[發明專利]借助納米墨在塑料薄膜上制造導體結構

有效

• 申請號: 201080058557.0
• 申請日: 2010-10-19
• 公開（公告）號: CN102687601A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: A.維林
• 申請（專利權）人: 德國捷德有限公司
• 主分類號: H05K1/09
• 分類號: H05K1/09;H05K1/16
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

本發明的技術主題是一種制造層壓材料的方法，該層壓材料有至少兩個薄膜層和在薄膜層之間的至少一個導電的導體結構，其中，至少與導電的導體結構相鄰的薄膜層電絕緣以及可以熱層壓。本發明還有一個技術主題是借助按本發明的方法得到的有至少一個導電的導體結構的層壓材料。此外本發明的技術主題是，用按本發明的層壓材料制成的產品，如包括IC(集成電路)芯片和線圈例如用于扁平材料狀非接觸式數據載體的電子電路單元，以及設計為芯片卡的卡體或可集成在芯片卡內或其他扁平材料內的薄膜開關元件。

非接觸式數據傳輸具有越來越重要的意義，例如用于貨物檢驗和商品監控，表征不同種類的貨物以防偽造或偷盜，以及尤其還用于電子憑證。作為數據載體在這里例如有天線的IC芯片。這種芯片由多個電子構件組成，以及天線是導電層，典型地按線圈的形式?？梢宰x出儲存的數據并例如在顯示器上顯示或引起某種機械反應，例如釋放或阻斷通向某個建筑物區域的入口。人們期望非接觸式電路單元保持盡可能小和尤其扁平，為的是能將它以標簽的形式安置在物品表面上，或作為鑲嵌物(Inlett)能集成在卡片，例如憑證，或其他扁平物品的層壓結構內。

例如由EP0756244A2已知這種電路單元。公開的這種電路單元包括至少一個絕緣的基層，導電的扁平線圈處于它上面，以及包括一個集成電路，它的連接點直接或通過觸頭與線圈端導電連接或電容耦合。在絕緣的基層上交替地設置線圈層和絕緣層，其中，每個絕緣層有至少一個通孔，相鄰的線圈層通過它互相導電連接，或在這里相鄰的線圈層電容耦合，從而由各個線圈層形成一個線圈。線圈層優選地用導電漆印刷，或使用相應的掩膜進行噴鍍，或由處于基層上的導電層腐蝕后得到。其他已知的制造方法例如是，將形式上為導電層的線圈用熱沖壓法施加在基層上，或線圈由金屬薄膜或導電層塑料薄膜沖壓得出并施加在基層上。

一種制造線圈層和其他導體結構優選的方法是無腐蝕的絲網印刷法，其中印刷含導電材料的印刷膏。在印刷后基層進行熱處理，以去除印刷膏的揮發性成份。

往往還希望電子功能元件，如芯片模塊能活化或鈍化，亦即接通和斷開。為此目的，已知薄膜開關元件或薄膜觸摸開關。為了制造薄膜開關元件，多個在它們之間應構成一個開關觸點的薄膜層彼此層疊和互相粘結。在這里，在兩個導電的開關薄膜(接觸薄膜)之間設置一個有孔的電絕緣中間薄膜，它用作定距器和在薄膜開關元件的靜止狀態防止這些接觸薄膜接觸。因此中間薄膜造成薄膜開關元件在靜止狀態打開。通過在兩個接觸薄膜中至少一個上在中間薄膜孔所在區域內施加壓力，使該接觸薄膜變形并在兩個接觸薄膜之間建立電接觸。若不再施加壓力，接觸薄膜由于其彈性重新具有其原始的形狀。由此解除兩個接觸薄膜之間的電接觸。因此薄膜開關元件僅在兩個接觸薄膜中至少一個上施加壓力期間閉合導體電路，以及在消除壓力時重新將它打開。

通過導電的導體結構建立“開關”的開關薄膜之間的接觸以及開關與功能元件的連接。這些結構可以按與上述扁平線圈相同的方式制造，在這里優選采用印刷制造技術。

特別優選的是，為了制造導體結構，如印制導線、導電面和接觸面，使用含金屬粒子的膏，例如含銀粒子的銀導電膏，將它印刷在薄膜上。在這里產生的問題是，適用于集成在芯片卡內或適用于薄膜鍵盤或其他扁平物品的電路單元和薄膜開關元件，通常由塑料薄膜組成，也就是說，導體結構必須制在塑料薄膜上，而且在這里的薄膜往往很薄，它們的厚度在約50μm至30μm的范圍內。然而這種塑料薄膜在較高的溫度下傾向于翹曲變形、成波形以及在最糟糕的情況下傾向于皺縮。這些性質限制了在塑料薄膜上制造扁平導體結構的可能性。借助含金屬粒子的導電膏印刷的結構，只能在適度的溫度下干燥，對于常用的基層薄膜，例如PVC，在最高為50℃的溫度下干燥。

構成導體結構的金屬粒子在這種溫度下不能發生燒結。其結果是，與實體的金屬導體結構相比電導率差，以及為了達到可接受的電導率需要高的金屬耗費。因為導體結構優選地用貴金屬，如銀制造，所以高的金屬耗費同時還造成高的成本。盡管如此，仍需要改善已達到的電導率。采用銀導電膏在最有利的情況下可以達到實體銀電導率的約十分之一，通常情況下小得更多，大約為實體銀電導率的二十分之一。

因此存在需求，需要一種改進的用于制造電導體結構的方法，電導體結構用于電子電路單元以及其他可集成在扁平材料內，例如芯片卡內，含有導電的導體結構的元件。

因此本發明的目的是提供一種方法，它可以在非形狀熱穩定的基層上，如塑料薄膜上，制成扁平的導體結構。

本發明的目的也在于提供一種方法，借助該方法能夠不復雜地和廉價地形成導體結構。