[發(fā)明專利]帶有印刷元件的分層結(jié)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680016692.2
• 申請(qǐng)日: 2006-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN101375647A
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·J·佩納茨;S·F·奎德勒恩;D·G·希彌;J·P·麥克道格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 艾維索股份有限公司
• 主分類號(hào): H05K1/14
• 分類號(hào): H05K1/14;G06F3/02
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 李玲

相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考

本申請(qǐng)要求于2005年4月11日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)第60/670,076的優(yōu)先權(quán)。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶有內(nèi)建電子功能的薄型分層結(jié)構(gòu)，例如顯示器以及用于驅(qū)動(dòng)該顯示器的關(guān)聯(lián)電子器件。該顯示器和/或在該結(jié)構(gòu)中的其他功能元件通過印刷工藝形成。

發(fā)明背景

塑料層疊卡工業(yè)依賴熱層疊工藝制造信用卡、識(shí)別卡、忠誠卡和其他含信息的平面權(quán)標(biāo)。這一工藝在于將具有諸如不透明、圖形和保護(hù)層之類的各種功能的多層塑料片層疊在一起來得到完成的堆疊組合。各層可以是不透明的或者透明的，并且可以含有諸如磁條的功能元件。一旦期望的各層已經(jīng)被組裝，該組裝體就經(jīng)歷熱壓將各層熔融在一起以形成一連續(xù)結(jié)構(gòu)。正如從大多數(shù)皮夾和錢包中顯示的那樣，已經(jīng)制造出上億張卡來滿足各種需要。在許多情況下卡的提供都不單獨(dú)收費(fèi)，以使得供應(yīng)商能夠得知其花費(fèi)。

典型的組裝件由中心層、通常被預(yù)先印刷的前圖形層和后圖形層、磁條、以及提供光澤并保護(hù)印刷圖形的透明保護(hù)層組成。通常在該結(jié)構(gòu)中還包括諸如全息圖的安全功能件。智能卡則通過在層疊之后添加微處理器和芯片來制造，其中上述添加是由研磨一凹進(jìn)部分并安裝集成芯片板和集成電路來實(shí)現(xiàn)的。IC在需要時(shí)可以附至天線，以允許IC能夠以無接觸的方式經(jīng)由RF通信。用于現(xiàn)有熱層疊卡的優(yōu)選材料包括用聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯、聚碳酸酯、聚酯以及熔化溫度在110℃到190℃之間的其他合適塑料制成的層。

用于制卡的熱層疊工藝代表了全球范圍內(nèi)主流的安裝卡產(chǎn)能。已經(jīng)開發(fā)出諸如依賴粘合劑粘合的冷層疊之類的其他工藝，但是這些工藝也僅在有限的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。任何新的卡結(jié)構(gòu)如果能與現(xiàn)有的熱層疊工藝相兼容就更為有用。

所完成層疊卡的期望屬性包括高光澤、不失真的圖形以及均勻平滑的表面。此外，對(duì)于金融交易卡和識(shí)別卡而言，該結(jié)構(gòu)還必須符合ISO標(biāo)準(zhǔn)。有關(guān)卡的ISO標(biāo)準(zhǔn)定義了各種性能要求，諸如溫度和防潮能力、柔性、層疊完整性、平坦度以及物理尺寸。識(shí)別卡的應(yīng)用范圍將決定卡的物理特性。卡的物理特性(ID-1、ID-2和ID-3)在ISO/IEC?7810：2003識(shí)別卡-物理特性中有所描述。對(duì)帶磁條、集成電路或光學(xué)存儲(chǔ)器的卡的測試在ISO/IEC?10373識(shí)別卡-測試方法中有所描述。對(duì)集成電路卡內(nèi)觸點(diǎn)的要求則適用ISO/IEC?7816-1識(shí)別卡-帶觸點(diǎn)的集成電路卡。有關(guān)凸印字符的規(guī)范則在ISO/IEC?7811-1：2002識(shí)別卡-紀(jì)錄技術(shù)-第1部分：凸字中給出。ISO?7813陳述了金融交易卡需要達(dá)到的要求。而ISO/IEC?7501適用于機(jī)器可讀旅行文檔，諸如護(hù)照和簽證。另一種識(shí)別卡是適用ISO/IEC?15457的柔性薄卡(TFC)。其他相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)在附錄A中表述。所有這些標(biāo)準(zhǔn)都合并在此作為參考。

在熱層疊之前并入諸如集成電路(IC)、天線、電池、顯示器、開關(guān)和其他電路的電子部件會(huì)在該熱層疊工藝完成時(shí)帶來極大的困難。主要的困難是由不同部件的各種高度以及所使用材料的各種熱傳導(dǎo)特性所造成的。除非上述問題被充分解決，否則對(duì)電子部件放置其內(nèi)的待層疊各層執(zhí)行熱層疊工藝將會(huì)導(dǎo)致表面缺陷、對(duì)內(nèi)部部件不可接受的扭曲或損壞。

RFID天線和它們的芯片已預(yù)先并入熱層疊卡。銅線、蝕刻金屬或印刷銀之一的天線通常可以連接至小型IC，該小型IC被提供為一嵌入物并作為離散層被夾在該結(jié)構(gòu)中。熱層疊工藝對(duì)RFID產(chǎn)生可接受的結(jié)果，因?yàn)槟軌驅(qū)C限制在一個(gè)較小的區(qū)域并且能夠?qū)⑻炀€做的很薄。然而更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)會(huì)由于各部件的數(shù)量和大小以及要達(dá)到的視覺和ISO質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)而難以產(chǎn)生可讓人接收的結(jié)果。

用來將電子部件并入卡內(nèi)的其他方法涉及通過諸如研磨之類的機(jī)械手段形成空腔。這類方法中的一種是研磨卡核芯以產(chǎn)生一個(gè)用來容納電子部件的空腔。在放置了各部件之后，就添加灌注液體至多余研磨區(qū)以使該結(jié)構(gòu)變平。該方法相對(duì)較慢，生產(chǎn)成本高，并且相比于簡單的層疊方法需要更多的制造工藝。

已經(jīng)提出了多種方法用以實(shí)現(xiàn)將更精細(xì)的電子部件并入卡結(jié)構(gòu)的期望。德文參考Patentschrift?DE?19923138C1以及Offenlegungsschrift?DE?10219306A1教示了一種在其中通過利用在隨后要被熱層疊以熔融各層的寬松膜來構(gòu)建含有電子部件的分離結(jié)構(gòu)的方法。這種方法由于原始材料固有的可變性而難以大量實(shí)現(xiàn)并且在制造過程中還需要比層疊多得多的額外步驟來實(shí)現(xiàn)期望的結(jié)果。使用分隔結(jié)構(gòu)安裝各電子部件并在隨后添加離散層的這種方法不足以提供高效低成本地并入電子部件的可再生產(chǎn)手段。