CN111448572A - 生产射频识别应答器的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

生产布置在承载基材上的RFID应答器(400)的方法和装置，包括：提供第一基材(100)，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件通过导电图案形成；提供第二基材(200)，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含IC(202)和耦联至IC的至少一个接触垫(201)，且优选沿着第二基材的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和通过将所述第一和第二基材放置在一起而将第一基材上的天线元件(101)电连接至第二基材上的至少一个接触垫，由此将所述天线元件置于与所述至少一个接触垫机械接触，和将接触垫加热至至少等于所述至少接触垫的特征熔点的温度，由此将天线元件电连接至所述至少一个接触垫。

Description

生产射频识别应答器的方法和装置
技术领域
本发明涉及生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器的卷-对-卷方法，和生产这样的RFID应答器的装置。
背景技术
近年来，已经开发了生产印刷电子产品的新方法，其允许在基材(比如纸张和塑料)上形成导电图案，避免了在印刷电路板(PCB)的丝网印刷中使用的蚀刻等问题。这样的新方法例如在WO2013/113995、WO2016/189446、WO2009/135985和WO2008/006941中得到了讨论。
印刷电子产品的一种常见用途是作为标签中的集成插入物(inserts)，例如所谓的智能标签或标牌(tag)。智能标签/标牌是例如被布置在常规印刷编码标签下的扁平式配置的应答器，其包括芯片和天线。标签/标牌通常由纸、织物或塑料制成，并且通常以纸卷形式制备，其中RFID嵌体层压在用于特殊设计的打印机单元的标签介质和卷起的载体之间。智能标签具有优于常规条形码标签的优点，比如更大的数据容量，在直接视线范围之外读取和/或写入的可能性，以及一次读取多个标签或标牌的能力。
还已知的是将RFID标签直接引入至包装材料中，以形成所谓的智能包装产品。
然而，尽管在印刷电子产品的生产方面取得了进展，但是智能标签/标牌/包装的生产仍是麻烦且昂贵的。
常规RFID/智能标签生产方法使用单独的设备生产RFID天线、将微芯片组装在天线上和将RFID嵌体转化为RFID标签/标牌形式。此外，取决于标牌/标签的构造，一些步骤可为复杂且费时的，比如将IC连接至天线，这一般需要非常高的精度。智能包装产品的制造中经历了类似的问题。
因此，形成布置在承载基材上的RFID应答器(比如RFID标签/标牌和智能包装产品)的整个过程目前非常昂贵，并且需要大量单独的设备生产天线、嵌体和最终标签/包装，这产生了对大量的资本支出和占地空间的需求。所使用的许多不同步骤也使生产难以有效控制，并且还导致复杂的生产设置和处理。此外，还需要大型的在制品(work-in-progress，半成品)存储，并且总交货期很长。
因此需要更有效生产承载基材上的RFID应答器的方法和装置。特别地，需要简化和/或加速IC至天线的连接。
发明内容
因此，本发明的目标是提供生产在承载基材上的RFID应答器(比如RFID标牌或标签或智能包装产品)的方法和装置，其至少部分解决了一个或多个上述需求。
该目标通过根据所附权利要求的方法和生产系统获得。
根据本发明的第一方面，提供生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器的方法，包括：
提供第一基材，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件通过导电图案形成；
提供第二基材，第二基材具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)和至少一个耦联至IC的接触垫，且优选沿着第二基材的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和
通过以下方式将第一基材上的天线元件电连接至第二基材上的至少一个接触垫：
将所述第一和第二基材放置在一起，由此将所述天线元件置于与所述至少一个接触垫机械接触，和
将接触垫加热至至少等于所述至少接触垫的特征熔点的温度，由此将天线元件电连接至所述至少一个接触垫。
将天线元件电连接至至少一个接触垫使得天线元件变为与集成电路电连接且可运行地连接，所述集成电路与接触垫电连接。“可运行地连接”在此意指天线元件可作为用于集成电路的天线运行。
“特征熔点”在此意指所讨论的材料开始表现为或多或少粘稠的液体的温度。如果材料在明确的温度开始熔化，那么该温度就是特征熔点。如果材料是复合物(其中两种或更多种成分在不同的颗粒中和/或甚至在单个颗粒中保持分离)，特征熔点是对来自多个融化的颗粒的熔体内的内聚(cohesion)的产生具有主要的影响的成分熔化的温度。如果传导材料在组成上是均匀的并且仅由一种具有明确确定的熔化温度的金属或合金组成，特征熔点就是该金属或合金的熔化温度。特征熔点应当优选为足够低的以使得集成电路以及第一和第二基材在加热期间不被损坏。典型地，特征熔点低于300℃，且优选低于200℃，例如为100℃至200℃。
第二基材上的接触垫可由包括锡和铋的合金制得。这样的材料可被快速熔化和固化，并且通常具有特别适合于本发明的特征熔点。
根据一个实施方式，天线元件也由熔点处于或低于所述特征熔点的材料制得。例如，天线元件还可由包括锡和铋的合金制得。由此，将接触垫和天线元件焊接在一起变得甚至更快且更容易。
因此，将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度引起传导材料的熔化和固体化(solidification)。这本身就可足以形成接触垫。然而，该方法还可包括向被加热的传导材料施加压力的步骤。该压力优选在加热之后相对不久施加，使得材料仍保持为熔化或几乎熔化的状态。由此，良好的附着性和电导率的良好连续性会得到确保。
应注意整个接触垫不必需被加热至至少等于特征熔点的温度。可仅一部分接触垫被加热至这样的温度。
本发明基于这样的认识：将天线连接至集成电路可在几个简单且快速的步骤中通过将卷对卷技术与热致附接工艺组合而实施。对该方法的速度和简便性产生贡献的一个因素在于将天线可运行地连接至IC的步骤可用相对低的精度实施，可接受的公差典型地为±0.5mm。通过对比，使用拾取-和-放置机将IC安装至天线通常必须以非常高的精度进行，典型的公差要求为约+/-50微米。
该方法易于与许多现有生产线集成，尤其是生产包装产品的生产线，原因在于这样的生产线中典型使用的设备。此外，因为RFID条带现在可在接近以及就在将标签/标牌施加至例如包装之前或在产品的形成中连接至天线元件，所以包装或产品生产商获得了对该过程更多的控制。因此，本发明的方法和装置可例如被布置为包装线、转化线的组成部分，或甚至被布置在模切单元中。
将接触垫以此方式连接至天线元件也是非常快速的。可实现ms时间尺度的连接，比如1-500ms。
本发明的进一步优点在于RFID条带可被布置为在第二基材上彼此非常接近。这使得生产这样的包括多个RFID条带的基材非常快速和高效。例如，集成电路在组装期间仅需要被移动非常有限的距离，例如用拾取-和-放置设备，并且拾取-和-放置臂仅需要移动非常短的距离。还有，同样的RFID条带，和同样的承载该条带的第二基材，可用于许多不同应用，例如用于不同类型的天线、不同的RFID应答器产品等。这使得生产承载RFID条带的第二基材更高效，因为仅一种或几种类型就可用于多种产品和应用。此外，其使得非常高效的生产RFID应答器的组装方法成为可能，其中可使用承载条带的第二基材的长期运行而不需要用于产品转化等的组装装置的停止和调整。
此外，本发明的概念允许非常高效的生产步骤的分离，并且因此使得能够更高效地使用制造装置和设备。例如，承载RFID条带的第二基材的制造可远离实际标签、包装等的生产而进行。这可例如在电子产品分包商处实施，例如在亚洲。因为承载RFID条带的第二基材可以非常轻的重量制备，其运输简单且便宜，甚至是长距离运输。承载RFID条带的第二基材可随后被发送(forwarded)至包装装置等，其中天线元件可被提供至基材上用于形成标签、包装等，例如通过直接印刷天线元件，并且其中可以由此公开的方式用天线元件组装RFID条带。
第一和第二基材可以片材和/或幅材的形式提供。在一系列(line)实施方式中，至少第二基材为幅材，并且以第二基材幅材的卷的形式提供。
在一个实施方式中，第一基材也是幅材，作为第一基材幅材的卷提供，并且该方法和布置是卷-对卷工艺，其中在一端提供输入卷并且在另一端接收输出卷。由此，该方法非常适合于全自动生产。在这样的方法中，方法/装置还优选包括在重新卷绕工作站中将经组装的幅材重新卷绕在第三卷上。
卷-对-卷工艺非常适合于生产布置在用于形成RFID标签或RFID标牌的承载基材上的RFID应答器。
替代地，第一基材可形成包装材料，并且其中布置在承载基材上的RFID应答器形成用于智能包装产品的包装坯料。这也可在卷-对-卷工艺中实现，但也可以替代地在片-对-片工艺中或在卷-对-片工艺中实现。因此，为了生产智能包装产品，天线元件可直接提供在包装材料(以片材或幅材的形式)上，并且RFID条带可连接至天线元件，例如在包装转化装置中。由此，用于智能包装并且具有集成的RFID应答器的用于智能包装的包装坯料可以非常高效的方式被生产。
加热可通过无接触加热技术施加。使用这样的技术有助于减少天线元件和/或接触垫变为拖尾(smeared out)的风险。还有，这样的技术典型地允许加热步骤以相对低的精度实施，由此有助于使得该步骤简单且快速。
该方法可包括将加热的天线元件和至少一个接触垫彼此加压。这可进一步强化天线元件和接触垫之间的机械连接。天线元件可在加热同时和/或在加热之后被压在接触垫上。压力可通过压辊(nip，辊隙)施加。在加热和加压应当同时发生的情况中，压辊的表面温度可处于特征熔点或高于特征熔点。如果压力在加热之后作为单独的步骤施加，则压辊的表面温度优选低于特征熔点。
胶粘剂可被布置在第一和第二基材中的至少一个上，胶粘剂被布置为在将第一和第二基材置于机械接触之后将第一和第二基材附着在一起。胶粘剂有助于产生第一和第二基材之间的强附着。还可使用层压压辊以在经组装的基材上施加压力，以提供甚至更好的层压。
第一和第二基材中的至少一个可由以下中的至少一种制得：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。特别地，基材可由纸制得。由此，RFID应答器变得特别适合于附接至由纸材料制得的物品，比如用于包装的盒子。
RFID应答器可为无源的(passive，被动式的)，即由识读器的电磁场驱动，或有源的(active，主动式的)，即由板载电池驱动
天线元件可以多种形式生产。例如，导电图案的形成可通过用导电墨水印刷实现，比如银墨水，即包含导电的银颗粒或碳、铜、石墨烯等的颗粒的墨水。墨水还可包含两种或更多种不同材料，比如不同材料的颗粒，或包含两种或更多种材料的颗粒。特别地，墨水可包含具有与接触垫的特征熔点类似、相同或更低的特征熔点的材料。可通过在高温下加热、通过使用光子固化等来蒸发溶剂。导电图案的形成还可通过以下实现：首先在基材上提供导电层，以及将该导电层移除或成形为期望的导电图案，例如通过研磨、裁切等。这可例如以EP1665912和WO2005/027599中公开的方式实现，所述文献由此通过引用方式被全文引入。
在一个实施方式中，呈图案的传导材料的形成包括：将传导材料以对应于所述导电图案的图案转移至面材料基材的表面；以及将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度。
传导材料优选为导电固体颗粒的形式。将传导材料转移至面材料基材可例如包括将作为除了导电固体颗粒之外还含有流体或胶状物质的配混物的一部分的导电颗粒直接印刷。然而，导电固体颗粒还可为干粉末的形式。此外，在转移颗粒之前，可在面材料基材的表面上形成胶粘剂区域。
导电颗粒的转移和固化以及固体化可特别地以WO2013/113995、WO2009/135985、WO2008/006941和WO2016/189446中的一个或数个中公开的方式实现，全部所述文献由此通过引用方式被全文引入。
根据本发明的第二方面，提供生产布置在承载基材上的射频识别应答器的装置，包括：
接收第一基材的第一输入工作站，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件通过导电图案形成；和
被布置为接收第二基材的第二输入工作站，第二基材具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)和至少一个耦联至IC的接触垫，且优选沿着第二基材的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；
转移设备，其被设置为将第一基材上的天线元件置于与第二基材上的至少一个接触垫机械接触；
加热设备，其被设置为将所述接触垫加热至至少等于所述至少一个接触垫的特征熔点的温度，由此将所述天线元件电连接至所述至少一个接触垫。
转移设备可被设置为通过无接触加热技术加热接触垫。
该装置可包含加压设备，比如压辊，其被布置为将天线元件和至少一个接触垫彼此加压。
该装置还可包含胶粘剂施加器，其被布置为在第一和第二基材中的至少一个上提供胶粘剂，胶粘剂被布置为在第一和第二基材被置于机械接触之后，将第一和第二基材附着在一起。
在一个实施方式中，第二基材为幅材，并且其中第二输入工作站被布置为接收第二基材幅材的卷。第一基材也可为幅材，其中该装置可被布置为提供卷-对-卷工艺，其中第一基材在第一输入工作中作为第一基材幅材的卷而被接收。该装置还可包含用于将经组装的幅材重新卷绕在第三卷上的重新卷绕工作站。
RFID应答器可被布置在形成RFID标签或RFID标牌的承载基材上。第一基材可替代地形成包装材料，并且其中布置在承载基材上的RFID应答器形成用于智能包装产品的包装坯料。在此情况中，该装置可形成包装转化线中的一个集成的部分。
应理解以上提及的根据本发明的第一方面的方法的优点对于根据本发明的第二方面装置也成立。
参考下文描述的实施方式，本发明的这些和其他方面将变得显而易见。
附图说明
出于示例的目的，下面将参考附图中所示的实施方式更详细地描述本发明，其中：
图1示意性地示出了根据本发明的示例实施方式的生产RFID标牌的装置；
图2示意性地示出了具有天线元件的基材；
图3示意性地示出了具有集成电路和接触垫的基材；
图4是根据本发明的示例实施方式的生产RFID标牌的方法的流程图；和
图5示意性地示出了RFID标牌。
具体实施方式
在下面的详细描述中，将描述本发明的优选实施方式。然而，应当理解，除非另外具体指出，否则不同实施方式的特征在实施方式之间是可互换的，并且可以不同的方式组合。还需要注意的是，为清楚起见，附图中所示的某些组件的尺寸可能与本发明的实际实施中的相应尺寸不同，比如各层的厚度等。
在下文中，将针对卷-对-卷工艺举例说明本发明，其中以布置在卷上的幅材的形式提供基材。然而，本领域技术人员理解该方法也可用于其他类型的基材，比如片材。因此，该方法也可作为片-对-片工艺或卷-对-片工艺实施。
参照图1-3，现在描述生产RFID应答器(比如RFID标牌或标签)的装置1。装置1可替代地被称作施加器。装置1包括用于接收在第一和第二输入工作站中在分别的输入卷10、11上提供的第一基材(此处为第一幅材100的形式)和第二基材(此处为第二幅材200的形式)的入口2。输入或解卷工作站可提供有用于接收幅材的卷10、11的卷轴支架。基材/幅材优选为纤维基材/幅材，并且可为多种材料、宽度和厚度中的任意选择。纸和聚合物膜(塑料)是合适的，但也可使用其他的类似的非传导表面。基材/幅材还可被涂覆，并且也可使用多层的基材/幅材。
第一幅材100具有布置在其上的天线元件101。天线元件可例如以偶极天线图案形成。天线元件沿幅材的纵向延伸按顺序地布置。
第二幅材200具有布置在其上的RFID条带。各RFID条带包含至少一个且优选至少两个接触垫201和布置在其上的集成电路(IC)202。IC 202可替代地被称作微芯片或芯片。
以下将参照图2和3更详细地描述第一和第二幅材100、200。
装置1还可包括在第一和第二幅材的彼此相对的表面之一或两个表面上施加胶粘剂的胶粘剂施加器3。然而，在一些应用中，胶粘剂是不必需的，并且如果是这样的话胶粘剂施加器可被省略。还有，输入工作站中的卷上的幅材之一或两者上可已经提供有胶粘剂。胶粘剂可例如为压敏胶粘剂(PSA)或压敏热熔胶粘剂，比如丙烯酸类或热熔压敏胶粘剂、氰基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯或任何其他胶粘剂类型。
装置1还包括转移设备4，其被设置为将天线元件101置于与第二幅材200上的一个或多个接触垫201机械接触。转移设备4可例如包括具有两个相邻的辊的辊隙，在这两个辊之间第一和第二幅材100、200通过。
加热设备5被布置为对被置于与接触垫201机械接触的天线元件101进行加热。转移设备将接触垫加热至至少等于且优选超过接触垫的特征熔点的温度。由此，接触垫中的材料固化以形成固体化的与天线元件连接的焊料。
该加热优选为无接触加热，这降低了传导材料的空间分布的不期望的宏观变化或拖尾的风险。然而，也可使用接触加热方法。尤其是如果加热用低或非常低的接触压力进行，其也可具有相同的有利的不拖尾的特性。由于加热，形成了熔体。
无接触加热例如可通过红外辐射、激光加热或用其他类型辐射的加热，感应加热、热气流动等获得。然而，加热还可通过将基材幅材或传导材料置于与被加热的物体接触而实现，比如加热的压辊。
将接触垫加热至超过其中的传导材料的特征熔化温度的温度引起材料的熔化和固体化。这本身就可足以形成焊料连接，特别是如果加热还涉及与压力接触的话。
然而，该方法还可包括在加热之后向被加热的材料施加压力的步骤。该压力可通过加压设备6例如压辊施加，并且优选压辊的表面温度低于特征熔化温度。该压力优选在加热之后相对不久施加，使得材料仍保持为熔化或几乎熔化的状态。由此，压力会引起先前熔化的材料固体化而不变形。
压辊可为未加热的压辊。然而，优选地，压辊被加热至仅略低于特征熔化温度的温度，比如低30-60℃。这确保了例如熔体在接触垫被压在天线元件上之前不会过早固体化。压辊会引起最初为固体的接触垫的先前熔化的材料再次固体化。
然而，在其他实施方式中，压辊温度可等于或几乎等于所使用的导电材料的特征熔化温度。
另外，如已经讨论地，在一些实施方式中可省略加压步骤。另外，在方法中使用的其他压辊，例如层压压辊，可被布置为甚至在不存在任何另外的加压步骤的情况下，提供也足以使得融化的接触垫固体化的压力。
所示的装置1可还任选地包括固化设备7。固化设备7被设置为在天线元件201被加热设备5加热之后使其固化。固化设备7还可或替代地被设置为使胶粘剂固化。在所示的实例中，装置1还具有出口8，其用于释放输出片材，经组装的基材，此处为经组装的幅材300，其可在重新卷绕工作站中被卷绕在输出卷12上。输出片材300为包含纵向序列的RFID应答器的基材/幅材。
应注意装置1的上述组件中的一些可被彼此集成。例如，转移设备4可与加热设备5和/或加压设备6相集成。
此外，可提供另外的层压压辊(未示出)，用于层压两个基材/幅材。层压压辊可向幅材施加压力，由此实现层压。然而，层压压辊还可任选地为加热的压辊，由此还通过另外的加热实现层压。还有，层压可由加压设备6提供，在此情况中可省略单独的层压压辊。
在层压之后，可提供模切机等(未示出)以将(例如标签/标牌形式的)应答器彼此分离，以及提供应答器/标签的期望的形状和尺寸。模切工作站可例如被用于对基材/幅材穿孔，或沿切割线完全切穿基材/幅材材料。模切工作站优选与插入工作站保持配合(registration)使得可切割层压的标签幅材而不切穿导电图案。模切工作站可包括切割元件，例如以一个或多个转模或其他类型的用于形成标签或标牌的切割或穿孔的工具的形式。模切工作站还可包括识别导电图案的位置的监测器或传感器，以确保切割不发生在导电图案上。
此外，可提供废料基质移除工作站(未示出)，并且被移除的基质可被卷在废料辊上。
应答器，特别是当呈标签/标牌的形式时，还可在外表面上提供有另外的胶粘剂层，其可用于将标签附着至包装、容器等。在该情况中，标签还可包括能够方便移除的离型内衬以覆盖胶粘剂。
标签还可包括文字、数字、条形码等形式的印刷信息。为此，系统可进一步包括印刷工作站，例如用于印刷面材料幅材。印刷工作站(未示出)可例如布置在沿生产线基本任意位置上。然而，在卷上接收的一种或两种幅材也可包含预印刷的标签原料(label stock，标签纸)。印刷可通过苯胺印刷、胶版印刷或任意其他印刷方法而实现。
重新卷绕工作站还可包括被配置为对最终幅材进行后期处理的后期处理装置，例如通过冷却、去除静电荷、涂覆、蒸发幅材内或幅材上存在的物质的挥发性组分等。
如本领域本身已知的，还可沿生产线提供一个或多个张紧装置(未示出)，以控制幅材的张力。
此外，还可提供编程和/或测试工作站(未示出)，并且优选布置在将RFID条带连接至天线元件之后。在编程和/或测试工作站处，RFID应答器可被编程(在其没有被编程的情况中)，并且可测试和验证各RFID应答器的功能。编程和/或测试工作站可包括包含RFID天线或多个天线阵列的询问器系统用于检查和测试各RFID应答器的功能性。更具体地，工作站可包括RFID读取器或RFID读取器/写入器。
现在，针对图2，可见此处为第一幅材100形式的第一基材具有伸长的片材的形式。幅材是柔性的并且幅材的厚度可随应用而改变。
天线元件101沿第一基材/幅材100的纵向延伸按顺序地布置。各天线元件101通过导电图案形成。全部天线元件都优选地布置在第一基材/幅材100的同一侧上。为了避免天线元件101短路，基材/幅材100可由不导电的材料制得，例如纸材料或塑料材料。然而，第一基材/幅材100可替代地具有多层结构，其中仅其上布置有天线元件101的层是不导电的。
在示出的实例中，天线元件101被印刷在第一基材/幅材100上。天线元件101可例如使用WO2008/006941A1或WO2013/113995A1中公开的方法之一印刷。全部天线元件101典型地，尽管不是必需的，由相同材料制得。用于天线元件101的合适的材料包括SnBi合金和导电墨水，比如由银、碳、铜或石墨烯制得的导电墨。
此外，在示出的实例中，第一胶粘剂102布置在第一幅材100上。更准确地说，第一胶粘剂102与天线元件101布置在第一幅材100的相同侧上。第一胶粘剂101可例如为丙烯酸类或热熔压敏胶粘剂、氰基丙烯酸酯、环氧树脂或聚氨酯。第一胶粘剂102是任选的并且可被省略。此外，示出的实例中的胶粘剂区域的形状和位置仅是示例性的，并且胶粘剂可替代地被施加至其他区域，并且可例如被布置为覆盖基本上整个幅材表面。
如图3中所示，第二基材/幅材200的形式为伸长的片材。第二基材/幅材200是柔性的并且与第一基材/幅材的厚度相同或不同。第二基材/幅材的厚度也可随应用而变化。
RFID条带(其包括IC 202和接触垫201)沿第二基材/幅材200的纵向延伸按顺序地布置。全部IC 202和接触垫201优选布置在第二基材/幅材200的同一侧。为了避免IC 202和接触垫201短路，第二基材/幅材200典型地由不导电的材料制得，例如纸材料或塑料材料。然而，第二基材/幅材200可替代地具有多层结构，其中仅其上布置有IC 202和接触垫201的层是不导电的。
在示出的实例中，各IC 202电连接至两个接触垫201。这两个接触垫201布置在IC202的分别的纵向侧上。
此外，在示出的实例中，接触垫201印刷在第二基材/幅材200上。接触垫201可例如使用WO2008/006941A1或WO2013/113995A1中公开的方法中一种印刷。全部的第二基材/幅材200上的接触垫201典型地，尽管不是必需的，由相同材料制得。接触垫具有特征熔点，特征熔点的值取决于制备接触垫201的材料。特征熔点优选低于300℃，且更优选低于200℃。
接触垫可为任意金属，并且可例如为纯金属。然而，接触垫优选由合金形成，并且最优选非共晶合金。特别地，优选使用为——或类似于——所谓的低温焊料的金属化合物。合金优选包含锡和铋。
这样的金属化合物的非限制性实例列举包括(所示百分比为重量百分比)：
·锡/银(3.43％)/铜(0.83％)
·锡/银(2-2.5％)/铜(0.8％)/锑(0.5-0.6％)
·锡/银(3.5％)/铋(3.0％)
·锡/锌(10％)
·锡/铋(35-58％)
·锡/铟(52％)
·铋(53-76％)/锡(22-35％)/铟(2-12％)
·锡(35-95％)/铋(5-65％)/铟(0-12％)。
在室温下，前四个列举的实例在180至220摄氏度熔化，而后四个提及的实例可在显著更低的温度下，甚至低于100摄氏度熔化。
优选地，接触垫基本上由金属和金属合金组成。金属或金属合金优选的大气压特征熔化温度低于300℃，且更优选低于250℃，且最优选低于200℃，比如为50-250℃，或优选在100-200℃内，这使得该方法适合例如用于常规的纸，其物理性质在过高温度下可能永久性地改变。合适的金属包括，例如锡、铋、铟、锌、镍或类似物，其可作为单一的金属或组合使用。例如，可使用不同比例的锡-铋、锡-铋-锌、锡-铋-铟或锡-铋-锌-铟。在含锡合金中，合金中的锡的比例优选为合金中的组分的总重量的20-90重量％，且最优选30-70，重量％。
此外，在所示实例中，第二胶粘剂203布置在第二幅材200上。更准确地说，第二胶粘剂203与IC 202和接触垫201布置在第二幅材200的相同侧上。第二胶粘剂203可例如为丙烯酸类或热熔压敏胶粘剂、氰基丙烯酸酯、环氧树脂或聚氨酯。第二胶粘剂203是任选的并且可被省略。
参照图4，并且继续参照图1-3，现在将描述生产RFID应答器(比如标牌、标签或步骤)的方法中的一些步骤。第一，在步骤S1和S2处，提供第一和第二幅材100、200。第一和第二幅材100、200可例如以输入卷10、11的形式提供。
接着，装置1用于使第一幅材100的天线元件101和第二幅材200上的接触垫201彼此电连接。更具体地，第一和第二幅材100、200逐渐地从输入卷10、11解绕并且经由入口2被引导至转移设备4。在步骤S3处，转移设备4将第一幅材100的天线元件101置于与第二幅材200上的接触垫201机械接触。在步骤S4处，转移设备5将天线元件101加热至至少等于接触垫201的特征熔点的温度。加热步骤S4通常花费非常短的时间，在ms级别。在步骤S5处，加压设备6将被加热的天线元件101和接触垫201彼此加压。在步骤S6处，被加热的天线元件101通过固化装置7固化。在步骤S6中的固化之后，天线元件101和接触垫201电连接且机械连接。通过重复步骤S3至S6，可生产RFID应答器的纵向序列形式的输出幅材。输出片材可被卷绕在输出卷12上。RFID标牌可通过切割而与输出片材分离。
图5显示了通过参照图4讨论的方法所生产的RFID标牌400的实例。RFID标牌400的天线元件101经由IC 202旁的两个接触垫201电连接且可运行地连接至IC 202。
本领域技术人员认识到本发明不限于以上描述的实施方式。例如，装置1可被配置为测试RFID标牌缺陷、移除有缺陷的RFID标牌和/或对IC编程。此外，应注意步骤S1至S6中的一些可同时实施或以不同于图4所示的顺序实施。步骤S4和S5可例如同时实施。
这样的和其他明显的修改必须被视为在本发明的范围内，如所附权利要求所限定。应当注意的是，上述实施方式是说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计出许多替代实施方式。在权利要求中，任何置于括号中的附图标记都不应被认为是对权利要求的限制。词语"包含(包括)"不排除权利要求中列出的元素或步骤以外的其他元素或步骤的存在。元素之前的词语"一个(a)"或"一种(an)"不排除复数的这样的元素的存在。

Claims (27)

1.生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器(400)的方法，包括：
提供(S1)第一基材(100)，第一基材(100)具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材(100)的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件(101)通过导电图案形成；
提供(S2)第二基材(200)，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)(202)和耦联至IC的至少一个接触垫(201)，且优选沿着第二基材(200)的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和
通过以下方式将第一基材(100)上的天线元件(101)电连接至第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)
将所述第一和第二基材放置(S3)在一起，由此将所述天线元件(100)置于与所述至少一个接触垫(201)机械接触，和
将接触垫(201)加热(S4)至至少等于所述至少接触垫(201)的特征熔点的温度，由此将天线元件(101)电连接至所述至少一个接触垫(201)。
2.权利要求1的方法，其中所述加热使用无接触加热技术提供。
3.权利要求1或2的方法，还包括在所述加热期间或之后，将天线元件(101)和所述至少一个接触垫(201)彼此加压(S5)。
4.前述权利要求中任一项的方法，其中胶粘剂(102，203)被布置在第一和第二基材(100，200)中的至少一个上，胶粘剂(102，203)被布置为在第一和第二基材(100，200)被放置在一起之后将第一和第二基材(100，200)附着在一起。
5.前述权利要求中任一项的方法，其中第一和第二基材(100，200)中的至少一个由以下中的至少一种制得：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。
6.前述权利要求中任一项的方法，其中第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)由包括锡和铋的合金制得。
7.前述权利要求中任一项的方法，其中特征熔点低于300℃，且优选低于200℃，例如为100℃至200℃。
8.前述权利要求中任一项的方法，其中第二基材为幅材，并且其中第二基材以第二基材幅材的卷的形式提供。
9.权利要求8的方法，其中方法为卷-对-卷工艺，并且其中第一基材为幅材，第一基材作为第一基材幅材的卷提供。
10.权利要求9的方法，还包括将经组装的幅材重新卷绕在第三卷上的步骤。
11.前述权利要求中任一项的方法，其中布置在承载基材上的RFID应答器形成RFID标签或RFID标牌。
12.前述权利要求中任一项的方法，其中第一基材形成包装材料，并且其中布置在承载基材上的RFID应答器形成用于智能包装产品的包装坯料。
13.权利要求12的方法，其中所述方法形成包装转化过程中的一个集成部分。
14.生产承载基材上的射频识别应答器(400)的装置(1)，包括：
接收第一基材(100)的第一输入工作站，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件(101)通过导电图案形成；和
被布置为接收第二基材(200)的第二输入工作站，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)(202)和至少一个耦联至IC的接触垫(201)，且优选沿着第二基材(200)的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；
转移设备(3)，其被设置为将第一基材(100)上的天线元件(201)置于与第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)机械接触；
加热设备(4)，其被设置为将所述接触垫(201)加热至至少等于所述至少一个接触垫(202)的特征熔点的温度，由此将所述天线元件(101)电连接至所述至少一个接触垫(201)。
15.权利要求14的装置，其中加热设备(4)被设置为通过无接触加热技术加热所述接触垫(201)。
16.权利要求14或15的装置，还包括被布置为将天线元件(101)和所述至少一个接触垫(201)彼此加压的加压设备(5)。
17.权利要求16的装置，其中压力通过压辊施加，其中压辊的表面温度低于所述特征熔点。
18.权利要求14-17中任一项的装置，还包括胶粘剂施加器，其被布置为在第一和第二基材(100，200)中的至少一个上提供胶粘剂(102，203)，胶粘剂(102，203)被布置为在将第一和第二基材(100，200)置于机械接触之后将第一和第二基材(100，200)附着在一起。
19.权利要求14-18中任一项的装置，其中第一和第二基材(100，200)中的至少一个由以下中的至少一种制得：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。
20.权利要求14-19中任一项的装置，其中第二基材(200)上的接触垫(201)由包括锡和铋的合金制得。
21.权利要求14-20中任一项的装置，其中特征熔点低于300℃，且优选低于300℃，例如为100℃至200℃。
22.权利要求14-21中任一项的装置，其中第二基材为幅材，并且其中第二输入工作站被布置为接收第二基材幅材的卷。
23.权利要求22的装置，其中所述装置被布置为提供卷-对-卷工艺，并且其中第一基材为幅材，第一基材在第一输入工作站中作为第一基材幅材的卷而被接收。
24.权利要求23的装置，还包括将经组装的幅材重新卷绕在第三卷上的重新卷绕工作站。
25.权利要求14-24中任一项的装置，其中布置在承载基材上的RFID应答器形成RFID标签或RFID标牌。
26.权利要求14-24中任一项的装置，其中第一基材形成包装材料，并且其中布置在承载基材上的RFID应答器形成用于智能包装产品的包装坯料。
27.权利要求26的装置，其中所述装置形成包装转化线中的一个集成部分。
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