TW201636185A - 跨橋裝置與系統及其軟性電路元件跨橋方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種跨橋裝置，包括有與一模具連接的壓力模組、一移動模組以及一壓力控制模組。該壓力模組用以藉由一流體提供一壓力至該模具。該移動模組與該壓力模組相連接，用以帶動該壓力模組向一具有相互絕緣的兩電路層的軟性電路元件移動，以帶動該模具擠壓軟性電路元件，進而使兩電路層電性連接。其中，該壓力控制模組於擠壓的過程中對壓力模組調壓，使得該模具受到恆定的作用力，進而對軟性電路元件產生恆定的壓應力。在一實施例中，該跨橋裝置應用在捲對捲的製程，使得在料捲上的複數個軟性電路元件中相互絕緣的電路層跨橋導通。

Description

跨橋裝置與系統及其軟性電路元件跨橋方法

本發明係關於一種將兩絕緣電路導通的技術，特別是指一種利用模壓使兩絕緣電路導通的一種跨橋裝置與系統及其軟性電路元件跨橋方法。

請參閱圖1A所示，該圖為軟性電路元件示意圖。一般而言軟性電路元件1包括有一絕緣層10，以及電路層11與12。該絕緣層10是可撓性的軟性材料所構成，其上下兩面形成電路層11與12的結構。在一種應用情況下，會有需要將絕緣層10上下的電路層11與12導通，而導通的方式是跨橋製程，其係透過施加一壓應力於軟性電路元件1，使得其中一電路層11穿透中間的絕緣層10，而使得上下電路層11與12的金屬材料相互嵌合，進而產生導通。

習用技術中，跨橋製程可以透過彈性元件來實施。藉由彈性元件蓄積彈性力後，再釋放帶動模具對軟性電路元件1進 行擠壓，進而使得上面的電路層穿透絕緣層而與下面的電路層相互導通。在一種作業情境下，例如：捲對捲的製程中，需要控制多個彈性元件同時對多個軟性電路元件進行跨橋導通。彈性元件對軟性電路元件產生壓應力的方式在於壓縮量的控制，不過要同時對多個彈性元件的壓縮量進行控制，使每一個彈性元件具有相同的壓縮量以產生模壓作用力具有相當的困難度，而使得此種方式所得到的跨橋軟性電路元件，會有電性上不穩定的問題。此外，也會增加工程人員調機的困難。

而跨橋結果的品質優劣，決定於模壓過程中對於軟性電路元件之壓應力的穩定控制，如果施力過小，如圖1B所示，會使得上下層的電路層11與12嵌合力量不足，或者即使嵌合了，也很容易因為強度不足，而容易在後續製程中脫離，而導致不良品的產生。反之，如果施力過大，如圖1C所示，也容易造成破損結構13，進而影響嵌合的強度。此外，也會因為軟性電路元件1具有破損的結構13，使得上下模具相互接觸而產生摩擦損耗，進而減少模具的壽命。

綜合上述，因此需要一種對於模壓高度和材料受壓影響不敏感，以及使人員容易調整之跨橋裝置與系統及其軟性電路元件跨橋方法來穩定維持跨橋所需的作用力，以解決上述的問題。

本發明提供一種跨橋裝置與系統及其軟性電路元件 跨橋方法用以透過流體壓力的方式產生作用力於模具上，再透過移動單元驅動模具對物件進行模壓。藉由控制流體壓力，使得模具可以在模壓的過程中對物件產生恆定的作用力，進而產生良好的跨橋導通的效果。

此外，本發明的跨橋裝置與系統除了避免了對軟性電路元件的金屬層過度施壓，而導致其破損，更避免了上下模具在擠壓的過程中產生摩擦，進而延長了模具使用的壽命。

在一實施例中，本發明提供一種跨橋裝置，其具有壓力模組、模具、移動模組以及壓力控制模組。壓力模組用以藉由一流體提供一壓力。模具則與該壓力模組連接，用以接收該壓力。移動模組則與該壓力模組相連接，用以帶動該壓力模組向一物件移動，進而帶動該模具對該物件進行擠壓。壓力控制模組於擠壓的過程中，控制該流體之壓力，使該壓力模組作用於該模具的作用力維持恆定，進而使模具對於該物件產生恆定的作用力或壓應力。

在一實施例中，本發明提供一種跨橋系統，其具有一捲對捲傳輸模組以及複數個跨橋裝置。捲對捲傳輸模組，用以輸送具有複數個軟性電路元件的軟性電路料捲，每一個軟性電路元件具有絕緣層，其上下兩面分別形成有第一與第二電路層。每一個跨橋裝置分別對應一軟性電路元件。每一個跨橋裝置更包括有壓力模組、模具、移動模組以及壓力控制模組。壓力模組可以藉由一流體提供一壓力。模具與該壓力模組連接，用以接收壓力 模組所輸出的壓力。移動模組則與該壓力模組相連接，用以帶動該壓力模組向相應的軟性電路元件移動，進而帶動該模具對相應的軟性電路元件進行擠壓。在擠壓的過程中，模具所施於第一電路層的壓力穿破絕緣層而使得該第一與第二電路層導通。壓力控制模組則用以於擠壓的過程中，控制該流體之壓力，讓該壓力模組內作用於該模具的作用力維持恆定，進而使模具對於軟性電路元件產生恆定的作用力或壓應力。

在另一實施例中，本發明更提供一種軟性電路元件跨橋方法，其系包括有下列步驟：首先提供至少一軟性電路元件以及提供一跨橋系統，每一軟性電路元件具有一絕緣層以及一第一與第二電路層，分別形成於該絕緣層的上下表面上，跨橋系統具有至少一跨橋裝置，分別與其中之一軟性電路元件相對應，每一跨橋裝置包括有一壓力模組、一模具、一移動模組以及一壓力控制模組。接著，控制每一跨橋裝置所具有的移動模組帶動其壓力模組向對應的軟性電路元件移動，使得該模具向對應的該軟性電路元件產生壓擠。壓力控制模組於該壓擠的過程中，控制該流體之壓力，讓該壓力模組內作用於該模具的作用力維持恆定，進而使模具對於軟性電路元件產生恆定的作用力或壓應力，使得該第一電路層穿破該絕緣層而與第二電路層導通。

1‧‧‧軟性電路元件

10‧‧‧絕緣層

11與12‧‧‧電路層

13‧‧‧破損結構

2‧‧‧跨橋裝置

20‧‧‧壓力模組

200‧‧‧壓力缸體

201‧‧‧活塞推桿

202‧‧‧夾具

21‧‧‧模具

210‧‧‧上模具

211‧‧‧下模具

22‧‧‧移動模組

220‧‧‧固定座

221‧‧‧移動單元

222‧‧‧夾具

223‧‧‧固鎖元件

23‧‧‧壓力控制模組

230‧‧‧壓力源

231‧‧‧調壓裝置

232‧‧‧管路

3‧‧‧跨橋系統

30‧‧‧捲對捲傳輸模組

301‧‧‧滾輪

302‧‧‧料帶滾輪

303‧‧‧收料滾輪

31‧‧‧料帶捲

90‧‧‧流體

91‧‧‧物件

910‧‧‧絕緣層

911‧‧‧第一電路層

912‧‧‧第二電路層

圖1A係為軟性電路元件示意圖。

圖1B與圖1C係為經過跨橋程序後具有缺陷的軟性電路元件示意圖。

圖2係為本發明的跨橋裝置實施例示意圖。

圖3A至3D圖係為利用本發明的跨橋裝置對軟性電路元件進行跨橋流程示意圖。

圖4為本發明利用跨橋裝置所形成的捲對捲跨橋系統示意圖。

請參閱圖2所示，其係為本發明的跨橋裝置實施例示意圖。本實施例中，跨橋裝置2包括有壓力模組20、模具21、移動模組22以及壓力控制模組23。壓力模組20係藉由流體90來提供壓力。在一實施例中，壓力模組20為壓力缸組件，其係與模具21相連接。在本實施例中，壓力缸組件包括有壓力缸體200以及活塞推桿201。壓力缸體200內具有容置空間，以提供流體90流入。模具21透過活塞推桿201與壓力模組20相連接。活塞推桿201之一部分容置在壓力缸體200內，而另一端則透過夾具202與模具21相連接。透過進入到壓力缸體200內的流體90對活塞推桿201產生作用力進而傳遞至模具21上。壓力缸組件的結構為本領域技術之人所熟知，在此不做贅述。在本實施例中，模具21包括有上模具210以及下模具211，其中上模具210與該壓力模組20的活塞推桿201連接，而下模具211與該上模具210保持一定距離，用以承載與上模 具210相對應的物件91。在一實施例中，該物件為軟性電路元件。要說明的是模具之外形係根據使用需求而定，並無一定限制，也不以本發明實施例中的上下模具為限制。本領域技術之人可以根據所需要的情況，設計出適當的模具。

而壓力控制模組23，在一實施例中，包括有壓力源230以及調壓裝置231。壓力源230用以提供流體90，其可以為液體，例如：油體，或者是氣體，例如：空氣。本實施例的流體90是氣體。相對應地，壓力缸體200可以為單動氣壓缸或者是雙動氣壓缸，本實施例為單動氣壓缸。另外，調壓裝置231係分別經由管路232與該壓力模組20以及該壓力源230相連接，用以調節控制進入該壓力模組20內的流體量，流體在該壓力模組20內所產生的壓力施於活塞推桿201上轉換成作用力，傳遞至該模具21。要說明的是，調壓裝置231可以設定壓力範圍，可具有壓力錶來設定壓力，使用者可以根據需求選擇適合的形式來進行壓力的控制。

移動模組22則包括有固定座220以及移動單元221。固定座220與該壓力模組20相連接，本實施例中，固定座220上具有夾具222，用以將該壓力模組20挾持於固定座220上，並透過固鎖元件223，例如：螺栓與螺帽的組合，來進行鎖固。要說明的是，固持的方式，並不以本發明之實施例為限制，本領域技術之人可以根據本發明之精神以適合使用需求的方式來將壓力模組20固定於固定座200上。而移動單元221則與該固定座220相連接，用以驅動該固定座220移動。要說明的是，移動單元221的驅動方式可以 為氣壓驅動、螺桿與驅動馬達組合的方式來驅動或者是利用線性滑軌，亦即由線性馬達與滑軌組成的構件來實施。

要說明的是，圖2的實施例中，調壓裝置231係透過管體232與壓力模組20連接，管體232可以是可撓性的管體，因此可以讓移動單元221順利帶動壓力模組20上下移動。此外，在另一實施例中，調壓裝置231可以直接整合在壓力模組20上，隨著壓力模組20上下移動。這是本領域之人可以根據本發明之精神，予以變化或調整，因此並不以圖2所示的實施例為限制。要說明的是，壓力控制模組23可以和壓力模組20形成一對一配置，或者是一個壓力控制模組23對上多個壓力模組20的配置。

接下來說明本發明跨橋裝置2的作動方式，請參閱圖2與圖3A至3D圖，首先，如圖3A所示，提供一物件，本實施例的物件係為軟性電路元件91，其具有絕緣層910以及第一與第二電路層911與912，分別形成於該絕緣層910的上下表面上。第一與第二電路層911與912分別為具有導電性的金屬材料所構成。在一實施例中，可以為鋁、銅、金或其合金等，但不以此為限制。在一實施例中，該為軟性電路元件為無線射頻識別標籤，該第一或第二電路層911與912可以為無線射頻識別標籤的天線電路或者是無線識別標籤週邊電路，但不以此為限制。在本實施例中，第一電路層911為無線射頻識別標籤的天線迴路，而第二電路層912則為第一電路層911的天線迴路之橋接電路。該絕緣層910的材質可以為聚丙烯薄膜(Polypropylene,PP)、聚酯薄膜(PET)、或者是聚乙烯薄 膜(PE)等，但不以此為限制。在一實施例中，該軟性電路元件91的厚度D小於等於100μm。壓力控制模組23即時對壓力模組20內部的壓力進行調壓，進而控制該壓力模組20對模具所產生的作用力。

接著，如圖3B所示，控制移動模組22帶動壓力模組20向對應的軟性電路元件91移動，使得在模具210前端的部分向對應的該軟性電路元件91產生壓擠。藉由向下移動模具210的擠壓，使得中間的絕緣層910破裂，讓上層的第一電路層911受擠壓變形穿透絕緣層910而與第二電路層912相互電性連接。要說明的是，在向下擠壓的過程中，壓力控制模組23感測壓力模組20內流體的壓力，並控制由壓力源230進入該壓力模組20內的流體量，而使得壓力模組20內作用於模具210的作用力維持恆定，進而使得模具210作用於軟性電路元件91的壓應力維持恆定。向下移動一定位移之後，如圖3C所示，移動模組22帶動模具210向上移動，而形成如圖3D所示的結構。從圖3D中可以看出第一電路層911已經穿透絕緣層910而與第二電路層912相連接，而形成電性導通的狀態。

請參閱圖2所示，由於傳統的氣壓缸多半用來作為致動件，亦即其透過流體的充填與釋放，使得活塞推桿進行週期性的伸縮動作。本發明的壓力模組20有別於傳統的運作，係透過壓力調整模組23控制壓力模組20內部的壓力，亦即使活塞推桿201伸出一定行程，至於模具21下壓的行程，並非由壓力缸體200與活塞推桿201的移動行程來控制，而是透過移動模組22帶動整個壓力模組20移動所造成。由於移動模組22產生固定下壓移動行程，加上 壓力調整模組23調控壓力模組20內的流體壓力，使得模具21可以受到壓力模組20恆定的作用力，進而可以控制模具21在下壓的過程中對於被壓件產生恆定的壓應力或作用力，因此本發明可以改進習用跨橋製程中，壓擠作用力不穩定的問題。

在另一實施例中，該跨橋裝置可以應用在捲對捲的製程，形成如圖4所示的跨橋系統。本實施例中，跨橋系統3具有捲對捲傳輸模組30，用以輸送軟性電路料帶捲31，其上具有複數個軟性電路元件91，每一個軟性電路元件91，如圖3A所示的結構，具有一絕緣層，其上下兩面分別形成有第一與第二電路層。在一實施例中，每一個軟性電路元件91的厚度小於等於100μm。要說明的是，本發明的捲對捲傳輸模組30係由複數個滾輪301作為料帶的主動與從動傳輸機構，其中，捲對捲傳輸模組30之一端具有料帶滾輪302，其上具有料帶捲。料帶捲31的料帶一端經由該複數個滾輪301與收料滾輪303連接。在本實施例中，由於料帶捲31的面積大，因此可以在一方向Y上設置如圖2所示的複數個跨橋裝置2，每一個跨橋裝置2對應有一個軟性電路元件91。透過捲對捲傳輸模組30的X方向輸送，每一跨橋裝置2可以對通過其下方的軟性電路元件91進行如圖3A至圖3D的跨橋程序，使得兩相互絕緣的電路層相互導通。要說明的是，如圖2與圖4所示，每一個跨橋裝置2所具有個壓力控制模組23可以與氣壓模組20為一對一的配置；在另一實施例中，壓力控制模組23可以整合成單一的控制模組，亦即透過單一個壓力控制模組23可以控制多個氣壓模組20，形成了一對多 的配置。此外，雖然圖4所示的僅有跨橋裝置2，但本領域技術之人可以根據需求，在捲對捲傳輸過程中，安排其他的製程，因此並不以圖4的實施例所示的單一跨橋製程為限制。

綜合上述，本發明提供之跨橋裝置與系統及其軟性電路元件跨橋方法，由於藉由流體之壓力控制使得模具可以在模壓的過程中對物件產生恆定的作用力，使得具有兩相互絕緣的電路層在經過擠壓之後可以連接導通，而且不會對底層的金屬層造成嚴重缺陷，除了可以讓兩電路層的連接效果提升之外，更可以保護模具，以增加其使用的壽命。

惟以上所述之具體實施例，僅係用於例釋本發明之特點及功效，而非用於限定本發明之可實施範疇，於未脫離本發明上揭之精神與技術範疇下，任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

2‧‧‧跨橋裝置

20‧‧‧壓力模組

200‧‧‧壓力缸體

201‧‧‧活塞推桿

202‧‧‧夾具

21‧‧‧模具

210‧‧‧上模具

211‧‧‧下模具

22‧‧‧移動模組

220‧‧‧固定座

221‧‧‧移動單元

222‧‧‧夾具

223‧‧‧固鎖元件

23‧‧‧壓力控制模組

230‧‧‧壓力源

231‧‧‧調壓裝置

232‧‧‧管路

90‧‧‧流體

91‧‧‧物件

Claims (18)

1. 一種跨橋裝置，包括：一壓力模組，用以藉由一流體提供一壓力；一模具，與該壓力模組連接，用以接收該壓力；一移動模組，與該壓力模組相連接，用以帶動該壓力模組向一物件移動，以帶動該模具對該物件進行擠壓；以及一壓力控制模組，用以於擠壓的過程中，控制該流體之壓力，使該模具作用於該物件的作用力維持恆定。
2. 如申請專利範圍第1項所述之跨橋裝置，其中該移動模組更包括有：一固定座，與該壓力模組相連接；以及一移動單元，與該固定座相連接，用以驅動該固定座移動。
3. 如申請專利範圍第1項所述之跨橋裝置，其中該壓力控制模組更具有：一壓力源，用以提供該流體；以及一調壓裝置，分別與該壓力模組以及該壓力源相連接，用以調節控制進入該壓力模組內的流體，該調壓裝置於擠壓的過程中，控制該流體於該壓力模組內所產生的壓力，使該作用力維持恆定。
4. 如申請專利範圍第1項所述之跨橋裝置，其中該壓力模組更包括有：一壓力缸體，與該壓力控制模組以及該移動模組相連接；以及 一活塞推桿，與該壓力缸體以及該模具相連接。
5. 如申請專利範圍第1項所述之跨橋裝置，其中該流體為液體或氣體。
6. 如申請專利範圍第1項所述之跨橋裝置，其中該物件為一軟性電路元件，其係具有一絕緣層，以及分形成於該絕緣層上下兩面的第一與第二電路層，該軟性電路元件的厚度小於等於100μm。
7. 一種跨橋系統，包括：一捲對捲傳輸模組，用以輸送一軟性電路料捲，其上具有複數個軟性電路元件，每一個軟性電路元件具有一絕緣層，其上下兩面分別形成有一第一與第二電路層；以及複數個跨橋裝置，分別對應一軟性電路元件，每一個跨橋裝置更包括有：一壓力模組，用以藉由一流體提供一壓力；一模具，與該壓力模組連接，用以接收該壓力；一移動模組，與該壓力模組相連接，用以帶動該壓力模組向相應的軟性電路元件移動，以帶動該模具對相應的軟性電路元件進行擠壓，進而使得該第一電路層穿破該絕緣層而與第二電路層導通；以及一壓力控制模組，用以於擠壓的過程中，控制該流體之壓力，使該模具作用於該軟性電路元件的作用力維持恆定。
8. 如申請專利範圍第7項所述之跨橋系統，其中該移動模組更包 括有：一固定座，與該壓力模組相連接；以及一移動單元，與該固定座相連接，用以驅動該固定座移動。
9. 如申請專利範圍第7項所述之跨橋系統，其中該壓力控制模組更具有：一壓力源，用以提供該流體；以及一調壓裝置，分別與該壓力模組以及該壓力源相連接，用以調節控制進入該壓力模組內的流體，該調壓裝置於擠壓的過程中，控制該流體於該壓力模組內所產生的壓力，使該作用力維持恆定。
10. 如申請專利範圍第7項所述之跨橋系統，其中該壓力模組更包括有：一壓力缸體，與該壓力控制模組以及該移動模組相連接；以及一活塞推桿，與該壓力缸體以及該模具相連接。
11. 如申請專利範圍第7項所述之跨橋系統，其中該流體為液體或氣體。
12. 如申請專利範圍第7項所述之跨橋系統，其中該軟性電路元件的厚度小於等於100μm。
13. 一種軟性電路元件跨橋方法，其系包括有下列步驟：提供至少一軟性電路元件，每一軟性電路元件具有一絕緣層以及一第一與第二電路層，分別形成於該絕緣層的上下表面上；提供一跨橋系統，其具有至少一跨橋裝置，分別與其中之一軟 性電路元件相對應，每一跨橋裝置包括有一壓力模組、與該壓力模組連接之一模具、一移動模組以及一壓力控制模組；控制每一跨橋裝置所具有的移動模組帶動其壓力模組向對應的軟性電路元件移動，使得該模具向對應的該軟性電路元件產生壓擠；以及使壓力控制模組於該壓擠的過程中，控制該壓力模組內流體之壓力，使該模具作用於該軟性電路元件的作用力維持恆定，使得該第一電路層穿破該絕緣層而與第二電路層導通。
14. 如申請專利範圍第13項所述之軟性電路元件跨橋方法，其中該軟性電路元件的厚度小於等於100μm。
15. 如申請專利範圍第13項所述之軟性電路元件跨橋方法，其中該至少一軟性電路元件係形成於一料帶捲上。
16. 如申請專利範圍第13項所述之軟性電路元件跨橋方法，其中該移動模組更包括有：一固定座，與該壓力模組相連接；以及一移動單元，與該固定座相連接，用以驅動該固定座移動。
17. 如申請專利範圍第13項所述之軟性電路元件跨橋方法，其中該壓力控制模組更具有：一壓力源，用以提供該流體；以及一調壓裝置，分別與該壓力模組以及該壓力源相連接，用以調節控制進入該壓力模組內的流體，該調壓裝置於擠壓的過程中，控制該流體於該壓力模組內所產生的壓力，使該作用力 維持恆定。
18. 如申請專利範圍第13項所述之軟性電路元件跨橋方法，其中該壓力模組更包括有：一壓力缸體，與該壓力控制模組以及該移動模組相連接；以及一活塞推桿，與該壓力缸體以及該模具相連接。