CN102439608A - 用于将电子元件贴附在产品上的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将电子元件贴在产品上的方法，所述方法利用涉及转移片的使用的转移方法，所述转移片包括基片和覆盖所述基片的前表面的一部分的至少一个转移层。所述转移方法在于：将所述转移层放置成与产品接触；在所述基片的后表面上施加压力；以及最后移除所述基片，所述至少一个转移层保持粘结到所述产品。此外，所述贴附方法在所述转移方法之前包括一步骤，在该步骤中，将包括连接到至少一条线上的至少一个电子芯片的至少一个电子组件置于所述产品和基片之间，使得在移除基片之后，通过转移层将每一组件的至少一部分保持在适当位置。

Description

用于将电子元件贴附在产品上的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将电子元件贴在产品上的方法，更具体地，本发明涉及一种可以在制造产品后实施而对该产品没有任何修改和变动的贴附方法。
背景技术
本发明更具体地涉及电子元件的贴附，所述电子元件包括小尺寸的至少一个电子芯片，芯片尺寸使该芯片难以被人工操作。例如，这样的电子芯片是用来制造称为RFID(“射频识别数据”)卡的非接触式卡的芯片，通常，所述RFID卡的厚度小于1毫米(通常为几百微米)且其体积小于1立方毫米。
就非接触式卡而言，电子元件由连接到天线的电子芯片形成。通常借助于标签将这样的电子元件贴在产品上。制造这样的标签至少包括制造天线的步骤，制造天线的步骤之后是将所述电子芯片放在与天线同时形成并与所述天线成直线的两个导电垫片上的步骤。芯片的定位需要非常精确且昂贵的装置将这些芯片定位在几百微米甚或几十微米的范围内。
除了形成这样的标签的复杂性之外，该类型的贴附方法并不适用于所有类型的产品，尤其是很可能被洗涤的产品，比如衣服。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于将电子元件贴附在产品上的方法，该方法实现起来简单且成本低。
本发明的另一目的是提供一种能够将小型电子芯片贴附在产品上的方法。
本发明的又一目的是提供一种将电子元件贴附在产品上的方法，该方法确保使用该产品时该电子元件被牢固地固定在该产品上。
为了实现这些目的，本发明提供了一种用于将电子元件贴在产品上的方法，所述方法利用转移片实现转移方法，所述转移片包括支撑片和覆盖所述支撑片的前表面的一部分的至少一个可转移层，所述转移方法包括将所述可转移层放置成与所述产品接触，接着在所述支撑片的后表面上施加压力以及最后移除所述支撑片，所述至少一个可转移层保持粘结到所述产品，所述方法包括以下在先步骤：将包括贴在至少一条线上的至少一个电子芯片的至少一个电子组件置于所述产品和所述支撑片之间，使得在移除所述支撑片之后，通过可转移层保持每个组件的至少一部分。
根据上述提及的方法的实施方式，在移除所述支撑片后，每个组件的线的至少一部分由可转移层保持。
根据上述方法的实施方式，所述方法包括将每个组件的至少一部分局部或完全地插入到所述转移片的可转移层中的在先步骤，接着，在将所述转移片放置在所述产品上之前，将所述至少一个电子组件连接到所述转移片。
根据上述方法的实施方式，每一组件的所述至少一部分被完全地或局部地置于所述可转移层的粘结层中。
根据上述方法的实施方式，每一组件的至少一部分被安置成与所述可转移层的导电层接触。
根据上述方法的实施方式，通过压力机将每个组件的所述至少一部分完全或局部地插入到可转移层中。
根据上述方法的实施方式，在所述转移过程期间，所述可转移层的温度高于其熔化温度。
本发明还提供了一种转移片，所述转移片包括支撑片和覆盖所述支撑片的前表面的一部分的至少一个可转移层，所述至少一个可转移层用于通过压力机按压所述支撑片的后表面来被放置在产品上，所述转移片还包括至少一个电子组件，所述至少一个电子组件包括贴在至少一条线上的至少一个电子芯片，所述至少一个组件被布置成使得每个组件的至少一部分通过可转移层保持。
根据上述转移片的实施方式，每个组件的线的至少一部分通过可转移层保持。
根据上述转移片的实施方式，至少一个可转移层包括至少一个导电层，且组件的线的至少一部分与可转移层的导电层接触。
根据上述转移片的实施方式，每个组件的线的至少一部分形成天线的全部或部分。
根据上述转移片的实施方式，组件的至少一个芯片连接到形成天线的全部或部分的线的一部分且包括能够通过所述芯片所连接的天线发送和/或接收数据的电子电路。
根据上述转移片的实施方式，组件的至少一个芯片包括发光二级管。
根据上述转移片的实施方式，组件的至少一个电子芯片包括传感器。
根据上述转移片的实施方式，所述至少一个组件整体地位于可转移层中。
根据上述转移片的实施方式，所述电子芯片的最大尺寸小于1毫米且所述芯片的体积小于1立方毫米。
根据上述转移片的实施方式，其上贴有至少一个电子芯片的至少一条线具有导电部分。
根据上述转移片的实施方式，至少一个芯片具有至少一个槽，其上连接有所考虑的芯片的所述至少一条线中的至少一条位于该芯片的槽中。
根据上述转移片的实施方式，至少一个导电垫片位于电子芯片的槽中，所述导电垫片与位于所考虑的芯片的所述槽中的线的导电部分电接触。
根据上述转移片的实施方式，由可转移层保持的每个组件的所述至少一部分的厚度小于保持所述每一组件的所述至少一部分的所述可转移层的厚度。
附图说明
将结合附图在以下特定实施方式的非限制性描述中对本发明的上述的和其他的目的、特征和优势进行讨论，其中：
图1到图6是根据本发明的转移片的多个实施方式的俯视图。
具体实施方式
为了清楚，在不同的附图中用相同的附图标记指代相同的元件。而且，不同的附图不按照比例绘制。
本发明的贴附方法的目的是通过利用转移片实现转移方法来将电子元件贴附在产品上。转移片包括支撑片和覆盖所述支撑片的前表面的一部分的至少一个可转移层。所述转移方法包括：将转移片放在产品上使得可转移层与该产品接触，接着将压力施加在所述支撑片的后表面侧上使得可转移层粘结到该产品上。一旦该可转移层粘结到该产品，移除支撑片。
转移片的可转移层通常由通常有色的墨水层和粘结层层叠形成。有颜色的墨水层实际上可以由颜色不同的若干墨水层以及通常为白色的基底墨水层形成，一旦所述可转移层粘结到产品上时避免了透明效果。
转移片的支撑片被抗粘结涂层覆盖，使得在将转移片放置在产品上时，可转移层更大程度地粘附在所述产品上并与该产品粘结，而当移除所述支撑片时，所述可转移层不与产品分离。
当实现所述转移方法时，优选地使用用于加热所述可转移层的部件以及包括具有粘结层的可转移层的转移片，该粘结层具有至少等于80℃且优选地大于120℃的高熔点。接着，提供该加热部件以将可转移层加热至它们的熔点以上。这样的热转移方法提供了这样的可转移层：当在所述产品上时，例如所述可转移层更抗洗涤。
而且，本发明的方法的目的是将包括至少一个电子组件的电子元件贴在产品上，每一电子组件包括连接到至少一条线的至少一个电子芯片。在实现根据本发明的贴附方法中，定位每一组件，使得在实施所述转移方法之后，每一组件的至少一部分通过可转移层保持在该产品上。
根据本发明的贴附方法的第一实施方式，首先将至少一个电子组件放置在产品上。接着通过将转移片放在该产品上来实施转移方法，使得对于每一组件，至少一个可转移层覆盖所考虑的组件的一部分。一旦所述转移片的可转移层粘结到产品上时，移除该支撑片。接着，通过至少一个可转移层将每一组件保持在该产品上。
根据本发明的贴附方法的第二实施方式，在转移之前执行以下步骤：将每一组件的至少一部分局部地或完全地插入到转移片的可转移层中。可以在制造转移片之后或者制造转移片期间进行该插入。
贴附方法的该第二实施方式的优势在于，其使将每一组件置于可转移层的上面或内部变得容易。
在以下描述中，“被保持部分”用来表示电子组件的意欲由至少一个可转移层保持的所有元件。因此，组件的全部或部分可以通过一个或多个可转移层保持。换言之，组件的被保持部分可以包括该组件的所有或部分。
在转移片制造之后进行插入的情况下，例如，可以将每一组件置于可转移层上并被施加压力以使所述组件的被保持部分进入所述可转移层。有利地，可以将可转移层的顶部部分中的粘结层设置得充分厚以使组件的全部被保持部分整体地插入到该粘结层中。
其中，在粘结层是热溶胶的情况下，可以在该组件的被保持部分插入到该粘结层时或插入之后，对该粘结层进行加热，使得在冷却之后，该组件粘结到该粘结层。
在转移片制造期间进行插入的情况下，例如，可以将组件的被保持部分置于形成可转移层的中间层的顶部或内部，而非置于最后的粘结层的顶部或内部。这样的中间层例如可以是导电层，如下文结合本发明的实施方式所说明的。在该情况下，组件的被保持部分将优选地被至少一个层覆盖，该层例如为粘结层，以在安装好该组件时，提供该组件与该产品的良好粘结。
在组件的被保持部分的插入期间压力的施加有利地可以通过机械压力机进行。而且，在插入期间或之后，可以提供加热所述转移片以促进组件的被保持部分粘结。该加热可以与施压操作同时进行，例如通过加热机械压力机。
本发明中可以有利地使用的组件的类型是比如专利申请WO2008/025889和WO2009/013409中描述的组件。这样的组件利用在其一个表面上具有至少一个槽的电子芯片。接着将一个或多个芯片连接到一条或多条线，每一线位于一槽中。将所述芯片连接在所述线上或者将所述线连接在所述芯片上是通过机械方法(夹持、闩联结...)或通过粘结法提供在每一槽中的。
这样的方法能够设计具有小厚度的组件。实际上，可能将具有几百微米且通常为200微米到600微米的厚度的芯片连接到直径范围为50微米到300微米的线上。
通常，每一组件包括至少一条支撑线，该支撑线具有能够使控制该组件变得容易的功能。为了使组件的定位变得较容易，在执行本发明的方法时，将优选地使用包括至少两条支撑线的组件，每一电子芯片连接到至少两条支撑线上，所述至少两条支撑线连接到该芯片的不同点。在所使用的组件对应于以上提到的专利申请中所述的组件类型的情况下，可以将两条支撑线置于例如在每一电子芯片的相对侧面中形成的槽中。
本发明的方法的优势在于，因使用至少一条支撑线而使控制电子芯片容易。本发明的方法能够手动操作最大尺寸小于1毫米的小型电子芯片。
而且，每一组件可以包括具有不同于支撑线功能的另一功能的线。这样的线例如可以是用来形成连接到电子芯片的天线的导线，或是该组件中至少一个芯片的电源引线，或是在芯片之间或芯片和该组件外部的装置之间的数据传输总线。有利地，线可以实现多个功能，即，作为支撑件、天线、电源、数据传输或其他功能。
本发明的方法的另一优势在于，其能够形成能够具有大量功能的大量电子组件，阅读下文描述的转移片的实施方式后将更清楚。
在下文描述的所有实施方式中，每一转移片包括由矩形示出的支撑片，以灰色示出的至少一个可转移层覆盖支撑片。电子芯片被显示为小黑方块。所述芯片所连接到的线用黑色线示出。
图1示出了包括支撑片1的转移片，支撑片1被可转移层2覆盖。由附接到线4的芯片3形成的组件置于可转移层2上。整个组件位于可转移层2上。因此，当可转移层将要被放置在产品上时，可以使该组件不可见和/或触摸不到。
为了不能触摸到该组件，芯片3的厚度和线4的厚度必须有同样的数量级，优选地小于可转移层的厚度。实际上，转移片的由有色墨水层、白色基底层和粘附层的组合形成的可转移层具有几百微米的厚度。在转移片所包括的支撑片具有小型结块成分(比如毛(目前称为絮状物)或微球)的层的特定情况下，在放置在产品上后，可转移层可以具有大约1毫米甚或几毫米的厚度。由于组件的厚度可以达到几百微米，则一旦放置在产品上，可能使得接触不到该组件。
而且，如果该组件覆盖有充分不透明的层，则安装上该组件后，该组件可以是不可见的。实际上，包括白色基底层的可转移层足以使该组件在标准家居照明条件下不可见。
而且，在组件包括能够发光的芯片(比如发光二极管(LED))的情况下，可以将所述芯片放置在这样的层下：该层能够在该芯片不发光时使该芯片不可见并且能够使该芯片发出的光通过或者更好地能够散射该芯片发出的光。通常用在转移制造中的白色基底层能够获得这样的效果。因此，自300或400微米的小型LED，可能形成几微米甚或1厘米的光“点”。
图2示出了包括支撑片10的转移片，支撑片10被两个可转移层11、12覆盖。转移层包括由附接在线14上的单一芯片13形成的组件，线14在芯片13的两侧延伸。线14的端部分别位于可转移层11、12上。芯片13位于所述支撑片上并位于可转移层11和12之间。
在该示例中，一旦将所述可转移层放置在产品上，该芯片将是可见的。通过嵌入到所述可转移层中的线的两个端部，该组件将被保持在产品上。在期望能够将所述芯片从产品上移除的情况下，这种实施方式可以是有利的。这样的芯片例如可以是RFID芯片，RFID芯片在产品制造、调整、运输和销售期间是有用的，但当产品已售出时则变得无用甚或不想要。
图3示出了包括支撑片20的转移片，可转移层21覆盖支撑片20。两个电子组件22、23位于可转移层21中。每一组件包括6个电子芯片，每一电子芯片连接到两个共用支撑线。支撑线延伸到所述可转移层之外。
例如，组件可以由6个发光二极管和两个设置为导体的线形成。当将所述可转移层和组件放置在所述产品上时，可以将导电支撑线连接到电源，所述线例如分别连接到接地端和电源电压。
例如，另一组件可以由不同类型的电子芯片形成，例如，一芯片形成传感器，另一芯片形成能量回收装置，再一芯片形成数据处理单元。这样的芯片可以被供电并通过设置为导体的支撑线来交换数据。还可能的是，通过一个或多个导线(未示出)将所述芯片互连，以单独地形成芯片的电力供应装置和数据传输装置。
图4示出了包括支撑片30的转移片，可转移层31覆盖支撑片30，可转移层31中放置有包括连接到两条线34、35的芯片33的组件。除了它们的支撑功能以外，所述线形成偶极型天线的元件。因此，每条线的一个端部连接到电子芯片的导电垫片上。所述线的长度是根据期望被发送或接收的电磁信号的波长限定的，这是本领域的专业技术人员理解的。因此，能够发射和/或接收电磁波的电子芯片可以容易地置于产品上。这样的芯片例如是RFID芯片。形成天线的两个芯片可以沿直线放置(如图所示)或者位于圆形、椭圆形或螺旋形的一部分上。包括连接到两条导线(形成天线)的RFID芯片的组件的示例在专利申请WO2008/051079中进行了描述。
图5示出了包括支撑片40的转移片，可转移层41覆盖支撑片40，可转移层41中置有包括连接到两条导线44、45的芯片43的组件。导电条46设置在可转移层41中。导电条46自身几乎是闭合的，因此限定了内表面区域S。导线44和45分别连接到导电条46的端部，导线44与该条的第一端部电接触，导线45与该条的第二端部电接触。导电条和线44、45在较小程度上形成天线，该天线能够通过位于芯片上并与线44、45电接触的导电垫片连接到电子芯片43。具有相对大的表面区域S的该类型的天线有利地能够远程地对它们所连接到的组件的芯片供电。
可以在制造形成可转移层的不同层时形成这样的转移片的导电条。例如，可以利用丝网印刷法形成该导电条。
图6示出了包括支撑片50的转移片，可转移层51覆盖支撑片50，在可转移层51中放置有包括连接到两条导线54、55的芯片53的组件。在本示例中，可转移层51还包括具有椭圆形的两个导电层56、57。导线54在其一端的侧上与导电层56接触。同样，导线55在其一端的侧上与导电层57接触。线54的另一端和线55的另一端各与芯片53的导电垫片电接触。导电层56和导电层57形成电磁信号收发天线的主要元件。
应当注意的是，导电层56、57的形状仅是说明性的且绝不是限制性的。相反，根据天线的所需类型—工作频率、带宽、品质因数......，可以使用很多其他形状。
本发明的方法的优势是能够形成包括连接到天线的电子芯片的组件并将该组件简单地贴在产品上。
本领域的专业技术人员可以想到根据本发明的转移片的其他实施方式以及利用这样的转移片的其他方法。
而且，用来形成组件的线可以具有不同形状的截面。例如，所述线可以呈细窄条的形式。
为了能够利用包括被粘附层覆盖的有色墨水层的常规转移片来实现本发明的方法，位于可转移层中的线部分和芯片必须具有足够小的宽度以使得当整个可转移层放置在产品上时整个可转移层适当地与支撑片分离。实际上，如果线或芯片的宽度过大，则可转移层的被所述线或芯片覆盖的部分具有仍连接在所述支撑片上且不转移到产品上的风险。为了提供将每一组件良好地粘结至产品，所述组件的至少一部分将相应地窄至足以确保用于保持该组件的可转移层良好地转移在产品上。因此，每一组件的被保持部分平行于支撑片的平面并具有最大宽度，该宽度优选地小于1毫米。各种类型的电子芯片可以用来形成能够根据本发明的方法被贴附的组件。
例如，传感器类型的微型装置可以设置在电子组件中。尤其是在游戏设备或个人助理的领域中，例如，比如磁力计、加速计或速度陀螺的传感器可以位于成衣制品或其它产品上。所述传感器还可以是化学传感器，例如汗液传感器。还可以使用温度传感器和压力传感器。
微型能量回收装置也可设置在电子组件中。例如，这样的能量回收装置可以通过从机械运动、振动、水粒子冲击回收能量或者通过回收太阳能或热能来将电力提供给所述组件的其他芯片。
例如能够提供放电的微型致动器式装置也可以设置在电子组件中。
而且，本发明的方法可以应用于各种类型的产品，比如成衣制品、设备、工业品、壁......
本发明的方法的优势在于，该方法能够通过将能够被特定定义的电子组件贴在一件设备上来简单地使该设备个性化。

Claims (20)

1.一种用于将电子元件贴在产品上的贴附方法，其特征在于，所述贴附方法利用转移片实施转移步骤，所述转移片包括支撑片和覆盖所述支撑片的前表面的一部分的至少一个可转移层，所述转移步骤包括将所述可转移层放置成与所述产品接触，接着在所述支撑片的后表面侧施加压力，以及最后移除所述支撑片，所述至少一个可转移层保持粘结到所述产品，且其特征在于，在所述转移步骤之前，所述贴附方法包括如下步骤：该步骤包括将包括连接到至少一条线的至少一个电子芯片的至少一个电子组件置于所述产品和所述支撑片之间，使得在移除所述支撑片之后，通过可转移层保持每个组件的至少一部分。
2.如权利要求1所述的贴附方法，其中在移除所述支撑片后，每个组件的线的至少一部分由可转移层保持。
3.如前述权利要求中任一项所述的贴附方法，所述方法包括将每个组件的至少一部分局部或完全地插入到所述转移片的可转移层中的在先步骤，接着，在将所述转移片放置在所述产品上之前，将所述至少一个电子组件连接到所述转移片。
4.如前述权利要求中任一项所述的贴附方法，其中每个组件的所述至少一部分被完全地或局部地置于所述可转移层的粘结层中。
5.如前述权利要求中任一项所述的贴附方法，其中每个组件的至少一部分被安置成与所述可转移层的导电层接触。
6.如权利要求3所述的贴附方法，其中通过压力机将所述每个组件的至少一部分完全或局部地插入到可转移层中。
7.如前述权利要求中任一项所述的贴附方法，其中，在所述转移过程期间，所述可转移层的温度高于其熔化温度。
8.一种转移片，所述转移片包括支撑片(1；10；20；30；40；50)和覆盖所述支撑片的前表面的一部分的至少一个可转移层(2；11，12；21；31；41；51)，所述至少一个可转移层用于通过压力机按压所述支撑片的后表面侧来被安置在产品上，其特征在于，所述转移片还包括至少一个电子组件(22，23)，所述至少一个电子组件包括连接到至少一条线(4；14；34，35；44，45；54，55)的至少一个电子芯片(3；13；33；43；53)，且其特征在于，每个组件的至少一部分通过可转移层保持。
9.如权利要求8所述的转移片，其中每个组件的线的至少一部分通过可转移层保持。
10.如权利要求8到9中任一项所述的转移片，其中所述至少一个可转移层包括至少一个导电层(46；56，57)，且其中所述组件的线的至少一部分与可转移层的导电层接触。
11.如权利要求8到10中任一项所述的转移片，其中组件的线(34，35；44，45；54，55)的至少一部分形成天线的全部或部分。
12.如权利要求11所述的转移片，其中组件的至少一个芯片连接到形成天线的全部或部分的线的一部分，且包括能够通过所述芯片所连接的天线发送和/或接收数据的电子电路。
13.如权利要求8到12中任一项所述的转移片，其中组件的至少一个芯片包括发光二级管。
14.如权利要求8到13中任一项所述的转移片，其中组件的至少一个电子芯片包括传感器。
15.如权利要求8到14中任一项所述的转移片，其中所述至少一个组件整体地位于可转移层中。
16.如权利要求8到15中任一项所述的转移片，其中所述电子芯片的最大尺寸小于1毫米且所述芯片的体积小于1立方毫米。
17.如权利要求8到16中任一项所述的转移片，其中至少一个电子芯片所连接的至少一条线具有导电部分。
18.如权利要求8到17中任一项所述的转移片，其中所述至少一个芯片具有至少一个槽，与所考虑的芯片连接的所述至少一条线中的至少一条位于所述芯片的槽中。
19.如权利要求17或18所述的转移片，其中至少一个导电垫片位于电子芯片的槽中，所述导电垫片与位于所考虑的芯片的槽中的线的导电部分电接触。
20.如权利要求8或19所述的转移片，其中由可转移层保持的每个组件的至少一部分的厚度小于保持所述每个组件的所述至少一部分的所述可转移层的厚度。
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