DE4345610B4 - Verfahren zur Herstellung einer Hochfrequenz-Identifikationseinrichtung (HFID) - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Identifikationsetiketts das einen IC-Chip (32) und benachbart dazu eine HF-Antenne (32, 36) enthält, die auf einem Dünnschichtsubstrat angebracht und von einer Dünnschichtbatterie (38, 40) gespeist werden. Der Chip (32) beinhaltet ein System zum Codieren von Daten (178) bzgl. eines Artikels (oder einer Person) für die Speicherung oder den Transport und zum anschließenden Senden der Daten zu einer fernen Stelle bei Empfang von Abfragesignalen durch den Chip. Eine HF-Empfangsstufe empfängt Daten und gibt sie über eine Steuerlogik in einen Speicher. Eine mit dem Speicher verbundene HF-Empfangsstufe sendet die gespeicherten Daten zu einem Abfrager an einer entfernten Stelle. Zur Vermeidung von Fehlern wird der Chip mit gestreutem Spektrum betrieben. Eine Klebstoffbeschichtung an der Rückseite ermöglicht die Anbringung an einem Artikel. Chip (32), Batterie (38, 40) und HF-Antenne (34, 36) werden sämtlich hermetisch in mehreren Isolierschichten (40, 42) abgedichtet, deren Abmessungen die Größe des HFID-Etiketts bestimmen. Anwendungsgebiete sind Postversand, Fluglinien, Inventurablauf, Fertigungstechnik, Verkauf und dergleichen. Als Antennen kommen Monopol-, Dipol-, Doppeldipol-, kombinierte Dipol-Schleifantennen in Flachbauweise mit der Geometrie einer Dünnschichtbatterie in Betracht.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hochfrequenz-Identifikationseinrichtung (HFID). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Bauelementen, die sich in einem kleinen Gehäuse unterbringen lassen, das geringe bauliche Abmessungen aufweist, die den Abmessungen einer Briefmarke entsprechen oder noch kleiner sind.
- Auf dem Gebiet der Hochfrequenz-Identifikation (HFID) wurden gewisse Kommunikationssysteme entwickelt, die in relativ großen Gehäusen untergebracht waren, deren Abmessungen denjenigen einer Zigarettenschachtel oder eines Teils einer Zigarettenschachtel entsprachen. Diese Systeme wurden üblicherweise als Hybrid-Schaltungen ausgebildet. Beispielsweise wurden derartige relativ groß bemessene elektronische Einheiten an Eisenbahnwaggons befestigt, damit sie HF-Signale abstrahlten, die es ermöglichten, die Bewegungen der Waggons zu verfolgen.
- Andere, kleinere passive HFID-Zellen wurden für Transportzwecke entwickelt, um beispielsweise die Position von Kraftfahrzeugen zu überwachen. Solche Zellen beinhalten reflektierende Systeme derart, wie sie von der Firma Amtech Inc. in Dallas, Texas, hergestellt werden. Derartige reflektierende, passive HFID-Zellen modulieren die Impedanz einer Antenne und sind beim Betrieb ineffizient, weil sie beträchtliche Leistung für ihren Betrieb aufnehmen. Außerdem haben sie nur eine begrenzte Kapazität bei der Verarbeitung der Daten.
- Auf anderen Gebieten der Lokalisierung und Verfolgung von Gegenständen, beispielsweise im Postbereich oder bei der Handhabung und bei dem Transport von Luftfracht und -gepäck, haben sich Zellen der oben beschriebenen Art als nicht zweckdienlich erwiesen, da sie relativ umfangreich sind, teure HFID-Hybridschaltungen enthalten und insbesondere für Güter mit kleineren Abmessungen wie z. B. Briefe, Schiffsfrachtgüter und Luftfrachtgüter ungeeignet sind. Folglich wurde für solche Zwecke, also die Transportüberwachung, die Inventur von auf Lager gehaltenen Artikeln und dergleichen auf die Strichcode-Identifizierung sowie auf die optische Zeichenerfassung (OCR) zurückgegriffen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
- Allerdings sind die Strichcode-Identifizierung und das optische Zeichenlesen (OCR) arbeitsintensiv und machen es erforderlich, dass mehrere Arbeiter den Artikel und/oder die Strichcode-Lesegeräte handhaben, um die Strichcode zu erfassen, bevor der Artikel seinen Bestimmungsort erreicht. Außerdem sind die Kosten von Strichcode-Lesegeräten und optischen Zeichenlesegeräten hoch. Dies beschränkt den Einsatz der verwendeten Lesegeräte. Außerdem sind die Strichcode-Lesegeräte und optischen Zeichenlesegeräte nicht immer zuverlässig.
- Es gibt andere, technisch nicht-verwandte Bereiche, für die HFID-Etiketten entwickelt wurden, welche eine um einen Ferritkern gewickelte Spule beinhalten, und die von Hughes/IDI/Destron of Irvine entwickelt wurden, um (1) die Bewegungen von Vieh zu verfolgen und (2) einen Pflanzenbestand zu überwachen. Diese passiven HFID-Etiketten haben jedoch nur einen stark begrenzten Größenbereich in der Größenordnung von 9 Zoll, besitzen eine begrenzte Kapazität für die Datenverarbeitung und sind nicht programmierbar. Außerdem sind derartige Anhänger oder Etiketten in ihrer Leistungsfähigkeit begrenzt und arbeiten langsam.
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DE 4 212 808 A1 offenbart eine Antennenschaltung für eine kontaktlose, tragbare Speichervorrichtung, wobei die Antennenschaltung unter Verwendung einer elektromagnetischen Welle Signale mit einem externen Gerät austauscht und eine Spule mit einer Hauptspule, die ein auf einem Umfangsabschnitt eines Substrats der kontaktlosen, tragbaren Speichervorrichtung ausgebildetes spiralförmiges leitfähiges Muster hat, und mit einer Vielzahl von Anpassungsmustern, von denen jedes einen einer gewünschten Anzahl von Windungen der Hauptspule entsprechenden Bereich des leitfähigen Musters mit einem Ende der Hauptspule elektrisch verbindet, aufweist. -
US 4 615 959 A offenbart eine Dünnschichtbatterie mit großer Kapazität und hoher Spannungsstabilität. -
DE 35 17 575 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Ausweiskarte mit einem einen Kontaktbereich aufweisenden flächigen Träger, an dem ein IC-Baustein befestigt ist, wobei mehrere überwiegend aus einem Thermoplast, wie PVC, bestehende Schichten eines Schichtaufbaus unter Druck und Temperatur miteinander verschweißt werden und wobei der Träger mit dem IC-Baustein von einer Breitseite des Schichtaufbaus in aufeinander gerichtete Ausschnitte in den Schichten eingebracht und festgelegt wird. Der Träger wird mit dem IC-Baustein im kleiner als der Träger ausgebildeten Ausschnitt der obersten Deckschicht positioniert. Beim anschließenden Verschweißen unter Druck und Temperatur wird der Träger mit dem IC-Baustein voran durch den Ausschnitt der obersten Deckschicht hindurch in den Schichtaufbau und bis in einen in einer Inlett-Schicht vorgesehenen Ausschnitt in der Größe des Trägers eingepresst und eingebettet, bis die Kontakte an der Oberfläche des Trägers mit der Oberfläche der obersten Deckschicht abschließen oder geringfügig darunter liegen. Das Verfahren erfordert, eine exakte räumliche Ausrichtung des Trägers, des IC-Bausteins und der Deckschichten und ist daher mit einem hohen Fertigungsaufwand verbunden. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Miniatur-Hochfrequenz-Identifikations-Sendempfängers zur Verfügung zu stellen.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines neuen und verbesserten elektronischen Bauelements der oben genannten Art, welches auf umfangreiche Hybridschaltungen ebenso verzichten kann wie auf die oben erwähnten passiven HFID-Etiketten, Strichcodes, Strichcode-Lesegeräte, optische Zeichenlesegeräte oder ”saubere” Betriebsumgebungen.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines neuen und verbesserten elektronischen Bauelements der oben erläuterte Art, welches mit Hilfe von dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren zum Herstellen integrierter Schaltungen und zum Einkapseln solcher Schaltungen hergestellt werden kann.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines elektronischen Bauelements der oben beschriebenen Art, welches sich zuverlässig und wirtschaftlich mit hoher Bauelement-Ausbeute und gutem Preis/Leistungs-Verhältnis herstellen lässt.
- Außerdem soll durch die Erfindung ein Fertigungsverfahren angegeben werden, welches sich für die automatische Fertigung bei hoher Fertigungsgeschwindigkeit eignet.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung ist ferner ein verbessertes Herstellungsverfahren für die extrem rasche Produktfertigung, so dass die HFID-Bauelemente dem Kunden entweder in Band- oder Spulenform, in zusammengefalteter Fächer-Form oder in Form von Folien zugesendet werden können.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten HFID-Bauelements der oben beschriebenen Art, welches durch Verwendung einer HF-Spule und eines Kondensators und ohne Verwendung einer Batterie mit Strom versorgt werden kann. Ein solches Bauelement wird hier auch als ”passives” Bauelement bezeichnet. Der Begriff ”passiv” bezieht sich jedoch lediglich auf den Umstand, dass keine Batterie benötigt wird, während die elektrische Schaltung des IC-Chips in Wirklichkeit aktiv ist, wenn sie durch die HF-Spule und den Kondensator mit Strom versorgt wird.
- Durch die Erfindung wir ein Verfahren zu Herstellung einer verbesserten Hochfrequenz-Identifikationseinrichtung zur Verfügung gestellt. Die Größe einer mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Einrichtung liegt typischerweise in der Größenordnung von einigen Quadratzentimeter bei einer Dicke von 0,08, was nur geringfügig größer und dicker als eine Briefmarke ist.
- Die mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Einrichtung enthält in Kombination: ein integriertes Schaltungschip, welches in einem etwa 1 Quadratzoll (6–8 cm2) großen Gehäuse untergebracht ist und außerdem in einem biegesteifen Dünnschichtmaterial eingekapselt oder einlaminiert ist. Dieses Material kann außerdem eine rückseitige Klebstoffbeschichtung aufweisen, damit es außen an einem Gegenstand angebracht oder als Etikett an einem Gegenstand angebracht werden kann. Das IC-Chip beinhaltet einen Empfangsabschnitt zum Ansteuern einer Steuerlogik und eines Speichers zum Decodieren und zum Speichern von Eingangsinformation wie z. B. einer Identifikations-Nummer, dem Namen eines Gepäckstück-Besitzers, einem Ursprungsort, einer Gewichts- oder Größenangabe, einer Wegangabe, einer Zieladresse und dergleichen. Ein solcher Speicher enthält beispielsweise, jedoch nicht ausschließlich, PROMs, EPROMs, EEPROMs, SRAMs, DRAMs sowie ferroelektrische Speicherelemente. Das IC-Chip enthält außerdem einen Sendeabschnitt, mit dem diese Information an einen Abfrager als Antwort auf eine von einer Person kommenden Abfrage des IC-Chips gesendet wird. In einer zweckmäßigen geometrischen Anordnung und eingebaut in oder ausgebildet auf dem Dünnschichtmaterial befindet sich eine HF-Antenne in Nachbarschaft zu dem kleinen IC-Chip, wobei die Antenne im wesentlichen eine zweidimensionale Struktur aufweist, was im Hinblick auf die etwa 30 Mikrozoll betragende Dicke des gesamten Aufbaus vernachlässigbar ist.
- Mit dem IC-Chip ist eine Flachbatterie verbunden, die als Stromversorgung für das IC-Chip dient. Das IC-Chip beinhaltet außerdem eine Schaltung für den Schlummerbetrieb während des Transports und der Speicherung, um Energie zu sparen. Damit lässt sich beim Vorbereiten für den Versand, bei der Ankunft am Bestimmungsort und an Stellen während des Transports durch eine einzelne Bedienungsperson eine Eincodierung von Daten in das IC-Chip oder eine Abfrage des Chips in einfacher Weise dadurch vornehmen, dass dem Chip von einer entfernten Stelle aus Signale zugesendet werden, um das Chip ”aufzuwecken”, ohne dass irgendwelche Handarbeiten erforderlich sind.
- In einer bevorzugten Ausführungsform werden mit einem erfindungsgemäßen Verfahren als integrierte Schaltung ausgebildete Empfänger und Sender hergestellt, die in einer Betriebsart mit aufgeweitetem Spektrum und in dem Frequenzbereich von 200 MHz bis 10 GHz betrieben werden, wobei der Bereich von 800 MHz bis 8 GHz die größere Bedeutung hat. Dieser Betrieb hat die Wirkung, dass Fehler oder eine falsche Betätigung aufgrund externer Signalquellen und Störsignalquellen, Mehrwege-Signalverarbeitung und reflektierte Strahlung aus der Umgebung vermieden werden.
- Die Erfindung schafft außerdem ein neues Zusammenbau-Verfahren für die Fertigung des HFID-Bauelements.
- Allgemein gesprochen schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer HF-Identifikationseinrichtung, welche in Kombination aufweist: ein starres oder flexibles Dünnschicht-Trägerelement mit einem darauf angeordneten Chip einer integrierten Schaltung (IC) und einer in das IC-Chip integrierten oder benachbart zu dem IC-Chip in einem vorbestimmten Bereich des dünnen Trägerelements angeordneten Antenne; eine auf dem IC-Chip befindliche Einrichtung zum Empfangen und Codieren von Daten bezüglich eines zu speichernden oder zu versendenden Artikels; und eine auf dem Chip befindliche Einrichtung zum Lesen der gespeicherten Daten und zum Aussenden dieser Daten zu einer an einer entfernten Stelle befindlichen Bedienungsperson.
- Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein IC-Chip hergestellt, das in Reihe mit zwei Dünnschicht-Batterien geschaltet ist, wobei das IC-Chip und die Batterien zwischen einem Basiselement und einem Deckelement gelegen sind und von diesen geschützt werden. Das Basiselement und das Deckelement weisen auf ihnen ausgebildete leitende Muster auf, die elektrischen Verbindungen zwischen Batterien und IC-Chip darstellen. Außerdem ist das IC-Chip mit einer Antennenkopplung versehen.
- In einer speziellen Ausführungsform eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauelements ist eine Dünnschicht-Batterie mit dem IC-Chip verbunden, und eine auf dem Chip ausgebildete Schaltung ermöglicht es dem Chip, während des Transports und der Speicherung des Gegenstands in den Schlummerbetrieb und aus dem Schlummerbetrieb heraus umzuschalten, um Energie zu sparen. Außerdem werden der Empfänger- und der Sender-Abschnitt auf dem IC-Chip in einer Betriebsart mit aufgeweitetem Spektrum betrieben, um Fehler oder eine unrichtige Betätigung des Chips durch externe Signalquellen und von der Umgebung reflektierte Strahlung sowie aufgrund anderer Störquellen zu vermelden. Es wird ein Dünnschichtmaterial mit einer rückseitigen Klebstoffbeschichtung auf der Außenfläche geschaffen, damit das Element sicher an zu transportierenden und/oder zu lagernden Gegenständen befestigt werden kann. Auf Wunsch können die Antenne, die Batterie, ein Kondensator und ein Induktivität sämtlich monolithisch auf dem IC-Chip in jeder beliebigen Kombination ausgebildet werden.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet die Fertigung des Bauelements die Schritte: Einkapseln eines IC-Chips sowie einer oder mehrerer Batterien zwischen einem Basis- und einem Deckelement, auf denen Leitungsmuster ausgebildet sind, um die Batterien und das IC-Chip elektrisch zu verbinden.
- In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Antenne elektrisch mit dem IC-Chip verbunden, welches in Flip-Chip-Bauart mit einem elektrischen Kontakt auf dem Basiselement verbunden ist, um auf diese Weise einen elektrischen Serien-Pfad durch das IC-Chip zu bilden und das Chip mit Strom zu versorgen.
- Eine andere Ausführungsform des Fertigungsverfahrens gemäß der Erfindung umfasst die Bereitstellung eines Trägerelements mit einer auf deren Rückseite vorhandenen Klebstoffbeschichtung und das anschließende Anordnen einer Batterie und eines Kondensators auf diesem Trägerelement. Als nächstes werden ein Empfänger und ein Sender (Sende-Empfänger) als integriertes Schaltungs-Chip auf der Kombination aus Batterie und Kondensator angeordnet, woraufhin das IC-Chip, die Batterie und der Kondensator in einer oder mehreren Dünnschichten auf der Basis-Schicht eingekapselt werden. Eine HF-Antenne wird auf einer dieser zusätzlichen Schichten ausgebildet und elektrisch mit dem IC-Chip gekoppelt, wie es weiter unten im einzelnen ausgeführt ist.
- Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung näher erläutert: Es zeigen:
-
1 ein Flussdiagramm, welches die neuen Hauptverarbeitungsstationen und Fertigungsstufen bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fertigung veranschaulicht; -
2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer HFID-Baueinheit, die nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hergestellt ist, -
3 eine Draufsicht auf die leitenden Muster auf den Basis- und Deck-Elementen nach2 , wobei gestrichelte Linien die Lage des IC-Chips und der Batterien angeben, welche den Aufbau nach2 bilden, -
4A –4D Querschnittansichten entlang den Linien 4-4 in3 , wobei die vier (4) Hauptverarbeitungsschritte dargestellt sind, die beim Aufbau der HFID-Baueinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt werden, -
5A eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer alternativen Bauelement-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der das IC-Chip auf einem Parallelplatten-Kondensator gelagert ist, welcher seinerseits auf einer Batterie angeordnet ist, -
5B eine vergrößerte, perspektivische Teildarstellung des Aufbaus von Batterie/Kondensator/IC-Chip nach5A , -
6A –6E Querschnittansichten entlang der Linien 6-6 in5 , wobei die fünf (5) Hauptverarbeitungsschritte dargestellt sind, die für den Aufbau der HFID-Baueinheit nach5 durchgeführt werden, -
7 eine Querschnittansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, bei dem Batterie und Kondensator Seite an Seite auf einem Basiselement angeordnet sind, -
8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, wobei in perspektivischer Darstellung mit teilweise weggelassenen Teilen die fliegenförmige Kombination aus Batterie und Antenne dargestellt ist, bei der die Oberflächen der Batterie die Funktion der Antenne übernehmen, -
9 eine weitere alternative, passive Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit teilweise weggelassenen Teilen in perspektivischer Darstellung, wobei die Batterie völlig weggelassen ist und außerdem ein Kondensator periodisch von einer externen Quelle in einer unten näher zu beschreibenden Weise aufgeladen wird, um das IC-Chip mit Energie zu versorgen, und -
10 ein funktionelles Blockdiagramm der Haupt-Signalverarbeitungsstufen innerhalb des HFID-IC-Chips sowie der Abfrage-Einheit zum Abfragen des Chips. - Nach
1 beinhaltet der dargestellte Prozessablauf neun (9) Hauptverarbeitungsstationen oder Fertigungsstufen, die im Rahmen des Gesamtfertigungsverfahrens beim Aufbau der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorhanden sind, und die im einzelnen unten unter Bezugnahme auf die2 ,3 sowie4A –4D beschrieben werden. Zu Beginn wird auf einem Trägerelement in der Station10 ein Schaltungsmuster gebildet, und in einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei diesem Trägerelement um ein Polymer, beispielsweise um einen Polyesterfilm, der mit einem Barrierenschichtmaterial aus beispielsweise Polyethylen und/oder Polyvenylidenchlorid (PVDC) behandelt ist. Anschließend wird das Schaltungsmuster ausgehärtet, und in der Station10 wird ein leitendes Epoxymaterial aufgebracht, bevor auf dem Trägerelement in der Station14 ein IC-Chip aufgebracht wird. Als nächstes werden zwei (2) Batterien auf das Trägerelement aufgebracht, was in Station16 geschieht, woraufhin das Epoxy in der Station18 ausgehärtet wird. Alternativ können die Batterien in der Station16 entweder vertikal in elektrischer Reihen- oder Parallelschaltung angeordnet werden. - Beim nächsten Schritt wird in der Station
20 ein Versteifungsmaterial aufgebracht, bevor Epoxy für die hintere Batterie zugegeben wird und anschließend die Hälfte des Trägerelements umgeklappt wird, um den oberen Deckel zu bilden, wie für die Station22 angegeben ist. Das Epoxymaterial wird anschließend in der Station24 ausgehärtet, bevor ein abschließender Dichtungsschritt in der Stufe26 erfolgt, um die Baueinheit zu vervollständigen, wie es im nachhinein ausführlich erläutert ist. -
2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bauelements. Das HFID-Etikett enthält ein Trägerelement30 , auf dem ein eine integrierte Schaltung beinhaltendes Chip (IC-Chip)32 am nahen Ende des Elements30 aufgebracht wird, welche mit einer Dipol-Antenne verbunden wird, welche aus einem Paar leitender Streifen34 und36 besteht, die sich seitlich von dem Chip32 aus erstrecken. Diese leitenden Streifen34 und36 werden typischerweise durch Siebdruck auf die Oberseite des Trägerelements30 aufgebracht. Ein Paar rechteckig geformter Batterien38 und40 werden in der dargestellten Weise neben dem IC-Chip32 angeordnet, und werden außerdem auf der Oberseite des Trägerelements30 positioniert. Die zwei rechtwinkligen Batterien38 und40 sind elektrisch in Reihe geschaltet, um das IC-Chip32 in einer unten näher erläuterten Weise mit Strom zu versorgen. Das Bauelement oder die Baueinheit nach2 wird anschließend dadurch vervollständigt, dass ein äußeres oder oberes Deckelement42 umgeschlagen wird, welches mit den freiliegenden Kanten-Oberflächenabschnitten des Trägerelements30 abgedichtet wird, um auf diese Weise eine hermetisch abgedichtete und vervollständigte Baueinheit zu bilden. Wenn das Deckelement42 auf das Trägerelement30 gefaltet wird, bildet der Kontakt50 , der mit den Batterien38 und40 unter Verwendung eines leitenden Epoxyds verbunden wird, eine rückseitige elektrische Serienverbindung für die zwei Batterien38 und40 . Das IC-Chip32 beinhaltet Sender-, Speicher-, Steuer-Logik- und Empfänger-Stufen und wird von den beiden Batterien38 und40 während des Aussendens und des Empfangs von Daten zu einem bzw. von einem Abfrager mit Strom versorgt, um den Abfrager mit verschiedenen, oben angegebenen Informationen und Identifikations-Parametern bezüglich des Artikels, des Tieres oder der Person zu versorgen, an dem bzw. der das HFID-Etikett angebracht ist. -
3 zeigt in Draufsicht die Geometrie des Trägerelements30 und des Deckelements42 , die während des Anfangstadiums der Fertigung des HFID-Bauelements über eine Schnittlinie44 miteinander verbunden sind. Die Dipol-Antennen-Streifen34 und36 sind gemäß Darstellung auf jeder Seite des IC-Chips32 gelegen, und die beiden leitenden Streifen46 und48 dienen zum Verbinden der Oberseiten der Batterien38 und40 mit dem IC-Chip32 . Auf der nach oben weisenden Innenfläche der oberen Abdeckung42 befindet sich ein leitender Streifen50 , so dass beim Umfalten des Deckels42 um 180 Grad an der Schnittlinie44 dessen äußere Umgrenzung mit dem äußeren Rand54 des Trägerelements30 abgedichtet werden kann. Gleichzeitig wird der leitende Streifen50 durch leitendes Epoxy mit den Batterien38 und40 verbunden, wodurch die elektrische Serienschaltung vervollständigt wird, welche die beiden Batterien38 und40 miteinander in Serie schaltet und außerdem in die Serienschaltung einfügt, die mit dem IC-Chip32 über die beiden Leiter46 und48 gebildet wird. - Die
4A –4D sind Querschnittansichten mit in3 dargestellten Schnittlinien.4A zeigt im Querschnitt das IC-Chip32 , wie es auf das Trägerelement30 mit Hilfe eines Flecks leitenden Epoxymaterials56 aufgebondet ist. Der leitende Streifen48 ist im Querschnitt auf der Oberseite des Trägerelements30 dargestellt, wobei diese Figur im allgemeinen den Fertigungsstationen10 ,12 und14 nach1 entspricht. - Gemäß
4B wird die Batterie40 ausgerichtet angeordnet, wie es oben in Verbindung mit2 erläutert wurde. Auf der rechten Seite ist sie mit der Oberseite des leitenden Streifens48 durch einen Fleck leitenden Epoxys verbunden, welches auf die Oberseite des leitenden Streifens48 aufgebracht wird, wobei hierfür in der Figur jedoch kein Bezugszeichen vorgesehen ist.4B entspricht den Stationen16 und18 nach1 . - Gemäß
4C wird gemäß Darstellung ein Versteifungsmaterial58 auf die Oberseite und die Seitenflächen des IC-Chips32 aufgebracht. Bei dem Versteifungsmaterial handelt es sich vorzugsweise um Isolierstoff, beispielsweise um ”globtop”-Epoxy, um einen gewünschten Grad an Steifigkeit für die fertige Baueinheit zu erreichen.4C entspricht damit der Station20 in1 . - Als nächstes wird ein Fleck leitenden Epoxyds auf jedes Ende des leitenden Streifens
50 aufgebracht, und dann wird das Deckschicht-Material mit dem darauf befindlichen leitenden Epoxy auf die Batterien38 und40 und das Trägerelement30 gefaltet, um eine Aushärtung und eine Heißversiegelung und mithin eine Vervollständigung der Abdichtung der Baueinheit in der in4D dargestellten Form zu erreichen. Diese Figur entspricht mithin den übrigen Stationen22 ,24 und26 in1 . -
5A und5B zeigen in perspektivischer Ansicht eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, bei der das HFID-Bauelement die Kombination aus einer Batterie60 und einem Kondensator62 enthält, die unterhalb eines IC-Chips64 angeordnet sind, wobei der Batteriekörper60 in direktem Kontakt mit der Oberseite66 eines Trägerelements68 steht. Damit befindet sich der aus parallelen Platten gebildete Kondensator62 unmittelbar an der Oberseite des Batteriekörpers60 und an der Bodenfläche des IC-Chips64 . Um die Herstellung der elektrischen Kontakte zu dem Kondensator62 bzw. zu der Batterie60 zu erleichtern, ist eine freiliegende Kondensator-Bodenplatte65 auf der linken Seite dieses Aufbaus freigelassen, während auf der rechten Seite des Batterie-Kondensator-Chip-Aufbaus gemäß den5A und5B ein freier Platz auf der unteren Batterie-Platte67 vorgesehen ist. Mehrere Antennenleitungen70 ,72 ,74 und76 bilden Dipol-Antennen, die mit entgegengesetzten Ecken des IC-Chips64 in einer etwa X-förmigen Form verbunden sind und sich gemäß Darstellung von dem IC-Chip64 aus zu den vier Ecken der HFID-Baueinheit erstrecken. Zum hermetischen Abdichten sämtlicher vorerwähnten Elemente der Baueinheit zwischen den Trägerelementen68 und einer oberen Polymer-Abdeckung77 wird diese gemäß Darstellung dichtend aufgebracht. -
6A –6E zeigen Querschnitte gemäß5A , wobei das Basis-Ausgangsmaterial eine erste oder Basis-Polymerschicht78 enthält, die z. B. aus Polyester oder Polyethylen besteht, welches mit einem relativ undurchlässigen Material wie PVDC laminiert ist. Die Basisschicht78 ist an ihrer Unterseite mit einem geeigneten Klebstofffilm überzogen, der bei der Verwendung des Bauelements zum Anbringen an einem Körper dient. Die Batterie-Verbindung und -Anbringung erfolgt auf der Oberseite der Basisschicht78 unter Verwendung lediglich eines Flecks leitenden Epoxyds94 (6B ) zwischen der Batterie60 und dem Kondensator62 und außerdem zwischen dem Kondensator62 und dem IC-Chip64 . - Gemäß
6B wird eine Dünnschichtbatterie aus zwei parallelen Platten84 und86 auf der Basisschicht78 angeordnet. Als nächstes wird ein Kondensator, der aus parallelen Platten90 und92 besteht, mit Druck auf die Batterieschicht84 aufgesetzt, wobei ebenfalls ein leitender Epoxy-Film verwendet wird. Die Bodenplatte92 des Kondensators62 ist in ihrer seitlichen Erstreckung etwas größer als die obere Kondensatorplatte90 , um die notwendige elektrische Verbindung der Batterie60 und des Kondensators62 mit dem IC-Chip96 , welches dem IC-Chip64 in den5A und5B entspricht, zu erleichtern. Das integrierte Schaltungschip96 wird dann mit Druck oben auf die Kondensatorplatte90 unter Verwendung eines leitenden Epoxyds98 aufgebracht, um auf diese Weise eine elektrische Verbindung zwischen der dünnen leitenden Schicht98 und dem IC-Chip96 zu schaffen. Die Bodenfläche des HF-IC-Chips96 wird metallisiert, um diese letztgenannte Verbindung zu erleichtern. Außerdem wird in diesem Stadium des Fertigungsprozesses möglicherweise ein Erwärmungsschritt zum Aushärten des Epoxyds oder eine Metallisierungs-Warmbehandlung eingefügt, um die Abdichtung zwischen den verschiedenen übereinander gestapelten Schichten zu verbessern. - Gemäß
6C wird nun eine zweite, vorgefertigte Isolierschicht100 über den Stapel aus Batterie/Kondensator/Chip in der dargestellten Geometrie aufgelegt, wobei die Isolierschicht Öffnungen102 ,104 ,110 und112 in sich aufweist, um ein leitendes Polymermaterial aufzunehmen, wie es im folgenden für die nachfolgende Prozessstufe erläutert wird. Die vorgefertigten Löcher102 ,104 ,110 und112 in der zweiten Polymerschicht100 werden ausgerichtet mit dem Batteriekontakt, dem Kontakt des Kondensators und den Kontakten oben auf dem HF-IC-Chip96 . Die zweite Polymerschicht wird dann unter Verwendung von beispielsweise einem herkömmlichen Erwärmungs- oder Klebeschritt mit der Polymer-Basisschicht78 versiegelt. - Gemäß
6D wird ein leitendes Polymermaterial108 in die Öffnungen102 und104 in den unteren Bereichen der zweiten Polymerschicht100 eingebracht und bis zu den oberen Öffnungen110 und112 der zweiten Polymerschicht100 hochgezogen, um einen elektrischen Kontakt herzustellen, wie es auf der Oberseite des HF-IC-Chips96 dargestellt ist. Das geformte leitende Epoxymaterial108 kann auch unter Verwendung eines Presswerkzeugs oder durch Seiden-Siebdruck hergestellt werden, und es wird gemäß Darstellung auf die Oberseite der zweiten Polymerschicht100 aufgebracht. Das leitende Epoxymaterial108 bildet die innerste Zone der Antennenstruktur, die sich von dem IC-Chip96 aus in Doppel-Dipol-Geometrie erstreckt, wie es zuvor unter Bezugnahme auf die5A und5B beschrieben wurde. Allerdings befindet sich diese komplette Antennengeometrie gemäß5A außerhalb der seitlichen Grenzen der klein bemessenen Querschnittansichten nach den6A –6E . An dieser Stelle des Fertigungsprozesses kann ein Epoxy-Aushärtungs-Erwärmungsschritt wahlweise eingelegt werden. - Gemäß
6E wird eine dritte isolierende Polymerschicht114 auf die Oberseite der zweiten Polymerschicht100 aufgebracht, die in der Zeichnung dargestellte Geometrie aufweist und sich weiter über die freiliegenden Oberseiten des leitenden Epoxy-Polymers108 des HF-Antennenmaterials erstreckt. Diese dritte Polymerschicht114 wird dann mit der zweiten Polymerschicht100 unter Anwendung entweder von Wärme oder einer Klebstoffbehandlung versiegelt, wobei diese ober Polymerschicht114 eine abschließende hermetische Abdichtung für das vollständige Bauelement bildet, welches in6E im Querschnitt dargestellt ist. - Nachdem das in
6E dargestellte Bauelement fertiggestellt ist, wird eine große Anzahl derartiger fertiger Bauelemente auf einer (nicht dargestellten) Aufwickelspule gespeichert, die lange Streife aus drei Polymerfilmen78 ,100 und114 enthält, die eine entsprechend große Anzahl von Bauelementen gemäß6E aufnehmen und tragen. In vorteilhafter Weise macht dieses neue Merkmal den vorliegenden Fertigungsprozess nicht nur geeignet für die automatische Hochgeschwindigkeitsfertigung, sondern macht den Fertigungsprozess auch geeignet für die Hochgeschwindigkeits-Produktanwendung, da zahlreiche solcher HFID-Bauelemente in einfacher Weise an den Kunden in Form eines herkömmlichen aufgespulten Bandes ausgeliefert werden können. Zahlreiche solche Bauelemente können auf einer Spule eines durchgehenden Bandes aufgenommen werden, so dass der Anwender lediglich ein Bauelement für die Anbringung an einem Artikel abschneiden muss. Alternativ können die Bauelemente natürlich auch in Form großer Bögen gefertigt und versendet werden, wobei die Bögen kundenspezifisch zugeschnitten sind. - Nach
7 gibt es noch eine weitere, zweite alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, bei dem die elektrische Verbindung für eine Batterie118 und einem Kondensator120 mit dem IC-Chip96 dadurch vorgesehen wird, dass die Batterie118 und der Kondensator120 in der koplanaren Anordnung auf der Oberfläche der Polymer-Basisschicht78 angeordnet werden. Die Bodenplatte der Batterie118 wird über eine leitende Epoxyschicht128 mit der Oberseite des IC-Chips96 verbunden, während die Bodenplatte des Parallelplatten-Kondensators120 über eine leitende Epoxyschicht128 mit der Oberseite des IC-Chips96 verbunden wird. Gemäß Darstellung ist ein kleiner Raum126 vorgesehen, um die Batterie118 elektrisch von dem Kondensator120 zu isolieren. Außerdem erstreckt sich bei dieser Ausführungsform das leitende Material128 gemäß Darstellung zwischen der linksseitigen Öffnung130 innerhalb der Polymer-Zwischenschicht100 und einer unteren Öffnung132 innerhalb der Polymer-Zwischenschicht100 . In ähnlicher Weise, wie es oben in bezug auf6A –6E erläutert wurde, wird dann die dritte, äußere Polymerschicht114 so aufgebracht, dass sie sich über die Oberseite der Polymer-Zwischenschicht100 in der dargestellten Geometrie erstreckt. Außerdem verbindet das leitende Polymermaterial128 die Schaltung mit der kreuzförmigen Antennenstruktur gemäß7 , und die Antenne nach7 wird innerhalb der Baueinheit gemäß4 durch die drei Polymerschichten78 ,100 und114 hermetisch abgedichtet. - Gemäß
8 , die in perspektivischer Darstellung eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bei der ein IC-Chip138 zentral auf der Oberseite eines Trägerelements140 angeordnet und elektrisch mit zwei dreieckförmig gestalteten Batterien142 und144 verbunden ist, die ebenfalls auf der Oberseite des Trägerelements140 liegen. Die Batterien142 und144 sind in Reihe mit dem IC-Chip138 geschaltet, und über die Oberseiten der beiden Batterien142 und144 sowie des IC-Chips138 ist unter Verwendung der vorerwähnten Verarbeitungsschritte ein schützendes Abdeckelement146 abdichtend aufgebracht. - Bei dieser vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements dienen die gesamten äußeren Flächen der zwei Batterien
142 und144 als eine ”Fliegen”-Antennenstruktur für die HFID-Baueinheit. Außerdem sind die Batterien142 und144 in Reihe mit dem IC-Chip138 geschaltet, um in der vorerwähnten Weise eine Versorgungsspannung für das IC-Chip bereitzustellen. Außerdem minimiert die doppelte Verwendung der Batterien als Stromversorgung und als Antennenstruktur die Anzahl von Kontakten, die für das IC-Chip138 erforderlich sind. - Nunmehr bezugnehmend auf eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäß hergestellten Bauelements, die perspektivisch in
9 dargestellt ist, wird dieses Bauelement als passives oder batterieloses Bauelement bezeichnet, da es in sich keine Batterie aufnimmt und statt dessen eine Kondensatorstruktur aufweist, die als Komponente148 bezeichnet ist und sich unterhalb des IC-Chips150 befindet, um dem Chip150 nach Neuauflade-Perioden des Kondensators148 durch (nicht dargestellte) herkömmliche HF-Ladeschaltungen auf dem IC-Chip150 , die von einer entfernten Quelle aus gespeist werden, Betriebsspannung zuzuführen. Das in9 dargestellte Bauelement enthält eine erste Schleifenantenne152 zum Empfangen von HF-Ladesignalen für den Kondensator148 , und enthält eine weitere Dipolantenne, die durch leitende Streifen154 und156 angedeutet ist, und die zum Empfangen und Senden von Daten zu und von dem IC-Chip150 dient. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen, sind der Kondensator148 und das IC-Chip150 zwischen einem Basis-Abdeckelement157 und einem oberen Abdeckelement158 mit der dargestellten Geometrie aufgenommen und hermetisch abgedichtet. - Gemäß
10 definiert der rechtwinklige äußere Umriss160 dieser Figur den aktiven Bereich des integrierten Schaltungschips (z. B.138 ,150 etc.), innerhalb dessen der neue IC-Sende-Empfänger unter Verwendung von MOS-Planartechnologie gemäß dem Stand der Technik ausgebildet ist. Diese MOS-Planartechnologie ist an sich bekannt und soll hier nicht näher erläutert werden. Innerhalb des aktiven Chipbereichs160 sind vorgesehen: eine HF-Empfangsstufe162 und eine HF-Senderstufe164 , die beide über eine gemeinsame Leitung oder Verbindung166 mit einer außerhalb des Chips befindlichen Antenne168 praktisch beliebiger Ausgestaltung verbunden sind. Eine Schlummer-Wecker-Schaltung170 ist ebenfalls über eine Leitung171 an die Antenne178 angeschlossen und arbeitet ansprechend auf Signale, die von der Antenne168 empfangen werden, um die benötigte übrige Schaltung und Schaltungsstufen des IC-Chips160 zu aktivieren, die unten erläutert werden. - Der Empfänger
162 ist über eine Leitung172 mit einer Steuerlogik-Stufe174 verbunden, und eine erste Ausgangsleitung176 von der Steuerlogik-Stufe164 führt als Eingang zu der Speicherstufe178 . Die zurückkehrende Ausgangsleitung160 von der Speicherstufe178 stellt eine Rückverbindung zu der Steuerlogik-Stufe174 dar, und eine zweite Ausgangsleitung182 von der Steuerlogik-Stufe174 dient als zweiter Eingang für den Sender164 , um gespeicherte Daten über die Steuerlogik-Stufe174 dem Sender164 zuzuführen. In einem Datencodierbetrieb werden empfangene Daten betreffend eine ID-Zahl, einen Namen, einen Weg, eine Zieladresse, eine Größe, ein Gewicht oder dergleichen, über den Empfänger162 und über die Steuerlogikstufe174 verarbeitet und codiert in der Speicherstufe178 gespeichert. - Der Einsatzbereich eines mit einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten HFID-Bauelements ist äußerst umfassend. Ohne Beschränkung seien hier als Beispiel angegeben: Lufttransportgüter (Gepäck, Fracht und Post); Paketdienst (Postdienst, privater Paketdienst); allgemeiner Postdienst; Fertigungstechnik, Inventurbereich; Personalsicherheit und Personal-Überwachung und dergleichen.
Claims (17)
- Verfahren zur Herstellung eines Miniatur-Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängers, aufweisend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Trägerelements (
30 ) und eines Deckelements (42 ), die entlang einer Schnittlinie (44 ) miteinander verbunden sind; b) Versehen einer integrierten Schaltung (32 ) mit einer Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfänger-Schaltung, die direkt auf eine Oberfläche des ersten Trägerelementes (30 ) montiert wird; c) Montieren einer Hochfrequenzantenne (34 ,36 ) direkt auf die Oberfläche des ersten Trägerelementes (30 ), wobei die Hochfrequenzantenne (34 ,36 ) durch einen elektrisch leitfähigen Kleber direkt auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes (30 ) befestigt wird; d) Umschlagen des Deckelements (42 ) entlang der Schnittlinie (44 ) auf das erste Trägerelement (30 ) und e) Verbinden des Deckelements (42 ) direkt mit dem ersten Trägerelement (30 ) an einer gemeinsamen Umfangslinie, so daß das Deckelement (42 ) und das erste Trägerelement (30 ) die integrierte Schaltung (32 ) versiegelnd einschließen. - Verfahren nach Anspruch 1, wobei als Deckelement (
42 ) ein zweites Trägerelement verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend die Schritte: a) Anbringen einer Batterie (
38 ,40 ) direkt auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes (30 ), b) wobei die Batterie (38 ,40 ) elektrisch mit der integrierten Schaltung (32 ) verbunden wird. - Verfahren nach Anspruch 3, wobei als Batterie (
38 ,40 ) eine Dünnschichtbatterie verwendet wird, - Verfahren nach Anspruch 3, ferner aufweisend die Schritte: a) Anbringen einer ersten Batterie (
38 ) direkt auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes (30 ), wobei die erste Batterie (38 ) elektrisch mit der integrierten Schaltung (32 ) verbunden wird; b) Anordnen einer zweiten Batterie (40 ) direkt auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes, wobei die zweite Batterie elektrisch mit der integrierten Schaltung (32 ) verbunden wird; und c) Anbringen eines leitfähigen Streifens (50 ) auf der Oberfläche des zweiten Trägerelementes (42 ), um sowohl die erste Batterie (38 ) als auch die zweite Batterie (40 ) zu kontaktieren, um so die erste und die zweite Batterie in Reihe zu schalten. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Sendeempfänger eine Dicke aufweist, die nicht größer als 0,8 mm ist.
- Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 6, wobei als jedes der Trägerelemente (
30 ,42 ) ein Polymerfilm verwendet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 3, 4, 5 oder 7, wobei das erste Trägerelement (
30 ) mit einem Barrierenschichtmaterial laminiert wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 oder 8, wobei jedes Trägerelement (
30 ,42 ) flexibel ist. - Verfahren zur Herstellung eines Miniatur-Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängers, aufweisend die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Trägerelements (
78 ,157 ) und eines Deckelements (114 ,158 ), die entlang einer Schnittlinie miteinander verbunden sind; b) Anbringen eines Kondensators (120 ,148 ) direkt auf einer Oberfläche (124 ) des ersten Trägerelementes; c) Anbringen einer integrierten Schaltung (96 ,150 ) direkt auf dem Kondensator, so daß der Kondensator zwischen der integrierten Schaltung und dem ersten Trägerelement ist, wobei die integrierte Schaltung eine Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfangsschaltung aufweist; d) Umschlagen des Deckelements (114 ) entlang der Schnittlinie auf das erste Trägerelement (78 ,157 ) und e) Verbinden des Deckelements (114 ,158 ) direkt mit dem ersten Trägerelement (78 ,157 ) an einer gemeinsamen Umfangslinie, so daß das Deckelement (114 ,158 ) und das erste Trägerelement (78 ,157 ) den Kondensator (120 ,148 ) und die integrierte Schaltung (96 ,150 ) versiegelnd einschließen. - Verfahren nach Anspruch 10, wobei als Abdeckung ein zweites Trägerelement (
158 ) verwendet wird. - Verfahren nach Anspruch 10, ferner aufweisend den Schritt: Anbringen einer Antenne (
70 ,76 ) auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes, die elektrisch mit der integrierten Schaltung verbunden wird. - Verfahren zur Herstellung eines Miniatur-Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängers, aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Trägerelements (
78 ) und eines Deckelements (114 ), die entlang einer Schnittlinie miteinander verbunden sind; b) Anbringen einer Batterie (60 ) direkt auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes; c) Anbringen eines Kondensators (62 ) direkt auf der Batterie, wobei der Kondensator zwischen der Batterie und dem ersten Trägerelement angeordnet wird; d) Anbringen einer integrierten Schaltung (64 ) direkt auf dem Kondensator, so daß der Kondensator zwischen der integrierten Schaltung und der Batterie angeordnet ist, wobei die integrierte Schaltung eine Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängerschaltung aufweist; e) Umschlagen des Deckelements (114 ) entlang der Schnittlinie auf das erste Trägerelement (78 ) und f) Verbinden des Deckelements (114 ) direkt mit dem ersten Trägerelement (78 ) an einer gemeinsamen Umfangslinie, so daß das Deckelement (114 ) und das erste Trägerelement (78 ) den Kondensator und die integrierte Schaltung versiegelnd einschließen. - Verfahren nach Anspruch 13, wobei als Abdeckung ein zweites Trägerelement verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, ferner aufweisend den Schritt: Anbringen einer Antenne (
70 –76 ) auf der Oberfläche des ersten Trägerelementes, die elektrisch mit der integrierten Schaltung verbunden wird. - Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängers, aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen eines Trägerelements (
140 ); b) Anbringen einer ersten Batterie (142 ) und einer zweiten Batterie (144 ) auf dem Trägerelement, c) wobei jede Batterie annähernd als ein flaches Dreieck geformt ist, d) wobei jedes der beiden Dreiecke einen Scheitelpunkt aufweist, der dem Scheitelpunkt des anderen Dreieckes benachbart ist, so daß die beiden Batterien eine ”Bow-Tie”-Antenne bilden; und e) Anordnen einer HFID-Sendeempfänger-Schaltung (138 ) auf dem Trägerelement und elektrisches Verbinden der HFID-Sendeempfänger-Schaltung (138 ) mit jeder der beiden Batterien, so daß die beiden Batterien als eine ”Bow-Tie”-Hochfrequenzantenne für die HFID-Sendeempfänger-Schaltung fungieren. - Verfahren zur Herstellung eines Hochfrequenz-Identifikations-Sendeempfängers, aufweisend die Schritte: a) Bereitstellen eines flachen Substrats (
140 ); b) Befestigen einer HFID-Sendeempfänger-Schaltung (150 ) auf dem Substrat; c) Befestigen einer Rahmenantenne (152 ) auf dem Substrat und elektrisches Verbinden der Rahmenantenne (152 ) mit der HFID-Sendeempfänger-Schaltung, wobei die Rahmenantenne co-planar zu dem Substrat orientiert ist; und d) Befestigen einer Dipol-Antenne (154 ,156 ) auf dem Substrat und elektrisches Verbinden der Dipol-Antenne (154 ,156 ) mit der HFID-Sendeempfänger-Schaltung, wobei die Dipol-Antenne co-planar zum Substrat orientiert ist.
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