DE02782117T1 - Schnelles system zum einbetten von drahtantennen in ein array von chipkarten - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Einbetten einer elektrischen Drahtantenne (136) in einem elektrisch nicht-leitenden Substrat (30) um so mit einem elektronischen Chip, der auf dem Substrat montiert ist, zu kommunizieren, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist:
eine Quelle (124) eines Antennendrahtes (136);
einen Betätiger (5) um einen Zulauf des Antennendrahtes von der Quelle des Antennendrahtes zu empfangen, wobei der Betätiger eine Spitze (52) besitzt, die angeordnet ist, um das nicht-leitende Substrat zu schmelzen, so dass der Zulauf des Antennendrahtes (136) darin installiert werden kann;
eine Betätigerbewegungsanordnung (7), die an den Betätiger (5) gekoppelt ist und sich in eine erste und eine entgegengesetzte Richtung bewegt, um zu bewirken, dass der Betätiger sich entsprechend in Richtung des nicht-leitenden Substrats (30) und weg von diesem bewegt, um den Zulauf des Antennendrahtes in dem Substrat zu installieren; und eine Steuerschaltung (22) um die Bewegung der Betätigerbewegungsanordnung (7) in die erste und die entgegengesetzte Richtung...

Claims (21)

  1. Vorrichtung (1) zum Einbetten einer elektrischen Drahtantenne (136) in einem elektrisch nicht-leitenden Substrat (30) um so mit einem elektronischen Chip, der auf dem Substrat montiert ist, zu kommunizieren, wobei die Vorrichtung Folgendes aufweist: eine Quelle (124) eines Antennendrahtes (136); einen Betätiger (5) um einen Zulauf des Antennendrahtes von der Quelle des Antennendrahtes zu empfangen, wobei der Betätiger eine Spitze (52) besitzt, die angeordnet ist, um das nicht-leitende Substrat zu schmelzen, so dass der Zulauf des Antennendrahtes (136) darin installiert werden kann; eine Betätigerbewegungsanordnung (7), die an den Betätiger (5) gekoppelt ist und sich in eine erste und eine entgegengesetzte Richtung bewegt, um zu bewirken, dass der Betätiger sich entsprechend in Richtung des nicht-leitenden Substrats (30) und weg von diesem bewegt, um den Zulauf des Antennendrahtes in dem Substrat zu installieren; und eine Steuerschaltung (22) um die Bewegung der Betätigerbewegungsanordnung (7) in die erste und die entgegengesetzte Richtung zu steuern.
  2. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Spitze (52) des Betätigers (5) verbunden ist um eine Ultraschallenergieversorgung zu empfangen, durch die das nicht-leitende Substrat geschmolzen wird, um einen Weg bzw. Pfad zu bilden, in dem der Zulauf des Antennendrahtes (136) installiert werden kann.
  3. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Spitze (52) des Betätigers (5) einen sich hierdurch erstreckenden Drahtzufuhrkanal (54) beinhaltet, wobei der Zulauf des Antennendrahtes (136) durch den Drahtzufuhrkanal geführt wird, um innerhalb des nicht-leitenden Substrats (30) mittels der Spitze installiert zu werden.
  4. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Betätigerbewegungsanordnung (7) eine erste und zweite Klemmschale (60, 62) beinhaltet, die miteinander verbunden sind, um den Betätiger (5) hierzwischen zu umgeben und zu halten, wobei die ersten und zweiten Klemmschalen den Ultraschallbetätiger in Richtung zu und weg von dem nicht-leitenden Substrat (30) bewegen.
  5. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Betätigerbewegungsanordnung (7) eine elektromagnetische Schwingspule (76) (voicecoil) beinhaltet, die verbunden ist für den Empfang eines Stroms mit sich wechselnder Polarität, wobei die Bewegung der Betätigerbewegungsanordnung in die erste und in die entgegengesetzte Richtung von der Polarität des Stromes, empfangen durch die elektromagnetische Schwingspule, abhängt.
  6. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Betätigerbewegungsanordnung (7) ebenfalls einen Kühlkörper bzw. eine Wärmesenke (74) beinhaltet, um Wärme, die generiert wird, wenn die elektromagnetische Schwingspule (76) den Strom empfängt, abzuführen.
  7. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, die weiterhin einen Schwingspulenmagnet (92) aufweist, und zwar in beabstandeter Nachbarschaft zu der elektromagnetischen Schwingspule (76), wobei die elektromagnetische Schwingspule von dem Schwingspulenmagnet angezogen und von ihm abgestoßen wird, um entsprechend zu bewirken, dass die Betätigerbewegungsanordnung (7) sich in die erste und in die entgegengesetzte Richtung bewegt und sich der Betätiger (5), der an die Betätigerbewegungsanordnung sich in Richtung zu dem nicht-leitenden Substrat (30) und weg von ihm bewegt, und zwar in Abhängigkeit von der Polarität des Stromes, der von der elektromagnetischen Schwingspule empfangen wird, relativ zu der Polarität des Schwingspulenmagnets.
  8. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 7, wobei sie einen optischen Lesekopf (10) ansprechend auf die Bewegungen der Betätigerbewegungsanordnung (7) in die erste und entgegengesetzte Richtung und des Betätigers (5) in Richtung zu dem und weg von dem nicht leitenden Substrat (30) beinhaltet.
  9. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 8, die weiterhin einen Satz von Positionslinien (84) aufweist, die sich mit der Betätigerbewegungsanordnung (7) in die erste und entgegengesetzte Richtung bewegt, wobei der optische Lesekopf (10) ansprechend ist auf die Bewegung des Satzes von Positionslinien, um die Position des Betätigers (5) relativ zu dem nicht leitenden Substrat (30) anzuzeigen.
  10. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Quelle des Antennendrahtes eine Drahtabgabespule (124) ist, wobei der Antennendraht (136) hierumgewickelt ist, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Spulenmotor (120) mit einem Schaft (122), gekoppelt mit der Spule aufweist, wobei der Spulenmotor den Schaft rotiert, um eine entsprechend Rotation der Spule zu bewirken, wobei der Zulauf des Antennendrahtes von der Spule abgegeben wird und zu dem Betätigen (5) geliefert wird für eine Installation, wenn das nicht-leitende Substrat (30) durch die Spitze (52) des Betätigers geschmolzen ist.
  11. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, die weiterhin einen Schaftcodierer (126), gekoppelt an den Schaft (122) des Spulenmotors (120) aufweist und eine Ausgabe anzeigend für die Rotation des Motorschaftes und der Drahtabgabespule (124), mit der der Motorschaft gekoppelt ist, vorsieht.
  12. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, die weiterhin eine Laufanordnung (14) (idler assembly) aufweist, die in einem Drahtzufuhrweg zwischen der Drahtabgabespule (124) und dem Betätiger (5) positioniert ist, wobei die Laufanordnung eine Vielzahl von drehbaren Lauf- bzw. Zwischenrädern (137–141) beinhaltet, über die der Antennendraht (136) gewunden ist, um Spannung in dem Antennendraht, geliefert von der Drahtabgabespule (124) zu dem Betätiger, zu minimieren.
  13. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei die Laufanordnung (14) mit einer drehbaren Rolle (162) (pulley) und einem hieran gekoppelten Rollenmotor (160) kooperiert, wobei die Rolle in dem Drahtzufuhrweg so positioniert ist, dass der Antennendraht (136), der von der Vielzahl von drehbaren Laufrädern (137–141) zu dem Betätiger (5) geliefert wird, um die Rolle herumgewunden ist, wobei der Rollenmotor die Rolle mit einer konstanten Geschwindigkeit und in eine einzige Richtung rotiert.
  14. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, wobei die Laufanordnung (14) ebenfalls einen Laufarm (144) (idler arm) beinhaltet, mit dem zumindest eine der Vielzahl von drehbaren Laufrädern (137, 138), um die der Antennendraht (136) gewunden ist, verbunden ist, wobei der Laufarm angepasst ist um ansprechend auf eine sich erhöhende Spannung in dem Antennendraht entlang des Drahtzufuhrweges zwischen der Drahtabgabespule (124) und dem Betätiger (5) zu rotieren, und zwar mittels der Vielzahl von Laufrädern (137–141).
  15. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, wobei die Laufanordnung (14) weiterhin einen Laufarmcodierer (150), gekoppelt an den Laufarm (144) aufweist und auf eine Rotation des Armes anspricht, wobei der Laufarmcodierer eine Ausgabe vorsieht, die anzeigend ist für die Rotation des Laufarms und die entsprechende Spannung in dem Antennendraht (136) entlang des Drahtzufuhrweges.
  16. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 15, wobei ein jeder der Schaftcodierer (126) gekoppelt an den Schaft (122) des Spulenmotors (120) und der Laufarmcodierer (150), gekoppelt an den Laufarm (124) mit der Steuerschaltung (22) kommuniziert, wobei die Steuerschaltung den Betrieb des Spulenmotors und die entsprechende Rotation der Drahtabgabespule (124) steuert bzw. überwacht, um so die Spannung in dem Antennendraht (136) entlang des Drahtzufuhrweges zwischen der Drahtabgabespule und dem Betätiger (5) zu reduzieren, und zwar in Abhängigkeit von den Ausgaben, die von dem Spulenmotorschaftcodierer (126) und dem Laufarmcodierer (150) vorgesehen werden.
  17. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Drahtklemmanordnung (16) aufweist, die zwischen der Quelle des Antennendrahtes (124) und dem Betätiger (5) angeordnet ist, um den Zulauf von Antennendraht (136), empfangen durch den Betätiger zu halten, wobei die Klemmanordnung ein Paar von sich gegenüberstehenden Klemmbacken (166, 176) beinhaltet, zwischen denen der Zulauf von Antennendraht eingeklemmt wird, wobei eines des Paares von Klemmbacken (176) beweglich relativ zu der anderen ist.
  18. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Klemmanordnung ebenfalls eine Spule bzw. Magnetspule (198) beinhaltet, die mit der Steuerschaltung (22) kommuniziert und die Bewegung der beweglichen Klemmbacke (176) relativ zu der anderen Klemmbacke (166) des Paares steuert.
  19. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Schneidanordnung (18) aufweist, um den Zulauf von Antennendraht (136) nach der Installation des Zulaufs durch den Betätiger (5) innerhalb des nichtleitenden Substrats (30) zu schneiden, wobei die Schneidanordnung eine Schneidklinge (24) und einen Schubstange (208) gekoppelt an die Schneidklinge aufweist, um die Schneidklinge gegen den Zulauf von Antennendraht zu bewegen, wodurch der Zulauf geschnitten bzw. abgeschnitten wird.
  20. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 19, wobei die Schneidanordnung (18) ebenfalls eine Spule (230) aufweist, die mit der Steuerschaltung (22) kommuniziert bzw. in Verbindung steht und die Bewegung der Schubstange (208) und der Schneidklinge (214), die hieran gekoppelt ist, steuert, um den Zulauf des Antennendrahtes (136) zu schneiden.
  21. Die Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, wobei die Spitze (52) des Betätigers (5) eine Höhlung bzw. Wölbung (56) beinhaltet, bei der der Zulauf von Antennendraht (136) in dem nicht-leitenden Substrat (136) über den Drahtzufuhrkanal (54), der sich durch die Spitze erstreckt, installiert wird.
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