BR112012031765B1

BR112012031765B1 - conjunto intermediário de laminado em folha, método de produção de laminado em folha e trama de conjuntos intermediários de laminado em folha

Info

Publication number: BR112012031765B1
Application number: BR112012031765-2A
Authority: BR
Inventors: Ian J. Forster; Christian K. Oelsner; Robert REVELS; Benjamin KINGSTON; Peter COCKERELL; Moris Amon
Original assignee: Avery Dennison Corporation
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2011-06-14
Publication date: 2021-02-09
Also published as: EP2580057B1; BR122020013168A2; US20140047703A1; EP2711173A2; CN102947093A; EP2580715A1; BR122020013215B1; EP2580948A2; US9039866B2; US20120280047A1; US9876265B2; US20120061473A1; BR112012031765B8; CN106903970A; EP2580052B1; US20200403291A1; WO2011159722A2; BR122020013168B1; CN102939802A; US20120060359A1

Abstract

INTERMEDIÁRIO DE LAMINADO EM FOLHA E MÉTODO DE PRODUÇÃO. A presente invenção refere-se a um método de produção de um laminado de folha de metal que pode ser usado, por exemplo, para produzir uma antena para uma etiqueta de radiofrequência (RFID), circuito eletrônico, módulo fotovoltaico, ou similares. Uma trama de material é proporcionada para pelo menos uma estação de corte em que um primeiro padrão é gerado na trama de material. Um corte adicional pode ocorrer para criar modificações adicionais de modo a proporcionar características adicionais para o uso final pretendido do produto. O corte pode ser realizado por um laser, ou somente, ou em combinações, com outras tecnologias de corte.

Description

Referência Cruzada a Pedido Relacionado

[001] O presente pedido reivindica o benefício dos Pedidos Provisórios dos Estados Unidos Nos. 61/354.380, depositado em 14 de junho de 2010, 61/354.388, depositado em 14 de junho de 2010, e 61/354.393, depositado em 14 de junho de 2010, todos dos quais sendo aqui incorporados por referência em suas totalidades.

Campo da Invenção

[002] A presente invenção está no campo de conjuntos de laminado em folha e métodos de produção de tais conjuntos. Mais particularmente, a presente invenção se refere a um conjunto de intermediário de folha padronizado produzido por ou acabado através do corte a laser que pode ser usado na formação de várias estruturas condutivas, arranjos fotovoltaicos, conjuntos refletivos, ou outras construções.

Antedentes da Invenção

[003] Laminados em folha e vários conjuntos intermediários são atualmente usados em um número de aplicações, variando de recipientes para acondicionamentos de micro-onda a cartões inteligentes. Tais laminados foram regularmente criados por corte de molde, estampagem e outros processos mecânicos que geralmente se prestam a situações de alta velocidade em que uma forma relativamente simples ou padrão pode ser criada.

[004] A demanda aumentada para circuitos tem criado uma necessidade para um método de produção que pode rápida e eficientemente produzir tais circuitos. Um tal método é revelado no Pedido de Patente dos Estados Unidos No. 2007/0171129 A1. Este método inclui as etapas de, primeiro, proporcionar um laminado de folha de metal reforçado tendo uma folha de camada de metal ligada a uma camada de reforço, e uma camada transportadora ligada ao laminado de folha de metal. O método inclui a etapa de usar um cortador de molde rotativo para cortar um padrão de antena através do laminado de folha de metal à camada transportadora. O método se conclui com a etapa de remover uma porção de matriz indesejada do laminado de folha de metal reforçado para proporcionar uma antena de laminado de folha de metal disposta na camada transportadora.

[005] O uso de um cortador de molde rotativo para cortar um padrão de circuito pode ser vantajoso porque o cortador de molde rotativo é ambos rápido e pouco custoso. Contudo, os cortadores de molde rotativo têm pobre resolução, e são limitados a terem uma distância mínima entre linhas de corte de 1 mm. Um problema adicional com o uso de um cortador de molde rotativo para cortar um circuito, ou outra construção, que requer alta precisão, é que o molde cilíndrico usado pelo cortador de molde rotativo não pode ser rápido ou facilmente mudado. Consequentemente, o desenho do circuito não é prontamente permutável, e, desse modo, não é frequentemente economicamente praticável para produzir pequenas bateladas de um desenho de circuito particular devido a necessidade de mudar constantemente as cabeças do molde. Além disso, qualquer mudança em um desenho de circuito requereria um grande tempo de condução, visto que um novo molde cilíndrico deve ser produzido cada vez que o desenho do circuito é mudado. Tendo-se um grande número de desenhos, pode-se conduzir a um grande estoque de cabeças de molde, o armazenamento dos quais pode ocupar espaço valioso do chão da fábrica.

[006] Técnicas de estampagem convencionais também sofrem de problemas similares, em que o molde de estampagem não pode ser prontamente mudado para um novo desenho, e os moldes de estampagem não podem geralmente serem capazes de produzir desenhos tendo tolerâncias muito leves. Um exemplo de folhas de estampagem é mostrado por US 2002/0018880. Publicações, patentes e pedidos de patente são referidos através de toda esta descrição. Todas as referências aqui citadas são, desse modo, incorporadas por referência.

[007] O que é necessário, portanto, é um método aperfeiçoado de produção de pequenas bateladas de estruturas intricadas que podem ser usadas para uma variedade de propostas sem sofrer dos seguintes problemas precedentes.

Breve Sumário da Invenção

[008] As concretizações da presente invenção aqui descritas abaixo não são pretendidas para serem exaustivas, ou para limitarem a invenção às formas precisas reveladas na seguinte descrição detalhada. Preferivelmente, as concretizações são escolhidas e descritas de modo que outros técnicos no assunto possam apreciar e compreender os princípios e práticas da presente invenção.

[009] A presente invenção é direcionada ao uso de um laser controlado por computador para cortar um ou mais padrões em uma camada de folha de metal para criar estruturas que podem ser subsequentemente modificadas para uso em uma variedade de aplicações. A presente invenção permite a criação de desenhos e formas muito intricados, bem como proporciona a capacidade de produzir quantidades variantes de estruturas.

[0010] Em uma concretização exemplar da invenção presentemente descrita, um conjunto intermediário de laminado em folha é proporcionado e inclui um substrato que tem primeira e segunda faces. Um padrão de adesivo é disposto na primeira face do substrato. Uma folha de metal é aplicada sobre o padrão de adesivo. A folha de metal tem pelo menos um primeiro padrão com o pelo menos primeiro padrão correspondente ao pelo menos uma porção do padrão de adesivo.

[0011] Em uma concretização exemplar adicional, um método de produzir uma folha de metal padronizada ou laminado condutivo, é descrito, e inclui as etapas de inicialmente proporcionar uma folha de metal ou material condutivo que tem primeiro e segundo lados. Em seguida, um adesivo é trazido em contato com o segundo lado da folha de metal. Em seguida, um primeiro padrão é cortado na folha de metal ou material condutivo para criar um primeiro padrão de folha e uma matriz. A matriz é removida do primeiro padrão de folha e, em seguida, um segundo padrão é cortado na folha de metal para criar um segundo padrão de folha. Os primeiro e segundo padrões podem cooperar entre si, ou podem servir às funções diferentes entre si.

[0012] Em uma concretização exemplar adicional, um método de produzir um padrão condutivo é descrito, e inclui as etapas de inicialmente proporcionar uma folha de metal ou laminado de material condutivo, o laminado de folha de metal tendo uma camada em folha, uma camada de adesivo abaixo da camada em folha, e um substrato abaixo da camada de adesivo. Um primeiro corte é produzido no laminado de folha de metal para criar um primeiro padrão em somente a camada em folha. Isto é, o corte somente se estende à profundidade da camada em folha, e não à profundidade do laminado total, ou na superfície da camada transportadora. A energia gerada pelo laser pode criar uma fragilidade no laminado de folha de metal se o laminado fosse imediatamente submetido a processamento adicional e, como tal, a energia é permitida dissipar, e um segundo corte é feito no laminado de folha de metal para criar um segundo padrão somente na folha ou camada condutiva. O segundo padrão é distinto do primeiro padrão.

[0013] Em uma concretização ainda adicionalmente exemplar, uma trama de folha ou laminado condutivo conjuntos intermediários é descrito, e inclui uma trama que tem primeiro e segundo lados. Uma pluralidade de intermediários de laminado em folha é proporcionada na trama. Cada um dos conjuntos intermediários de laminado em folha inclui um substrato que tem primeira e segunda faces, um padrão de adesivo disposto na primeira face do substrato, e uma folha de metal aplicada sobre o padrão de adesivo. A folha de metal tem pelo menos um primeiro padrão com o pelo menos primeiro padrão correspondendo a pelo menos uma porção do padrão de adesivo.

[0014] Outras características e vantagens da presente invenção tornar-se-ão aparentes ao técnico no assunto a partir da seguinte descrição detalhada. É para ser compreendido, contudo, que a descrição detalhada das várias concretizações e exemplos específicos, enquanto que indicando concretizações preferidas e outras da presente invenção, são dadas por meio de ilustração e não limitação. Muitas mudanças e modificações dentro do escopo da presente invenção podem ser feitas sem fugir do espírito desta, e a invenção inclui todas tais modificações.

Breve Descrição dos Desenhos

[0015] Estes, bem como outros objetivos e vantagens desta invenção, serão mais completamente compreendidos e apreciados por referência a seguinte descrição mais detalhada das concretizações exemplares presentemente preferidas da invenção, em conjunto com os desenhos acompanhantes, dos quais:

[0016] a figura 1 representa uma seção parcial de uma trama tendo uma pluralidade de folhas ou laminados condutivos dispostos na superfície da trama;

[0017] a figura 2 é um esquema mostrando o processo para criação da trama representada na figura 1;

[0018] a figura 3 representa um processo cilindro a cilindro para produção de uma estrutura de antena de RFID padrão de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0019] a figura 4 é uma vista em corte transversal de uma trama usada no processo cilindro a cilindro revelado pela presente invenção;

[0020] a figura 5 é uma vista superior de um molde usado por um cortador de molde rotativo conforme revelado pela presente invenção;

[0021] a figura 6 é uma vista superior de uma estrutura de antena básica cortada pelo molde mostrado na figura 3;

[0022] a figura 7 é uma vista superior de uma trajetória corte aa laser primária exemplar utilizada pela presente invenção;

[0023] a figura 8 é uma vista superior mostrando a colocação da trajetória aa laser primária mostrada na figura 7 na estrutura de antena básica mostrada na figura 6;

[0024] a figura 9 é uma vista superior de uma estrutura de antena padrão;

[0025] a figura 10 representa um processo cilindro a cilindro para produção de etiquetas de RFID modificadas de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0026] a figura 11 é uma vista superior de uma trajetória de corte secundária exemplar utilizada pela presente invenção;

[0027] a figura 12 é uma vista superior mostrando a colocação da trajetória de corte secundária mostrada na figura 10 na estrutura condutiva mostrada na figura9;

[0028] a figura 13 é uma vista superior de uma estrutura condutiva modificada completada criada pelo método revelado pela presente invenção;

[0029] a figura 14 representa outro processo cilindro a cilindro para produção de estruturas condutivas modificadas de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0030] a figura 15 ilustra uma metodologia de criação de uma estrutura condutiva padrão de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0031] a figura 16 ilustra uma metodologia de criação de uma estrutura condutiva modificada de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0032] a figura 17 proporciona uma elevação lateral de um laminado condutivo produzido de acordo com a presente invenção;

[0033] a figura 18 mostra um intermediário fotovoltaico exemplar conforme produzido de acordo com a presente invenção;

[0034] a figura 19 ilustra um intermediário de circuito de RFID exemplar conforme produzido de acordo com a presente invenção; e

[0035] a figura 20 ilustra um corte transversal da trama da presente invenção antes da padronização.

Descrição Detalhada da Invenção

[0036] Os aparelhos e métodos revelados neste documento são descritos em detalhe por meio de exemplos e com referência às figuras. A menos que de outro modo especificado, números similares nas figuras indicam referências aos mesmos, similares, ou elementos correspondentes através de todas as figuras. Será apreciado que modificações aos exemplos revelados e descritos, arranjos, configurações, componentes, elementos, aparelhos, métodos, materiais, etc., podem ser feitas e podem ser desejadas para uma aplicação específica. Nesta descrição, qualquer identificação das formas específicas, materiais, técnicas, arranjos, etc., são, ou relacionadas a um exemplo específico apresentado, ou são meramente uma descrição geral de tal forma, material, técnica, arranjo, etc. As identificações de detalhes específicos ou exemplos não são pretendidas para serem, e não devem ser, construídas como obrigatórias ou limitante, a menos de especificamente designadas como tal. Exemplos selecionados de aparelhos e métodos são daqui por diante revelados e descritos com referência feita às figuras.

[0037] A presente invenção se refere a um método único e eficiente para produção de conjuntos intermediários que podem ser usados na criação de circuitos intricadamente formados, antenas, módulos fotovoltaicos, e outras aplicações especializadas, ou dispositivos, tais como correias.

[0038] Referência é agora direcionada à figura 1 que mostra uma trama 10 tendo um número de laminados de folha 22 proporcionados na superfície 12 da trama 10. A trama 10 é proporcionada com uma série de marcas de registro impressas 14 ao longo de uma das primeira e segunda bordas laterais que se estendem longitudinalmente 16 e 18. As marcas de registro 14 podem também serem impressas nas bordas que se estendem transversalmente da trama (não mostradas). As marcas de registro 14 auxiliam no alinhamento dos laminados de folha 22 e corte a ser aqui descrito. Conforme mostrado adjacente às marcas de registro 14 e ao longo de cada uma das bordas longitudinais 16, 18, bem como as bordas que se estendem transversalmente, estão padrões impressos de adesivo 20 (mostrados em pontilhado). Os padrões de adesivo impressos 20 auxiliam adicionalmente no alinhamento dos laminados de folha 22, bem como no corte. O adesivo pode incluir iluminadores óticos 23. Em uma concretização preferida, os iluminadores óticos 23 são um pó fluorescente que é aproximadamente 1% por peso do adesivo e, mais preferivelmente, cerca de 0,5% por peso do adesivo. Outros disparadores ou sinais podem ser usados para iniciar o laser e registrar os padrões a serem formados na trama, tais como cortes ou fendas na trama, tintas “taggant”, tintas de impressão, e similares.

[0039] Os iluminadores óticos 23 podem ser proporcionados na área onde o corte de pelo menos um padrão 24 para uma folha ou laminado condutivo 22 é para ocorrer na camada de laminado em folha 145. Os iluminadores óticos 23 podem ser impressos no topo da camada de adesivo 20 adicionalmente do que misturados dentro da camada de adesivo. Adicionalmente, é contemplado pela presente invenção que os iluminadores óticos 23 podem ser impressos no topo do substrato conforme oposto ao misturado, ou no topo da camada de adesivo 20. Nesta concretização, é preferido que a camada de adesivo 20 seja clara ou transparente de modo que os iluminadores óticos 23 podem ser vistos através da camada de adesivo.

[0040] Adicionalmente, em uma concretização da presente invenção, iluminadores óticos 23 podem ser impressos na forma da folha ou laminados condutivos 22 que estão sendo construídos fora da folha, ou camada condutiva, ou material.

[0041] A presente invenção também contempla que os próprios iluminadores óticos podem servir como marca de registro 14 padronizada ao longo dos lados que se estendem longitudinalmente e/ou transversalmente do padrão de adesivo 20. A camada em folha 145 quando assentada sobre a trama transportadora, não cobre as marcas de registro 14 produzidas fora dos iluminadores óticos de modo a permitir que o mecanismo de corte detecte as marcas de registro de modo a alinhar a pluralidade de laminados de folha 22. Isto é, a folha ou camada condutiva 145 é disposta entre as marcas de registro que são proporcionadas, por exemplo, nas margens ou porções de borda da trama transportadora.

[0042] Em outra concretização, as marcas de registro 14 podem ser impressas usando uma ampla variedade de tintas aplicadas no topo de iluminadores óticos individuais 23. Alternativamente, as marcas de registro 14 podem também serem criadas de porções da camada condutiva ou fragmentos do laminado em folha, ou alternativamente, fendas, punções, ou cortes na trama.

[0043] Conforme ilustrado na figura 20, a trama 10, antes da padronização por um mecanismo de corte, inclui um substrato 11 que tem uma primeira face 13 e segunda face 15, com uma camada de adesivo proporcionada sobre a primeira face 13 da trama. A camada de adesivo 20 pode ser padronizada na primeira face 13 do substrato 11 ou revestida por inundação na primeira face do substrato. Os padrões podem incluir uma pluralidade de formas geométricas que são proporcionadas na primeira face 13 do substrato 11. As porções especificadas da primeira face 13 do substrato 11 são cobertas com adesivo e outras porções da primeira face 13 do substrato 11 não são cobertas com adesivo. Em seguida, a trama 10 é avançada e um verniz de impressão é proporcionado sobre áreas da camada de adesivo de modo a enfraquecer áreas do adesivo onde a folha ou estruturas condutivas 22 não serão produzidas. Isto é, após o revestimento com o verniz de impressão ou outro material curável, um padrão de adesivo é criado ou permanece, que refletirá exatamente a área onde os laminados de folha são formados. Nenhum enfraquecimento do padrão de adesivo ocorre de modo que o adesivo permanece pegajoso. Se a camada de adesivo é padronizada na primeira face 13 do substrato 11, o enfraquecimento de certas áreas da camada de adesivo pode ser evitado, isto é, os padrões de adesivo serão criados nos padrões que se equipararão ou refletirão a estrutura da antena.

[0044] Em seguida, uma chapa em folha, tal como alumínio, tendo uma espessura de aproximadamente 15 mícrons, é aplicada sobre a trama 10 e porções da folha aderem às áreas adesivas ativas onde a folha ou laminados condutivos são para serem formados, e não aderem ao restante da trama onde os laminados de folha serão formados. Após a folha tiver sido laminada à trama 10, a luz alvo resplandece para detectar as marcas de registro para proporcionar alinhamento do primeiro padrão de corte 24, que é preferivelmente feito por um laser. Deve, contudo, ser compreendido que o primeiro padrão de corte pode ser efetuado por outros dispositivos de corte conforme pode ser adequado, tais como um cortador de molde, prensa de estampagem, processo de folha a frio, ou outros dispositivos de corte controlado por laser.

[0045] Conforme aqui usado, um processo de folha a frio exemplar se refere a impressão de um adesivo ou outro padrão curável em um substrato, em seguida aplicando-se uma camada em folha sobre o padrão, laminando a folha ao padrão de modo que a folha gruda ao padrão e, em seguida, retirando-se a folha, deixando o padrão no substrato coberto com a camada em folha.

[0046] O primeiro padrão 24 é cortado e cria, nesta concretização exemplar, indícios de largura de 100 mícrons. Em seguida, a folha em excesso ao redor da área onde as estruturas são formadas é removida por descascamento, conforme será adicionalmente aqui descrito.

[0047] O dispositivo de corte aa laser pode adicionalmente ser usado para criar áreas de alinhamento no material em folha para auxiliar na fixação de circuito integrado, por exemplo, chip, corte acabado de padrões adicionais, ou similares. Com relação à colocação de um chip, fiduciais podem ser formados na folha, tendo uma dimensão de aproximadamente 0,5 mm, para proporcionar alinhamento do chip de modo que ele pode ser ligado ao ponto de fixação.

[0048] Atenção é agora direcionada à figura 2 que proporciona uma vista esquemática para produção da trama 10 ilustrada na figura 1. A trama 10 de material, tal como PET, é desbobinada de um cilindro 30. A trama 10 passa abaixo de uma estação de impressão 32 que proporciona marcas de registro visíveis. Um aplicador de adesivo 34 aplica a camada de adesivo e cria o padrão de adesivo 20. Em seguida, uma fonte de UV 36 é direcionada sobre o adesivo para selecionar áreas do adesivo, deixando áreas ativas onde as antenas de folha 22 serão formadas. Uma trama de folha 38 é parcialmente laminada pelo cilindro 40 à trama revestida com adesivo 10. Um cortador a laser 42 detecta as marcas de registro 14 e/ou as marcas revestidas de adesivo-padrão 20 para cortar o primeiro padrão 24 na folha 38. Deve ser notado que a energia a partir do laser não classifica ou marca a trama de substrato subjacente.

[0049] Uma vez que o primeiro padrão 24 é cortado na folha 38, a folha remanescente 45 é descascada pelo descascador 44 e rebobinada em 46. A medida que a folha 38 não é totalmente laminada à trama, a remoção da folha, desse modo, cria um material totalmente reciclável 100% a medida que a folha não está contaminada com adesivo, nem tem porções do substrato ligadas á folha.

[0050] A folha 38 que permanece é devido aos padrões de adesivo que foram criados para formar os laminados de antena de folha individual 22, que são as áreas do adesivo que não foram enfraquecidas. A trama 10 é, em seguida, bobinada em 48. A trama 10, após formação das antena/laminados individuais 22, pode alternativamente ser enviada através de um cortador para separar as antenas de folha individuais 22 entre si, ou a trama 10 pode ser cortada em uma última data quando da formação de dispositivos individuais. Conforme será aqui descrito, a trama 10 pode também suportar um segundo ou terceiro ou mais cortes, dependendo do uso final particular a ser feito do laminado em folha 22.

[0051] Cortes adicionais podem ser usados para criar algum nível de personalização no material, tal como logos, nomes, marcas comerciais, e similares, ou para indicar a identidade de um fabricante, data de produção, ou similar. Isto é efetuado através do cortador a laser controlado por computador.

[0052] Uma ilustração esquemática adicional de um aparelho pelo qual a estrutura 22 é criada é colocada na figura 3, que mostra um processo cilindro a cilindro para produção de uma estrutura condutiva 22 de acordo com um aspecto da presente invenção. Deve ser compreendido que o processo é prontamente permutável com um tipo alimentado de folha de operação de produção.

[0053] Uma trama 90 é dispensada, via um desbobinador 95 de um cilindro de trama 100, e alimentada a uma primeira estação de corte, por exemplo, um laser, cortador de molde rotativo, processo de folha a frio, 110, que tem um molde rotativo 150 se a estação é uma unidade de corte de molde, ou uma placa de impressão com um processo de folha a frio. A trama 90 sai de um primeiro cortador 110, e é alimentada em um cortador a laser 175. Uma trajetória de corte aa laser 215 (não mostrada, e uma concretização exemplar da qual é proporcionada em detalhe na figura 7) é programada em um computador 400 que controla o cortador a laser 175.

[0054] Um laser exemplar adequado para uso na presente invenção inclui um laser de itérbio, que pulsa a cerca de 48 kHz em um comprimento de onda de 1024 nm. Idealmente, a energia do laser não é aparente a partir da superfície do substrato, isto é, não existem áreas escurecidas, queimadas, colisões no molde, ou qualquer rugosidade ou irregularidades na superfície.

[0055] Continuando com referência à figura 3, a trama 90 sai do cortador aa laser 175 e é alimentada em um descascador 180, se necessário. Quando proporcionado, o descascador 180 separa a trama da matriz ou material condutivo (por exemplo, folha) 190 das estruturas condutivas formadas 22 para criar uma trama de estrutura condutiva 185. A folha é 100% reciclável. Deve ser notado que uma camada de reforço 135 (figura 4) pode ser proporcionada quando necessário para amortecer a resistência da camada de folha de metal 145 de modo a impedir o rasgamento ou ripamento da camada de folha de metal 145 durante o processamento/corte da trama de estrutura condutiva 185. A camada de reforço pode ter a mesma largura como a folha sendo aplicada, ou pode somente ser usada como tiras de material para selecionar com resistência áreas da trama de folha.

[0056] A trama da estrutura condutiva 185 tem uma sucessão de estruturas dispostas na camada transportadora 130. A trama da estrutura condutiva 185 é bobinada em um cilindro 195 por um primeiro rebobinador 200, enquanto que a trama da matriz 190 é bobinada em um cilindro de matriz 210 por um segundo rebobinador 205.

[0057] Referindo-se agora à figura 4, uma vista em corte transversal da trama 115, usada no processo cilindro a cilindro, é mostrada. A trama 115 pode incluir uma camada de laminado de folha de metal reforçada 120 ligada a uma camada transportadora 130 por uma primeira camada de adesivo 125. Alternativamente, a trama pode incluir somente uma camada simples de folha que pode ou não pode ser suportada por um transportador ou suporte que é removível para suportar a folha durante o processamento.

[0058] A camada transportadora 130 pode ser produzida de qualquer material ou combinação de materiais que permitem que a camada transportadora 130 seja flexível de modo a facilitar a produção da camada transportadora 130 como uma trama contínua que pode ser bobinada na forma de cilindro para uso em um processo cilindro a cilindro. Exemplos de tais materiais incluem, mas não são limitados a, películas de poliéster, películas de polietileno tereftalato, películas de poli-imida, tecido (urdido, não urdido, natural e sintético) e roupa, ou materiais de papel (estoque de papelão, papel de ligação, etc.).

[0059] A camada de laminado de folha de metal reforçada 120 inclui uma camada de folha de metal 145 ligada à camada 135 (que pode ser uma camada de reforço) por uma segunda camada de adesivo 140. A camada de folha de metal 145 pode ser produzida de qualquer material condutivo adequado, tal como alumínio, cobre, prata, ouro, ligas de vários metais, e similares. Combinações de materiais condutivos podem também ser usadas. Em adição, o material condutivo pode ser criado por impressão de tinta condutiva, gravura, ou outros processos adequados. A segunda camada de adesivo 140 pode ser um adesivo sensível à pressão permanente de proposta geral, adesivo ativado por pressão, ou qualquer outro adesivo adequado. A segunda camada de adesivo 140 pode ser aplicada à camada 135 por revestimento com inundamento, ou revestimento de cilindro.

[0060] Um primeiro dispositivo de corte 110 é usado para criar um primeiro padrão na folha de material condutivo/laminado (uma concretização exemplar da qual é mostrada em detalhe da figura 3) que produz uma primeira forma intermediária. A primeira forma intermediária não exibe necessariamente o desenho final tendo, por exemplo, uma abertura para fixação de um chip de microprocessador, um circuito integrado, ou qualquer outra configuração que será concedida ao desenho para criar uma antena para um dispositivo de RFID final. À medida que a trama 90 é alimentada através do primeiro cortador 110, o cortador 110 corta na trama 90 até a camada transportadora 130 através da camada de metal 120 e a primeira camada de adesivo 125, delineando, desse modo, uma sucessão de estruturas condutivas de uma porção indesejada da camada de laminado de folha de metal referida como uma matriz 190. Uma estrutura exemplar 165, por exemplo, uma estrutura da antena, é mostrada na figura 6. A estrutura da antena 165 tem uma porção de centro 170. A estrutura da antena 165 ainda não tem a abertura definida na porção de centro 170 que será criada por um segundo padrão de corte, conforme será descrito aqui.

[0061] Referindo-se de volta à figura 3, a trama 90 sai do primeiro cortador 110 e é alimentada em um segundo cortador 175, que é preferivelmente um cortador aa laser. Uma trajetória de corte a laser 215 (uma concretização exemplar da qual é mostrada em detalhe na figura 7) é programada em um computador 400 que controla o cortador aa laser 175. À medida que a trama 90 é alimentada através do cortador a laser 175, o cortador a laser 175 se posiciona ou objetiva o laser na trajetória de corte 215 na porção de centro 170 da estrutura 165 (por exemplo, estrutura da antena) que foi criada pelo primeiro cortador 110, conforme mostrado na figura 8. À medida que as estruturas avançam através do cortador a laser 175, o cortador aa laser 175 traça a trajetória de corte a laser posicionada 215, enquanto que continuamente efetua ablação da camada de laminado de folha de metal 120 e a primeira camada de adesivo 125, para criar uma abertura na porção de centro das primeiras estruturas, ou outros cortes ou áreas da antena, produzindo, desse modo, uma sucessão de estruturas acabadas na camada de laminado de folha de metal 180 disposta na camada transportadora 35 ainda circundada pela trama da matriz 190. Uma estrutura acabada 220, novamente para a proposta deste exemplo, é uma antena para uso com um dispositivo de RFID, é mostrada na figura 9. A estrutura acabada da antena tem uma porção de centro 500 tendo uma abertura em forma geralmente de T 230 que aceitará um chip de microprocessador ou circuito integrado; contudo, deve ser compreendido que qualquer outra forma pode ser usada, dependendo dos requerimentos do desenho ou produto final. A abertura em forma geralmente de T 230 define uma folga 245 que separa um primeiro terminal de contato de antena 240 de um segundo terminal de contato de antena 250. Deve ser compreendido que o exemplo precedente, que forma uma antena, é pretendido para ser um exemplo somente, e o processo pode ser usado para formar módulos fotovoltaicos e outros circuitos, estruturas condutivas, e construções.

[0062] O padrão que é cortado pelo laser na camada em folha pode também incluir outras características que podem ser separadas da antena ou outra estrutura sendo formada. Por exemplo, nomes, logos, marcas comerciais, desenhos, formas, etc., para proporcionar informação de propaganda ou marketing, ou para criar um tema particular, ou associar o produto com um fabricante particular, podem ser adicionados.

[0063] Deve ser apreciado que o cortador a laser 175 efetua ablação na camada de laminado de folha de metal 120 e na primeira camada de adesivo 125 para criar a abertura. Consequentemente, nenhum material existe na abertura para o descascador 180 para remover à medida que o descascador 180 separa a trama da matriz 190 da estrutura criada pelo primeiro processo de corte que foi usado para criar a trama de estrutura 185. A abertura é particularmente estreita. Portanto, se o molde 150 fosse moldado para também cortar a abertura, o material a ser removido da abertura durante a separação da trama da estrutura da antena 185 a partir da trama da matriz 190 seria, do mesmo modo, particularmente estreito, e, portanto, fraco e especialmente propenso a rasgamento. O material deixado para trás pode ser problemático, visto que o rasgamento pode danificar potencialmente o padrão da estrutura de antena que pode destruir a funcionalidade da antena, tal como encurtando o circuito. Além disso, o rasgamento desta natureza pode resultar em material permanecendo na abertura que teria que ser manualmente removido, resultando em taxas de produção diminuídas e custos de produção aumentados, ou o material descartado como imperfeito. É aceitável se, contudo, algum material permanecer na(s) área(s) abladado(s), tal como material tendo uma dimensão de menos do que um quarto de um comprimento de onda, mais preferivelmente material tendo uma dimensão de menos do que um quinto de um comprimento de onda, e, ainda mais preferivelmente, menos do que um décimo de um comprimento de onda.

[0064] Enquanto que o cortador a laser 175 cria a abertura que define a folga e duas extremidades de contato, deve ser apreciado que a trajetória de corte a laser 215 pode ser fácil e rapidamente alterada simplesmente pelo carregamento de um novo programa de trajetória de corte a laser no computador 400 para criar outro corte ou padrões a serem produzidos na estrutura da antena. Consequentemente, o processo cilindro a cilindro revelado produz a produção de pequenas bateladas de variações muito básicas da estrutura de antena padrão exemplar economicamente adequada, ou produz a produção de desenhos muito intricados mais provável. Este processo pode também ser usado para adicionar personalização e características únicas ao dispositivo/desenho sendo criado.

[0065] Referindo-se agora à figura 10, um processo cilindro a cilindro para produção de uma estrutura condutiva modificada, de acordo com um aspecto da presente invenção, é mostrado. Conforme aqui usado, uma estrutura modificada se refere ao processo de tomar uma estrutura previamente formada, no presente exemplo, uma antena para uso como uma etiqueta de RFID, e, em seguida, adicionalmente adaptar esta estrutura a encontrar uma aplicação de uso final particular, ou completar a produção de um desenho específico. Deve ser compreendido que em adição a um processo de cilindro a cilindro, os métodos de produção precedentes podem ser conduzidos em um processo de alimentação de chapa, onde chapas individuais contendo uma camada condutiva são cortadas e, em seguida, coletadas, tal como empilhamento.

[0066] Uma trama da estrutura condutiva 275 é dispensada do cilindro 270, via um desbobinador 260. Para a proposta desta concretização exemplar, será assumido que o cilindro da estrutura condutiva 270, mostrado na figura 10, foi criado pelo processo cilindro a cilindro representado na figura 3. Contudo, quaisquer outros métodos adequados podem ser empregados para criar o cilindro da estrutura condutiva 270, e, conforme usado no presente exemplo, considerando- se que os microprocessadores podem ser diretamente fixados às estruturas da antena dispostas na trama da estrutura da antena 275 sem o uso de extensões de contato. A trama de estrutura da antena 275 é alimentada em um aparelho de fixação de circuito integrado (IC) 280. O aparelho de fixação de IC 280 segura um IC às estruturas sendo avançadas através do aparelho de fixação de IC 280 criando, desse modo, uma ligação elétrica direta entre o IC e a estrutura. Deve ser compreendido que enquanto que fixação de chip direta é um uso para a presente invenção, correias podem também serem usadas com o processo, e podem facilitar serem capazes de mudar rapidamente ou projetar o dispositivo sendo produzido.

[0067] Após deixar a fixação de IC, a etiqueta de RFID, em geral 50, tem uma estrutura 55, uma porção de centro 60 com uma abertura 65 com a abertura definindo uma folga 70. A fixação de IC, ou aparelho de colocação 280 segura o IC 85 à estrutura 55 no primeiro terminal de contato 75, e o outro terminal do IC 85 ao segundo terminal de contato 80, tal que o IC se estende através da folga 70 (ver figuras 13 e 14). A fixação de IC ou aparelho de colocação 280 pode segurar o microprocessador 85 à estrutura 55, via um adesivo eletricamente condutivo, uma solda (por exemplo, solda de ponto), ligação ultrassônica, ondulação mecânica, ou por qualquer outro meio adequado que permite que uma corrente elétrica flua através do microprocessador 100, e ao redor da estrutura da antena 55.

[0068] Deve ser apreciado que as capacidades de corte de alta resolução do cortador a laser 175 permitem que o cortador a laser 175 crie uma folga que é estreita o bastante para permitir a fixação direta de um IC à estrutura padrão sem o uso de quaisquer extensões de contato. A ausência de extensões de contato pode ser vantajosa, à medida que simplifica o processo de produção, diminui os custos de produção, e elimina um ponto de falha potencial. Contudo, correias ou extensões de contato podem ser usadas com o presente processo.

[0069] Referindo-se de volta à figura 10, a trama da estrutura da antena 275 sai da máquina de fixação de IC 280 em uma concretização exemplar como uma trama de etiqueta de RFID 605. A trama de etiqueta de RFID 605 tem uma sucessão de etiquetas de RFID dispostas na camada transportadora. Deve ser compreendido que o processo precedente pode ser usado para produzir qualquer número de produtos ou conjuntos condutivos, tais como arranjos fotovoltaicos, conjuntos refletivos ou outras construções.

[0070] A trama de etiqueta de RFID 605 é alimentada em um segundo ou subsequente cortador a laser 285 para produzir as modificações à estrutura da antena inicial. Uma trajetória de corte a laser suplementar 310 (uma concretização exemplar da qual é mostrada em detalhes na figura 11) é programada em um segundo computador 600 que controla o segundo cortador aa laser 285. À medida que a trama 605 é alimentada através do segundo cortador a laser 285, o segundo cortador a laser 285 posiciona a trajetória de corte a laser suplementar 310 nas estruturas condutivas, conforme mostrado na figura 12. A medida que as estruturas condutivas avançam através do segundo cortador a laser 285, o segundo cortador a laser 285 traças a trajetória de corte a laser 310 suplementar posicionada, enquanto que continuamente efetua ablação na camada de laminado de folha de metal e na primeira camada de adesivo para alterar a forma da estrutura condutiva, neste exemplo uma estrutura da antena modificada para uso, por exemplo, com uma etiqueta de RFID.

[0071] Uma estrutura da antena 320 modificada é mostrada na figura 13. O dispositivo de RFID modificado 320 compartilha o layout e estrutura básica como a etiqueta de RFID 50 mostrada na figura 2. O dispositivo de RFID modificado 320 tem uma estrutura da antena de RFID modificada 650. O dispositivo de RFID modificado 320 difere do RFID 50 somente em que a etiqueta de RFID modificada 320 tem uma pluralidade de conchas 330 proporcionados na porção periférica da estrutura da antena de RFID modificada 650. Deve ser compreendido que qualquer desenho ou cortes adicionais pode ser produzido na estrutura da antena de modo a criar o desenho final antecipado.

[0072] Deve ser notado que a trajetória de corte suplementar 310 é designada somente para produzir alterações à forma da estrutura de antena padrão de modo a proporcionar flexibilidade adicional com o desenho de antena padrão. O segundo cortador a laser 285 pode também ser usado para alterar radicalmente a aparência física da estrutura de antena padrão.

[0073] Referindo-se de volta à figura 10, a trama de etiqueta de RFID 605 sai do segundo cortador a laser como uma trama de etiqueta de RFID modificada 610. A trama de etiqueta de RFID modificada 610 tem uma sucessão de etiquetas de RFID modificadas dispostas na camada transportadora. A trama de etiqueta de RFID modificada 610 é alimentada em um separador 290. O separador 290 remove as etiquetas de RFID modificadas completadas a partir da camada transportadora 130 de modo que as etiquetas de RFID modificadas completadas podem ser adicionalmente processadas. A camada transportadora 615 é, em seguida, bobinada em um cilindro transportador 300 por um terceiro rebobinador 305.

[0074] É contemplado que o processo cilindro a cilindro representado na figura 3 e o processo cilindro a cilindro representado na figura 10 podem ser combinados para criar outro processo cilindro a cilindro de produção de etiquetas de RFID modificadas, representadas na figura 14. Deve ser compreendido que enquanto que a presente invenção é descrita como um arranjo cilindro a cilindro usando uma trama, a invenção pode ser praticada em uma configuração alimentada com chapa.

[0075] A figura 15 ilustra uma metodologia de formação de uma estrutura condutiva. A metodologia começa em 800, onde um laminado de folha de metal disposto em uma camada transportadora é proporcionado. O laminado de folha de metal pode incluir uma camada de folha de metal ligada a uma camada de reforço por uma camada de adesivo, ou alternativamente, a camada em folha pode ser de resistência suficiente para processamento sem rasgamento. O laminado de folha de metal reforçado pode estar ligado ao transportador por uma camada de adesivo. Em 805, um primeiro corte produz, por exemplo, uma estrutura da antena feita do laminado de folha de metal até a camada transportadora. A estrutura inicial, aqui uma antena, não, por exemplo, inclui os desenhos acabados, tal como uma porção de fixação de microprocessador. Em 810, um laser modifica a primeira estrutura condutiva para criar uma estrutura padrão por ablação do laminado de folha de metal reforçado até a camada transportadora na primeira estrutura condutiva cortada pelo primeiro cortador para criar, neste exemplo, uma porção de fixação de microprocessador. A porção de fixação a laser pode incluir pelo menos dois terminais de contato de microprocessador separados por uma folga. A metodologia conclui-se em 815, com a fixação de um microprocessador à porção de fixação de microprocessador. Alternativamente, na etapa 817, onde remoção da matriz é requerida, um descascador remove a porção de matriz do laminado de folha de metal reforçado a partir da estrutura da antena, tal como somente a estrutura da antena permanece na camada transportadora. Deve ser compreendido que nenhuma matriz pode ser removida, ou pode somente ser removida em porções selecionadas do processo, tal como quando um cortador de molde rotativo, ou processo de folha a frio, é usado, e não em outros exemplos, por exemplo, quando um dispositivo de corte a laser é usado. Alternativamente, nenhuma matriz pode ser removida a partir da estrutura e o material total pode ser abladado.

[0076] A figura 16 ilustra uma concretização exemplar para produção de uma etiqueta de RFID modificada. A metodologia começa em 819 por provisão de uma camada transportadora e, em seguida, em 820, dispondo uma estrutura condutiva em uma camada transportadora. A estrutura condutiva tem mais das estruturas acabadas, tal como neste exemplo, uma antena com uma porção de fixação de microprocessador que inclui pelo menos dois terminais de contato de microprocessador separados por uma folga. A estrutura da antena acabada pode ser criada pela metodologia descrita em detalhes acima ilustrados na figura 15, ou por qualquer método adequado que cria uma folga que é estreita o bastante para permitir que um microprocessador se ligue à folga sem o uso de extensões de contato. Em 825, um microprocessador é seguro à estrutura da antena para criar uma ligação elétrica direta entre a estrutura da antena e o microprocessador, criando, desse modo, uma etiqueta de RFID. O microprocessador se estende sobre a folga, e enquanto que sendo seguro a ambos dos pelo menos dois terminais de contato. Em 830, um laser efetua ablação em porções selecionadas da estrutura da antena para modificar a forma da antena de RFID para criar uma etiqueta de RFID modificada. A metodologia conclui-se em 835, onde a etiqueta de RFID modificada é removida a partir da camada transportadora para permitir processamento adicional.

[0077] Referência é agora direcionada à figura 17 em que uma elevação lateral de um laminado condutivo é mostrada geralmente por referência ao numeral 401. O laminado 401 inclui um primeiro padrão 410, um segundo padrão 420 e um terceiro padrão 430, cada um do qual seno disposto em uma camada transportadora 440. Os padrões são criados, por exemplo, por corte a laser, tal que nenhuma marca visível, queimaduras, irregularidades, podem ser feitas na superfície da camada transportadora de substrato. Os padrões são geralmente distinguíveis entre si, podem cooperar com um outro, ou podem ser parcialmente coincidentes com o outro.

[0078] A figura 18 mostra uma estrutura condutiva intermediária para uso com um chip 450, particularmente um chip de RFID, com um padrão condutivo 455 criado na camada em folha no substrato 453. A figura 19 proporciona uma estrutura condutiva usada para um circuito 460, por exemplo, usado com cartões inteligentes, que incluem um padrão condutivo 465 proporcionado em um substrato 463.

[0079] A presente invenção também contempla que os laminados de folha podem ser padronizados na camada de laminado em folha em uma forma geométrica, tal como uma curva que pode ser utilizado para um mecanismo de fixação de correia para um dispositivo de RFID.

[0080] Será, desse modo, visto de acordo com a presente invenção um método altamente vantajoso de produção de estruturas de laminado condutivo foi proporcionado. Enquanto que a invenção foi descrita em conjunto com o que é atualmente considerado ser a concretização mais prática e preferida será aparente àqueles técnicos no assunto que a invenção não é para ser limitada à concretização revelada, e que muitas modificações e arranjos equivalentes podem ser feitos dentro do escopo da invenção, cujo escopo é para ser de acordo com a interpretação mais ampla das reivindicações em anexo de modo a envolver todas as estruturas equivalentes e produtos.

Claims

1. Conjunto intermediário de laminado em folha, caracterizado pelo fato de que compreende: um substrato (11) tendo primeira (13) e segunda (15) faces, uma primeira e uma segunda borda lateral que estende longitudinalmente (16, 18), e uma primeira e uma segunda borda que estende transversalmente; uma pluralidade de marcas de registro (14) fornecida na primeira face (13) do substrato (11) ao longo de uma dentre a primeira e a segunda bordas laterais que estendem longitudinalmente (16, 18), ou ao longo de uma dentre a primeira e a segunda bordas que estendem transversalmente de modo que a pluralidade de marcas de registro (14) é fornecida para auxiliar no corte de uma estrutura de antena; um primeiro padrão de adesivo (20) proporcionado em uma forma de pelo menos uma porção de circuito disposta na primeira face (13) do substrato (11) e adjacente à pluralidade de marcas de registro (14); uma folha de metal (145) aplicada sobre o padrão de adesivo em que a pluralidade de marcas de registro (14) é livre de cobertura da folha de metal (145); e a folha de metal (145) tendo pelo menos um primeiro padrão correspondente ao primeiro padrão de adesivo (20), e o padrão de adesivo inclui iluminadores óticos (23) sobre o adesivo que são proporcionados em um padrão para corresponder a pelo menos o primeiro padrão na folha de metal (145), em que a estrutura de antena terá múltiplos pontos de contato para um dentre um acoplamento direto de um microprocessador ou uma correia contendo um microprocessador e o primeiro padrão da folha de metal (145) é formado por corte a laser e é um padrão de antena para dispositivo de identificação de frequência de rádio.

2. Conjunto intermediário de laminado em folha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma camada transportadora (130) é proporcionada na segunda face (15) do substrato (11).

3. Conjunto intermediário de laminado em folha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a folha de metal (145) inclui pelo menos um segundo padrão distinto do primeiro padrão.

4. Conjunto intermediário de laminado em folha, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo padrão pelo menos parcialmente sobrepõe e é coincidente com o primeiro padrão.

5. Conjunto intermediário de laminado em folha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma camada de reforço (135) é proporcionada entre a folha de metal (145) e o padrão de adesivo.

6. Conjunto intermediário de laminado em folha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o padrão de adesivo inclui iluminadores óticos (23) variando de cerca de 0,1% a cerca de 1% por peso do padrão de adesivo.

7. Método de produção de um laminado de folha de metal (120) condutivo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: proporcionar uma trama de substrato tendo primeiro e segundo lados; aplicar um padrão de adesivo ao primeiro lado do substrato (11); proporcionar uma folha de metal (145) tendo primeiro e segundo lados, tal que o segundo lado da folha está em contato com o adesivo; cortar um primeiro padrão na folha de metal (145) por um dentre corte de molde rotativo ou processamento de folha a frio na folha de metal (145) coincidente com o padrão de adesivo para criar um primeiro padrão de folha condutiva e uma matriz; e remover a matriz a partir do primeiro padrão de folha condutiva, em que um segundo padrão é cortado por corte a laser na folha de metal (145) para criar um segundo padrão de folha condutiva coincidente com o primeiro padrão.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o adesivo inclui um iluminador ótico (23).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa adicional de remover uma matriz após corte do segundo padrão.

10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os iluminadores óticos (23) são proporcionados em um padrão somente em áreas onde o primeiro e segundo padrão na folha de metal (145) é cortado.

11. Trama de conjuntos intermediários de laminado em folha, caracterizado pelo fato de que compreende: uma trama (10) que inclui um substrato flexível tendo primeiro e segundo lados; uma pluralidade de intermediários de laminado em folha proporcionados na trama (10); o substrato (11) tendo primeira (13) e segunda (15) faces; o substrato tendo uma pluralidade de marcas de registro (14) ao longo de pelo menos um dentre o primeiro e o segundo lados; um padrão de adesivo disposto na primeira face (13) do substrato (11) e adjacente à pluralidade de marcas de registro, em que a pluralidade de marcas de registro (14) são, cada uma, dotadas de um iluminador ótico (23) dentro de cada marca de registro (14) e pelo menos um intermediário de laminado em folha é alinhado com pelo menos uma da pluralidade de marcas de registro (14) de tal modo que a pluralidade de marcas de registro (14) é livre de cobertura de cada um da pluralidade de intermediários de laminado em folha; uma folha de metal (145) aplicada sobre o padrão de adesivo; e a folha de metal (145) tendo pelo menos um primeiro padrão com o pelo menos primeiro padrão correspondendo ao padrão de adesivo.