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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Transponders.
Weiterhin betrifft die Erfindung einen Transponder und eine Transponderanordnung.
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Transponder
sind in vielfältigen
Ausführungen
und für
viele verschiedene Anwendungsfälle
bekannt und weisen in der Regel einen integrierten Schaltkreis zur
Speicherung und/oder Verarbeitung von Daten und eine daran angeschlossene
Antenne zur kontaktlosen Übertragung
von Daten auf. Abhängig
von der Übertragungswellenlänge, der
gewünschten
Reichweite, der Einsatzumgebung usw. kann die Bauform der Antenne
erheblich variieren. Die Herstellung einer derartigen Antenne ist
mitunter sehr aufwendig. Außerdem
kann es schwierig sein, einen zuverlässigen Signalpfad zwischen
dem integrierten Schaltkreis und der Antenne auszubilden.
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Aus
J. D. Kraus „Antennas
for all applications" 3rd
edition, Mc Graw Hill (2002) Seiten 304-307 ist es bekannt, zur
Abstrahlung von elektromagnetischen Wellen eine Schlitzantenne zu
verwenden. Zur Ausbildung einer Schlitzantenne wird in einem Metallblech
ein länglicher
Schlitz ausgespart. Die Länge des
Schlitzes entspricht der Hälfte
der Wellenlänge der
abgestrahlten Wellen. Die Breite des Schlitzes ist deutlich geringer.
An die beiden Längsseiten
des Schlitzes sind Signalleitungen angeschlossen, über die
der Schlitzantenne das abzustrahlende HF-Signal zugeführt wird.
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Bei
einer Weiterbildung der Schlitzantenne ist der Schlitz als eine
quaderförmige
Vertiefung ausgebildet, deren Seitenwände und Boden aus einem leitfähigen Material
bestehen. Diese Bauform wird auch als gekapselte (boxed-in) Schlitzantenne
bezeichnet. Die Tiefe der Vertiefung beträgt vorzugsweise ein Viertel
der Wellenlänge
der mit der Schlitzantenne abgestrahlten Wellen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit vertretbarem Aufwand einen
Transponder herzustellen, der sich insbesondere für eine Montage
im Bereich einer elektrisch leitenden Fläche eignet.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren mit der Merkmalskombination des
Anspruchs 1 gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
bezieht sich auf die Herstellung eines Transponders mit einem integrierten
Schaltkreis zum Speichern und/oder Verarbeiten von Daten. Im Rahmen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein quaderförmiger
Träger mit
sechs Außenflächen hergestellt.
Parallel zu einer ersten Außenfläche, einer
zweiten Außenfläche, einer
dritten Außenfläche, einer
vierten Außenfläche und
einer fünften
Außenfläche des
Trägers
wird jeweils eine wenigstens bereichsweise elektrisch leitende Schicht
ausgebildet. Im Bereich einer sechsten Außenfläche wird der Träger elektrisch
isolierend ausgebildet.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass auf relativ einfache Weise ein Transponder
hergestellt werden kann, der sich für den Betrieb mit einer Schlitzantenne
eignet und somit insbesondere im Bereich einer elektrisch leitenden
Fläche
montiert werden kann. Hierfür
ist lediglich ein Schlitz in der elektrisch leitenden Fläche vorzusehen.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass angesichts der Bauform
des Transponders bereits existierende Herstellungsanlagen für Chipkarten
genutzt werden können,
die lediglich geringfügig
modifiziert werden müssen.
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Die
erste Außenfläche, die
zweite Außenfläche, die
dritte Außenfläche, die
vierte Außenfläche und/oder
die fünfte
Außenfläche können jeweils durch die
wenigstens bereichsweise elektrisch leitende Schicht ausgebildet
werden. Dies bedeutet dass der Transponder unmittelbar auf den Außenflächen elektrisch
leitend ist und somit die Abmessungen des Trägers optimal genutzt werden
können
und eine elektrische Kontaktierung der Außenflächen problemlos möglich ist.
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Ebenso
ist es auch möglich,
dass die erste Außenfläche, die
zweite Außenfläche, die
dritte Außenfläche, die
vierte Außenfläche und/oder
die fünfte Außenfläche des
Trägers
jeweils durch eine elektrisch isolierende Schicht gebildet werden,
welche die wenigstens bereichsweise elektrisch leitende Schicht
abdeckt. Durch die isolierende Schicht wird die wenigstens bereichsweise
elektrisch leitende Schicht beispielsweise vor äußeren mechanischen Einwirkungen
geschützt.
Insbesondere ist auch eine Kombination der beiden Ausbildungen möglich, bei der
wenigstens eine Außenfläche durch
die wenigstens bereichsweise elektrisch leitende Schicht und wenigstens
eine weitere Außenfläche durch
die elektrisch isolierende Schicht gebildet wird, welche die wenigstens
bereichsweise elektrisch leitende Schicht abdeckt.
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Vorzugsweise
werden die parallel zur ersten Außenfläche, zur zweiten Außenfläche, zur
dritten Außenfläche, zur
vierten Außenfläche und
zur fünften
Außenfläche des
Trägers
ausgebildeten wenigstens bereichsweise elektrisch leitenden Schichten miteinander
elektrisch leitend verbunden.
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Zwischen
dem integrierten Schaltkreis und der parallel zur ersten Außenfläche und/oder
der parallel zur zweiten Außenfläche ausgebildeten
wenigstens bereichsweise elektrisch leitenden Schicht kann ein Signalpfad
ausgebildet werden. Dies ermöglicht einen
einfachen elektrischen Anschluss des Transponders in der vorgesehenen
Einbauumgebung. Der Signalpfad kann durch eine elektrisch leitende
Verbindung zwischen dem integrierten Schalt kreis und der wenigstens
bereichsweise elektrisch leitenden Schicht ausgebildet werden. Ebenso
ist es auch möglich,
den Signalpfad durch eine kapazitive Kopplung zwischen dem integrierten
Schaltkreis und der wenigstens bereichsweise elektrisch leitenden Schicht
auszubilden. Hierzu kann in den Träger eine kapazitive Koppelfläche eingebettet
werden. Die kapazitive Kopplung hat den Vorteil, dass ein gleichstrommäßiger Kurzschluss
des integrierten Schaltkreises über
die miteinander elektrisch leitend verbundenen Schichten verhindert
wird.
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Die
erste Außenfläche und
die zweite Außenfläche werden
vorzugsweise als Hauptflächen des
Trägers
ausgebildet. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Außenfläche und
die zweite Außenfläche eine
Länge aufweisen,
welche der Hälfte
einer für
eine kontaktlose Datenübertragung
mit dem integrierten Schaltkreis vorgesehenen Wellenlänge entspricht
und/oder eine Breite, welche einem Viertel der Wellenlänge entspricht.
Diese Abmessungen haben sich bei gekapselten Schlitzantennen bewährt.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der Träger
vorzugsweise aus wenigstens einer Folie hergestellt. Insbesondere
wird der Träger durch
Lamination mehrerer Folien hergestellt. Auf diese Weise lässt sich
der integrierte Schaltkreis mit wenig Aufwand in den Träger einbetten
und es besteht großer
Gestaltungsspielraum beim Aufbau des Trägers.
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Der
Träger
kann aus wenigstens einer Kunststofffolie hergestellt werden. Kunststofffolien sind
kostengünstig
verfügbar
und lassen sich gut verarbeiten. Ebenso ist es auch möglich, den
Träger
aus wenigstens einer Verbundfolie herzustellen, die eine Kunststofffolie
und eine Metallfolie aufweist. Je nach Verfahrensvariante ermöglicht die
Verwendung einer Verbundfolie, dass auf die Ausbildung einer Metallisierung
während
der Herstellung des Transponders verzichtet werden kann. Die Verbundfolie
kann insbesondere so ausgebildet sein, dass die Kunststofffolie sich
lediglich über
einen Teilbereich der Metallfolie erstreckt. Dadurch lässt sich
eine weitere Verfahrensvereinfachung erzielen.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Folie gefaltet wird.
Dabei ist es von Vorteil, wenn bei der Verbundfolie ausschließlich Teilbereiche
gefaltet werden, die keine Kunststofffolie aufweisen. Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Folie ganz oder teilweise
durchtrennt wird und dadurch ein Teil der Folie entfernt wird.
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Im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird vorzugsweise ein Halbzeug mit größeren Abmessungen als den vorgesehenen
Abmessungen des Trägers
hergestellt. Dies hat fertigungstechnische Vorteile. Insbesondere
ermöglicht
diese Vorgehensweise die Nutzung bereits existierender Fertigungsanlagen
für Chipkarten.
Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass das Halbzeug entlang eines
ersten Umrisses durchtrennt wird, der größer als die vorgesehenen Abmessungen
des Trägers
ist. Falls nach dem Durchtrennen entlang des ersten Umrisses eine
Personalisierung durchgeführt
werden soll, können
hierfür
bereits existierende Anlagen für die
Personalisierung von Chipkarten genutzt werden. Weiterhin kann das
Halbzeug entlang eines zweiten Umrisses durchtrennt werden, der
den vorgesehenen Abmessungen des Trägers entspricht.
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Im
Randbereich der ersten Außenfläche und/oder
der zweiten Außenfläche können mehrere Lochungen
ausgebildet werden. Dabei kann ein Abschnitt des Randbereichs der
ersten Außenfläche und/oder
der zweiten Außenfläche, an
den die sechste Außenfläche angrenzt,
bei der Ausbildung der Lo chungen ausgespart werden. Die Lochungen
können mit
einem elektrisch leitenden Material wenigstens partiell gefüllt werden.
Diese Vorgehensweise stellt eine von mehreren Möglichkeiten der Herstellung
der wenigstens bereichsweise elektrisch leitenden Schichten dar.
Ebenso ist es in diesem Zusammenhang auch möglich, im Randbereich der ersten
Außenfläche und/oder
der zweiten Außenfläche wenigstens
eine langgestreckte Durchbrechung auszubilden. Bei dieser Variante
ist es in analoger Weise von Vorteil, wenn ein Abschnitt des Randbereichs
der ersten Außenfläche und/oder
der zweiten Außenfläche, an
den die sechste Außenfläche angrenzt,
bei der Ausbildung der Durchbrechung ausgespart wird. Die Durchbrechung
kann wenigstens partiell mit einem elektrisch leitenden Material
gefüllt
werden.
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Insbesondere
um Material zu sparen besteht die Möglichkeit, dass die wenigstens
bereichsweise elektrisch leitende Schicht gemäß einem vorgegebenen Muster
für elektrisch
leitende Teilbereiche ausgebildet wird.
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Die
wenigstens bereichsweise elektrisch leitende Schicht kann beispielsweise
drucktechnisch oder galvanisch hergestellt werden. Beide Vorgehensweisen
ermöglichen
einen präzisen
und sparsamen Materialauftrag.
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Der
integrierte Schaltkreis kann in den Träger eingebettet werden und
dadurch zuverlässig
vor äußeren Einwirkungen
geschützt
werden. Dabei besteht die Möglichkeit,
die ebenfalls in den Träger
eingebetteten Anschlüsse
des integrierten Schaltkreises durch einen Materialabtrag freizulegen.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn am Träger wenigstens
eine Befestigungseinrichtung ausgebildet wird. Dadurch kann eine
spätere
Montage des Transponders erheblich erleichtert werden. Die Befestigungseinrichtung
wird vorzugsweise einteilig mit dem Träger ausgebildet. Dies hat fertigungstech nische
Vorteile und kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der
Träger
entlang der gewünschten
Kontur der Befestigungseinrichtung durchtrennt wird. Insbesondere
wird die Befestigungseinrichtung mit wenigstens einem Hinterschnitt ausgestattet.
Dies hat den Vorteil, dass die spätere Montage des Transponders
schnell und einfach durchgeführt
werden kann und zudem eine sehr haltbare Befestigung erreicht wird.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
eignet sich vor allem zur Herstellung von Transpondern, die im UHF-Bereich
betreibbar sind.
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Der
erfindungsgemäße Transponder
weist einen integrierten Schaltkreis zum Speichern und/oder Verarbeiten
von Daten und einen flachstückartigen
Träger
mit zwei Hauptflächen
und wenigstens zwei Stirnflächen
auf, die sich jeweils zwischen den Hautflächen erstrecken. Parallel zu
den Hauptflächen
und parallel zu wenigstens einer der Stirnflächen des Trägers ist jeweils eine wenigstens bereichsweise
elektrisch leitende Schicht ausgebildet. Im Bereich wenigstens einer
der Stirnflächen
ist der Träger
elektrisch isolierend ausgebildet.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Transponderanordnung mit
einem erfindungsgemäß hergestellten
Transponder und einer elektrisch leitenden Fläche, die einen Schlitz aufweist,
wobei der Transponder im Bereich des Schlitzes der elektrisch leitenden
Fläche
angeordnet ist.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei
ist als ein Transponder im Sinn der Erfindung ein Rechnersystem
anzusehen, bei dem die Ressourcen, d.h. Speicherressourcen und/oder Rechenkapazität (Rechenleistung)
begrenzt sind.
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Der
Transponder ist in der Lage, wenigstens eine unidirektionale Kommunikation
mit einem Lesegerät
auf kontaktlose Weise durchzuführen.
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Es
zeigen:
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1 ein
Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Transponders in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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2 ein
Ausführungsbeispiel
des Transponders mit kapazitiver Kopplung des integrierten Schaltkreises
in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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3 das
in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel des Transponders
in einer schematischen Aufsicht auf die lange Stirnfläche,
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4 bis 14 verschiedene
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer ersten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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15, 16 je
ein Ausführungsbeispiel des
mit der ersten Verfahrensvariante hergestellten Transponders in
einer schematischen Aufsicht auf die Hauptfläche,
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17 eine
Momentaufnahme während
der Herstellung des Transponders gemäß einer zweiten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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18 bis 20 verschiedene
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer dritten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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21, 22 je
ein Ausführungsbeispiel des
mit der dritten Verfahrensvariante hergestellten Transponders in
einer schematischen Aufsicht auf die Hauptfläche,
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23, 24 verschiedene
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer vierten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung,
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25 ein
Ausführungsbeispiel
des mit der vierten Verfahrensvariante hergestellten Transponders
in einer schematischen Aufsicht auf die Hauptfläche,
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26 bis 33 verschiedene
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer fünften Verfahrensvariante in
einer schematischen Aufsicht auf die lange Stirnfläche,
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34 den
gemäß der fünften Verfahrensvariante
hergestellten Transponder in einer schematischen Aufsicht auf die
Hauptfläche,
die in der Darstellung der 32 die
Unterseite des Laminatkörpers
bildet,
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35 bis 38 verschieden
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer sechsten Verfahrensvariante
in einer schematischen Aufsicht und
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39 bis 44 verschiedene
Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders gemäß einer siebten Verfahrensvariante
in einer schematischen Aufsicht auf die lange Stirnfläche 8 ein
Schaltbild für
eine Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels
der Chipkarte.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäß ausgebildeten
Transponders 1 in einer schematischen Perspektivdarstellung.
Die Darstellung ist vereinfacht und nicht maßstabsgetreu. Dies gilt jeweils
auch für
die weiteren Figuren.
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Der
Transponder 1 weist einen integrierten Schaltkreis 2 auf,
der in einen quaderförmigen
Träger 3 eingebettet
ist. Der integrierte Schaltkreis 2 ist vorzugsweise so
ausgebildet, dass er eine kontaktlose Datenübertragung im UHF-Bereich unterstützt. Dabei
kann der integrierte Schaltkreis 2 als ein reiner Speicherbaustein
ausgebildet sein, in dem Daten gespeichert sind. Weiterhin ist es
auch möglich,
dass der integrierte Schaltkreis 2 in der Lage ist, eine
Verarbeitung der Daten durchzuführen.
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Der
Träger 3 ist
aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem
Kunststoff, hergestellt. Der Träger 3 weist
zwei Hauptflächen 4 und 5 auf,
die einander parallel gegenüber
liegen. In der Darstellung der 1 verlaufen
die beiden Hauptflächen 4 und 5 parallel
zur Zeichenebene und weisen je zwei vertikal ausgerichtete Schmalseiten und
je zwei horizontal ausgerichtete Längsseiten auf. Zwischen den
beiden Schmalseiten der Hauptfläche 4 und
den beiden Schmalseiten der Hauptfläche 5 sind zwei kurze
Stirnflächen 6 und 7 ausgebildet. Zwischen
den beiden Längsseiten
der Hauptflächen 4 und
den beiden Längsseiten
der Hauptflächen 5 sind
zwei lange Stirnflächen 8 und 9 ausgebildet.
Die beiden Hauptflächen 4 und 5,
die bei den kurzen Stirnflächen 6 und 7 sowie
die lange Stirnfläche 9 sind
jeweils elektrisch leitend ausgebildet und untereinander elektrisch
leitend verbunden. Elektrisch leitende Flächen sind in 1 und
auch in allen anderen Figuren durch eine einfache Schraffur gekennzeichnet.
Die lange Stirnfläche 8,
die in der Darstellung der 1 auf der
oberen Seite des Trägers 3 angeordnet
ist, ist elektrisch isolierend ausgebildet. Elektrisch isolierende
Flächen
sind in 1 und auch in allen anderen
Figuren durch eine Kreuzschraffur gekennzeichnet.
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Somit
sind sämtliche
Außenflächen des Transponders 1 mit
Ausnahme der langen Stirnfläche 8 elektrisch
leitend ausgebildet. Zur Erzeugung der elektrischen Leitfähigkeit
kann eine Metallisierung aufgebracht werden, wobei die lange Stirnfläche 8 entweder
ausgespart bleibt oder einer zusätzlichen Behandlung
zur Entfernung der Metallisierung unterzogen wird. Die Metallisierung
kann entweder als eine vollflächige
Schicht oder in Form eines Netzes oder einer ähnlichen Struktur ausgebildet
werden. Die Metallisierung kann beispielsweise durch eine metallische
Folie, drucktechnisch, galvanisch usw. ausgebildet werden. Eine
Entfernung der Metallisierung ist beispielsweise durch Stanzen oder
Fräsen möglich.
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Zwischen
dem integrierten Schaltkreis 2 und den beiden Hauptflächen 4 und 5 des
Trägers 3 ist ein
Signalpfad ausgebildet. Hierzu können
die Hauptflächen 4 und 5 des
Trägers 3 elektrisch
leitend mit dafür
vorgesehenen Anschlüssen
des integrierten Schaltkreises 2 verbunden sein. Anstelle
einer elektrisch leitenden Verbindung ist beispielsweise auch eine
kapazitive Kopplung möglich.
Dies wird anhand der 2 und 3 erläutert.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Transponders 1 mit kapazitiver Kopplung des integrierten
Schaltkreises 2 in einer schematischen Perspek tivdarstellung.
Eine zugehörige
schematische Aufsicht auf die lange Stirnfläche 8 ist in 3 dargestellt.
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Das
in den 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel
des Transponders 1 entspricht im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel
der 1. Allerdings weist das in den 2 und 3 dargestellte
Ausführungsbeispiel
als eine zusätzliche
Komponente eine kapazitive Koppelfläche 10 auf, die innerhalb
des Trägers 3 in
einem geringen Abstand zur Hauptfläche 4 angeordnet ist.
Somit wird durch die Hauptfläche 4 und
die Koppelfläche 10 eine
Kapazität
ausgebildet, wobei das Material des Trägers 3 zwischen der
Hauptfläche 4 und
der Koppelfläche 10 als
Dielektrikum wirkt. Der integrierte Schaltkreis 2 ist über elektrisch
leitende Verbindungen an die Koppelfläche 10 und an die
Hauptfläche 5 des
Trägers 3 angeschlossen,
die in einem größeren Abstand
zur Koppelfläche 10 angeordnet
ist als die Hauptfläche 4. Dies
bedeutet, dass der integrierte Schaltkreis 2 mit der Hauptfläche 5 elektrisch
leitend verbunden ist und mit der Hauptfläche 4 kapazitiv gekoppelt
ist. Dadurch wird verhindert, dass der integrierte Schaltkreis 2 durch
die zwischen den Hauptflächen 4 und 5 bestehende
elektrisch leitende Verbindung gleichstrommäßig kurzgeschlossen wird.
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Alternativ
zu der vorstehend beschriebenen Koppelfläche 10 kann auch auf
sonstige Weise eine Kapazität
in den Signalpfad geschaltet werden, um einen gleichstrommäßigen Kurzschluss
zu verhindern. Beispielsweise kann ein Kondensator als ein diskretes
Bauteil, insbesondere in SMD-Bauweise, vorgesehen werden. Ebenso
ist es auch möglich, eine
Kapazität
durch eine geeignete Leitungsführung auszubilden
oder eine Kapazität
bereits im integrierten Schaltkreis 2 vorzusehen. Schließlich kann
der integrierte Schaltkreis 2 auch so ausgebildet sein, dass
er ohne eine Kapazität
im Signalpfad betrieben werden kann. Ohne dies jeweils explizit
zu erwähnen wird
im folgenden davon ausgegangen, dass eine geeignete Kapazität vorhanden
ist, soweit dies erforderlich ist.
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Die
Herstellung des Transponders 1 kann auf unterschiedliche
Weise erfolgen. Einige besonders vorteilhafte Vorgehensweisen werden
im folgenden beschrieben.
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4 bis 14 zeigen
verschiedene Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer ersten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung. Bei der ersten Verfahrensvariante
und auch bei den im folgenden beschriebenen weiteren Verfahrensvarianten wird
der Träger 3 gemäß einer
Technologie gefertigt, die üblicherweise
bei der Herstellung von Kartenkörpern
für Chipkarten
zum Einsatz kommt. Beispielsweise wird der Träger 3 durch Heißlamination
mehrerer Folien, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt, wobei
die Folien vorzugsweise im Bogenformat verarbeitet werden.
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Beispielsweise
kann im Rahmen der ersten Verfahrensvariante die Hauptfläche 5 durch
eine erste Kunststofffolie 11 ausgebildet werden, die in 4 dargestellt
ist. In 4 sind zusätzlich ein Umriss 12 eines
Standardkartenkörpers
für Chipkarten
und ein Umriss 13 des fertigen Transponders 1 eingezeichnet.
Die erste Kunststofffolie 11 kann eine Einzelfolie oder
ein Vorlaminat mehrerer Einzelfolien sein.
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Wie
in 5 dargestellt ist, wird in die erste Kunststofffolie 11 eine
Vertiefung 14 für
den integrierten Schaltkreis 2 eingefräst. Die Vertiefung 14 wird
innerhalb des Bereichs der ersten Kunststofffolie 11 eingefräst, der
durch den Umriss 13 des fertigen Transponders 1 begrenzt
ist. Dabei wird die Vertie fung 14 vorzugsweise so ausgebildet,
dass sie dem Umriss 13 des fertigen Transponders 1 unmittelbar benachbart
ist.
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In
einem darauf folgenden Bearbeitungsschritt wird der integrierte
Schaltkreis 2, der sich in einem Standard-Gehäuse befinden
kann und Kontaktfähnchen 15 aufweisen
kann, in die Vertiefung 14 der ersten Folie 11 eingesetzt.
Dies ist in 6 dargestellt.
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Danach
wird eine zweite Kunststofffolie 16, welche die Hauptfläche 4 ausbildet,
deckungsgleich auf die erste Kunststofffolie 11 aufgelegt,
so dass der in 7 dargestellte Folienstapel
entsteht. Bei der zweiten Kunststofffolie 16 kann es sich
wiederum um eine Einzelfolie oder um ein Vorlaminat aus mehreren Einzelfolien
handeln.
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Anschließend werden
die erste Kunststofffolie 11 und die zweite Kunststofffolie 16 durch
Heißlamination
untrennbar miteinander verbunden, so dass das in 8 dargestellte
Halbzeug 17 entsteht. Dabei wird der integrierte Schaltkreis 2 zwischen
der ersten Kunststofffolie 11 und der zweiten Kunststofffolie 16 eingebettet.
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Wie
in 9 dargestellt ist, werden im Innenbereich entlang
des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 Lochungen 18 ausgebildet,
die das Halbzeug 17 in seiner vollen Dicke von der Hauptfläche 4 bis
zur Hauptfläche 5 durchdringen.
Die Herstellung der Lochungen 18 kann beispielsweise mittels
eines Lasers, durch Bohren oder durch Fräsen erfolgen. Die Lochungen 18 können in
gleichen Abständen
zueinander ausgebildet werden. Ebenso ist es auch möglich, die
Abstände
der Lochungen 18 zu variieren, wie dies in 9 dargestellt
ist. Dabei können insbesondere
die elektrischen Erfordernisse berücksichtigt werden. In dem Bereich
des Umrisses 13 des fertigen Transpon ders 1, innerhalb
dessen die lange Stirnfläche 8 ausgebildet
wird, werden keine Lochungen 18 hergestellt.
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Im
Bereich der beiden Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 werden Ausnehmungen 19 gefräst, die
sich bis zu den Kontaktfähnchen 15 erstrecken.
Dabei wird eine Ausnehmung 19 ausgehend von der Hauptfläche 4 in
das Halbzeug 17 gefräst
und dadurch das eine Kontaktfähnchen 15 freigelegt.
Eine zweite Ausnehmung 19 wird ausgehend von der Hauptfläche 5 in
das Halbzeug 17 gefräst
und dadurch das andere Kontaktfähnchen 15 freigelegt.
Auf diese Weise werden die im Halbzeug 17 eingebetteten
Kontaktfähnchen 15 freigelegt,
so dass das eine Kontaktfähnchen 15 für eine Kontaktierung
von der Hauptfläche 4 her
und das andere Kontaktfähnchen 15 für eine Kontaktierung
von der Hauptfläche 5 her
zugänglich
ist. Das Ergebnis dieses Bearbeitungsschritts ist in 10 dargestellt.
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Wie
in 11 dargestellt ist, werden die Lochungen 18 und
die Ausnehmungen 19 mit einem elektrisch leitenden Füllmaterial 20 gefüllt. Auf
diese Weise werden die Voraussetzungen dafür geschaffen, dass die beiden
Hauptflächen 4 und 5 miteinander
elektrisch leitend verbunden werden können. Außerdem werden die Voraussetzungen
dafür geschaffen,
dass die Hauptflächen 4 und 5 mit
je einem der Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 elektrisch leitend verbunden
werden können.
Das Auffüllen
der Lochungen 18 und der Ausnehmungen 19 kann
alternativ auch zu einem späteren
Zeitpunkt zusammen mit einem der im folgenden beschriebenen Arbeitsschritte
durchgeführt
werden.
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In 12 ist
dargestellt, wie auf die Hauptfläche 4 eine
elektrisch leitende Beschichtung 21 aufgebracht wird. Die
Beschichtung 21 kann insbesondere drucktechnisch aufgebracht
werden. Dabei kann beispielsweise ein Sieb druck-Verfahren zur Anwendung kommen,
bei dem eine Polymerdruckpaste aufgetragen wird. Die Beschichtung 21 wird
in einem Bereich aufgebracht, der etwas größer ist als der Umriss 13 des
fertigen Transponders 1. Auf die Hauptfläche 5 wird
die Beschichtung 21 in entsprechender Weise aufgebracht.
Die aufgebrachte Beschichtung 21 ist elektrisch leitend
mit dem Füllmaterial 20 in
den Lochungen 18 und Ausnehmungen 19 verbunden.
Somit besteht über
das Füllmaterial 20 in
den Lochungen 18 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der
Beschichtung 21 auf der Hauptfläche 4 und der Beschichtung 21 auf
der Hauptfläche 5.
Weiterhin besteht durch das Füllmaterial 20 in
den Ausnehmungen 19 eine elektrisch leitende Verbindung
zwischen der Beschichtung 21 auf der Hauptfläche 4 und
dem einen Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 sowie zwischen der Beschichtung 21 auf der
Hauptfläche 5 und
dem anderen Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2.
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Falls
die Lochungen 18 und Ausnehmungen 19 nicht bereits
mit dem Füllmaterial 20 gefüllt sind, kann
das Auffüllen
im Rahmen der Aufbringung der Beschichtung 21 erfolgen
und dadurch ein Arbeitsschritt eingespart werden.
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Das
Aufbringen der Beschichtung 21 kann alternativ auch zu
einem späteren
Zeitpunkt erfolgen, nachdem eine Stanzung entlang des Umrisses 12 eines
Standardkartenkörpers
oder des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 durchgeführt wurde.
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Insbesondere
um beim Aufbringen der Beschichtung 21 Material zu sparen,
kann von einer vollflächigen
Ausbildung der Beschichtung 21 abgesehen werden. Stattdessen
kann die Beschichtung 21 gemäß einem vorgegebenen Muster
aufgebracht werden, das sowohl beschichtete als auch unbeschichte te
Bereiche aufweist. Bei dem Muster kann es sich beispielsweise um
eine Gitterstruktur handeln. Insbesondere kann das Muster an die
elektrischen Erfordernisse angepasst werden, beispielsweise an die
erwarteten Stromdichten im Bereich der Beschichtung 21.
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Wie
aus 13 ersichtlich, wird als nächster Bearbeitungsschritt
eine Stanzoperation entlang des Umrisses 12 eines Standardkartenkörpers durchgeführt. Dadurch
ist es möglich,
eine Personalisierung des integrierten Schaltkreises 2 in
einer Personalisierungsanlage für
Chipkarten durchzuführen.
Eine auf die Abmessungen des Transponders 1 abgestimmte Personalisierungsanlage
wird nicht benötigt.
Auf die Stanzoperation entlang des Umrisses 12 eines Standardkartenkörpers kann
auch verzichtet werden, wenn keine Personalisierung durchgeführt werden soll.
Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn im integrierten
Schaltkreis 2 eine Seriennummer gespeichert ist und dies
für die
vorgesehene Anwendung ausreichend ist.
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Zum
Schutz der Beschichtung 21 auf den Hauptflächen 4 und 5 kann
jeweils eine Schutzfolie aufgebracht werden.
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Zur
Fertigstellung des Transponders 1 wird eine Stanzung entlang
des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 durchgeführt. Dies
ist in 14 dargestellt. Nach diesem
Stanzschritt befinden sich die mit dem Füllmaterial 20 gefüllten Lochungen 18 am Rand
des Trägers 3 des
Transponders 1 und zwar im Bereich der kurzen Stirnflächen 6 und 7 und
der langen Stirnfläche 9.
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Es
besteht auch die Möglichkeit
eine andere Form auszustanzen, um die spätere Montage des Transponders 1 zu
erleichtern. Ausführungsbeispiele hier für sind in
den 15 und 16 dargestellt,
die den Transponder 1 jeweils in einer Aufsicht auf die Hauptfläche 4 zeigen.
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Gemäß 15 verbleibt
nach dem Stanzen an den kurzen Stirnflächen 6 und 7 noch
je ein Materialstreifen 22. Die Materialstreifen 22 stehen
jeweils etwas über
die lange Stirnfläche 8 über und
sind im überstehenden
Bereich als Haken 23 ausgebildet.
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Gemäß 16 verbleibt
nach dem Stanzen an der langen Stirnfläche 8 ein Materialstreifen 24, der
beidseits etwas über
die kurzen Stirnflächen 6 und 7 übersteht.
In den überstehenden
Bereichen ist je ein Haken 25 ausgebildet, der rechtwinklig
vom Materialstreifen 24 in Richtung zur langen Stirnfläche 9 hin
absteht.
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Die
Materialstreifen 22, 24 mit den Haken 23, 25 dienen
der Befestigung des Transponders 1 durch Einrasten in einen
Schlitz, der in einem Blechteil ausgebildet ist. Durch das Einrasten
wird der integrierte Schaltkreis 2 des Transponders 1 an
eine Schlitzantenne angeschlossen, über die eine kontaktlose Signalübertragung
durchgeführt
werden kann.
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Die
elektrischen Eigenschaften des Transponders 1 werden durch
die unterschiedlichen Stanzgeometrien der 14,15 und 16 nicht nennenswert
beeinflusst, da diese durch die jeweils gleiche Anordnung der mit
dem Füllmaterial 20 gefüllten Lochungen 18 bestimmt
werden. Außerdem
weisen die Materialstreifen 22, 24 und die Haken 23, 25 keine
Beschichtung 21 auf. Dies kann dadurch erreicht werden,
dass im Bereich der Materialstreifen 22, 24 und
der Haken 23, 25 keine Beschichtung 21 auf
die Hauptflächen 4 und 5 des
Transponders 1 aufgedruckt wird.
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17 zeigt
eine Momentaufnahme während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer zweiten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung. Bei der zweiten Verfahrensvariante
kann in analoger Weise vorgegangen werden, wie anhand der 4 bis 8 für die erste Verfahrensvariante
erläutert.
Im Unterschied zur ersten Verfahrensvariante werden dann aber keine
einzelnen Lochungen 18 hergestellt, sondern es wird eine
U-förmige
Ausstanzung 26 entlang des Umrisses 13 des fertigen
Transponders 1 ausgebildet. Dann werden die Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 analog zur ersten Herstellungsvariante
durch Fräsen
der Ausnehmungen 19 freigelegt. Dies ist in 17 dargestellt.
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Eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Hauptflächen 4 und 5 kann
beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass ein nicht figürlich dargestelltes
metallisches Einlegeteil in die Ausstanzung 26 eingelegt
wird. Zur Fixierung des Einlegeteils können im Halbzeug 17 Aussparungen vorgesehen
werden, in die das Einlegeteil eingreift. Der weitere Fertigungsablauf
kann entsprechend der ersten Verfahrensvariante erfolgen, d. h.
auf die Hauptflächen 4 und 5 wird
die Beschichtung 21 im Siebdruckverfahren aufgebracht und
es wird eine Stanzung entlang des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 durchgeführt, wobei
zuvor optional noch eine Stanzung entlang des Umrisses 12 eines Standardkartenkörpers und
eine Personalisierung durchgeführt
werden können.
Dabei ist es auch möglich,
auf das Einlegeteil zu verzichten und die Ausstanzung 26 im
Siebdruckverfahren mit einer leitfähigen Paste aufzufüllen.
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Wenn
das Einlegeteil verwendet wird, besteht die Möglichkeit, dieses so zu gestalten,
dass es die für
die Befestigung des Transponders 1 in einer Einbauumgebung
ggf. vorgesehene Haken 23 bzw. 25 verstärkt, so
dass eine bessere Federwirkung und eine höhere mechanische Stabilität erreicht
werden.
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Die 18 bis 20 zeigen
verschiedene Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer dritten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung. Die dritte Verfahrensvariante
zeichnet sich dadurch aus, dass alle oder ein Teil der elektrisch
leitenden Flächen
mittels eines Galvanik-Prozesses hergestellt werden. Im übrigen kann
die Herstellung gemäß der ersten
oder der zweiten Verfahrensvariante erfolgen. Das bedeutet, dass
zunächst
die Lochungen 18 oder die Ausstanzung 26 ausgebildet
werden. Dann werden die Lochungen 18 bzw. die Ausstanzung 26 durch
einen Galvanik-Prozess elektrisch leitend beschichtet, d. h. die
Lochungen 18 bzw. die Ausstanzung 26 werden nicht
mit dem Füllmaterial 20 verfüllt, sondern
lediglich im Bereich ihrer Wandungen galvanisch beschichtet.
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Um
einen haltbaren Überzug
zu ermöglichen werden
die zu beschichtenden Flächen
einem Aktivierungsprozess unterzogen, durch den eine Startschicht
für den
Galvanik-Prozess erzeugt wird. Die Aktivierung kann beispielsweise
mit Hilfe eines chemischen Bads erfolgen. Ebenso ist eine Aktivierung mit
Hilfe eines Lasers möglich.
In diesem Fall besteht zudem die Möglichkeit die Lochungen 18 bzw.
die Ausstanzung 26 durch Laserschneiden zu erzeugen und
dabei gleichzeitig eine Aktivierung durchzuführen. Im Rahmen des nachfolgenden
Galvanik-Prozesses wird auf die aktivierten Flächen eine Metallschicht 27 abgeschieden.
Die Schichtdicke beträgt dabei
typischer Weise 20 μm.
Als Metall eignet sich beispielsweise Kupfer.
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Falls
eine vollflächige
Aktivierung durch ein chemisches Bad durchgeführt wurde, erfolgt auch die Abscheidung
der Metallschicht 27 durch den Galva nik-Prozess vollflächig. Das
Ergebnis einer vollflächigen
Metallisierung ist in 18 dargestellt. Die Metallschicht 27 bedeckt
sämtliche
Außenflächen des Halbzeugs 17 und
die Wandungen der Lochungen 18 sowie der Ausnehmungen 19.
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Bei
einer selektiven Aktivierung mittels eines Lasers bewirkt der Galvanik-Prozess eine entsprechend
selektive Metallisierung. In 19 wurde
eine selektive Aktivierung der Lochungen 18, der Ausnehmungen 19 und
der Hauptflächen 4 und 5 innerhalb des
Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 durchgeführt. Durch
den nachfolgenden Galvanik-Prozess wurden die aktivierten Flächen, d.
h. die Lochungen 18, die Ausnehmungen 19 und die
Hauptflächen 4 und 5 innerhalb
des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 mit
der Metallschicht 27 überzogen.
Die Metallschicht 27 weist eine Schichtdicke von typisch ca.
20 μm auf
und kann beispielsweise aus Kupfer bestehen.
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Alternativ
dazu ist es beispielsweise auch möglich, lediglich die Lochungen 18 und
die Ausnehmungen 19 zu aktivieren und anschließend durch den
Galvanik-Prozess zu metallisieren. Die von der Aktivierung ausgesparten
Hauptflächen 4 und 5 werden
anschließend
im Siebdruckverfahren mit der Beschichtung 21 versehen.
Dies ist in 20 dargestellt, wobei für die galvanisch
und für
die drucktechnisch metallisierten Flächen unterschiedliche Schraffuren
verwendet wurden.
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Nach
der Metallisierung wird der Transponder 1 in analoger Weise
wie bei der ersten Verfahrensvariante beschrieben ausgestanzt. Soweit
dies erforderlich ist, kann auch eine Personalisierung des Transponders 1 durchgeführt werden.
Im Rahmen des Stanzprozesses besteht wiederum die Möglichkeit,
Materialstreifen 22, 24 und Haken 23, 25 zur späteren Befestigung
des Transponders 1 in einer Einbauumgebung auszubilden.
Ausführungsbeispiele
für fertige
Transponder 1, die gemäß der dritten Verfahrensvariante
hergestellt wurden, sind in den 21 und 22 jeweils
als Aufsicht auf die Hauptfläche 4 dargestellt.
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21 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für einen
Transponder 1 mit metallisierten Lochungen 18. Da
die galvanisch aufgebrachte Metallschicht 27 sehr dünn ist,
sind die Lochungen 18 nicht vollständig aufgefüllt, sondern lediglich im Bereich
ihrer Wandungen mit der Metallschicht 27 überzogen.
Weiterhin sind die Wandungen der Ausnehmungen 19 und die
Hauptflächen 4 und 5 des
Trägers 3 mit
der Metallschicht 27 überzogen.
Auf den langen Stirnflächen 8 und 9 sowie
auf den kurzen Stirnflächen 6 und 7 ist keine
Metallschicht 27 ausgebildet. Die Stanzgeometrie wurde
so gewählt,
dass im Bereich der kurzen Stirnflächen 6 und 7 Materialstreifen 22 mit
Haken 23 ausgebildet sind, die jeweils keine Metallschicht 27 aufweisen.
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22 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
für einen
Transponder 1, bei dem zur Metallisierung der kurzen Stirnflächen 6 und 7 sowie
der langen Stirnfläche 9 eine
U-förmige
Freistanzung 26 ausgebildet wurde. Da die Freistanzung 26 im
Bereich des Umrisses 13 des fertigen Transponders 1 ausgebildet
wird, ist diese nach Fertigstellung des Transponders 1 nicht
mehr sichtbar. Bei dem in 22 dargestellten Ausführungsbeispiel
des Transponders 1 sind die Wandungen der Ausnehmungen 19,
die Hauptflächen 4 und 5,
die lange Stirnfläche 9 und
die kurzen Stirnflächen 6 und 7 mit
der Metallschicht 27 überzogen.
Im Bereich der langen Stirnfläche 8 ist
ein Materialstreifen 24 mit Haken 25 ausgebildet,
die jeweils keine Metallschicht 27 aufweisen.
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Die
in den 21 und 22 dargestellten Ausführungsbeispiele
des Transponders 1 können auch
so abgewandelt werden, dass die Materialstreifen 22, 24 und
die Haken 23, 25 ganz oder teilweise mit der Metallschicht 27 überzogen
sind.
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Die 23 und 24 zeigen
verschiedene Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer vierten Verfahrensvariante
in einer schematischen Perspektivdarstellung. Bei einer vierten
Verfahrensvariante wird analog zur ersten Verfahrensvariante eine
Beschichtung 21 im Siebdruckverfahren aufgebracht, wobei
allerdings weder Lochungen 18 noch eine U-förmige AusFreistanzung 26 ausgebildet
werden. Die Beschichtung 21 wird in einem Bereich auf die
beiden Hauptflächen 4 und 5 des
Halbzeugs 17 aufgedruckt, der etwas größer ist als durch den Umriss 13 des
fertigen Transponders 1 vorgegeben. Dies ist in 23 dargestellt.
Falls eine Personalisierung durchgeführt werden soll, wird anschließend entlang
des Umrisses 12 eines Standardkartenkörpers ausgestanzt.
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Danach
wird die lange Stirnfläche 9 des Transponders 1 durch
eine Stanzoperation freigelegt und anschließend im Tampondruckverfahren
(siehe Pfeil) leitfähig
beschichtet. Eine Momentaufnahme zu diesem Zeitpunkt ist in 24 dargestellt.
Dann werden weitere Stanzoperationen durchgeführt, um die Materialstreifen 22 und
Haken 23 auszubilden und die lange Stirnfläche 8 freizulegen.
Schließlich
werden die kurzen Stirnflächen 6 und 7,
an denen die Materialstreifen 22 ausgebildet sind, im Tampondruckverfahren
leitfähig
beschichtet. Die lange Stirnfläche 8 wird
nicht beschichtet. Beim Beschichten der langen Stirnfläche 9 und
der kurzen Stirnflächen 6 und 7 wird
so vorgegangen, dass die aufgebrachte Beschichtung 21 jeweils
die mit den Hauptflächen 4 und 5 ausgebildeten
Kanten überdeckt.
Auf diese Weise werden die lange Stirnfläche 9 und die kurzen Stirnflächen 6 und 7 elektrisch
leitend mit den Hauptflächen 4 und 5 verbunden.
Der auf diese Weise hergestellte Transponder 1 ist in 25 dargestellt.
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26 bis 33 zeigen
verschieden Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer fünften Verfahrensvariante in einer
schematischen Aufsicht auf die lange Stirnfläche 8. Die fünfte Verfahrensvariante
zeichnet sich dadurch aus, dass der Transponder 1 mit Hilfe
von Metallfolien 28 hergestellt wird. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel
sind die Metallfolien 28 jeweils mit einer dünnen Deckfolie 29 aus
Kunststoff zu einer Verbundfolie 30 kombiniert. Wie in 26 dargestellt,
wird die Verbundfolie 30 mit der Metallfolie 28 voran
einer Kernfolie 31 angenähert. Die Kernfolie 31 ist
partiell mit einem Klebstoff 32 beschichtet. Durch Lamination
wird die Kernfolie 31 innerhalb des Bereichs, der mit dem
Klebstoff 32 beschichtet ist, mit der Metallfolie 28 verbunden.
Außerhalb
dieses Bereichs kommt es nicht zu einer Verbindung zwischen der
Kernfolie 31 und der Metallfolie 28.
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Anschließend wird
in die Kernfolie 31 die Vertiefung 14 zur Aufnahme
des integrierten Schaltkreises 2 gefräst. Eine Momentaufnahme zu
diesem Zeitpunkt ist in 27 dargestellt.
Dann wird der integrierte Schaltkreis 2 in die Vertiefung 14 eingelegt. Dies
ist in 28 dargestellt.
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Wie
in 29 dargestellt, wird der Kernfolie 31 nach
dem Einlegen des integrierten Schaltkreises 2 in die Vertiefung 14 eine
weitere Verbundfolie 33 aus einer Metallfolie 34 und
einer Deckfolie 35 aus Kunststoff angenähert. Dabei ist die Verbundfolie 33 so
orientiert, dass sie der Kernfolie 31 mit der Deckfolie 35 voran
angenähert
wird. Durch Lamination wird die Deckfolie 35 vollflächig mit
der Kernfolie 31 verbunden.
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Dann
wird die Deckfolie 29 beispielsweise mittels eines Rollmessers 36 angeritzt.
Dies ist in 30 angedeutet. Außerdem wird
das Laminat aus der Kernfolie 31 und der Verbundfolie 33 so
durchtrennt, dass die Bereiche des Laminats entfernt werden können, in
denen kein Verbund zwischen der Kernfolie 31 und der Verbundfolie 330 ausgebildet
ist. Eine Momentaufnahme nach Durchführung dieser Bearbeitungsschritte
ist in 31 dargestellt. Die Deckfolie 29 weist
eine Reihe von Einschnitten 37 auf, die mit dem Rollmesser 36 erzeugt
wurden und sich jeweils über
die gesamte Dicke der Deckfolie 29 erstrecken.
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Wie
in 32 dargestellt, wird in einem weiteren Bearbeitungsschritt
im Randbereich der Metallfolie 34 ein Leitkleber 38 beispielsweise
im Siebdruckverfahren appliziert. Anstelle des Leitklebers 38 kann
auch ein Lot vorgesehen werden. Anschließend werden die über die
Kernfolie 31 überstehenden
Bereiche der Verbundfolie 30 entlang der Einschnitte 37 in
der Deckfolie 29 zur Kernfolie 31 hin gefaltet,
so dass die Endbereiche der Verbundfolie 30 auf den Leitkleber 38 treffen
und dadurch die Metallfolie 28 und die Metallfolie 34 elektrisch
leitend miteinander verbunden werden. Dies ist in 33 dargestellt.
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In
entsprechender Weise wird im Bereich der zum integrierten Schaltkreis 2 entgegen
gesetzten Seite die Deckfolie 29 angeritzt, das Laminat
aus der Kernfolie 31 und der Verbundfolie 33 durchtrennt,
die Verbundfolie 30 zur Kernfolie 31 hin gefaltet
und die Metallfolie 34 mit der Metallfolie 28 verklebt.
Auf diese Weise wird ein quaderförmiger
Transponder 1 ausgebildet, der zu fünf von sechs Außenflächen hin metallisiert
ist.
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Der
auf diese Weise hergestellte Transponder 1 ist in 34 in
Form einer schematischen Aufsicht auf die Hauptfläche 5 dargestellt,
die in der Darstellung der 33 die
Unterseite des Laminatkörpers
bildet. Wie aus den 33 und 34 hervorgeht,
weist der Transponder 1 im Bereich seiner Hauptflä che 4,
seiner langen Stirnfläche 9 und
seiner kurzen Stirnflächen 6 und 7 die
Metallfolie 28 auf. Im Bereich seiner Hauptfläche 5 weist
der Transponder 1 die Metallfolie 34 auf. Nach
außen
hin ist die Metallfolie 34 bereichsweise und die Metallfolie 28 vollflächig durch
die Deckfolie 29 abgedeckt.
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Die
elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Anschlussfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 und den Hauptflächen 4 und 5 des Transponders 1 können in
analoger Weise ausgebildet werden wie bei der ersten Verfahrensvariante
beschrieben.
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35 bis 38 zeigen
verschieden Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer sechsten Verfahrensvariante in
einer schematischen Aufsicht. Bei der sechsten Verfahrensvariante
wird der Transponder 1 durch Falten der in 35 dargestellten
Verbundfolie 39 ausgebildet. Die Verbundfolie 39 weist
eine Deckfolie 40 aus Kunststoff und eine Metallfolie 41 auf,
wobei die Deckfolie 40 nur einen Teilbereich der Metallfolie 41 überdeckt.
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Zur
Ausbildung des Transponders 1 werden die überstehenden
Bereiche der Metallfolie 41 zur Deckfolie 40 hin
gefaltet und beispielsweise durch Lamination mit dieser verbunden.
Der auf diese Weise hergestellte Transponder 1 ist in 36 dargestellt.
Mit Ausnahme der langen Stirnfläche 8 werden alle
Außenflächen des
Transponders 1 durch die Metallfolie 41 gebildet
und sind somit elektrisch leitend.
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Für die Herstellung
des Transponders 1 gemäß der sechsten
Verfahrensvariante kann auch eine Verbundfolie 39 in einer
anderen Zuschnittsform verwendet werden als in 35 dargestellt.
Beispielsweise kann die Verbundfolie 39 die in den 37 und 38 dargestellten
Zuschnittsformen aufweisen.
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Auch
bei diesen Zuschnittsformen steht die Metallfolie 41 seitlich über die
Deckfolie 40 über.
Die überstehenden
Bereiche der Metallfolie 41 werden wiederum zur Deckfolie 40 hin
gefaltet und beispielsweise durch Lamination mit der Deckfolie 40 verbunden.
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Der
integrierte Schaltkreis 2 ist in den 35 bis 37 jeweils
nicht dargestellt und kann in entsprechender Weise in den Träger 3 des
Transponders 1 eingebettet werden und mit der Metallfolie 41 im
Bereich der Hauptflächen 4 und 5 elektrisch
leitend verbunden werden wie anhand der ersten Verfahrensvariante
beschrieben.
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39 bis 44 zeigen
verschiedene Momentaufnahmen während
der Herstellung des Transponders 1 gemäß einer siebten Verfahrensvariante
in einer schematischen Aufsicht auf die lange Stirnfläche 8.
Bei der siebten Verfahrensvariante wird der Transponder 1 aus
einem Laminat einer Verbundfolie 30 und einer Kernfolie 31 hergestellt,
das in 38 dargestellt ist. Die Verbundfolie 30 weist
eine Deckfolie 29 aus Kunststoff und eine Metallfolie 28 auf.
Die Kernfolie 31 ist partiell mit einem Klebstoff 32 beschichtet
und innerhalb des beschichteten Bereichs mit der Verbundfolie 30 fest
verbunden. In die Kernfolie 31 ist der integrierte Schaltkreis 2 eingebettet. Die
Deckfolie 29 und die Kernfolie 31 werden beispielsweise
mittels des Rollmessers 36 entlang der Außenkontur
des klebstofffreien Bereichs durchtrennt. Die zwischen der Deckfolie 29 und
der Kernfolie 31 angeordnete Metallfolie 28 wird
dabei nicht durchtrennt. Wie in 40 angedeutet,
wird der freigeschnittene Bereich der Kernfolie 31 entfernt.
Der freigeschnittene Bereich der Deckfolie 29 wird nicht entfernt,
da die Deckfolie 29 vollflächig mit der Metallfolie 28 verbunden
ist.
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Anschließend wird
auf die Kernfolie 31 eine Klebstoffschicht 42 aufgebracht.
Dies ist in 41 dargestellt. Dann wird die
Verbundfolie 30 so gefaltet, dass die Bereiche der Klebstoffschicht 42 beidseits des
freigeschnittenen Bereichs einander angenähert und schließlich gegeneinander
gepresst werden. Wie in 42 dargestellt,
werden auf diese Weise die Bereiche der Kernfolie 31 beidseits
des freigeschnittenen Bereichs vollflächig miteinander verklebt.
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Anschließend werden
ausgehend von den Hauptflächen 4 und 5 des
Transponders 1 Ausnehmungen 19 gefräst, die
sich bis zu den Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 erstrecken. Dies ist in 43 dargestellt.
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Wie
in 44 gezeigt, werden die Ausnehmungen 19 mit
dem elektrisch leitenden Füllmaterial 20 verfüllt, um
die den Hauptflächen 4 und 5 benachbarten
Bereiche der Metallfolie 28 mit den Kontaktfähnchen 15 des
integrierten Schaltkreises 2 elektrisch leitend zu verbinden.
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Die
beschriebenen Verfahrensvarianten zur Herstellung des Transponders 1 können auch
in anderer Weise abgewandelt oder kombiniert werden.
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Der
Transponder 1 wird vorzugsweise im Bereich eines Schlitzes
in einer elektrisch leitenden Fläche,
insbesondere einer Metallfläche,
angeordnet. Dabei wird ein Signalpfad zwischen dem integrierten Schaltkreis 2 des
Transponders 1 und der elektrisch leitenden Fläche ausgebildet.
Der Signalpfad verläuft vorzugsweise über eine
elektrisch leitende Verbindung zwischen den metallisierten Hauptflächen 4 und 5 des
Transponders 1 und den dazu benachbarten Rändern des
Schlitzes, an denen die Hauptflächen 4 und 5 berührend anliegen.
Die elektrisch leitende Fläche
wird vom Transponder 1 als Antenne für die kontaktlose Übertragung
von Daten genutzt. Für diese Datenübertragung
ist es günstig,
wenn die Abmessungen des Schlitzes ungefähr mit den Abmessungen der
langen Stirnfläche 8 des
Transponders 1 übereinstimmen
und einen Wert aufweisen, der ungefähr einer halben Wellenlänge der
für die
Datenübertragung
verwendeten Trägerwelle
entspricht. Dabei ist der Einfluss der dielektrischen Wirkung des Materials,
aus dem der Transponder 1 gefertigt ist, auf die Wellenlänge zu berücksichtigen.
Die Länge der
kurzen Stirnflächen 6 und 7 des
Transponders 1 entspricht vorzugsweise einem Viertel der
Wellenlänge.