DE10136359C2 - Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf einem ersten Trägerband angeordneten Antennen zum Herstellen eines Transponders - Google Patents
Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf einem ersten Trägerband angeordneten Antennen zum Herstellen eines TranspondersInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf einem ersten Trägerband angeordneten Antennen zum Herstellen eines Transponders, bei dem die Chipmodule zunächst auf ein zweites Trägerband aufgebracht werden und beide Trägerbänder von der Rolle abgewickelt und übereinander gebracht werden, wobei die Chipmodule von dem zweiten Trägerband abgelöst und auf eine vorbestimmte Stelle des ersten Trägerbandes aufgesetzt werden. Das Ablösen wird auf einfache Weise dadurch bewerkstelligt, daß das zweite Trägerband um eine scharfe Kante umgelenkt wird und sich somit von der Rückseite des Chipmoduls abschält.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf
einem ersten Trägerband angeordneten Antennen zum Herstellen eines Transponders, bei
dem die Chipmodule zunächst auf ein zweites Trägerband aufgebracht werden und beide
Trägerbänder von der Rolle kontinuierlich abgewickelt und übereinander gebracht werden,
wobei die Chipmodule von dem zweiten Trägerband abgelöst und auf eine vorbestimmte
Stelle des ersten Trägerbandes aufgesetzt werden.
Ein solches Verfahren ist in der bislang nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung
101 20 269 beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Verfahren werden die Chipmodule um
eine beheizbare Umlenkrolle geführt, die beheizbar ist, wodurch die Adhesionskräfte des die
Chipmodule auf dem zweiten Trägerband haltenden Klebers neutralisiert werden. Das auf
die Weise abgelöste Chipmodul wird von einem synchron mit dem ersten Trägerband um
laufenden Transportband fixiert und nach folgenden Crimp- bzw. Lötstationen zugeführt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das eingangs beschriebene Verfahren weiter zu
verbessern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Ablösen der Chipmodule vom
zweiten Trägerband dadurch erfolgt, daß das Trägerband um eine Kante umgelenkt wird.
Hierbei wird der Umstand ausgenutzt, daß das zweite Trägerband, in der Regel eine Folie,
sehr flexibel ist, während das Chipmodul eine gewisse Steifigkeit aufweist. Das Umlenken
des Trägerbandes um eine Kante bewirkt, daß sich das Trägerband von dem Chipmodul
abschält.
Aus der WO 98/39734 ist zwar bereits ein Verfahren bekannt, bei dem zum Ablösen von
Modulen das Trägerband um eine durch eine Rolle gebildete Kante umgelenkt wird. Dort
erfolgt jedoch die Übertragung nicht nur des Chipmoduls sondern des bereits mit einer An
tenne versehenen Moduls. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das zweite Träger
band zudem an der Ablösestelle noch erwärmt, wodurch der Ablösevorgang begünstigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann die Umlenkkante scharfkantig ausgebildet
sein. Auch hierdurch wird der Ablösevorgang noch weiter begünstigt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das auf diese Weise abgelöste
Chipmodul von einer Mitnahmeeinrichtung übernommen, die das Chipmodul auf das erste
Trägerband aufsetzt und die zumindest zum Zeitpunkt des Aufsetzens das Chipmodul syn
chron mit dem ersten Trägerband mitbewegt. Besonders bevorzugt wird hierbei eine Mit
nahmeeinrichtung, die eine über einen Kurbeltrieb angetriebene Schwinge mit einem Fi
xierstempel aufweist, der das abgelöste Chipmodul auf das erste Trägerband aufsetzt. Der
die Schwinge antreibende Kurbeltrieb läßt sich auf einfache Weise mit dem ersten Träger
band synchronisieren, so daß zum Zeitpunkt des Aufsetzens des Chipmoduls auf die An
schlüsse der jeweiligen Antenne das Chipmodul mit gleicher Geschwindigkeit, wie das erste
Trägerband bewegt wird.
Das Aufsetzen und Fixieren des Chipmoduls auf dem ersten Trägerband läßt sich einfach
dadurch erreichen, daß das Chipmodul mittels des Fixierstempels auf das erste Trägerband
aufgeklebt wird. Hierbei nutzt man den Umstand aus, daß die Chipmodule ohnehin mit einer
Klebefolie ausgerüstet sind.
Alternativ kann das Chipmodul allerdings auch mittels des Fixierstempels auf das Träger
band aufgecrimpt werden, wobei gleichzeitig die elektrischen Anschlüsse mit der Antenne
durch diesen Crimpvorgang hergestellt werden. In diesem Zusammenhang ist es günstig,
wenn die Mitnahmeeinrichtung eine Doppelschwinge aufweist, mit beidseitig des ersten
Trägerbandes paarweise angeordneten Fixierstempeln. Die beiden paarweise angeordneten
Fixierstempel können auf diese Weise die Crimpstation bilden, wobei der eine Stempel das
Werkzeug und der andere Fixierstempel das Gegenwerkzeug darstellt.
Eine andere Möglichkeit zum synchronen Antrieb der Mitnahmeeinrichtung kann vorzugs
weise darin bestehen, daß die Mitnahmeeinrichtung mit dem ersten Trägerband zeitweise
verbindbar ist. Dies kann beispielsweise durch eine Kupplung geschehen, die die Mitnah
meeinrichtung kraftschlüssig mit dem ersten Trägerband verbindet. Sobald der Fixiervor
gang abgeschlossen ist, wird die Kupplung wieder gelöst, so daß die Mitnahmeeinrichtung,
beispielsweise über eine Federeinrichtung wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt
werden kann.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes, mit Antennen bestücktes Trägerband,
Fig. 2 ein zweites, mit Chipmodulen bestücktes Trägerband,
Fig. 3 das erste Trägerband aus Fig. 1 mit aufgesetzten und an die Antennenanschlüsse
angeschlossenen Chipmodulen,
Fig. 4 in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zum Verbinden der Chipmodule
des zweiten Trägerbandes mit den Antennen des ersten Trägerbandes und
Fig. 5 eine Detailansicht V der Vorrichtung aus Fig. 4.
Fig. 1 zeigt ein erstes Trägerband 1, auf dem Spulen 2 als Antennen aufgebracht sind. Es
handelt sich um durch galvanisches Abscheiden hergestellte Antennen. Die Spulen 2 wie
sen zwei Anschlüsse 3 für ein Chipmodul auf.
Derartige Chipmodule 4 sind in Fig. 2 dargestellt. Sie sind dicht hintereinander auf einem
zweiten Trägerband 5 gehalten. Die Chipmodule sind durch einen vorgeschalteten Bond
prozeß in ein in Fig. 2 gezeigtes Chipgehäuse verpackt. Dieses Gehäuse weist zwei bereits
verzinnte Anschlußflächen 6 auf, deren Abstand mit den Anschlüssen der Rechteckspulen 2
korrespondiert.
Fig. 3 zeigt ein Trägerband 1 mit einer Rechteckspule 2, die bereits mit einem Chipmodul 4
komplettiert wurde. Das Chipmodul 4 wurde mit seinen Anschlußflächen 6 an die Anschlüs
se 3 angelötet.
Im folgenden wird das Herstellungsverfahren anhand der Fig. 4 und 5 näher erläutert.
Das erste Trägerband 1, welches die Antennenspulen 2 trägt, auf einer Antennenrohrolle 7
aufgerollt und wird von dieser abgespult und nach dem Verbindungsprozeß auf eine Anten
nenfertigrolle 8 wieder aufgewickelt.
Das zweite Trägerband 5, welches die Chipmodule 4 trägt, wird von einer Rolle 9 abgewic
kelt und auf einer zweiten Rolle 11 wieder aufgewickelt.
Zwischen der Antennenrohrolle 7 und der Antennenfertigrolle 8 ist eine Mitnahmeeinrichtung
20 vorgesehen. Diese Mitnahmeeinrichtung 20, die im Detail besser in Fig. 5 zu erkennen
ist, umfaßt eine Doppelschwinge 21, mit einem oberen Schwingenarm 22 und einem unte
ren Schwingenarm 23. Beide Schwingenarme sind über einen Kurbelantrieb, hier bestehend
aus vier Kurbein 24, angetrieben und führen hin und her gehende Bewegungen aus, die mit
der Geschwindigkeit des ersten Trägerbandes 1 synchronisiert sind. Beide Schwingenarme
22 und 23 tragen jeweils einen Fixierstempel 25 bzw. 26, wobei der obere Fixierstempel 25
als Crimpwerkzeug ausgebildet ist, während der untere Fixierstempel 26 das zugehörige
Gegenwerkzeug bildet. Unmittelbar vor den Fixierstempeln ist ein Umlenkkeil für das zweite
Trägerband 5 vorgesehen. Der Umlenkkeil 27 trägt eine scharte vordere Kante 28, an der
das zweite Trägerband 5 umgelenkt wird, so daß es sich von dem Chipmodul 4 ablöst.
Nachdem der Aufbau der Vorrichtung beschrieben wurde, wird nunmehr deren Funktionwei
se näher erläutert.
Das Antennenband 1, also das erste Trägerband, wird kontinuierlich von der Antennen
rohrolle 7 abgewickelt und auf die Antennenfertigrolle 8 aufgewickelt. Der Antrieb der Rollen
9 und 11 des zweiten Trägerbandes 5 erfolgt über einen Indexer, also diskontinuierlich. Wie
besonders gut aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird das die Chipmodule 4 tragende Trägerband 5
auf der Unterseite des Umlenkkeiles 27 zugeführt und zwar so, daß das Trägerband dem
Keil zugewandt ist, während die Chipmodule bereits zur Oberseite des ersten Trägerbandes
1 weisen. An der scharten Kante 28 erfolgt die Umlenkung des Trägerbandes 5, welches
sich somit von den Chipmodulen 4 ablöst. Die so abgelösten Chipmodule werden von dem
Fixierstempel 25 auf das Trägerband 1 angedrückt, welches von dem auf der Unterseite
angeordneten Fixierstempel 26 gestützt wird. Bei dem hier dargestellten, bevorzugten Aus
führungsbeispiel wird das Fixieren durch Ankleben des Chipmodules auf dem Trägerband
und durch gleichzeitiges Vercrimpen der Anschlüsse 6 der Chipmodule 4 mit den Anschlüssen
3 der Antennen 2 bewirkt. Das Verkleben wird hier auf einfache Weise dadurch erreicht,
daß auf der dem Trägerband 5 abgewandten Seite der Chipmodule thermisch aktivierbare
Klebefolien aufgebracht sind, die durch den beheizbaren Fixierstempel auf dem ersten Trä
gerband fixiert werden. Während des Klebe- und Crimpvorganges wird die Mitnahmeein
richtung 20, genauer deren Doppelschwinge 21, über die Kurbel 24 synchron und in gleicher
Geschwindigkeit mit dem Trägerband 1 mit bewegt, so daß zwischen Chipmodul 4 und Trä
gerband 1 keine Relativbewegung stattfindet. Nach erfolgtem Vercrimpen lösen sich die
Fixierstempel 25 und 26 von dem Trägerband 1 und werden über die Schwingarme 22 und
23 wieder in ihre Ausgangsposition zurückgebracht.
Die Synchronisierung zwischen der Mitnahmeeinrichtung 20 und dem Trägerband 1 kann
auf elektronischem Wege über Sensoren und nachgeschaltete elektrische Antriebe erfolgen.
Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform bevorzugt ist, ist es auch denkbar, das
Ankleben und das Vercrimpen in hintereinander geschalteten, separaten Stationen zu be
wirken. Da die Chipmodule bei dem Crimpvorgang aufgrund des vorangegangenen Klebe
vorganges bereits fixiert sind, kann beim Crimpvorgang gegebenenfalls auf ein mitlaufendes
Gegenwerkzeug verzichtet werden.
Claims (14)
1. Verfahren zum Verbinden von Mikrochipmodulen mit auf einem ersten Trägerband an
geordneten Antennen zum Herstellen eines Transponders, bei dem die Chipmodule auf
ein zweites Trägerband aufgebracht werden und beide Trägerbänder von der Rolle ab
gewickelt und übereinander gebracht werden, wobei die Chipmodule von dem zweiten
Trägerband abgelöst und auf eine vorbestimmte Stelle des ersten Trägerbandes aufge
setzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ablösen der Chipmodule (4) vom
zweiten Trägerband (5) dadurch erfolgt, daß das Trägerband (5) um eine Kante (28)
umgelenkt und im Bereich der Ablösestelle erwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkkante (28)
scharfkantig ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgelöste
Chipmodul (4) von einer Mitnahmeeinrichtung (20) übernommen wird, die das Chipmo
dul (4) auf das erste Trägerband (1) aufsetzt und die zumindest im Zeitpunkt des Aufset
zens das Chipmodul (4) synchron mit dem ersten Trägerband (1) mit bewegt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit
nahmeeinrichtung (20) eine über einen Kurbeltrieb (Kurbeln 24) angetriebene Schwinge
(21) mit einem Fixierstempel (25, 26) aufweist, in der das Chipmodul an dem ersten Trä
gerband (1) fixiert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Chipmodul (4) mittels des Fixierstempels (25) auf das erste Trägerband (1) aufgeklebt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Chipmodul (4) mittels des Fixierstempels (25) auf das erste Trägerband (1) aufgecrimpt
wird unter gleichzeitiger Herstellung der elektrischen Verbindung mit der Antenne (2).
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit
nahmeeinrichtung (20) eine Doppelschwinge (21) aufweist, mit beidseitig des ersten
Trägerbandes (1) paarweise angeordneten Fixierstempeln (25, 26).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit
nahmeeinrichtung zum synchronen Antreiben derselben mit dem ersten Trägerband
zeitweise verbindbar ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mit
nahmeeinrichtung durch eine Federeinrichtung wieder in ihre Ausgangsstellung zurück
bewegbar ist.
10. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit
einer Antennenrohrolle (7) und einer Antennenfertigrolle (8) und mit einer Rolle (9) für
das die Chipmodule aufweisende zweite Trägerband (5) und einer Rolle (11) zum Auf
wickeln des leeren zweiten Trägerbandes, mit einer zwischen der Antennenrohrolle (7)
und der Antennenfertigrolle (8) angeordneten Mitnahmeeinrichtung (20) für das jeweils
synchron auf das erste Trägerband (1) aufzusetzende Chipmodul (4), mit einer Um
lenkkante (28) für das zweite Trägerband (5) unmittelbar vor der Mitnahmeeinrichtung
(20), und mit einer Einrichtung zum Erwärmen des zweiten
Trägerbands (5).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahmeeinrichtung
(20) einen Fixierstempel (25) zum Aufkleben und/oder Aufcrimpen des Chipmoduls auf
das erste Trägerband (1) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnahme
einrichtung (20) eine über einen mit dem ersten Trägerband (1) synchron angetriebenen
Kurbeltrieb (Kurbeln 24) angetriebene Schwinge (21) aufweist, die den Fixierstempel
(25, 26) trägt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Fixierstempel (25, 26) beheizbar und als integrierter Klebe- und Crimpstempel ausgebil
det ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mitnahmeeinrichtung (20) als Doppelschwinge (21) ausgebildet ist und zwei paarweise
des ersten Trägerbandes (1) gegenüberliegende Fixierstempel (25, 26) aufweist.
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