專利名稱：用于制造天線的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種RFID (射頻識(shí)別)技術(shù)。本發(fā)明特別涉及用于制造RFID天線的技術(shù)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
為了制造電子標(biāo)簽、識(shí)別設(shè)備、用于訪問(wèn)多種類型的服務(wù)和其他應(yīng)用的自限定識(shí)別標(biāo)記，基于RFID技術(shù)的電路正在越來(lái)越多地被采用。因?yàn)镽FID系統(tǒng)本身較強(qiáng)的安全性，電子標(biāo)簽或RFID標(biāo)簽逐漸地取代了其他識(shí)別系統(tǒng)(例如條形碼)。RFID標(biāo)簽具有多種類型并根據(jù)其使用的頻率分類。更具體地，現(xiàn)行的ISO標(biāo)準(zhǔn)提供125/134kHz、13. 56MHz、868/915MHz的操作頻率或高于2. 4GHz的頻率。RFID設(shè)備可以是有源式、半無(wú)源式或無(wú)源式。有源式系統(tǒng)以電池為動(dòng)力；半無(wú)源式系統(tǒng)以電池為動(dòng)力，該電 池僅用于保持內(nèi)部電路有源，同時(shí)半無(wú)源式系統(tǒng)使用從傳遞信息的無(wú)線電波接收的部分能量來(lái)輻射；無(wú)源系統(tǒng)沒(méi)有內(nèi)部電源，但是從詢問(wèn)RFID設(shè)備的讀取器傳輸?shù)臒o(wú)線電波獲取能量。RFID設(shè)備相對(duì)于控制電路具有非常大尺寸的天線。這些天線通常在塑料膜或其他片材支架上制造?，F(xiàn)行使用的技術(shù)之一是在膜上真空沉積足夠厚的金屬或其他導(dǎo)電材料層。膜隨后通過(guò)化學(xué)蝕刻制造天線，利用化學(xué)蝕刻在不用涂覆金屬的區(qū)域中的金屬被移除，在化學(xué)蝕刻處理后由余下的金屬化層的剩余部分形成電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于制造RFID電路的天線的新方法，該方法可以克服傳統(tǒng)技術(shù)的一些問(wèn)題和限制。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的方法在隨后的步驟中根據(jù)與RFID天線形狀相應(yīng)的圖案實(shí)施至少一個(gè)傳導(dǎo)材料的第一和第二沉積。利用這種類型的方法即可獲得RFID設(shè)備而無(wú)需化學(xué)蝕刻——一種涉及漫長(zhǎng)的制造時(shí)間和環(huán)境污染問(wèn)題(由使用特別的有毒和腐蝕性化學(xué)物質(zhì)引起)的技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步的有利的特征和實(shí)施例在下面敘述，并在從屬權(quán)利要求中限定，其形成了本說(shuō)明書的完整部分。在可能的實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟a.將網(wǎng)狀材料圍繞處理輥供應(yīng)；b.根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案在所述網(wǎng)狀材料上沉積導(dǎo)電材料；c.重復(fù)步驟a和b幾次使得足夠達(dá)到形成RFID天線的導(dǎo)電材料的預(yù)設(shè)厚度。根據(jù)其他實(shí)施例，本發(fā)明的方法包括以下步驟-將網(wǎng)狀材料圍繞沿供應(yīng)路徑順序排列的至少第一和第二處理輥依次供應(yīng)；-利用與第一處理輥關(guān)聯(lián)的第一蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料；-利用與第二處理輥關(guān)聯(lián)的第二蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第二數(shù)量的導(dǎo)電材料。例如利用與沿多腔室系統(tǒng)的供應(yīng)路徑順序排列的進(jìn)一步處理輥關(guān)聯(lián)的進(jìn)一步蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積進(jìn)一步數(shù)量的導(dǎo)電材料是可行的。根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，所述方法包括下述步驟a.在金屬化系統(tǒng)中設(shè)置待處理的網(wǎng)狀材料的卷，該金屬化系統(tǒng)至少包括拆卷機(jī)、處理輥、與所述處理輥關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源、和卷繞機(jī)；b.通過(guò)所述拆卷機(jī)將待處理的網(wǎng)狀材料的所述卷拆卷；c.將從待處理的網(wǎng)狀材料的卷上拆卷的網(wǎng)狀材料，沿供應(yīng)路徑和圍繞處理輥供應(yīng)；
d.通過(guò)所述蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料；e.在線圈卷筒上重卷網(wǎng)狀材料；f.在待處理的網(wǎng)狀材料的卷的處理結(jié)束時(shí)，將線圈卷筒放置于拆卷機(jī)上，并且重復(fù)步驟b-e —次或多次，以根據(jù)相同或相應(yīng)的圖案沉積進(jìn)一步數(shù)量的導(dǎo)電材料。為了根據(jù)與待制造的RFID天線的形狀相應(yīng)的圖案沉積導(dǎo)電材料，可以根據(jù)與待制造的RFID天線的圖案互補(bǔ)的圖案，將液體施加至網(wǎng)狀材料，這樣可以防止導(dǎo)電材料固定在網(wǎng)狀材料上，從而通過(guò)蒸發(fā)源分配的導(dǎo)電材料僅僅被固定在網(wǎng)狀材料上的與待制造的RFID天線相應(yīng)的表面上。在導(dǎo)電材料的每次沉積之前重復(fù)施加。施加發(fā)生，這樣在第一次之后的每次施加中，液體根據(jù)與在前次沉積步驟中施加的導(dǎo)電材料的圖案相應(yīng)的互補(bǔ)的圖案被施加。有利地，所述網(wǎng)狀材料可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)用于沉積導(dǎo)電材料的臺(tái)連續(xù)地供應(yīng)，因此獲得高產(chǎn)率。速度可以有利地為50m/min至1000m/min之間。根據(jù)不同的方面，本申請(qǐng)涉及一種用于在網(wǎng)狀材料上真空沉積傳導(dǎo)材料以制造RFID天線的系統(tǒng)，包括至少一個(gè)真空腔室；至少一個(gè)用于網(wǎng)狀材料卷的拆卷機(jī)；至少一個(gè)用于卷繞處理過(guò)的網(wǎng)狀材料的卷繞機(jī)；優(yōu)選地，沿從拆卷機(jī)到卷繞機(jī)的網(wǎng)狀材料供應(yīng)路徑的至少一個(gè)處理輥；至少一個(gè)與所述處理輥關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源；所述蒸發(fā)源上游的至少一個(gè)在網(wǎng)狀材料上施加液體的涂敷器，用于防止導(dǎo)電材料在與待制造的RFID天線的圖案互補(bǔ)的圖案上處定；用于將涂敷器相對(duì)于網(wǎng)狀材料定相的系統(tǒng)。在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，涂敷器定相系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于檢測(cè)網(wǎng)狀材料上的標(biāo)記的檢測(cè)器；由所述檢測(cè)器的信號(hào)控制的縱向網(wǎng)狀材料定相構(gòu)件和橫向網(wǎng)狀材料定相構(gòu)件，從而在每個(gè)沉積通道一直根據(jù)同樣圖案疊加導(dǎo)電材料，這樣利用縱向和橫向定相，通過(guò)疊加在后續(xù)通道中沉積的多個(gè)層形成獲得的涂層。所述系統(tǒng)可以是多腔室或單腔室類型，例如卷對(duì)卷類型。根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的進(jìn)一步有利特征在從屬權(quán)利要求中指示，其構(gòu)成了本說(shuō)明書的完整部分。根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種網(wǎng)狀材料，包括限定RFID天線的真空沉積導(dǎo)電材料的多個(gè)涂層，每個(gè)涂層都由順序沉積的多個(gè)疊加層形成，每次都是真空沉積。根據(jù)再一方面，本發(fā)明涉及一種包括片材支架(S卩，網(wǎng)狀材料或片式材料)的RFID天線，在片材支架上設(shè)有導(dǎo)電材料的涂層，所述涂層由順序真空沉積的多個(gè)疊加層構(gòu)成。根據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種電子設(shè) 備，包括片材支架(B卩，網(wǎng)狀材料或片式材料部分)，所述片材支架上應(yīng)用有至少一個(gè)集成電路，該集成電路與RFID天線電連接，所述RFID天線由導(dǎo)電材料的至少一個(gè)涂層構(gòu)成，每個(gè)涂層由順序真空沉積的多個(gè)疊加層構(gòu)成。


通過(guò)下述說(shuō)明和附圖將更好地理解本發(fā)明，其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的第一實(shí)施例的側(cè)視示意圖；圖2A示出了用于控制形成基底(在其上實(shí)現(xiàn)真空沉積)的網(wǎng)狀材料的處理的主要構(gòu)件的第一實(shí)施例的示意圖；圖2B示出了用于控制形成基底(在其上實(shí)現(xiàn)真空沉積)的網(wǎng)狀材料的處理的主要構(gòu)件的第二實(shí)施例的示意圖；圖3示出了用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的多腔室系統(tǒng)的示意圖；圖4示出了塑料膜的一部分，通過(guò)真空沉積多個(gè)RFID天線在其上制造；圖5示出了根據(jù)圖4的V-V的局部放大(非等比例)剖視圖；并且圖6示出了一種RFID設(shè)備以及與之電連接的天線和集成電路。
具體實(shí)施例方式首先參照?qǐng)D1，第一實(shí)施例提供了一種真空金屬化系統(tǒng)，其作為整體以數(shù)字I指示，并在以具有開(kāi)放腔室的側(cè)視圖呈現(xiàn)。系統(tǒng)I包括真空腔室3，在真空腔室3內(nèi)布置有拆卷機(jī)5和卷繞機(jī)7，拆卷機(jī)5用于待處理的網(wǎng)狀材料卷B (例如塑料膜)，卷繞機(jī)7用于卷繞處理后的材料卷BI。卷繞機(jī)7和拆卷機(jī)5位于腔室3的部分3A中，相較于在腔室的第二部分(以3B表示)，在部分3A中以已知方式產(chǎn)生較小的真空度，在第二部分中，金屬材料實(shí)際上沉積在從卷B拆卷的網(wǎng)狀材料上。通過(guò)作為整體以9表示的分隔擋板將真空腔室分成兩個(gè)部分3A和3B，擋板9包括鄰近處理輥13布置的防護(hù)室11，從卷B拆卷的網(wǎng)狀材料N圍繞處理輥13被供給以接收在腔室部分3B中蒸發(fā)的金屬材料。網(wǎng)狀材料N從卷B上拆卷并重新卷繞到卷BI上的路徑是通過(guò)設(shè)置在處理輥13上游和下游的一系列進(jìn)一步的輥限定的，更為特別的是，沿網(wǎng)狀材料N的路徑設(shè)有第一導(dǎo)輥15、第二導(dǎo)輥17、延展輥19、具有測(cè)壓元件的導(dǎo)輥21、進(jìn)一步導(dǎo)輥23、輸帶輥25、延展輥27、第五導(dǎo)輥29和所謂的調(diào)節(jié)輥31。上述輥的位置是已知的并可以根據(jù)系統(tǒng)需要、所用的機(jī)器類型、形成網(wǎng)狀材料N的材料類型、以及通過(guò)蒸發(fā)沉積在網(wǎng)狀材料N上的金屬或其他導(dǎo)電材料而改變。蒸發(fā)源布置于處理輥13的下方，整體指示為33，其例如為焦耳效應(yīng)類型，由金屬材料35的卷筒供應(yīng)。該源可以例如申請(qǐng)W0-A-2007/05792中描述的被設(shè)計(jì)。印刷單元37與處理輥13關(guān)聯(lián)。印刷單元37可以例如包括設(shè)有加熱元件41 (例如電阻)的液體材料源39。加熱元件41加熱容納在槽39中的液體并使其蒸發(fā)。所獲得的蒸汽隨后在印刷單元37的網(wǎng)紋輥43上冷凝。網(wǎng)紋輥43將冷凝液體材料傳輸?shù)接∷⑤?5，該印刷輥45與處理輥13—起形成印刷壓印線，從卷B拆卷并供應(yīng)到處理輥13的網(wǎng)狀材料穿過(guò)所述印刷壓印線。所述印刷單元37可以例如申請(qǐng)W0-A-2008/116617中描述的被設(shè)計(jì)，該申請(qǐng)的內(nèi)容完全合并在本發(fā)明中。在印刷輥45上設(shè)有凸起元件，S卩，形狀與膜或不會(huì)被金屬化的網(wǎng)狀材料N的面積相應(yīng)的凸起。實(shí)質(zhì)上，印刷輥45涂覆一種液體(例如油)，這種液體可以防止通過(guò)源33蒸發(fā)的導(dǎo)電材料固定在待制造的RFID天線的輪廓之外的區(qū)域中的網(wǎng)狀材料N上。印刷輥45的中空區(qū)域?qū)?yīng)于待被金屬化的區(qū)域，即，通過(guò)在網(wǎng)狀材料N上沉積導(dǎo)電材料而具有待獲得的天線形狀。圖4示出了網(wǎng)狀材料N的一部分，在其上示出了四個(gè)用于RFID設(shè)備的天線，這四個(gè)RFID設(shè)備整體以A表示，并且通過(guò)在網(wǎng)狀材料N上真空沉積金屬涂層制造。制造出的這些天線的印刷輥45因此在其表面上具有與網(wǎng)狀材料N的金屬化區(qū)域相對(duì)應(yīng)的中空區(qū)域并且將液體應(yīng)用在整個(gè)周圍表面以防止被源33蒸發(fā)而在網(wǎng)狀材料N上冷凝的導(dǎo)電材料固定。
根據(jù)本發(fā)明的特征在于，獲得足夠厚的傳導(dǎo)材料涂層以制造RFID天線，多重真空沉積操作在同一個(gè)塑料膜或其他網(wǎng)狀材料N上順序進(jìn)行，在每個(gè)沉積通道處沉積一層導(dǎo)電材料，其厚度比希望獲得的涂層的總體厚度(即，天線A的整體厚度)小。根據(jù)印刷輥限定的圖案，導(dǎo)電材料涂覆在每個(gè)沉積通道處，在每個(gè)通道處疊加沉積區(qū)域。為了執(zhí)行后續(xù)層的真空沉積以形成整體涂層(形成天線A)，需要在每個(gè)步驟中在網(wǎng)狀材料N和印刷輥45之間或更精確地在先前步驟中沉積的導(dǎo)電材料和印刷輥45上的圖案之間保持正確的相位。為此，網(wǎng)狀材料N可以有利地沿網(wǎng)狀材料N的邊緣Nb設(shè)置參考標(biāo)記或光電標(biāo)記T(圖4)。有利地，參考標(biāo)記T可以具有梯形或三角形形狀，其具有傾斜的邊緣，即，邊緣不與相應(yīng)邊緣Nb垂直,邊緣Nb沿機(jī)器I平行于網(wǎng)狀材料N的供應(yīng)方向F。在圖4所示的示例示意圖中，所提供的參考標(biāo)記T為三角形或梯形形狀，應(yīng)理解為這些標(biāo)記的形狀不受限制。在機(jī)器I中有利地設(shè)有網(wǎng)狀材料N的縱向和橫向定相系統(tǒng)，這樣由印刷輥45在網(wǎng)狀材料N的每個(gè)后續(xù)通道中制造的圖案與先前通道中產(chǎn)生的圖案同步。如圖I所示的示例中，沿從拆卷機(jī)5至卷繞機(jī)7的網(wǎng)狀材料N的路徑設(shè)有兩個(gè)光電控制設(shè)備51，53，其在網(wǎng)狀材料N上檢測(cè)參考標(biāo)記T的位置以相對(duì)于設(shè)備51，53所識(shí)別的位置校正網(wǎng)狀材料的橫向和/或縱向位置。在可能的實(shí)施例中，通過(guò)控制印刷輥45的角位置可以獲得縱向定相，為此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)與驅(qū)動(dòng)處理輥13的主電動(dòng)機(jī)不同的電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)這種目的。這種設(shè)置類型在圖2A的實(shí)施例中示出。在圖中，機(jī)器的主要構(gòu)件所示出的位置與其真實(shí)的位置不相應(yīng)，但沿網(wǎng)狀材料N的供應(yīng)路徑對(duì)齊，所述網(wǎng)狀材料N僅僅是設(shè)置在平面上用以簡(jiǎn)單表示。所述處理輥13被設(shè)有編碼器62的電力控制電動(dòng)機(jī)60驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。以常見(jiàn)方式在處理輥13下方示出的印刷輥45由具有相應(yīng)的編碼器63的電動(dòng)機(jī)61驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。所述電力控制電動(dòng)機(jī)61與電力控制模塊或單元65接界，讀取網(wǎng)狀材料的參考標(biāo)記T的編碼器63和光電控制設(shè)備51，53也連接至電力控制模塊或單元65。當(dāng)光電控制設(shè)備51，53中的一個(gè)或另一個(gè)的光電控制設(shè)備的編碼器63檢測(cè)到在先前處理步驟中涂覆的金屬涂層相對(duì)于印刷輥45的角位置發(fā)生縱向相位位移時(shí)(B卩，平行于網(wǎng)狀材料N的供應(yīng)方向F的位移),所述電動(dòng)機(jī)61在印刷棍45上施加校正運(yùn)動(dòng)，同時(shí)在印刷輥45和網(wǎng)狀材料N之間產(chǎn)生微小位移以將印刷輥45的圖案帶回至與先前處理周期期間產(chǎn)生的涂層同步。為了獲得在橫向方向上的定相，使相同的光電控制設(shè)備51，53和控制單元65可以控制，作動(dòng)電動(dòng)牽引單元67，后者如示例中示出布置在輥15和17之間。在一些實(shí)施例中，所述電動(dòng)牽引系統(tǒng)67有利地包括電動(dòng)輥67A和優(yōu)選地?zé)o驅(qū)動(dòng)力的反向?qū)л?7B。所述電動(dòng)輥67A被具有編碼器70的電力電動(dòng)機(jī)69電力控制旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。所述兩個(gè)輥67A，67B被限制為橫向定相控制電動(dòng)機(jī)71，其可以橫向交叉地驅(qū)動(dòng)輥67A和67B，S卩，沿橫向于網(wǎng)狀材料N的供應(yīng)方向F的由標(biāo)記f67指代的方向?qū)⒕W(wǎng)狀材料N拉至此種橫向運(yùn)動(dòng)并因此在相對(duì)于印刷輥45的位置的橫向方向上對(duì)中網(wǎng)狀材料N。這樣，位于印刷輥45和在先前處理步驟中沉積的涂層之間所有可能的橫向相位誤差可以被糾正。電動(dòng)機(jī)71與編碼器73關(guān)聯(lián)，組件71，73連接至接收來(lái)自于光電控制設(shè)備51和/或53的信息的電力控制單元65。在所示出的示例中，電動(dòng)機(jī)69和編碼器70也連接至電力控制單元65。
圖2B示出了在導(dǎo)電材料沉積的后續(xù)步驟中所述網(wǎng)狀材料N的定相系統(tǒng)的改進(jìn)實(shí)施例。同樣的數(shù)字顯示了與圖2A所示的實(shí)施例中的部件相同或等同的部件。在圖2B中，印刷輥45不是由設(shè)有編碼器的電動(dòng)機(jī)控制，而是由處理輥13和網(wǎng)紋輥43摩擦驅(qū)動(dòng)。處理輥13和網(wǎng)紋輥43被主電動(dòng)機(jī)60驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，主電動(dòng)機(jī)60設(shè)有編碼器62，其驅(qū)動(dòng)處理輥13。這種轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)印刷輥45的類型的構(gòu)造方案在申請(qǐng)W0-A-2008/116617中描述。在此情況中，橫向定相是采用參照?qǐng)D2A中描述的方式獲得的，其中平行于網(wǎng)狀材料N的供應(yīng)方向F的縱向定相是通過(guò)在前面描述的牽引單元67上作用獲得的。為此，電動(dòng)機(jī)69可以通過(guò)中央控制單元65加速或減速，從而在網(wǎng)狀材料N上施加更大或更小的張力，這使得印刷輥45相對(duì)于在先前步驟中實(shí)施的導(dǎo)電材料的沉積而獲得的圖案縱向定相。在上述兩種構(gòu)造所述的一個(gè)或另一個(gè)系統(tǒng)中，能夠在同一個(gè)網(wǎng)狀材料N上實(shí)施多次導(dǎo)電材料的真空沉積循環(huán)，在每個(gè)單獨(dú)步驟中以非常精確的方式定相印刷輥45的圖案。制造RFID天線的過(guò)程因此如下。網(wǎng)狀材料N的毛坯卷B設(shè)置在拆卷機(jī)5上的機(jī)器內(nèi)。所述真空腔室3是封閉的，其內(nèi)部的壓力減少直到在腔室3的兩個(gè)部分3A，3B中獲得足夠的真空度。于是將網(wǎng)狀材料N從卷B上拆卷并逐漸地卷繞在卷繞機(jī)7的卷BI上。所述網(wǎng)狀材料N圍繞處理輥13被夾帶，并在進(jìn)入被源33蒸發(fā)的導(dǎo)電材料的蒸發(fā)和沉積區(qū)域之前，根據(jù)與待制造的天線A的圖案互補(bǔ)的圖案，所述網(wǎng)狀物被印刷單元37利用從槽39向網(wǎng)紋輥43中分布的液體打濕。所述網(wǎng)狀材料N從蒸發(fā)源33前方通過(guò)，接收被源蒸發(fā)的導(dǎo)電材料，該導(dǎo)電材料因?yàn)樘幚磔?3的冷卻冷凝在網(wǎng)狀材料N上。在被印刷單元37施加的液體打濕的區(qū)域中，導(dǎo)電材料并不粘附于網(wǎng)狀材料N，但是粘附在干燥區(qū)域，與待制造的天線A的形狀相應(yīng)。由印刷單元施加的液體能夠在網(wǎng)狀材料N卷繞在卷BI之前蒸發(fā)。在任何情況下，少量液體并不危害后續(xù)處理(盡管意味著在處理中還要移除殘留)。在整個(gè)卷B的處理完成后，所述機(jī)器停用，所述真空腔室3恢復(fù)到環(huán)境壓力，并且所述卷BI從機(jī)器上移除并交換就位，即，再次布置在拆卷機(jī)5上。重復(fù)一次或幾次上述循環(huán)以保持先前真空沉積循環(huán)中形成的圖案與印刷輥45的圖案相應(yīng)，這樣在每個(gè)步驟中沉積的層根據(jù)印刷輥45限定的同樣圖案進(jìn)行高精度疊加。在根據(jù)本發(fā)明的方法的一些改進(jìn)實(shí)施例中，所述腔室總是能夠被保持在真空條件進(jìn)行多次沉積循環(huán)，而不將卷從卷繞機(jī)移除和在拆卷機(jī)上重新定位。為此，可以執(zhí)行下述步驟將待處理的材料的卷布置在拆卷機(jī)5上，并且所述網(wǎng)狀材料N根據(jù)圖案供應(yīng)穿過(guò)腔室并圍繞處理輥13以進(jìn)行沉積，所述處理過(guò)的網(wǎng)狀材料N重新卷繞在布置在卷繞機(jī)7上的卷BI上。在網(wǎng)狀材料N的第一通道完成后，優(yōu)選地網(wǎng)狀材料N的尾部沒(méi)有從卷B的中心卷繞支撐分離，所述蒸發(fā)源33和優(yōu)選的印刷單元37被停用，所述卷重新卷繞在卷繞機(jī)上，并拆卷卷BI并再次形成卷B。在重新卷繞實(shí)施后，再次實(shí)施沉積循環(huán)將來(lái)自卷B的網(wǎng)狀材料N分配在處理輥13周圍并圍繞卷BI重新卷繞材料。根據(jù)在每個(gè)通道沉積的導(dǎo)電材料的量和根據(jù)導(dǎo)電材料想要達(dá)到的所需厚度，這些操作可以被重復(fù)一次或多次。在達(dá)到所需的厚度后，機(jī)器恢復(fù)至環(huán)境壓力，腔室3被打開(kāi)，處理過(guò)的卷BI從機(jī)器上卸載。有利地，該循環(huán)不需要在網(wǎng)狀材料N的每個(gè)通道上恢復(fù)真空。此外，進(jìn)行處理的材 料不需要在每個(gè)新通道中接觸大氣中的氧氣，在消除或減少氧化現(xiàn)象方面具有優(yōu)勢(shì)。圖5示出了圖4的天線A部分的不按比例的放大剖視示意圖。該圖示意性地示出了在上述三個(gè)后續(xù)處理步驟中通過(guò)沉積導(dǎo)電材料獲得的三個(gè)層S1，S2和S3。在完成的產(chǎn)品中，三個(gè)層S1，S2和S3幾乎完美疊加，因?yàn)椴豢赡苓_(dá)到完美定相，其在縱向和/或橫向方向上具有最小的誤差。這個(gè)能獲得的精確度可以在任何情況下滿足所獲得的產(chǎn)品預(yù)期目的。圖6示出了具有上述用于制造RFID設(shè)備或標(biāo)簽的方法制造的天線的運(yùn)用，所述RFID設(shè)備或標(biāo)簽整體用D表示并包括網(wǎng)狀材料N的一部分，電連接至集成電路I的天線A在網(wǎng)狀材料N的該部分上制造。代替在圖I中示出的卷對(duì)卷類型的機(jī)器中的同樣的沉積過(guò)程的實(shí)施，制造天線A的多個(gè)層S1-S3的多個(gè)和連續(xù)的沉積過(guò)程，能夠在多腔室沉積機(jī)器中以連續(xù)的步驟實(shí)施。圖3示意性地示出了這種類型的方案。在圖3中，數(shù)字101指代整個(gè)多腔室機(jī)器，多腔室機(jī)器包括拆卷室103、重卷室105和三個(gè)真空沉積室107，109，111。在拆卷室103和拆卷室115布置用于毛坯材料(例如薄膜或其他網(wǎng)狀材料N)的卷B。網(wǎng)狀材料N在處理后重卷在卷繞機(jī)117上，卷繞機(jī)117設(shè)置在卷線室105中。所述網(wǎng)狀材料N穿過(guò)三個(gè)真空沉積室107，109，111，在每個(gè)真空沉積室中設(shè)有一組蒸發(fā)源121，123，125。在蒸發(fā)源121，123，125上設(shè)有各自的處理輥127，129，131。每個(gè)處理輥都分別關(guān)聯(lián)至一個(gè)印刷單元133，135，137，以與如圖I、圖2A和圖2B所示的單元37同樣的方式設(shè)計(jì)。針對(duì)每個(gè)印刷單元還設(shè)有類似的網(wǎng)狀材料N的縱向和橫向定相或?qū)χ邢到y(tǒng)，例如，這些系統(tǒng)也設(shè)計(jì)為如圖I、圖2A和圖2B所示。實(shí)質(zhì)上，多腔室機(jī)器101的每個(gè)沉積室107，109，111復(fù)制了圖I中所示的構(gòu)件的布置。這樣，利用從卷B上拆卷的網(wǎng)狀材料N的單個(gè)通道，根據(jù)預(yù)設(shè)圖案，沉積有與沉積室107，109，111的數(shù)量相同的相同層數(shù)的導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，沿網(wǎng)狀材料的路徑可以設(shè)置至少一個(gè)等離子處理臺(tái)，該等離子處理臺(tái)優(yōu)選位于一個(gè)或每個(gè)蒸發(fā)源的下游。等離子臺(tái)執(zhí)行網(wǎng)狀材料表面的等離子蝕刻清理操作以消除應(yīng)用至網(wǎng)狀材料的涂液的殘余。優(yōu)選地，等離子臺(tái)使用氦氣、氧氣或其混合物。在圖I中，數(shù)字22通過(guò)示例示出了設(shè)置在輥21和23之間的這種類型的臺(tái)。類似地，等離子臺(tái)也可以設(shè)置在所示出的其他實(shí)施例中?？梢岳斫獾氖牵綀D只是示出了一個(gè)示例，僅作為本發(fā)明的實(shí)踐范例，在不超出本發(fā)明的根本理念范圍內(nèi)可以改變其形式或設(shè)置。本發(fā)明權(quán)利要求中附加的附圖標(biāo)記僅有助 于參照本發(fā)明說(shuō)明書和附圖理解權(quán)利要求，并不限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于通過(guò)在網(wǎng)狀材料上真空沉積導(dǎo)電材料來(lái)制造RFID天線的方法，其特征在于 a.根據(jù)與待制造的RFID天線的圖案互補(bǔ)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上施加防止導(dǎo)電材料在網(wǎng)狀材料上固定的液體，以使由蒸發(fā)源分配的導(dǎo)電材料僅在網(wǎng)狀材料上的與待制造的RFID天線相對(duì)應(yīng)的表面上固定； b.根據(jù)與RFID天線的形狀相應(yīng)的圖案，進(jìn)行所述導(dǎo)電材料的至少第一沉積； c.重復(fù)步驟a和b多次使得足夠達(dá)到形成RFID天線的導(dǎo)電材料的預(yù)設(shè)厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，在第一次應(yīng)用后的所述液體的每次應(yīng)用中，作為所述液體的根據(jù)被施加的互補(bǔ)圖案與前述階段中施加的導(dǎo)電材料相應(yīng)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，包括步驟 a.圍繞處理輥供應(yīng)網(wǎng)狀材料； b.根據(jù)所述互補(bǔ)圖案，將所述液體施加至網(wǎng)狀材料； c.根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積導(dǎo)電材料； d.重復(fù)步驟a和b多次使得足夠達(dá)到形成RFID天線的導(dǎo)電材料的預(yù)設(shè)厚度。
4.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，包括步驟 將網(wǎng)狀材料依次圍繞沿供應(yīng)路徑順序排列的至少第一和第二處理輥供應(yīng)； 根據(jù)所述互補(bǔ)圖案，將所述液體施加至網(wǎng)狀材料； 利用與第一處理輥關(guān)聯(lián)的第一蒸發(fā)源根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料； 根據(jù)所述互補(bǔ)圖案再次將所述液體施加至網(wǎng)狀材料； 利用與第二處理輥關(guān)聯(lián)的第二蒸發(fā)源根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第二數(shù)量的導(dǎo)電材料。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，利用與沿供應(yīng)路徑順序排列的進(jìn)一步的處理輥關(guān)聯(lián)的進(jìn)一步的蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積進(jìn)一步數(shù)量的導(dǎo)電材料。
6.如權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，在通過(guò)與各自的處理輥關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源沉積各種數(shù)量的導(dǎo)電材料之前，在每個(gè)處理輥的上游布置液體涂敷器，并通過(guò)各自的涂敷器將所述液體施加在網(wǎng)狀材料上。
7.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，包括步驟 a.在金屬化系統(tǒng)中布置待處理的網(wǎng)狀材料的卷，該金屬化系統(tǒng)至少包括拆卷機(jī)、處理輥、與所述處理輥關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源、以及卷繞機(jī)； b.通過(guò)所述拆卷機(jī)將待處理的網(wǎng)狀材料的卷拆卷； c.將從待處理的網(wǎng)狀材料的卷上拆卷的網(wǎng)狀材料沿供應(yīng)路徑和圍繞處理輥供應(yīng)； d.將所述液體應(yīng)用在所述處理輥的上游的網(wǎng)狀材料； e.通過(guò)所述蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料； f.在卷筒上重卷網(wǎng)狀材料； g.在待處理的網(wǎng)狀材料的卷的處理結(jié)束時(shí)，將卷筒放置于拆卷機(jī)上，并且重復(fù)步驟b_f—次或多次，以根據(jù)其中相同或相應(yīng)的圖案沉積進(jìn)一步數(shù)量的導(dǎo)電材料。
8.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，包括步驟 a.在包括真空腔室的金屬化系統(tǒng)中布置待處理的網(wǎng)狀材料的卷，該真空腔室中至少布置有拆卷機(jī)、所述液體的涂敷器、處理輥、與所述處理輥相關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源、以及卷繞機(jī)； b.關(guān)閉真空腔室并在所述真空腔室中產(chǎn)生足以沉積導(dǎo)電材料的真空度； c.通過(guò)所述拆卷機(jī)將所述待處理的網(wǎng)狀材料的卷拆卷； d.將從待處理的網(wǎng)狀材料的卷上拆卷的網(wǎng)狀材料，沿供應(yīng)路徑和圍繞處理輥供應(yīng)； e.將所述液體施加至所述處理輥的上游的網(wǎng)狀材料； f.通過(guò)所述蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案，在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料； g.在卷筒上重卷網(wǎng)狀材料； h.將所述沉積室的壓力恢復(fù)到環(huán)境壓力； i.將卷從卷繞機(jī)移除； j.將卷筒傳輸?shù)讲鹁頇C(jī)； k.重復(fù)步驟b到j(luò) 一次或多次，以根據(jù)其中相同或相應(yīng)的圖案沉積進(jìn)一步數(shù)量的導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，包括步驟 a.在金屬化系統(tǒng)中布置待處理的網(wǎng)狀材料的分配卷，該金屬化系統(tǒng)至少包括拆卷機(jī)、所述液體的涂敷器、處理輥、與所述處理輥相關(guān)聯(lián)的蒸發(fā)源、和卷繞機(jī)； b.通過(guò)所述拆卷機(jī)將待處理的網(wǎng)狀材料的卷拆卷； c.將從待處理的網(wǎng)狀材料的卷上拆卷的網(wǎng)狀材料，沿供應(yīng)路徑和圍繞處理輥供應(yīng)； d.將所述液體施加至所述處理輥上游的網(wǎng)狀材料； e.通過(guò)所述蒸發(fā)源，根據(jù)與待制造的RFID天線相應(yīng)的圖案在所述網(wǎng)狀材料上沉積第一數(shù)量的導(dǎo)電材料； f.在卷筒上重卷網(wǎng)狀材料； g.將網(wǎng)狀材料從卷筒上拆卷并將網(wǎng)狀材料重新卷繞在拆卷機(jī)上的卷上； h.重復(fù)步驟b到g—次或多次，直到導(dǎo)電材料達(dá)到形成RFID天線所需的厚度。
10.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在導(dǎo)電材料的每次沉積后，將所述液體的殘余從網(wǎng)狀材料上移除。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述殘余是通過(guò)等離子處理移除的。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述等離子處理使用氦氣、氧氣或其混合物實(shí)施。
13.如前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)狀材料是連續(xù)供應(yīng)的。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述網(wǎng)狀材料的供應(yīng)速度為50米/分鐘至1000米/分鐘之間。
15.一種用于在網(wǎng)狀材料上真空沉積傳導(dǎo)材料以制造RFID天線的系統(tǒng)，包括至少一個(gè)真空腔室；至少一個(gè)用于網(wǎng)狀材料的卷的拆卷機(jī)；至少一個(gè)用于卷繞被處理的網(wǎng)狀材料的卷繞機(jī)；至少一個(gè)從拆卷機(jī)到卷繞機(jī)的網(wǎng)狀材料的供應(yīng)路徑；至少一個(gè)蒸發(fā)源；位于所述蒸發(fā)源的上游的至少一個(gè)用于將液體施加在網(wǎng)狀材料上的涂敷器，用于防止導(dǎo)電材料在與待制造的RFID天線的圖案的互補(bǔ)圖案上固定；用于相對(duì)于網(wǎng)狀材料定相涂敷器的系統(tǒng)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，包括沿網(wǎng)狀材料的供應(yīng)路徑的至少一個(gè)處理輥，所述蒸發(fā)源與所述處理輥關(guān)聯(lián)。
17.如權(quán)利要求15或16所述的系統(tǒng)，其中，所述涂敷器的定相系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于檢測(cè)網(wǎng)狀材料上的標(biāo)記的檢測(cè)器；由來(lái)自所述檢測(cè)器的信號(hào)控制的網(wǎng)狀材料的縱向定相構(gòu)件和橫向定相構(gòu)件。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中，所述橫向定相構(gòu)件包括至少一個(gè)電動(dòng)輥，網(wǎng)狀材料圍繞所述電動(dòng)輥被供應(yīng)，所述電動(dòng)輥在軸向方向上具有可控的運(yùn)動(dòng)，所述橫向定相通過(guò)所述至少一個(gè)電動(dòng)輥的軸向運(yùn)動(dòng)被控制。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)電動(dòng)輥設(shè)置在處理輥的上游。
20.如權(quán)利要求18或19所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)電動(dòng)輥與壓力輥關(guān)聯(lián)，并且所述至少一個(gè)電動(dòng)輥形成所述拆卷機(jī)的牽引單元，用于將所述網(wǎng)狀材料從卷拆卷。
21.如權(quán)利要求18、19或20所述的系統(tǒng)，其中，所述縱向定相元件包括用于通過(guò)對(duì)所述電動(dòng)輥的速度作用而改變網(wǎng)狀材料的張力的設(shè)備。
22.如權(quán)利要求17至21中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述縱向定相構(gòu)件包括用于相對(duì)于網(wǎng)狀材料改變液體涂敷單元的印刷輥的旋轉(zhuǎn)速度的設(shè)備。
23.如權(quán)利要求17至22中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括兩個(gè)用于檢測(cè)所述網(wǎng)狀材料上的標(biāo)記的檢測(cè)器，所述兩個(gè)檢測(cè)器分別設(shè)置在所述處理輥的上游和下游。
24.如權(quán)利要求15至23中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的系統(tǒng)，包括沿所述拆卷機(jī)和卷繞機(jī)之間的網(wǎng)狀材料的供應(yīng)路徑順序設(shè)置的多個(gè)處理輥，其中，每個(gè)處理輥關(guān)聯(lián)有蒸發(fā)源；所述蒸發(fā)源上游的在網(wǎng)狀材料上施加液體的至少一個(gè)各自的涂敷器，用于防止導(dǎo)電材料在與待制造的RFID天線的圖案的互補(bǔ)圖案上固定；與網(wǎng)狀材料相關(guān)的所述涂敷器的各自的定相系統(tǒng)。
25.如權(quán)利要求15至24中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)針對(duì)每個(gè)處理卷包括具有用于將所述液體的殘余從網(wǎng)狀材料上移除的等離子處理臺(tái)。
26.一種網(wǎng)狀材料，包括限定RFID天線的多個(gè)導(dǎo)電、真空沉積材料的涂層，每個(gè)涂層由順序沉積的多個(gè)層疊加構(gòu)成。
27.—種RFID天線，包括片材支架，在所述片材支架上設(shè)有導(dǎo)電材料的涂層，所述涂層由順序沉積的多個(gè)疊加層構(gòu)成。
28.一種電子設(shè)備，包括片材支架，所述片材支架上應(yīng)用有至少一個(gè)集成電路，該集成電路與RFID天線電連接，所述RFID天線由導(dǎo)電材料的至少一個(gè)涂層構(gòu)成，每個(gè)涂層由順序沉積的多個(gè)疊加層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過(guò)在網(wǎng)狀材料(N)上真空沉積導(dǎo)電材料來(lái)制造RFID天線的方法，其中導(dǎo)電材料的至少第一和第二沉積根據(jù)與天線的形狀相應(yīng)的圖案在后續(xù)步驟中實(shí)施。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102884542SQ201180022688
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者安吉洛·帕加尼 申請(qǐng)人:伽利略真空系統(tǒng)股份公司(清算中)