沖壓天線和制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及沖壓天線和制造沖壓天線的方法，并且更具體地涉及制造包括從金屬片對天線的第一部分初始沖壓和對天線的隨后完成沖壓的制造天線的方法。
【背景技術】
[0002]隨著通信技術繼續進步，對天線的使用變得越來越普遍并且可能的應用正在變寬。各種類型的天線不僅用于大規模通信，而且用于在用于識別目的并且甚至用于電子設備充電的設備之間的小規模通信。
[0003]近場通信(NFC)設備對于在彼此靠近的兩個設備之間轉移數據變得越來越流行。NFC建立在諸如智能電話以及NFC標簽的具有NFC天線的兩個設備之間的無線電連接，所述NFC標簽是含有具有NFC天線的NFC芯片的無動力設備。NFC設備當非常靠近時能夠進行與彼此的雙向通信。該雙向通信允許設備來回轉移數據。額外地，NFC設備能夠與NFC標簽進行單向通信，使得NFC設備能夠從標簽獲得數據，但是不能夠向標簽轉移信息。NFC標簽能夠用于管理庫存和各種各樣的商品的銷售以及與商品有關的數據的識別。因此，NFC標簽可以用于保留用戶能夠通過使標簽與NFC設備接合獲得的數據。
[0004]類似地，射頻識別(RFID)標簽發現增加的和普遍的使用，因為越來越多的系統被開發并被投入服務以管理庫存和各種各樣的商品的銷售。這些RFID標簽被應用到商品并采用電子電路響應于無線射頻(RF)信號以提供與商品有關的容易監測的識別數據。
[0005]NFC設備、NFC標簽和RFID標簽全部包括連接到其他電路部件的天線。因為存在保持設備小的壓力，所以其跟隨著期望針對這些設備的天線是緊湊的且薄的，導致天線具有薄寬度以及窄跡線，其中，在跡線之間具有小間隔。隨著技術進步，對攜帶NFC和RFID天線的甚至更加緊湊的產品的期望增加。
[0006]NFC和RFID天線通常占據采用天線的產品的面積尺寸的相當大部分，并且常常為了靈活性并且為了最大效率由相對薄的銅箔構建。許多天線當前通過涉及光化學蝕刻的過程來制造。光化學蝕刻相較于其他金屬加工技術能夠常常是昂貴的。
[0007]因此，將期望的并且還沒有提供的是一種改進的天線和制造方法。
【發明內容】
[0008]本發明涉及沖壓天線和制造方法。提供金屬材料片并且對所述金屬材料執行第一部分沖壓。所述第一部分沖壓形成包括跡線、觸點、連接到所述跡線的承載體以及在所述跡線之間的連桿的天線。之后將壓敏粘合劑結合到所述天線的所述跡線。之后對包括壓敏粘合劑的所述天線執行第二完成的沖壓以移除所述承載體和所述連桿。
【附圖說明】
[0009]本公開的前述特征將從結合附圖進行的下面詳細描述變得顯而易見，在附圖中:
[0010]圖1是用于制造天線的順序制造線的圖解圖不；
[0011]圖2A是示出了在第一沖壓之后的本公開的近場通信天線坯的俯視圖；
[0012]圖2B是示出了第一次沖壓的本公開的單個近場通信天線的示例的俯視圖；
[0013]圖3A是本公開的壓敏粘合劑墊的俯視圖；
[0014]圖3B是其中部分移除離型襯底的示出了粘合劑的圖案的圖3A的壓敏粘合劑墊的透視圖；
[0015]圖3C是其中完全移除離型襯底的示出了粘合劑的圖案的圖3A的壓敏粘合劑墊的俯視圖；
[0016]圖4是用于接納壓敏粘合劑和第一沖壓的天線以用于進一步處理的固定裝置的透視圖；
[0017]圖5是在圖4的固定裝置上的圖3C的壓敏粘合劑墊的透視圖；
[0018]圖6是在包括圖5的壓敏粘合劑的固定裝置上的圖2A至圖2B的近場通信天線坯的透視圖；
[0019]圖7是在固定裝置上的圖2A至圖2B的近場通信天線坯和圖5的壓敏粘合劑的俯視圖；
[0020]圖8是在已經被放置到固定裝置上的近場通信天線坯上放置的離型襯底的透視圖；
[0021]圖9是在第二沖壓之后的近場通信天線和離型襯底的俯視圖；
[0022]圖10是其中從天線卸載離型襯底的圖9的在第二沖壓之后的近場通信天線的透視圖；
[0023]圖11是在第二沖壓之后的本公開的單個近場通信天線的俯視圖；
[0024]圖12是本公開的鐵氧體屏蔽裝配片的俯視圖；
[0025]圖13是在應用鐵氧體屏蔽之前在固定裝置上的近場通信天線坯的透視圖；
[0026]圖14是具有被放置在其上的圖12的鐵氧體屏蔽裝配片的圖13的近場通信天線坯的透視圖；
[0027]圖15是具有應用的鐵氧體層的近場通信天線坯的俯視圖；
[0028]圖16是具有應用的鐵氧體層的單個近場通信天線的俯視圖；
[0029]圖17是具有應用的鐵氧體層的單個近場通信天線的仰視圖；
[0030]圖18是能夠用于制造沖壓天線的托盤的俯視圖；
[0031]圖19是圖18的托盤的透視圖；
[0032]圖20是被放置到圖18的托盤上的圖2的近場通信天線坯的透視圖；
[0033]圖21是在第一固定裝置或托盤上放置的鐵氧體屏蔽裝配片的俯視圖；
[0034]圖22A是在第一固定裝置上的鐵氧體屏蔽的俯視圖；
[0035]圖22B是在第二固定裝置或托盤上的多個天線的俯視圖；
[0036]圖22C是多個粘合卡的俯視圖；
[0037]圖23是示出了其被應用的順序的粘合卡、天線和鐵氧體屏蔽的俯視圖；
[0038]圖24是包括鐵氧體屏蔽的完成的天線的分解視圖；以及
[0039]圖25是用于應用鐵氧體屏蔽的樣品制造過程的平面視圖。
【具體實施方式】
[0040]本發明涉及一種制造沖壓天線的方法。
[0041]圖1是用于制造沖壓天線的順序制造線的圖解圖示并且提供了制造過程的總體概覽。本領域普通技術人員應當理解，該制造過程能夠被用于制造包括薄跡線的任何天線，例如在射頻識別標簽、感應充電電路等中使用的天線。在關于制造線10順序布置的多個站處制造天線。供帶盤12將天線材料(例如諸如銅箔的銅薄片)饋送到包括用于執行對天線的第一部分沖壓的第一精確高速沖壓機的第一站14。圖2A是在由第一沖壓機的第一部分沖壓之后的近場通信天線的組16的俯視圖。在第一沖壓之后，天線18a_e包括用于增加部分沖壓天線的穩定性和支撐的連桿20和承載體22。在每組天線之后，銅片被切割使得近場通信天線坯(biscuit)被創建具有一組天線，例如圖2A中示出的為五個。坯16包括與承載體22和一系列連桿20連接的天線18a_e，所述一系列連桿在天線18a_e之間延伸并且在每個相應的天線18a_e內延伸。另外，在每個天線18a_e內并且在天線18a_e之間的連桿20支撐天線18a_e并且防止天線18a_e扭曲變形。坯16還包括多個導向孔24，將更詳細地討論所述多個導向孔。
[0042]圖2B是更詳細地示出了單個天線18a的來自近場通信天線坯16的單個天線18a的俯視圖。如能夠在圖2B中看到的，天線18a包括連接到兩個板片28或觸點的薄跡線26的復雜形狀。跡線26通過一系列連桿20互連并且連接到承載體22。一系列連桿20和承載體22為天線18a的薄跡線26提供穩定、支撐和強度，使得跡線26能夠在沒有破損的風險的情況下被進一步處理。在第二站27處，兩個觸點28能夠被鍍金。
[0043]在第三站29處，壓敏粘合劑(PSA)墊30被放置到固定裝置32或夾具上。圖3A是包括離型襯底(release linear) 34的PSA墊30的頂視圖。圖3B是其中部分移除離型襯底34的圖3A的PSA墊30的透視圖。圖3C是其中完全移除離型襯底34的圖3A的PSA墊30的透視圖。對離型襯底34的移除使具有天線的大體形狀的多個粘合區36暴露。PSA墊30包括離型襯底34、粘合區36和多個模切孔38。圖3A至圖3C的PSA墊30包括用于與五個天線18a_e匹配的五個粘合區36。粘合區36的位置和形狀與五個天線18a_e匹配，使得天線跡線26和觸點28與粘合區36結合。多個模切孔38能夠沿PSA墊30的周長定位。模切孔38與固定裝置32或夾具上的任何固定裝置銷42以及天線坯16的導向孔24匹配，并且促進PSA墊30在固定裝置32上的對齊和PSA墊30與天線坯16的對齊。
[0044]圖4是用于接納PSA墊30和天線坯16的固定裝置32的透視圖。固定裝置32包括主體40和用于將PSA墊30和天線坯16對齊的多個銷42。
[0045]圖5是在圖4的固定裝置32上的PSA墊30的透視圖。PSA墊30被放置在固定裝置32上，使得多個銷42被插入到PSA墊30的模切孔38中。在將PSA墊30放置到固定裝置32上之前移除PSA墊30的離型襯底34。
[0046]天線坯16之后被轉移到第三站29以與PSA墊30和固定裝置32對齊。圖6是在具有已經被放置在其上的PSA墊30的固定裝置32上的圖1的天線組16的透視圖。多個固定裝置銷42延伸通過PSA墊30的模切孔38并且促進PSA墊30和近場通信天線坯16的對齊。近場通信天線坯16被放置到固定裝置32上，使得固定裝置銷42延伸通過導向孔24。圖7是在固定裝置32上的近場通信天線坯16和PSA墊30的俯視圖。如能夠看到的，每個天線18a-e的跡線26與PSA墊30的粘合部分36重疊。先前移除的離型襯底34之后被放置在近場通信天線坯16的頂部上，如圖8所示。將離型襯底34放置在近場通信天線坯16上在額外的沖壓過程期間保護PSA墊30。
[0047]固定裝置32、PSA墊30和天線還16被轉移到第四站44以將天線還16與PSA墊30結合。第四站44包括輥(roller)，所述輥提供用于激活PSA 30并且將天線坯16與PSA墊30結合的壓力。一旦被結合，現在具有PSA層30的天線坯16被推進到包括用于執行第二天線沖壓的第二精確高速沖壓機的第五站46。第二沖壓機執行對天線坯16的第二沖壓操作，其中，連桿20被沖壓并從每個天線18a_e被移除。第二沖壓機通過構成連桿20、結合到連桿20的PSA和離型襯底34的箔進行沖壓。承載體22將在對連桿20的沖壓之后消失，因為承載體22 —般在PSA墊30的粘合區36的外部。像這樣，第二沖壓操作有效地將每個單個天線18a_e從天線坯16移除，使得每個天線18a_e由其自身而非由PSA墊30支撐。圖9是在二次沖壓之后的天線坯16、PSA墊30和離型襯底34的俯視圖。天線坯16和PSA墊30不能夠看到，因為它們由離型襯底34覆蓋。如能夠看到的，多個連桿20和承載體22已經被沖壓掉并且被移除。第二沖壓過程還能夠對多個引導孔48進行沖壓以用于未來鐵氧體屏蔽應用，將更詳細地討論未來鐵氧體屏蔽應用。
[0048]—旦完成第二沖壓，離型襯底34能夠被剝離，如圖10所示，圖10是示出了從天線坯16移除離型襯底34的透視圖。當移除離型襯底時，結合到單片PSA墊30的五個單個的且不連接的天線18a-e保留。在一個實施例中，PSA墊30可以被切割，使得每個單個天線18a_e彼此分離。圖11是在第二沖壓之后并且與其他單個天線18b_e分離的單個天線18a的俯視圖。完成的天線18a不