DE102022112693A1 - RFID-Etikett und Verfahren zur Herstellung und Prüfung eines solchen RFID-Etiketts - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein RFID-Etikett mit einem auf einem Trägermaterial mittels eines Klebstoffes befestigten Modul, das aus einem Chip und einer Antenne besteht. Um nachprüfen zu können, ob die Verbindung der Antenne zum Trägermaterial und zum Chip gewährleistet ist, wird vorgeschlagen, dass der Klebstoff lösliche oder unlösliche Farbmittel enthält.
Description
- Die Erfindung betrifft ein RFID-Etikett mit einem auf einem Trägermaterial mittels eines Klebstoffes befestigten Modul, das aus einem Chip und einer Antenne besteht.
- Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung und Prüfung eines solchen RFID-Etiketts.
- RFID-Etiketten erlauben eine berührungslose Produktidentifikation und Verfolgung. Die verwendeten Chips können beliebige Daten wie den Produktnamen, das Herstelldatum, den Preis oder sonstige Eigenschaften speichern. Der Vorteil gegenüber dem im Einzelhandel vielfach verwendeten Strichcode (EAN), durch den eine geringe Datenmenge speicherbar ist, die im Regelfall lediglich die Speicherung von der Produktherkunft sowie dem Produktnamen und dem Preis erlaubt, können Chips eine deutlich größere Datenmenge speichern. Die Daten lassen sich bei RFID-Etiketten ohne direkten Sichtkontakt mittels Funkwellen übertragen. Chips können mit RFID-Lesegeräten, die eine eingebaute Sende-Empfangselektronik besitzen, ausgelesen werden. Dieses Lesegerät sendet hierzu ein Funksignal aus, das von der Antenne des RFID-Etiketts zum Chip weitergeleitet und verarbeitet wird. Hierzu reicht bei sog. passiven RFID-Etiketten, die keine eigene Energieversorgung haben, die durch das Lesegerät ausgesandte Energie zur Signalverarbeitung sowie Signalbeantwortung aus. Soll eine größere Reichweite zur Signalübersendung und Signalverarbeitung sichergestellt werden, können die Chips auch mit einer eigenen Energiequelle in Miniakkumulatorform versehen werden.
- Eine wesentliche Voraussetzung für die Funktionsweise eines RFID-Etiketts ist eine sichere Fixierung des Moduls auf dem Träger und insbesondere eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Antenne und dem Chip. Der hierzu verwendete Klebstoff wird maschinell durch geeignete Druck- bzw. Spritzverfahren aufgetragen. Eine unerwünschte Unterbrechung der Klebstofflage kann dazu führen, dass die genannte elektrische Verbindung durch Bruch einer Leiterstellung gestört oder aufgehoben wird. In der
EP 1 522 956 B1 wird beschrieben, wie an einer Chip-Montagestation ein IC-Chip auf einem vorbestimmten Teil der Sende-/Empfangsantenne, die auf der von der Basislagenrolle abgewickelten Basislage gebildet wird, montiert und verbunden wird. Das auf einem Trägermaterial aufgeklebte Modul aus einem Chip sowie der Antenne kann mit einem Klebstoff umspritzt werden und ggf. mit einer Laminatschicht überzogen werden. Als Trägermaterial sind Polyimid., Polyethylenterephhalat-, Polyphenylensulfid-, Polyethylennaphthalat-, Polyethersulfon- oder Polyetherimid-Harzfilme bekannt. Geeignete Metallfilme zum Bilden einer Sende-Empfangsantenne bestehen beispielsweise aus Cu-, Sn- und Al-Lagen. - Als Klebstoffe kommen Acryl, Epoxid, Silikon und Polyimid oder andere flexible Harze in Betracht. Neben Laminat- oder Lackschichten ist es auch bekannt, zum Schutz des RFID-Chips und der Antenne einen Materialträger mit einer gefäßartigen Aussparung zu verwenden, worin der Chip und die Antenne beim Aufkleben des Etiketts an der Ware liegt. Die Schaffung einer solchen Aussparung ist jedoch relativ aufwendig, weshalb beispielsweise in der
EP 1 522 956 B1 ein Verfahren vorgeschlagen wird, bei dem mittels einer Spritzkanüle die Bereiche zwischen dem Chip sowie der Antenne und die umliegenden Bereiche des Chips als Hülle umspritzt werden. Hierzu kann beispielsweise ein aushärtbarer Klebstoff (zusätzlich) benutzt werden. - Allerdings macht dies eine Funktionsprüfung des RFID-Etiketts nicht entbehrlich.
- Es besteht darüber hinaus ein starkes Bedürfnis, die Menge des Klebstoffes auf ein Minimum zu begrenzen, d.h. nur so viel Klebstoff wie möglich zu benutzen. Dies hat den Vorteil, dass beim Recyceln der Etiketten in einer hierzu geeigneten Waschlösung nur geringe Klebstoffmengen anfallen.
- Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein RFID-Etikett anzugeben, bei dem nachprüfbar eine funktionsfähige Verbindung der Antenne zum Chip sowie zum Trägermaterial gewährleistet ist.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Anspruch 1 beschriebene RFID-Etikett vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Klebstoff lösliche oder unlösliche Farbmittel enthält. Als unlösliche Farbmittel werden vorzugsweise Farbpigmente oder Fluoreszenzpigmente zugesetzt, die unter Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen sichtbare oder messbare Strahlung selektiv absorbieren, reflektieren oder emittieren.
- Die Partikelteilchengröße verwendeter Pigmente beträgt erfindungsgemäß 0,01 µm bis 300 µm, wobei vorzugsweise die Partikel eine Plättchenform mit einer Dicke von maximal 15 µm und eine Länge von maximal 300 µm besitzen. Solche Partikelgrößen kommen insbesondere bei fluoreszierenden oder reflektierenden Partikeln in Betracht.
- Geeignet sind jedoch auch Farbmittel, die schwarz oder farbig sind, wobei insbesondere Farbpigmente aus Titanoxid, Zinkoxid oder Chromoxid oder aus Ruß in Betracht kommen. Überall dort, wo der Klebstoffauftrag unterbrochen ist, macht sich dies in Form der fehlenden Farbe unmittelbar bemerkbar. Bei eingefärbtem farbigen Klebstoff können somit Fehlchargen, bei denen die Klebstoffzufuhr unterbrochen war, unmittelbar ermittelt werden.
- Ein wesentlicher Gedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine unerwünschte Unterbrechung eines Klebstoffauftrags, die insbesondere zu einem unerwünschten Ablösen oder einem Bruch der Antenne führen kann, festgestellt wird, andererseits jedoch die Menge des Klebstoffauftrags begrenzt wird. Es wird somit nur die notwendige, aber auch hinreichende Klebstoffmenge verwendet. Zur Kontrolle des Klebstoffauftrags wird daher vorgeschlagen, dass das Modul nach der Fixierung mit einem Klebstoff angestrahlt wird, vorzugsweise mit Licht die Reflexion gemessen wird. Sofern kein Klebstoff vorhanden ist, wird eine andere Reflexion gemessen als bei vorhandenem Klebstoff. Dieses Verfahren ist prinzipiell auch bei nicht eingefärbtem Klebstoff anwendbar, allerdings wird die sichere Feststellung erheblich verbessert, wenn der Klebstoff mit einem Farbmittel versetzt wird.
- Verwendet man als Farbmittel im Klebstoff pigmentfreie Tinte, ergibt sich der Vorteil, dass die Gefahr einer Verstopfung der zum Klebstoffauftrag verwendeten Düse minimiert wird. Pigmentfreie Tinte besitzt jedoch eine geringere Deckkraft und Farbstabilität als ein Farbstoff mit einem pigmentierten Farbmittel, bei dem durch entsprechende Messung oder Beobachtung mittels einer Kamera Unregelmäßigkeiten des Klebstoffauftrags optimal feststellbar sind. Die Prüfung, ob der Farbstoff hinreichend aufgetragen ist kann, sofern es sich um optisch sichtbare Reflexionen handelt, mit einer Kamera oder visuell durchgeführt werden. Vorzugsweise ist die absorbierte, reflektierte oder emittierte Strahlung sichtbar oder sie besteht aus einer UV- oder IR-Strahlung, die durch geeignete Sende-Empfangseinrichtungen detektierbar ist.
- Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung und zur Prüfung der RFID-Etiketten nach Anspruch 8, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Klebstoff lösliche oder unlösliche Farbmittel enthält, vorzugsweise mit Farb- oder Fluoreszenzpigmenten versetzt ist, die unter Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen sichtbare oder messbare Strahlen selektiv absorbieren, reflektieren oder emittieren und wobei das farbige RFID-Etikett einer EM-Strahlung ausgesetzt und die absorbierte, emittierte oder reflektierte Strahlung optisch durch eine Kamera oder durch eine Messeinrichtung untersucht wird.
- Vorzugsweise wird der Klebstoff zur Verbindung der Antenne mit dem Trägermaterial nur in dem Bereich der Umrisse der Antenne linear mit begrenzter Breite aufgetragen. Dieser Auftrag erfolgt durch Inkjet-Düsen, die entsprechend den Antennenumrissen in der Breite begrenzte Streifen auftragen. Besteht die Antenne aus einem mittels Kleber befestigten Aluminiumstreifen, so erscheint bei einer Anstrahlung der Unterseite eine dunkle Antennenfläche. Sofern der Klebstoff partiell fehlt, reflektiert das Aluminium das eingestrahlte Licht, so dass die Reflexionsstrahlung ein klarer Indikator für eine fehlerhaft angeklebte Antenne ist.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1522956 B1 [0004, 0005]
Claims (9)
- RFID-Etikett mit einem auf einem Trägermaterial mittels eines Klebstoffes befestigten Modul, das aus einem Chip und einer Antenne besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff lösliche oder unlösliche Farbmittel enthält.
- RFID-Etikett nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff Farbpigmente oder Fluoreszenzpigmente enthält, die unter Einwirkung von elektromagnetischen Strahlen sichtbare oder messbare Strahlung selektiv absorbieren, reflektieren oder emittieren - RFID-Etikett nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die absorbierte, reflektierte oder emittierte Strahlung eine sichtbare Strahlung oder eine UV- oder IR-Strahlung ist. - RFID-Etikett nach
Anspruch 2 oder3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel eine Teilchengröße von 0,01 µm bis 300 µm aufweisen und vorzugsweise eine Plättchenform mit einer Dicke von maximal 15 µm und eine Länge von maximal 300 µm besitzen. - RFID-Etikett nach einem der
Ansprüche 2 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente schwarz oder farbig sind. - RFID-Etikett nach einem der
Ansprüche 2 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Farbpigmente aus einem Titan-, Zink- oder Chromoxid oder Ruß bestehen. - Verfahren zur Herstellung und Prüfung von RFID-Etiketten mit einem durch einen Klebstoff auf einem Trägermaterial fixierten Modul mit einer Antenne und einem Chip, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul nach der Fixierung mit einem Klebstoff angestrahlt wird, vorzugsweise mit Licht, und dass die Reflexion gemessen wird.
- Verfahren nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff lösliche oder unlösliche Farbmittel enthält, vorzugsweise mit Farb- oder Fluoreszenzpigmenten versetzt ist, die unter Einwirkung von elektromagnetischen Wellen sichtbare oder messbare Strahlung selektiv absorbieren, reflektieren oder emittieren und wobei das fertige RFID-Etikett einer EM-Strahlung ausgesetzt und die absorbierte, emittierte oder reflektierte Strahlung optisch durch eine Kamera oder durch eine Messeinrichtung untersucht wird. - Verfahren nach
Anspruch 7 oder8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff zur Verbindung der Antenne mit dem Trägermaterial nur im Bereich der Umrisse der Antenne linear mit begrenzter Breite aufgetragen wird.
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