制造包含电子元件和/或功能单元的层压件的方法技术

本发明专利技术涉及层压件，其包括至少一个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料的层a)、至少一个含有至少一种热塑性聚氨酯的层b)和安置在所述至少一个层a)上的至少一个元件和/或功能单元(A)，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。本发明专利技术还涉及制造这样的层压件的方法和所述层压件用于制造安全文件，优选身份证明文件、智能卡、智能电话、平板电脑、智能电话的显示器和/或平板电脑的显示器的用途。或平板电脑的显示器的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造包含电子元件和/或功能单元的层压件的方法
[0001]本专利技术涉及层压件，其包括至少一个含有至少一种热塑性和/或热固性塑料的层a)、至少一个含有至少一种热塑性聚氨酯的层b)和安置在所述至少一个层a)上的至少一个元件和/或功能单元(A)，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。本专利技术还涉及制造这样的层压件的方法和所述层压件用于制造安全文件，优选身份证明文件和芯片卡的用途。
[0002]将各种各样的电子元件并入扁平和二维结构中是常见的做法，并且预计在未来将变得更加重要的是，将敏感电子元件并入特别薄的扁平结构中。例如，这样的电子元件可能包含在标签、移动电话、智能手表或芯片卡中。应该特别提到芯片卡，也称为“智能卡”。这样的卡通常含有配有敏感电子元件的电子印刷电路板。这些通常敏感的电子元件必须受到充分保护，以免它们在日常使用中受到损伤。随着用于各种应用的电子元件的厚度越来越小，常规组装方法，如螺纹连接、外壳的前部和后部的卡扣安装现在变得越来越复杂并且在制造上昂贵。当前主要用于制造智能卡和安全文件的层压法在未来也可用于将电子元件嵌入其它电子器件中。这样的其它电子器件可能是智能电话、显示器、导航设备、智能手表、游戏控制器和其它制品。
[0003]用于嵌入和保护敏感电子元件的常规制造方法是浇铸在聚氨酯或环氧树脂中。在此可以任意地调节该系统的硬度、厚度和颜色。但是，缺点在于，尤其在低于1 mm的薄层的情况下，层厚度的均匀性和表面特征非常复杂或无法控制。
[0004]WO
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A 2006/101493描述了用于将电子元件嵌在智能卡的薄层中的复杂方法。在此，将智能卡的外膜安置在相应的模具部分中，将电子元件安置在膜之间，关闭模具，然后在膜之间注入树脂体系。这种方法是复杂、繁复和昂贵的；此外，其需要全新的制造系统以制造这样的卡片。这种方法的缺点在于，在此不使用用于卡片制造的常规层压方法。因此，通过这种方法只有困难地才有可能成本有利地制造大量物品。
[0005]身份证的另一制造方法是例如WO
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A 98/52731中公开的注射成型法。与无加压的浇铸相比，由此可以限定和保持层厚度和表面特征。此处的缺点是高压和液态塑料流经电子元件时的温度。这使得这种方法不适用于嵌入电子元件。DE
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A 19921678公开了注射成型法与卡片的后续机械加工的组合。
[0006]身份证的另一制造方法是含有与要嵌入的电子元件的结构对应的凹槽的薄外壳部件的注射成型，并公开在DE
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A 102007016779和WO
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A 2016/139114中。然后可将电子元件插入这些凹槽中。在包含电子元件的卡片的制造中，在层压各层之前通常将相应的开孔冲压到各膜层中，所述开孔形成用于电子元件的空间并在层压操作中不受破坏。这公开在DE 43 43 206 A1中。
[0007]上述方法的缺点在于用于提供合适开孔的额外组装步骤，以可将电子元件引入层复合体或层压件中。如果没有预先灌注液体胶粘剂，电子元件没有整面接合到各层上，因此对电子元件的保护功能降低。
[0008]WO
‑
A 2012/084859公开了薄的扁平电子元件嵌入热塑性泡沫中，其中阻隔膜包围泡沫层和电子元件。这种阻隔膜在一些区域中经由焊缝接合到泡沫层上。该焊缝的特征在
于高密封性和特别的机械稳定性。在≥ 100至≤ 200℃的温度下借助≥ 50至≤ 150巴的压力获得焊缝。
[0009]本专利技术的一个目的是提供含有元件和/或功能单元的层压件，其中所述元件和/或功能单元的工作能力在层压件的制造过程中没有受损或甚至毁坏。本专利技术的另一个目的是提供制造这样的层压件的方法。
[0010]已经令人惊讶地发现，通过层压件实现这一目的，其包括
·
至少一个层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，优选热塑性塑料，
·
至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，其中将至少一个元件和/或功能单元(A)安置在所述至少一个层a)上，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。
[0011]本专利技术的层压件的一个特征在于非常显著地防止嵌入的元件和/或功能单元(A)在层压操作中滑动和因此受损。此外，实现元件和/或功能单元(A)简单嵌入层压件中，以使这些层压件也可大量制造。此外，本专利技术的层压件的特征在于平坦的光滑表面。
[0012]“层压件”在本专利技术中是指至少两个叠置的层，优选塑料层，更优选热塑性和/或热固性塑料层，最优选热塑性塑料层。特别地，这些层可以塑料膜的形式，优选以热塑性和/或热固性塑料膜，更优选热塑性塑料膜的形式提供。这些层可在压力和温度的作用下紧密接合。通常，在层压操作中使用≥ 80℃至≤ 220℃，优选≥ 100℃至≤ 200℃，最优选≥ 110℃至≤ 190℃的温度和≥ 2 N/cm
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至≤ 400 N/cm
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，优选≥ 5 N/cm
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至≤ 350 N/cm
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，最优选≥ 10 N/cm
²
至≤ 300 N/cm
²
的压力。
[0013]层压件优选具有在≥ 80至≤ 2000
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m，优选≥ 200至≤ 1500
ꢀµ
m，更优选≥ 350至≤ 1000
ꢀµ
m，最优选≥ 400至≤ 800
ꢀµ
m的范围内的在层压操作后的厚度。层压件优选具有在≥ 0.1 cm至≤ 100 m，优选≥ 0.2 cm至≤ 50 m，更优选≥ 1 cm至≤ 1 m，最优选≥ 5 cm至≤ 50 cm的范围内的在层压操作后的长度。层压件优选具有在≥ 0.1 cm至≤ 100 m，优选≥ 0.2 cm至≤ 50 m，更优选≥ 1 cm至≤ 1 m，最优选≥ 5 cm至≤ 50 cm的范围内的在层压操作后的宽度。
[0014]层压件优选具有在≥ 0.1 cm2至≤ 2000 m2，优选≥ 1 cm2至≤ 1000 m2，更优选≥ 5 cm2至≤ 100 mm2，最优选≥ 10 cm2至≤ 10 m2，进一步优选≥ 20 cm2至≤ 1 m2的范围内的由在层压操作后的层压件的长度和宽度计算的面积。长度或宽度与厚度的纵横比优选在10:1至1000:1的范围内，更优选在20:1至500:1的范围内。
[0015]在层压件的总长度和总宽度上，层压件中的最薄点与层压件中的最厚点之间的厚度差优选在1至150
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m的范围内，更优选在2至80
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m的范围内，尤其优选在5至70
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m的范围内。
[0016]可借助优选可测量0.1
ꢀµ
m作为最小测量单位的测微螺旋确定厚度差。为了到达远离外边缘的测量位置，可在测量位置附近切开层压件，然后用测微螺旋测量。
[001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.层压件，其包括
·
至少一个层a)，其含有至少一种热塑性和/或热固性塑料，
·
至少一个层b)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，其中将至少一个元件和/或功能单元(A)安置在所述至少一个层a)上，并且其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯至少在一些区域中被设计为泡沫层。2.如权利要求1中所述的层压件，其中所述元件和/或功能单元(A)的至少一些区域被所述至少一个层b)包围，或完全被所述至少一个层b)包封。3.如权利要求1或2中所述的层压件，其中层b)的所述至少一种热塑性聚氨酯具有根据DIN ISO 7619
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1 ≥ 60肖氏A至根据DIN ISO 7619
‑
1 ≤ 60肖氏D的硬度。4.如权利要求1或2中所述的层压件，其中安置一个或多个附加层c)，其含有至少一种热塑性聚氨酯，所述一个或多个附加层c)的总层厚度为≥ 5
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m至≤ 150
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m，并且其中布置所述一个或多个层c)以使这些层形成直接序列a) c) b)或a) b) c)。5.如权利要求4中所述的层压件，其中以层b)始终在所述至少一个附加层d)和所述至少一个附加层c)之间的方式将一个或多个含有至少一种热塑性聚氨酯的附加层d)安置在层压件中，所述一个或多个层d)的总层厚度为≥ 5
ꢀµ
m至≤ 150
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m。6.如权利要求4至5中所述的层压件，其中所述一个或多个附加层c)和/或所述一个或多个附加层d)的所述至少一种热塑性聚氨酯各自具有根据DIN ISO 7619
‑
1 ≥ 60肖氏A至根据DIN ISO 7619
‑
1 ≤ 60肖氏D的硬度。7.如权利要求1至5中所述的层压件，其中所述至少一个层a)含有至少一种热塑性塑料，其选自一种或多种基于二酚的聚碳酸酯或共聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或共聚丙烯酸酯、一种或多种聚甲基丙烯酸酯或共聚甲基丙烯酸酯、含苯乙烯的一种或多种聚合物或共聚物、丙烯腈
‑
丁二烯
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苯乙烯或聚苯乙烯
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丙烯腈、一种或多种热塑性聚氨酯、一种或多种聚烯烃、芳族二羧酸和具有2至16个碳原子的脂族、脂环族和/或芳脂族二醇的一种或多种缩聚物或共缩聚物、聚酰胺、至少一种环烷基二羧酸的一种或多种缩聚物或共缩聚物、聚砜、聚卤乙烯或其混合物，或上述至少两种的共混物。8.如权利要求1至7中所述的层压件，其中层b)、任选c)和任选d)在层压前具有≥ 100至≤ 1200
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m的总厚度，且所述层压件优选具有以下性质之一：a. 层压后的厚度在≥ 80至≤ 3000
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m，优选≥ 200至≤ 1500
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m，更优选≥ 350至≤ 1000
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m，最优选≥ 400至≤ 800
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m的范围内；b. 在层压件...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：科思创知识产权两合公司，
类型：发明
国别省市：