專利名稱：制造電氣部件和層壓結構的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在一個連續(xù)的電介質材料織帶或分立的片材上制造一個電氣部件的方法，其包括進料步驟，從一個層壓的織帶的供應卷或由層壓在一電介質材料的柔軟的襯背層上的至少一層導電材料組成的片材的供應源，將所述層壓的織帶或分立片材供應到在一個被構圖的滾筒和一個配合滾筒之間的磨口以將所述導體層成型為一個具有隆起和凹陷的導體材料的重復的圖形；以及通過機械加工導體材料去掉所述這樣成型的金屬層的步驟。同樣本發(fā)明涉及制造所述電氣部件的裝置。
更加具體地，本發(fā)明涉及從具有一定數(shù)量的層數(shù)的織帶或片材上去除部分的一個或更多外層(多層)的方法和設備，其中至少一層顯示良好的電導率和至少一層由電子絕緣材料或電介質材料制成。根據(jù)本發(fā)明的所述方法和設備特別好地適合于在柔性襯背上，例如紙或塑料膠膜上制造電子導線和部件。
在更一般的觀點來看，本發(fā)明涉及用于對一個層壓的片材進行構圖的方法和設備，涉及到用于該方法和裝置的鑄版(cliché)，涉及用于提供該鑄版的鑄版毛胚，涉及通過該方法和裝置來構圖的層壓片材以及涉及組成這樣的裝置的印刷系統(tǒng)。
背景技術：
在已知的技術中，為了在柔性襯背或載體上制造電導體和電氣部件，首先在襯背上覆蓋一個導體材料，例如金屬或合金或經摻雜的樹脂材料的薄層(小于1mm)，其次從所述襯背上通過化學物質的刻蝕去掉不需要的部分。在這種技術中潛在的缺點是所述處理過程要經過幾個分開的步驟并且因此如果織帶的進料速率很低時才可能在一個連續(xù)的過程中實施該技術。另一個問題是刻蝕可能不夠充分(當所述處理是各向同性的時候)。而且，所使用的化學物質存在廢物管理問題和高環(huán)境承載力的風險。
此外，已知通過研磨(milling)，例如當進行穿孔軋制(perforating stamps)時從多層柔軟材料上去掉各薄層。也已知使高電阻系數(shù)的織帶從兩個輥子之間形成的一個磨口中通過并利用在所述輥子上施加一個電壓來測量該磨口的距離。所述被測量的電阻對所述距離是關鍵性的。
美國專利6,083,837表示一個用于連續(xù)地制造電氣部件的方法和裝置。一個金屬片被送過在一個壓軋輥和砧輥之間的磨口，使金屬片變形為由厚的和薄的區(qū)域組成的重復的圖形。在所述磨口下游，向變形的金屬板上覆設電介質的基底材料并且該組合件被供應到一個處理點，在該處，通過刻蝕、濺射或磨蝕從而去掉薄的金屬區(qū)域。然后該獲得的由所述電介質材料的載體支持的電氣部件被送到下一個處理點。該已知的處理要求幾個處理點并且要使金屬板變形而不是成形。因此，所述輥子和砧輥之間的距離不是決定性的并且沒有提供磨口尺寸的調整手段。而且，所述載體材料必須是可流動的以適合于所述被壓印的金屬層。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種方法和裝置以便于以使用單獨的步驟快速并可靠地制造電氣部件。
本發(fā)明的另一個目的在于在廉價且易于處理的材料的一個連續(xù)織帶上或分立片材上制造電氣部件。
本發(fā)明的還一個目的在于在一個允許卷繞成一個卷的連續(xù)織帶上制造電氣部件，以利于儲存和運輸并對該電氣部件的進一步處理。
本發(fā)明的這些和其它目的通過根據(jù)第一段所述的方法來完成，其特征在于通過將所述配合滾筒設計成一個研磨切割器滾筒，在所述導體層的成形步驟的同時進行從所述導體層上去掉導體材料的步驟。
在本文中的術語“同時”的意義為所述研磨發(fā)生時仍然能對由所述構圖滾筒產生的所述隆起提供足夠的支撐(例如通過所述鑄版的隆起)。因此，只要對所述隆起有足夠的支撐，所述隆起和凹陷的實際的成形稍微發(fā)生在所述切削操作之前，所述隆起的材料在發(fā)生所述切削時要被切掉。
例如，所述成形可以開始在所述織帶或片材充分與所述構圖滾筒接觸時，因為在首先接觸和切割操作之間要經過一個小的時間段。在該時間內，所述構圖滾筒可以轉動使得帶領所述織帶或片材從首先接觸的角坐標(并且開始所述成形操作)到進行所述切割的角坐標。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，在上面被叫做傳導層的層可以是任何類型的功能層。
所述術語“功能層”，與所述襯背層不同，試圖包括例如提供粘性、膨脹或形狀特性改變(也就是包含發(fā)泡劑、記憶合金或類似物的材料)，熱膨脹或收縮特性，生物適應性，電或光傳導性，半傳導性，半金屬材料，電介質材料，表面能量變化(可濕性)等的具有技術功能的層。
根據(jù)本發(fā)明實施所述方法的一個裝置的特征在于為所述轉動的砧輥被構成為一個研磨切割器滾筒以在所述傳導層被強迫靠在所述構圖滾筒上而形成所述多重的圖形的同時從所述金屬層上去掉傳導材料。
本發(fā)明由所附的獨立權利要求來限定。
本發(fā)明的實施例由從屬權利要求、下面的描述及附圖來說明。
本發(fā)明是基于這樣的認識，即能夠在一個覆蓋的柔性承載基板上制造電氣部件時通過研磨而不是刻蝕從織帶或分立片材上去掉材料且特別是傳導材料。所述覆蓋的基板被通過一個在兩個轉動的滾子或滾筒之間的磨口。一個所述滾子上設置有研磨元件或類似物而另一個滾子為一種具有被雕刻在其外殼表面上的圖形的鑄版輥子或沖切滾筒。在所述傳導層或金屬層要被去掉的區(qū)域出現(xiàn)在所述的外殼表面上，而所述傳導層要被完全或部分地被保留的區(qū)域為所述鑄版輥的雕刻或凹陷區(qū)域。當所述織帶或分立片材通過所述磨口時，通過在所述織帶或分立片材上施加一個張應力使它們被強迫地靠在所述鑄版上并且通過研磨而不用在所述承載基板上沖孔而將所述傳導層的相關部分去掉。但是，如果有必要，可以在所述承載基板上全部或部分地沖孔。
使上述方法能夠實施的條件為是否能夠足夠準確地測量通過所述研磨元件去掉多少材料，也就是在所述研磨元件和所述鑄版輥或構圖滾筒的外殼表面之間的磨口的距離。對此的解決方法是將與所述傳導層或承載基板進行接觸的機械部件絕緣并且測量所述承載基板的電阻。由所述電阻的比率能夠決定所述層的厚度。由于所述承載基板的高電阻率，通過該技術來修正所述層的厚度(要去掉多少材料)將非常困難。而且，所述測量受到如空氣濕度，金屬碎片等外部條件的影響。
或者，可以在沿著剛好在所述磨口下游的所述行進路徑的一個位置間接地進行所述測量。因此一個條件為在所述鑄版輥的外殼表面，再好是在用于構圖區(qū)域的外邊，壓印、刻蝕或雕刻出一個或多個參考環(huán)。但是，也可以在所述鑄版輥的端部之間的不會干擾所述電氣部件生產的位置設置一個或多個所述參考環(huán)。根據(jù)一個實施例，在所述輥的每端設置兩個環(huán)，一個具有半徑r1而另一個具有半徑r2，所述輥的外殼表面具有半徑re，其中re大于r1，r1大于r2。通過例如光-電管或光電池等自身讀取技術為已知的傳感裝置被設置在沿著恰好在所述磨口的下游的所述織帶的行進路徑上，通過與所述研磨元件配合的所述環(huán)檢測所述傳導層的軌跡。
優(yōu)選地，所述參考環(huán)的半徑被如此選擇使得如果所述距離是正確的，僅與所述第一環(huán)相關的所述痕跡就會出現(xiàn)。如果所述距離太大，則由所述第一環(huán)沒有痕跡；并且如果所述距離太小，所述第二環(huán)的痕跡就將出現(xiàn)。
與刻蝕技術相比，上述方法的一個優(yōu)點是所述基板(也就是所述織帶或片材)不需要被弄濕。如果希望使用例如紙的絕緣材料作為承載材料的時候，這樣做具有特別的好處。
而且，在任何被處理或不被處理的表面上不會存留使用過的化學物品的殘留物。


下面參考附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施例進行說明，在附圖中圖1為表示本發(fā)明原理的示意性透視圖；圖2為一頂視圖，為說明的目的起見去掉所述磨口上游的所述織帶，顯示圖1所述裝置及形成的參考痕跡(但是沒有有關的傳感裝置)；圖3顯示本發(fā)明一優(yōu)選實施例的側視簡略圖；圖4為一個放大的視圖，表示所述織帶恰好在開始對所述織帶的傳導層進行研磨動作之前的時候進入所述輥子和所述切割滾筒(未顯示)之間的磨口時所述構圖滾筒或鑄版輥的部分外殼表面；圖5為與圖4相同的視圖，特別顯示所述織帶在所述傳導層的相關部分被準確地去掉后并且所述襯背層或承載基板基本上沒有受到影響；圖6表示圖5的被處理的所述織帶及在所述第一參考環(huán)上的較少金屬的痕跡，以及有關的傳感裝置；圖7為與圖4和圖5相同的視圖，特別顯示所述織帶在已經通過一個過窄的磨口后而因此所述襯背層的厚度也已經被去掉；及圖8為與圖6相同的示意性地表示在所述第一和第二參考環(huán)上的圖7的被處理的織帶和較少金屬痕跡以及有關的傳感裝置。
圖9a-9b為可選擇的控制圖形的示意性透視圖。
圖10a-10c為在基本上正交于一個主平面的平面上的織帶的示意性剖視圖。
圖11為在一個構圖滾筒上的織帶的特寫剖視圖，其中一個上部層的表面部分已經被去掉。
具體實施例方式
首先參考圖1、2和4，一個連續(xù)的織帶1包括至少一例如金屬或金屬合金或傳導聚合物的傳導材料層2，及電介質材料的柔性背或承載層3，所述織帶被從一個供應卷4通過一個支持輥5送入到一個磨口6。所述傳導材料層2優(yōu)選地為一個連續(xù)層，但是其也可以是一個不連續(xù)層，其包括兩個或更多個平行的條帶，其與所述織帶的進料方向對準。也可以將所述層2設置為傳導材料的分立區(qū)域。所述襯背層3，優(yōu)選地為塑性(PET)薄膜或紙，其具有或多或少的一致的厚度t，而所述傳導層2的厚度可以變化。不同層的規(guī)格是可以變化的，所述傳導層為小于1mm并且所述襯背層(t)為小于1mm。正如本領域技術人員所了解的從一個供應源或儲存器中供應的分立片材也可以用于代替所述的連續(xù)的織帶，假如它們被設計成類似所述織帶。
所述織帶1被推進并通過由一個類似一個印花輥子的鑄版輥或構圖滾筒7和在圓筒的表面上具有多個研磨元件9的研磨切割器輥子8之間限定的所述磨口6。術語“研磨切割器(milling cutter)”的意思是包括所有具有磨損、研磨或碾磨外殼表面的轉動體，在該表面上裝設有齒、裝設有例如沙子或金剛石顆粒等的粗沙或拋光粉。通過以上本領域技術人員公知的方法例如通過布置用于將所述織帶1壓向所述構圖滾筒7的支持滾17在所述織帶1施加張壓力，所述運轉的織帶1被迫靠著所述構圖滾筒7的外殼表面，并且進入在所述表面11上的雕刻或刻蝕的凹陷12中。因此，所述金屬層2被成形為多重三維圖形的隆起13(高于所述外殼表面11的剩余的原有區(qū)域)和凹陷14(超過被處理進入所述外殼表面11的凹陷12)。當所述襯背層3為一個紙層時假定所述襯背層3與所述金屬層2具有相同的圖形。所述切割滾筒8作用為一個研磨或磨損工具并且以所述的織帶的成形的同時或大致在同時掩?；蚰p所述外層也就是金屬層2。所述構圖滾筒7以與所述織帶1的進料速度相同的圓周速度轉動，并且所述切割滾筒以大大高于該圓周速度進行轉動。在所述研磨步驟中所述電氣部件15在所述織帶1上被制造。所述切割滾筒的轉動方向與所述構圖滾筒的轉動方向相反但是該轉動是任意的，也就是所述滾筒可以以相同的方向而以不同的速度進行轉動。在通過所述磨口6后并且已經被研磨或磨損處理后的織帶1在一個連續(xù)的電介質材料(3)上經過一個支持輥17被纏繞成一個電氣部件的卷16以用于以后的處理?；蛘?，由一個切割裝置(未顯示)將處理過的織帶1切割成片。
在一個實施例中，所述構圖滾筒由一個金屬板來形成，其可以由磁性材料(例如鋼)來制造以使得其能夠磁性地安裝到一個支撐輥子上。所述鑄版可以通過刻蝕、電火花加工、噴砂和/或研磨來形成。
在一可替換實施例中，所述鑄版可以具有一個可成形材料的表面層，例如一個非固化聚合材料，因此形成包括將所述可成形材料暴露在例如紫外光下，以固化被暴露的部分，此后去掉未固化的部分從而產生一個浮雕圖案。這樣的鑄版也可以具有一個鋼的基底，使得其能夠磁性地安裝到一個支撐輥子上。因此，所述鑄版毛坯可以包括一個光敏聚合物材料的表面層，但是例如陶瓷材料和金屬的非聚合物材料、或允許類似地成形的其它材料也可以使用。聚合物鑄版在生產上費用較低，并且因此特別適合于較短系列的產品。
優(yōu)選地，參見圖3，所述輥子4、5、7、17和16能夠被支撐在一個底座或基板18上的固定軸承上，而所述研磨切割器8在朝著或離開所述構圖滾筒7的方向上可移動地布置以加寬或縮小所述磨口6的距離，如雙箭頭19所示。作為一個可替換的，所述研磨切割器8是穩(wěn)定的而所述構圖滾筒7是可移動的。而且，所述第二支持輥17可以是可移動地布置的，以迅速地增加或減少所述織帶的張力。這要通過一個或多個馬達21，例如一個電的線性馬達來完成。所述馬達21通過一個電子線路22被連接到多個傳感裝置23、24上，例如被連接到光電管上，如以后在說明書中再進行詳細的描述。所述馬達21被牢牢地固定在底座18上并且在一個突出桿25的線性路徑上行進，其自由端載有一個軸26來支持所述切割滾筒8。當所述切割滾筒的直徑小于所述構圖滾筒的直徑時，最好調節(jié)所述切割滾筒的位置以代替所述調整構圖滾筒的位置，但是其是任選的。但是，所述切割滾筒的直徑可以與所述構圖滾筒的直徑相等。
當具有幾個微米的厚度的材料被切割時，所述切割工具和所述材料支撐之間的距離非常重要。在所述工具之間的距離決定所述切割深度并且因此決定產品的質量。為了保持所述切割深度為恒定，有必要測量和控制在工具之間的距離。由于所述工具是移動的并且具有復雜的結構，所述距離的測量也非常復雜。
現(xiàn)在參考圖2、5和6，其說明準確調整對所述織帶1的研磨的方式。在所述構圖滾筒7的構圖區(qū)域外，一個第一環(huán)形突出或環(huán)，其用作一個參考環(huán)與所述外殼表面11一體地形成，優(yōu)選地在所述滾筒的兩端形成并且與所述表面連接。在所述外殼表面上通過刻蝕、浮雕或雕刻形成所述環(huán)形突出27。所述環(huán)形突出的半徑為r1，其與所述外殼表面的半徑re相等或小幾個μm，也就是re大于等于r1。但是可以預計，在某些特殊情況下，r1可以大于re，也就是r1大于re。所述金屬或傳導材料層2行進在面對所述切割滾筒8的所述構圖滾筒7上。在利用所述切割滾筒進行的研磨操作中，所述層2與所述外殼表面11的非被機加工的區(qū)域，也就是與隆起13進行接觸的區(qū)域被從暴露在所述區(qū)域中的襯背層3上去掉、但是襯背層3沒有或基本上沒有被所述切割滾筒磨損。當所述切割滾筒到達所述交界面或已經超過該面時，與所述第一環(huán)形突出27的頂部接觸的金屬層的部分也將被去掉，在所述處理過的織帶10上與其邊緣平行地產生一個沒有金屬的痕跡29，參見圖6。位于凹陷部分的和由所述環(huán)形突出限定的槽內的金屬層的部分根據(jù)它們的結構被完全地或部分地保留。
由第一傳感裝置23分別來檢測所述痕跡29或沒有該痕跡，該傳感器被布置在所述磨口6下游并且在所述處理過的織帶10之上在行進的一側，因而即是處理過的織帶10一側對應于所述環(huán)形突出27的位置上。所述第一傳感器23輸送信號到所述電路22命令所述馬達21延伸或收回所述切割滾筒8，以調整或保持所述磨口的大小。如果由傳感器裝置沒有檢測到痕跡29，所述磨口6將被縮小或減小。
如上所述該痕跡29指示出所述磨口太寬或準確。但是其并不能指示出所述磨口太窄，也就是所述切割滾筒8也研磨所述襯背層3。這在某些情況下或許是允許的，但是作為一個原則只能是很小程度的。為了在暴露的襯背層被去掉太多，也就是所述磨口6的尺寸太窄的情況下獲得一個指示，一個第二環(huán)形突出或環(huán)32被應用為一個參考環(huán)被與所述構圖滾筒7的外殼表面1結合為一體，優(yōu)選地在所述滾筒的兩端，其與所述第一環(huán)形突出27(以及所述外殼表面11)同心并且離開所述第一環(huán)形突出一個距離。優(yōu)選地，所述第二環(huán)形突出32被設置在所述第一環(huán)形突出27和所述滾筒端部之間，參見圖7。
通過刻蝕、浮雕或雕刻在所述外殼表面上形成所述第二環(huán)形突出32，以與第一環(huán)形突出27相同的方法來形成但是具有半徑為r2，其比所述第一突出的半徑r1要小(r1大于r2)。但是，可以預計在某些特殊情況下，其可以比所述外殼表面的半徑re要大，就是r2大于re。所述襯背層的厚度t大于所述半徑的差，就是t大于r1-r2。
在研磨操作中，及已經去掉所述隆起13和與所述第一環(huán)形突出27的頂部部分接觸的金屬層2的部分后，所述切割滾筒8可能開始研磨所述襯背層3。并且當如果所述層的厚度被減少到一個特定的厚度，所述金屬層2與所述第二環(huán)形突出32的頂部部分接觸的部分將被去掉并且在所述織帶上產生一個第二個沒有金屬的痕跡33，該痕跡平行于所述第一痕跡29并且在被處理的織帶10的邊上，見圖7和8。由第二傳感器24檢測該第二痕跡33的存在，該傳感器位于所述磨口6的下游及位于所述進行處理的織帶10之上在行進一側，因此也是處理過的織帶10一側對應于第二環(huán)形突出32的位置上。然后，所述第二傳感器24向所述電路22送出相關信號命令所述馬達21縮回所述切割滾筒8以加寬所述磨口6。
在上面，已經表示了兩個(一對)環(huán)形突出，分別具有半徑r1和r2。當然能夠并且在某些必要的環(huán)境下提供更多的突出，例如一個突出具有的半徑與所述外殼表面的半徑re減掉所述織帶1的總的厚度相等或大幾個μm。
而且，所述織帶已經表現(xiàn)出具有一個或多個傳導層和一個或多個電介質層。但是本領域技術人員應該明白本發(fā)明也可以應用在沒有任何傳導層或所有的層都是可傳導的織帶上。同樣地，所述織帶的各層可以全部由具有不同特性的非傳導材料構成。為了使用所述的參考環(huán)技術，所涉及的各層必須顯示不同的表面反射系數(shù)或透明度。
上述傳感器裝置已經表示為一個光電管或類似裝置。也可以在行進的織帶下面提供一個發(fā)射器而在所述織帶上面提供一個接收器，并且反之亦然。此外所述傳感器裝置也可以被構成為一個單元，其中包括一對分開的滑動觸點來測量所述痕跡的電阻。
在下面，將對測量和控制構圖滾筒7和切割滾筒8之間的距離的五個可替換的方法進行概述。
第一個方法包括保持那些溫度會引起膨脹或收縮從而影響滾筒7、8之間距離的機械部件在一個恒定的以及可能的話在相同的溫度下。因此一個或多個機械部件可以設置有其自身為已知的冷卻和/或加熱裝置。
第二個方法包括在所述織帶上提供一個像光柵圖形的區(qū)域(也被公知為光柵圖形或光柵模式)，例如像如圖9a示意性表示的。所述圖形區(qū)域可以布置一系列的隆起41a、41b，基本上如圖9a所示，使得它們在所述織帶上形成一個兩維的圖形。所述隆起可以具有一個任意的剖面，如圖9a所示的剖面42a、42b。所述隆起可以被布置使得所述滾筒7、8之間的距離及獲得的所述研磨的深度與所述圖形區(qū)域的密度相關。因此，所述圖形區(qū)域可以根據(jù)覆蓋度(密度)來評估，類似于由傳統(tǒng)的印刷中所已知的。更特別地，在所述各隆起之間的與在所述隆起41a、41b中切掉部分的材料不同的區(qū)域43a，43b，43c，43d的大小，將依賴于所述切割的深度并且因此依賴于在滾筒7、8之間的距離。
作為另一個選擇，如圖9b所示，可以由兩個或更多平行隆起的形式設置所述圖形區(qū)域，當其受到切割作用時將導致兩個或更多的所述傳導層已經被去掉的平行槽48a、48b并帶有一個未被去掉的傳導材料的中間的條49。依賴于所述切割的深度，所述槽48a、48b和條49將會變化，因此引起一個在電阻上可測的變量或使得能夠進行電流測量。
或者，所述圖形的電阻可以流電地被測量或通過渦電流測量來測量?；镜兀鰣D形更深，所述電阻更高并且所述密度更低。
例如為了控制多個滾筒的布置，可以在整個圖形上的幾個位置上以例如小點或像彎曲的圖形來提供這樣的圖形控制區(qū)域。
第三個方法包括使用機械視覺系統(tǒng)，其中一個照相機拍照所述被研磨的織帶的圖像并且與那些參考圖像進行比較。所述視覺系統(tǒng)也可以被使用在對參考圖9a所描述的圖形區(qū)域的評估。
第四個方法包括測量在滾筒7、8之間的電阻或電容。
第五個方法包括測量在所述滾筒7、8上的感應電流。該感應電流是由于所述構圖滾筒7包括用于抓住所述鑄版的磁鐵而產生的。由于所述滾筒彼此相對轉動，在所述切割滾筒8上會感應出電流，該電流依賴于所述滾筒之間的距離。
應該認識到所有上述測量技術可以被使用以提供用于自動或手動地調整所述滾筒7、8的反饋。
在下面，將討論所述圖形滾筒7的不同的方面。
應該認識到一個圖形滾筒的使用一般適合于生產無邊的圖形，也就是以一個與所述滾筒的周邊相等的周期自身重復的圖形。
但是，當所提供的滾筒與上述相同時，通常通過刻蝕或其它已知的技術制備一個鑄版片。所述鑄版片被安裝在一個輥上以提供該圖形滾筒。因此，產生的一個問題是在安裝在所述輥上的所述鑄版的端部匯集處會有一個接縫或溝。
第一個可選擇用于解決該問題的方法是改變所述圖形使得在所述接縫所在的位置上具有最少的圖形信息，因此在所述鑄版片被安裝到所述輥上后化學地或錫焊/焊接來添加材料，因此在所述鑄版片已經被安裝到所述輥上之后在所述接縫的區(qū)域建立所述圖形。
第二個可選擇的方法是將所述鑄版片切割成極為準確的長度，并且使得所述的切割具有正確的剖面，要記住當所述鑄版被安裝到所述輥上時，其將具有一個比其內部靠近所述輥表面的周邊稍微大一些的外部周邊。因此，所述鑄版片的切割剖面將必須改變以使得其圖形表面稍微大于其沒有圖形的表面。
第三個可選擇的方法是對滾筒表面進行構圖，例如通過研磨、刻蝕、浮雕或類似方法。或者可以利用任意的這些方法在一個滾筒殼的表面上構圖。
第四個可選擇的方法是使用分開的環(huán)，其被彼此相鄰地布置使得具有一個共同的中心線。該方法特別地適合產生循環(huán)的線，并且為了該目的可以與任意的上述方法結合。
而且，也提供了產生通道也就是穿過所述整個織帶的孔的方法。
根據(jù)第一個方法，在圖形滾筒7上的隆起被制造得高于剩余的圖形，使得在所述織帶上的研磨作用導致所述織帶的兩層或多層被穿透。
根據(jù)第二個方法，所述織帶可以接受多于一個的研磨操作，因此后面的研磨操作被布置成切割到比以前更深的深度。這可以通過允許所述織帶的一部分通過一個切割滾筒多次或設置多個一個接著一個的切割滾筒/構圖滾筒來完成。
可選擇地，更深的凹陷，例如通道或通孔也可以設置在第一切割步驟中，因此隨后產生更淺的凹陷。
所述通道可以由一個功能性材料填充，例如傳導材料，如傳導性聚合物、金屬或碳，以產生貫穿所述織帶的電連接。所述傳導材料可以通過一個印刷的方法來提供。
應該意識到該技術可以被用于貫穿整個所述織帶厚度或貫穿一個或多個在其上的層的通道。
優(yōu)選地，當多層彼此對準時，該系統(tǒng)為寄存器控制的。
圖10a-10c為在與包括第一層44和第二層45的織帶的主平面正交的平面上的示意性剖視圖，顯示邊界部分的剖面，該剖面在第一上部層44的未被去掉部分和第二下部層45的暴露部分之間形成邊界。
在圖10a-10c中，所述切割方向由附圖標記M來表示。因此，相應的第一邊界部分46a、46b、46c為首先產生的邊界部分。參考圖10a、10b描述的剖面為一個下面所描述的系統(tǒng)的操作的結果，由于所述織帶繞著所述構圖滾筒7的隆起(浮雕圖形)被彎曲或弄彎，而切割操作發(fā)生在基本上沿著直線C(圖11)，其切掉所述織帶被所述隆起抬高的部分。
圖10a顯示通過本發(fā)明完成的剖面的簡易視圖。應該注意到由于所述織帶是柔軟的并且因此被彎曲或被弄彎(圖11)在所述鑄版/構圖滾筒7的隆起部分上，首先，上層44將在各自的邊界部分46a、47a的整個厚度上朝著暴露的第二下部層45傾斜。在一個實施例中(未顯示)，所述第二邊界部分47a比所述第一邊界部分46a顯得更陡峭。
圖10b顯示可以由本發(fā)明完成的所述剖面的更詳細的(放大的)視圖。在圖10b中，第一和第二邊界部分46b、47b由于以其連接的形式所述柔軟織帶的彎曲而被稍微彎曲，同樣，在圖10b中，所述第二邊界部分47a比所述第一邊界部分46a顯得更陡峭。
因此，如圖10a和10b所示，在所述邊界部分46a、47a、46b、47b中，如在一個基本上正交于所述層壓片的主平面的平面上可見，所述第一層44的厚度從所述第一層44被基本上不被去掉的點到第二層45被暴露出來的點被連續(xù)地變薄。
該類型的邊界部分可以由上述方法在任何類型的(優(yōu)選地非常薄的)層壓片材，及特別在包括至少一傳導層材料層壓在一個柔軟的電介質材料的襯背層上完成。應該注意的是所述類型的邊界剖面可以由例如研磨、碾磨或激光切割來完成。
為了參考起見，圖10c顯示一個剖面，其為典型地通過涉及到刻蝕的已有技術獲得的剖面。
上述的系統(tǒng)和方法適合于與一個印刷系統(tǒng)相結合用于在一個材料片的表面上提供印刷的圖形，以與例如一個印刷機組成一個聯(lián)機系統(tǒng)，因此所述材料的片被通過任意數(shù)量的隨后的印刷和研磨步驟。
所述印刷的圖形以及被設置一個或多個所述層壓的層可以是裝飾層和/或功能層，如上面所限定的。
與已有的刻蝕技術相比，在此描述的系統(tǒng)和方法能夠以普通印刷機械的量級的進料速率進行操作，然而刻蝕技術通常在較低的進料速率下操作。
同樣，這產生一個機會來提供印刷的或制圖的有機的電子裝置、太陽能電池、顯示器、加熱器、天線等。同樣應該意識到，考慮到將傳導材料，例如一個傳導聚合物敷設到所述片材上，可以實施一個或多個印刷步驟。自然地，同樣可能為所述材料的片提供裝飾性圖形。
最后，應該意識到上述的系統(tǒng)和方法不限于兩層的織帶，而是適合于具有任意層數(shù)量的織帶，例如功能層、絕緣層、承載層和裝飾層等，并且其中一或多層至少部分地被去掉以暴露出部分后所有下面的各層。特別地，本發(fā)明可以被用于具有幾個功能層及幾個電介質層的織帶或片。
同樣可以設置幾個隨后的切割步驟，即可以操作在所述織帶或片的相同的面上，也可以在所述織帶或片的不同的面上操作。
權利要求
1.一種在電介質材料(3)的連續(xù)織帶(10)或分立片材(3)上制造電氣部件(15)的方法，包括從層壓織帶(1)的供應輥(4)或由至少由層壓在一個柔軟電介質材料襯背層(3)上的傳導材料層(2)組成的片材的供應源進料的步驟，所述層壓織帶(1)或分立片材被進料到一個在構圖滾筒(7)和一個配合滾筒(8)之間的磨口(6)中以將所述傳導層成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的傳導材料的重復的圖形，及通過機械加工從所述成形的傳導層上去掉傳導材料的步驟，其特征在于在所述去掉步驟中從所述金屬層(2)上去掉傳導材料與將所述傳導層(2)的成形同時地進行并且通過將所述的配合滾筒設計成為研磨切割器滾筒(8)。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于在所述構圖的傳導層(2)的隆起(13)上的全部傳導材料要被去掉。
3.如權利要求1或2所述方法，其特征在于所述構圖滾筒(7)以等于所述層壓織帶(1)的進料速度的周邊速度轉動并且所述切割滾筒(8)以與所述構圖滾筒(7)相反的方向進行轉動。
4.如權利要求1或2所述方法，其特征在于所述構圖滾筒(7)以等于所述層壓織帶(1)的進料速度的周邊速度轉動并且所述切割滾筒(8)以與所述構圖滾筒(7)相同的方向進行轉動并且具有比所述構圖滾筒(7)快的周邊速度。
5.如權利要求1到4中的任一方法，其特征在于所述襯背層(3)和所述傳導層(2)都被成形為所述的重復的圖形。
6.如權利要求5所述方法，其特征在于所述襯背層(3)的一部分也被去掉。
7.如權利要求1到6中的任一方法，其特征在于具有所述的如此被制造的電氣部件(15)的所述襯背層(3)被纏繞成一個部件的卷(16)用于進一步的處理。
8.如權利要求1到6中的任一方法，其特征在于具有所述的如此被制造的電氣部件(15)的所述襯背層(3)被切割成片。
9.如上述任一權利要求的方法，其特征在于所述磨口(6)的尺寸通過至少一與所述構圖滾筒(7)的外殼表面(11)結合為一體的第一環(huán)形突出(27)來準確地進行控制，所述突出在所述外殼表面(11)的兩端并且與其同心，所述第一環(huán)形突出(27)具有半徑r1及所述外殼表面(11)具有半徑re，因此在所述的研磨操作中，與從所述隆起(13)上去掉所述傳導層(2)同時或在所述磨口(6)的一個小量的減少情況下將所述層壓織帶(1)的傳導層(2)與所述第一環(huán)形突出(27)頂部接觸的部分去掉，在該織帶(1)上所述織帶的兩側顯現(xiàn)一沒有傳導材料的痕跡(29)，所述痕跡(29)或沒有痕跡分別由第一傳感器裝置(23)來檢測以向調節(jié)裝置(21、22、25)送出一個相關的信號，該調節(jié)裝置對應于該信號調節(jié)所述磨口(6)的尺寸。
10.如權利要求9所述方法，其特征在于當檢測到沒有所述痕跡(29)時，所述調節(jié)裝置(21、22、25)減小所述磨口(6)。
11.如權利要求9或10的方法，其特征在于第二環(huán)形突出(32)與所述構圖滾筒(7)的外殼表面(11)結合為一體，其在所述表面(11)的兩側并且與其同心并且與所述第一環(huán)形突出(27)離開一個距離，所述第二環(huán)形突出(32)具有半徑r2，且r1大于r2，r1-r2小于所述襯背層(31)的厚度t，因此，在所述研磨操作中，在從所述隆起(13)上去掉所述傳導層(2)后與所述第二環(huán)形突出(32)的頂部接觸的所述織帶(1)的傳導層(2)被去掉，從而在被處理的織帶(10)上的所述織帶兩側顯現(xiàn)一沒有傳導材料的痕跡(33)，所述痕跡(33)沒有傳導材料，如果有的話，都由一第二傳感器裝置(24)來檢測以向所述調節(jié)裝置(21、22、25)送出相關的信號，如果在所述處理過的織帶(10)上存在所述痕跡(33)，加寬所述磨口(6)。
12.如權利要求1-8中任一方法，其特征在于所述磨口(6)的大小由以下方式準確地進行控制設置在所述層壓織帶或片材上的預定區(qū)域的至少兩個平行的去掉所述傳導材料的槽，所述槽由一個所述傳導層(2)的條分隔開，檢測所述條的電阻，并且將相關信號送到一個調節(jié)裝置(21、22、25)，其對應于所述信號來調節(jié)所述磨口(6)的大小。
13.如權利要求1-8中任一方法，其特征在于所述磨口(6)的大小由以下方式準確地進行控制設置在所述層壓織帶或片材上的預定區(qū)域的一個所述隆起和凹陷的光柵圖形4，檢測所述光柵圖形，并且將相關信號送到一個調節(jié)裝置(21、22、25)，其對應于所述信號來調節(jié)所述磨口(6)的大小。
14.如權利要求13所述方法，其特征在于所述的檢測是從由下列組成的組中選擇的，包括光學檢測以決定所述光柵圖形的密度；及根據(jù)流電或渦流電流的測量的阻抗檢測以決定所述光柵圖形的電阻。
15.一種在電介質材料(3)的連續(xù)織帶(10)或分立片材(3)上制造電氣部件(15)的方法，包括從層壓織帶(1)的供應輥(4)或由層壓在一個柔軟電介質材料層(3)上的傳導材料層(2)組成的片材的供應源進料的步驟，所述層壓織帶(1)或分立片材被進料到在構圖滾筒(7)和配合滾筒(8)之間的磨口(6)中以將所述柔軟層成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的柔軟材料的重復的圖形；及通過機械加工從所述成形的柔軟層(3)上去掉柔軟材料的步驟，其特征在于在所述去掉步驟中從所述柔軟層(3)上去掉柔軟材料與將所述柔軟層(3)的成形同時地進行并且通過將所述的配合滾筒設計成為一個研磨切割器滾筒(8)。
16.如權利要求15所述方法，其特征在于利用傳導材料替換至少某些所述被去掉的柔軟材料，因此穿過所述柔軟材料將傳導通道設置到所述傳導材料上。
17.如權利要求15所述方法，其特征在于通過印刷技術完成所述替換。
18.一種在電介質材料(3)的連續(xù)織帶(10)或分立片材(3)上制造電氣部件(15)的裝置，所述層壓織帶(1)或分立片材從層壓織帶(1)的供應輥(4)或由至少由層壓在一個柔軟電介質材料襯背層(3)上的傳導材料層(2)組成的片材的供應源進料，該裝置具有在構圖滾筒(7)和配合滾筒(8)形成的磨口(6)，所述織帶(1)或分立片材被送進該磨口中，以將所述傳導層(2)成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的柔軟材料的重復的圖形，及裝置(9)，通過機械加工從所述成形的金屬層的隆起(13)或凹陷(4)上去掉傳導材料，其特征在于所述的配合滾筒(8)構成為研磨切割器滾筒(8)以在所述傳導層(2)被強迫靠在所述構圖滾筒(7)上以成形所述的重復圖形的同時從所述傳導層(2)上去掉所述傳導材料。
19.如權利要求18所述裝置，其特征在于所述構圖滾筒(7)以等于所述層壓織帶(1)的進料速度的周邊速度轉動并且所述切割滾筒(8)以與所述構圖滾筒(7)相反的方向進行轉動。
20.如權利要求18所述裝置，其特征在于所述構圖滾筒(7)以等于所述層壓織帶(1)的進料速度的周邊速度轉動并且所述切割滾筒(8)以與所述構圖滾筒(7)相同的方向進行轉動并且具有比所述構圖滾筒(7)快的周邊速度。
21.如權利要求18到20中任一裝置，其特征在于為了準確控制所述磨口(6)的大小，至少一第一環(huán)形突出(27)與所述構圖滾筒(7)的外殼表面(11)結合為一體，所述突出在所述外殼表面(11)的兩端并且與其同心，所述第一環(huán)形突出(27)具有半徑r1及所述外殼表面(11)具有半徑re，因此在所述的研磨操作中，與從所述隆起(6)上去掉所述傳導層(2)同時或在所述磨口(6)的微小的減少的情況下去掉所述層壓織帶(10)的傳導層(2)與所述第一環(huán)形突出(27)頂部接觸的部分，在該被處理的織帶(10)上所述織帶的兩側顯現(xiàn)沒有傳導材料的痕跡(29)，其中第一傳感器裝置(23)被設置在被處理的織帶(10)的兩側及所述磨口(6)的下游來分別檢測所述痕跡(29)或沒有痕跡并且向調節(jié)裝置(21、22、25)送出一個相關的信號，該調節(jié)裝置對應于該信號調節(jié)所述磨口(6)的尺寸。
22.如權利要求21所述裝置，其特征在于當檢測不到痕跡(29)時所述調節(jié)裝置(21、22、25)被設置減小所述磨口(6)。
23.如權利要求21或22的裝置，其特征在于第二環(huán)形突出(32)與所述構圖滾筒(7)的外殼表面(11)結合為一體，其在所述表面(11)的兩側并且與其同心并且與所述第一環(huán)形突出(27)離開一個距離，所述第二環(huán)形突出(32)具有半徑r2，且r1大于r2，r1-r2小于所述襯背層(3)的厚度t，因此，在所述研磨操作中，在所述隆起(13)上的所述傳導層(2)被去掉后與所述第二環(huán)形突出(32)的頂部接觸的所述織帶(10)的傳導層(2)被去掉，從而被處理的織帶(10)上的所述織帶(10)的兩側顯現(xiàn)沒有傳導材料的痕跡(33)，其中第二傳感器裝置(24)被設置在所述被處理的織帶(10)的每一側及在所述磨口(6)的下游，以檢測沒有傳導材料的所述痕跡(33)，如果有的話，并且向所述調節(jié)裝置(21、22、25)送出相關的信號，如果在所述處理過的織帶(10)上存在所述痕跡(33)，加寬所述磨口(6)。
24.如權利要求18到20中任一裝置，其特征在于為了準確地控制所述磨口(6)的大小，設計所述被構圖滾筒(8)以在所述層壓織帶或片材上的預定區(qū)域提供至少兩個平行的去掉所述傳導材料的槽，所述槽由所述傳導層(2)的條分隔開，因此檢測裝置被布置在所述磨口(6)的下游以檢測所述條的電阻，并且將相關信號送到調節(jié)裝置(21、22、25)，其對應于所述信號來調節(jié)所述磨口(6)的大小。
25.如權利要求18到20中任一裝置，其特征在于為了準確地控制所述磨口(6)的大小，設計所述被構圖滾筒(8)以在所述層壓織帶或片材上的預定區(qū)域提供所述隆起和凹陷的光柵圖形，因此檢測裝置被布置在所述磨口(6)的下游以檢測所述光柵圖形，并且將相關信號送到調節(jié)裝置(21、22、25)，其對應于所述信號來調節(jié)所述磨口(6)的大小。
26.如權利要求25所述裝置，其特征構造與所述傳感器裝置從下面構成的組中選擇，光學檢測裝置以決定所述光柵圖形的密度，及根據(jù)流電或渦流電流的測量的阻抗檢測裝置以決定所述光柵圖形的電阻。
27.如權利要求18到26中任一裝置，其特征在于所述用于提供浮雕圖形的構圖滾筒(7)存在聚合物的表面層。
28.如權利要求21所述裝置，其特征在于所述聚合物為硬化的或可硬化的聚合物。
29.如權利要求18到28中任一裝置，其特征在于所述聚合物表面層為適合于提供浮雕圖形。
30.一個用于為權利要求29提供鑄版的鑄版毛胚，其特征在于聚合物表面層，其適合于形成為浮雕圖形。
31.一種印刷系統(tǒng)，用于在連續(xù)織帶或分立片材上提供裝飾性或功能印刷圖形，所述連續(xù)織帶或分立片材分別從連續(xù)織帶的供應卷(4)或分立片材的供應源被連續(xù)地供應，其特征在于所述系統(tǒng)還包括權利要求12至28中任一個裝置。
32.一種用于對連續(xù)織帶或分立片材(1)構圖的方法，所述方法包括，將所述連續(xù)織帶或分立片材(1)分別從連續(xù)織帶的供應卷(4)或分立片材供應源進料，所述連續(xù)織帶或分立片材包括第一材料的第一層(2、44)，及第二材料的第二層(3、45)，所述第一層(2、44)被層壓在所述第二層(3、45)上，所述連續(xù)織帶或分立片材被供應到構圖滾筒(7)和配合滾筒(8)之間的磨口中以將所述第一層成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的第一材料的重復圖形，并且通過機械加工從所述成形的第一層上去掉第一材料，其特征在于在所述去掉步驟中從所述第一層(2、44)上去掉第一材料與將所述第一層(2、44)的成形的步驟同時進行并且通過將所述的配合滾筒設計成為研磨切割器滾筒(8)。
33.如權利要求32所述方法，其特征在于所述第一和第二層中至少一個是功能層。
34.一種用于對連續(xù)織帶或分立片材(1)構圖的裝置，所述裝置包括，將所述連續(xù)織帶或分立片材(1)分別從連續(xù)織帶的供應卷(4)或分立片材供應源進料的裝置，所述連續(xù)織帶或分立片材包括第一材料的第一層(2、44)，及第二材料的第二層(3、45)，所述第一層(2、44)被層壓在所述第二層(3、45)上，用于將所述連續(xù)織帶或分立片材被供應到構圖滾筒(7)和配合滾筒(8)之間的磨口中以將所述第一層成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的第一材料的重復圖形的裝置；及用于通過機械加工從所述成形的第一層上去掉第一材料的裝置，其特征在于所述的配合滾筒設計成為研磨切割器滾筒(8)，其布置為與將所述第一層(2、44)成形同時地從所述第一層(2、44)上去掉第一材料。
35.如權利要求34所述裝置，其特征在于所述第一和第二層中至少一個是功能層。
36.一種連續(xù)織帶或分立片材，其包括至少第一材料的第一層(2、44)及第二材料的第二層(3、45)，所述第一層(2、44)被層壓在第二層(3、45)上，一部分所述第一層(2、44)被去掉以暴露出所述第二層(3、45)的表面部分，使得在沒被去掉的第一層(2、44)和第二層(3、45)的暴露的部分之間的過渡段上形成交界部分(46a、47a；46b、47b)，其特征在于所述交界部分(46a、47a；46b、47b)，可在基本上正交于所述層壓片的主平面的平面上被看見，所述第一層的厚度從所述第一層(2、44)被基本上沒有被去掉的位置到所述第二層(3、45)被暴露的位置連續(xù)地減少。
37.如權利要求36所述連續(xù)織帶或分立片材，其特征在于第二層(3、45)的被暴露的部分，其可以在基本上與所述層壓片的主平面正交的平面上被看見，該部分存在第一和第二交界部分(46a、47a；46b，47b)，并且在所述第二交界部分(47a，47b)比所述第一交界部分(46a、46b)更陡峭。
38.如權利要求36或37所述連續(xù)織帶或分立片材，其特征在于所述層壓片至少包括在柔軟襯背層上層壓的功能材料的層(2)。
全文摘要
一種在電介質材料(3)的連續(xù)織帶(10)或分立片材(3)上制造電氣部件(15)的方法和裝置，包括從層壓織帶(1)的供應輥(4)或由至少由層壓在一個柔軟電介質材料襯背層(3)上的傳導材料層(2)組成的片材的供應源進料的步驟，所述層壓織帶(1)或分立片材被進料到在構圖滾筒(7)和配合滾筒(8)之間的磨口(6)中以將所述傳導層成形為具有隆起(13)和凹陷(14)的傳導材料的重復的圖形；及通過機械加工從所述成形的傳導層上去掉傳導材料的步驟，其特征在于在所述去掉步驟中從所述金屬層(2)上去掉傳導材料與將所述傳導層(2)的成形同時地進行并且通過將所述的配合滾筒設計成為研磨切割器滾筒(8)。
文檔編號H05K1/00GK1883240SQ200480033845
公開日2006年12月20日 申請日期2004年9月16日 優(yōu)先權日2003年9月17日
發(fā)明者斯塔芬·諾德林德, 弗雷德里克·安德森 申請人:阿克里奧公司