀刻去除不受抗蚀剂保护的金属箔的部分,并且蚀刻后的最终结果与图Ib —致。 在右侧是由抗蚀剂图形4a限定的若干个并排的导体图形3a,蚀刻处理已打开了窄的导体 间间隔,并且通过暴露的粘合剂层2保留了窄的导体间间隔。在中间和左侧,蚀刻处理释放 (release) 了金属箔部分3b,所述金属箔部分3b受到抗蚀剂图形4b的保护,并且可在固体 金属状态下被去除,而不被粘合剂接合至衬底材料1。在该步骤中,粘合没有经过与精度、匹 配排列和行宽度相关的高精确度调节,并且蚀刻处理可转而被优化为以高精确度仅去除窄 带,从而由此产生的质量更好,并且在蚀刻溶液中溶解更少的金属,因此使得对新鲜蚀刻溶 液的需求和所消耗的蚀刻溶液的形成最小化。同时,可去除的金属箔的主要部分被以金属 状态剥离,使其可回收和可再利用。此外,变为从可去除的金属箔之下暴露的表面的主要部 分是无粘合剂的,对于产品的进一步加工没有限制。应注意,在图Ib中,抗蚀剂未被绘出,或已被去除。实际上,在回收片3b之前可能 不需要去除抗蚀剂,这是因为在金属熔化处理过程中正常的有机抗蚀剂无害地燃烧。某些 抗蚀剂也可在随后的生产步骤中用作助熔剂(flux)或阻挡漆,因此不需要在进一步加工 之前从产品去除。在图2中示出了在通过激光蒸发执行对区域3c的去除时相似的初始条件,并且图 2b示出了蒸发之后的情形。对于密集设置的导体,在这种情况下获得的优点等同于在蚀刻 处理中获得的优点,即,可得到的构图精确度仅受到激光操作的精度的影响,而不受粘合剂 接合的精度的影响。因为部分3b不是用粘合剂固定至衬底,所以其整体上不需要蒸发,而 是仅其周围的窄区域3c必须被蒸发掉。结果,处理大大加速,并且在金属状态下去除可去 除的金属箔的主要部分,使其可回收和可再利用。此外,从可去除的金属箔之下暴露的表面的主要部分是无粘合剂的,因此对于产品的进一步加工没有限制。应理解,激光操作也可穿 入粘合剂或其他接合层,或者甚至穿过这种层进入衬底材料,但是这样并未使得该方法所 获得的优点无效,因此仍旧构成该方法的实施例。冲压可用于构图电路板,如所引用的现有技术文件所公开的。然而,在测试中,通 过冲压不会实现可靠的和充分精确的图形布局。在实践中遇到的问题与上文引用的参考公 开文件中先前描述的相同。如果不从窄电介质图形去除材料,则在塑性应变的回复时将存 在短路显现,并且表面将是粗糙的或者需要电介质填充。如果在通过撕扯或通过形成两个 切口以切去金属带而在冲压处理的过程期间从电介质间隙去除材料,则不会实现充分小的 线路宽度,这是因为去除需要忽略从要被去除的区域的粘合剂涂覆以及要被去除的区域的 任一侧上的两个模具冲压操作。因此,冲压处理不能被控制以至少不用作仅仅对导体层的 构图方法,而是需要从用于构图小线路间间隔的接合层的顶部进行材料去除构图处理。不同的构图方法可彼此组合可使用例如激光操作来在蚀刻之前或甚至在施加抗 蚀剂之前释放额外的区域3b。可早在蚀刻之前就释放可去除的区域3b,并且部分地或整个 地粘合剂固定的边缘区域在蚀刻处理的过程期间以高尺寸精度脱落(come off)。另一方 面,可以用激光制备用于由蚀刻制造的天线的芯片附接区域。不仅可通过例如模板(stencil)或喷墨技术在期望区域上施加粘合剂,而且例如 可通过使用UV固化的粘合剂(在施加之后,其被设置在期望保持未被附接的区域中)来进 行对金属箔3的附接以及对附接的构图。然后,将金属箔3按压至与衬底材料1牢固接触, 并且通过暴露于从金属箔3后面穿过衬底材料的光来固化剩下的粘合剂。可通过在金属箔 与衬底材料之间以构图的方式加热和熔化塑性材料(例如聚烯烃膜)来进一步执行附接构 图(attachment patterning)。另一可能是采用力口压活化的(pressure-activated)粘合 剂。加压活化的粘合剂可含有可破坏的微胶囊(microcapsule),其仅在经受压力的区域中 使粘合剂活化。还可通过使用去活层(deactivating layer)(其可以是例如在被金属镀敷 的层或被粘合剂接合的层之下的可溶解或熔化的层)来进行构图,从而粘合剂或金属层不 粘附到去活层的区域中的衬底材料。在图3中示出了通过本发明的方法可实现的双侧电路板叠层的制造步骤,其中衬 底材料1被设置有孔5,该孔5所处的位置使得在制造处理进行时,通过由金属箔形成的导 体3a部分地或完整地覆盖所述孔。在图3a所示的处理步骤中,孔5还延伸穿过构图的粘 合剂或其他附接2,这意味着即使在孔5被形成并且同时孔形成处理已同时产生穿过衬底 材料1和构图的粘合剂或其他接合2之前,或者孔5仅在衬底材料1中形成之前(随后以 不阻挡也不隐藏孔5的方式在衬底材料1的表面上布置构图的粘合剂或其他接合2),构图 的粘合剂或其他接合2已在衬底材料1的顶部。此时,构图的粘合剂或其他接合2可存在 于衬底材料1的一侧或两侧上,在图3a中示出为仅在一侧上。在图3b中示出了在衬底材料的任一侧上设置的电路的制造步骤,其中衬底材料1 在任一侧上被设置有由金属箔构成的导体3a。图3b示出了这样的条件,其中孔5被导体 3a完全覆盖,但是可设想,孔仅仅部分地被导体隐藏。至少,每当通过蚀刻实现对金属箔的 构图时,优选孔5被导体3a完全覆盖,这是因为,这样孔5就构成密闭空间,并且蚀刻容易 不可进入其内部。对于衬底材料1的仅一侧,导体3a也可由金属箔构成,而在衬底材料1 的另一侧,布置某种其他材料(例如导电印刷油墨)的导体组合物。
在图3c中示出了当通过点焊或超声波焊或的其他相似方法通过孔5使导体 3a(由金属箔构成并与孔5以匹配关系存在于衬底材料1的任一侧上)彼此电连接时在衬 底材料任一侧上安装的完成的电路。也可通过许多其他方法,例如通过用导电印刷油墨或 某种其他材料填充其一侧或两侧被打开或仅部分地被导体3a覆盖的孔5,使导体3a彼此电 连接。在金属箔仅用于在衬底材料1的仅一侧上构成导体3a并且由某种其他材料(例如 导电印刷油墨)在衬底材料1的另一侧上构成导电组合物的情况下,可以将后者的通过孔 5而与金属箔的导体3a的电连接建立为其制造处理的一部分,而无需单独的连接步骤。应注意,所有附图仅代表原理,并非按比例显示。这一点在参照图3c时特别明显, 其中金属箔设计中的导体的电互连使得导体3a以很小的半径凸出。在实际尺寸中,孔5可 具有显著大于衬底1的厚度的直径,导体3a需要比图3c所示更小的弯曲和拉伸。优选地,以这样的方式形成在选择性粘合剂接合或金属箔接合处理的过程期间通 过孔的穿透(penetration)孔周围的箔可以至少从某些方向没有粘合剂或接合。因此,如 此通过孔连接的箔能够比围绕其整个周边而接合的箔更好地通过孔。此外,选择性的粘合 剂接合能够在连接的附近建立没有衬底材料的挠性区域。上述穿透技术同样在借助于粘合 剂或接合的选择性使用而进行的图形设计的其他领域中发现应用。至少当使用激光构图时,根据本发明容易设计导体区域,所述导体区域至少在穿 透的周围没有粘合剂接合并且可通过上述电路板被进一步连接。如果通过蚀刻形成构图, 则可在接合至衬底材料之前涂覆箔的背表面。也可使用冲压或切割处理来形成用于穿透的 图形布局。在连接旁边存在的导体的松散(looseness)可便于穿透的焊接或胶粘处理,这 是因为在带(strip)与电路板叠层之间的无粘合剂的间隙可用作毛细管元件,从而使得表 面胶粘在一起。在孔的周围附近保持未被胶粘的箔也能够甚至穿透具有十分可观厚度的叠 层,这是因为,这样,箔能够使其自身适于穿过孔,而不必拉伸太多。在箔的保持未被胶粘的 部分形成有适当的、允许弯曲的轮廓切口(其未被牢固地粘合剂接合至衬底材料)的情况 下,为了建立连接,例如可在超声波焊处理的过程期间将箔按压通过几乎任意厚度的叠层。 箔也可从三个方向被切割,或仅通过弱的紧固件(fastener)(其允许在连接处理中断裂) 保持附接。未被胶粘的导体桥也可被用于构造熔丝(fuse),或者电路的配置可通过形成可断 裂的桥(其可出现在电路板中的孔的顶部)来实现,断裂可通过按压桥以使其在与孔一致 的点处折断(snap)来执行。孔外部的断裂可通过敲碎或切割来执行。在这种情况下,桥所 具有的形状使其容易在其两个端部处折断,由此允许其被完整地去除。例如,桥可在其端部 处被穿孔,并且可去除的部分可包括例如设置有孔的放大部分,通过该方式,工具的尖端可 对可去除的部分进行控制。松散的金属桥也可用作阻挡(blocking)或信号连接,例如在禁 用标签的环境中,在例如具有腕接合(wrist-bonding) RFID标签的粘合剂表面的放大部分 中,未被胶粘至衬底材料的导体图形可容易地断裂,从而脱离粘合剂接合使得非常难以修 补导体的中断。因此,结果是比以前更可靠的可用粘合剂接合的RFID密封。可断裂的导体 也可以存在于两个层叠的层之间,并且脱离标签使导体从内部中断,因此为导体提供了更 好的保护,例如防止腐蚀。松散的金属箔也通过激光而被切割,以使其能够折叠到孔的一侧或板边缘上。实 际上,这涉及预先构成孔,在将电路板切割成其最终形状时,所述孔在电路板的边缘处以凹
10陷的形式出现,因此,作为这样的切割的结果,金属箔以所述凹陷的程度变为短于电路板, 并因此并非很容易损坏。这样能够沿着板的外边缘提供用于接合的带。这些带可用作穿透, 或者可在电路板外侧例如通过超声波焊或通过焊接而被附上(affix)。本发明的实施例 根据本发明的方法可通过在独立权利要求中给出的内容来表征,并且在从属权利 要求中阐述了本发明的优选实施例。根据本发明的方法用于制造在用于RFID天线叠层的金属箔设计中的导体,如下1.将衬底材料1和金属箔3加工为叠层,在所述叠层中衬底材料1和金属箔3实 质上在与要制备的图形的尺寸、形状和布局匹配的区域中彼此牢固地附接。允许该接合跨 过以下区域而形成,所述区域以细的线路和线路间间隔为特征_因此允许接合的边界与要 制备的图形的“主轮廓”匹配,由此通过现有已知方法容易建立构图的接合。例如,对于HF 天线线圈,允许该接合不仅在导体的区域中形成,而且在导体之间的间隔中形成,由此接合 是没有窄间隙的相当宽的环状图形的形式。2.以如下方式构图上述叠层在例如借助于粘合剂2的先前步骤中将图形布局应 用于彼此接合的区域,并且该图形布局至少穿透金属箔3。构图通过使用一种或多种方法 执行,所述方法能够在除了固体金属的状态下从金属箔去除材料,代替在不去除材料的情 况下仅对其切除。材料的去除可通过使用例如蚀刻、激光、离子喷射、或粒子爆炸(particle blasting)处理来执行。构图被用于制备在接合的顶部上的图形内布局(例如HF天线线圈 的窄的导体间间隙)和在接合顶部或外部上的图形轮廓。以如下方式设置构图轮廓的位置 和宽度互连衬底材料和金属箔的接合使其边缘在要通过构图去除的区域内部或旁边,从 而对轮廓的同时构图使得箔的额外接合部分从箔的剩余部分释放。当以使得所述接合的边 缘在要通过构图去除的区域内部的方式设置对轮廓的构图时,要制备的箔图形使其所有边 缘完全与衬底材料附接。在构图处理之后暴露的可能剩余的接合表面-图形内部以及可能 在图形周围-在产品自身有助于高安全等级物品(例如护照和信用卡)的制造的区域中可 以忽略,即使通过粘合形成接合。3.通过构图处理释放的箔的部分3B在固体金属状态下被去除,由此提供了以导 电图形3a为特征的完成的叠层。如果通过蚀刻进行构图处理,则可能有必要在进一步使用 之前去除抗蚀剂。在例如通过蚀刻或激光蒸发或通过其他加工而进行构图时在除了固体金属的状 态下通过构图处理去除金属箔的哪个部分,以及在固体金属状态下去除金属箔的哪个部 分,取决于为接合形成和构图处理所选择的方法、它们的解决方案、以及其间的排列精度。 例如,当通过蚀刻执行构图时,通常期望在蚀刻溶液中不具有金属箔的很小且松散的碎片, 由此使用蚀刻来去除甚至几百毫米宽度的区域是可取的。另一方面,如果使用激光执行构 图,则通常以固体金属状态从具有大于两个激光束直径的宽度的区域去除中间部分是可取 的,例如,如果该束具有100 μ m的直径,则可以固体金属状态去除大于200 μ m宽度的所有 区域的中间部分。实践中,是粘合剂区域的构图精度限定了要通过激光蒸发切除的金属区域的最小 优选宽度,典型地,当使用激光时,以金属状态去除同样明显小于毫米宽度的区域是可取 的,而通过蚀刻对窄区域的去除没有获得类似优点,这是因为,在任何情况下,小的被释放
11的片段(fragment)在可以从溶液管理(manage)其废料之前就溶解在蚀刻溶液中,因此不 能获得任何明显的优点。为了制造图形被具体接合的叠层(pattern-specificallybondedlaminate)(主 步骤1),存在多个现有的已知方法,例如·可通过使用例如印刷处理(例如凹版印刷或柔性版印刷)而选择性地施加粘合 剂或通过输出方法(例如喷墨输出)来制造叠层。·可通过全面性地(非选择性地)例如向金属箔的表面施加粘合剂(例如芯片 附接方法允许的热溶性粘合剂)以及例如通过加热选择地对其活化来制造叠层。另一种 可能是在胶粘之前使得可释放的箔部分的粘合剂去活,例如,可在层叠之前设置紫外固 化的粘合剂,并且可在通过背衬材料(backing material)照射粘合剂在对金属箔加压 (on-pressing)之后来固化通过背衬材料而被粘合剂接合的区域。·在某些情况下,可通过使用衬底材料而无需添加剂来制造叠层,该衬底材料本身 可被管理,以例如通过加热期望在其上进行粘合的区域而选择性地将衬底材料粘合至箔。由于在本发明的方法中不必根据在要制备的图形中存在的小的线路间间隔来构 图接合,而是允许接合同样以这样的间隔形成,所以该方法所需的叠层的制造是简单的处理。为了构图在图形被具体接合的叠层中所包括的金属箔3(主步骤2),同样存在能 够以除了固体金属之外的状态去除金属的若干方法,例如·通过蚀刻执行构图。在本发明的方法中,可通过抗蚀剂保护大部分箔表面,仅仅 必须使与要制备的图形的内部特征匹配的线路间间隔和围绕图形的窄区域保持暴露(图 la),以从这些区域腐蚀掉箔。因此,在蚀刻溶液中要溶解的箔的部分变为(fall to)在上 述当前使用的蚀刻处理中的小部分(fraction),并且要被去除的大部分箔在蚀刻之后是松 散的且以箔的形式可去除(图lb)。这直接提供了多个主要优点,例如a)蚀刻溶液的消 耗以及包含金属的蚀刻溶液的产率和废物处理成本被最小化;b)可去除的金属箔的主要 部分以箔的形式离开,具有碎片金属的价值;c)蚀刻处理仅用于溶解窄区域,从而可为该 目的而优化该处理,由此使产品质量和生产率最大化;以及d)在蚀刻处理之后,衬底材料 具有仅在表面区域的很小部分中未被覆盖的接合表面,从而该产品适合于高安全等级物品 (例如护照和信用卡)的制造。因为被溶解的箔的部分变为小部分,因此在铝的蚀刻中同样 可利用不需要使用溶剂的处理,并且同样可选择这样的处理同一个蚀刻线路可用于蚀刻 铝和铜。可去除的金属的最小化的量同样提供了利用干法蚀刻处理的可能性,能够将不昂 贵的且生态的纸用作天线叠层的衬底材料。由于蚀刻从金属箔去除材料,并非仅通过冲压 处理对其切割,例如,通过蚀刻形成的构图不需要用任何电介质物质填充,由蚀刻形成的构 图的叠层是平面的并且在尺寸上精确,并且蚀刻能够形成精确的和甚至复杂的细节,例如 RFID芯片附接区域。由于通过蚀刻形成的构图不会使叠层起泡,在同一衬底材料的另一侧 上可通过使用相同或某种其他方法而形成电路。通过蚀刻形成的导体间间隙典型地自始至 终都比金属箔的厚度更宽,由此没有电击穿的危害,并且在导体之间电容低,可通过蚀刻来 自由地选择和调节导体间间隙的宽度,以优化电路的电特性和可靠性。·可利用激光束执行构图。在本发明的方法中,大部分箔表面可保持为未被蒸发, 仅仅应蒸发与要制备的图形的内部特征匹配的线路间间隔和围绕图形的窄区域(图2a)。因此,被蒸发的箔的部分变为在上述当前已知的构图处理中的小部分,这提供了多个直接 的优点,例如a)处理速率被最大化;b)功率需求和能量消耗被最小化;C)对衬底材料的 损伤的风险被最小化;d)几乎所有可去除的金属仍旧处于箔状态,具有碎片金属的价值 (图2b);以及e)在激光操作之后,衬底材料具有在不大于表面区域的很小部分中暴露的 接合表面,从而该产品适合于高安全等级物品(例如护照和信用卡)的制造。另一方面, 与其中按照接合图形的轮廓来用激光切除箔的现有已知的处理相反,根据本发明的处理至 少提供以下明显的优点a)根据本发明的处理能够产生极细的线路和线路间间隔,这是因 为,是在接合的顶部上,而不是按照接合的轮廓,来形成构图;b)因为在接合的顶部上形成 需要最大精度的构图,因此通过该接合而将这些区域中的箔的边缘固定至衬底材料,这对 于芯片的附接通常是绝对必要的;以及c)在天线叠层的大规模生产中,关于这样且相对于 彼此的接合和构图的精度要求在通过现代方法容易达到和保持的水平。激光工序固有地是 干法处理,由此天线叠层的衬底材料甚至可包括不昂贵的且生态的纸。因为蒸发从金属箔 去除材料,而不是通过变形(例如冲压)将其切除,因此通过蒸发形成的构图不需要用任何 电介质物质填充,通过蒸发形成的构图的叠层是平面的并且在尺寸上精确,并且蒸发处理 能够产生精确的和甚至是复杂的细节,例如RFID芯片附接区域。因为通过蒸发形成的构 图不会使叠层起泡,在同一衬底材料的另一侧上可通过使用相同的或某种其他方法形成电 路。通过蒸发形成的导体间间隙典型地自始至终都比金属箔的厚度更宽,由此没有电击穿 的危害,并且在导体之间的电容低,可通过蒸发来任意地选择和调节导体间间隙的宽度,以 优化电路的电特性和可靠性。为了以固体金属状态去除通过构图释放的箔部分(主步骤3),存在若干现有已知 的方法。例如,可通过具有管嘴、抽吸辊或垫的抽吸器,在干条件下去除被释放的部分。在 蚀刻处理中,可通过使用例如起泡器或抽吸器来促进箔片段的松散。可通过使用例如刮底 或带驱动的收集器或足够高的流速来执行对被释放的箔片段的搜集,从而能够通过从液体 过滤片段来进行搜集。可从用于过滤的被蚀刻的叠层的附近“抽空”要过滤的液体,从而金 属箔的被释放的片段在蚀刻溶液中度过尽可能短的时间,并且浪费的腐蚀保持为不多。通 过将过滤器设计为网(其同时用作被释放的片段的传送器带)来管理过滤器的连续清理。 从液体抽空残余物的现有已知的简单方法是采用通过上升的气泡运行的喷射泵(ejector pump)或抽吸工艺。如果需要,可通过使得要受压的抗蚀剂层中的窄间隙与要被释放的区域 保持匹配关系来使得释放箔片的尺寸更小,通过蚀刻而将所述区域分片成较小的片,或者 通过使用激光来使较大的区域和片形成较小的片段。接合或抗蚀剂图形的成形也可被用于 在构图处理期间完全防止可去除的部分的释放,这样的部分随着源自构图处理的叠层而出 现,并且通过例如具有管嘴、抽吸辊或垫的抽吸器而可去除。在去除之后,为了容易分发至 碎片经销商,可例如对箔进行切碎和打包。当通过胶粘制造叠层时,可以以计算机控制的方式进行粘合剂的施加和构图,由 于叠层的构造替代地基于馈送至设备中的数据而进行,因此不需要天线图形专用工具,例 如印刷表面。在该情形下,可使用例如压电或热喷墨输出技术,相比于传统层叠和印刷方法 至少提供了以下优点a)其固有地用数字控制,不需要任何天线图形专用工具,例如印刷 表面;b)其具有优良的输出和再现精度,其不经受磨损-即使经过长输出周期,输出图形的 形状和位置也保持相同;c)其能够实现精确设置和输出粘合剂层的厚度的标准化,由此可精确地控制在将网放置在一起的处理中粘合剂的可能的扩展和粘合剂接合的其他与厚度 相关的特性;以及d)该系统固有地实质上封闭,这提供了使用彼此完全不同的粘合剂的可 能性。喷墨高度适合于辊到辊(roll-to-roll)制造。当通过蚀刻形成箔的构图时,喷墨技术可被用于输出粘合剂和抗蚀剂,由此提供 的抗蚀剂的施加具有与粘合剂的施加相同的优点,并且可在无需天线图形专用工具的情况 下进行整体处理,并且自始至终基于馈送至设备的数据而将产品完成为成品。当通过使用激光实现构图时,该构图将固有地在计算机的控制下进行。在这种情 况下,如果通过使用计算机控制的粘合剂输出来实现叠层制造,则自始至终基于馈送至设 备的数据而将产品完成为成品。通过本发明的方法制造的叠层的特征在于a)衬底材料和金属箔图形通过粘合 剂图形或其他接合而被耦合在一起,所述粘合剂图形或其他接合的大小和形状几乎与天线 图形的主轮廓一致;b)天线图形使其内部精确图形设计(细的线路和间隔)在粘合剂层或 其他接合的顶部上或者通过粘合剂层或其他接合而被构图;以及c)在天线图形的主轮廓 外部,衬底材料完全或几乎完全没有粘合剂或其他接合。因此,扩展的无导体区域没有接合 剂,并且窄的导体间间隙在其中具有接合剂,或在导体的构图期间已被附接,从而导体图形 的轮廓与叠层接触,并且粘合剂或其他接合的剩余物可仅保留在导体间图形的轮廓的附近 以及图形间间隔中。在本发明的方法中,如下进行在衬底材料的任一侧上安装的电路的制造1.衬底1在这样的位置被设置有孔5,在进行制造时,所述孔被由金属箔形成的导 体3a部分地或完全地覆盖。在接合金属箔3和衬底材料1的处理中使用粘合剂的情况下, 在施加粘合剂之后,可同样通过穿透粘合剂层来形成孔5,或者可在孔形成处理之后施加粘 合剂,以便粘合剂不阻挡或覆盖孔5。所述孔可至少在一侧上使其周围附近没有粘合剂,以 在连接步骤中通过叠层在按压箔时向金属箔提供更大的变形容限。在金属箔3和衬底材料 1的接合处理中使用粘合剂的情况下,以及在由金属箔形成用于衬底材料1的任一侧的导 体3a的情况下,可同时或不同时形成衬底材料1的不同侧的粘合剂层。2.加工衬底材料1和金属箔3以形成叠层,其中衬底材料1和金属箔3彼此牢固 附接(特别地关于与要制备的图形的尺寸、形状和布局匹配的区域)。允许该接合跨过以下 区域形成,所述区域的特征在于细的线路和线路间间隔_因此允许接合的轮廓遵循要制备 的图形的“主轮廓”,由此通过现有已知的方法容易形成构图的接合。例如,在HF天线线圈 的情况下,允许该接合不仅在导体的区域中形成而且在其间的间隔中形成,从而该接合是 没有窄间隙的相当宽的环状图形。以如下方式建立该接合,在孔5的附近,金属箔3没有被 粘合剂或其他材料弄脏,而是其衬底材料面向的表面在与孔5匹配的位置中保持未被覆盖 且是清洁的。在衬底材料1的两侧都被设置有由金属箔形成的导体3a的情况下,金属箔3 可同时或不同时被接合至衬底材料。3.以这样的方式构图上述叠层,例如通过粘合剂2在前一步骤中以与接合在一起 的区域的匹配关系设置图形布局,并且该图形布局至少穿透金属箔3。通过使用一种或多 种以下方法执行构图,所述方法能够以除了固体金属的状态而从金属箔去除材料,而不是 仅仅将其切除。构图被用于建立在接合的顶部上的图形内布局(例如HF天线线圈的窄的 导体间间隙)以及在接合的顶部或外部的图形轮廓。对轮廓的构图使其位置和宽度以如下方式设置,以便互连衬底材料和金属箔的接合的边缘位于要通过构图去除的区域内部或旁 边,从而对轮廓的构图同时从箔的剩余部分释放额外接合的箔部分。当以使得该接合的边 缘在要通过构图去除的区域的内部的方式设置轮廓的图形时,所产生的箔图形使其所有边 缘自始至终与衬底材料附接。在构图处理之后未被覆盖的可能残留的接合表面(图形内部 以及可能在图形周围)在适合于制造高安全等级物品(例如护照和信用卡)的用于形成产 品的区域中充分可忽略,即使已通过胶粘形成了接合也是如此。在由金属箔构成衬底材料1 的任一侧的导体3a的情况下,以及在通过使用蚀刻处理构成图形的情况下,同时蚀刻在衬 底材料的任一侧上存在的金属箔是可取的。当使用蚀刻处理时,还优选地选择其中导体3a 完全覆盖孔5的几何形状,这是因为,这样,孔5形成了闭合空间,并且拒绝蚀刻溶液进入其 中。在由金属箔构成衬底材料1的任一侧的导体3a并且通过激光执行构图的情况下,可同 时或不同时构图金属箔3。4.以固体金属状态去除通过构图释放的箔部分3b。如果通过蚀刻进行构图,则可 能必须在进一步使用之前去除抗蚀剂。如果由金属箔构成衬底材料1的任一侧的导体3a 并且通过激光执行构图,则可同时或不同时从衬底材料1的不同侧去除释放的箔部分3b。5.在制造在衬底材料1的任一侧上安装的电路的处理中重要的是,在衬底材料1 的不同侧上存在的电路的部分通过在衬底材料中形成的孔5而连接或被彼此电连接。如果 由金属箔构成衬底材料1的任一侧的导体3a,则可例如通过孔5的点焊或超声波焊而使在 衬底材料1的不同侧上存在的导体3a彼此电连接。也可通过用导电材料(例如印刷油墨) 填充孔5,通过首先从构图处理或随后处理中的一侧或两侧将孔打开到半路或完全打开或 者通过使用其中孔5未从衬底材料1的一侧或两侧被导体3a完全覆盖的几何形状,使由箔 构成的导体3a彼此电连接。在金属箔仅用于在衬底1的一侧上构成导体3a并且由某种其 他材料(例如导电印刷油墨)在衬底材料1的另一侧上构成导电布局的情况下,作为其制 造处理的一部分,可通过孔5建立后者与金属箔设计的导体3a的电连接,而无需单独的连 接步骤。对于对可能已存在于其一个或多个表面上的衬底材料和粘合剂图形的穿孔(主 步骤1),存在多个现有的已知方法。穿孔优选地可通过激光进行,能够以计算机控制的方式 实现对衬底材料的穿孔而无需任何类型的工具准备或机械设置。作为非接触方法,激光高 度适合于其中在施加粘合剂图形之后发生穿孔的操作。穿孔也可机械地进行,尤其是当在 施加粘合剂图形之前执行穿孔时。上面已描述了主步骤2、3和4的各种可选实施方式以及 由此得到的优点,并且在对主步骤5的描述中给出了用于执行该特定主步骤的各种选择。对于其中要求最终产品具有高可靠性或长服务寿命或对特别恶劣条件的适应性 的应用,本发明的与由金属箔形成衬底材料的任一侧的导体的工艺组合来制造在衬底材料 的任一侧上安装的电路的方法提供了非常有利的方案例如通过在相同开发(develop)之 间点焊或超声波焊冶金接合(且由单一材料构成且在机械上和化学上都非常耐用)而使 存在于衬底材料的不同侧上的金属箔设计的导体互连。在要求较少的应用中,特别地在衬 底材料的一侧上需要的都是用于电互连在相反侧上存在的金属箔设计的线圈型天线结构 的各组件的桥的情况下,根据本发明的方法提供了高度简单的且成本有效的选择用导电 印刷油墨等材料部分地或完全地填充孔,该电印刷油墨等材料还用于在衬底材料的背表面 上形成使填充的孔电相互连接的区域。因此,衬底材料用作在背表面上存在的桥的一部分与在前表面(在通过孔相互连接的导体之间)上延伸的导体之间的有效的且可靠的电介 质,由于衬底材料的相对大的厚度,在背表面上存在的桥的一部分与在前表面(在通过孔 相互连接的导体之间)上延伸的导体之间的电容保持较低,此外完全避免了由形成电介质 层(其是在导体之上构造桥时所需的)的工艺引起的设备和材料成本。根据本发明的胶粘 和构图方法能够提供这样的结构导体设计,其与穿透关联地增加灵活性,例如以切口或弯 曲图形的形式的网状穿孔。这样能够例如通过焊接构成穿透,甚至穿过相当大厚度的叠层。 也可在两个内部附接或胶粘的电路板或其他导电材料之间形成穿透。这样还能够与安装有 叠层的组件形成电连接,甚至与导体图形的背侧形成电连接。对于冲压或切割的现有技术,已经得出这样的结论,即,通过冲压和撕扯非永久性 粘合剂接合,不可能提供可靠地工作的在微电路的支路(leg)之间具有小间隔的RF-id标 签。实际上,即使利用永久性粘合剂接合,也不可能建立可靠的构图。此外,在永久性粘合 剂接合的情况下,冲压处理(其不去除可去除的周边区域的材料)不能提供所需的精度,这 是因为模具冲压必须在完全无粘合剂的区域上执行,否则不期望的导电区域会保持粘在天 线线圈周围。另一方面,非永久性粘合剂接合的使用和可去除的区域的撕扯使得可能比以 前更加难以实现充分精确的图形布局和在施加电介质之前保持导电区域彼此分离。权利要求中阐述的方法组合了通过蚀刻和激光蒸发以及以例如不需要通过蚀刻 或蒸发去除RFID标签的中间部分的方式获得的精度和可靠性。上文引用的现有技术公开 文件中的并非一个描述了以这样的方式将材料去除的图形布局与选择性导电层附接组合, 以便通过从不期望的扩展区域的周围去除材料来释放所述不期望的扩展区域。通过导电层的选择性附接,还可提供例如熔丝配置,其连接布线或使导体断裂。通 过孔可构建可靠的穿透,从而可通过选择性粘合剂接合和导体的图形布局来控制在迫使导 电层通过孔时导电层的应力。这能够通过小的穿透孔以简单的方式甚至在厚叠层中形成穿 透。扩展区域的释放在激光蒸发处理中提供了加工时间的大量节省,并同时能够使用 例如纸作为衬底材料,并且在湿法蚀刻处理中,减少了蚀刻溶液的消耗,其中制造时间和花 费也降低。本发明的方法能够通过使用激光蒸发以相比于现有技术更加有利的方式生产具 有线圈天线的物体。因为激光能够同样在纸上产生非常精确的导体图形,而另一方面,根据 利用喷墨技术的本发明施加的精确限定的粘合剂接合提供了具有空的中间区域的相同设 计,该中间区域通过沿着粘合剂接合的周边区域用激光蒸发而以带的形式释放。这能够在 几乎任何任意类型的衬底材料上产生导电图形。特别地,通过任何上述现有的已知技术,甚 至通过组合各公开文件中所述的操作,都不能实现在权利要求7中给出的成本和可制造性 优点。此外,与所引用的文件中提出的技术相反,这里主张的技术基于当前工业使用中 的组合技术。因此,相比于以上引用的公开文件中所述的技术,其可更加容易地投入使用。特别地,已证明了难以在所进行的测试中进行冲压,并且为了在切口内部可靠地 施加电介质而在两个方向上使电路弯曲证明了至少是有挑战性的,即使在单一手工物体的 情况下也是如此。本发明的方法能够以经济可行的方式同样利用激光制造RFID标签,这是 因为要被去除的材料的量是其过去使用的一小部分。
激光进而使得能够使用纸或织物作为衬底材料。在这种情况下,某些粘合剂组件 也可通过衬底材料蒸发,或者设置也可依赖于空气的效应,从而可用的接合剂可包含许多 蒸发或空气设置的材料和基于溶剂的粘合剂(它们不适用于以高精度且快速地互连不透 气的塑料和金属)。这便于例如使用喷墨技术,因为液体粘合剂的最终设置不需要发生在不 透气的空间中,并且不必在适当位置按压金属箔之前等待溶剂的蒸发。因此,也可以使用水 溶性粘合剂,而不显著降低产量。可通过例如与塑料完全浸渍和/或浇铸或在塑料内层叠 完全的纸叠层,所产生的最终产品在机械和化学方面是耐用的。丝型(silk type)的非拉 伸织物(例如玻璃纤维组织)也能够通过织物进行按压而胶粘。
权利要求
一种用于制造以导电图形为特征的电路板的方法,其特征在于以下步骤i)选择性地将诸如金属箔的导电层(3)附到衬底材料(1),以便通过接合(2)而将诸如所述金属箔的所述导电层(3)的一部分附到所述衬底材料(1),该部分包括用于最终产品的期望区域(3a)以及在最终产品的导电区域之间的窄区域(3c),并且以这样的方式使得例如所述金属箔的所述导电层(3)的希望去除的更扩展的区域(3b)基本上保持为不附接到所述衬底材料,以便可去除的区域(3b)通过不大于在随后的步骤ii)中要被构图的其边缘部分以及可能地通过在步骤iii)之前排除了所述可去除的区域的释放的区域而与所述衬底材料(1)附接;ii)通过材料的去除而从在所述期望的导电区域(3a)之间的窄间隙以及从以固体状态可去除的区域(3b)的外周来构图诸如所述金属箔的所述导电层(3),以建立导体图形;iii)在步骤ii)的过程期间从所述可去除的区域的外周去除的所述导电层的边缘区域不再保持通过所述可去除的区域(3b)的边缘而与所述衬底材料附接的所述可去除的区域(3b)之后,以固体状态从诸如所述金属箔的所述导电层(3)去除未被附到所述衬底材料(1)的所述可去除的区域(3b)。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底材料(1)是柔韧性的,并且所述制 造从辊到辊进行。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过使用粘合剂来执行在步骤i)中将 所述导电层(3)附到所述衬底叠层。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,通过印刷或喷墨技术来施加所述粘合剂图形。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,在例如通过UV辐射、阻挡层或加热而附上所 述导电层(3)之前或之后,通过选择性地活化或去活所述粘合剂的一部分、所述导电层或 所述衬底材料(1)来附上所述导电层(3)。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,至少通过从在所述导电区域之 间的间隙和从所述可去除的部分的边缘区域蚀刻或蒸发来构图所述导电层(3)。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述衬底材料(1)是纸,并且通 过使用至少激光来执行所述导体材料的构图。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,所述衬底材料(1)被设置有通 孔(5)或导体区域,所述通孔(5)或导体区域跨过所述边缘区域而延伸,并且在与所述通孔 (5)或导体区域一致的位置中,所述导体层没有电介质粘合剂,由此将存在于所述衬底材料 的不同侧上的所述导电层彼此电附接。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法,其中某些构图的导体区域被保持为未被胶粘 或未被接合,然而保持这些构图的导体区域通过其至少一侧而附接,从而能够例如产生电 路、熔丝、连接导体、或穿透的随后可断裂部分。
10.将如上述权利要求中任一项所述的方法用于产生中间开口线圈、线圈天线、微带天 线、RFID叠层、或叠层内标签的用途。
11.一种叠层,包含导电电路图形、或叠层的一部分,其中i)每个导电电路图形(3a)和 衬底材料(1)通过粘合剂图形(2)或其他接合而互连,所述粘合剂图形(2)或其他接合使 其大小和形状与所述导电电路图形的主轮廓几乎匹配,其特征在于, )所述导电电路图形使其诸如细线路和细线路间间隔的内部精确图形布局通过去除 所述导电材料而在所述粘合剂层或其他接合的顶部上构图,从而所述电路图形的细线路间 间隔可具有所述接合的残余物;以及iii)在所述导电电路图形的主轮廓的外部,所述衬底材料基本上没有粘合剂或其他接 合,所述粘合剂或其他接合将除了所述主轮廓的边缘区域之外的所述导电电路图形连接到 所述衬底材料。
12.如权利要求11所述的叠层,其特征在于,所述叠层还包括附加层,所述附加层以如 下方式被附接作为所述叠层的一部分,以便所述附加层的与所述衬底材料(1)和所述导电 区域(3a)的叠层基本上没有粘合剂层(2)的残余物,所述粘合剂层(2)将可能除了在所述 导电图形(3a)周围或之间的窄区域之外的所述导电电路图形连接至所述衬底材料。
13.如权利要求11所述的叠层,其中所述叠层使其衬底材料具有至少一个孔或具有在 所述叠层的边缘处存在的区域,并且通过所述孔和所述边缘区域,至少两个导电层被电互 连,以在所述导电层之间建立电接触。
全文摘要
一种用于制造以导电图形为特征的电路板的方法,该方法包括以下步骤i)选择性地将诸如金属箔的导电层(3)附到衬底材料(1),以便通过接合(2)将诸如金属箔的导电层(3)的一部分附到衬底材料(1),该部分包括用于最终产品的期望区域(3a)以及在最终产品的导电区域之间的窄区域(3c),并且以这样的方式使得例如金属箔的导电层(3)的希望去除的更扩展的区域(3b)基本上保持为不附接到衬底材料,以便可去除的区域(3b)通过不大于在随后的步骤ii)中要被构图的其边缘部分以及可能地通过在步骤iii)之前排除了可去除的区域的释放的部位而与衬底材料(1)附接;ii)通过材料的去除而从在期望的导电区域(3a)之间的窄间隙以及从以固体状态可去除的区域(3b)的外周来构图诸如金属箔的导电层(3),以建立导体图形;iii)在步骤ii)的过程期间从可去除的区域的外周去除的导电层的边缘区域不再保持通过可去除的区域(3b)的边缘而与衬底材料附接的所述可去除的区域(3b)之后,以固体状态从诸如金属箔的导电层(3)去除未被附到衬底材料(1)的可去除的区域(3b)。
文档编号B32B38/10GK101980870SQ200980110823
公开日2011年2月23日 申请日期2009年3月25日 优先权日2008年3月26日
发明者T·马蒂拉 申请人:泰克诺玛公司
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