Método de fabricación de puentes eléctricos adecuados para fabricación en masa carrete a carrete.

Un método para fabricar carrete a carrete de puentes eléctricos o conductores eléctricos, en donde sobre un sustrato

(1) elaborado de material eléctricamente aislante se modela un patrón conductor (2) desde el material electroconductor, tal como lámina de metal, por lo menos una lengüeta de tira (3) elaborada de dicho material electroconductor, del cual un lado se adhiere al patrón conductor (2), se pliega sobre el área del patrón conductor (2) que se va a aislar eléctricamente desde la lengüeta de tira (3), y la lengüeta de tira (3) se conecta de forma electroconductora a otra parte predeterminada (5) del patrón conductor (2), caracterizado porque por lo menos una lengüeta de tira (3) elaborada de dicho material electroconductor no se adhiere al sustrato.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FI2012/050475.

Solicitante: Tecnomar Oy.

Nacionalidad solicitante: Finlandia.

Dirección: Verkkokuja 7 B Espoo 02230 FINLANDIA.

Inventor/es: MARTTILA, TOM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > COMPUTO; CALCULO; CONTEO > RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES... > Soportes de registro para utilización con máquinas... > G06K19/077 (Detalles de estructura, p. ej. montaje de circuitos en el soporte)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICAS ELECTRICAS NO PREVISTAS EN OTRO LUGAR > CIRCUITOS IMPRESOS; ENVOLTURAS O DETALLES DE REALIZACION... > Aparatos o procedimientos para la fabricación de... > H05K3/46 (Fabricación de circuitos multicapas)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Detalles de dispositivos semiconductores o de otros... > H01L23/538 (estando la estructura de interconexión entre una pluralidad de chips semiconductores situada en el interior o encima de sustratos aislantes)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS > DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS... > Procedimientos o aparatos especialmente adaptados... > H01L21/677 (para el transporte, p. ej. entre diferentes estaciones de trabajo)

PDF original: ES-2475200_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método de fabricación de puentes eléctricos adecuados para fabricación en masa carrete a carrete La invención se relaciona con la fabricación de puentes fabricados carrete a carrete de tableros de circuitos flexibles. Por medio del método de acuerdo con la invención se puede fabricar especialmente circuitos que comprenden una antena RFID.

Antecedentes de la invención En las antenas RFID y otros patrones conductores, a menudo se presenta la necesidad de conectar áreas conductoras de forma eléctrica con un denominado puente, entre cuyas áreas están otras áreas conductoras, desde las cuales no se puede formar un contacto eléctrico con el puente o a través del puente.

Una aplicación típica de la invención es una antena RFID similar a bobina, en donde ambos extremos de la antena se tienen que conectar a los terminales de un pequeño microchip. Cuando la antena se fabrica en configuración plana de lámina de metal sobre un sustrato, un extremo de la bobina de antena permanece dentro de la bobina y el otro fuera de la bobina. El microchip es tan pequeño que la distancia entre los extremos de la bobina de antena es mayor por orden de magnitud que la distancia entre los terminales del microchip. En este caso se necesita un puente que cruce sobre la bobina por medio del que se crea un contacto eléctrico desde un extremo de la bobina de antena plana a través de los otros giros de la bobina de antena de tal forma que los terminales del pequeño microchip se pueden conectar a la estructura formada por la bobina de antena en sí misma y el puente en el exterior, o normalmente en el interior, de la bobina. La descripción adelante se relaciona con esta aplicación típica, pero el método también es aplicable a otros usos.

Técnica anterior y problema a ser resuelto En este momento hay dos alternativas para hacer los puentes: 1) En la parte superior de los giros conductores que se van a cruzar, u otras áreas que se van a cruzar, se imprimen con barniz aislante que se endurece. En el barniz aislante se imprime un patrón más largo que se extiende tan lejos sobre las áreas que se van a conectar con la tinta de impresión conductora que se endurece. Especialmente la tinta de impresión conductora que contiene plata es muy costosa y, adicionalmente, su electroconductividad es claramente peor que aquella de la lámina que genera mayor resistencia a través del puente. La resistencia mecánica de la estructura también es relativamente pobre. 2) de la lámina se fabrica - hoy al grabar el laminado recubierto con lámina en ambos lados - un patrón conductor también en el lado posterior del sustrato. Los patrones conductores en diferentes lados del sustrato, que se dirigen el uno al otro - en un lado de la antena actual, en el otro el puente – se conectan por medio de las denominadas conexiones plegadas a través del sustrato. Hacer el patrón conductor en ambos lados del sustrato aumenta los costes de forma notable y las conexiones plegadas se fabrican mecánicamente con una herramienta de punzón que se tiene que ajustar por separado para cada modelo de antena y es sensible y costosa. Adicionalmente, este tipo de laminado requiere otra capa protectora adicional en el producto terminado de tal manera que el puente no permanecerá visible y susceptible a daños.

El documento WO2006/008167A1 describe el preámbulo de la reivindicación 1.

De las publicaciones de patente de la técnica anterior se pueden mencionar los documentos DE 10052517 A1, US6549176B2 y JP2001326517A en los que se utiliza un corte de lengüeta de tira a través de la totalidad del sustrato. El puente, en este caso, se forma al plegar la capa conductora y el sustrato lo que requiere que el sustrato se hagan en una etapa de proceso separado agujeros o incisiones alineadas de forma precisa con el patrón conductor. En razón a que se incluye el sustrato, el elemento plegable también es considerablemente grueso y sólido, lo que significa que el plegado requiere herramientas de trabajo pesado para agarrar la parte que se va a plegar, que son extremadamente difíciles de implementar, especialmente en una fabricación de carrete a carrete rápida, adicionalmente a lo cual, cuando cambia el modelo de antena, siempre tiene que estar alineado con exactitud de acuerdo a donde los pliegues están en la red Después de plegar, las superficies conectadas eléctricamente están de forma inconveniente entre dos capas de sustrato, lo que deja fuera muchos métodos ventajosos en la fabricación de carrete a carrete, tales como soldadura por puntos ultrasónica y con láser. Desde el punto de vista del producto final, la duplicación del grosor de la placa de circuito provocada por el puente es un problema significativo y en muchos casos, tales como en tarjetas inteligentes, no se puede permitir. Adicionalmente, el agujero que se forma en el sustrato en el puente es perjudicial y no se puede dejar en la superficie del producto terminado, sino que se requiere una capa protectora adicional, y los agujeros además deterioran la fiabilidad y la durabilidad del producto terminado cuando el producto normalmente se dobla en uso.

La patente US7071422B2 describe un método, en donde una lengüeta de tira no adherida al sustrato se hace pasar a través de las aberturas con aleta elaboradas en el sustrato primero en la parte posterior y luego de vuelta hacia el lado conductor y finalmente se conecta a la terminación del microchip. La publicación no describe cómo se puede

fabricar la lengüeta de tira ni cómo se puede llevar a cabo el paso de la lengüeta de tira delgada que es extremadamente sensible a la manipulación mecánica en la fabricación en masa de carrete a carrete, ya que incluso en condiciones de laboratorio, abrir las aberturas de aleta y pasar la lámina a través sin romper la lámina o por lo menos arrugar es extremadamente difícil y lento. Desde el punto de vista del producto final, la lengüeta de tira conductora en el lado posterior del sustrato y las aberturas de aleta en el sustrato requieren una capa protectora adicional, y además los agujeros de la aleta deterioran la fiabilidad y durabilidad del producto terminado cuando el producto normalmente se dobla en uso.

En la patente del solicitante FI 121592 B se describe un método que utiliza la laminación selectiva, es decir, pegado modelado entre el sustrato y la lámina de metal, y en donde la lámina de metal se modela después de laminación selectiva en la forma deseada. En relación con este método es fácil de producir una parte de patrón de lámina no adherida al sustrato, que se puede plegar, doblar y roscar con el fin de proporcionar diferentes soluciones de puente. Sin embargo, en las publicaciones no se describen ninguna solución aplicable industrialmente, ni ninguna de dichas soluciones está en uso, por medio de las cuales se puede fabricar un puente al utilizar este tipo de patrón no adherido al sustrato. Esto no es una tarea fácil, debido a que la lámina de metal utilizada es normalmente fina y se daña fácilmente, normalmente existen cientos de puentes por metro cuadrado, y este es un proceso donde a menudo la red se mueve de carrete a carrete y preferiblemente de forma continua. El objetivo de la invención es resolver este problema, es decir, proporcionar un método para fabricar puentes eléctricos adecuados para fabricación en masa de carrete a carrete, que utilizan partes de patrón de lámina no adheridas al sustrato.

Descripción de la invención Por medio del método de acuerdo con la invención, el puente se fabrica sobre el mismo o diferente lado del sustrato como el patrón conductor actual y su parte principal se forma por una lengüeta de tira de lámina adherida al patrón conductor actual pero no adherida al sustrato. Esto da la ventaja significativa de que no se requiere material adicional para... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para fabricar carrete a carrete de puentes eléctricos o conductores eléctricos, en donde sobre un sustrato (1) elaborado de material eléctricamente aislante se modela un patrón conductor (2) desde el material electroconductor, tal como lámina de metal, por lo menos una lengüeta de tira (3) elaborada de dicho material electroconductor, del cual un lado se adhiere al patrón conductor (2) , se pliega sobre el área del patrón conductor (2) que se va a aislar eléctricamente desde la lengüeta de tira (3) , y la lengüeta de tira (3) se conecta de forma electroconductora a otra parte predeterminada (5) del patrón conductor (2) , caracterizado porque por lo menos una lengüeta de tira (3) elaborada de dicho material electroconductor no se adhiere al sustrato.

2. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la lengüeta de tira se pliega sobre un patrón conductor (2) en el mismo lado del sustrato (1) y que el aislamiento eléctrico entre el patrón conductor (2) y la lengüeta de tira (3) se fabrica antes de plegar la lengüeta de tira con un material o tratamiento tal como impresión con barniz de aislamiento o pegado sobre el área (4) .

3. Un método como se reivindica en cualquiera de las anteriores reivindicaciones, en donde antes de plegar, la lengüeta de tira (3) se adhiere al mismo patrón conductor también en otro lugar diferente del lado alrededor del cual se pliega, o se adhiere al patrón conductor adyacente, u otra parte de la lámina adherida al sustrato o directamente al sustrato, y la lengüeta de tira (3) se separa antes de plegar o se pliega en relación con el plegado en otro lugar diferente del lado alrededor del cual se pliega.

4. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la forma y tamaño de la lengüeta de tira (3) se selecciona con el fin de que sea adecuado para plegado, y en donde la lengüeta de tira puede tener la forma incluso después de plegar ya sea de forma separada o en relación con procesamiento adicional.

5. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde las lengüetas de tiras de todos los patrones en la parte superior del sustrato son por lo menos paralelas, y preferiblemente paralelas con el movimiento de la red en la línea de producción, por lo cual el movimiento de la red se utiliza en el plegado de las lengüetas de tiras.

6. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde en el plegado la lengüeta de tira (3) utiliza, por ejemplo, succión, chorreado, cepillado, plegado del laminado alrededor de un rodillo, presionar la lengüeta de tira con un rodillo, varilla o resorte o una combinación de estos.

7. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el aislamiento eléctrico

(4) se proporciona entre la lengüeta de tira plegada y los conductores que permanecen bajo esta mediante impresión con barniz de aislamiento o pegamento aislante en las áreas deseadas, que también se puede utilizar para fijar la lengüeta de tira (3) a las áreas por debajo.

8. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la lengüeta de tira (3) se conecta a la parte (5) que se va a conectar con pegamento, pasta o cinta isotrópica o anisotrópicamente electroconductora, y por medio del que, si es necesario, la lengüeta de tira también se puede fijar al aislamiento (4) proporcionado sobre las áreas a ser atravesadas por el puente.

9. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde después de plegado, la lengüeta de tira (3) se conecta de forma electroconductora a otra parte predeterminada (5) del patrón conductor mediante soldadura por puntos, por ejemplo, con láser o ultrasonido, o la conexión se puede hacer por medio de una denominada conexión plegada.

10. Un método como se reivindica en la reivindicación 9, en donde el aislamiento también cubre las áreas (5) que se van a conectar y la lengüeta de tira (3) se conecta a la parte (5) que se va a conectar en tal una forma que la conexión penetra el aislamiento de los patrones conductores o el sustrato aislante.

11. Un método como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el puente terminado se cubre con una capa protectora, tal como barniz o una etiqueta adhesiva, que asegura que el puente permanezca en su lugar y, si es necesario, también evita la adherencia de los materiales utilizados en el puente en la superficie posterior del laminado cuando el laminado se enrolla en un carrete.

12. Un puente eléctrico de un antena de bobina de una etiqueta RFID, que se fabrica por un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y dicho puente de lengüeta de tira (3) se fabrica del material de lámina del área central de la antena de bobina y se pliega hacia afuera desde el área central de la antena de bobina y se conecta al área (5) del patrón conductor sobre la superficie externa de la bobina.