[发明专利]射频识别(RFID)标签或导电迹线热转移印刷方法

说明书

本发明题为“射频识别(RFID)标签或导电迹线热转移印刷方法”。本发明公开了一种用于形成导电结构诸如电路或电路的一部分的方法和结构，该方法和结构可包括使用热印刷头和色带，色带包括载体和金属层。热印刷头用于将金属层的第一部分印刷到牺牲印刷介质上。所印刷的第一部分具有第一图案，其中具有第二图案的第二部分保持在载体上。第一图案是电路的至少一部分的反图像，而第二图案包括电路的至少一部分。具有第二图案的第二部分可被转移到电路衬底，然后用作电路。

本教导内容涉及电路的领域，并且更具体地讲，涉及使用热印刷来印刷电路和其他导电结构。

可使用若干制造技术之一来形成电路和其他导电结构。例如，可使用光学光刻来形成极小且精密的电路。然而，光学光刻是一个昂贵的过程，其需要高昂的设备、相对较大量的各种化学品的使用以及延长的处理时间。此外，光学光刻中的掩模和光罩很昂贵且是电路特定的，因此最好在形成大量相同电路设计时使用。

相比之下，热印刷提供了用于印刷电路和其他导电结构的低成本方法。热印刷机包括具有多个加热引脚的印刷头，其中每个加热引脚表示单个像素。色带(包括设置在诸如聚合物层之类的薄载体层(下文称为“载体”)上的导电金属层)被拉制在印刷头与印刷介质(通常为非导电电路衬底)之间，使得金属层与印刷介质物理地接触。软件指令激活多个加热引脚，使得激活的加热引脚与载体物理地接触。将热能从加热引脚转移到载体并且从载体转移到金属层，从而熔化加热引脚的位置处的金属层并且将加热引脚的位置处的金属层以期望的图案从载体转移到印刷介质。

由于通过软件来控制热印刷机所印刷的电路的图案，因此热印刷机可针对不同电路设计进行快速且轻松的定制，故而与一些其他电路形成方法(诸如光学光刻)相比适合印刷更少数量的特定设计。

在本教导内容的一个实施方式中，用于形成电路的方法包括将金属层布置成与牺牲印刷介质物理接触；加热附接了金属层的载体层，其中向载体施加的加热图案是第一图案；加热附接到载体的金属层的第一部分，其中向金属层的第一部分施加的加热图案近似第一图案；以及将金属层的第一部分附接到牺牲印刷介质。该方法还包括将载体与牺牲印刷介质分离，其中在该分离期间，金属层的第一部分保持附接到牺牲印刷介质并且脱离载体，金属层的第二部分保持附接到载体，金属层的第二部分具有作为第一加热图案的反图像的第二图案，并且金属层的第二部分提供电路的至少一部分。

任选地，该方法可包括在附接了金属层的载体层的加热期间使用热印刷头来加热载体层。还任选地，在该分离之后，该方法可包括加热金属层的第二部分，并且在加热金属层的第二部分之后，可将金属层的第二部分转移到电路衬底。该方法还可包括切割电路衬底以使多个电路彼此分离。可在金属层的第二部分的加热期间使用加热/加压定影器来加热金属层的第二部分。

在一个实施方式中，金属层可包括厚度为0.5微米(μm)至15μm的银、银/铜复合物、铜、铝、金和金属合金中的至少一种。载体可包括厚度为25μm至75μm的纸、聚酯、聚酰亚胺和织物中的至少一种，并且牺牲印刷介质可包括厚度为25μm至75μm的纸、聚酯、聚酰亚胺和织物中的至少一种。

任选地，载体层的加热可包括将载体层加热到175℃至225℃的温度，并且金属层的第一部分的加热可将金属层的第一部分加热到175℃至225℃的温度。

在另一个实施方式中，使用印刷过程来形成电路的方法包括将包括载体和金属层的色带布置在热印刷头与牺牲印刷介质之间；使载体与热印刷头物理地接触，从而以第一热图案加热载体；以及加热附接到载体的金属层的第一部分，其中金属层的第一部分的第一图案近似第一热图案并且熔化金属层的第一部分。该方法还包括冷却金属层的第一部分并且将色带与牺牲印刷介质分离。在该分离期间，金属层的第一部分保持附接到牺牲印刷介质并且脱离载体。在该分离期间，金属层的第二部分保持附接到载体，其中金属层的第二部分具有作为第一图案的反图像的第二图案。该方法还包括使金属层的第二部分与电路衬底物理地接触；加热附接到载体的金属层的第二部分；冷却金属层的第二部分；以及将载体与电路衬底分离，其中在载体与电路衬底分离期间，金属层的第二部分保持附接到电路衬底并且脱离载体。