BRPI0906179B1

BRPI0906179B1 - método para fabricar uma placa de circuito impresso e utilização de um método para fabricar uma placa de circuito impresso

Info

Publication number: BRPI0906179B1
Application number: BRPI0906179A
Authority: BR
Inventors: Marttila Tom
Original assignee: Tecnomar Oy
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2019-08-13
Also published as: RU2458492C2; CN101980870A; FI20085244A0; EP2259921A1; FI20085244A; US10212815B2; EP2259921B1; JP5427880B2; JP2011518429A; BRPI0906179A2; ES2509190T3; FI121592B; US20150264812A1; US20110005821A1; WO2009118455A1; WO2009118455A9; EP2259921A4; CN101980870B; US9079382B2; RU2010143478A

Abstract

método para fabricar uma placa de circuito impresso e utilização de um método para fabricar uma placa de circuito impresso descreve método para fabricar uma placa de circuito impresso que apresente padrões condutores, o referido método compreendendo as seguintes etapas de: i) afixar uma camada condutora, tal como uma lamina de metal (3), a um material de substrato (1) seletivamente, tal que uma parte da camada condutora, tal como a lamina de metal (3), que compreende as áreas desejadas (3a) para o produto final e áreas estreitas (3c) entre as áreas condutoras do produto final, seja afixada ao material de substrato (1) por meio de uma ligação (2), e áreas mais extensas destinadas à remoção(3b) da camada condutora, por exemplo, a lâmina de metal (3), são deixadas substancialmente desafixadas ao material de substrato de tal forma que a área removível (3b) esteja anexada ao material de substrato (1) por não mais do que sua porção da borda a ser padronizada em uma etapa subsequente (ii) e possivelmente por locais que impeçam uma liberação das áreas removíveis antes da etapa (iii); ii) padronização, por uma remoção de material, a camada condutora, tal como a lâmina de metal (3), a partir de lacunas estreitas entre as áreas condutoras desejadas (3a), e a partir de um perímetro externo da área (3b) removível em um estado sólido, para estabelecer padrões do condutor; iii) removendo as áreas removíveis (3b), não afixadas ao material de substrato (1), a partir da camada condutora, tal como a lâmina de metal (3), em um estado sólido após a área da borda da camada condutora, que foi removida do perímetro externo da área removível durante o andamento da etapa (ii), não mais retém as áreas removíveis (3b) anexadas por suas bordas ao material de substrato.

Description

MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO E UTILIZAÇÃO DE UM MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO.

[0001] A invenção está relacionada a um método para fabricar placas de circuito impresso laminadas. O método é particularmente adequado para fabricar laminados flexíveis que contêm, por exemplo, antenas

RFID.

método apresentado no pedido se presta à fabricação de placas de circuito impresso, por exemplo, placas de circuito impresso de comutação para teclados, matrizes e esteiras de sensores flexíveis, etiquetas de rastreamento de produto, unidades de antenas para etiquetas RFID, cartões de identificação e cartões de pagamento, componentes para baterias flexíveis e painéis solares, bem como resistências de calor. Subsequentemente, a invenção será descrita principalmente a partir do ponto de vista da fabricação de laminados de antenas RFID. Geralmente, os laminados de antenas RFID são partes de etiquetas inteligentes ou podem ser posteriormente laminados para proporcionar parte de uma estrutura mais espessa, for exemplo, dentro de um cartão de pagamento proximal ou de leitura remota.

[0003] O produto, que deve ser fabricado com base no método e entregue a um cliente ou para processamento interno adicional, é geralmente uma espiral que conduz as reais antenas RFID em espaçamentos apropriados lateral e longitudinalmente da fita sobre um material de substrato parecido com uma teia adequado para processamento adicional e utilização final do produto. O material do substrato consiste em um material não condutor de eletricidade, capaz

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2/43 de ser enrolado, tal como papel ou plástico e que possui geralmente uma espessura de 20 a 100 pm, tipicamente 50 pm. As antenas reais consistem em um material condutor de eletricidade, tal como metal ou tinta de pintura que contém partículas condutoras. Quando o material condutor de eletricidade empregado é uma lâmina de metal, geralmente consiste em alumínio ou cobre e possui uma espessura de 5 a 30 pm, típica e aproximadamente 10 pm.

[0004] A área da superfície de padrões do condutor proporcionalmente à área da superfície inteira de uma fita de antena é frequentemente de 10 a 15%, tipicamente de 10 a 30%. O motivo disto é que, devido ao processamento adicional, é necessário deixar um pouco de espaço vazio entre os padrões da antena, e que há surpreendentemente muitas áreas vazias ou não condutoras dentro dos reais padrões da antena. Ao lidar explicitamente com uma antena, tais áreas devem ser verdadeiramente não condutoras, mas meramente isoladas eletricamente. Uma consequência disto é que, quando o material não condutor de eletricidade consiste em uma lâmina de metal, uma porção predominante desta deve ser removida de uma maneira ou de outra durante o processo de fabricação e permanece apenas uma pequena porção com o produto acabado. Os custos de um processo de remoção são geralmente determinados pela quantidade de metal a ser removida.

[0005] Aqueles denominados produtos de alto padrão de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito oferecem um campo de aplicação em constante expansão para identificadores RFID. Para assegurar um alto nível de segurança, a camada que contém um identificador RFID deve ter a capacidade de ser laminada junto com outras camadas do mesmo

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3/43 material de base de tal forma que o conjunto não possa ser desmanchado sem romper o identificador. Dessa forma, é exigido que, no processo de fabricação da antena, não devem permanecer de maneira alguma impurezas adesivas ou outras impurezas sobre a superfície de um material de base ou devem aparecer somente em uma porção mínima da área total da superfície.

[0006] Muitas antenas RFID são caracterizadas por seu desenho em forma de espiral. No caso de o desenho em forma de espiral ser implementado em uma configuração plana, as extremidades superior e inferior da espiral deverão necessariamente estar localizadas bem longe uma da outra ao levar em consideração a dimensão do microchip e, portanto, uma extremidade da espiral deve estar conectada eletricamente à outra extremidade, presente no outro lado de voltas da espiral ou com uma zona de anexação do chip sem ter essa estrutura, denominada ponte, eletricamente conectada a voltas da espiral existentes entre suas extremidades. Por outro lado, às vezes é necessário utilizar eficientemente a área da superfície permitida para a antena de um identificador colocando componentes da antena, por exemplo, aproximadamente metade da estrutura em forma de espiral, em um lado de um material de substrato comum e conectando eletricamente isto ao componente da antena presente no outro lado.

[0007] Outra etapa de processamento, após a fabricação das antenas, compreende geralmente a anexação de um microchip. As linhas de anexação do microchip utilizadas na produção em massa são projetadas para processar antenas explicitamente em forma de espiral, e sua tecnologia define demandas altas sobre a precisão na qual as antenas estão presentes acima do material do substrato da fita longitudinal

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4/43 e lateralmente. Uma vez que o circuito de ressonância de uma etiqueta de segurança de um produto ou de uma EAS não é equipado com um chip, as demandas de precisão para sua configuração são consideravelmente menos severas, embora os produtos, em análises superficiais, aparentem ter também várias características comuns.

[0008] Em comparação ao circuito de ressonância de uma etiqueta de segurança de um produto ou de uma EAS, a fabricação de uma antena RFID em si deve ser realizada com muito mais precisão.

[0009] Primeiro de tudo, ao contrário de uma etiqueta de segurança de um produto, a antena RFID é equipada com um microchip e a área de anexação do chip inclui recursos como regiões vazias denominadas espaços entre linhas, as quais geralmente têm uma largura de meros 100-200 pm. Em segundo lugar, após a anexação de um chip, a antena e o microchip juntos estabelecem um circuito de ressonância cuja frequência específica deve estar próxima o bastante da frequência utilizada por um leitor para possibilitar uma leitura remota dos dados transportados no chip e o controle da frequência de ressonância exige alta precisão dimensional da antena. Em terceiro lugar, as bobinas de uma etiqueta de segurança de um produto geralmente incluem apenas algumas voltas e nestas voltas as linhas ou condutores e os espaços entre linhas têm apenas alguns milímetros de largura, considerando que as bobinas de antenas RFID requerem geral e aproximadamente um número duplo-triplo de voltas para uma área de superfície altamente limitada, segundo a qual a largura das linhas e o espaço entre linhas podem ser uma ordem menor do que a utilizada em etiquetas de

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5/43 segurança de um produto.

Métodos de fabricação de uso comum [0010] As tecnologias de fabricação de antenas mais frequentemente aplicadas são impressão com cola de prata e gravação do laminado e cromagem metálica (cromagem não elétrica, cromagem eletrolítica) também é utilizada até certo ponto. Estas envolvem ao menos as seguintes deficiências e problemas:

1. A impressão com cola de prata é tão cara quanto à tinta de impressão condutiva. A antena impressa com cola de prata não é uma composição metálica sólida e por isso não é particularmente boa em desempenho e confiabilidade. A ligação de um microchip a um condutor impresso é inconveniente e a junta frequentemente apresenta baixa resistência.

2. A gravação é conduzida com uma matéria-prima laminada que apresenta uma lâmina de metal não revestida afixada sobre toda a sua área a um material de substrato plástico. As propriedades do produto necessitam que uma porção predominante da lâmina de metal seja removida e, nesse método, é tudo dissolvido na solução de gravação, como resultado do qual tem um valor bastante baixo, até mesmo negativo - na pior das hipóteses, constitui resíduo problema. Igualmente, as propriedades do produto necessitam da remoção tanto de áreas contínuas grandes quanto de espaços entre linhas bem estreitos, tornando mais difícil o fornecimento de um produto de alta qualidade, especialmente em velocidades adequadas para produção em massa. Após a gravação, o material do substrato é completamente coberto com um revestimento adesivo em áreas das quais a lâmina de metal foi removida, com isso o produto não está qualificado para produzir artigos de alto

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6/43 nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito. Os processos de gravação mais eficientes são capazes somente de “morder um metal específico, não permitindo assim variações do produto. Em especial, os processos de gravação eficientes do alumínio exigem com frequência a utilização de uma tinta de cobertura à base de solvente e, por conseguinte, a remoção da tinta de cobertura também requer a utilização de solventes, o que é muito incômodo do ponto de vista de um produto e de uma instalação de produção. Em uma escala maior, a instalação baseada em tal gravação geralmente exige uma permissão ambiental e envolve perigos ecológicos.

3. Processos baseados em cromagem metálica são úmidos, portanto não permitem o processamento de produtos à base de papel. A cromagem metálica requer uma camada semente geralmente produzida pela impressão, e tais tintas de impressão são caras. Fazer aumentar a espessura da camada metálica até um nível suficiente é geralmente um processo bastante lento. A cromagem metálica normalmente só é usada para produzir antenas de cobre, e o cobre é um material caro e ecologicamente perigoso. Os processos de cromagem metálica bons para o alumínio não estão sendo utilizados.

4. A evaporação a laser permite oferecer padrões precisos, mas o laser não permite uma remoção rápida do metal de uma área extensa. Por exemplo, a evaporação de uma grande área metálica de um laminado à base de papel é difícil sem aquecer demais o papel.

Antecedentes da invenção [0011] A publicação GB869076 descreve um processo caracterizado pelo fato de que a superfície do material de uma folha é primeiro provido de um revestimento

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7/43 adesivo nos padrões desejados; depois, um laminado revestido por uma lâmina de metal é pressionado para aderir ao material da folha e, por fim, o material da folha e o laminado são separados, com isso a lâmina de metal transportada pelo laminado adere ao material da folha nas partes que formam os padrões adesivos e desprende-se das outras partes junto com o laminado. O processo não é adequado para a produção de laminados de antenas RFID, uma vez que o layout de padrões baseados em laceração de chapas produz um resultado impreciso demais.

[0012] A publicação WO01/54226 divulga um processo que está quase em conformidade com aquele supracitado e cuja precisão não é suficiente para fabricar, por exemplo, uma área de anexação do chip ou uma antena em espiral.

[0013] A publicação US2005/0034995 divulga um processo caracterizado pelo fato de que uma lâmina de metal ou um pó metálico é aplicado em uma estrutura de um substrato com um adesivo padronizado ou pelo derretimento seletivo da estrutura do substrato seguido da remoção mecânica de uma porção não ligada da lâmina ou pó metálico, especialmente por escovação.

[0014] A publicação EP0790123 divulga um processo caracterizado pelo fato de que um laminado é fabricado primeiro através da ligação adesiva de uma lâmina de metal em sua totalidade a um material de substrato e depois a lâmina de metal é removida das áreas desejadas através de evaporação por raio laser. O mesmo tipo de método é apresentado no pedido DE4000372 e pode ser apropriado para casos nos quais a lâmina a ser removida representa uma pequena porção da área da superfície inteira. No entanto, o método se

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8/43 presta de maneira insatisfatória à produção em massa de um laminado de antenas RFID porque, devido às propriedades do produto, uma porção predominante da lâmina de metal deve ser removida e sua remoção por evaporação a laser é entediante, cara e também tecnicamente desafiadora, considerando que o material do substrato não deve ser danificado. Além disso, um revestimento adesivo deve permanecer no material do substrato nas áreas das quais a lâmina de metal foi removida, motivo pelo qual o produto não é adequado para a fabricação de artigos de alto nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito.

[0015] A mesma publicação EP0790123 divulga um método alternativo de primeiro preparar um laminado aplicando um adesivo nos padrões desejados entre o material do substrato e o laminado, depois cortar a lâmina de metal ao longo de uma linha entre a ligação e, por fim, remover a porção cortada da lâmina. O método poderá se prestar bem a casos que não requerem a produção de linhas finas e espaços entre linhas, mas é insatisfatoriamente aplicável à produção em massa de um típico laminado de antenas RFID: o método exige que o corte de uma lâmina de metal seja feito ao longo de uma linha além da borda de um padrão adesivo para assegurar que o restante da lâmina esteja certamente fora e possa ser removido após uma operação de corte. A aplicação de um adesivo envolve sempre certo grau de imprecisão de posicionamento e dimensão e, além disso, o padrão adesivo geralmente tem uma tendência de se espalhar no momento da ligação dos materiais, o que aumenta ainda mais a instabilidade de posicionamento no que diz respeito à borda de um padrão adesivo. Quando isso dá lugar à imprecisão de posicionamento de dimensão de um

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9/43 processo de corte, é evidente que o método não permite a fabricação de antenas RFID típicas com espaços entre linhas estreitos. Além do mais, como resultado do que foi descrito acima, as bordas de um padrão de lâmina remanescente estão, na prática, inevitavelmente fora de contato com o material do substrato, o que geralmente é inaceitável dentro de uma área de anexação do chip da antena.

[0016] A publicação US2005/0183817 apresenta um método bastante similar àquele descrito acima: aplicar padrões adesivos na superfície de um material de substrato, depois colocar uma lâmina de metal em contato com a superfície da faixa; com isso a lâmina é ligada aos padrões adesivos, então a lâmina é prensada em toda a extensão das bordas dos padrões adesivos e depois uma porção cortada da lâmina é removida. Esse método possui exatamente as mesmas fraquezas e limitações daquele descrito no parágrafo anterior.

[0017] Um método praticamente conforme aos anteriores foi descrito na publicação WO2007/087189 com a diferença de que, ao invés de apenas uma lâmina de metal, utiliza um laminado que inclui uma camada transportadora além da lâmina de metal. Pelas razões acima, é pouco adequada para a fabricação de um laminado de antenas RFID, talvez com exceção de casos nos quais a antena venha com um design bem simples. Uma maioria definida de antenas RFID é tal que laminados de antenas que as contenham não podem ser fabricados com esse método. Além do mais, a utilização de um laminado no lugar de uma mera lâmina de metal eleva os custos de produção.

[0018] Outro método bastante conforme com os anteriores foi descrito na publicação WO03/024708. Não há diferença essencial em relação aos anteriores e, com isso,

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10/43 possui as mesmas limitações e baixa capacidade de adaptação à produção em massa de laminados de antenas RFID.

[0019] A publicação JP2001127410A divulga um método de primeiro aplicar um adesivo sobre toda a superfície de uma lâmina de metal e depois fazer com que não haja aderência sobre o revestimento adesivo nas partes das quais é desejada uma subsequente remoção da lâmina de metal. Quando a lâmina, junto com seu revestimento adesivo tratado, tiver sido afixada em um material de substrato, a lâmina e a camada adesiva são cortadas até o material do substrato, por exemplo, prensando toda a extensão das linhas das partes tratadas para não haver aderência e, por fim, utilizando uma fita adesiva para remover as partes tratadas. A princípio, o método é idêntico àquele descrito na publicação EP0790123, exceto pelo layout dos padrões adesivos.

[0020] A publicação US6161276 divulga um método caracterizado pelo fato de que o layout do padrão é feito no topo de uma área revestida por adesivo utilizando primeiro um molde de estampagem para fazer cortes em uma lâmina de metal até um material de substrato e então abrir os cortes dobrando o laminado e preenchendo os cortes abertos com um composto de enchimento dielétrico. O método pode se prestar bem a casos que não exigem a produção de distâncias de linhas finas e espaços entre linhas e nos quais um chip pode ser anexado a uma antena, e a antena, junto com o chip, pode ser laminada para uma parte da estrutura inflexível no mesmo processo de fabricação daquele utilizado para produzir a antena, mas o método é pouco adequado para a produção em massa de um típico laminado de antenas RFID. Por causa da ferramenta, a estampagem só pode ser usada para fabricar tais

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11/43 antenas nas quais a distância das linhas é bem grande. Produzir até mesmo uma simples área de anexação do chip RFID é impossível porque, primeiro de tudo, o corte aberto, dobrado e dieletricamente preenchido faz com que a área de anexação se torne convexa e, em segundo lugar, é praticamente impossível aplicar um dielétrico de tal forma que não se espalhe sobre essas superfícies da lâmina às quais o chip deve ser eletricamente ligado. Áreas mais complexas de anexação do chip, incluindo várias superfícies isoladas eletricamente, não podem ser fabricadas de maneira alguma. Além disso, uma das características principais do processo, de acordo com a publicação citada, é que, por causa da operação de estampagem, a superfície da lâmina deve ser provida de um filme sintético que teria de ser removido, pelo menos, das antenas RFID na preparação para o processamento adicional, e tudo isso aumenta a complexidade e os custos do processo.

[0021] A publicação WO2007/121115 apresenta um método caracterizado pelo fato de que uma lâmina de metal é aplicada em sua totalidade sobre uma rede transportadora, de tal forma que a ligação adesiva pode ser liberada, a lâmina de metal é recortada com rolos de estampagem, depois a ligação adesiva é removida rompendo uma porção descartável da lâmina de metal e, por fim, os padrões preparados são também transferidos para uma parte desejada do produto final rompendo a ligação adesiva.

[0022] A publicação US7256738 divulga um método caracterizado pelo fato de que uma lâmina de metal revestida em sua totalidade com um termoadesivo é prensada para remover dela padrões desejados em um estreitamento no qual um é um rolo de estampagem e o outro é um rolo de

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12/43 transferência e então os padrões retirados na estampagem prosseguem através de um ou mais rolos de transferência sobre a superfície de um material de substrato para, por fim, prendê-la - derretendo o termoadesivo - a ele. Esse método envolve limitações similares às do método anterior e, dessa forma, não é geralmente aplicável à produção em massa de um laminado de antena RFID.

[0023] Os métodos supracitados não podem ser usados na produção em massa para a fabricação de etiquetas RFID com chip.

Objetivo da invenção [0024] É um objetivo da invenção fabricar um laminado de placa de circuito impresso padronizado de acordo com o condutor para proporcionar um layout de padrão definido precisamente e até mesmo que apresente espaços entre linhas estreitos em um processo mais prontamente controlado e mais eficiente, mesmo no caso de o layout do padrão conter áreas extensas sem condutores, e para evitar os problemas causados por um revestimento adesivo deixado na área não condutora no processo de laminar artigos de segurança. Outro objetivo da invenção é a fabricação economicamente viável e confiável de circuitos elétricos a serem colocados em um dos lados de um material de substrato. Outro objetivo é reduzir a quantidade de refugo difícil de reciclar produzido pela fabricação e encorajar a reciclagem e o reuso de materiais. Mais um objetivo é permitir a utilização de um laser na fabricação de uma placa de circuito impresso equipada com uma antena em espiral também em relação a papel térmico, sem restringir a taxa de produção.

Descrição da invenção

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13/43 [0025] A invenção será descrita com a ajuda das ilustrações em anexo:

as figuras 1a e 1b mostram etapas do processo em um exemplo prático por gravação;

as figuras 2a e 2b mostram etapas do processo em um exemplo prático por evaporação; e

	as figuras	3a, 3b	e 3c mostram	a fabricação
de um circuito elétrico	disposto	em um dos	lados de	um
material de	substrato.
	[0026] Em todas as	figuras, os	algarismos	de
referência	são designados	conforme	segue:
1 material	de substrato

adesivo padronizado ou outra ligação lâmina de metal

3a condutor em uma placa de circuito impresso completa

3b fragmento de lâmina de metal a ser removido [0027] A figura 1a ilustra um fragmento vazio com um adesivo aplicado de acordo com a invenção antes da gravação. Sobre uma lâmina de metal 3 foi aplicada uma cobertura contra gravação, o metal na área coberta com isso não se desgastando no processo de gravação. Entre um material de substrato 1 e a lâmina de metal 3 foi aplicado um adesivo 2 espalhando adesivo sob os padrões de cobertura 4a que formam os padrões do condutor final e espalhando adesivo também ligeiramente além das áreas 4a. O flanco direito compreende vários padrões de cobertura lado a lado 4a próximos uns aos outros, e em áreas envolvidas por esses padrões a lâmina de metal 3 foi ligada com adesivo em sua totalidade ao material de substrato 1. No meio e no flanco esquerdo há áreas extensas nas quais não serão providos condutores e em uma relação de

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14/43 correspondência com essas áreas foram aplicados padrões de cobertura 4b sob os quais não foi aplicado nenhum adesivo entre o material do substrato 1 e a lâmina de metal 3.

[0028] A gravação remove as partes de uma lâmina de metal não protegida por uma cobertura de gravação, e o resultado final pós-gravação está conforme a figura 1b. No flanco direito estão diversos padrões de condutores lado a lado 3a definidos pelos padrões de cobertura 4a, o processo de gravação abriu espaços estreitos entre condutores e estes são deixados com uma camada adesiva exposta 2. No meio e no flanco esquerdo o processo de gravação liberou as partes de lâmina de metal 3b, que são protegidas pelos padrões de cobertura 4b e que podem ser removidas em um estado metálico sólido, não sendo ligadas por adesivo ao material de substrato 1. Em tal procedimento, a aderência não está sujeita a regulagens de alta precisão no que diz respeito à precisão, alinhamento e largura das linhas, e o processo de gravação pode, por sua vez, ser otimizado para somente remover tiras estreitas com alta precisão, com isso a qualidade produzida por meio disso é melhor e menos metal é dissolvido na solução de gravação, assim minimizando a necessidade de uma solução de gravação nova e a formação de solução de gravação utilizada. Ao mesmo tempo, uma porção predominante de lâminas de metal removíveis é tirada em um estado metálico, tornandoas recicláveis e reutilizáveis. Além disso, uma porção predominante da superfície sob a lâmina de metal removível que fica exposta é livre de adesivos e não tem restrições quanto a um processamento adicional do produto.

[0029] Deve ser notado que a cobertura não foi traçada ou removida na fig. 1b. Na realidade, provavelmente

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15/43 não há necessidade de remover a cobertura antes de reciclar os fragmentos 3b, porque uma cobertura orgânica normal queima de forma segura no andamento de um processo de derretimento de um metal. Algumas coberturas podem funcionar também como um fluxo ou uma laca de barreira em etapas de produção subsequentes e, por conseguinte, não precisam ser removidas do produto previamente ao processamento adicional.

[0030] Na figura 2 é descrita uma condição inicial similar uma vez que a remoção das áreas 3c é realizada por meio de evaporação a laser e a figura 2 mostra a situação após a evaporação. Com respeito a condutores dispostos de forma compacta, os benefícios obtidos nesse caso são iguais àqueles ganhos no processo de gravação, isto é, a precisão de padronização atingível só é afetada pela precisão de uma operação a laser, não pela precisão da ligação adesiva. Pelo fato da porção 3b não ser presa por adesivo ao substrato, não há necessidade de ser evaporada em sua totalidade; somente as áreas estreitas 3c em torno dela devem ser evaporadas. Como resultado, o processo é acelerado consideravelmente e uma porção predominante das lâminas de metal removíveis é removida em estado metálico, tornando-as recicláveis e reutilizáveis. Além do mais, uma porção predominante da superfície sob a lâmina de metal removível que é revelada é livre de adesivos, dessa forma não apresenta restrições quanto a um processamento adicional do produto. Deve ser apreciado que a operação a laser também poderá penetrar no adesivo ou outra camada de ligação ou até mesmo tal camada no material do substrato, mas isso não anula os benefícios obtidos pelo método e com isso ainda constitui uma configuração deste método.

[0031] A estampagem pode ser usada para

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16/43 padronizar placas de circuito impresso, conforme divulgado nas referências da técnica anterior citadas anteriormente. Em testes, contudo, não foi obtido um layout de padrão suficientemente preciso e confiável com a estampagem. Os problemas encontrados na prática foram os mesmos conforme previamente descritos nas publicações de referência supracitadas. Se nenhum material for removido de padrões dielétricos estreitos, haverá curtos-circuitos se desenvolvendo no retorno de uma deformação plástica e a superfície será grosseira ou preenchimentos dielétricos serão necessários.

Se o material for removido das lacunas dielétricas durante o andamento de um processo de estampagem por meio de dilaceração ou através de dois cortes para obter uma tira de metal, uma largura suficientemente pequena da linha não será obtida porque a remoção necessita da omissão de um revestimento adesivo da área a ser removida e duas operações de estampagem por matriz em um dos lados da área a ser removida. Consequentemente, o processo de estampagem não pode atuar, pelo menos não como o único método de padronização de uma camada de condutor, mas é requerido um processo de padronização de remoção de material a partir do topo de uma camada de ligação para padronizar pequenos espaços entre linhas.

[0032] Diversos métodos de padronização podem ser combinados entre si:

é possível utilizar, por exemplo, uma operação a laser para liberar áreas extras 3b previamente à gravação ou mesmo antes da aplicação de uma cobertura contra gravação.

As áreas removíveis

3b podem ser liberadas já antes da gravação e regiões de bordas parcial ou totalmente presas com adesivos se desprendem em

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17/43 uma alta precisão dimensional durante o andamento de um processo de gravação. Por outro lado, é possível preparar com laser áreas de anexação de chip para antenas com exceção daquelas fabricadas por gravação.

[0033] A anexação de uma lâmina de metal 3 e a padronização de uma anexação podem ser executadas não apenas aplicando o adesivo em uma área desejada, por exemplo, com uma técnica de jato de tinta ou estêncil, mas também, por exemplo, usando um adesivo de cura UV que, após a aplicação, é colocado na região desejada a ser deixada sem anexação. Depois, a lâmina de metal 3 é pressionada contra um contato firme com o material de substrato 1 e o adesivo restante é curado por exposição à luz através do material de substrato por detrás da lâmina de metal 3. A padronização de anexação pode ser ainda realizada aquecendo e derretendo o material plástico, por exemplo, um filme de poliolefina, de maneira padronizada entre a lâmina de metal e o material do substrato. Outra possibilidade é empregar um adesivo ativado por pressão. O adesivo ativado por pressão pode conter microcápsulas capazes de serem rompidas, que só ativam o adesivo em áreas sujeitas a pressão. Ainda é possível conduzir a padronização utilizando uma camada de desativação que pode ser, por exemplo, uma camada solúvel ou que derreta sob a camada cromada ou a camada de liga adesiva, com isso a camada adesiva ou de metal não adere ao material do substrato dentro da área da camada de desativação.

[0034] Na figura 3a é representada uma etapa de fabricação para um laminado de placa circuito impresso de lado duplo, que pode ser implementada por um método da invenção no qual o material do substrato 1 foi provido de

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18/43 furos 5 em tais locais que, conforme o processo de fabricação progride, serão cobertos parcial ou completamente por condutores 3a feitos a partir de uma lâmina de metal. Na etapa do processo mostrada na fig. 3a, os furos 5 também se estendem através de um adesivo padronizado ou outra anexação 2, o que significa que o adesivo padronizado ou outra ligação 2 esteve sobre o material de substrato 1 mesmo antes dos furos 5 terem sido feitos e o processo de feitura dos furos produziu furos através do material de substrato 1 e o adesivo padronizado ou outra ligação 2 ao mesmo tempo ou os furos 5 só foram feitos no material de substrato 1, em cuja sequência o adesivo padronizado ou outra ligação 2 foi posta sobre uma superfície do material do substrato 1 de maneira que não obstruía nem ocultava os furos 5. Nesse ponto, o adesivo padronizado ou outra ligação 2 pode estar presente em um dos lados ou em ambos os lados do material do substrato 1 mostrado na fig. 3a em apenas um lado.

[0035] Na figura 3b é representada uma etapa de fabricação para um circuito elétrico disposto em um dos lados de um material de substrato no qual o material de substrato 1 é provido em um dos lados com condutores 3a feitos a partir de uma lâmina de metal. A figura 3b mostra uma condição na qual os furos 5 estão completamente cobertos pelos condutores 3a, mas é concebível que os furos estejam apenas parcialmente ocultos pelos condutores. Pelo menos, sempre que a padronização de uma lâmina de metal for efetuada por gravação, é preferível que os furos 5 sejam completamente cobertos pelos condutores 3a uma vez que, desse modo, o furo 5 constitui um espaço fechado e a solução de gravação não tem acesso ao seu interior. Também é possível que os condutores

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3a sejam feitos a partir de uma lâmina de metal para apenas um lado do material de substrato 1 e no outro lado do material de substrato 1 é disposta uma composição condutora de algum outro material, por exemplo, uma tinta de impressão condutiva.

[0036] Na figura 3c é representado um circuito elétrico completo montado em um dos lados de um material de substrato conforme os condutores 3a, feitos a partir de uma lâmina de metal e presentes em um dos lados do material de substrato 1 em uma relação de correspondência com os furos 5, estão conectados eletricamente entre si por soldagem de pontos ou ultrassônica ou outro método parecido através dos furos 5. Os condutores 3a podem ser eletricamente conectados entre si de muitas outras maneiras como, por exemplo, preenchendo os furos 5, abertos em um ou ambos os lados ou apenas parcialmente pelos condutores 3a, com uma tinta de ou algum outro material.

usada apenas para fazer o material de substrato 1

No caso de uma condutor 3a em e uma composição no outro lado do material de substrato 1 outro material como, por exemplo, uma condutiva, a conexão elétrica desta aos de metal através dos seu processo cobertos condutiva metal ser lado do ser feita de algum impressão

3a da lâmina estabelecida como parte de etapa de conexão separada.

[0037] Deve representam apenas princípios escala. Isso é particularmente 3c, caracterizada pelo fato de ser notado ao invés evidente furos 5 impressão lâmina de somente um condutora a partir tinta de condutores pode ser de fabricação sem uma que todas as figuras de serem mostradas em na referência à figura que a interconexão elétrica de condutores no desenho de lâminas de metal tornou os condutores

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3a convexos com um raio bastante baixo. Em dimensões reais, o furo 5 pode ter um diâmetro que é feito significativamente maior do que a espessura de um material de substrato 1, sendo exigido dos condutores 3a muito menos curvatura e estiramento do que aquilo que é mostrado na figura 3c.

[0038] A penetração a ser feita em um furo durante o andamento de um processo de ligação de lâmina de metal ou ligação adesiva seletiva é feita, de preferência, de tal forma que a lâmina que circunda o furo esteja livre de adesivos ou ligações pelo menos de algumas direções. Assim, a lâmina, sendo conectada dessa forma através de um furo, é capaz de se adaptar através do buraco melhor do que uma lâmina que está ligada em torno de toda a sua região periférica. Além disso, a ligação adesiva seletiva permite estabelecer na proximidade da conexão uma área flexível que é livre de material de substrato. A técnica de penetração descrita acima encontra aplicações também em outros campos de desenho de padrões conduzidas por meio da utilização seletiva de adesivos ou ligações.

[0039] Pelo menos ao utilizar a padronização a laser, é fácil desenhar, de acordo com a invenção, áreas condutoras que, pelo menos em torno da penetração, estão livres de ligação adesiva e que podem ainda ser conectadas através de uma placa de circuito impresso conforme descrito acima. Se a padronização for feita por gravação, a superfície posterior de uma lâmina pode ser revestida antes da ligação ao material do substrato. O processo de corte ou estampagem também pode ser usado para criar um layout de padrão para penetração. A frouxidão de um condutor presente ao longo da conexão pode facilitar um processo de solda ou colagem da

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21/43 penetração porque uma lacuna sem adesivos entre a tira e o laminado da placa de circuito impresso pode atuar como um elemento capilar e com isso unir as superfícies a serem coladas. A lâmina, deixada sem ser colada nos arredores de um furo, também permite uma penetração mesmo através de um laminado de uma espessura bastante considerável porque dessa forma a lâmina é capaz de se adaptar para passar pelo furo sem ter de se esticar demais. No caso da porção de uma lâmina deixada sem ser colada ser formada com cortes de perfil apropriados e que permitam flexura, que não são firmemente ligadas por adesivos ao material de substrato, a fim de estabelecer uma conexão, a lâmina pode ser pressionada através de um laminado de espessura quase absoluta, por exemplo, durante o andamento de um processo de soldagem ultrassônica. A lâmina também pode ser solta em três direções ou deixada presa somente por prendedores fracos que podem interromper um processo de conexão.

[0040] As pontes de condutores não colados também podem ser usadas para construir fusíveis ou a configuração de um circuito pode ser implementada fazendo pontes que podem ser rompidas e que podem estar presentes sobre um furo na placa de circuito impresso, a ruptura sendo realizada pressionando a ponte a fim de parti-la no ponto coincidente com o furo. A ruptura fora do furo é realizada raspando ou cortando. Nesse caso, a ponte possui uma forma que facilita a ruptura em ambas as extremidades e assim permite sua completa remoção. Por exemplo, a ponte pode ser perfurada em suas extremidades e o segmento removível pode incluir, por exemplo, uma ampliação provida de furos pelos quais a ponta de uma ferramenta pode ter apoio na parte

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22/43 removível. Pontes de metal soltas também podem ser usadas como uma conexão de bloqueio ou sinalização, por exemplo, no contexto de desabilitar uma etiqueta, os padrões de condutores não colados ao material de substrato podendo ser rompidos facilmente, por exemplo, no acoplamento com a superfície adesiva de uma etiqueta RFID de ligação de pulso, com isso, rasgando a ligação adesiva causa um rompimento dos condutores difícil de reparar. Dessa forma, o resultado é um selo RFID de ligação adesiva mais confiável do que antes. Os condutores que podem ser rompidos também podem estar presentes entre duas camadas laminadas, e rasgar a etiqueta rompe os condutores por dentro, assim oferecendo maior proteção para os condutores, por exemplo, contra corrosão.

[0041] Uma lâmina de metal solta também pode ser cortada por laser a fim de permitir que seja dobrada para um lado de um furo ou uma borda da placa. Na prática, isso envolve fazer de antemão um furo que, ao cortar as placas de circuito impresso em sua forma final, aparece na forma de um rebaixo na borda de uma placa de circuito impresso e, assim, como resultado de tal corte, a lâmina de metal fica mais curta do que a placa de circuito impresso na extensão do referido rebaixo e a partir daí não é muito susceptível a danos. Isso permite proporcionar tiras para juntas ao longo da borda externa de uma placa. Essas tiras podem ser usadas como uma penetração ou podem ser afixadas fora da placa de circuito impresso, por exemplo, por meio de soldagem ultrassônica ou solda.

Configurações da invenção [0042] O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo que é apresentado na reivindicação

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23/43 independente e as configurações preferidas da invenção são estabelecidas nas reivindicações dependentes.

[0043] O método de acordo com a invenção é usado para fabricar condutores em um desenho de lâmina de metal para um laminado de antena RFID conforme segue:

1. Um material de substrato 1 e uma lâmina de metal 3 são processados para um laminado no qual o material de substrato 1 e a lâmina de metal 3 estão seguramente presos um ao outro, essencialmente em áreas cujas dimensões, formas e layout de padrões a serem preparados são correspondentes. É permitido que a ligação se forme por todas as áreas que apresentam linhas finas e espaços entre linhas - assim é permitido que os limites de ligações correspondam aos “contornos principais de padrões a serem preparados, com isso estabelecer uma ligação padronizada é fácil com métodos conhecidos anteriores. Por exemplo, com relação a uma espiral de antena HF, é permitido que a ligação se forme não somente na área dos condutores, mas também em espaços entre eles, com isso a ligação é a forma exata de um amplo padrão parecido com um anel sem lacunas estreitas.

2. O laminado descrito acima é padronizado de tal forma que o layout do padrão é aplicado em áreas ligadas umas às outras na etapa anterior, por exemplo, por meio de um adesivo 2 e de forma que o layout do padrão penetre pelo menos na lâmina de metal 3. A padronização é executada utilizando um ou mais métodos capazes de remover material da lâmina de metal em um estado que não seja metal sólido ao invés de simplesmente cortá-la sem remover material. A remoção de material pode ser realizada usando, por exemplo, um processo de gravação, laser, jato de íons ou explosão de partículas. A padronização é usada

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24/43 para preparar tanto um layout intra-padrão - por exemplo, lacunas estreitas entre condutores para uma espiral de antena HF - sobre a ligação quanto contornos do padrão sobre a ligação ou fora dela. A posição e a largura da padronização dos contornos são definidos de tal forma que a ligação que interconecta um material de substrato e uma lâmina de metal possui sua borda dentro ou ao longo da área a ser removida por padronização, com isso a padronização de contornos ao mesmo tempo libera a porção de ligação extra da lâmina do resto da lâmina. Quando a padronização de contornos é definida de tal forma que a ligação tem sua borda dentro da área a ser removida por padronização, o padrão da lâmina a ser preparado possui todas as suas bordas completamente anexadas ao material do substrato. A superfície de ligação que permanece possivelmente exposta após o processo de padronização - tanto dentro quanto possivelmente ao redor do padrão - é tão insignificante em área que o produto se presta à fabricação de artigos de alto nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito, mesmo que a ligação tenha sido feita por colagem.

3. Uma porção 3B da lâmina, liberada em virtude de um processo de padronização, é removida em um estado metálico sólido, proporcionando assim um laminado acabado que apresenta padrões condutores 3a. Se o processo de padronização é conduzido por gravação, é possivelmente necessário remover a cobertura contra gravação antes de uma nova utilização.

[0044] Qual porção da lâmina de metal é removida por um processo de padronização em um estado que não seja metal sólido uma vez que a padronização é realizada, por exemplo, por gravação ou evaporação a laser ou outra forma

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25/43 diferente, e qual porção da lâmina de metal é removida em um estado metálico sólido, depende dos métodos selecionados para formação da ligação e processos de padronização, em suas resoluções, e da precisão de alinhamento entre eles. Por exemplo, quando a padronização é realizada por gravação, é frequentemente desejável não ter fragmentos soltos muito pequenos da lâmina de metal na solução de gravação, com isso pode ser aconselhável usar a gravação para a remoção de áreas até mesmo com vários milímetros de largura. Por outro lado, se a padronização é executada usando laser, é frequentemente aconselhável remover uma porção intermediária em um estado metálico sólido de áreas com largura superior a dois diâmetros de raio laser - por exemplo, se o raio tiver um diâmetro de 100 pm, pode ser aconselhável ter uma porção intermediária de todas as áreas com 200 pm de largura removida em um estado metálico sólido.

[0045] Na prática, é a precisão de padronização de uma área adesiva que define a menor largura preferida para uma área metálica ser cortada pela evaporação a laser, sendo geralmente aconselhável, ao usar laser, remover em um estado metálico também áreas que tenham claramente menos de um milímetro de largura, enquanto a remoção de uma área estreita por gravação não concede um benefício similar porque os pequenos fragmentos liberados se dissolvem em qualquer caso na solução de gravação antes que a sua recuperação possa ser administrada a partir da solução, dessa forma não obtendo nenhum benefício notável.

[0046] Para a fabricação de um laminado de ligação específica de um padrão (etapa principal 1), há uma série de métodos conhecidos anteriores, como por exemplo:

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26/43 • O laminado pode ser fabricado aplicando um adesivo seletivamente utilizando, por exemplo, um processo de impressão, tal como gravura ou impressão flexográfica ou um método de saída, tal como uma saída por jato de tinta.

• O laminado pode ser fabricado aplicando um adesivo como, por exemplo - o método de anexação de chip que permite - um termoadesivo amplamente (não seletivamente) , por exemplo, à superfície de uma lâmina de metal e ativando-a seletivamente, por exemplo, por aquecimento. Outra possibilidade é desativar o adesivo de uma porção de lâmina liberável antes da colagem, por exemplo, um adesivo de cura ultravioleta pode ser colocado antes da laminação e a área a ser ligada por adesivo através do material de reforço pode ser curada após a prensagem de uma lâmina de metal irradiando o adesivo através do material de reforço.

• Em alguns casos, o laminado pode ser fabricado sem aditivos usando um material de substrato, que em si pode ser administrado para aderir a uma lâmina seletivamente, por exemplo, aquecendo áreas sobre as quais a aderência é desejada.

[0047] Uma vez que não é necessário em um método da invenção padronizar uma ligação de acordo com pequenos espaços entre linhas presentes em padrões a serem preparados, mas é permitido que a ligação seja formada também em tais espaços, a fabricação de um laminado necessitada pelo método é um processo fácil.

[0048] Para padronizar a lâmina de metal 3 incluída em um laminado de ligação específica de padrão (etapa principal 2), há também vários métodos capazes de remover material em um estado que não seja metal sólido, por exemplo:

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27/43 • A padronização é realizada por gravação. Em um método da invenção, a maior parte da superfície da lâmina pode ser protegida por uma cobertura de gravação, apenas os espaços entre linhas que correspondem às características internas de padrões a serem preparados e as áreas estreitas ao redor dos padrões devem ser deixados expostos (figura 1a) para desgastar a lâmina dessas áreas. Consequentemente, a porção da lâmina a ser dissolvida na solução de gravação cai para uma fração do que é no processo de gravação descrito acima e usado atualmente e a maior parte da lâmina a ser removida fica solta após a gravação e removível em uma fôrma de lâmina (figura 1b). Isso proporciona imediatamente uma série de grandes benefícios, por exemplo: a) o consumo de uma solução de gravação e o rendimento e o custo de descarte de resíduos de uma solução de gravação que contém metal são minimizados, b) uma porção predominante da lâmina de metal removível a deixa em uma fôrma de lâmina, tendo o valor de sucata, c) o processo de gravação somente funciona para dissolver áreas estreitas, com isso o processo pode ser otimizado para essa finalidade, dessa forma maximizando a qualidade do produto e a taxa de produção, e d) após o processo de gravação, o material de substrato possui uma superfície de ligação descoberta em apenas uma pequena porção da área da superfície, com isso o produto está qualificado para a fabricação de artigos de alto nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito. Pela porção da lâmina a ser dissolvida cair para uma fração, é possível, também na gravação do alumínio, fazer uso de processos que não necessitam do uso de solventes e é também possível selecionar tais processos em que uma linha de gravação única e singular possa ser usada para a gravação

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28/43 tanto do alumínio quanto do cobre. A quantidade minimizada de metal removível também oferece a possibilidade de utilizar processos de gravação a seco, possibilitando a utilização de papel barato e ecológico como material de substrato para o laminado da antena. Uma vez que a gravação remove material de uma lâmina de metal ao invés de simplesmente cortá-la em um processo de estampagem, por exemplo, a padronização feita pela gravação não precisa ser preenchida com nenhuma substância elétrica, o laminado padronizado feito por gravação é plano e tem dimensão precisa, e a gravação permite criar detalhes precisos e até intricados, tais como áreas de anexação de chip RFID. Uma vez que a padronização feita por gravação não induz o empolamento do laminado, no outro lado de um material de substrato único e singular pode ser formado um circuito elétrico utilizando o mesmo método ou outro. As lacunas entre condutores feitas por gravação são geralmente mais amplas em toda a sua extensão do que a espessura de uma lâmina de metal, com isso não há perigo de pane elétrica e a capacitância é baixa entre os condutores, e a largura das lacunas entre condutores pode ser selecionada e ajustada livremente pela gravação para otimizar as propriedades elétricas e a confiabilidade de um circuito elétrico.

• A padronização pode ser realizada com um raio laser. Em um método da invenção, a maior parte da superfície da lâmina pode ser deixada não evaporada, apenas os espaços entre linhas que correspondem às características internas de padrões a serem preparados e as áreas estreitas devem ser evaporados (fig. 2a). Consequentemente, a porção da lâmina a ser evaporada cai para uma fração do que era em processos

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29/43 anteriores de padronização conhecidos, o que oferece uma série de benefícios imediatos, por exemplo:

a) a taxa de processo é maximizada,

b) a demanda de energia e o consumo de energia são minimizados,

c) o risco de danos ao material de substrato é minimizado, d) quase todo o metal removível está ainda em estado de lâmina , tendo o valor de sucata (figura

2b) e e) após a operação com laser, o material de substrato tem uma superfície de ligação exposta não mais do que em uma pequena porção da área da superfície, com isso o produto está qualificado para a fabricação de artigos de alto nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito. Por outro lado, ao contrário de processos anteriores conhecidos nos quais a lâmina é cortada com um laser em conformidade com os contornos de um padrão de ligação, o processo de acordo com a invenção oferece pelo menos os seguintes benefícios evidentes: a) o processo de acordo com a invenção é capaz de produzir linhas e espaços entre linhas extremamente finos, pelo fato da padronização ser feita sobre a ligação ao invés de seguir os contornos de uma ligação, b) pelo fato da padronização que exige máxima precisão ser feita sobre a ligação, as bordas de uma lâmina nessas áreas estão protegidas pela ligação ao material de substrato, o que muitas vezes é absolutamente necessário para a anexação de um chip e, exigências de precisão com respeito a uma ligação e uma padronização como tal e relativas uma à outra estão em um nível no qual é fácil obter e sustentar com métodos modernos na produção em massa de um laminado de antena. O procedimento com laser é inerentemente um processo seco, com isso o material do substrato de um laminado de antena pode consistir até em papel barato e ecológico. Pelo fato da evaporação

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30/43 remover material de uma lâmina de metal ao invés de cortá-la como forma de deformação, tal como para uma amostra de estampagem, a padronização feita por evaporação não precisa ser preenchida com nenhuma substância dielétrica, o laminado padronizado produzido por evaporação é plano e de dimensão precisa, e o processo de evaporação é capaz de produzir detalhes exatos e até mesmo intrincados, tais como áreas de anexação de chip RFID. Pelo fato da padronização feita por evaporação não induzir o empolamento do laminado, no outro lado do material de substrato único e singular pode ser formado um circuito elétrico usando o mesmo método ou outro. As lacunas entre condutores feitas por evaporação são geralmente mais amplas em toda a sua extensão do que a espessura de uma lâmina de metal, com isso não há perigo de pane elétrica e a capacitância é baixa entre os condutores, e a largura das lacunas entre condutores pode ser selecionada e ajustada arbitrariamente pela evaporação para aperfeiçoar as propriedades elétricas e a confiabilidade de um circuito elétrico.

[0049] Para a remoção em um estado metálico sólido de uma porção da lâmina liberada em virtude da padronização (etapa principal 3) há vários métodos anteriores conhecidos. A porção liberada pode ser removida em uma condição seca, por exemplo, por sucção com um bocal, uma esteira ou rolo de sucção. Em um processo de gravação, a frouxidão de fragmentos da lâmina pode ser facilitada usando, por exemplo, formação de bolhas ou sucção. O ajuntamento de fragmentos de lâmina liberados pode ser realizado usando, por exemplo, coletores movidos por correia ou de raspagem de fundo ou uma taxa de fluxo suficientemente alta, possibilitando o

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31/43 ajuntamento filtrando os fragmentos do líquido. O líquido a ser filtrado pode ser “aspirado a partir da proximidade de um laminado a ser gravado para filtragem, com isso os fragmentos liberados da lâmina de metal passam um breve momento, conforme possível, na solução de gravação e a corrosão dissipadora permanece insignificante. A limpeza contínua de um filtro é administrada desenhando o filtro como uma rede, que atua ao mesmo tempo como uma correia transportadora para os fragmentos liberados. Uma conhecida maneira simples anterior de aspirar restos do líquido é empregar uma bomba ejetora ou um processo de bombeamento operado por bolhas de gás. Se necessário, o tamanho dos fragmentos de lâmina liberados pode ser diminuído deixando lacunas estreitas em uma camada de cobertura a ser pressionada em uma relação de correspondência com a área a ser liberada, a referida área sendo fragmentada por gravação para fragmentos menores ou áreas maiores e fragmentos podem ser diminuídos usando laser. A moldagem da ligação ou do padrão de cobertura também pode ser usada para impedir totalmente a liberação de porções removíveis durante um processo de padronização, tais porções emergindo junto com o laminado do processo de padronização e sendo removíveis, por exemplo, por sucção com um bocal, uma esteira ou um rolo de sucção. Após a remoção, a lâmina pode ser, por exemplo, talhada e embrulhada para fácil entrega a um negociante de sucata.

[0050] Quando o laminado é fabricado por colagem, a aplicação e a padronização de um adesivo podem ser realizadas de maneira controlada por computador sem a necessidade de ferramentas específicas de padrão de antena, tais como superfícies de impressão, já que a construção do

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32/43 laminado procede ao invés disso com base em dados inseridos nos dispositivos. Nesse contexto, é possível usar, por exemplo, tecnologia de saída de jato de tinta térmica ou piezoelétrica, oferecendo benefícios que sobrepujam os métodos de impressão e laminagem tradicionais pelo menos conforme segue: a) é inerentemente controlado numericamente sem a necessidade de qualquer ferramenta específica de padrão de antena, tal como uma superfície de impressão, b) possui excelente saída e precisão de reprodução e não está sujeita a desgaste - a forma e a posição dos padrões de saída permanecem os mesmos mesmo após um longo ciclo de saída, c) possibilita configuração precisa e padronização da espessura de uma camada adesiva de saída, com isso o possível espalhamento de adesivo no processo de unir as redes, e outras propriedades relacionadas à espessura de uma ligação adesiva podem ser controladas com precisão e d) o sistema é inerente e substancialmente fechado, o que oferece possibilidades de usar adesivos totalmente diferentes uns dos outros. O jato de tinta é altamente adequado para fabricação rolo a rolo.

[0051] Quando a padronização de uma lâmina é feita por gravação, a tecnologia de jato de tinta pode ser usada para produzir não apenas um adesivo, mas também uma cobertura de gravação, oferecendo assim à aplicação de uma cobertura com o mesmo benefício da aplicação de um adesivo, e todo o processo pode ser realizado sem ferramentas específicas de padrão de antena e o produto é completado até o acabamento com base nos dados inseridos nos dispositivos.

[0052] Quando a padronização é efetuada usando laser, a padronização prosseguirá inerentemente sob o controle de um computador. Se, nesse caso, a fabricação do

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33/43 laminado for efetuada usando uma saída de adesivo controlada por computador, o produto será completado até o acabamento com base nos dados inseridos nos dispositivos.

[0053] Um laminado fabricado por um método da invenção é caracterizado pelo fato de que: a) um material de substrato e padrões da lâmina de metal são acoplados por padrões adesivos ou outras ligações, cujo tamanho e forma são mais ou menos consistentes com os contorno principais de padrões de antenas, b) os padrões de antenas têm seus desenhos de padrões internos precisos (linhas finas e espaços entre linhas) padronizados sobre a camada adesiva ou através dela ou outra ligação, e c) fora dos contornos principais dos padrões de antenas, o material de substrato é totalmente ou quase totalmente isento de adesivo ou outra ligação. Dessa forma, áreas extensas sem condutores são isentas de um agente de ligação, e lacunas estreitas entre condutores têm nelas um agente de ligação ou foram de outra forma anexadas durante a padronização de um condutor, tal que os contornos de padrões de condutor estão em contato com o laminado e resíduos de adesivos ou outra ligação só podem ser deixados na proximidade dos contornos dos padrões entre condutores e nos espaços entre padrões.

[0054] Em um método da invenção, a fabricação de um circuito elétrico montado em um dos lados de um material de substrato procede conforme segue:

1. Um material de substrato 1 é provido de furos 5 em tais posições que, conforme a fabricação progride, os furos são cobertos parcial ou completamente pelos condutores 3a feitos a partir de uma lâmina de metal. No caso de um adesivo ser usado no processo de ligação de uma lâmina de metal 3 e do

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34/43 material de substrato 1, os furos 5 podem ser feitos, após o adesivo ter sido aplicado, também penetrando a camada adesiva, ou o adesivo pode ser aplicado após o processo de feitura do furo, tal que o adesivo não bloqueia nem cobre os furos 5. O furo pode ter pelo menos em um lado seus arredores deixados livres de adesivos para proporcionar à lâmina de metal maior tolerância de deformação no momento da prensagem da lâmina através do laminado em uma etapa de conexão. No caso de um adesivo ser usado no processo de ligação de uma lâmina de metal 3 e do material de substrato 1, e no caso dos condutores 3a para qualquer lado do material de substrato 1 serem feitos a partir de uma lâmina de metal, as camadas adesivas para diversos lados do material de substrato 1 podem ser feitas simultaneamente ou não.

2. O material de substrato 1 e a lâmina de metal 3 são processados para formarem um laminado no qual o material de substrato 1 e a lâmina de metal 3 estão presos de maneira segura essencialmente com respeito a áreas que correspondam às dimensões, formas e layout de padrões a serem preparados. É permitido que a ligação se desenvolva por todas as áreas que apresentam linhas e espaços entre linhas finos - os contornos das ligações podem assim seguir “os contornos principais de padrões a serem preparados, com isso a formação de uma ligação padronizada é fácil com métodos anteriores conhecidos. Por exemplo, no caso de uma espiral de antena HF, é permitido que a ligação seja formada não somente na área dos condutores, mas também nas lacunas entre eles, com isso a ligação é um amplo padrão exato parecido com um anel sem lacunas estreitas. A ligação é estabelecida de tal forma que nos arredores dos furos 5, a lâmina de metal 3 não fica suja

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35/43 por adesivos ou outro material, mas sua superfície de face de material de substrato permanece descoberta e limpa nos locais correspondentes aos furos 5. No caso de ambos os lados do material de substrato 1 serem providos de condutores 3a feitos a partir de uma lâmina de metal, as lâminas de metal 3 podem ser ligadas ao material de substrato simultaneamente ou não.

3. O laminado descrito acima é padronizado de tal forma que o layout do padrão é colocado em uma relação de correspondência com áreas ligadas na etapa anterior, por exemplo, por um adesivo 2 e o layout do padrão penetra pelo menos através da lâmina de metal 3. A padronização é realizada usando um ou mais métodos capazes de remover material de uma lâmina de metal em um estado diferente de metal sólido ao invés de simplesmente cortá-la. A padronização é usada para estabelecer tanto um layout entre padrões - por exemplo, lacunas estreitas entre condutores para uma espiral de antena HF - sobre a ligação, e contornos do padrão sobre a ligação ou fora dela. A padronização para contornos possui sua posição e largura definidas de tal forma que a borda de uma ligação que interconecta o material de substrato e a lâmina de metal é localizada dentro ou ao longo da área a ser removida por padronização, com isso a padronização de contornos libera ao mesmo tempo a parte da lâmina com ligação extra do resto da lâmina. Quando a padronização de contornos estiver definida de tal modo que a ligação tenha sua borda dentro da área a ser removida por padronização, o padrão da lâmina a ser produzido tem todas as suas bordas anexas ao material de substrato. A superfície de ligação - dentro e possivelmente ao redor do padrão - possivelmente permanecendo descoberta após o processo de padronização, é suficientemente

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36/43 insignificante em área para tornar o produto qualificado para a fabricação de artigos de alto nível de segurança, tais como passaportes e cartões de crédito, mesmo que a ligação tivesse sido feita por colagem. Caso os condutores 3a para cada lado do material de substrato 1 sejam feitos a partir de uma lâmina de metal e caso a padronização seja feita usando um processo de gravação, é aconselhável que as lâminas de metal presentes em qualquer um dos lados do material de substrato 1 sejam gravadas simultaneamente. Ao utilizar um processo de gravação, é também preferível selecionar uma geometria na qual os condutores 3a cubram os furos 5 completamente, porque dessa forma o furo 5 desenvolve um espaço fechado e a solução de gravação tem seu acesso negado. No caso dos condutores 3a para qualquer um dos lados do material de substrato 1 serem feitos a partir de uma lâmina de metal e a padronização ser realizada por laser, as lâminas de metal 3 podem ser padronizadas simultaneamente ou não.

4. Uma parte da lâmina 3b, liberada em virtude da padronização, é removida em um estado metálico sólido. Se a padronização for realizada por gravação, a cobertura contra gravação deve possivelmente ser removida antes de uma nova utilização. Se os condutores 3a para qualquer um dos lados do material de substrato 1 forem feitos a partir de uma lâmina de metal e a padronização for realizada por laser, as lâminas de metal 3b liberadas podem ser removidas de diversos lados do material de substrato 1 simultaneamente ou não.

5. O que é essencial no processo de fabricação de um circuito elétrico montado em um dos lados de um material de substrato é que partes do circuito elétrico presente em diversos lados do material de substrato 1 se conectam ou são

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37/43 conectadas eletricamente umas às outras por meio de furos 5 feitos no material de substrato. Se os condutores 3 para um dos lados do material de substrato 1 forem feitos a partir de uma lâmina de metal, os condutores 3a presentes em diversos lados do material de substrato 1 podem ser conectados eletricamente uns aos outros, por exemplo, por soldagem de pontos ou ultrassônica através dos furos 5. Os condutores 3a feitos a partir de uma lâmina também podem ser conectados eletricamente uns aos outros preenchendo o furo 5 com um material condutor, tal como uma tinta de impressão, primeiro abrindo parte do furo ou ele todo, a partir de um ou ambos os lados, em um processo de padronização ou posteriormente, ou usando uma geometria na qual os furos 5 não estão completamente cobertos pelos condutores 3a a partir de um ou ambos os lados do material de substrato 1. Caso uma lâmina de metal seja usada para fazer os condutores 3a para somente um lado do material de substrato 1 e um layout condutor é feito para o outro lado do material de substrato a partir de outro material tal como, por exemplo, uma tinta de impressão condutiva, a conexão elétrica desta aos condutores 3a do desenho da lâmina de metal podem ser estabelecida por meio dos furos 5 como parte de seu processo de fabricação, sem uma etapa de conexão separada.

[0055] Há uma série de métodos anteriores conhecidos para perfurar um material de substrato e padrões adesivos possivelmente já existentes em sua superfície ou superfícies (etapa principal 1). A perfuração pode ser feita de preferência com laser, permitindo a perfuração de um material de substrato de maneira controlada por computador sem qualquer tipo de preparação de ferramenta ou configuração

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38/43 mecânica. Sendo um método sem contato, o laser é altamente adequado para operações nas quais a perfuração ocorre após a aplicação de padrões adesivos. A perfuração também pode ser feita mecanicamente, especialmente quando a perfuração é realizada antes da aplicação de padrões adesivos. Diversas implementações opcionais das etapas principais 2, 3 e 4, junto com os benefícios ganhos com isso, já foram descritas acima e diversas opções para realizar a etapa principal 5 foram apresentadas na descrição dessa etapa principal em particular.

[0056] Um método da invenção para fabricar um circuito elétrico montado em um dos lados de um material de substrato, juntamente com um processo para fazer os condutores de um dos lados do material de substrato a partir de uma lâmina de metal, oferece uma solução altamente benéfica para aplicações nas quais é exigido que o produto final tenha alta confiabilidade ou longa vida útil ou uma capacidade de adaptação a condições particularmente adversas: quando os condutores de desenho de lâmina de metal, presente em diversos lados de um material de substrato, são interconectados, por exemplo, por soldagem de pontos ou ultrassônica, desenvolvese uma ligação entre eles que consiste em um único material, que é bastante durável tanto mecânica como quimicamente. Em aplicações menos exigentes, e particularmente em casos nos quais tudo que é necessário em um lado de um material de substrato é uma ponte para interconectar eletricamente diversos componentes de uma estrutura de antena de tipo espiral de desenho de lâmina de metal presente no lado oposto; o método de acordo com a invenção oferece uma opção bastante objetiva e de alta relação custo-benefício: os furos são

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39/43 preenchidos parcial ou completamente com uma tinta de impressão condutiva ou material similar, que é também usada para formar na superfície posterior de um material de substrato uma área que interconecta eletricamente os furos preenchidos. Consequentemente, o material de substrato atua como um dielétrico eficiente e confiável entre uma parte da ponte presente na superfície posterior e os condutores que se estendem sobre a superfície frontal entre os condutores interligados pelos furos, em virtude de uma espessura relativamente maior do material de substrato, a capacitância entre a porção da ponte presente na superfície posterior e os condutores que se estendem sobre a superfície frontal entre os condutores interligados pelos furos permanece baixa, e além do mais, é completamente evitado o equipamento e o custo material incorrido pelo processo de fazer uma camada dielétrica que é necessária sob uma ponte construída sobre os condutores. O método de padronização e colagem de acordo com a invenção permitem o fornecimento de desenhos de condutor estruturais que aumentam a flexibilidade em associação com uma penetração, por exemplo, uma perfuração reticular na forma de cortes ou um padrão de meandro. Isso permite fazer uma penetração, por exemplo, por soldagem, mesmo através de um laminado de espessura considerável. Uma penetração também pode ser feita entre duas placas de circuito impresso interanexadas ou coladas ou outro material condutor. Isso permite fazer uma conexão elétrica também com um componente montado em laminado, mesmo com o lado de reforço de um padrão de condutor.

[0057] Com respeito à tecnologia da técnica anterior de estampagem ou corte, foi concluído que, estampando

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40/43 e rasgando uma ligação adesiva não permanente, não é possível prover uma etiqueta de id-RF confiável, com um pequeno espaço entre as pernas de um microcircuito. Na prática, mesmo com a ligação adesiva permanente, não foi possível estabelecer uma padronização confiável. Além do mais, um processo de estampagem, não remover material, até onde as áreas periféricas removíveis estão cientes, não oferece uma precisão requerida no contexto de ligação adesiva permanente, porque a estampagem da matriz deve ser realizada em uma área totalmente livre de adesivos ou então as áreas de realização indesejadas deverão permanecer presas em torno da espiral da antena. Por outro lado, a utilização de ligação adesiva não permanente e a dilaceração de áreas removíveis provavelmente dificulta ainda mais do que antes a obtenção de um layout de padrão suficientemente preciso e manter as áreas condutoras separadas umas das outras antes da aplicação de um dielétrico.

[0058] O método conforme estabelecido nas reivindicações combina a precisão e a confiabilidade obtidas pela gravação e a evaporação a laser, ainda que de tal maneira que, por exemplo, a porção intermediária de uma etiqueta RFID não precise ser removida por gravação ou evaporação. Nenhuma das publicações da técnica anterior supracitadas descreve a combinação de um layout de padrão de remoção de material com uma anexação de camada condutora seletiva de tal forma que áreas extensas indesejadas seriam liberadas removendo material em volta delas.

[0059] Em virtude da anexação seletiva de uma camada condutora, também é possível proporcionar exemplos de configurações de fusíveis, de conexão de fios ou romper condutores. Através do furo penetrações confiáveis podem ser

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41/43 construídas, de tal forma que a tensão de uma camada condutora forçando-a através do furo pode ser controlada por meio da ligação adesiva seletiva e o layout de padrão do condutor. Isso possibilita fazer uma penetração de maneia simples mesmo em um laminado espesso por meio de um pequeno furo de penetração.

[0060] A liberação de áreas extensas proporciona uma economia considerável de tempo de trabalho em um processo de evaporação a laser e ao mesmo tempo possibilita o uso de, por exemplo, papel como um material de substrato, e em um processo de gravação úmida, o consumo de uma solução de gravação é reduzido, também com a redução do tempo de fabricação e despesas.

[0061] Um método da invenção possibilita a produção de objetos com antenas em espiral usando evaporação a laser de maneira altamente benéfica com relação à técnica anterior. Pelo fato do laser ser capaz de produzir um padrão de condutor bastante preciso também em papel, e por outro lado, a ligação adesiva precisamente definida, aplicada de acordo com a invenção com uma técnica de jato de tinta, proporciona o mesmo desenho com uma região intermediária vazia que é liberada na forma de uma tira evaporando com um laser ao longo da área periférica da ligação adesiva. Isso permite a produção de um padrão condutor em quase qualquer tipo arbitrário de material de substrato. Particularmente, os benefícios de custo e capacidade de produção apresentados na reivindicação 7 não são obtidos por nenhuma das tecnologias anteriores conhecidas descritas acima, mesmo combinando as operações descritas em diversas publicações.

[0062] Ainda, ao contrário de técnicas

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42/43 apresentadas nas referências citadas, a tecnologia reivindicada no momento é baseada na combinação de técnicas atualmente em uso industrial. Portanto, pode ser colocado em serviço mais imediatamente do que a tecnologia descrita nas publicações supracitadas.

[0063] Especialmente, a estampagem provou ser difícil sua realização nos testes realizados, e a curvatura de um circuito em duas direções para aplicar o dielétrico confiavelmente dentro dos cortes provou ser pelo menos desafiador, mesmo no caso de um único objeto feito à mão. Um método da invenção permite a fabricação de etiquetas RFID de maneira economicamente viável também com um laser, porque da quantidade de material a ser removido é uma fração do que costumava ser.

[0064] O laser, por sua vez, permite a utilização de papel ou tecido como material de substrato. Nesse caso, alguns componentes adesivos também podem evaporar através do material de substrato ou a definição também pode depender do efeito do ar, com isso os agentes de ligação úteis podem compreender muitos materiais de evaporação ou de definição do ar e adesivos à base de solventes, que são pouco adequados para interconectar plásticos impermeáveis por gás e metal com alta precisão e rapidez. Isso facilita, por exemplo, a utilização de uma técnica de jato de tinta porque a definição final de um adesivo líquido não precisa ocorrer em um espaço impenetrável por gás, nem é necessário esperar pela evaporação de solventes antes que lâmina de metal possa ser colocada no lugar. Assim, é também possível usar um adesivo solúvel em água sem uma desaceleração significativa da produção. Um laminado de papel completado pode ser

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43/43 impregnado ao longo, por exemplo, com plásticos e/ou usinado ou laminado dentro de plásticos, o produto final resultante sendo mecânica e quimicamente durável. Um tecido não esticado do tipo seda, por exemplo, um tecido de fibra de vidro, também possibilita a colagem pressionando contra o tecido.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, que apresente padrões condutores, caracterizado por as seguintes etapas de: i) afixar uma camada condutora, tal como uma lâmina de metal (3), a um material de substrato (1) seletivamente, tal que uma parte da camada condutora, tal como a lâmina de metal (3), que compreende áreas desejadas (3a) para o produto final e áreas estreitas (3c) entre as áreas condutoras do produto final, é afixada ao material do substrato (1) por meio de uma ligação (2) e áreas mais extensas destinadas à remoção (3b) da camada condutora, por exemplo, a lâmina de metal (3), são substancialmente desafixadas do material de substrato de tal forma que a área removível (3b) esteja anexada ao material de substrato (1) por não mais do que sua porção da borda a ser padronizada em uma etapa subsequente (ii) e possivelmente por áreas que impedem uma liberação das áreas removíveis antes de uma etapa (iii); ii) padronização, por uma remoção de material, a camada condutora, tal como a lâmina de metal (3), de lacunas estreitas entre as áreas condutoras desejadas (3a), e de um perímetro externo da área (3b) removível em um estado sólido, para estabelecer padrões de condutor; iii) remover as áreas removíveis (3b), não afixadas ao material de substrato (1), da camada condutora, tal como a lâmina de metal (3), em um estado sólido após a área da borda da camada condutora, que foi removida do perímetro externo da área removível durante o andamento da etapa (ii), não mais retém as áreas removíveis (3b) anexas por suas bordas ao material de substrato.
2. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com a reivindicação número 1,

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2/3 caracterizado por o material de substrato (1) ser flexível e a fabricação proceder de rolo em rolo.
3. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com a reivindicação número 1 ou 2, caracterizado por a fixação da camada condutora (3) ao laminado do substrato na etapa (i) ser realizada usando um adesivo.
4. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com a reivindicação número 3, caracterizado por o padrão adesivo ser aplicado por meio de uma técnica de impressão ou jato de tinta.
5. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com a reivindicação número 3, caracterizado por a camada condutora (3) ser afixada seletivamente ativando ou desativando uma parte do adesivo, a camada condutora ou o material de substrato (1) antes ou após afixar a camada condutora (3), por exemplo, por radiação UV, uma camada de barreira ou calor.
6. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com as reivindicações números 1, 2, 3, 4 e 5, caracterizado por a camada condutora (3) ser padronizada pelo menos por gravação ou evaporação de lacunas entre as áreas condutoras e de uma área da borda da porção removível.
7. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com as reivindicações números 1, 2, 3, 4, 5 e 6, caracterizado por um material de substrato (1) ser papel e a padronização do material condutor ser realizada usando pelo menos um laser.
8. MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO

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IMPRESSO, de acordo com as reivindicações números 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7, caracterizado por um material de substrato (1) ser provido com furos de passagem (5) ou áreas condutoras, que se estendem ao longo da área da borda, e em locais que coincidem com esses, a camada condutora não contém o agente adesivo dielétrico, e por meio do qual as camadas condutoras presentes em diversos lados do material de substrato são afixadas umas às outras eletricamente.
9. “MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, de acordo com as reivindicações números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 e 8, caracterizado por algumas das áreas de condutores padronizados não serem coladas ou ligadas de modo a, no entanto, retê-las em pelo menos um de seus lados, permitindo assim, por exemplo, a produção de partes de um circuito elétrico capazes de serem rompidas subsequentemente, fusíveis, condutores de conexão ou penetrações.
10. “UTILIZAÇÃO DE UM MÉTODO PARA FABRICAR UMA PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO, tal como definido nas reivindicações números 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9, caracterizado por apresentar a produção de uma espiral aberta no meio, uma antena em espiral, uma antena com micro-faixa, um laminado RFID ou uma etiqueta intralaminada.