KR102599161B1

KR102599161B1 - 무선 주파수 식별(rfid) 라벨 또는 전도성 트레이스 열 전사 인쇄 방법

Info

Publication number: KR102599161B1
Application number: KR1020200011520A
Authority: KR
Inventors: 디. 다니엘스 마크
Original assignee: 제록스 코포레이션
Priority date: 2019-02-15
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2023-11-06
Also published as: US11363721B2; US20200267843A1; CN111586986A; CN111586986B; US20200389981A1; JP7317734B2; US10813225B2; JP2020136667A; KR20200099974A; DE102020103995A1

Abstract

전기 회로 또는 전기 회로의 일부와 같은 전도성 구조체를 형성하기 위한 방법 및 구조체는 열 프린트 헤드와, 캐리어 및 금속 층을 포함하는 리본의 사용을 포함할 수 있다. 열 프린트 헤드는 금속 층의 제1 부분을 희생 인쇄 매체 상에 인쇄하는 데 사용된다. 인쇄된 제1 부분은 제1 패턴을 가지며, 여기서 제2 패턴을 갖는 제2 부분은 캐리어 상에 남아 있다. 제1 패턴은 전기 회로의 적어도 일부의 반전 이미지인 반면, 제2 패턴은 전기 회로의 적어도 일부를 포함한다. 제2 패턴을 갖는 제2 부분은 회로 기판으로 전사되고, 이어서 전기 회로로서 사용될 수 있다.

Description

무선 주파수 식별(RFID) 라벨 또는 전도성 트레이스 열 전사 인쇄 방법{RADIO-FREQUENCY IDENTIFICATION (RFID) LABEL OR CONDUCTIVE TRACE THERMAL TRANSFER PRINTING METHOD}

본 교시는 전기 회로의 분야에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 열 인쇄(thermal printing)를 이용한 전기 회로 및 다른 전기 전도성 구조체의 인쇄에 관한 것이다.

전기 회로 및 다른 전기 전도성 구조체는 여러 제조 기술들 중 하나를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 광학 포토리소그래피가 극히 작고 정밀한 전기 회로를 형성하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 광학 포토리소그래피는 값비싼 장비, 비교적 다량의 다양한 화학물질의 사용, 및 장기간의 처리 시간을 필요로 하는 비용이 많이 드는 프로세스이다. 또한, 광학 포토리소그래피에 사용되는 마스크(mask) 및 레티클(reticle)은 고가이고 회로 특이적이며, 이에 따라 다수의 동일한 회로 설계를 형성할 때 가장 잘 사용된다.

대조적으로, 열 인쇄는 전기 회로 및 다른 전기 전도성 구조체를 인쇄하기 위한 저비용 방법을 제공한다. 열 프린터는 복수의 가열 핀(heating pin)을 갖는 프린트 헤드(print head)를 포함하며, 이때 각각의 가열 핀은 단일 픽셀을 나타낸다. 중합체 층과 같은 얇은 캐리어 층(carrier layer)(이하, "캐리어") 상에 제공된 전기 전도성 금속 층을 포함하는 리본(ribbon)이 프린트 헤드와 인쇄 매체, 전형적으로 전기 비-전도성 회로 기판 사이로 끌어당겨져, 금속 층이 인쇄 매체와 물리적으로 접촉한다. 소프트웨어 명령이 복수의 가열 핀을 활성화시켜, 활성화된 가열 핀이 캐리어와 물리적으로 접촉한다. 열 에너지가 가열 핀으로부터 캐리어로, 그리고 캐리어로부터 금속 층으로 전달되며, 그에 의해 가열 핀의 위치에서 금속 층을 용융시키고 가열 핀의 위치에서 금속 층을 캐리어로부터 인쇄 매체로 원하는 패턴으로 전사한다.

열 프린터에 의해 인쇄되는 회로의 패턴은 소프트웨어를 통해 제어되기 때문에, 열 프린터는 상이한 회로 설계들에 대해 신속히 그리고 용이하게 맞춤화될 수 있고, 이에 따라 광학 포토리소그래피와 같은 몇몇 다른 회로 형성 방법보다 더 적은 수의 특정 설계를 인쇄하는 데 적합하다.

본 교시의 구현예에서, 전기 회로를 형성하기 위한 방법은 금속 층을 희생 인쇄 매체(sacrificial print medium)와 물리적으로 접촉하도록 배치하는 단계, 금속 층이 부착된 캐리어 층을 가열하는 단계 - 캐리어에 인가되는 가열 패턴은 제1 패턴임 -, 캐리어에 부착된 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계 - 금속 층의 제1 부분에 인가되는 가열 패턴은 제1 패턴에 근사함 -, 및 금속 층의 제1 부분을 희생 인쇄 매체에 부착하는 단계를 포함한다. 방법은 캐리어를 희생 인쇄 매체로부터 분리하는 단계 - 분리하는 단계 동안, 금속 층의 제1 부분은 희생 인쇄 매체에 부착되어 유지되고 캐리어로부터 분리되고, 금속 층의 제2 부분은 캐리어에 부착되어 유지되고, 금속 층의 제2 부분은 제1 가열 패턴의 반전 이미지(reverse image)인 제2 패턴을 가짐 - 를 추가로 포함하며, 금속 층의 제2 부분은 전기 회로의 적어도 일부를 제공한다.

선택적으로, 방법은 금속 층이 부착된 캐리어 층의 가열 동안 열 프린트 헤드(thermal print head)를 사용하여 캐리어 층을 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 추가로 선택적으로, 분리하는 단계 후에, 방법은 금속 층의 제2 부분을 가열하는 단계를 포함할 수 있으며, 금속 층의 제2 부분을 가열하는 단계 후에, 금속 층의 제2 부분은 회로 기판으로 전사될 수 있다. 방법은 또한 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 금속 층의 제2 부분은 금속 층의 제2 부분의 가열 동안 열/압력 퓨저(heat/pressure fuser)를 사용하여 가열될 수 있다.

구현예에서, 금속 층은 0.5 마이크로미터(μm) 내지 15 μm의 두께를 갖는 은, 은/구리 복합물, 구리, 알루미늄, 금, 및 금속 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 캐리어는 25 μm 내지 75 μm의 두께를 갖는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 및 천 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 희생 인쇄 매체는 25 μm 내지 75 μm의 두께를 갖는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 및 천 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

선택적으로, 캐리어 층의 가열은 캐리어 층을 175℃ 내지 225℃의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있고, 금속 층의 제1 부분의 가열은 금속 층의 제1 부분을 175℃ 내지 225℃의 온도로 가열할 수 있다.

다른 구현예에서, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법은 캐리어 및 금속 층을 포함하는 리본을 열 프린트 헤드와 희생 인쇄 매체 사이에 배치하는 단계, 캐리어를 열 프린트 헤드와 물리적으로 접촉시켜서, 캐리어를 제1 열 패턴으로 가열하는 단계, 및 캐리어에 부착된 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계 - 금속 층의 제1 부분의 제1 패턴은 제1 열 패턴에 근사하고, 금속 층의 제1 부분을 용융시킴 - 를 포함한다. 방법은 금속 층의 제1 부분을 냉각하는 단계, 및 리본을 희생 인쇄 매체로부터 분리하는 단계를 추가로 포함한다. 분리하는 단계 동안, 금속 층의 제1 부분은 희생 인쇄 매체에 부착되어 유지되고 캐리어로부터 분리된다. 분리하는 단계 동안, 금속 층의 제2 부분은 캐리어에 부착되어 유지되며, 여기서 금속 층의 제2 부분은 제1 패턴의 반전 이미지인 제2 패턴을 갖는다. 방법은 금속 층의 제2 부분을 회로 기판과 물리적으로 접촉시키는 단계, 캐리어에 부착된 금속 층의 제2 부분을 가열하는 단계, 금속 층의 제2 부분을 냉각하는 단계, 및 캐리어를 회로 기판으로부터 분리하는 단계 - 회로 기판으로부터의 캐리어의 분리 동안, 금속 층의 제2 부분은 회로 기판에 부착되어 유지되고 캐리어로부터 분리됨 - 를 추가로 포함한다.

선택적으로, 방법은 리본 공급 릴(supply reel)을 사용하여 리본을 열 프린트 헤드에 공급하는 단계, 및 회로 기판으로부터의 캐리어의 분리 후에 캐리어 테이크업 릴(take-up reel)을 사용하여 캐리어를 수집하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법은 또한 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 희생 인쇄 매체 공급 릴을 사용하여 희생 인쇄 매체를 열 프린트 헤드에 공급하는 단계, 및 희생 인쇄 매체로부터의 리본의 분리 후에 희생 인쇄 매체 테이크업 릴을 사용하여 희생 인쇄 매체 및 금속 층의 제1 부분을 수집하는 단계를 포함할 수 있다.

구현예에서, 방법은 캐리어에 부착된 금속 층의 제2 부분의 가열 동안 가열 요소를 사용하여 금속 층의 제2 부분을 가열하는 단계, 회로 기판 공급 릴을 사용하여 회로 기판을 가열 요소에 공급하는 단계, 및 회로 기판으로부터의 캐리어의 분리 후에 회로 기판 테이크업 릴 상에 회로 기판의 적어도 일부를 수집하는 단계를 포함할 수 있다.

회로 기판의 적어도 일부의 수집은 회로 기판 테이크업 릴 상에 복수의 전기 회로들을 수집하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 방법은 또한 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 교시의 다른 구현예에서, 복수의 전기 회로들을 형성하기 위한 열 인쇄 시스템은 열 프린트 헤드, 열 프린트 헤드에 인접하게 위치된 희생 인쇄 매체, 및 열 프린트 헤드와 희생 인쇄 매체 사이에 위치된 리본을 포함한다. 리본은 캐리어 및 금속 층을 포함하고, 열 프린트 헤드는 금속 층의 제1 부분을 희생 인쇄 매체 상에 인쇄하도록 구성된다. 이 구현예에서, 금속 층의 제1 부분은 적어도 하나의 전기 회로의 네거티브 이미지(negative image)이다. 금속 층의 제1 부분을 인쇄한 후에, 금속 층의 제2 부분은 캐리어 상에 남아 있다. 이 구현예는 캐리어 및 금속 층의 제2 부분에 인접하게 위치된 회로 기판, 및 금속 층의 제2 부분을 캐리어로부터 회로 기판 상으로 전사하기 위한 가열 요소를 추가로 포함한다.

선택적으로, 열 인쇄 시스템은 리본을 열 프린트 헤드에 공급하도록 구성된 리본 공급 릴, 및 금속 층의 제2 부분을 회로 기판으로 전사한 후에 캐리어를 수용하도록 구성된 캐리어 테이크업 릴을 포함할 수 있다. 열 인쇄 시스템은 희생 인쇄 매체를 열 프린트 헤드에 공급하도록 구성된 희생 인쇄 매체 공급 릴, 및 금속 층의 제1 부분을 인쇄한 후에 희생 인쇄 매체 및 금속 층의 제1 부분을 수용하도록 구성된 희생 인쇄 매체 테이크업 릴을 추가로 포함할 수 있고, 회로 기판을 가열 요소에 공급하도록 구성된 회로 기판 공급 릴, 및 금속 층의 제2 부분을 회로 기판으로 전사한 후에 회로 기판의 적어도 일부를 수용하도록 구성된 회로 기판 테이크업 릴을 또한 포함할 수 있다.

구현예에서, 열 인쇄 시스템은 선택적으로 금속 층의 제2 부분을 회로 기판으로 전사한 후에 회로 기판으로부터 복수의 전기 회로들의 주변부(perimeter)를 펀칭하여서, 복수의 전기 회로들을 싱귤러라이징(singularizing)하도록 구성된 적어도 하나의 커터(cutter)를 포함할 수 있고, 열 프린트 헤드에 인쇄 명령들을 제공하도록 구성된 제어기를 또한 포함할 수 있다.

도 1은 본 교시의 구현예에 따른 열 프린트 헤드, 리본, 및 희생 인쇄 매체를 도시하는 단면도.
도 2는 금속 층의 제1 부분의 가열 동안의 도 1 구조체를 도시하는 도면.
도 3은 리본의 캐리어와 희생 인쇄 매체를 분리한 후의 도 2 구조체를 도시하는 도면.
도 4는 가열 요소를 사용한 캐리어 및 금속 층의 나머지 부분의 가열을 도시하는 단면도.
도 5는 회로 기판으로부터 캐리어를 분리한 후의 도 4 구조체를 도시하는 도면.
도 6은 본 교시의 구현예에 따른 열 인쇄 시스템의 개략도.
도 7은 본 교시의 구현예에 따른 전기 회로와 같은 전도성 구조체를 형성하기 위한 방법을 도시하는 흐름도.

설명의 간략함을 위해, 본 교시는 전기 회로의 열 인쇄와 관련하여 논의된다. 그러나, 이러한 설명은 결코 본 교시를 전기 회로로 제한하지 않는다. 전기 회로 이외의 전기 전도성 구조체의 열 인쇄가 고려되고 본 교시의 범위 내에 있다는 것이 인식될 것이다.

상기에 언급된 바와 같이, 인쇄 매체 상에 금속 층을 열 인쇄하는 것은 다른 회로 형성 기술에 비해 몇몇 용도에서 다양한 이점을 갖는다. 그러나, 완성된 회로 특징부의 최소 해상도는 가열 핀의 크기에 의해 제한된다. 예를 들어, 전형적인 열 프린트 헤드는 약 200 도트/인치(DPI) 내지 600 DPI의 해상도를 갖는다. 또한, 전도성 트레이스 및/또는 상호접속부와 같은 열 전사된 회로 구조체의 전기 전도율은 전사의 효율에 의해 제한된다. 검사 동안 인쇄된 금속 층의 확대 하에서, 결과적인 금속 특징부 내의 미세한 공극(void)이 전기 회로를 인쇄한 후에 관찰될 수 있다. 인쇄된 금속 층 내의 이러한 공극은 인쇄 매체에의 금속 층의 완벽한 전사에 의해 이론적으로 가능한 예상 값과 비교해 인쇄된 회로 특징부의 감소된 전기 전도율 및 증가된 전기 저항을 야기한다.

본 교시의 구현예는 열 프린터의 사용을 통해 인쇄되는 전기 회로의 결과를 가져올 수 있다. 결과적인 회로의 전도성 특징부는 종래의 열 인쇄 방법으로 형성된 동일한 회로에 비해 개선된 전기 전도율을 가질 수 있다. 전기 전도율에 있어서의 이러한 개선은 열 프린터 자체에 대한 변경 없이 본 교시의 구현예를 사용하여 달성될 수 있다.

본 교시의 구현예 중에 형성될 수 있는 제조 과정의 구조체가 아래에서 설명되는 도 1 내지 도 5에 도시되어 있다. 도면은 본 교시의 하나의 구현예를 도시하고 있고, 다른 고려되는 구현예에서, 도시되지 않은 다른 특징부들이 채용될 수 있고 다양한 도시된 구조체들이 제거되거나 변경될 수 있다는 것이 인식될 것이다.

도 1은 캐리어(104) 상에 위치된 금속 층(예컨대, 금속 포일 층)(102)을 포함하는 리본(100)을 도시한다. 금속 층(102)은 은, 은/구리 복합물, 구리, 알루미늄, 금, 금속 합금, 또는 다른 적합한 금속과 같은 금속이거나 이를 포함할 수 있으며, 약 0.25 마이크로미터(μm) 내지 약 25 μm, 또는 약 0.5 μm 내지 약 15 μm의 두께를 가질 수 있다. 과도하게 얇은 금속 층은, 과도하게 높은 전기 저항을 갖는, 그리고 처리 동안 너무 빨리 그리고 너무 큰 면적에 걸쳐 용융되는 특징부를 야기할 수 있다. 과도하게 두꺼운 금속 층(102)은 처리 동안 금속 층(102)의 불충분한 용융 및 결과적인 부적합한 전사를 야기할 수 있고, 본 명세서에 설명된 구현예에 따른 처리에 너무 강성일 수 있다.

캐리어(104)는 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 또는 다른 적합한 재료와 같은 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 캐리어(104)는 약 1.5 μm 내지 약 15 μm, 또는 약 3 μm 내지 약 9 μm의 두께를 가질 수 있다. 너무 얇은 캐리어(104)는 예를 들어 도 6에 도시된 것과 같은 열 처리 시스템(600)을 사용한 처리 동안 캐리어(104)에 인가되는 인장 응력으로부터 손상될 수 있는 반면, 너무 두꺼운 캐리어(104)는 아래에 설명되는 바와 같은 처리 동안 금속 층(102)을 용융시키기에 불충분한, 캐리어(104)를 통한 열의 전달을 야기할 수 있다.

도 1은 희생 인쇄 매체(즉, 폐기 매체, 네거티브 인쇄 매체, 또는 폐기 기판)(110)를 추가로 도시한다. 희생 인쇄 매체(110)는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 천, 또는 다른 적합한 재료와 같은 재료로부터 형성될 수 있다. 희생 인쇄 매체(110)는 약 15 μm 내지 약 100 μm, 또는 약 25 μm 내지 약 75 μm의 두께를 가질 수 있다. 과도하게 얇은 희생 인쇄 매체(110)는 예를 들어 도 6에 도시된 것과 같은 열 처리 시스템(600)을 사용한 처리 동안 희생 인쇄 매체(110)에 인가되는 인장 응력으로부터 손상될 수 있는 반면, 너무 두꺼운 희생 인쇄 매체(110)는 본 명세서에 설명된 구현예에 따른 처리에 너무 강성일 수 있다.

도 1은 열 프린트 헤드(120)를 추가로 도시한다. 일 구현예에서, 열 프린트 헤드(120)는 복수의 가열 핀(122)(즉, 가열 핀의 어레이), 및 인쇄 명령이 그것을 통해 제어기(602)(도 6에 도시되어 있고 아래에서 더 상세히 설명됨)로부터 열 프린트 헤드(120)에 제공되는 데이터 버스(124)를 포함한다. 열 프린트 헤드(120)의 상태에 관한 정보가 또한 데이터 버스(124)를 통해 제어기(602)에 제공될 수 있다. 데이터 버스(124)는 케이블 및/또는 무선 접속부이거나 이를 포함할 수 있다. 제어기(602)와 열 프린트 헤드(120)는 별개의 장치들이거나 단일 독립형 장치에 통합될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 리본(100)은 열 프린트 헤드(120)와 희생 인쇄 매체 사이에 위치된다. 특히, 리본(100)의 금속 층(102)은 희생 인쇄 매체(110)와 물리적으로 접촉될 수 있으며, 열 프린트 헤드(120)는 리본의 캐리어(104)와 물리적으로 접촉된다. 가열 핀(122)은 제어기로부터(그리고 열 프린트 헤드(120)의 메모리 내에 저장될 수 있는) 열 프린트 헤드(120)에 입력되는 패턴으로 가열된다. 일 구현예에서, 복수의 가열 핀(122)의 제1 서브세트는 가열되는 반면 복수의 가열 핀(122)의 제2 서브세트는 가열되지 않는다. 제1 서브세트로부터의 열 에너지는 도 1에 도시된 바와 같이 캐리어(104)로, 그리고 이어서 도 2에 도시된 바와 같이 금속 층(102)으로 전달된다. 열 에너지는 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 용융시키기에 충분한 반면, 금속 층의 제2 부분(202)은 고체 형태로 유지된다. 후속하여, 금속 층의 제1 부분(200)은 냉각되고 고형화된다.

금속 층(102)의 제1 부분(200)의 용융 및 냉각 시에, 희생 인쇄 매체(110)와 금속 층(102)의 제1 부분(200) 사이의 접착 접합은 리본(100)의 캐리어(104)와 금속 층(102)의 제1 부분(200) 사이의 접착 접합보다 더 강해진다. 그 결과, 캐리어(104)가 희생 인쇄 매체(110)로부터 분리될 때, 열 프린트 헤드(120)에 의해 용융되었던 제1 부분(200)은 희생 인쇄 매체(110)에 부착되어 유지되고 캐리어(104)로부터 분리되는 반면, 열 프린트 헤드(120)에 의해 용융되지 않았던 제2 부분(202)은 리본(100)의 캐리어(104)에 부착되어 유지된다.

따라서 금속 층(102)의 제1 부분(200)은 제1 금속 패턴(300)을 형성하고 제공하는 반면 제2 부분(202)은 제1 금속 패턴과는 상이한 제2 금속 패턴(302)을 형성하고 제공한다는 것이 인식될 것이다. 일 태양에서, 제2 금속 패턴(302)은 도 1 내지 도 3에 도시된 프로세스 동안 열 프린트 헤드(120)에 의해 인쇄되는 제1 금속 패턴(300)의 반전 이미지이다. 특히, 열 프린트 헤드(120)에 의해 인쇄되는 제1 금속 패턴(300)은 제2 금속 패턴(302)의 반전 이미지이며, 여기서 제2 금속 패턴(302)은 원하는 회로(또는 원하는 회로의 일부)를 형성하는 패턴이고 제1 금속 패턴(300)은 원하는 회로의 반전 이미지(또는 원하는 회로의 일부의 반전 이미지)이다.

몇몇 구현예에서, 도 3에 도시된 바와 같은 캐리어(104) 및 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 포함하는 리본(100)은 추가 처리 없이 회로로서 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 소정의 추가 처리가 바람직하거나 필요할 수 있다. 예를 들어, 캐리어(104)는 제2 패턴(302)에 의해 제공되는 회로를 위한 전기 절연 기판으로서 적합하지 않을 수 있거나, 캐리어(104)는 복수의 인쇄 회로를 서로 분리하기 위해 세그먼트화(segmentation)를 필요로 할 수 있다. 몇몇 용도에서, 제2 패턴(302)은 (간략함을 위해 여기에서 도시되지 않은) 배터리와 같은 전원에 대한 접속을 필요로 할 수 있다.

추가 처리는 또한 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 캐리어(104)로부터 적합한(또는 보다 적합한) 회로 기판으로 전사하기 위한 전사 프로세스를 포함할 수 있다. 하나의 전사 프로세스에서, 도 4에 도시된 바와 같이 금속 층(102)의 제2 부분(202)은 회로 기판(400)을 제공할 층(400)과 물리적으로 접촉된다. 층(400)은 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 천, 또는 다른 적합한 재료이거나 이를 포함할 수 있다. 회로 기판(400)은 약 15 μm 내지 약 100 μm, 또는 약 25 μm 내지 약 75 μm의 두께를 가질 수 있다. 과도하게 얇은 회로 기판(400)은 예를 들어 도 6에 도시된 것과 같은 열 처리 시스템(600)을 사용한 처리 동안 회로 기판(400)에 인가되는 인장 응력으로부터 손상될 수 있다. 너무 두꺼운 회로 기판(400)은 본 명세서에 설명된 구현예에 따른 처리에 너무 강성일 수 있다. 또한, 과도하게 두껍거나 얇은 회로 기판(400)은 완성된 회로의 궁극적인 용도에 적합하지 않을 수 있다.

열 프린트 헤드(120), 퓨저 요소, 또는 다른 유형의 가열 요소일 수 있는 가열 요소(402)가 캐리어(104)와 물리적으로 접촉하여 배치된다. 전도 가열(즉, 열 전도)을 통해 열 에너지가 가열 요소(402)로부터 캐리어(104)를 통해 제2 부분(202)으로 전달된다. 제2 부분(202)은 이러한 가열 동안 용융될 수 있다. 가열 후에, 제2 부분(202)은 냉각된다. 금속 층(102)의 제2 부분(202)의 용융 및 냉각 시에, 회로 기판(400)과 금속 층(102)의 제2 부분(202) 사이의 접착 접합은 리본(100)의 캐리어(104)와 제2 부분(202) 사이의 접착 접합보다 더 강해진다. 그 결과, 캐리어(104)가 도 5에 도시된 바와 같이 회로 기판(400)으로부터 분리될 때, 가열 요소(402)에 의해 용융 및/또는 가열되었던 제2 부분(202)은 회로 기판(400)에 부착되어 유지되고 캐리어(104)로부터 분리된다. 따라서 금속 층(102)의 제2 부분(202) 및 회로 기판(400)은 무선 주파수 식별(RFID) 칩 또는 다른 전기 회로(500)와 같은 전기 회로(500)를 제공하거나, 이를 제공하도록 추가로 처리될 수 있다. RFID 칩은 라벨의 형태일 수 있고, RFID 칩을 표면에 고정하기 위한 (간략함을 위해 개별적으로 도시되지 않은) 감압 접착제와 같은 다른 특징부를 포함할 수 있다. 추가 처리는 예를 들어 능동형 RFID 칩을 제공하기 위해 (간략함을 위해 개별적으로 도시되지 않은) 배터리와 같은 전원에 제2 부분(202)을 부착하는 것을 포함할 수 있다. 다른 구현예에서, 제2 부분(202) 및 회로 기판(400)은 수동형 RFID 칩과 같은 회로를 형성한다.

위의 텍스트는 열 에너지(즉, 열)가 하나의 구조체로부터 다른 구조체로 전달되도록 2개의 구조체를 물리적으로 접촉시키는 서술을 포함한다. 직접적인 물리적 접촉이 요구되지 않을 수 있다는 것이 인식될 것이다. 또한, 몇몇 구현예에서, 2개의 구조체 사이의 (간략함을 위해 개별적으로 도시되지 않은) 이형 층(release layer)이 2개의 구조체 사이의 바람직하지 않은 접착을 방지하기 위해 채용될 수 있다. 이러한 태양에서, 2개의 구조체는 반드시 물리적 접촉을 필요로 하지는 않을 수 있지만, 서로 열적으로 연통할 것이다. 본 설명의 목적을 위해, 용어 "열적으로 연통"은 열 에너지가 하나의 구조체로부터 다른 구조체로 전달될 수 있도록 구조체들이 배열되고 위치되는 것을 나타낸다. 서로 "열적으로 연통"에서의 2개의 구조체는 열이 하나의 구조로부터 다른 구조체로 전달될 수 있음을 나타낸다 - 2개의 구조체 사이의 직접적인 물리적 접촉이 필수는 아니지만, 몇몇 경우에 채용될 수 있을지라도 -. "열적으로 연통"에서의 2개의 층은 하나 이상의 다른 층에 의해 물리적으로 분리되거나 이격될 수 있다.

제1 패턴을 사용하여 열 프린트 헤드(120)에 의해 캐리어(104)에 열을 인가하는 동안, 캐리어(104)는 약 150℃ 내지 약 250℃, 또는 약 175℃ 내지 약 225℃의 온도로 가열될 수 있다. 캐리어(104)를 과도하게 낮은 온도로 가열하는 것은 금속 층(102)을 본 명세서에서 논의되는 구현예에 따른 처리에 불충분한 온도로 가열하는 결과를 가져올 것이다. 캐리어(104)를 과도하게 높은 온도로 가열하는 것은 캐리어(104)를 손상시킬 수 있고 금속 층(102)의 너무 큰 면적을 가열할 수 있으며, 그에 의해 전기적으로 단락된 특징부 또는 불량하게 형성된 특징부를 갖는 회로를 생성할 수 있다. 캐리어(104)의 가열 동안, 열의 형태의 열 에너지가 캐리어(104)를 통해 금속 층(102)으로 열적으로 전도된다. 열은 제1 패턴으로 금속 층의 제1 부분(200)에 인가되고, 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 약 150℃ 내지 약 250℃, 또는 약 175℃ 내지 약 225℃의 온도로 가열한다.

다시 도 2를 참조하면, 금속 층(102)은 희생 인쇄 매체(110)와 물리적으로 접촉한다. 금속 층(102)의 제1 부분(200)의 가열은 희생 인쇄 매체(110)와 제1 부분(200) 사이의 접착력이 캐리어(104)와 제1 부분(200) 사이의 접착력보다 더 강하다는 결과를 가져온다. 도 3에서, 캐리어(104)는 희생 인쇄 매체(110)로부터 분리된다. 제1 부분(200)은 희생 인쇄 매체(110)에 부착되어 유지되고 캐리어(104)로부터 분리되는 반면, 제2 부분(202)은 캐리어(104)에 부착되어 유지된다.

도 4에서, 금속 층(102)의 제2 부분(202)은 회로 기판(400)과 물리적으로 접촉된다. 가열 요소(402)는 캐리어(104)와 물리적으로 접촉되고, 캐리어(104)를 약 150℃ 내지 약 250℃ 또는 약 175℃ 내지 약 225℃의 온도로 가열한다. 열의 형태의 열 에너지는 캐리어(104)를 통해 금속 층(102)의 제2 부분(202)으로 열적으로 전도된다. 가열 요소(402)는 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 약 150℃ 내지 약 250℃ 또는 약 175℃ 내지 약 225℃의 온도로 가열한다. 금속 층(102)의 제2 부분(202)의 가열은 회로 기판(400)과 제2 부분(202) 사이의 접착력이 캐리어(104)와 제2 부분(202) 사이의 접착력보다 더 강하다는 결과를 가져온다. 도 5에서, 캐리어(104)는 회로 기판(400)으로부터 분리된다. 제2 부분(202)은 회로 기판(400)에 부착되어 유지되고 캐리어(104)로부터 분리된다.

도 6은 복수의 전기 회로를 제조하기 위한 자동화된 프로세스 동안 사용될 수 있는 본 교시의 구현예에 따른 열 인쇄 시스템(600)을 도시한다. 설명의 간략함을 위해, 그리고 본 교시를 제한함이 없이, 도 6의 구조체들은 도 1 내지 도 5의 도시와 관련하여 설명되지만, 다른 구현예들은 간략함을 위해 도시되지 않은 구조체들 및 방법 행위들을 포함할 수 있는 동시에, 도시된 구조체들 및 방법 행위들은 제거되거나 수정될 수 있다는 것이 고려된다.

도 6의 열 인쇄 시스템(600)은 데이터 버스(124)를 이용하여 열 프린트 헤드(120)에 결합된 제어기(602)를 도시한다. 열 프린트 헤드(120)는 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 인쇄하도록 구성된다. 도 6에서, 데이터 버스(124)는 데이터가 제어기(602)로부터 열 프린트 헤드(120)로 전송될 수 있게 하고, 동작 정보와 같은 데이터가 열 프린트 헤드(120)로부터 제어기(602)로 전송될 수 있게 하는 무선 접속부(124)로서 도시되어 있다. 몇몇 구현예에서, 제어기(602)는 동작 명령 및/또는 정보를 열 인쇄 시스템(600)의 다른 구조체로 및/또는 다른 구조체로부터 전송 및/또는 수신할 수 있다. 도 6에서, 리본(100)이 리본 공급 릴(604) 상에 공급되고, 캐리어(104)가 캐리어 테이크업 릴(606) 상에 수집된다. 리본 공급 릴(604)은 리본(100)을 열 프린트 헤드(120)에 공급하도록 구성된다. 유사하게, 희생 인쇄 매체(110)가 희생 인쇄 매체 공급 릴(607) 상에 공급되고, 금속 층(102)의 제1 부분(200)과 함께, 희생 인쇄 매체 테이크업 릴(608) 상에 수집된다. 희생 인쇄 매체 공급 릴(607)은 희생 인쇄 매체(110)를 열 프린트 헤드(120)에 공급하도록 구성된다. 또한, 회로 기판(400)이 회로 기판 공급 릴(610) 상에 공급되고, 후술되는 바와 같은 몇몇 구현예에서, 회로 기판 테이크업 릴(612) 상에 (전체적으로 또는 부분적으로) 수집될 수 있다. 회로 기판 공급 릴(610)은 회로 기판(400)을 가열 요소(402)에 공급하도록 구성된다. 열 인쇄 시스템(600)은 전기 회로(500)의 인쇄 동안 다양한 조립체를 위치설정, 재위치설정, 및/또는 지향시키기 위한 하나 이상의 압력 롤(620) 및/또는 하나 이상의 커터(622)와 같은 다른 구조체를 포함할 수 있다.

또한, 도 6에서, 전술된 가열 요소(402)는 압력 롤러와 쌍을 이룬 열 롤러를 포함하는 열/압력 퓨저(예를 들어, 퓨저 롤러)(402)로서 구현된다. 이러한 또는 유사한 구현예에서, 리본(100)의 캐리어(104)뿐만 아니라 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 수용하는 회로 기판(400)은 그들의 융점 및/또는 인화점이 열/압력 퓨저(402)에서 그들에게 가해질 수 있는 온도에 비해 용인될 수 있을 정도로 높은 것을 보장하도록 선택되어야 한다는 것이 인식될 것이다. 예를 들어 정상 처리 사이클 동안의 기계 오작동, 고장 이벤트, 또는 생산의 중지로 인해, 캐리어(104) 및 회로 기판(400)이 열/압력 퓨저(402) 내에 체류할 수 있는 가능성이 존재한다. 캐리어(104) 및 회로 기판(400)은 예를 들어 용융 또는 점화 없이 정상 처리 또는 고장 이벤트 동안 그들에게 가해지는 온도를 견딜 수 있는 재료에 의해 선택 및 제공되어야 한다.

전기 회로(500)를 형성하기 위한 방법 또는 프로세스(700)가 도 7의 흐름도에 도시되어 있다. 방법(700)은 전술된 도면들에 도시된 구조체들 중 하나 이상의 동작 또는 사용에 의해 진행될 수 있고, 이에 따라 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명되지만; 방법(700)은 본 명세서에서 명시적으로 언급되지 않는 한 임의의 특정 구조체 또는 용도로 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 방법(700)이 일련의 행위들 또는 이벤트들로서 설명되지만, 본 교시는 그러한 행위들 또는 이벤트들의 순서에 의해 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 몇몇 행위들은 상이한 순서들로 그리고/또는 본 명세서에서 설명된 것들 이외의 다른 행위들 또는 이벤트들과 동시에 일어날 수 있다. 또한, 본 교시에 따른 방법은 간략함을 위해 도시되지 않은 다른 행위들 또는 이벤트들을 포함할 수 있는 동시에, 다른 도시된 행위들 또는 이벤트들이 제거되거나 수정될 수 있다.

방법(700)은, 702에서와 같이, 리본(100)을 열 프린트 헤드(120)와 열적으로 연통하도록 배치함으로써 시작된다. 이것은 리본 공급 릴(604)로부터 리본(100)을 풀고 리본(100)을 열 프린트 헤드(120)에 인접하게 또는 그와 물리적으로 접촉하도록 위치시키는 것을 포함할 수 있고, 하나 이상의 압력 롤(620)의 사용을 포함할 수 있다. 리본(100)은 캐리어(104) 상에 위치된 금속 층(102)이거나 이를 포함할 수 있다.

704에서, 금속 층(102)은 희생 인쇄 매체(110)와 물리적으로 접촉된다. 이것은 희생 인쇄 매체 공급 릴(607)로부터 희생 인쇄 매체(110)를 푸는 것을 포함할 수 있고, 하나 이상의 압력 롤(620)의 사용을 포함할 수 있다. 이 단계에서, 리본(100)은 열 프린트 헤드(120)와 희생 인쇄 매체(110) 사이에 위치될 수 있다.

706에서, 리본(100)의 캐리어(104)가 열 프린트 헤드(120)에 의해 가열된다. 열 프린트 헤드(120)에 의해 캐리어(104)에 인가되는 가열 패턴은 제1 패턴이며, 여기서 제1 패턴은 형성되고 있는 최종 전기 회로의 네거티브 또는 반전 이미지일 수 있다.

열 프린트 헤드(120)에 의해 캐리어(104)에 인가되는 열은 캐리어(104)를 통해 금속 층(102)으로 방사되고, 그에 의해 금속 층(102)에 인가된다. 708에서와 같이, 이것은 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 가열하며, 여기서 가열된 제1 부분(200)은 제1 금속 패턴(300)을 갖는다. 캐리어(104), 금속 층(102), 및 희생 인쇄 매체(110)는 금속 층(102)의 가열 시에 금속 층(102)과 캐리어(104) 사이의 제1 접착력이 금속 층(102)과 희생 인쇄 매체 사이의 제2 접착력보다 작도록 선택되고 설계된다. 금속 층(102)이 가열되고 냉각될 때, 금속 층(102)의 제1 부분(200)은 희생 인쇄 매체(110)에 접착되는 반면, 금속 층(102)의 가열되지 않은 제2 부분(202)은 캐리어(104)에 접착되어 유지된다. 710에서와 같이 이러한 프로세스는 그에 의해 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 희생 인쇄 매체(110)에 부착시킨다.

후속하여, 캐리어(104)는 희생 인쇄 매체(110)로부터 분리되며, 이는 712에서와 같이 리본(100)으로부터 금속 층(102)의 제1 부분(200)을 제거 및 분리하며, 캐리어(104)에 부착된 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 남긴다. 금속 층(102)의 제2 부분(202)은 제1 금속 패턴(300)의 네거티브 또는 반전 이미지이고, 형성되고 있는 최종 전기 회로의 포지티브 이미지인 제2 패턴(302)을 갖는다.

714에서, 금속 층(102)의 제2 부분(202)이 가열되며, 여기서 금속 층(102)의 가열된 제2 부분(202)은 제2 패턴(302)을 갖는다. 도 6에 도시된 바와 같이, 열/압력 롤러(402)와 같은 가열 요소(402)에 의해 열이 제2 부분(202)에 인가될 수 있다. 이러한 가열 동안, 제2 부분(202)은 도 6에 도시된 바와 같이 회로 기판(400)과 물리적으로 접촉하여 배치될 수 있으며, 여기서 회로 기판(400)은 회로 기판 공급 릴(610)로부터 공급될 수 있다. 캐리어(104), 금속 층(102), 및 회로 기판(400)은 금속 층(102)과 캐리어(104) 사이의 제1 접착력이 금속 층(102)과 회로 기판(400) 사이의 제3 접착력보다 작도록 설계된다. 금속 층(102)의 제2 부분(202)이 가열되고 냉각될 때, 금속 층(102)의 제2 부분(202)은 회로 기판(400)에 접착된다. 716에서와 같이 이러한 프로세스는 그에 의해 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 회로 기판(400)으로 전사한다.

다시 도 6을 참조하면, 열 인쇄 시스템(600)은 복수의 전기 회로(500)를 직렬 또는 병렬로 형성하는 데 사용될 수 있다. 금속 층(102)의 제2 부분(202)을 회로 기판(400)으로 전사한 후에, 추가 처리가 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 각각의 전기 회로(500)가 섹션화 스테이션(sectioning station)(650)에서 하나 이상의 커터(622)를 사용하여 2개 이상의 인접한 전기 회로(500)로부터 싱귤러라이징될 수 있다. 커터(622)는 예를 들어 회로 기판(400)으로부터 복수의 전기 회로(500)의 주변부를 펀칭하여, 복수의 전기 회로(500)가 펀칭 프로세스와 같은 커팅 프로세스를 사용하여 싱귤러라이징되게(즉, 서로 분리되게) 할 수 있다. 싱귤러라이징된 전기 회로(500)는 용기(예컨대, 빈(bin), 호퍼(hopper), 통(vessel) 등)(652) 내에 수집될 수 있는 반면, 전기 회로(500)가 그로부터 제거된 나머지 회로 기판(400)은 회로 기판 테이크업 릴(612) 상에 수집될 수 있다.

대안적인 프로세스에서, 섹션화 스테이션(650)은 생략될 수 있다. 금속 층(102)의 제2 부분(202) 및 회로 기판(400)을 포함하는 전기 회로(500)는 테이크업 릴(612) 상에 수집될 수 있다. 복수의 전기 회로(500)를 갖는 테이크업 릴(612)은 구매자에게 보내지거나 추가 처리 동안 사용될 수 있다.

희생 인쇄 매체(110) 및 금속 층(102)의 제1 부분(200)은 희생 인쇄 매체 테이크업 릴(608) 상에 수집될 수 있다. 제1 부분(200)은 희생 인쇄 매체(110)로부터 제거될 수 있고, 제1 부분(200) 및 희생 인쇄 매체(110)는 재사용 및/또는 재활용될 수 있다. 유사하게, 몇몇 프로세스에서, 리본(100)의 캐리어(104)는 캐리어 테이크업 릴(606) 상에 수집되고 재사용 또는 재활용될 수 있다.

인쇄된 전기 회로는 예를 들어 제어기(602)로부터 열 프린트 헤드(120)로 전송되는 소프트웨어를 통해 용이하게 변경될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 몇몇 방법에서, 제1 설계의 전기 회로(500)의 처리가 중지될 수 있고, 제1 회로 설계와는 상이한 제2 회로 설계를 인쇄하기 위한 소프트웨어 명령이 제어기(602)로부터 열 프린트 헤드(120)로 전송될 수 있다. 이어서 처리가 재시작되어, 제2 회로 설계를 인쇄할 수 있다. 제1 회로 설계를 인쇄하는 것으로부터 제2 회로 설계를 인쇄하는 것으로의 전환은 리본(100), 희생 인쇄 매체(110), 또는 회로 기판(400)을 교체함이 없이 수행될 수 있다. 몇몇 프로세스에서, 특히 전기 회로(500)가 회로 기판 테이크업 릴(612) 상에 수집되는 경우, 단일 회로 기판 테이크업 릴(612) 상의 다수의 회로 유형이 고려되지만, 단지 하나의 회로 설계만이 회로 기판 테이크업 릴(612) 상에 수집되도록, 제1 설계로부터 제2 설계로 전환할 때 회로 기판(400)을 교체하는 것이 바람직할 수 있다.

위의 텍스트는 열 에너지(즉, 열)가 하나의 구조체로부터 다른 구조체로 전달되도록 2개의 구조체를 물리적으로 접촉시키는 서술을 포함한다. 직접적인 물리적 접촉이 요구되지 않을 수 있다는 것이 인식될 것이다. 몇몇 구현예에서, 2개의 구조체 사이의 이형 층이 2개의 구조체 사이의 바람직하지 않은 접착을 방지하기 위해 요구될 수 있다. 이러한 태양에서, 2개의 구조체는 반드시 물리적 접촉을 필요로 하지는 않을 수 있지만, 서로 열적으로 연통할 것이다. 본 설명의 목적을 위해, 용어 "열적으로 연통"은 열 에너지가 하나의 구조체로부터 다른 구조체로 전달될 수 있음을 나타낸다. 서로 "열적으로 연통"에서의 2개의 구조체는 열이 하나의 구조로부터 다른 구조체로 전달될 수 있음을 나타낸다 - 2개의 구조체 사이의 직접적인 물리적 접촉이 필수는 아니지만, 몇몇 경우에 채용될 수 있을지라도 -.

또한, 물리적 접촉을 통한, 열 프린트 헤드로부터 캐리어로의 그리고 캐리어로부터 캐리어에 부착된 금속 층으로와 같은, 제1 구조체로부터 제2 구조체로의 열 전달은 반드시 제1 구조체에 인가되는 원래의 패턴 및 제2 패턴으로 전사되는 패턴의 얼마간의 변화를 갖는다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 제2 구조체에 인가되는 열 패턴은 이에 따라 제1 구조체에 인가되는 원래의 열 패턴과는 동일하지 않을 수 있지만, 제2 열 패턴은 제1 열 패턴에 근사하다.

본 교시의 넓은 범위를 기술하는 수치 범위 및 파라미터가 근사치임에도 불구하고, 특정 실시예에 기술된 수치 값은 가능한 한 정확하게 보고된다. 그러나, 임의의 수치 값은 본질적으로 그의 각자의 시험 측정치에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 유래하는 소정의 오차를 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 모든 범위는 그 안에 포함되는 임의의 그리고 모든 하위 범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "10 미만"의 범위는 0의 최소값과 10의 최대값 사이의(그리고 이들을 포함하는) 임의의 그리고 모든 하위 범위, 즉 0 이상의 최소값 및 10 이하의 최대값을 갖는 임의의 그리고 모든 하위 범위, 예컨대 1 내지 5를 포함할 수 있다. 소정 경우에, 파라미터에 대해 언급된 바와 같은 수치 값은 음의 값을 취할 수 있다. 이러한 경우에, "10 미만"으로 언급된 범위의 예시적인 값은 음의 값, 예컨대 -1, -2, -3, -10, -20, -30 등을 취할 수 있다.

본 교시가 하나 이상의 구현예에 관하여 예시되었지만, 첨부된 청구범위의 사상 및 범위로부터 벗어남이 없이 예시된 예에 대해 변경 및/또는 수정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 프로세스가 일련의 행위들 또는 이벤트들로서 설명되지만, 본 교시는 그러한 행위들 또는 이벤트들의 순서에 의해 제한되지 않는다는 것이 인식될 것이다. 몇몇 행위들은 상이한 순서들로 그리고/또는 본 명세서에서 설명된 것들 이외의 다른 행위들 또는 이벤트들과 동시에 일어날 수 있다. 또한, 본 교시의 하나 이상의 태양 또는 구현예에 따른 방법론을 구현하는 데 모든 프로세스 단계들이 필요하지는 않을 수 있다. 구조적 구성요소 및/또는 처리 단계가 추가될 수 있거나 기존의 구조적 구성요소 및/또는 처리 단계가 제거 또는 수정될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 또한, 본 명세서에 서술된 행위들 중 하나 이상은 하나 이상의 별개의 행위 및/또는 단계에서 수행될 수 있다. 또한, 용어 "포함하는", "포함한다", "갖는", "갖는다", "가진" 또는 이의 변형이 상세한 설명 및 청구범위에서 사용되는 경우, 그러한 용어는 용어 "으로 구성되는"과 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 용어 "~ 중 적어도 하나"는 열거된 아이템들 중 하나 이상이 선택될 수 있음을 의미하는 데 사용된다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 예를 들어 A 및 B와 같은 아이템들의 목록에 관하여 용어 "~ 중 하나 이상"은 A 단독, B 단독, 또는 A 및 B를 의미한다. 또한, 본 명세서에서의 논의 및 청구범위에서, 2개의 재료에 관하여 사용되는 용어 "~ 상", 즉 다른 재료 "상"의 하나의 재료는 재료들 사이의 적어도 얼마간의 접촉을 의미하는 반면, "~ 위"는 재료들이 근접해 있지만, 아마도 하나 이상의 추가의 개재되는 재료가 있어서 접촉이 가능하지만 요구되지는 않는 것을 의미한다. "~ 상" 또는 "~ 위" 어느 것도 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 어떠한 방향성도 암시하지 않는다. 용어 "컨포멀(conformal)"은 밑에 있는 재료의 각도가 컨포멀 재료에 의해 보존되는 코팅 재료를 기술한다. 용어 "약"은 열거된 값이 어느 정도 변경될 수 있음을 나타낸다 - 그 변경이 예시된 구현예에 대한 프로세스 또는 구조체의 비-부합을 초래하지 않는 한 -. 마지막으로, "예시적인"은 설명이 이상적인 것임을 암시하기보다는 예로서 사용됨을 나타낸다. 본 교시의 다른 구현예가 본 명세서의 고려 및 본 명세서에서의 개시 내용의 실시로부터 당업자에게 명백할 것이다. 본 명세서 및 예들은 단지 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 교시의 진정한 범위 및 사상은 다음의 청구범위에 의해 나타내어지는 것으로 의도된다.

Claims

전기 회로를 형성하기 위한 방법으로서,
리본 공급 릴로부터 프린트 헤드에 금속 층 및 캐리어를 공급하는 단계;
희생 프린트 매체 공급 릴로부터 상기 프린트 헤드에 희생 프린트 매체를 공급하는 단계;
상기 금속 층을 상기 희생 프린트 매체와 물리적으로 접촉하도록 배치하는 단계;
상기 금속 층이 부착된 상기 캐리어를 가열하는 단계로서, 상기 캐리어에 인가되는 가열 패턴은 상기 프린트 헤드에 포함된 복수의 가열 핀들 중 적어도 일부를 가열함으로써 형성되는 제1 패턴인, 상기 캐리어를 가열하는 단계;
상기 캐리어에 부착된 상기 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계로서, 상기 금속 층의 상기 제1 부분에 인가되는 가열 패턴은 상기 제1 패턴에 근사한, 상기 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계;
상기 금속 층의 상기 제1 부분을 상기 희생 프린트 매체에 부착하는 단계;
상기 캐리어를 상기 희생 프린트 매체로부터 분리하는 단계로서,
상기 분리하는 단계 동안, 상기 금속 층의 상기 제1 부분은 상기 희생 프린트 매체에 부착되어 유지되고 상기 캐리어로부터 분리되고,
상기 분리하는 단계 동안, 상기 금속 층의 제2 부분은 상기 캐리어에 부착되어 유지되고,
상기 금속 층의 상기 제2 부분은 상기 제1 패턴의 반전 이미지(reverse image)인 제2 패턴을 갖는, 상기 희생 프린트 매체로부터 분리하는 단계,
상기 금속 층의 상기 제2 부분으로부터 상기 전기 회로의 적어도 일부를 형성하기 위해 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 처리하는 단계;
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 회로 기판 테이크업 릴 (take-up reel) 상에 상기 금속 층의 제2 부분을 수집하는 단계; 및
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 상기 희생 프린트 매체 테이크업 릴 상에 상기 희생 프린트 매체 및 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 수집하는 단계를 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 프린트 헤드는 열 프린트 헤드이고, 상기 방법은 상기 금속 층이 부착된 상기 캐리어 층의 가열 동안 열 프린트 헤드(thermal print head)를 사용하여 상기 캐리어를 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 분리하는 단계 후에, 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 가열하는 단계; 및
상기 금속 층의 상기 제2 부분을 가열하는 단계 후에, 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 회로 기판으로 전사하는 단계를 추가로 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제3항에 있어서, 상기 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제3항에 있어서, 상기 금속 층의 상기 제2 부분의 상기 가열 동안 열/압력 퓨저(heat/pressure fuser)를 사용하여 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 가열하는 단계를 추가로 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
상기 금속 층은 0.5 마이크로미터(㎛) 내지 15 ㎛의 두께를 갖는 은, 은/구리 복합물, 구리, 알루미늄, 금, 및 금속 합금 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 캐리어는 25 ㎛ 내지 75 ㎛의 두께를 갖는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 및 천 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 희생 프린트 매체는 25 ㎛ 내지 75 ㎛의 두께를 갖는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 및 천 중 적어도 하나를 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 캐리어의 상기 가열은 상기 캐리어를 175℃ 내지 225℃의 온도로 가열하는 단계를 포함하고,
상기 금속 층의 상기 제1 부분의 상기 가열은 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 175℃ 내지 225℃의 온도로 가열하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법으로서,
리본 공급 릴로부터 열 프린트 헤드에 리본으로서 금속 층 및 캐리어를 공급하는 단계;
희생 프린트 매체 공급 릴로부터 상기 열 프린트 헤드에 희생 프린트 매체를 공급하는 단계;
열 프린트 헤드와 희생 프린트 매체 사이에 상기 캐리어 및 상기 금속 층을 배치하는 단계;
상기 캐리어를 상기 열 프린트 헤드와 물리적으로 접촉시켜서, 상기 캐리어를 상기 열 프린트 헤드에 포함된 복수의 가열 핀들 중 적어도 일부를 가열함으로써 형성되는 제1 열 패턴으로 가열하는 단계;
상기 캐리어에 부착된 상기 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계로서, 상기 금속 층의 상기 제1 부분의 제1 패턴은 상기 제1 열 패턴에 근사하고, 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 용융시키는, 상기 제1 부분을 가열하는 단계;
상기 금속 층의 상기 제1 부분을 냉각하는 단계;
상기 리본을 상기 희생 프린트 매체로부터 분리하는 단계로서,
상기 분리하는 단계 동안, 상기 금속 층의 상기 제1 부분은 상기 희생 프린트 매체에 부착되어 유지되고 상기 캐리어로부터 분리되고,
상기 분리하는 단계 동안, 상기 금속 층의 제2 부분은 상기 캐리어에 부착되어 유지되고, 상기 금속 층의 상기 제2 부분은 상기 제1 패턴의 반전 이미지인 제2 패턴을 갖는, 상기 희생 프린트 매체로부터 분리하는 단계,
상기 금속 층의 상기 제2 부분을 회로 기판과 물리적으로 접촉시키는 단계;
상기 캐리어에 부착된 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 가열하는 단계;
상기 금속 층의 상기 제2 부분을 냉각하는 단계;
상기 캐리어를 상기 회로 기판으로부터 분리하는 단계로서, 상기 회로 기판으로부터의 상기 캐리어의 상기 분리 동안, 상기 금속 층의 상기 제2 부분은 상기 회로 기판에 부착되어 유지되고 상기 캐리어로부터 분리되는, 상기 회로 기판으로부터 분리하는 단계;
상기 금속 층의 상기 제2 부분으로부터 상기 전기 회로의 적어도 일부를 형성하기 위해 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 처리하는 단계;
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 회로 기판 테이크업 릴 상에 상기 금속 층의 제2 부분을 수집하는 단계; 및
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 상기 희생 프린트 매체 테이크업 릴 상에 상기 희생 프린트 매체 및 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 수집하는 단계를 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제8항에 있어서,
리본 공급 릴(supply reel)을 사용하여 상기 리본을 상기 열 프린트 헤드에 공급하는 단계; 및
상기 회로 기판으로부터의 상기 캐리어의 상기 분리 후에 캐리어 테이크업 릴(take-up reel)을 사용하여 상기 캐리어를 수집하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제8항에 있어서,
희생 프린트 매체 공급 릴을 사용하여 상기 희생 프린트 매체를 상기 열 프린트 헤드에 공급하는 단계; 및
상기 희생 프린트 매체로부터의 상기 리본의 상기 분리 후에 희생 프린트 매체 테이크업 릴을 사용하여 상기 희생 프린트 매체 및 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 수집하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제8항에 있어서,
상기 캐리어에 부착된 상기 금속 층의 상기 제2 부분의 상기 가열 동안 가열 요소를 사용하여 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 가열하는 단계;
회로 기판 공급 릴을 사용하여 상기 회로 기판을 상기 가열 요소에 공급하는 단계; 및
상기 회로 기판으로부터의 상기 캐리어의 상기 분리 후에 회로 기판 테이크업 릴 상에 상기 회로 기판의 적어도 일부를 수집하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제12항에 있어서, 상기 회로 기판의 상기 적어도 일부의 상기 수집은 상기 회로 기판 테이크업 릴 상에 복수의 전기 회로들을 수집하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제12항에 있어서, 상기 회로 기판을 커팅하여 복수의 전기 회로들을 서로 분리하는 단계를 추가로 포함하는, 인쇄 프로세스를 사용하여 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
전기 회로를 형성하기 위한 방법으로서,
리본 공급 릴로부터 열 프린트 헤드에 리본으로서 금속 층 및 캐리어를 공급하는 단계;
희생 프린트 매체 공급 릴로부터 상기 열 프린트 헤드에 희생 프린트 매체를 공급하는 단계;
상기 캐리어에 부착된 상기 금속 층을 상기 희생 프린트 매체와 물리적으로 접촉하도록 배치하는 단계;
상기 금속 층의 제1 부분을 상기 희생 프린트 매체에 부착시키기 위해 상기 열 프린트 헤드에 포함된 복수의 가열 핀들 중 적어도 일부를 가열함으로써 형성되는 패턴을 통해 상기 금속 층의 제1 부분을 가열하는 단계;
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체를 분리하는 단계로서, 상기 분리하는 단계 동안, 상기 금속 층의 상기 제1 부분은 상기 희생 프린트 매체에 부착되어 유지되고 상기 금속 층의 제 2 부분은 상기 캐리어에 부착되어 유지되고, 상기 금속 층의 상기 제2 부분은 제1 회로 패턴을 포함하는, 상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체를 분리하는 단계;
상기 금속 층의 상기 제2 부분으로부터 상기 전기 회로의 적어도 일부를 형성하기 위해 상기 금속 층의 상기 제2 부분을 처리하는 단계;
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 회로 기판 테이크업 릴 상에 상기 금속 층의 제2 부분을 수집하는 단계; 및
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 상기 희생 프린트 매체 테이크업 릴 상에 상기 희생 프린트 매체 및 상기 금속 층의 상기 제1 부분을 수집하는 단계를 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제15항에 있어서, 상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 동안 상기 금속 층의 패터닝된 제2 부분을 형성하기 위해 상기 금속 층의 제2 부분을 패터닝하는 단계를 더 포함하고, 상기 처리하는 단계는,
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 상기 캐리어로부터 상기 금속 층의 패터닝된 제2 부분을 제거하는 단계; 및
상기 금속 층의 상기 패터닝된 제2 부분을 회로 기판에 전사하는 단계를 포함하고, 상기 금속 층의 상기 패터닝된 제2 부분 및 상기 회로 기판은 상기 전기 회로의 적어도 일부를 형성하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제15항에 있어서, 상기 금속 층의 상기 제2 부분으로부터 복수의 무선 주파수 식별(RFID) 칩들을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제15항에 있어서,
상기 캐리어는 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 및 폴리에틸렌 중 하나 이상을 포함하고;
상기 희생 프린트 매체는 종이, 폴리에스테르, 폴리이미드, 및 천 중 하나 이상을 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
제15항에 있어서,
상기 회로 기판 공급 릴로부터 회로 기판을 공급하는 단계;
상기 캐리어 및 상기 희생 프린트 매체의 분리 후에 상기 캐리어로부터 상기 회로 기판으로 상기 금속 층의 제2 부분을 전사하는 단계; 및
상기 금속 층의 제2 부분의 처리 동안 상기 전기 회로의 일부를 형성하기 위해 회로 기판을 처리하는 단계를 포함하는, 전기 회로를 형성하기 위한 방법.
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