一种三层结构的ptfe玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法
阅读说明：本技术 一种三层结构的ptfe玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法 (Processing method of three-layer-structure PTFE glass fiber cloth intelligent card tag module carrier tape ) 是由 周宗涛 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法,依次经过PTFE玻璃纤维布带基制备步骤、PTFE玻璃纤维布带基复铜面的表面活化处理步骤、PTFE活化面粘合带复铜步骤、天线刻蚀镀金步骤和冲孔分切步骤,最终制成三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带,具有抗潮湿性能、抗腐蚀性能以及化学稳定性好,可以应用在长期高温潮湿、恶劣的环境中。(The invention discloses a processing method of a PTFE glass fiber cloth intelligent card tag module carrier tape with a three-layer structure, which comprises the steps of preparing a PTFE glass fiber cloth tape base, activating the surface of a copper-coated surface of the PTFE glass fiber cloth tape base, coating the copper on a PTFE activated surface adhesive tape, etching and gilding an antenna and punching and cutting in sequence to finally prepare the PTFE glass fiber cloth intelligent card tag module carrier tape with the three-layer structure.)
技术领域
本发明涉及一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法。
背景技术
请参阅图1和图2，智能卡标签模块载带10′到目前为止，全部都是沿用的是智能卡模块用的环氧玻璃布带基的载带。目前在智能卡标签模块封装行业中，最主要原材料之一是智能标签模块载带。它是由常规的环氧玻璃布绝缘带基与电解铜层粘接复合后，经过天线图形制作，然后腐蚀、镀金而成的，一般为3层结构，包括环氧玻璃布绝缘带基层11＇、粘接层12＇和电解铜层13＇。到目前为止，智能卡模块行业用的载带，绝大多数都是采用环氧玻璃布G10(FR4)带基，还有极少数采用PET带基和PI带基。除了在市场上绝大多数智能卡模块封装用的G10载带外，模块封装行业还有使用PET载带带基，以及聚酰亚胺PI带基的载带。而智能卡标签模块所用的载带全部采用的是环氧玻璃布带基的载带。
智能卡模块载带的3种不同的带基，G10(玻璃纤维环氧布)带基,PET(聚对苯二甲酸乙二脂)带基以及PI(聚酰亚胺)带基载带。G10环氧玻璃纤维布带基的智能卡模块载带，由于它与常用的制卡所用的基材(PET或PVC塑料)有良好的匹配性能以及良好的卷曲性能，以及抗扭曲、弯曲性能优良，耐磨，耐高温，并且经过几十年的市场检验，广泛沿用至今的G10玻璃纤维布带基，在一般的应用场合，是一种优良的智能卡模块封装材料。而PET带基由于它的成本低廉，在一些低端应用中，它也有不大的市场份额。但是由于PET材料本身的耐温性能差，在许多应用和生产场合受到极大的限制。因此PET作为智能卡模块载带带基，尽管成本低廉，其应用市场还是受到极大的限制。PI(聚酰亚胺)带基，它能经得起高温，也有一定的化学稳定性。由于在载带制作过程中，在智能卡模块封装，以及在后续的冲切加工等的生产上受到制约，因此也没有被广泛地应用。为了解决智能卡标签模块抗恶劣环境和能在优良环境中工作的性能，本发明用PTFE玻纤布智能卡标签模块载带进行封装。
G10环氧玻璃纤维布带基的智能卡模块载带，由于它与常用的制卡时用的基材(PET或PVC塑料)有良好的匹配性能以及良好的卷曲性能，以及抗扭曲、弯曲性能优良，耐磨，耐一定的温度，广泛沿用至今的G10玻璃纤维布带基是一种优良的智能卡模块载带材料。但是在许多高温和恶劣环境下，这种带基材料就不能胜任。
到目前为止，智能标签模块用的载带带基全部都是环氧玻璃布。本发明采用的是新的PTFE玻纤布复铜带基，有着优良的耐高温和化学稳定性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种三层结构的PTFE(聚四氟乙烯)玻纤布(玻璃纤维布的简称)智能卡标签模块载带的加工方法，采用这种加工方法制成三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带制成的标签模块，有着极其优异的耐高温稳定性(可以稳定地工作在200℃)和化学稳定性，可以应用在长期高温潮湿、恶劣的环境中。
实现上述目的一种技术方案是：一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带包括依次相连的PTFE玻璃纤维布带基、复合带层和天线线圈铜箔层，其特征在于，所述加工方法包括以下步骤：
S1，PTFE玻璃纤维布带基制备步骤：先将智能卡载带用的常规的玻璃纤维布浸在PTFE乳液中，玻璃纤维布匀速通过PTFE乳液，然后在烘箱中固化烧结成PTFE玻璃纤维布带基，所述PTFE玻璃纤维布带基的厚度为通常为100～120微米；
S2，PTFE玻璃纤维布带基复铜面的表面活化处理步骤：采用低温等离子体表面处理或者高频电化学处理法对所述PTFE玻璃纤维布带基的复铜面进行活化处理，该面形成活化处理面；
S3，PTFE玻纤布活化面复合带复铜步骤：所述PTFE玻璃纤维布带基的活化处理面通过耐高温粘合膜与铜箔热滚压复合，所述PTFE玻璃纤维布带基的活化处理面和铜箔之间的耐高温复合膜形成复合带层，所述PTFE玻璃纤维布带基、复合带层和铜箔复合形成三层结构的PTFE玻纤布复合载带；
S4，天线刻蚀镀金步骤：在三层结构的PTFE玻纤布复合载带的铜箔面制作刻蚀天线图形，在天线图形表面电镀金形成天线线圈铜箔层；
S5，冲孔分切步骤：在三层结构的PTFE玻纤布复合载带上冲切出传送齿孔，然后将PTFE玻纤布复合载带分切成卷制成三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带。
上述的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，所述PTFE玻璃纤维布带基制备步骤中，所述PTFE乳液的固含量为60％，所述PTFE乳液盛放在浸渍槽中，所述浸渍槽内装有50～90Kg的PTFE乳液。
上述的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，所述浸渍槽的外部设置有放料卷轴和收料卷轴，且所述放料卷轴、浸渍槽、烘箱和收料卷轴沿所述玻璃纤维布的前进方向依次设置，所述浸渍槽和烘箱内分别设置有若干传动辊，将成卷的玻璃纤维布设置在所述放料卷轴上，所述玻璃纤维布依次连续穿过所述浸渍槽内的传动辊以及所述阶梯加温烘箱内的传动辊后，通过所述收料卷轴收卷。
上述的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，所述玻璃纤维布以6米/小时的速度匀速通过所述PTFE乳液，然后再以6米/小时的匀速速度依次通过温度为50℃的烘箱、120℃的烘箱、250℃的烘箱和360℃的阶梯加热烘箱进行烘烤固化，制成PTFE玻璃纤维布带基。
上述的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，所述玻璃纤维布的宽度≤11.2米，长度≤250米，厚度为80～150微米，所述天线线圈铜箔层制作完成后，PTFE玻纤布复合铜层载带最终冲切传送齿孔并分切成标准的35mm宽度的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带。
上述的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，所述PTFE玻纤布活化面复合带复铜步骤中，所述耐高温粘合膜采用TESA的84系列耐高温热融带。
采用本发明的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法和技术方案，制成的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带，有着极其优异的耐高温稳定性(可以稳定地工作在200℃)和化学稳定性，抗潮湿性能、抗腐蚀性能，可以应用在长期高温潮湿、恶劣的环境中。
附图说明
图1为常规的智能卡标签模块载带的结构示意图；
图2为常用的G10环氧玻璃纤维布带基的结构示意图；
图3为本发明的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的结构图；
图4为本发明的一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法的流程图；
图5为PTFE玻璃纤维布带基制备步骤的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：
请参阅图3，三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带包括依次相连的PTFE玻璃纤维带基10、复合带层30和天线线圈铜箔层20。
请参阅图4和图5，本发明的实施例，一种三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，包括以下步骤：
S1，PTFE玻璃纤维布带基制备步骤：先将成卷的玻璃纤维布卷出展开浸在PTFE乳液中，玻璃纤维布匀速通过PTFE乳液，然后在烘箱中固化成PTFE玻璃纤维布带基，所述制成的PTFE玻璃纤维布带基的厚度一般为100～120微米(选用不同规格的玻璃纤维布及工艺可扩展为80～150微米)；玻璃纤维布的宽度1.2米(可定制)，长度为250米(可定制)，厚度为80到150微米。PTFE乳液1中固含量为60％，PTFE乳液1盛放在浸渍槽2中，浸渍槽2内装有50～90Kg的PTFE乳液1，玻璃纤维布3以6米/小时的速度匀速通过PTFE乳液1，然后再以6米/小时的速度依次通过温度为50℃的烘箱41、120℃的烘箱42、250℃的烘箱43和360℃的烘箱44进行烘烤固化，制成PTFE玻璃纤维布带基10；放料卷轴5、浸渍槽2、烘箱41～44和收料卷轴6沿玻璃纤维布的前进方向依次设置，浸渍槽2和各烘箱内分别设置有若干传动辊，将成卷的玻璃纤维布3设置在放料卷轴5上，玻璃纤维布3依次穿过浸渍槽2内的传动辊7以及各烘箱内的传动辊7后，通过收料卷轴6收卷，这样PTFE玻璃纤维布带基收卷，这种可以实现PTFE玻璃纤维布带基的自动化生产。
S2，PTFE玻璃纤维布带基复铜面的表面活化处理步骤：采用低温等离子表面处理或者高频电化学处理法对PTFE玻璃纤维布带基的复铜面进行活化处理，该面形成活化处理面40；
S3，PTFE玻纤布活化面复合带复铜步骤：PTFE玻璃纤维布带基的活化处理面通过耐高温粘合膜与铜箔热滚压复合，PTFE玻璃纤维布带基的活化处理面和铜箔之间的耐高温复合膜形成复合带层30，PTFE玻璃纤维布带基10、复合带层30和铜箔复合形成三层结构的PTFE玻纤布复合载带即PTFE玻纤布/复合带层/铜箔复合载带；耐高温粘合膜采用TESA的84系列耐高温热融带；
S4，天线刻蚀镀金步骤：在三层结构的PTFE玻纤布复合载带的铜箔面制作刻蚀天线图形，在天线图形表面电镀金形成天线线圈铜箔层20；
S5，冲孔分切步骤：在三层结构的PTFE玻纤布复合载带上冲切出传送齿孔，然后将PTFE玻纤布复合载带分切成卷制成三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带。
PTFE(聚四氟乙烯)乳液是四氟乙-烯在水为介质和全FU碳化合物分散剂存在下聚合后以非离子表面活性剂稳定的水相细粉末悬浮液，外观呈乳白色，固体含量为60％。
PTFE玻璃纤维带基具有与常用的环氧玻璃纤维载带G10一样，在标签模块封装的在线生产及加工，及其在后续的模块和制卡工序中，生产加工方便。并且它也具有优良的抗扭弯特性。这种PTFE玻璃纤维布带基的厚度，可以通过常规的玻璃纤维布制造工艺(如浸涂速度及PTFE溶液的黏度等)来制取。它可以适当选择玻璃纤维布的厚度和PTFE乳液的黏度，以及浸涂、烘干的工艺条件，制取适合智能卡标签模块封装所需要的厚度和均匀性以及卷取加工特性。制取的最常用的PTFE玻璃纤维布带基的厚度通常为100到120微米厚。
由于PTFE玻纤布带基材料本身有着优异的化学稳定性，与铜箔进行复合，并制成相应的天线图形的载带，以及天线铜箔层刻蚀后镀金，然后冲切齿孔和35mm带宽分切后，才可以在智能卡标签模块封装生产线进行封装。首先就要将PTFE玻璃纤维布带基与铜箔复合。这是PTFE智能卡标签模块载带制造中的一道非常关键而特别的工序。这是由于PTFE(特富龙)的化学稳定性极好，一般情况下很难与其它材料(包含铜)粘接而复合。PTFE是Teflon系列中的一种，很难直接与铜箔层进行粘合或复合。
制取好的PTFE玻璃纤维布带基，首先要与铜箔复合制成PTFE玻纤布智能卡标签模块载带用的天线铜层的带基材料。在PTFE玻纤布智能卡标签模块载带带基材料上，根据不同应用产品类型以及不同产品的技术要求，才能在PTFE玻璃纤维布带基铜箔层上制作相应的不同产品所需要的智能标签天线图形。
本发明中特别重要的一个工序就是的PTFE玻璃纤维布带基与铜箔复合，由于PTFE的极其优异的化学稳定性，必须要对PTFE玻纤布需要与铜箔粘合的那一面的表面进行活化处理。所以采用低温等离子处理，或高频电火花等方法进行表面活化处理。PTFE需要与铜箔层相复合的那面，经过这样特殊表面处理后，可以减低PTFE复合面的表面能，并且提高了接触角。这样处理过的活化处理面才可以与粘合带30牢固将PTFE玻纤布的活化面与天线铜层牢固地粘合在一起。
采用本发明的加工方法制成三层结构的PTFE玻纤布复合载带后，接下来就是在采用常规的智能标签天线的制作图形工艺，如贴敷光致抗蚀膜、曝光、显影、坚膜，然后腐蚀、镀镍金。然后冲切各种工艺特性孔，最后35mm宽度分切成卷。
三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带，从外观上看，虽然与传统的G10环氧玻璃纤维布带基的智能卡模块载带一摸一样，它们的区别就是一个是环氧玻璃布带基，一个是PTFE带基。但是本发明的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带在制备不过程中，复合面需要活化处理，即PTFE玻璃纤维带基10和复合带层30之间的界面需要进行活化处理，形成活化处理面40，然后用耐高温复合带复合，本质上是采用有复合粘合带将PTFE玻纤布与铜箔进行热滚压复合的。在最重要的创新点是PTFE玻纤布载带不仅是智能卡模块行业，以及在标签模块行业也是全新材料，而且表面活化处理技术的应用也是很重要的创新点。
本发明的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，不限于智能卡标签模块载带的制造，同样也适合与PTFE玻纤布/铜箔软性电路板领域带产品。
综上所述，本发明的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带的加工方法，加工成的三层结构的PTFE玻纤布智能卡标签模块载带，其抗潮湿性能、抗腐蚀性能以及化学稳定性好，可以应用在长期高温潮湿、恶劣的环境中。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。