專利名稱：包括導(dǎo)電橋的電子電路和用于制造所述橋的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括導(dǎo)電橋的電子電路以及這些橋的實(shí)施例。電子電路包括和至少一個(gè)電子元件相連的導(dǎo)電軌跡。需要構(gòu)成導(dǎo)電橋，以便在元件的一個(gè)連接區(qū)域上獲得聯(lián)系。
本發(fā)明涉及通過應(yīng)用若干層，尤其是襯底，粘合劑層和導(dǎo)電層制成的電路。這種電路特別用于有或無外部接點(diǎn)的卡或電子標(biāo)簽中。電子標(biāo)簽被理解為這樣一種組合件，其至少包括一個(gè)柔性的支撐、天線和電子元件，其中電子元件一般是芯片。按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽可用于許多應(yīng)用中，用作識(shí)別、控制或支付裝置。
本發(fā)明的對(duì)象尤其集中在包括被稱為襯底的絕緣支撐的電子電路上，在所述襯底上刻蝕有多個(gè)導(dǎo)電軌跡或線圈。它們和至少一個(gè)電子元件例如芯片相連。
通過焊接到或?qū)щ姷卣辰Y(jié)到位于電子元件下方的區(qū)域上進(jìn)行電子元件的直接連接的電子電路是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。按照包括導(dǎo)電軌跡或線圈的電路結(jié)構(gòu)，元件的接點(diǎn)和這些軌跡之一的連接需要導(dǎo)電橋。尤其是，當(dāng)使線圈和芯片相連時(shí)則出現(xiàn)這種情況。事實(shí)上，線圈的兩端被設(shè)置在線圈匝的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上。芯片的一個(gè)接點(diǎn)直接和線圈的一端相連，而另一個(gè)接點(diǎn)則必須借助于導(dǎo)電橋和線圈的第二端相連。這種橋一般由在其它軌跡上方通過的導(dǎo)電軌跡構(gòu)成。為了避免短路，所述的橋被一個(gè)被膠粘到其交叉的軌跡上的絕緣膜的部分隔開。另一種解決方案是，使橋穿過襯底，從而使橋在導(dǎo)電軌跡的下方通過襯底的另一面，然后再次穿過襯底，以便到達(dá)更遠(yuǎn)的導(dǎo)電區(qū)域。這個(gè)通路一般由在軌跡中鉆出的孔構(gòu)成，其由導(dǎo)電材料密封，從而確保和軌跡相連。導(dǎo)電橋在和要交叉的導(dǎo)電軌跡的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)被焊接在這個(gè)通路上。
背景技術(shù)：
文件JP2000057289描述了一種包括具有和芯片相連的線圈的電路的無觸點(diǎn)卡，所述芯片置于線圈匝的內(nèi)部區(qū)域中。這種電路裝置被膠粘在柔性的襯底上。線圈的內(nèi)端部直接和芯片相連，同時(shí)外端部借助于在線圈匝的下面通過而穿過襯底。在這種柔性的薄的襯底的特定情況下，其上膠粘著線圈的外端部的襯底的部分被切掉。然后在通過孔穿過襯底之前借助于在線圈匝下方通過而被彎曲，借以被定位在內(nèi)端部附近。因而，芯片可以在電路的同一面上被連接在彼此接近的兩端上。
上述的已知的電橋的主要缺點(diǎn)是需要專用的和昂貴的操作。大量的電路、卡或標(biāo)簽的制造要求最低的成本和高的執(zhí)行速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述的缺點(diǎn)，即，以非常低的成本獲得例如在卡或標(biāo)簽中使用的電子電路，并保持高的可靠性。尤其是，本發(fā)明涉及借助于穿過襯底的導(dǎo)電橋使一個(gè)或幾個(gè)電子元件和導(dǎo)電軌跡相連。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于制造這種導(dǎo)電橋的方法。
本發(fā)明的目的是由一種電子電路實(shí)現(xiàn)的，所述電子電路包括至少一個(gè)電子元件，一個(gè)襯底，在所述襯底的第一表面上涂覆粘合劑層和包括多個(gè)軌跡的導(dǎo)電層，所述元件包括至少兩個(gè)連接區(qū)域，這些連接區(qū)域的至少一個(gè)借助于導(dǎo)電橋和導(dǎo)電層電氣相連，其特征在于利用只在所述導(dǎo)電層中限定的導(dǎo)電段形成所述的橋，所述導(dǎo)電段沒有任何粘合劑物質(zhì)，其通過通路跨過所述襯底，并連接所述連接區(qū)域。
按照本發(fā)明的電子電路包括一個(gè)被稱為襯底的絕緣層，粘合劑層和被膠粘在所述襯底上的導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電層包括電子元件和其相連的軌跡與/或線圈。所述電子元件的接點(diǎn)一般被設(shè)置得彼此靠近，并被這樣排列，使得它們可被焊接到位于所述元件下方的并面向所述元件的接點(diǎn)的連接區(qū)域上。為了連接源自位于其它軌跡之外的區(qū)域的軌跡，所述軌跡例如由若干匝線圈構(gòu)成，需要跨過這些軌跡。借助于一個(gè)橋?qū)崿F(xiàn)所述的交叉，所述的橋第一次跨過所述襯底，以便在要被跨過的軌跡的下面的相對(duì)側(cè)上通過。所述橋第二次通過所述襯底使得其返回到位于電子元件下方的連接區(qū)域的平面。
所述的橋由源自所述導(dǎo)電層的軌跡的延長部分構(gòu)成。形成一個(gè)軌跡段的這個(gè)延長部分不被膠粘在所述襯底上。然后，所述橋的端部在兩次跨過所述襯底之后被焊接到所述連接區(qū)域上。
按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，借助于在襯底中形成切口來構(gòu)成通過襯底的通路，不需要例如像鉆孔那樣除去材料。在這個(gè)實(shí)施例中，所述襯底由柔性的薄的材料制成。這種襯底一般用于制造卡或電子標(biāo)簽。
在所述襯底的通路借助于鉆孔或沖壓(從襯底除去材料)而形成的情況下，在橋通過之后利用粘合劑再次密封，從而使開口封閉。在最后的操作期間，例如在層疊裝飾層期間，在所述通路處仍然具有凹陷。為了消除這個(gè)缺點(diǎn)，需要使用較多的粘合劑和高的壓力，或者使用高溫層疊。
借助于在襯底中進(jìn)行切割而形成的通路具有在所述橋通過之后所述通路能夠容易地被閉合的優(yōu)點(diǎn)。事實(shí)上，電子電路的最終的層疊可以在降低的壓力和溫度下進(jìn)行。因?yàn)椴辉傩枰俅蚊芊鈽虻耐?，制造處理被進(jìn)一步簡化。因而其結(jié)果是，得到一種具有平的表面而沒有由于跨過襯底而引起的變形的電路。對(duì)于其中元件被嵌入襯底中的電路，越來越要求這種平整度。
這種電路通常被用于必須是可彎曲的、可靠的并具有非常低的生產(chǎn)成本的電子標(biāo)簽中。
軌跡段能夠通過開口，這一方面是因?yàn)楸〉能壽E來自導(dǎo)電層，另一方面是由于開口的邊沿呈圓形。這些圓形的邊沿借助于用于形成開口的切割工具(刀片，沖頭)來實(shí)現(xiàn)。還利用襯底的柔性暫時(shí)產(chǎn)生只夠使導(dǎo)電段能夠通過的通路。
按照所需的和軌跡交叉的次數(shù)，這種穿過可以進(jìn)行相同的次數(shù)。因而橋的長度取決于穿過的次數(shù)和到電子元件連接區(qū)域的距離。幾個(gè)軌跡可以并排地跨過同一個(gè)切口。所述切口的長度取決于從襯底的一個(gè)表面通過到達(dá)另一個(gè)表面的軌跡的寬度和數(shù)量。
按照本發(fā)明的另一種電子電路包括在襯底的每個(gè)表面上的導(dǎo)電層。從一面到另一面的導(dǎo)電通路與/或軌跡互連橋借助于襯底的切口形成的通路來實(shí)現(xiàn)，如上所述。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是一種用于制造電子電路的方法，所述電子電路包括襯底和電子元件，所述襯底由柔性的絕緣材料、至少一個(gè)粘合劑層以及包括多個(gè)軌跡的導(dǎo)電層構(gòu)成，其特征在于，在所述導(dǎo)電層的一個(gè)區(qū)域和目標(biāo)連接區(qū)域之間的橋的制作包括以下步驟-延長導(dǎo)電層內(nèi)的軌跡從而構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)電段，-在襯底內(nèi)形成一個(gè)開口，-使所述導(dǎo)電段通過所述開口，-對(duì)著襯底的相對(duì)的表面折疊所述導(dǎo)電段，-在所述導(dǎo)電段通過之后，封閉所述開口，-把所述導(dǎo)電段連接到目標(biāo)連接區(qū)域上。
形成所述導(dǎo)電段的源自導(dǎo)電層的軌跡一般是在所述導(dǎo)電層中構(gòu)成電路的軌跡的一個(gè)延長部分。
在襯底中的開口借助于通過刀片切割或沖壓形成的切口而被形成，以便形成具有一個(gè)和襯底相連的小的側(cè)部的明顯呈矩形的矩形簧片?；善拈L度由襯底的厚度和彈性確定，簧片的寬度由必須穿過襯底的構(gòu)成所述橋(或幾個(gè)橋)的導(dǎo)電段的寬度確定。所述的簧片被向上推，從而留出一個(gè)足以使導(dǎo)電段通過的開口。在導(dǎo)電段穿過襯底之后，所述簧片被釋放，從而封閉所述開口，并保持所述電路或卡的原來的平整度。然后所述導(dǎo)電段對(duì)著襯底的相對(duì)側(cè)被折疊，并且，如果需要，把這些導(dǎo)電段引向?yàn)榈诙瓮ㄟ^襯底而提供的區(qū)域。必須切割一個(gè)第二簧片，使得導(dǎo)電段再次位于導(dǎo)電表面上，這次切割沿相反的方向進(jìn)行。然后把這些導(dǎo)電段連接到電子元件的目標(biāo)連接區(qū)域上。在該方法的最后步驟中，對(duì)粘合劑層的粘膠進(jìn)行熱活化，以便把所述的導(dǎo)電橋粘結(jié)到襯底上。
在雙面改型的情況下(在襯底的兩面上都有導(dǎo)電層)，只需要借助于源自第一面的軌跡段便可和另一面進(jìn)行連接。
由上述的特征可見，利用導(dǎo)電橋穿過電子電路的襯底的方法需要較少的操作步驟，而且這些操作步驟是相當(dāng)廉價(jià)的。所需的所有的簧片都可以在同一個(gè)步驟期間進(jìn)行切割，并且用合適的工具保持這些簧片彎曲(打開)，以便使所述導(dǎo)電段通過。把簧片拉平而成為水平位置并對(duì)著表面折疊導(dǎo)電段可以在層疊操作期間進(jìn)行。


由下面參照作為非限制性的例子給出的附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1表示具有在軌跡下面通過的橋的電路的一部分的透視圖；圖2表示在穿過襯底之前具有預(yù)先切割好的兩個(gè)簧片和軌跡段的部分的概觀；圖3表示圖2所示的電路的部分的一個(gè)交叉部分；圖4表示通過開口的彎曲的第一簧片和軌跡段；圖5表示對(duì)著襯底折疊的軌跡段和在其原始位置被拉直的第一簧片；圖6表示通過開口的彎曲的第二簧片和軌跡段；圖7表示被拉直的第二簧片；圖8表示對(duì)著襯底折疊的軌跡段和被拉直的第二簧片；圖9表示具有橋和兩個(gè)襯底通路的最終結(jié)果的概觀；圖10表示具有被設(shè)置并被焊接在軌跡上的元件的電路部分的概觀；圖11表示圖10所示的電路部分的截面圖；圖12表示按照?qǐng)D11的但是具有容納在襯底內(nèi)的并在軌跡下面被焊接的元件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1以透視圖表示通過第一槽并通過軌跡4的下方穿過襯底5，并再次通過第二槽穿過襯底5的導(dǎo)電橋1。所述的槽由在簧片2和3的切割期間形成的切口構(gòu)成。所示的簧片2和3被升高了，以便更好地區(qū)分通過襯底5的軌跡。所述的橋借助于一個(gè)軌跡的延長部分或者借助于未被膠粘在襯底5上的軌跡段構(gòu)成。按照一個(gè)未被示出的步驟，粘合劑層被選擇地設(shè)置在襯底上，使得將要形成所述導(dǎo)電段的區(qū)域或軌跡沒有粘膠。
圖2到圖9說明用于形成圖1所示的橋的不同的步驟。圖10到圖13表示在形成橋之后的電子元件的連接。
圖2表示兩個(gè)被預(yù)先切割的矩形簧片2和3，簧片的一個(gè)短邊保持連附于襯底上。這些切口在必須被軌跡段1交叉的軌跡4的每一側(cè)上形成。
圖3是按照?qǐng)D2的軸線A-A的截面圖，表示借助于軌跡段1形成的橋的實(shí)現(xiàn)步驟。段1覆蓋第一簧片2，而不連附于所述第一簧片2。
圖4表示預(yù)先切割的第一簧片2，其向下彎曲，以便留下足夠的開度而允許軌跡段1通過。軌跡段1首先在由所述簧片形成的開口的邊沿上方被折疊；然后把段1向下引導(dǎo)通過開口。
圖5表示再次被拉直成為和襯底5同一平面的第一簧片2，即，處于在軌跡段1通過之前的相同位置。軌跡段1再次對(duì)著襯底5的相對(duì)側(cè)被折疊，并借助于在軌跡4的下方通過被引向第二預(yù)先切割的簧片3。
圖6表示軌跡段1第二次通過由第二簧片3形成的開口。此時(shí)所述的簧片3被向上彎曲，從而使段1能夠通過襯底5。然后軌跡段1如第一次通過襯底5那樣在開口的邊沿上被折疊。
圖7表示被拉平回到其原始位置的第二簧片，具有穿過襯底5的軌跡段1。
圖8和圖9表示在靠近其它軌跡的襯底5的表面上折疊的軌跡段1的最后位置。軌跡段1的一部分成為用于電子元件6的連接區(qū)域7。第一接點(diǎn)被焊到軌跡段1上，另一個(gè)接點(diǎn)已被焊在其旁邊的軌跡上，如圖10和圖11所示。
圖12表示用于把元件6連接到導(dǎo)電軌跡上的另一種方式。元件用這種方式被置于襯底的窗口形切口中，使得通過窗口內(nèi)部露出其面向軌跡的接點(diǎn)。這種特定的裝配使得能夠把元件嵌入襯底中，以便獲得一種具有最小厚度的標(biāo)簽。
按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，代替使用在襯底中的沖壓而成的簧片，借助于通過除去材料即通過鉆孔或沖孔而形成的孔使橋通過，從襯底的一側(cè)到達(dá)襯底的另一側(cè)。以和簧片相同的方式，借助于延長源自導(dǎo)電層的軌跡由導(dǎo)電段形成橋。這個(gè)沒有粘合劑物質(zhì)的段通過孔跨過所述襯底，以便在另一面上進(jìn)行連接。
這種方法使得能夠制造非常廉價(jià)的單面電路，同時(shí)使得保持設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)在其它軌跡上方交叉的軌跡的能力。
如果需要一種微型芯片卡，例如，可以利用填充物質(zhì)例如環(huán)氧樹脂再次密封其中的孔。最終的層疊體確保電路的平整性。
權(quán)利要求
1.一種電子電路，包括至少一個(gè)電子元件(6)，一個(gè)襯底(5)，在所述襯底(5)的第一表面上施加粘合劑層和包括多個(gè)軌跡(4)的導(dǎo)電層，所述元件(6)包括至少兩個(gè)連接區(qū)域(7)，這些連接區(qū)域(7)的至少一個(gè)借助于一個(gè)導(dǎo)電橋(1)和所述導(dǎo)電層電氣相連，其特征在于，利用只在所述導(dǎo)電層中限定的導(dǎo)電段(1)形成所述的橋，所述段(1)沒有任何粘合劑物質(zhì)，其通過通路(2，3)跨過所述襯底(5)，并連接所述連接區(qū)域(7)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電子電路，其特征在于，所述襯底(5)包括具有第二粘合劑層和第二導(dǎo)電層的第二表面，并且利用只在所述第二導(dǎo)電層中限定的導(dǎo)電段(1)形成所述的橋，所述導(dǎo)電段(1)沒有任何粘合劑物質(zhì)，其通過通路(2，3)跨過所述襯底(5)，并連接所述連接區(qū)域(7)和/或所述第一導(dǎo)電層。
3.按照權(quán)利要求1和2所述的電子電路，其特征在于襯底(5)由柔性材料制成，并且通路由在襯底中形成的一個(gè)槽構(gòu)成(2，3)，而沒有除去材料。
4.按照權(quán)利要求3所述的電子電路，其特征在于通路(2，3)由一個(gè)柔性簧片形成。
5.按照權(quán)利要求1和2所述的電子電路，其特征在于通路(2，3)由在襯底中形成的孔構(gòu)成，而沒有除去材料。
6.按照權(quán)利要求5所述的電子電路，其特征在于所述孔在布置完橋(1)以后通過填充材料而被閉合。
7.按照上述權(quán)利要求所述的電子電路，其特征在于，由軌跡段(1)形成的多個(gè)橋通過同一個(gè)通路(2，3)穿過所述襯底(5)。
8.按照上述權(quán)利要求所述的電子電路，其特征在于，由軌跡段(1)形成的至少一個(gè)橋跨過所述襯底(5)的次數(shù)和為達(dá)到連接區(qū)域(7)而在屬于所述導(dǎo)電層的軌跡(4)下面通過的次數(shù)相同。
9.一種芯片卡或電子標(biāo)簽，其特征在于，其包括按照權(quán)利要求1到8之一的電子電路。
10.一種用于制造電子電路的方法，所述電子電路包括襯底(5)和電子元件(6)，所述襯底由至少一個(gè)粘合劑層以及包括多個(gè)軌跡(4)的導(dǎo)電層構(gòu)成，其特征在于，在所述導(dǎo)電層的一個(gè)區(qū)域和目標(biāo)連接區(qū)域(7)之間的橋的制作包括以下步驟-延長導(dǎo)電層內(nèi)的軌跡從而構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)電段(1)，-在襯底(5)內(nèi)形成一個(gè)開口(2，3)，-使所述導(dǎo)電段(1)通過所述開口(2，3)，-對(duì)著襯底(5)的相對(duì)的表面折疊所述導(dǎo)電段(1)，-在所述導(dǎo)電段(1)通過之后，封閉所述開口，-把所述導(dǎo)電段(1)連接到目標(biāo)連接區(qū)域(7)上。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于襯底中的開口(2，3)由一個(gè)柔性簧片實(shí)現(xiàn)，所述開口通過壓所述簧片而釋放。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于通過將簧片在導(dǎo)電段(1)穿過以后重新平整到襯底平面的原始位置而閉合所述開口(2，3)。
13.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)連接區(qū)域位于所述導(dǎo)電層上，并且所述導(dǎo)電段(1)借助于一個(gè)附加通過襯底返回所述導(dǎo)電層，然后借助于活化源自所述粘合劑層的粘膠把所述導(dǎo)電段(1)固定到所述襯底(5)上。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于獲得一種例如用于卡或標(biāo)簽中的非常廉價(jià)同時(shí)又保持高的可靠性的電子電路。本發(fā)明尤其涉及利用穿過襯底的導(dǎo)電橋?qū)崿F(xiàn)在導(dǎo)電軌跡上的一個(gè)或幾個(gè)電子元件的連接。按照本發(fā)明的電子電路包括至少一個(gè)電子元件(6)，襯底(5)，在所述襯底(5)的第一表面上施加粘合劑層和包括多個(gè)軌跡(4)的導(dǎo)電層。所述電子元件(6)包括至少兩個(gè)連接區(qū)域(7)。這些連接區(qū)域(7)的至少一個(gè)借助于由只在導(dǎo)電層中限定的導(dǎo)電段(1)構(gòu)成的一個(gè)導(dǎo)電橋和所述導(dǎo)電層電氣相連。所述導(dǎo)電段(1)沒有任何粘合劑物質(zhì)，其通過一個(gè)通路(2，3)穿過所述襯底(5)，并連接所述連接區(qū)域(7)。
文檔編號(hào)G06K19/077GK1561657SQ02819426
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2002年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月1日
發(fā)明者弗朗西斯·德洛茲 申請(qǐng)人:納格雷德股份有限公司