DE19904928A1

DE19904928A1 - Verfahren zur Bearbeitung von Transpondern

Info

Publication number: DE19904928A1
Application number: DE1999104928
Authority: DE
Inventors: Manfred Michalk
Original assignee: Cubit Electronics GmbH
Current assignee: HID Global GmbH
Priority date: 1999-02-06
Filing date: 1999-02-06
Publication date: 2000-08-31
Anticipated expiration: 2019-02-07
Also published as: DE19904928B4

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Transpondern der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem kostengünstig Transponder ohne Designbeeinträchtigungen hergestellt werden können. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die Oberflächenseiten (2, 3) des Transponders und/oder auf die aus der Oberflächenseite (2, 3) herausragenden Strukturen (4, 5, 6, 7) mit Hilfe von Preßrollen oder -stempel (8) bei Temperaturen unterhalb des Erweichungspunktes der thermoplastischen Folien eine Druckkraft in Richtung der Oberflächennormale ausgeübt wird, so daß durch die Druckeinwirkung die Oberflächenseiten (2, 3) der Folie (1) und die aus ihnen teilweise herausragenden Strukturen (4, 5, 6, 7) soweit planiert werden, daß die Strukturen (4, 5, 6, 7) und/oder Unebenheiten der Folie nicht über die Oberflächenebene der Folie (1) herausragen. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Transpondern, insbesondere von Transpondern geringer Dicke, die mindestens eine Kunststofffolie als Träger aufweisen und bei denen auf mindestens einer Oberflächenseite Strukturen aus Leiterbahnen angebracht sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von Transpondern, insbesondere von Transpondern geringer Dicke, die mindestens eine Kunst stofffolie als Träger aufweisen und bei denen auf mindestens einer Oberflä chenseite Strukturen aus Leiterbahnen angebracht sind.

Unter Transponder wird hierbei ein Datenträger mit einem elektrisch isolie renden Körper, vorzugsweise mit einem Kunststoffkörper verstanden, der mindestens ein Chip enthält, welches elektrisch leitend mit mindestens einer Spule bzw. einer Antenne verbunden ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt anwendbar zur Herstellung ebener und bedruckfähiger Oberflächen von Folientranspondern, insbeson dere zur Herstellung von low-cost-Transpondern mit einer Dicke ≦ 0,6 mm, die vorzugsweise aus einer Monoschicht-Kunststoffolie als Träger bestehen. Die nach den im Stand der Technik bekannten Verfahren hergestellten Transponder der genannten geringen Dickenabmessungen werden häufig als etikettförmige kontaktlose Transponder für Warenkennzeichnung, Trans portgutkennzeichnung, Tickets usw. verwendet. Die bekannten Transponder weisen konstruktions- und verfahrensbedingt mindestens auf einer Oberflä chenseite Strukturen der additiv und/oder subtraktiv oder drucktechnisch hergestellten oder drahtförmigen Leiterbahnen auf. Zur Vermeidung des elektrischen Schlusses der Leiterbahnen untereinander und aus Designgrün den werden diese Leiterbahnen mit einem Etikett oder Label beklebt.

Dabei ist nachteilig, daß die Transponderdicke vergrößert wird und die Transponderherstellungskosten steigen. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Leiterbahnen und gegebenenfalls der Transponderchip fühlbar und in gewis sem Grade sichtbar bleiben.

Außerdem sind diese Transponder wegen der nur mit dem Etikett verdeck ten Unebenheiten nicht ohne Schwierigkeiten mit herkömmlichen Druckver fahren z. B. mit Namen, Datum usw. zu bedrucken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Transpondern der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem kosten günstig Transponder ohne Designbeeinträchtigungen hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus.

Die Oberfläche des Folientransponders wird durch mit Ultraschall, Druck und/oder Wärme beaufschlagte Preßstempel oder -rollen planiert. Dadurch bleibt die geringe Dicke des Transponders erhalten, die Leiterbahnschlußge fahr sinkt und es werden prozeßbedingte Transponderunebenheiten abgebaut. Damit wird eine hohe Designqualität der Oberfläche erreicht. Weitere Designverbesserungen und das völlige Vermeiden der Leiterbahn schlußgefahr kann mit einem einzigen nachfolgenden Druckvorgang mit einer dünnen elektrisch isolierenden Farbschicht erreicht werden.

Beim Planieren mittels Druck und Ultraschall ist die sehr geringe Flächen maßänderung der Transponderfolie vorteilhaft.

Durch ein zusätzliches Erwärmen der Folie bis nahe zum Erweichungspunkt wird erreicht, daß nur geringe Ultraschallenergie erforderlich ist, eine bessere Prozeßsteuerung ermöglicht wird und geringere mechanische Belastungen von Leiterbahnen, Chip und Kontaktzonen auftreten.

Wird das Planieren mit einer gleichzeitigen Erzeugung von Mattstrukturen verbunden, ergibt sich eine bessere Farbhaftung, eine bessere Griffigkeit und eventuell verbliebene Unebenheiten werden kaschiert.

Außerdem ist es möglich, mit dem Planieren gleichzeitig partielle Rauhig keitsflächen oder Prägezeichen zu erzeugen, die ähnlich einem Wasserzei chen wirken und der Erhöhung der Fälschungssicherheit dienen. Auf diese Weise ist auch eine Verbesserung der Transportfähigkeit des Transponders (Griffigkeit) bei Anwendung der Transponder in Ausgabe- und Kontrollau tomaten erreichbar.

Ferner ist es möglich, spezielle Designgestaltungen anzubringen, das Planie ren mit dem Einbringen von Auflegestücken oder dem Einplanieren kleinflä chiger Labels, Zeichen etc. aus Metall, Kunststoff oder Naturstoffen zu verbinden. Es ist auch möglich, ein Anbonden an Stoffe in einer weiteren Stufe, nämlich der Warenkennzeichnung mit Fertigtranspondern vorzusehen oder den Transponder mit Stoffseitenteilen zu versehen, mit denen er einge näht werden kann.

Darüber hinaus bestehen Anwendungsmöglichkeiten, das Planieren mit Dünnprägen von Linien oder Bereichen, z. B. mit Restdicken < 100 µm, zu verbinden, um Linien zum Abtrennen bestimmter Folienstücke zum Zwecke des Ungültigmachens oder zum Zwecke des einfachen Abreißens eines Transponders vom Transpondernutzen zu ermöglichen.

Das Planieren, Aufrauhen, Prägen, Einplanieren und das An- bzw. Aufbon den kann in einem Schritt oder in mehreren Schritten, mittels Stempel, der gegen einen Amboß wirkt, oder mittels Planierrollen (Kalandrieren) erfolgen.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläu tert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Folie mit einem in eine Kavität eingesetztem Chipge häuse vor dem Planiervorgang,

Fig. 2 die Folie nach dem Planiervorgang,

Fig. 3 ein Beispiel für einen chipkartengroßen Transponder und

Fig. 4 eine Anordnung mit bandförmig verbundenen Transpondern.

Aus Fig. 1 ist die Folie 1 mit einem in eine Kavität 17 eingesetzten Chipge häuse 7 ersichtlich. An die Leiterstücke 4 des Chipgehäuses 7 sind Drähte 6 kontaktiert. Die Kontaktstellen 18, der Draht 6, die Oberseite des Chipgehäuses 7 und die Leiterstücke 4 befinden sich geringfügig (max. 100 µm) über der Folienoberseite 2. Weitere Leitbahnen 5 befinden sich direkt auf der Folienoberseite 2.

Die in Fig. 1 dargestellte Situation besteht im Moment des Aufsetzens des Planierstempels 8 auf die Folienoberseite 2. Die Folie 1 wird dabei mit ihrer Unterseite 3 gegen den Planieramboß 9 gedrückt.

Mittels Druck, vorwiegend vertikaler Ultraschallschwingungen und einer Temperatur, die im Beispiel T = 50°C beträgt, drückt der Planierstempel 8 die über die Oberseite 2 der Folie 1 stehenden Elemente 4, 7, 5, 6, in die Folie 1 ein.

Fig. 2 zeigt die Folie 1 nach dem Planieren. Bis auf geringe Restuneben heiten ist die Oberseite 2 der Folie 1 völlig eben. Die Drähte 6, die Kontakt stellen 18 und die Leiterstücke 4 sind in die Folie 1 eingedrückt und werden von der Folie 1 teilweise umschlossen.

Fig. 3 zeigt einen chipkartengroßen Transponder 15, dessen Mittenbereich mit einer Rauhigkeit 10 versehen ist, während die weiteren Oberflächenge biete Mattbereiche 11 aufweisen. Sowohl im Mattbereich 11 als auch im Rauhbereich 10 ist ein 30 µm tiefes Prägezeichen 12 mattglänzend einge prägt.

In Fig. 4 ist eine Anordnung mit mehreren Transpondern 15 dargestellt, die noch bandförmig verbunden sind. In den Transponder 15 ist ein 20 µm dickes metallisches Auflegestück 16 beim Flanieren in die Folienoberseite 2 eingeprägt worden. Der Transponder 15 weist weiterhin mit einer Gesamtfo liendicke von 250 µm eine 100 µm tiefe Prägelinie 13 und einen ≦ 150 µm tiefen Prägebereich 14 auf. Die Prägelinie 13 ermöglicht das Abtrennen der durch die Prägelinie 13 vorseparierten Ecke zu Kontrollzwecken. Der Präge bereich 14 erleichtert das maschinelle Trennen der Transponder 15 vom bandförmigen Nutzen.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Folie

2

Folienoberseite

3

Folienunterseite

4

Leiterstück

5

Leiterbahn

6

Draht

7

Chip, Chipgehäuse

8

Planierstempel

9

Planieramboß

10

Rauhbereich

11

Mattbereich

12

Prägezeichen

13

Prägelinie

14

Prägebereich

15

Transponder, Chipkarte

16

Auflagestück

17

Kavität

18

Kontaktstelle

Claims

1. Verfahren zur Bearbeitung von Transpondern, insbesondere von Trans pondern geringer Dicke, die mindestens eine thermoplastische Kunststofffo lie (1) als Träger aufweisen und bei denen auf mindestens einer Oberflächenseite Strukturen (4, 5, 6, 7) elektrischer Leiter angebracht und/oder bei der in eine Kunststofffolie Drähte eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberflächenseiten (2, 3) des Transponders und/oder auf die aus der Oberflächenseite (2, 3) herausragenden Strukturen (4, 5, 6, 7) mit Hilfe von Preßrollen oder -stempel (8) bei Temperaturen unter halb des Erweichungspunktes der thermoplastischen Folien eine Druckkraft in Richtung der Oberflächennormale ausgeübt wird, so daß durch die Druck einwirkung die Oberflächenseiten (2, 3) der Folie (1) und die aus ihnen teilweise herausragenden Strukturen (4, 5, 6, 7) soweit planiert werden, daß die Strukturen (4, 5, 6, 7) und/oder Unebenheiten der Folie nicht über die Oberflächenebene der Folie (1) herausragen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folien oberflächen (2, 3) und die aus ihnen teilweise herausragenden Strukturen (4, 5, 6, 7) zusätzlich einer vibrierenden Bewegung ausgesetzt wird, indem auf den Preßstempel (8) bzw. auf die Preßrollen Ultraschallschwingungen einge leitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienoberfläche (2, 3) zusätzlich bis nahe zum Erweichungspunkt erwärmt wird.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Seite der Folienoberflä che (2, 3) mit dem Planieren gleichzeitig Mattstrukturen (11) erzeugt werden.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Seite der Folienoberflä che (2, 3) mit dem Planieren gleichzeitig partielle Rauhigkeitsflächen (10) erzeugt werden.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Planieren Prägezeichen (12) auf die Folienoberfläche (2, 3) aufgebracht werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägezei chen (12) mit einer Zeichentiefe von 10 . . . 40 µm aufgebracht werden.

8. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Planieren auf mindestens einer Seite der Folienoberfläche (2, 3) Auflegestücke (16) eingebracht werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Planieren Zusatzteile an den Transponder angebondet werden.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Planieren Linien (13) oder Bereiche (14) der Folie (1) mit Restdicken < 100 µm dünn geprägt werden.

11. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Planieren und das Aufbringen von Zusatzteilen in einem Schritt erfolgt.