用于制造多層元件的方法和系統以及多層元件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及:根據權利要求1的前序部分的一種用于制造多層元件的方法，所述多層元件具有襯底和至少一個與襯底扁平地連接的導體結構;根據權利要求12的前序部分的一種用于制造這樣的多層元件的系統；以及可通過該方法獲得的多層元件。
【背景技術】
[0002]—種優選的應用領域是在卷到卷方法中使用柔韌帶狀襯底來制造用于射頻識別系統的天線(RFID天線)、例如用于電路的柔韌電路板或者其它可借助于層壓制造的、具有導電結構的多層元件。
[0003]在制造用于大規模應用的電部件或電子部件時所力求的是，在盡可能小的制造成本的情況下以良好質量提供所期望的電功能。在一類制造方法中，作為中間產品制造層合體，其方式是，導體膜、尤其是金屬膜與襯底借助居間的粘接劑層來連接。緊接著，將導體膜結構化，其方式是，將該導體膜在之后應該形成導體結構的區域的界限處通過合適的分離方法、例如激光切割、沖裁等來切開。在此，在許多情況下生成相對大的膜件，所述膜件不屬于最終產品并且與此相應地在進一步的方法步驟能夠銜接以前必須從中間產品中除去。
[0004]歐洲專利EP O 790 123 BI或相應的DE 697 34 328 T2描述了一種用于由圖案化的金屬膜和襯底制造層合體的方法，其中金屬膜跡線被層壓到襯底上，其方式是，以預定圖案在金屬膜與襯底之間置入粘接劑。該圖案定義了存在粘接劑的區域以及不存在粘接劑的區域。緊接著，金屬膜被切割成與包含粘接劑的區域的界限相對應的圖案。該切割例如可以借助于旋轉沖裁或者通過激光切割進行。金屬膜的未用粘接劑粘接到襯底上的區域緊接著例如通過吸出被除去。
[0005]WO 2009/118455 Al公開了其它的這類方法。在一個方法變型中，將導體膜選擇性地固定在襯底材料上，其中最終產品的形成最終導體結構的所期望區域、以及最終產品的導電區域之間的狹窄區域借助于粘接劑與襯底連接，并且膜的之后應當被去掉的橫向伸展區域基本上在與襯底無連接的情況下殘留，使得其最多地在之后的結構化步驟中被除去的邊緣區域中與襯底連接。緊接著，導體膜通過從導體結構的所期望區域之間的狹窄區域中以及從之后在工件上應該被除去的較大膜區域的外邊緣上除去材料通過去掉材料被結構化，以便生成導體結構。然后，在這些膜件的在結構化操作期間已經從所述膜件的外邊緣上被除去的邊緣區域不再將所述膜件緊固在襯底上以后，不再被固定在襯底上的膜件被除去。
【發明內容】
[0006]本發明所基于的任務是，提供開頭所述類型的用于制造多層元件的方法和系統，所述方法和系統允許以高工藝安全性在低制造成本的情況下制造高質量的多層元件。
[0007]為了解決該任務，本發明提供了一種具有權利要求1的特征的方法。還提供了一種具有權利要求12的特征的系統。有利的改進方案在從屬權利要求中加以說明。全部權利要求的條文通過參考說明書內容做出。
[0008]在該方法中，導體膜與襯底借助于居間的空間上結構化的粘接劑層連接，使得在最終產品中應該具有所期望的導電導體材料的第一區域中，在多個分布在第一區域上的粘附區處生成襯底與導體膜之間的部分粘附接觸。在粘附區之間存在沒有粘接劑的中間區域。而在最終產品上應該不導電的橫向伸展的第二區域中，在襯底與導體膜之間僅僅生成較小的粘附接觸或根本不生成粘附接觸。在此，也就是說，不進行粘接劑涂覆，或者僅僅在少數位置處涂覆粘接劑，使得僅僅得出弱的粘附接觸，所述粘附接觸無論如何都小于第一區域中的粘附接觸。
[0009]然后，導體膜通過沿著第一區域的界限切割或分離導體膜而被結構化，由此從之前接合的導體膜中加工出在成品處形成所期望的導體結構的區域。這些區域保持粘附在第一區域的粘附區上。處于粘附區之間的無粘接劑的中間區域可以被導體膜跨過。
[0010]在該結構化操作中，導體膜的膜件在橫向伸展的、與具有導體結構的區域接界的第二區域中被露出。膜件在結構化操作以后被從橫向伸展的第二區域中除去。由于在第二區域中不存在或僅僅存在少量粘附力，因為僅僅少量或完全沒有粘接劑被涂覆，因此該剝離可以容易實現。該剝離被設定為使得膜件在第一區域中未被剝離，而是在粘附區的區域中被可靠地緊固在襯底上。
[0011]術語“粘附區”在本申請中表示相對小面積的區，在所述區中，在襯底與導體膜之間存在通過粘接劑促成的粘附接觸。粘附區在至少一個處于平面內的方向上彼此具有橫向間距，使得存在無粘接劑的中間區域。粘附區可以是相對小的，并且例如在其最狹窄的位置處具有ΙΟμπι直至300μπι范圍內、必要時處于其之上或其以下的直徑。該大小可以由制造技術(例如絲網印刷或噴墨方法)的特點決定。
[0012]在本申請的意義上的“橫向伸展的第二區域”通常在多個方向上具有如下伸展:所述伸展是結構化操作的切割寬度的多倍、例如至少10倍或至少100倍或者至少1000倍那樣大。橫向伸展區域的伸展例如可以在最狹窄的位置處為300μπι或者至少500μπι、或者至少1mm，和/或在最寬的位置處為至少10mm。橫向伸展的第二區域例如可以在周向上封閉的導體結構的情況下一一如所述導體結構有時被用于天線或線圈一一處于導體結構的內部。較大的橫向伸展的第二區域也可以位于以一定間距彼此相鄰地處于同一襯底上的導體結構之間。
[0013]在一些應用情況中，還存在較小橫向尺寸的第二區域，例如處于導體結構的緊密相鄰地延伸的印制導線之間。在所述第二區域中，導體材料在結構化操作中就已經可以被除去，例如通過激光剝離(借助于激光輻射進行材料剝除)。
[0014]該方法提供了大量優點。由于在第一區域中不進行整面的粘接劑涂覆，而是僅僅進行部分粘接劑涂覆，因此與現有技術相比可以在基本相同的粘接劑層厚度的情況下以顯著規模節省粘接劑。由于粘接劑成本可以在制造這類多層元件時構成材料成本的顯著部分，因此可以節省成本。同時，根據本發明的多層元件可以在導體膜的相同結構和相同粘接劑層厚度的情況下與可比較的常規多層元件相比更輕。與常規多層元件相比的重量減少可以在運輸時以及在存放大件數的多層元件時以及在使用時帶來優點。此外，原則上可用的粘接物質的范圍可以被擴寬。在柔韌襯底上的整面的粘接劑層的情況下還必須注意，粘接劑在硬化狀態下是足夠柔韌或可延展的，以便避免粘接劑破裂，而在根據本發明的方法中，還可以使用脆硬粘接物質，因為粘接劑材料僅僅在粘附區的相對小的區域中存在，這些區域不會或幾乎不由于彎曲而被加載荷。粘附區之間的第一區域中的粘接劑層的中斷還導致成品多層元件的更好的彎曲性能，因為在多次中斷的粘接劑層中存在預定義的中斷區(中間區域)，這些中斷區在彎曲載荷的情況下將優先彎曲。
[0015]為了在第一區域中實現足夠的粘附力，優選地將粘接劑涂覆為使得用于生成粘附區的粘接劑在第一區域內的面積份額處于10%和90%的范圍、尤其是20%至80%的范圍內。在所述界限內，通常實現了足夠的粘附力與粘接劑節省之間的良好折中。
[0016]在一些變型方案中，在與橫向伸展的第二區域相對應的區域中不涂覆粘接劑，使得這些區域在成品多層元件處是無粘接劑的。這優選地還適用于所有橫向伸展的第二區域，但是這些區域中的一些也可以包含一定的粘接劑。這些變型方案例如可以在多層元件的粘接劑成本、總重量和柔韌方面是特別有利的。
[0017]還可以在一些或所有橫向伸展的第二區域中制造襯底與導體膜之間的部分粘附接觸，其方式是，粘接劑根據預先給定的圖案被涂覆，使得產生具有居間的無粘接劑的中間區域的粘附區的空間分布。為了保證在清潔時僅僅從橫向伸展的第二區域中除去接合的膜件，用于生成粘附區的粘接劑的面積份額在這種情況下應當顯著小于第一區域中的粘接劑材料的面積份額。例如，在橫向伸展的第二區域內用于生成粘附區的粘接劑的面積份額或這些區域的覆蓋度可以為小于30%、例如處于1%和5%之間，而在第一區域中的面積份額或覆蓋度為20%或以上，并且例如處于40%至90%的范圍內。
[0018]為了生成粘附區，在將導體膜與襯底連接以前將橫向結構化的粘接劑層涂覆到襯底上和/或導體膜上。僅僅到襯底上的涂覆在許多情況下、尤其是在襯底與導體膜相比明顯更厚和/或更加機械穩定時是有利的。替代地，還可以將粘接劑層僅僅涂敷到導體膜的要朝向襯底的側上，這尤其是在導體膜與襯底材料相比更厚和/或更加機械