天線的連續製作方法

2023-05-27 17:47:21 1

專利名稱：天線的連續製作方法
天線的連續製作方法
技術領域：
本發明是關於一種天線的連續製作方法，具有可連續生產、低成本、無製程與環境汙染等特性，且成品接收效能近100%。背景技術：
傳統的天線製作方法，是利用衝制金屬片所形成的天線導體迴路，之 後再以手工貼合於塑料介電材料上，不僅耗時、增加產品成本外，也同時 增加天線產品的重量。在高頻天線的使用上，其電磁訊號僅穿透天線導體 迴路的表面深度約數微米，實不需要使用太厚的金屬片來製作天線導體回 路，因此傳統的天線製作方法不僅增加天線產品的重量，更造成產品成本 的提高以及資源的浪費。另一方面，射頻識別電子標籤(RFID Tags)或稱收發器(Transponders) 或稱鑲嵌物(Inlays),是包含了積體電路晶片與無線天線線路，其中無線 天線的製造方法，目前大都採用導電銀膠或導電銅膠印刷、蝕刻(Etching) 銅箔、化學鍍銅(Electroless C叩per Plating)等製造方式來製作天線線 路，可參考中國臺灣專利申請案號第093115525，即是利用化學蝕刻方式而 形成天線。採用導電銀膠印刷線路，不僅成本昂貴，而且良率不高，成品 的接收效能只約50%;採用導電銅膠印刷線路，成本雖然較低，但良率低， 且成品的接收效能僅約40%;採用蝕刻製作線路，良率非常高，成品的接收 效能近100%，但是造成環境汙染，且成本昂貴；化學鍍銅製作線路，良率 亦不差，成品的接收效能約90%，但是會造成環境汙染，且成本昂貴。
發明內容本發明的目的是在於提供一種天線的連續製作方法，具有可連續生產、 低成本、無製程與環境汙染的優點。 為了達到上述目的，本發明提供一種天線的連續製作方法，其步驟包 含步驟a、提供一導電基材；步驟b、提供一介電材料底材，並與導電基材結合形成一第一基材；步驟c、將天線導體迴路衝滾壓切割於第一基材上，並將非天線導體迴路部份的多餘導電材料分離後，形成一載有天線導體迴路的複合結構的第二基材；步驟d、可以再連續裁切該第二基材，形成單一 的天線。此外，亦可在形成第二基材後，於其上貼合晶片單元，再經封裝 形成一天線基材後，連續裁切該天線基材，形成載有晶片的單一天線標籤。 該晶片單元可僅為一積體電路晶片，並於其電極上預先施作錫球，可直接 貼合焊接於第二基材上；或該晶片單元為一高分子導電材料與積體電路晶 片的組合，於第二基材上先行貼合一高分子導電材料，再將積體電路晶片 貼合於其上，後經熱烤及封裝形成一天線基材，連續裁切該天線基材，形 成單一的天線標籤。本發明的另一種天線的連續製作方法，其步驟包含步驟a、提供一導 電基材並將天線導體迴路衝滾壓切割於導電基材上；步驟b、提供一介電材 料底材，並與導電基材結合形成一第一基材；步驟c、將非天線導體迴路部 份的多餘導電材料分離後，形成一第二基材；步驟d、及連續裁切該第二基 材，形成單一的天線。此外，亦可在形成第二基材後，於其上貼合晶片單 元，再經封裝形成一天線基材後，連續裁切該天線基材，形成載有晶片的 單一天線標籤。該晶片單元可僅為一積體電路晶片，並於其電極上預先施 作錫球，可直接貼合焊接於第二基材上；或該晶片單元為一高分子導電材 料與積體電路晶片的組合，於第二基材上先行貼合一高分子導電材料，再 將積體電路晶片貼合於其上，後經熱烤及封裝形成一天線基材，連續裁切 該天線基材，形成單一的天線標籤。綜上所述，本發明的天線的連續製作方法，其主要是提供一種可連續 生產、低成本、無製程與環境汙染的製作方法，由於使用衝滾壓切割導電 基材，使得天線導體迴路得以接近100%的狀態完整呈現，故其成品的接收 效能為近100%的高效能天線。本天線的連續製作方法，基本上採用巻式導 電基材與介電材料底材，經過連續線路塗膠、壓合、衝滾壓切割天線導體 迴路、巻起回收多餘導電材料後，即可經過裁切而成為天線的完成品。此 夕卜，還可於天線製作完成後進行裁切前，貼合施以錫膏亦或是高分子導電 材料的積體電路晶片，藉以使積體電路晶片與天線導體迴路產生電氣連接，
並於其上塗布保護膜或保護膠等封裝步驟，再經過裁切成為射頻識別電子 標籤的完成品。
圖h本發明較佳實施例的工作流程圖，其中I為第一較佳實施例；II 為第二較佳實施例。圖2:本發明第一較佳實施例的工作示意圖。 圖3:本發明第二較佳實施例的工作示意圖。圖4:本發明較佳實施例的工作流程圖，其中I為第三較佳實施例；II 為第四較佳實施例。圖5:本發明第三較佳實施例的工作示意圖。 圖6:本發明第四較佳實施例的工作示意圖。
具體實施方式為使本發明的製造方法與技術特徵能讓熟悉此項技術者更加明了 ，特 以實施例配合圖式詳加說明如後。請參閱圖1中的I與圖2，為本發明「一種天線的連續製作方法」的第 一較佳實施例的工作流程圖與工作示意圖。首先，在導電基材101上塗膠103後，隨即與一介電材料底材105進行貼合與壓合107的動作，從而形成 第一基材。其中，該導電基材101可為導電金屬或其合金所形成的薄膜， 如金、銀、銅、鋁、鎳、錫或其合金所形成的金屬膜；或是可採用將前述的可導電金屬或其合金以蒸鍍、水鍍或塗布於塑、橡膠膜的絕緣素材(如矽橡膠(Silicone)、氯丁橡膠(Ne叩rene)、 丁橡膠(NBR)、苯乙烯一丁 二烯橡膠(SBR)、壓克力(Acrylic)、聚乙烯(PE)、熱可塑性橡膠(TPE)、 聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等)上所形成的導電材料。介電材料底材105 可為聚乙烯(Polyethylene, PE)或聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC) 或聚丙烯(Polypropylene, PP)或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate， PET)或ABS樹月旨(Acrylonitrile Butadiene Styrene， ABS) 或聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或ABS樹脂與聚碳酸酯的混合物或紙。 此外，於導電基材101上塗膠103，可利用網印塗膠或噴塗方式僅將天線導
體迴路塗布於導電基材101上，使得導電基材101的天線導體迴路部份與介電材料底材105膠合結合成一體；或是選擇粘性較低的塗料全面塗布於 導電基材101上，以利後續回收多餘導電材料203的程序。同理，亦可將 前述兩種塗膠方式施作於介電材料底材105上，再與導電基材101進行壓 合107的動作，從而形成第一基材。隨後，於第一基材的導電基材101上衝滾壓切割天線導體迴路201，該 衝滾壓切割天線導體迴路201可用衝型模衝切，或是利用圓形刀模滾切而 成。於衝滾壓切割天線導體迴路201時，可以完全貫穿導電基材IOI，使得 天線導體迴路與多餘導電材料完全切割開；亦或是部份貫穿導電基材101， 使得天線導體迴路與多餘導電材料仍有部分連接一起。之後，利用巻帶機 回收多餘導電材料203，形成載有天線導體迴路的複合結構的第二基材。當 天線導體迴路與多餘導電材料仍有部分連接一起時，該連接之處應少且細 小，只需略施些許外力即可將多餘導電材料與天線導體迴路輕易分離，以 免回收多餘導電材料203時破壞天線導體迴路的結構或使得天線導體迴路 與介電材料底材105脫離。此時第二基材是介電材料底材105上具有天線導體迴路，如經裁刀機 連續裁切401後，即可形成單一的天線單元。為達本發明的連續製作天線 的目的，可讓介電材料底材105透過傳輸機構以連續往前輸送或間歇式往 前輸送並與導電基材101形成第二基材，從而第二基材亦可以連續往前輸 送或間歇式往前輸送且藉由裁刀機連續裁切401製作出天線單元。在連續 裁切401的步驟中，最需克服定位的問題，如以間歇式往前輸送時，即可 預設定位距離，每次往前推送固定距離，即可簡單解決定位問題。如以連 續往前輸送時，亦可於介電材料底材105的兩側邊加設定位孔，使得傳輸 機構透過在介電材料底材105上的定位孔穩定地往前輸送介電材料底材 105，便可於連續往前輸送時解決定位問題。請參閱圖1中的II與圖3，為本發明的第二較佳實施例。當第二基材 製作完成後，於第二基材上先行設置一晶片單元301，並加以封裝303形成 天線基材，再經裁刀機連續裁切401後，即可形成單一的天線標籤。其中 該晶片單元301可僅具有一積體電路晶片，並在該積體電路晶片的電極上 預先施作錫球，便可直接貼合焊接於第二基材的天線導體迴路上。另外， 該晶片單元301除具有一積體電路晶片外，還可包含一高分子導電材料，
於施作時先在第二基材上設置該高分子導電材料，接著貼合該積體電路晶 片，從而使得該高分子導電材料介於第二基材與及積體電路晶片間，之後 再施加熱烤藉以達到第二基材上的天線導體迴路與積體電路晶片間的電氣接合。其中，該高分子導電材料可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film, ACF)或為異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste, ACP)。 至於裁切與定位問題同前所述，因此不再贅述，只不過於第二實施例中， 傳輸機構一樣可傳輸介電材料底材105或第二基材或天線基材，藉以解決 定位及穩定傳輸的問題。請參閱圖4中的I與圖5,為本發明「一種天線的連續製作方法」的第 三最佳實施例的工作流程圖與工作示意圖。首先，在導電基材501上衝滾 壓切割天線導體迴路503，該衝滾壓切割天線導體迴路503可用衝型模衝切， 或是利用圓形刀模滾切而成。於衝滾壓切割天線導體迴路503時，是部份 貫穿導電基材501，使得天線導體迴路與多餘導電材料間仍有部分連接一 起，且該連接之處應少且細小，因此只需略施些許外力即可將多餘導電材 料與天線導體迴路輕易分離，以免後續於回收多餘導電材料601時破壞天 線導體迴路的結構或使得天線導體迴路與介電材料底材505脫離。該導電 基材501可為導電金屬或其合金所形成的薄膜，如金、銀、銅、鋁、鎳、 錫或其合金所形成的金屬膜；或是可採用將前述的可導電金屬或其合金以 蒸鍍、水鍍或塗布於塑、橡膠膜的絕緣素材(如矽橡膠(Silicone),氯丁 橡膠(Neoprene)、 丁橡膠(NBR)、苯乙烯一丁二烯橡膠(SBR)、壓克力(Acrylic)、聚乙烯(PE)、熱可塑性橡膠(TPE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET) 等)上所形成的導電材料。待導電基材501經衝滾壓切割天線導體迴路503後，隨即與一經過塗 膠507的介電材料底材505進行貼合與壓合509的動作，從而形成第一基 材。介電材料底材505可為聚乙烯(Polyethylene, PE)或聚氯乙烯 (Polyvinyl Chloride, PVC)或聚丙烯(Polypropylene, PP)或聚對苯二 甲酸乙二酉旨(Polyethylene Ter印hthalate， PET )或ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene， ABS)或聚碳酸酉旨(Polycarbonate, PC)或ABS樹脂與聚碳酸酯的混合物或紙。此外，於介電材料底材505上 塗膠507,可利用網印塗膠或噴塗方式僅將天線導體迴路塗布於介電材料底 材505上，使得介電材料底材505的天線導體迴路部份與導電基材501膠10合結合成一體；或是選擇粘性較低的塗料全面塗布於介電材料底材505上， 以利後續回收多餘導電材料601的程序。同理，亦可將前述兩種塗膠方式 施作於經衝滾壓切割天線導體迴路503後的導電基材501上，再與介電材 料底材505進行壓合509的動作，從而形成第一基材。隨後，利用巻帶機回收多餘導電材料601，形成載有天線導體迴路的復 合結構的第二基材。此時第二基材是介電材料底材505上具有天線導體回 路，如經裁刀機連續裁切801後，即可形成單一的天線單元。為達本發明 的連續製作天線的目的，可讓介電材料底材505透過傳輸機構以連續往前 輸送或間歇式往前輸送並與導電基材501形成第二基材，從而第二基材亦 可以連續往前輸送或間歇式往前輸送且藉由裁刀機連續裁切801製作出天 線單元。至於裁切與定位問題同前所述，因此不再贅述，只不過於第三實 施例中，傳輸機構一樣可傳輸介電材料底材505或第二基材，藉以解決定 位及穩定傳輸的問題。請參閱圖4中的II與圖6，為本發明的第四較佳實施例。當依前述的 第二基材製作完成後，於第二基材上先行設置一晶片單元701，並加以封裝 703形成天線基材，再經裁刀機連續裁切801後，即可形成單一的天線標籤。 其中該晶片單元701可僅具有一積體電路晶片(IC)，並在該積體電路晶片 的電極上預先施作錫球，便可直接貼合焊接於第二基材的天線導體迴路上。 另外，該晶片單元701除具有一積體電路晶片外，更可包含一高分子導電 材料，於施作時先在第二基材上設置該高分子導電材料，接著貼合該積體 電路晶片，從而使得該高分子導電材料介於第二基材與及積體電路晶片間， 之後再施加熱烤藉以達到第二基材上的天線導體迴路與積體電路晶片間的 電氣接合。其中，該高分子導電材料可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film, ACF)或為異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste, ACP)。至於裁切與定位問題同前所述，因此不再贅述，只不過於第四實施 例中，傳輸機構一樣可傳輸介電材料底材505或第二基材或天線基材，借 以解決定位及穩定傳輸的問題。綜上所述，本發明的天線的連續製作方法，為高效能、連續、低成本、 無汙染的製造天線方法，該方法所完成的天線因為可精確製作，故具有近 100%的接收效能，且具有可連續生產、低成本、無製程與環境汙染等特性。 本天線的連續製作方法，採用導電基材與介電材料底材，經過連續的線路 塗膠、壓合、衝滾壓切割天線導體迴路、巻起回收多餘導電材料而將天線 導體迴路製成於介電材料底材上而形成一個載有天線導體迴路的複合結構層，其後便可連續裁切完成天線成品。亦可於此載有天線導體迴路的複合結構層上設置晶片單元並經封裝後裁切為天線標籤(Tags)或稱收發器 (Transponders)或稱鑲嵌物(Inlays)的成品。本發明所揭示的實施方式乃是為了方便說明本發明，並非用以限制本 發明的範圍，凡藉由本發明的說明書而了解此一技藝者，所作的修改在不 脫離本發明的精神，均應視為本發明的相似結構，為本發明的申請專利範 圍所涵蓋。主要元件符號說明10， 50 —形成第一基材 30， 70 —形成天線基材 101， 501 —導電基材 105， 505—介電材料底材 201， 503—衝滾壓切割天線導 203， 601 —回收多餘導電材料 301， 701 —晶片單元 401， 801—裁切20， 60 —形成第二基材40， 80—裁切成天線單元(標籤)103， 507 —塗月交 107， 509 —壓合 迴路303， 703—封裝
權利要求
1.一種天線的連續製作方法，其特徵在於包含以下步驟步驟a提供一導電基材；步驟b提供一介電材料底材，並與導電基材結合形成一第一基材；步驟c將天線導體迴路衝滾壓切割於第一基材上，並將非天線導體迴路部份的多餘導電材料分離後，形成一第二基材；及步驟d連續裁切該第二基材，形成單一的天線。
2. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該導電基材可為導電金屬或其合金所形成的薄膜，如金、銀、銅、鋁、鎳、錫或其合金所形成的金屬膜；或是將可導電金屬或其合金以蒸鍍、水鍍、或塗布 於塑、橡膠膜的絕緣素材(如矽橡膠(Silicone)、氯丁橡膠(Neoprene)、 丁橡膠(NBR)、苯乙烯一丁二烯橡膠(SBR)、壓克力(Acrylic)、聚乙烯 (PE)、熱可塑性橡膠(TPE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等)上所形成 的導電材料。
3. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介電材 料底材與導電基材以膠合方式結合而形成第一基材。
4. 如權利要求3所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該膠合方 式是採用網印塗膠或噴塗方式塗布天線導體迴路，使得導電基材的天線導 體迴路部份與介電材料底材膠合結合成一體。
5. 如權利要求3所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該膠合方 式是全部塗膠，使得導電基材與介電材料底材全部膠合結合成一體。
6. 如權利要求4或5所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該塗 膠可擇一塗布於介電材料底材或導電基材上。
7. 如權利要求3所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介電材料底材與導電基材膠合後，經壓合方式形成第一基材。
8. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介電材料底材可為聚乙烯(Polyethylene, PE)或聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)或聚丙烯(Polypropylene, PP)或聚對苯二甲酸乙二酯(PolyethyleneTer印hthalate, PET)或ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene， ABS) 或聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或ABS樹脂與聚碳酸酯的混合物或紙。
9. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該天線導 體迴路衝滾壓切割是施加於導電基材上。
10. 如權利要求9所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該天 線導體迴路衝滾壓切割是完全貫穿導電基材。
11. 如權利要求9所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該天 線導體迴路衝滾壓切割是部分貫穿導電基材。
12. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該多餘導電材料是以滾帶機構巻起回收。
13. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該第二基材上還可設置一晶片單元，並加以封裝形成天線基材。
14. 如權利要求13所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該晶片單元包含一積體電路晶片(ic)。
15. 如權利要求14所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該積體電路晶片的電極上預先施作錫球，可直接貼合焊接於第二基材上。
16. 如權利要求14所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該晶片單元還可包含一高分子導電材料，且該高分子導電材料介於第二基材與 及積體電路晶片間，並施以熱烤以達到第二基材與積體電路晶片間的電氣 接合。
17. 如權利要求16所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該高分子導電材料可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film, ACF) 或為異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste, ACP)。
18. 如權利要求1或13所述的天線的連續製作方法，其特徵在於-該介電材料底材或第二基材或天線基材可擇一或全部以一傳輸機構以連續 往前輸送或間歇式往前輸送。
19. 如權利要求1所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該連 續裁切是以裁刀機進行裁切。
20. —種天線的連續製作方法，其特徵在於包含以下步驟 步驟a提供一導電基材並將天線導體迴路衝滾壓切割於導電基材上；步驟b提供一介電材料底材，並與導電基材結合形成一第一基材； 步驟C將非天線導體迴路部份的多餘導電材料分離後，形成一第二基 材；及步驟d連續裁切該第二基材，形成單一的天線。
21. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該導電基材可為導電金屬或其合金所形成的薄膜，如金、銀、銅、鋁、鎳、錫或其合金所形成的金屬膜；或是將可導電金屬或其合金以蒸鍍、水鍍、或 塗布於塑、橡膠膜的絕緣素材(如矽橡膠(Silicone)、氯丁橡膠(Neoprene)、 丁橡膠(NBR)、苯乙烯一丁二烯橡膠(SBR)、壓克力(Acrylic)、聚乙烯 (PE)、熱可塑性橡膠(TPE)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等)上所形成 的導電材料。
22. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該天 線導體迴路衝滾壓切割是部分貫穿導電基材。
23. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介 電材料底材與導電基材以膠合方式結合而形成第一基材。
24. 如權利要求23所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該膠 合方式是採用網印塗膠或噴塗方式塗布天線導體迴路，使得導電基材的天 線導體迴路部份與介電材料底材膠合結合成一體。
25. 如權利要求23所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該膠 合方式是全部塗膠，使得導電基材與介電材料底材全部膠合結合成一體。
26. 如權利要求24或25所述的天線的連續製作方法，其特徵在於: 該塗膠可擇一塗布於介電材料底材或導電基材上。
27. 如權利要求23所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介 電材料底材與導電基材膠合後，經壓合方式形成第一基材。
28. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該介 電材料底材可為聚乙烯(Polyethylene, PE)或聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)或聚丙烯(Polypropylene, PP)或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate， PET)或ABS樹脂(Acrylonitrile Butadiene Styrene,ABS)或聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)或ABS樹脂 與聚碳酸酯的混合物或紙。
29. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該多餘導電材料是以滾帶機構巻起回收。
30. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該第二基材上還可設置一晶片單元，並加以封裝形成天線基材。
31. 如權利要求30所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該晶片單元包含一積體電路晶片(ic)。
32. 如權利要求31所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該積體電路晶片的電極上預先施作錫球，可直接貼合焊接於第二基材上。
33. 如權利要求31所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該晶片單元還可包含一高分子導電材料，且該高分子導電材料介於第二基材與 及積體電路晶片間，並施以熱烤以達到第二基材與積體電路晶片間的電氣接合。
34. 如權利要求33所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該高 分子導電材料可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film, ACF) 或為異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste, ACP)。
35. 如權利要求20或30所述的天線的連續製作方法，其特徵在於: 該介電材料底材或第二基材或天線基材可擇一或全部以一傳輸機構以連續 往前輸送或間歇式往前輸送。
36. 如權利要求20所述的天線的連續製作方法，其特徵在於該連 續裁切是以裁刀機進行裁切。
全文摘要
一種天線的連續製作方法，包含以下步驟步驟a提供一導電基材；步驟b提供一介電材料底材，並與導電基材結合形成一第一基材；步驟c將天線導體迴路衝滾壓切割於第一基材上，並將非天線導體迴路部份的多餘導電材料分離後，形成一第二基材；及步驟d連續裁切該第二基材，形成單一的天線。本發明具有可連續生產、低成本、無製程與環境汙染的優點。
文檔編號H01Q1/00GK101165967SQ20061013732
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月16日 優先權日2006年10月16日
發明者林肇聰, 林舜天 申請人:連展科技(深圳)有限公司