用於製造電路板的方法、通過該方法獲得的電路板以及包括這種電路板的智慧卡與流程

2023-10-09 20:13:29 1

本發明涉及電路板領域，例如印刷電路板。這種印刷電路板例如可以是可彎曲的並被用來生產用於智慧卡的電子模塊。

背景技術：

使用用於智慧卡的電子模塊的例子來在下文中對本發明進行說明，但是本發明容易地可移用到不可彎曲的或者可彎曲的印刷電路板的其他應用。

智慧卡是眾所周知的並具有許多用途：信用卡、交通卡、身份證等等。

如圖1所示，智慧卡通常由不可彎曲的載片1組成，該載片由形成卡的主體的PVC、PVC/ABS或聚碳酸酯類型的塑料材料製成並具有槽4，單獨生產的電子模塊2併入所述槽4中。電子模塊2包括通常可彎曲的印刷電路板3，該印刷電路板配有電子晶片100(集成晶片)以及用於將來自所述晶片的數據傳輸到讀卡器(讀)或將來自該讀卡器的數據傳輸到所述卡(寫)的傳輸工具。這些數據傳輸工具可能為「接觸式」工具、「非接觸式」工具，或者當所述數據傳輸工具結合上述兩種工具時甚至可能為「雙重」工具。在「接觸式」智慧卡中，連接器5包括電氣連接到晶片100並與卡載片1的表面齊平的接觸區域15以用於通過電接觸與讀卡器連接。在「雙重」智慧卡中，除了連接器5，通常在卡體中還設有至少一個天線以用來與讀卡器非接觸連接。

在在先技術中，智慧卡模塊2通常由電介質基片形成，所述電介質基片在其側面6、7中的至少一面上覆有導電材料片，該導電材料片例如由例如銅、鋼或鋁的金屬或者這些金屬中的一種的合金構成。在其一些情況下形成電連接觸點區域15的導電路線15產生在該導電材料片中。廣泛地使用在在先技術中的電介質基片由複合材料(環氧玻璃)或塑料材料(PET、PEN、聚醯亞胺等等)製成。此類電介質基片通常是薄的(其厚度例如為100μm的量級)以便保持與用來製造電子模塊的卷式生產法相配的柔性。用於製造此類電路板的方法則包括，例如：

提供導電材料片，所述導電材料片因而具有第一主側面和第二主側面；

提供粘合材料層；

將導電材料層的主側面中的一個與所述粘合材料層接觸放置；以及

將所述導電材料片層壓到所述粘合材料層上。

電介質材料層通常被用作所述基片，但是所述粘合材料層在一定條件下可能足以自己形成電介質基片。當使用電介質材料層時，執行用所述粘合材料塗覆所述電介質材料層的一個主側面的步驟以便在所述電介質材料層上形成所述粘合材料層。然後將所述導電材料片與之前沉積在所述電介質材料層上的粘合材料層接觸放置，並且這樣形成的組件隨後被層壓。

對於某些應用，特別是在智慧卡的生產中，在所述導電材料片中切削或刻蝕出的空間中獲得可見的顏色可能是有利的。所述顏色可具有純粹的美學功能，但也可能遮蓋可能位於所述模塊下面且將在所述基片透明的情況下在形成於所述導電材料片中的觸點或者其他圖案之間可見的元件。

為此，已提出使用被染色的電介質基片，但被染色的基片不必符合他們的標準產品的基片供應商不情願增加他們產品的數量以便擴大提供給他們的客戶的調色板。

技術實現要素：

本發明的一個目的是克服這個缺點並提供簡單的裝置以用於在所述導電材料片中切削或刻蝕出的至少某些區域之間獲得許多可能的可見顏色。

因此根據本發明提出將著色劑(染料或顏料)添加到形成所述粘合材料層的粘合材料以便形成著色的或有色的粘合材料層。

在本文件中，各術語參照下文：

「染料」：在介質(在此情況下即為所述粘合材料)中可溶的材料，該「染料」被加到所述介質中(意思是染料溶入所述介質中)；

「顏料」：在介質(在此情況下即為所述粘合材料)中不可溶的材料，該「顏料」被加到所述介質中(意思是顏料分散在所述介質中)。

由於著色的粘合劑層緊挨著所述導電材料層，所述著色的粘合劑層的顏色在所述導電材料層中切削或刻蝕出的區域之間變得可見，例如在導電路線、觸點、圖案形成標誌等等之間變得可見。

該方法並不真正改變在先技術的方法。實際上，通常需要所述粘合材料層。特別地，該方法比其中在導電層的層壓和刻蝕之後將顏色加到刻蝕在所述導電層中的空間中的方法要簡單得多。

根據另一方面，本發明涉及一種電路板，所述電路板包括具有兩個主側面的導電材料片以及與該導電材料層的一個主側面相接觸的粘合材料層，著色劑被加到形成所述粘合材料層的粘合材料以便形成著色的粘合材料層。

根據另一方面，本發明涉及一種智慧卡，所述智慧卡包括卡體和槽，該槽被做在所述卡體中且自身包括電路板的電子模塊放在所述槽中，所述電子模塊具有與所述卡體的表面齊平的觸點並在其不被所述觸點佔據的表面的至少一部分上具有可見的顏色，該顏色由出現在所述觸點下面的粘合劑層中的著色劑產生並被加到粘合材料中以便形成著色的粘合材料層。

根據本發明的方法、電路板或智慧卡可能包括權利要求中提到的一個或其他特徵，無論是單獨的或是組合起來。

附圖說明

當閱讀詳細說明以及附圖時本發明的其他特徵和優點將變得明顯，其中：

圖1是示出旨在接收包括電路板的模塊的智慧卡的透視示意圖；

圖2a至圖2l按序圖示地示出用於製造電路板的示例性方法的各個步驟；並且

圖3是具有通過圖2a至圖2l所示方法獲得的模塊的示例性卡的示意圖。

具體實施方式

下面描述根據本發明的用於製造電路板的示例性方法。其屬於智慧卡的技術領域，但是正如已經提過的，於此描述的可能容易地移用到其他領域中的應用(RFID天線、LED等等)。

如圖1所示，智慧卡1包括模塊2。模塊2包括配有連接器5的可彎曲的電路板3以及晶片100。模塊2通常以插入做在卡1中的槽4中的分離元件的形式生產。

可彎曲的電路板3因此包括具有供晶片100連接的多個接觸區域15的連接器5。從可彎曲的電路板3的前側6(接觸側)示出可彎曲的電路板3(從上方)。並且也從其背側7或結合側示出(從下方)。這樣示出的可彎曲的電路板3與用於「接觸式」卡的可彎曲的單側電路板相對應。然而，其同樣地也可為例如用於「雙重「卡的可彎曲的雙側電路板。

圖2a至2l圖示地示出了示出了根據本發明的用於製造可彎曲的電路板3的示例性方法的各個步驟。

該方法包括以液體形式提供粘合材料或膠20(圖2a)。粘合材料20例如由(可能改良的)環氧樹脂構成。在此階段，粘合材料20的顏色為天然的亮黃色，並且是透明的。

在接下來的步驟中(圖2b)，預配製的粘合材料20通過添加著色劑、實際上的染料或顏料來著色。該著色劑可能將粘合材料20染成例如紅色、品紅、藍色、綠色、橙色、灰色、黑色等等。由此獲得被染色的粘合材料30。

染料的例子在下表中給出：

出現在粘合材料20中的用於所述染料的濃度在0.5-5phr(每百樹脂中份數)之間變化，即相對於出現在粘合材料20中的固態樹脂(因此沒有溶劑)而言著色劑的重量百分比在0.5％-5％之間。

所述著色劑也可能為顏料。那麼其可能為粉末狀顏料(或多種顏料的混合物)或者預分散顏料(同樣為一種或更多顏料)。

粉末狀顏料將分散在介質中。它們在所述介質中的濃度例如是在0.5-5phr之間。

預分散顏料表現為含有樹脂和/或溶劑、一種或更多中顏料、以及可能的分散劑、添加劑等等的產品的形式。這些預分散顏料的成分根據該產品自身和/或其製造商變化。預分散顏料由於它們僅須混入所述粘合材料中而易於使用。預分散顏料中的顏料的濃度可能廣泛地變化：例如按預分散顏料中顏料的重量計算10％-70％。

例如，Chromaflo是預分散顏料的供應商。Chromaflo的TemacolorTM EPRM15是紅色的預分散顏料。在20phr的濃度下使用時，其產生好的結果而不負面地影響所述粘合材料的性質。更一般地，預分散顏料在所述粘合材料中的濃度可能被設為在從1到50phr(甚至更大)之間變化。

可選地，所述著色劑佔所述粘合材料的0.5-50phr。

顏料和預分散顏料的其他例子在下表中給出：

提供用於形成基片50的電介質材料層40(圖2c)。該電介質材料40例如為環氧玻璃。該電介質材料40例如可能為灰色、黃色或白色。其厚度例如在100μm上下。

電介質材料層40接下來用在與圖2b相對應的步驟中獲得的著色的粘合材料30塗覆。粘合材料層40的厚度在乾燥之後例如在10-70μm之間，且更優選地在乾燥之後在10-50μm之間，其厚度例如為18±3μm。

在乾燥之後，由電介質材料層40和著色的粘合材料30構成的組件例如機械地通過衝壓一路穿通以便形成與連接井相對應的孔42，並且可能形成用於接收一個或更多電子元件的開口。

導電材料片60與粘合材料層30接觸放置(圖2f)。導電材料片60覆蓋孔42。由導電材料片60、著色的粘合材料層30以及電解質材料層40的組件被層壓。著色的粘合材料層30在爐中固化(圖2g)。

抗蝕圖案72經過光刻法，通過沉積、曝光(圖2g)並顯影光敏抗蝕劑70從而形成在導電材料片60上(圖2i)。

電化學刻蝕圖案的步驟允許圖案20形成在導電材料片60中(圖2j)。圖案62的各個組成部分(觸點、標誌)之間的空間64被刻蝕到導電材料片60中，並且著色的粘合材料層30在這些空間64之間可見。

在刻蝕期間保護圖案62的抗蝕劑被移除(圖2k)，並且精加工層80(例如鎳或金)可能通過電沉積在圖案62的至少一部分上沉積到前側6上(圖2l)。

在未示出的步驟中，晶片被固定到每個模塊的後面。每個晶片從連接井(如孔42)的底部並通過所述連接井例如經由導線連接到觸點15。所述晶片和所述導線被封裝，所述模塊被單體化並且每一個單獨轉移到卡槽。結果如圖3所示。著色的粘合材料30的顏色在觸點15之間可見。

能夠想到上述方法的許多變型。例如：

所述方法被實施在雙側電路板上而不是圖2l的單側電路板上；於是該電路板在電介質材料層的兩個相反側面的每一個上包括導電材料片；在此情況下，在一個側面上的導電材料片例如可能與和環氧玻璃電介質基片層壓的包銅的導電材料片相對應；以及/或者

圖案62在被轉移到電介質材料層40之前被切削到導電材料片60中(引線框架技術)，而不是在將導電材料片60層壓到電介質材料層40上之後蝕刻導電材料片60。