DE102006005909A1

DE102006005909A1 - Produkt mit integriertem Transponder

Info

Publication number: DE102006005909A1
Application number: DE200610005909
Authority: DE
Original assignee: Karl Knauer KG
Current assignee: Karl Knauer KG
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-08-23

Abstract

Ein Produkt (6) mit mindestens einem integrierten Transponder (7, 8) für ein RFID-System, wobei der Chip (14, 15) und die Antenne (16, 17) des Transponders (7, 8) auf getrennten Produktabschnitten (11, 13) aufgebracht sind und die Produktabschnitte (11, 13) so aneinander liegen und miteinander verbunden sind, dass die Kontakte (18, 19; 20, 21) des Chips (14, 15) und der Antenne (16, 17) eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zueinander haben, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Produkt, insbesondere eine Verpackungseinheit, mit mindestens einem integrierten Transponder für ein RFID-System, wobei der Transponder einen Chip und eine Antenne aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts.

Bei RFID-Systemen werden Objekte mit Transpondern versehen, in denen Daten zur Identifikation der Objekte gespeichert sind. Die Daten können anschließend berührungslos und ohne Sichtkontakt durch eine Sende-Empfangs-Einheit gelesen und das Objekt damit identifiziert werden. Auch eine Veränderung der Daten durch eine Sende-Empfangs-Einheit ist möglich.

Jeder Transponder weist hierzu wenigstens einen Chip und eine Antenne auf. Der Chip enthält eine analoge oder digitale elektrische Schaltung, die beispielsweise Speichereinrichtungen, Übertragungseinrichtungen und logische Schaltungselemente aufweisen kann. Der Chip kann mit oder ohne eigene Stromversorgung, d.h. passiv oder aktiv betrieben werden.

Zum Versehen des Objektes mit einem Transponder wird dieser als vollständige Einheit, d.h. mit Chip und Antenne, auf einen Träger, beispielsweise ein Etikett, aufgebracht und anschließend der Träger mit dem Objekt verbunden. Weit verbreitet ist die Integration der Transponder in Klebe-Etiketten oder das Aufbringen auf Kunststofffolien als Träger. Diese Transponder-Träger-Einheiten können von einem Hersteller, der seine Produkte durch ein RFID-System identifizieren lassen will, fertig zugekauft und dann an seinen Produkten angebracht werden.

Die käuflichen Transponder-Träger-Einheiten sind jedoch relativ teuer, weshalb eine Identifizierung mit RFID-Systemen bisher nur bei relativ hochpreisigen Produkten angewendet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Produkte mit einem Transponder für ein RFID-System günstig herstellen zu können.

Die Aufgabe wird durch ein Produkt, insbesondere eine Verpackungseinheit, mit mindestens einem integrierten Transponder für ein RFID-System gelöst, wobei der Transponder einen Chip und eine Antenne aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Chip auf einem ersten Produktabschnitt und die Antenne auf einem zweiten Produktabschnitt aufgebracht sind und der erste und zweite Produktabschnitt mit ihren den Chip und die Antenne tragenden Seiten derart aneinander liegen und miteinander verbunden sind, dass die Kontakte des Chips und der Antenne in eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zueinander gebracht sind.

Die beiden Bestandteile des Transponders, der Chip und die Antenne, können während des Herstellungsprozesses des Produkts auf die beiden Produktabschnitte aufgebracht und durch Verbinden der Produktabschnitte zum fertigen Transponder zusammengesetzt werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Produkts erfordert also nicht mehr die Verwendung fertiger Transpondereinheiten auf einem Trägermaterial und die Verbindung des Trägermaterials mit dem Produkt. Vom Hersteller des Produkts muss nur noch der Chip zugekauft werden, die Antennen lassen sich in der Regel durch den Hersteller selbst erzeugen. So können die Antennen auf dem zweiten Produktabschnitt beispielsweise durch Aufdrucken, Stanzen, Aufkleben, Laserschneiden und/oder Ätzen einer entsprechenden Struktur hergestellt werden. Damit kann nicht nur auf den Zukauf der teuren Transpondereinheiten verzichtet, sondern auch ein gesonderter Arbeitsschritt zur Befestigung des Transponders am Produkt eingespart werden. Die Befestigung des Chips und das Aufbringen der Antenne können in den Herstellungsprozess des Produkts integriert werden. Zweckmäßigerweise werden die Elemente dabei auf zwei Produktabschnitte aufgebracht, die sowieso miteinander verbunden werden müssen. Durch den Verbindungsvorgang der beiden Produktabschnitte entsteht dann gleichzeitig auch der Transponder.

Der Chip kann auf den ersten Produktabschnitt vorzugsweise aufgeklebt, aufgedruckt, aufgelötet oder angeschweißt sein. Die Art der Befestigung des Chips kann in Abhängigkeit vom Material des Produktabschnitts und vom Trägermaterial des Chips gewählt werden.

Weiter ist es möglich, dass der Chip in eine Vertiefung oder Aussparung im ersten Produktabschnitt eingesetzt ist. Diese Ausgestaltung ist insbesondere bei flachen Produkten, beispielsweise aus Papier oder Pappe hergestellten Produkten wie Faltschachteln oder Sammelmappen, von Vorteil, da dann der Chip nicht zu einer Aufwölbung der Oberfläche des Produktes führt.

Soll der Transponder auf der Außenseite des Produktes nicht sichtbar sein, so kann auch alternativ oder zusätzlich der zweite Produktabschnitt eine Vertiefung oder Aussparung aufweisen, in die der auf dem ersten Produktabschnitt aufgebrachte Chip mindestens teilweise hineinragt.

Der erste und der zweite Produktabschnitt können in jeder beliebigen, für die Herstellung des jeweiligen Produktes sinnvollen Weise miteinander verbunden sein. Insbesondere lassen sie sich miteinander verkleben, vercrimpen, verschweißen, verlöten, vernähen oder verschmelzen.

Die beiden Produktabschnitte können separate Teile sein, die bei der Herstellung des Produktes miteinander verbunden werden. Sie können jedoch auch durch eine Biegelinie oder eine Falzlinie miteinander verbunden, d.h. Abschnitte eines gemeinsamen Materialzuschnitts sein. Entsprechend können die beiden Produktabschnitte aus den gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein.

Prinzipiell kann das Produkt jedes beliebige, einen Herstellungsprozess durchlaufendes Produkt sein, bei dem wenigstens zwei Produktabschnitte miteinander verbunden werden. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Produkt eine Verpackungseinheit ist. Verpackungen wie Faltschachteln oder Blister-Verpackungen sind relativ preiswerte Produkte, deren Ausrüstung mit einem Transponder bisher zu teuer ist. Andererseits ist gerade ihre Ausrüstung mit einem Transponder zur Identifikation der in der Verpackung enthaltenen Gegenstände durch ein RFID-System besonders wünschenswert, da die verpackten Gegenstände selbst oft nicht mit einem Transponder versehen werden können oder sollen.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Produktes mit mindestens einem integrierten Transponder, das dadurch gekennzeichnet ist, dass während der Herstellung des Produktes auf einen ersten Produktabschnitt ein Chip und auf einen zweiten Produktabschnitt eine Antenne aufgebracht und anschließend der erste und zweite Produktabschnitt derart zusammengeführt und miteinander verbunden werden, dass ihre den Chip und die Antenne tragenden Seiten aneinander anliegen und eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zwischen den Kontakten des Chips und der Antenne hergestellt wird.

Entscheidender Vorteil bei diesem Verfahren ist, dass die Integration des Transponders in das Produkt Teil des Herstellungsprozesses des Produkts ist. Es wird im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht ein bereits fertig gestelltes Produkt in einem anschließenden Arbeitsschritt mit einem vorgefertigten Transponder versehen. Dadurch lassen sich erhebliche Einsparungen erzielen.

Der erste und zweite Produktabschnitt können Teile eines gemeinsamen Verpackungszuschnitts sein und durch Falzen des Verpackungszuschnitts in Anlage zueinander gebracht und miteinander verbunden werden. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Faltschachteln mit integriertem Transponder herstellen.

Die ohmsche oder kapazitive Verbindung der Kontakte des Chips und der Antenne kann vorzugsweise während des Verbindens des ersten und zweiten Produktabschnitts hergestellt werden. Für die Kontaktierung ist dann kein separater Arbeitsschritt nötig.

Der erste und der zweite Produktabschnitt können dazu beispielsweise mindestens im Bereich der Kontakte des Chips und der Antenne mit einem leitfähigen Kleber, Lotmaterial oder dergleichen miteinander verbunden werden. Dadurch kann eine leitfähige Verbindung zwischen den Kontakten des Chips und der Antenne hergestellt werden. Bei Verwendung nicht leitfähiger Kleber oder anderer Verbindungsmaterialien oder, wenn sich die Kontakte von Chip und Antenne nach dem Verbinden der Produktabschnitte mit einem Luftspalt gegenüberstehen, entsteht eine kapazitive Verbindung der Kontakte.

Im Sinne der Erfindung wird unter Chip ein Informationsspeicher verstanden, der von einem Träger, Verbindungselement (strap) umgeben ist, wobei der Träger einerseits die Verbindung zum Informationsspeicher und andererseits zur Antenne gewährleistet. D.h., Kontakte zum Informationsspeicher und/oder zur Antenne können am Träger vorgesehen sein.

Nachfolgend wird anhand der Zeichnung die Herstellung eines erfindungsgemäßen Produkts nach einem erfindungsgemäßen Verfahren näher beschrieben.
In den 1 bis 4 ist eine Prinzipdarstellung der Fertigung eines aus einem Materialzuschnitt 5 (1) durch Falten hergestellten Produkts 6 (4) mit zwei integrierten Transpondern 7, 8 gezeigt. Der Materialzuschnitt 5, der beispielsweise aus Papier bestehen kann, weist einen ersten Produktabschnitt 11 auf, der durch eine Falzlinie 12 von einem zweiten Produktabschnitt 13 getrennt ist.
Der erste Produktabschnitt 11 wird in einem ersten Verfahrensschritt mit zwei Chips 14, 15 versehen. Anschließend werden auf den zweiten Produktabschnitt 13 in einem zweiten Verfahrensschritt zwei Antennen 16, 17 aufgebracht (2). Dies kann beispielsweise durch Aufdrucken eines entsprechend strukturierten leitfähigen Materials auf die Oberfläche des zweiten Produktabschnitts 13 erfolgen.
In einem dritten Verfahrensschritt wird dann der Materialzuschnitt 5 entlang der Falzlinie 12 so gefaltet (3), dass die die Chips 14, 15 und die Antennen 16, 17 tragenden Seiten der Produktabschnitte 11, 13 aufeinander zu liegen kommen, und die Produktabschnitte 11, 13 derart miteinander verbunden, dass die Kontakte 18, 19 der Chips 14, 15 und die Kontakte 20, 21 der Antennen 16, 17 in eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zueinander gebracht werden. Der Faltvorgang ist in 3 durch die dort gezeigten Pfeile angedeutet. Es ergibt sich dann das im vierten Verfahrensschritt dargestellte Endprodukt 6 als Falz-Produkt mit zwei integrierten Transpondern 7, 8, die jeweils von einem Chip-Antennen-Paar 14, 17 beziehungsweise 15, 16 gebildet werden.
Ein Produkt 6 mit mindestens einem integrierten Transponder 7, 8 für ein RFID-System, wobei der Chip 14, 15 und die Antenne 16, 17 des Transponders 7, 8 auf getrennten Produktabschnitten 11, 13 aufgebracht sind und die Produktabschnitte 11, 13 so aneinander liegen und miteinander verbunden sind, dass die Kontakte 18, 19; 20, 21 des Chips 14, 15 und der Antenne 16, 17 eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zueinander haben, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Produkts 6.

Claims

Produkt, insbesondere Verpackungseinheit, mit mindestens einem integrierten Transponder (7, 8) für ein RFID-System, wobei der Transponder (7, 8) einen Chip (14, 15) und eine Antenne (16, 17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip (14, 15) auf einem ersten Produktabschnitt (11) und die Antenne (16, 17) auf einem zweiten Produktabschnitt (13) aufgebracht sind und der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) mit ihren den Chip (14, 15) und die Antenne (16, 17) tragenden Seiten derart aneinander liegen und miteinander verbunden sind, dass die Kontakte (18, 19, 20, 21) des Chips (14, 15) und der Antenne (16, 17) in eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zueinander gebracht sind.
Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip (14, 15) auf dem ersten Produktabschnitt (11) aufgedruckt, aufgeklebt, aufgelötet oder angeschweißt ist.
Produkt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (16, 17) auf dem zweiten Produktabschnitt (13) durch Aufdrucken, Stanzen, Aufkleben, Laserschneiden und/oder Ätzen hergestellt ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass der Chip (14, 15) in eine Vertiefung oder Aussparung im ersten Produktabschnitt (11) eingesetzt ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Produktabschnitt (13) eine Vertiefung oder Aussparung aufweist, in die der auf dem ersten Produktabschnitt (11) aufgebrachte Chip (14, 15) zumindest teilweise hineinragt.
Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) miteinander verklebt, vercrimpt, verschweißt, verlötet, vernäht oder verschmolzen sind.
Produkt nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) durch eine Falz- oder Biegelinie (12) miteinander verbunden sind.
Produkt nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Produktabschnitt (11, 13) aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind.
Verfahren zur Herstellung eines Produkts mit mindestens einem integrierten Transponder nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass während der Herstellung des Produktes (6) auf einen ersten Produktabschnitt (11) ein Chip (14, 15) und auf einen zweiten Produktabschnitt (13) eine Antenne (16, 17) aufgebracht und anschließend der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) derart zusammengeführt und miteinander verbunden werden, dass ihre den Chip (14, 15) und die Antenne (16, 17) tragenden Seiten aneinander anliegen und eine ohmsche oder kapazitive Verbindung zwischen den Kontakten (18, 19, 20, 21) des Chips (14, 15) und der Antenne (16, 17) hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) Teile eines gemeinsamen Verpackungszuschnitts (5) sind und durch Falzen des Verpackungszuschnitts (5) in Anlage zueinander gebracht und miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die ohmsche oder kapazitive Verbindung der Kontakte (18, 19, 20, 21) des Chips (14, 15) und der Antenne (16, 17) während des Verbindens des ersten und zweiten Produktabschnitts (11, 13) hergestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Produktabschnitt (11, 13) mindestens im Bereich der Kontakte (18, 19, 20, 21) des Chips (14, 15) und der Antenne (16, 17) mit einem elektrisch leitfähigen oder nicht leitfähigen Kleber, Lotmaterial oder dergleichen miteinander verbunden werden.