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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
von Resonanzfrequenzetiketten, um für eine verbesserte Steuerung
der Resonanzfrequenz von solchen Etiketten zu sorgen.
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Resonanzfrequenzetiketten
sind Etiketten, die eine passive elektrische Resonanzfrequenzschaltung
enthalten, welche bei einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz schwingt,
wenn sie durch ein elektromagnetisches Radiofrequenzfeld mit etwa
der Resonanzfrequenz des Etiketts, mit welchem das Etikett beaufschlagt
wird, stimuliert wird. Eine Resonanzfrequenzschaltung, die in einem
Gebiet in Resonanz schwingt, welches durch ein solches elektromagnetisches
Feld eingenommen wird, stört
das elektromagnetische Feld. Die Störung des elektromagnetischen
Feldes ist durch geeignete Ausrüstung
erfassbar. Infolgedessen kann das Vorhandensein eines passiven Resonanzfrequenzetiketts
innerhalb eines vorgeschriebenen Gebietes erfasst werden.
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Typisch
werden Resonanzfrequenzetiketten an Waren befestigt oder in Waren
eingebettet, die im Einzelhandel verkauft werden, oder an der Verpackung
für solche
Waren, um Diebstahl zu verhindern oder zu erkennen. Resonanzfrequenzetiketten,
die für
diesen Zweck benutzt werden, können
von den Waren entfernt oder deaktiviert werden, wenn ein ordnungsgemäßer Verkauf
stattgefunden hat. Resonanzfrequenzetiketten, die an der Kasse nicht
entfernt oder deaktiviert werden, können durch geeignete Erfassungsgeräte erfasst
werden, die im Allgemeinen an Ausgängen eines Einzelhandels- oder
anderen Geschäftes
platziert sind. Solche Resonanzfrequenzetiketten können für andere
Zwecke eingesetzt werden, z. B. Identifikations- oder Informationszwecke
wie z. B. bei einem Radiofrequenzidentifikations(RFID)-Etikett,
das eine integrierte Schaltung oder einen Chip enthalten oder nicht
enthalten kann.
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Typisch
hat ein Resonanzfrequenzetikett ein insgesamt ebenes, dünnes Laminat
aus einer dielektrischen Schicht, welche zwei Leiterschichten trennt. Typisch
weist eine der Leiterschichten einen ebenen Spiralleiter (Spule)
auf, der eine Drosselspule bildet, und einen Steg, welcher einen
Belag eines Kondensators bildet, der mit einem nahe gelegenen Ende
der Spule verbunden ist. Ein zweiter Steg, der einen zweiten Belag
des Kondensators bildet, wird als die zweite Leiterschicht gebildet.
Eine Durchgangsverbindung zwischen dem zweiten Belag und einem distalen
Ende der Spule vervollständigt
die Resonanzfrequenzschaltung, welche die Drosselspule umfasst,
die zu dem Kondensator parallel geschaltet ist.
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Es
wird verlangt, dass die induktiven und kapazitiven Elemente von
Resonanzfrequenzetiketten mit einiger Präzision hergestellt werden,
damit die Resonanzfrequenz der Etiketten innerhalb von vorgeschriebenen
Grenzen der Erfassungsvorrichtung gehalten wird. Bei einem allgemein
benutzten Verfahren zum Herstellen von Resonanzetiketten wird das Ätzen einer
metallischen Folie benutzt, um die Komponenten der leitfähigen Schichten
zu bilden.
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Die
Fertigungstechniken, die bei dem Herstellen der bekannten und heutigen
Resonanzfrequenzetiketten benutzt werden, führen zu einer unerwünschten
Variabilität
in der endgültigen
Etikettfrequenz. Die unerwünschte
Variabilität
ist im Allgemeinen das Ergebnis von kleinen Änderungen in dem Wert des kapazitiven
Elements, die während
des Produktionsprozesses von Schwingkreis zu Schwingkreis variieren.
Diese Variationen in dem Wert des kapazitiven Elements können auf
mehrere Faktoren zurückzuführen sein,
zu denen Unregelmäßigkeiten
in dem dielektrischen Bereich zwischen den Belägen des Kondensators gehören. Die
vorliegende Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Kompensieren
von Variationen in dem Fertigungsprozess, um Resonanzfrequenzetiketten
mit einer beständigeren
Resonanzfrequenz zu produzieren.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer
Reihe von N Resonanzfrequenzetiketten, wobei N eine ganze Zahl größer als
1 ist. Jedes der N Etiketten hat eine Resonanzfrequenz, die sich
von der Resonanzfrequenz jedes anderen Etiketts in der Reihe um
wenigstens einen vorbestimmten Mindestfrequenzbereich unterscheidet. Das
Verfahren beinhaltet die Schritte Bilden von N ersten leitfähigen Mustern,
wobei die ersten leitfähigen
Muster alle im Wesentlichen dieselben sind und wobei jedes erste
leitfähige
Muster ein induktives Element und einen ersten leitfähigen Steg
umfasst, wobei ein erstes Ende des ersten leitfähigen Steges mit einem Ende
des induktiven Elements verbunden ist und ein zweites Ende des ersten
leitfähigen
Steges von dem ersten Ende um eine vorbestimmte Distanz beabstandet
ist; separates Bilden von N zweiten leitfähigen Mustern, wobei die zweiten
leitfähigen Muster
alle im Wesentlichen dieselben sind und jedes zweite leitfähige Muster
einen zweiten Steg und ein Verbindungselement umfasst, wobei der
zweite Steg eine vorbestimmte Breite hat; und sequenzielles Befestigen
eines zweiten leitfähigen
Musters an jedem der ersten leitfähigen Muster an einer derartigen Stelle,
dass der zweite Steg jedes zweiten leitfähigen Musters über einem
Teil des ersten Steges des entsprechenden ersten leitfähigen Musters
liegt, wobei sich ein Dielektrikum zwischen ihnen befindet, um die Beläge eines
kapazitiven Elements für
jedes Resonanzfrequenzetikett herzustellen, wobei die Lage von jedem
zweiten leitfähigen
Muster relativ zu dem ersten leitfähigen Steg eines entsprechenden
ersten leitfähigen
Musters und somit das Ausmaß,
um welches jeder zweite Steg dem ersten Steg überlagert ist, für jedes
Resonanzfrequenzetikett der Reihe unterschiedlich ist, so dass die
Kapazität
des kapazitiven Elements jedes Resonanzfrequenzetiketts von der Kapazität des kapazitiven
Elements jedes anderen Resonanzfrequenzetiketts der Reihe um wenigstens einen
Minimalwert verschieden ist, um dadurch jedes Resonanzfrequenzetikett
zu veranlassen, bei einer Frequenz in Resonanz zu schwingen, die
von der jedes anderen Resonanzfrequenzetiketts der Reihe verschieden
ist.
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Die
vorstehende Zusammenfassung sowie die folgende ausführliche
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
besser verständlich,
wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden.
Zur Veranschaulichung der Erfindung ist in den Zeichnungen eine
Ausführungsform
gezeigt, die gegenwärtig
bevorzugt wird. Es sollte jedoch klar sein, dass sich die Erfindung
nicht auf die gezeigten präzisen
Anordnungen und Instrumentalitäten
beschränkt.
In den Zeichnungen:
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1 ist
eine Draufsicht auf eine erste Hauptfläche eines typischen bekannten
Resonanzfrequenzetiketts;
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2 ist
eine Ansicht von unten, die die zweite, entgegengesetzte Hauptfläche des
in 1 gezeigten Resonanzfrequenzetiketts zeigt;
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3 ist
eine Draufsicht auf ein Resonanzfrequenzetikett, das gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt worden ist;
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4 ist
ein Schema, das einen bevorzugten Fertigungsprozess zum Produzieren
von Resonanzfrequenzetiketten des in 3 veranschaulichten
Typs veranschaulicht;
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5 ist
eine Teilansicht eines Teils einer alternativen Ausführungsform;
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6 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
eines zweiten leitfähigen
Musters, welches eine integrierte Schaltung aufweist;
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7 ist
ein Flussdiagramm, welches ein Verfahren zum Einstellen der Frequenz
eines Resonanzfrequenzetiketts, das gemäß der vorliegenden Erfindung
hergestellt wird, veranschaulicht; und
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8 ist
ein Diagramm, welches die Änderung
der Frequenz einer Resonanzfrequenzschaltung als eine Funktion der
Dicke des Dialektrikums zwischen den Kondensatorbelägen veranschaulicht.
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Gemäß den Zeichnungen,
auf die nun Bezug genommen wird und in denen dieselben Bezugszahlenbezeichnungen
für entsprechende
Elemente in sämtlichen
Figuren verwendet werden, ist in den 1 und 2 ein
typisches Resonanzfrequenzetikett oder Etikett 10 eines
Typs zur Verwendung bei einem elektronischen Artikelsicherheitssystem
(nicht dargestellt) gezeigt. Das Etikett 10 ist allgemein
von einem Typ, der auf dem Gebiet der elektronischen Artikelsicherheitssysteme
bekannt ist und zwei Betriebszustände hat: (1) einen aktiven
Zustand, in welchem das Etikett 10 durch ein elektronisches
Artikelsicherheitssystem erfassbar ist, und (2) einen inaktiven
Zustand, in welchem das Etikett 10 durch ein elektronisches
Artikelsicherheitssystem normalerweise nicht erfassbar ist. So,
wie es im Stand der Technik bekannt ist, ist das Etikett 10 dafür ausgebildet,
an einem Gegenstand oder Artikel befestigt zu werden oder anderweitig
durch einen Artikel oder Gegenstand getragen oder in demselben oder
an oder in der Verpackung des Artikels, der gesichert oder überwacht
werden soll, angebracht zu werden. Das Etikett 10 kann
an dem Artikel oder an dessen Verpackung in einem Einzelhandels-
oder anderen Geschäft
oder, wie gegenwärtig
bevorzugt, an dem Artikel oder dessen Verpackung befestigt oder
in ihn oder dessen Verpackung durch einen Hersteller oder Großhändler des
Artikels einverleibt worden sein.
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Das
Etikett
10 wird in Verbindung mit einem elektronischen
Artikelsicherheitssystem (nicht dargestellt) verwendet, insbesondere
einem elektronischen Artikelsicherheitssystem des Radiofrequenz- oder
RF-Typs, wie es beispielshalber aus der
US-A-3 863 244 bekannt ist.
Solche elektronischen Artikelsicherheitssysteme sind im Stand der
Technik bekannt und deshalb ist eine vollständige Beschreibung des Aufbaus
und der Arbeitsweise von solchen elektronischen Artikelsicherheitssystemen
für das
Verständnis
der vorliegenden Erfindung nicht notwendig. Es reicht aus festzustellen,
dass solche elektronischen Artikelsicherheitssysteme eine Überwachungs-
oder Erfassungszone aufweisen, im Allgemeinen in der Nähe eines
Eingangs oder Ausgangs eines Geschäfts wie beispielsweise eines
Einzelhandelsgeschäfts.
Das Sicherheitssystem hat die Aufgabe, die Anwesenheit eines Artikels,
an dem oder dessen Verpackung ein aktives Etikett
10 befestigt
ist, zu erkennen.
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Das
Sicherheitsetikett 10 weist Bauelemente auf (im Folgenden
ausführlicher
beschrieben), die einen Schwingkreis 11 bilden, der in
Resonanz schwingt, wenn er mit Radiofrequenz- oder RF-Energie mit
oder nahezu mit einer vorbestimmten Erfassungsresonanzfrequenz des
Schwingkreises 11 be aufschlagt wird. Ein typisches elektronisches
Artikelsicherheitssystem, bei dem das Etikett 10 verwendet wird,
umfasst eine Einrichtung zum Senden von RF-Energie mit einer Frequenz bei oder
nahezu bei der Resonanzfrequenz des Sicherheitsetiketts 10 in oder
durch die Erfassungszone und eine Einrichtung zum Erkennen einer
RF-Feldstörung,
die durch das Vorhandensein des Schwingkreises 11 des Sicherheitsetiketts 10 in
der Erfassungszone verursacht wird, um die Anwesenheit des Sicherheitsetiketts 10 und
somit eines geschützten
Artikels innerhalb der Erfassungszone zu ermitteln.
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Das
typische Etikett 10, das in den 1 und 2 gezeigt
ist, umfasst ein insgesamt rechteckiges, planares, isolierendes
oder dielektrisches Substrat 12, das eine erste und eine
entgegengesetzte zweite Hauptfläche 14 bzw. 16 hat.
Das Substratmaterial kann irgendein festes Material sein oder ein
Material mit Verbundaufbau, solange es isolierend ist und als ein
Dielektrikum verwendet werden kann. Vorzugsweise wird das Substrat 12 durch
ein isoliertes dielektrisches Material eines in dem Stand der Technik
gut bekannten Typs gebildet, z. B. eines polymeren Materials wie
Polyethylen. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass andere dielektrische
Materialien bei dem Bilden des Substrats 12 alternativ
verwendet werden können.
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Das
Etikett 10 umfasst weiter eine Schaltungsanordnung, die
auf dem Substrat 12 angeordnet ist, zum Bilden von wenigstens
einem Schwingkreis 11 durch Bilden von vorbestimmten Schaltungselementen
oder -komponenten auf beiden Hauptflächen 14, 16 des
Substrats 12, was im Folgenden beschrieben wird. Die Schaltungselemente
werden durch eine Kombination eines ersten leitfähigen Musters 18 gebildet,
das auf die erste Hauptfläche 14 des Substrats 12 aufgebracht
wird, die am besten in 1 zu erkennen ist und willkürlich als
die obere Fläche
des Etiketts 10 ausgewählt
wird, und eines zweiten leitfähigen
Musters 20, das auf die entgegengesetzte Seite oder zweite
Hauptfläche 16 des
Substrats 12 (am besten in 2 zu erkennen)
aufgebracht wird.
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Die
leitfähigen
Musters
18,
20 werden auf den Substratflächen
14 bzw.
16 mit
elektrisch leitfähigen
Materialen eines bekannten Typs und auf eine Art und Weise gebildet,
die auf dem Gebiet der elektronischen Artikelüberwachung W gut bekannt ist.
In einer bekannten Ausführungsform
wird das leitfähige Material
durch einen subtraktiven Prozess (d. h. Ätzen) mit einem Muster versehen,
wodurch unerwünschtes
leitfähiges
Material durch chemischen Angriff entfernt wird, nachdem das erwünschte leitfähige Material
zum Bilden der leitfähigen
Muster
18,
20 geschützt worden ist, typisch mit
einer aufgedruckten, ätzbeständigen Farbe.
Ein geeignetes Verfahren zum Bilden von solchen leitfähigen Mustern
ist in der
US-A-3 913
219 im Einzelnen beschrieben. Das leitfähige Material ist vorzugsweise
Aluminium. Andere leitfähige
Materialien (z. B. Gold, Nickel, Kupfer, Phosphorbronzen, Messing,
Lötmetalle,
hochdichter Grafit, mit Aluminium versetzte leitfähige Epoxidharze
oder mit Silber versetzte leitfähige
Epoxidharze) können
statt Aluminium verwendet werden, ohne die Natur des Schwingkreises
11 oder
dessen Arbeitsweise zu verändern.
Dem Fachmann dürfte
klar sein, dass andere geeignete elektrisch leitfähige Materialien
und/oder Fabrikationsmethoden alternativ verwendet werden könnten.
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Das
erste und das zweite leitfähige
Muster 18, 20 bilden einen Schwingkreis 11,
der eine Resonanzfrequenz innerhalb des Erfassungsbereiches des
elektronischen Artikelsicherheitssystems hat, bei dem das Etikett 10 verwendet
wird. In dem Fall des Etiketts 10 weist der Schwingkreis 11 eine
einzelne Drosselspule oder ein einzelnes induktives Element auf,
das zu einem einzelnen Kondensator oder kapazitiven Element parallel
geschaltet ist. In 1 ist am besten zu erkennen,
dass das induktive Element eine induktive Spule 26 aufweist,
die als ein Teil des ersten leitfähigen Musters 18 gebildet
ist. Es ist jedoch klar, dass die induktive Spule 26 als
ein Teil des zweiten leitfähigen
Musters gebildet werden könnte
oder als ein Teil von beiden leitfähigen Mustern 18, 20.
Alternativ könnte
es zwei oder mehr als zwei induktive Spulen geben, die innerhalb
des ersten und/oder des zweiten leitfähigen Musters 18, 20 gebildet
sind. Außerdem
brauchen die leitfähigen
Muster 18, 20 keine induktive Spule 26 zu
bilden, sondern könnten
beispielsweise eine induktive Recktanz bilden aus der Formation
einer elektrischen Übertragungsleitung, die
durch Streifenleiter- oder Mikrostripverfahren aufgebaut ist.
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Der
Schwingkreis des Etiketts 10 umfasst weiter ein kapazitives
Element, das einen ersten Belag hat, der durch einen ersten, insgesamt
rechteckigen Stegteil 28 des ersten leitfähigen Musters 18 gebildet
ist, wie es in 1 gezeigt ist, und einen zweiten
Belag, der durch einen zweiten insgesamt rechteckigen Stegteil 30 des
zweiten leitfähigen
Musters 20 gebildet ist, wie es in 2 gezeigt
ist. Die leitfähigen
Stegteile oder Beläge 28, 30 sind
so ausgerichtet, dass sie einander überlagern und durch das dielektrischen
Substrat 12 getrennt sind, um das kapazitive Element zu
bilden.
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Gemäß den 1 und 2,
auf die nun Bezug genommen wird, wird der Schwingkreis 11 gebildet
durch die Kombination, in einer Serienschleife, aus der induktiven
Spule 26, welche an einem Ende mit dem insgesamt rechteckigen
Stegteil 28 des ersten leitfähigen Musters 18 gebildet
ist und an dem anderen Ende mit dem insgesamt ausgerichteten, rechteckigen
Stegteil 30 des leitfähigen
Musters 20 elektrisch verbunden ist, und zwar durch ein
Verbindungsglied (nicht dargestellt), welches durch das dielektrische
Substrat 12 hindurchfährt,
um die leitfähigen
Muster 18, 20 elektrisch zu verbinden. Die dargestellte
Ausführungsform
des Etiketts 10 umfasst zwar einen einzelnen Kondensator,
der durch die Stegteile 28, 30 gebildet ist, es
könnten
jedoch zwei oder mehr als zwei Kondensatorelemente alternativ verwendet werden.
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Das
bis hierher beschriebene Etikett 10 ist für bekannte
Sicherheitsetiketten typisch, die im Bereich der elektronischen
Sicherheits- und Überwachungstechnik
gut bekannt sind und allgemein in Gebrauch sind. Bei dem Bilden
von solchen Sicherheitsetiketten werden der Bereich der induktiven
Spule 26 und die Bereiche der Überlappung der Kondensatorbeläge 28, 30 sorgfältig ausgewählt, so
dass der Schwingkreis 11, der dadurch gebildet wird, eine
vorbestimmte Resonanzfrequenz hat, die allgemein einer Erfassungsfrequenz
entspricht oder angenähert ist,
welche in einem elektronischen Artikelsicherheitssystem verwendet
wird, für
welches das Etikett 10 bestimmt ist. In der dargestellten
Ausführungsform
schwingt das Etikett 10 mit oder nahezu mit 8,2 Megahertz
(MHz), welches eine Frequenz ist, die in elektronischen Artikelsicherheitssystemen
von einer Anzahl von Herstellern üblicherweise verwendet wird.
Diese spezielle Frequenz ist jedoch nicht als eine Beschränkung der
vorliegenden Erfindung zu betrachten.
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Das
Resonanzfrequenzetikett 10, wie es gezeigt und beschrieben
ist, ist für
seinen vorgesehenen Zweck insgesamt ausreichend. Wegen der Fertigungstechniken,
die zum Herstellen des Etiketts 10 verwendet werden, ist
es doch nicht ungewöhnlich, dass
die Resonanzfrequenz von wenigstens einem Teil der Etiketten, die
produziert werden, von der gewünschten
Resonanzfrequenz abweicht. Solche Abweichungen in der Resonanzfrequenz
eines Etiketts 10 können
auf Variationen in der Dicke des Dielektrikums zwischen den beiden
Kondensatorbelägen 28, 30,
auf eine geringfügige
Fehlausrichtung in den Kondensatorbelägen 28, 30 und
auf andere Faktoren zurückzuführen sein.
Es ist infolgedessen notwendig, dass, um sicher zu stellen, dass
jedes Etikett 10, das eine Resonanzfrequenz hat, die gleich
oder nahezu gleich der gewünschten
Resonanzfrequenz ist, erkannt wird, wenn es durch die Überwachungszone
eines Erfassungssystem hindurch bewegt wird, die Frequenz zu variieren,
die durch das Erfassungssystem verwendet wird, und zwar wenigstens
innerhalb eines vorgeschriebenen Bereiches sowohl oberhalb als auch
unterhalb der gewünschten
Resonanzfrequenzen. Zum Beispiel, wenn die gewünschte Resonanzfrequenz 8,2
MHz ist, muss das Erfassungssystem für Frequenzen zwischen etwa
7,6 MHz und etwa 9,0 MHz funktionsfähig sein. Das Herstellen von Erfassungssystemen,
die innerhalb eines derartigen Erfassungsfrequenzbereiches arbeiten,
ist weniger effizient als Erfassungssysteme, die in einem viel kleineren
Erfassungsfrequenzbereich arbeiten.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die mit solchen Variationen in der Resonanzfrequenz des bekannten
Resonanzfrequenzetiketts 10 verbundenen Probleme durch
die Verwendung eines anderen Fertigungsprozesses oder -verfahrens,
um die Positionierung des zweiten Kondensatorbelages relativ zu
dem ersten Kondensatorbelag präziser
zu steuern und dadurch die Kapazität des Kondensators enger zu
steuern und dadurch die Resonanzfrequenz des Etiketts enger zu steuern. 3 ist
eine schematische Darstellung eines Resonanzfrequenzetiketts 110 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Resonanzfrequenzetikett 110 hat,
wie das oben beschriebene Etikett 10, wenigstens ein induktives
Bauelement und wenigstens ein kapazitives Bauelement, die parallel
geschaltet sind, um einen Schwingkreis zu bilden, der im Wesentlichen
dieselben Kenndaten wie der oben beschriebene Schwingkreis 11 hat.
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Wie
das Etikett 10 nach den 1 und 2 wird
das Etikett 110 nach 3 durch
die Kombination eines ersten leitfähigen Musters 118 und
eines zweiten leitfähigen
Musters 120, zwischen denen ein Dielektrikum angeordnet
ist, gebildet. Das erste leitfähige
Muster 118 kann unter Verwendung eines subtraktiven Prozesses
(d. h. durch Ätzen)
gebildet werden, wie es oben in Verbindung mit dem Etikett 10 beschrieben
worden ist, durch Stanzen, durch einen additiven Prozess oder durch
einen Prozess, beim dem eine leitfähige Farbe eingesetzt wird,
oder es kann durch irgendeine andere geeignete Technik gebildet
werden. Wie bei dem bekannten Etikett 10 ist das leitfähige Material,
das zum Bilden sowohl des ersten als auch des zweiten leitfähigen Musters 118, 120 verwendet
wird, vorzugsweise Aluminium. Andere leitfähige Materialien könnten jedoch
alternativ verwendet werden. Wie bei dem bekannten Etikett 10 umfasst
das erste leitfähige
Muster 118 eine induktive Spule 126 und einen
ersten Kondensatorbelag, der zum Teil durch einen ersten leitfähigen Steg 128 gebildet
wird. In 3 ist am besten zu erkennen, dass
der Steg 128 ein erstes oder proximales Ende 128a aufweist,
welches mit einem Ende der induktiven Spule 126 elektrisch
verbunden ist, und ein zweites oder distales Ende 128b.
Das erste und das zweite Ende 128a und 128b des
Steges 128 sind um eine vorbestimmte Distanz getrennt,
welche die Länge des
Steges 128 festlegt. In der dargestellten Ausführungsform
hat der Steg 128 weiter eine erste und eine zweite laterale
Seite 128c und 128d, die sich zwischen dem ersten
und dem zweiten Ende 128a und 128b erstrecken.
Die erste Seite 128c ist insgesamt gerade und insgesamt
parallel zu einem Teil der induktiven Spule 126. Die zweite
Seite 128d erstreckt sich unter einem Winkel, so dass sie
zu der ersten Seite 128c nicht parallel ist. Auf diese
Art und Weise nimmt die Breite des Steges 128 (d. h. die
Distanz zwischen der ersten und der zweiten Seite 128c, 128d)
ab oder der Steg verjüngt
sich, wenn man sich entlang der Länge von dem ersten Ende 128a zu dem
zweiten Ende 128b bewegt. In jeder anderen Hinsicht ist
das erste leitfähige
Muster 118 im Wesentlichen dasselbe wie das erste leitfähige Muster 18 des
oben beschriebenen bekannten Etiketts 10. Vorzugsweise
ist das erste leitfähige
Muster wenigstens am Anfang durch eine Trägerfolie 113 geträgert, bei
der es sich um Papier od. dgl. handeln kann.
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Ein
zweiter Hauptunterschied zwischen dem vorliegenden Etikett 110 und
dem bekannten Etikett 10 liegt in dem Aufbau des zweiten
leitfähigen
Musters 120 und in der Art und Weise, auf welche das zweite
leitfähige
Muster 120 an dem ersten leitfähigen Muster 118 befestigt
wird. In 3 ist am besten zu erkennen,
dass das zweite leitfähige
Muster 120 einen insgesamt symmetrischen und vorzugsweise rechteckförmigen zweiten
leitfähigen
Steg 130 umfasst, von welchem ein Teil den zweiten Kondensatorbelag
bildet. Der Steg 130 ist insgesamt rechteckig und symmetrisch
und hat insgesamt parallele erste und zweite laterale Seiten 130a und 130b und
insgesamt parallele erste und zweite Enden 130c und 130d.
Das erste Ende 130c ist mit einem insgesamt langgestreckten
leitfähigen
Verbindungsglied 132 elektrisch verbunden, welches in einem
weiteren insgesamt rechteckigen leitfähigen Steg 134 endigt.
Anders als bei dem bekannten Etikett 10 ist das zweite leitfähige Muster 120 der
vorliegenden Ausführungsform
vorzugsweise separat und getrennt von dem ersten leitfähigen Muster 118 gebildet.
Das zweite leitfähige
Muster 120 kann unter Verwendung eines subtraktiven oder Ätzprozesses,
eines additiven Prozesses oder eines Prozesses, bei dem eine leitfähige Farbe
eingesetzt wird, durch einen Stanzprozess oder auf irgendeine andere
Art und Weise gebildet werden, die bekannt ist oder dem Fachmann
bekannt wird. Das zweite leitfähige
Muster 120 kann eine dielektrische Schicht (nicht dargestellt)
aufweisen oder es kann, bei Bedarf, eine separate dielektrische Schicht
oder ein Film zwischen dem zweiten leitfähigen Muster 120 und
dem ersten leitfähigen
Muster 118 platziert werden, bevor sie aneinander befestigt werden.
Alternativ kann das erste leitfähige
Muster 118 eine dielektrische Schicht aufweisen, zumindest in
dem Bereich des ersten leitfähigen
Steges 128.
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Nachdem
das zweite leitfähige
Muster
120 separat gebildet worden ist, wird es auf ein
Trägerblatt
oder -substrat
216 (in
4 gezeigt)
aufgebracht, so dass es auf dem ersten leitfähigen Muster
118 derart
an einer Stelle platziert werden kann, dass wenigstens ein Teil
des zweiten Steges
130 we nigstens einem Teil des ersten
Steges
128 überlagert
ist (mit dem Dielektrikum dazwischen), wobei die überlagerten
Teile Kondensatorbeläge
bilden, um einen Kondensator zu schaffen, der die korrekte Kapazität zum Bilden
eines Schwingkreises hat, welcher eine Frequenz aufweist, die die
präzise,
vorbestimmte Resonanzfrequenz ist oder innerhalb einer sehr engen Toleranz
der vorbestimmten Resonanzfrequenz liegt. Wenn das zweite leitfähige Muster
120 in
der korrekten Position angeordnet ist, in der der zweite Steg
130 wenigstens
einem Teil des ersten Steges
128 überlagert ist, um die korrekte
Kapazität
zu bilden, wird vorzugsweise das zweite leitfähige Muster
120 an
dem ersten leitfähigen
Muster
118 unter Verwendung eines Klebstoffes (bei welchem
es sich um die dielektrische Schicht handeln kann), durch Heißpressen
(Hitze und Druck) oder irgendeine andere geeignete Technik befestigt.
Wenn
3 betrachtet wird, dürfte klar sein, dass der Überlappungsbereich
des Steges
128 und des Steges
130 verändert werden kann,
vorzugsweise bevor das zweite leitfähige Muster
120 an
dem ersten leitfähigen
118 befestigt
wird, indem einfach der zweite Steg
130 (das zweite leitfähige Muster
120)
entlang der Länge
des ersten Steges
128 insgesamt parallel zu der ersten
Seite
128c bewegt oder verschoben wird. Das Bewegen des Steges
130 zu
dem zweiten Ende
128b des Steges
128 hin verkleinert
den Überlappungsbereich
der Stege
128,
130, um dadurch die Größe der Kondensatorbeläge und die
Kapazität
des resultierenden kapazitiven Elements effektiv zu verringern.
Entsprechend vergrößert das
Bewegen des Steges
130 zu dem ersten Ende
128a des
Steges
128 hin den Überlappungsbereich
zwischen den beiden Stegen
128,
130, um dadurch
die Größe der Kondensatorbeläge und die
Kapazität
des kapazitiven Elements effektiv zu vergrößern. Dem einschlägigen Fachmann
ist bekannt, dass die Resonanzfrequenz eines Schwingkreises durch
den Wert der Induktivität
und den Wert der Kapazität
gemäß einer
vorbestimmten Formel festgelegt wird
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Das
Vergrößern der
Kapazität
eines Schwingkreises, während
die Induktivität
konstant gehalten wird, verkleinert die Frequenz und das Verkleinern
der Kapazität,
während
die Induktivität
konstant gehalten wird, vergrößert die
Resonanz frequenz. Durch präzises
Auswählen
der Verbindungsstelle des zweiten leitfähigen Musters 120 auf
dem ersten leitfähigen
Muster 118 kann die Resonanzfrequenz des Schwingkreises
präzise
gesteuert oder abgestimmt werden, so dass sie einer vorbestimmten Zielresonanzfrequenz
innerhalb einer sehr engen Toleranz entspricht.
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Nachdem
die Position des zweiten leitfähigen
Musters 120 festgelegt worden ist und das zweitfähige Muster 120 an
dem ersten leitfähigen
Muster 118 befestigt worden ist, wird die Resonanzfrequenz endgültig festgelegt
durch Herstellen eines leitfähigen
Verbindungsgliedes (nicht dargestellt), das typisch als eine Durchschweißung bezeichnet
wird und sich durch das Dielektrikum hindurch erstreckt, um den
leitfähigen
Steg 134 an dem distalen Ende des zweiten leitfähigen Musters 120 mit
der Spule 126 des ersten leitfähigen Musters 118 elektrisch
zu verbinden. Das Herstellen des Verbindungsgliedes durch das Dielektrikum
hindurch führt
effektiv zum Parallelschalten der Induktivität und der Kapazität und dadurch
zum Schließen
des Schwingkreises. Die Frequenz des Schwingkreises kann bestimmt
werden, indem eine geeignete Testausrüstung benutzt wird, die dem
Fachmann bekannt ist. Wenn die Resonanzfrequenz des Etiketts 110 der
vorbestimmten oder gewünschten
Resonanzfrequenz entspricht, innerhalb einer vorbestimmten Toleranz,
dann braucht keine weitere Maßnahme
ergriffen zu werden. Wenn die Frequenz des Schwingkreises nicht
der vorbestimmten Resonanzfrequenz entspricht, dann muss die Kapazität des Schwingkreises
entweder aufwärts oder
abwärts
justiert werden. Da es schwierig, wenn nicht gar unmöglich sein
kann, das zweite leitfähige Muster 120 von
dem ersten leitfähigem
Muster 118 effektiv zu entfernen, kann die Position des
zweiten leitfähigen
Musters 120 entsprechend für ein anschließendes Etikett 110 justiert
werden, das während
eines Fertigungsprozesses produziert wird. Schließlich kann
durch sorgfältiges
Einstellen der Position des zweiten leitfähigen Musters 120 auf
dem ersten leitfähigen
Muster 118 von anschließend hergestellten Etiketten
die Resonanzfrequenz von diesen anschließend hergestellten Etiketten
aufwärts oder
abwärts
justiert werden, bis die Resonanzfrequenz auf dem vorbestimmten
Frequenzwert innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz ist. Auf diese
Art und Weise kann die Resonanzfrequenz eines Etiketts 110 „abgestimmt" werden, um sie der
vorbestimmten gewünschten
Resonanzfrequenz anzupassen.
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5 ist
eine Teilansicht von einem Teil eines Etiketts 310 gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Etikett 310 hat ein erstes
leitfähiges
Muster, welches ein induktives Element oder eine Drosselspule 326 mit
einem Steg 328 aufweist, der mit dem distalen Ende der
Spule 326 verbunden ist. Anders als der Steg 128,
der oben in Verbindung mit 3 beschrieben worden
ist, ist jedoch der Steg 328 bei der vorliegenden Ausführungsform
insgesamt rechteckförmig. Mehr
insbesondere, der Steg 328 in Verbindung mit der vorliegenden
Ausführungsform
hat ein erstes Ende 328a, das zu einem zweiten Ende 328b insgesamt
parallel und von demselben beabstandet ist. Der Steg 328 hat
weiter insgesamt parallele laterale Seiten 328c und 328d.
Somit, anders als bei dem Steg 128, der in 3 gezeigt
ist, ändert
sich die Breite des Steges 328 nicht, wenn man sich entlang der
Länge des
Steges 328 zwischen den Enden 328a und 328b bewegt.
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Die
vorliegende Ausführungsform
umfasst weiter ein zweites leitfähiges
Muster 320, das präzise dasselbe
wie das zweite leitfähige
Muster 120 ist, das in 3 gezeigt
ist. Insbesondere und gemäß der Darstellung
in 5 hat das zweite leitfähige Muster 320 einen
insgesamt rechteckförmigen
Steg 330, dessen erstes Ende mit einem insgesamt langgestreckten
leitfähigen
Verbindungsglied 332 elektrisch verbunden ist. Wie bei
der Ausführungsform,
die in Verbindung mit 3 beschrieben worden ist, wird die
Kapazität
des Resonanzfrequenzetiketts 310 durch den Grad festgelegt,
bis zu dem der Steg 330 des zweiten leitfähigen Musters
dem Steg 328 des ersten leitfähigen Musters überlagert
ist, wobei sich das Dielektrikum dazwischen befindet. 5 veranschaulicht
eine Situation, in welcher ein Teil (ungefähr die Hälfte) der Breite des Steges 330 dem
Steg 328 überlagert
ist, um eine bestimmte Kapazität
zu schaffen. Um den Wert der Kapazität zu verkleinern, kann der
Steg 338 von dem ersten Ende 328a des Steges 328 weiter
wegbewegt werden, um dadurch den Bereich zu verkleinern, in welchem
der Steg 330 dem Steg 328 überlagert ist. Um die Kapazität zu vergrößern, kann
der Steg 330 zu dem ersten Ende 328a des Steges 328 hin
bewegt werden, um dadurch den Bereich zu vergrößern, um den der Steg 330 dem
Steg 328 überlagert
ist.
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4 veranschaulicht
eine bevorzugte Systemkonfiguration zum Realisieren eines Verfahrens zum
Herstellen von Resonanzfrequenzetiketten. Die fertigen Etiketten 110 sind
strukturell dieselben wie das Etikett 110, das oben in
Verbindung mit 3 beschrieben worden ist, und
sind längs
entgegengesetzter Ränder
in einer sequenziellen Reihe oder Bahn 200 aneinander befestigt.
In der Bahn 200, die durch ein durchgehendes Trägerblatt 113 gebildet werden
kann, ist jedes der teilweise fertiggestellten Etiketten 110 so
ausgerichtet, dass das erste leitfähige Muster 118 nach
oben gewandt ist. Als ein Teil des Fertigungsprozesses wird die
Bahn 200 von teilweise fertiggestellten Etiketten stufen-
oder schrittweise von links nach rechts bewegt, wie es durch die
Fließpfeile
veranschaulicht ist. Die Bewegung der Bahn 200 von teilweise
fertiggesteilten Etiketten wird durch eine Antriebsrolle 210 gesteuert,
die durch einen Antriebsmechanismus, welcher aus einem Elektromotor 212 und
geeigneten Antriebsteilen 214 besteht, angetrieben wird,
um sich für
eine vorbestimmte Strecke weiterzudrehen. Andere Antriebsmechanismen können alternativ
verwendet werden. Darüber
hinaus kann in einigen Fällen
das zweite leitfähige
Muster 120 auf das erste leitfähige Muster 118 aufgebracht werden.
Nachdem das teilweise fertig gestellte Etikett 110 auf
ein zugeordnetes Produkt aufgebracht worden ist. Es ist z. B. im
Stand der Technik bekannt, dass einige Gegenstände, insbesondere Gegenstände mit
einem hohen Metallgehalt, die Frequenz eines aufgebrachten Resonanzfrequenzetiketts
verändern können. Durch
Aufbringen eines teilweise fertiggestellten Etiketts 110 auf
den Gegenstand und anschließendes
Aufbringen des zweiten leitfähigen
Musters 120 kann jedwede Frequenzverschiebung, die durch den
Gegenstand verursacht wird, an dem das Etikett 110 befestigt
wird, kompensiert werden, indem die Position des zweiten leitfähigen Musters 120 justiert wird,
um die Resonanzfrequenz des fertigen Etiketts 110 so einzustellen,
dass sie auf dem vorbestimmten, gewünschten Frequenzwert ist.
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Eine
Vorratsrolle 214 umfasst eine Vielzahl von zuvor gebildeten
zweiten leitfähigen
Mustern 120, die um eine vorbestimmte Distanz auf der stromabwärts gewandten
Seite eines tragenden Substrats wie einem Trennpapier 216 gegenseitig
beabstandet sind. Die zweiten leitfähigen Muster 120,
die eine dielektrische Schicht mit Heißsiegeleigenschaften aufweisen
können,
sind auf dem Trennpapier 216 so platziert, dass, wenn das
Trennpapier 216 von der Vorratsrolle 214 entfernt
wird, die zweiten leitfähigen Muster 120 mit
dem ersten leitfähigen
Muster 118 der Bahn 200 auf die oben in Verbindung
mit dem Etikett nach 3 beschriebene Art und Weise
ausgerichtet sind. Zwei Leerlaufrollen 218, 220 und
eine Aufwickelrolle 222 unterstützen das Festlegen der richtigen
Ausrichtung der zweiten leitfähigen
Muster 120 in Bezug auf die ersten leitfähigen Muster 118 der teilweise
fertiggestellten Etiketten der Bahn 200. Ein Anpressmechanismus 224 eines
dem Fachmann bekannten Typs ist zwischen den beiden Leerlaufrollen 218, 220 angeordnet,
um eines der zweiten leitfähigen
Muster 120 in Berührung
mit jedem der teilweise fertiggestellten Etiketten 110 der
Bahn 200 zu pressen. Der Pressmechanismus 224 kann
Druck, Wärme
oder eine Kombination von Wärme
und Druck ausüben,
um die zweiten leitfähigen
Muster 120 an den ersten leitfähigen Mustern 118 der
teilweise fertiggestellten Etiketten 110 zu befestigen
oder diese miteinander zu verbinden.
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Nachdem,
wie dargestellt, die Etiketten der Bahn 200 die zweite
Leerlaufrolle 220 passiert haben, weist jedes fertige Etikett 110 der
Bahn 200 ein zweites leitfähiges Muster 120 auf,
das so befestigt worden ist, dass wenigstens ein Teil des zweiten
Steges 130 des zweiten leitfähigen Musters 120 einem Teil
des ersten Steges 128 des ersten leitfähigen Musters 118 überlagert
ist, um eine Kapazität
für den Schwingkreis
festzulegen, wie oben beschrieben. Wenn sich die Bahn 200 von
vervollständigten
Etiketten 110 weiter nach rechts bewegt, geht jedes der
Etiketten durch einen Schweißmechanismus 226 hindurch,
welcher das Verbindungsglied erzeugt, das durch das Dielektrikum
hindurchfährt,
um den induktiven Teil 126 des ersten leitfähigen Musters 118 und den
Steg 134 des zweiten leitfähigen Musters 120 elektrisch
miteinander zu verbinden und dadurch den Schwingkreis zu vervollständigen.
Der Schweißmechanismus 226 ist
von einem dem Fachmann bekannten Typ. Im weiteren Verlauf der Fertigungslinie wird
die Resonanzfrequenz von jedem der Etiketten 110 der Bahn 200 gemessen,
indem eine geeignete Sonde 228 und eine Frequenzbestimmungsausrüstung 230 benutzt
werden, die beide ebenfalls von einem dem Fachmann bekannten Typ
sind. Tatsächlich beaufschlagt
die Sonde 228 sequenziell jedes Resonanzfrequenzetikett
der Bahn 200 mit einer Reihe von Frequenzen, die nahe bei
(oberhalb und unterhalb) der vorbestimmten Resonanzfrequenz sind, und „hört" dann, um zu sehen,
ob das Etikett 110 mit einer besonderen Frequenz schwingt,
in einem Impulsgabe/Hören-Betrieb,
welcher im Stand der Technik bekannt ist. Nachdem die genaue Frequenz
jedes Resonanzfrequenzetiketts 110 bestimmt worden ist, wird
die Frequenzinformation von der Frequenzbestimmungsausrüstung 230 zu
einem Regler 232 gesendet, welcher die Resonanzfrequenz,
die für
jedes Etikett 110 gemessen wird, mit der gewünschten
oder vorbestimmten Resonanzfrequenz vergleicht. Wenn die Resonanzfrequenz
des Etiketts 110 mit der vorbestimmten Resonanzfrequenz
innerhalb einer vorgeschriebenen kleinen Toleranz (z. B. 100 kHz) übereinstimmt,
dann wird dem Fertigungsprozess gestattet, auf dieselbe Art und
Weise mit den anschließenden
zweiten leitfähigen
Mustern 120 fortzufahren, die an nachfolgenden Etiketten 110 in
derselben Position wie das vorherige Etikett befestigt werden, um
dieselbe Kapazität
und somit dieselbe Frequenz aufrecht zu erhalten. Wenn hingegen
der Regler 232 feststellt, dass die gemessene Resonanzfrequenz
nicht mit der vorbestimmten Frequenz innerhalb der vorgeschriebenen
Toleranz übereinstimmt,
dann wird die Position des zweiten leitfähigen Musters 120 auf
nachfolgenden Etiketten justiert, um entweder die Kapazität von nachfolgenden
Etiketten 110 zu vergrößern oder um
die Kapazität
zu verringern, abhängig
von dem Ergebnis des Vergleiches. In derselben Ausführungsform,
wie sie in 4 dargestellt ist, kann die
Position des zweiten leitfähigen
Musters 120 justiert werden, indem das Weiterschalten der
Bahn 200 justiert wird durch Vergrößern oder Verkleinern der Zeit
der Betätigung
des Elektromotors 212, um dadurch den Ort des ersten leitfähigen Musters 118 von
jedem teilweise fertiggestellten Etikett 110 relativ zu
dem Pressmechanismus 224 und dem zweiten leitfähigen Muster 120 zu
verändern.
Das Verringern der Zeit der Betätigung
des Elektromotors 212 bewirkt, dass die Position des zweiten
leitfähigen
Musters 120 effektiv näher
zu dem zweiten Ende 228b des leitfähigen Steges 128 des
Etiketts 110 bewegt wird, um dadurch die Kapazität des resultierenden
Schwingkreises zu verkleinern. Das Vergrößern der Zeit der Betätigung des
Elektromotors 212 bewirkt, dass die Position des zweiten
leitfähigen
Musters 120 effektiv zu dem ersten Ende 128a des
leitfähigen
Steges 128 hin bewegt wird, um die Kapazität des resultierenden
Schwingkreises effektiv zu vergrößem. Durch
Verwenden des oben beschriebenen Prozesses wird die Position des zweiten
leitfähigen
Musters 220 bei nachfolgenden Etiketten 110 längs der
Bahn 200 prompt an der richtigen Stelle sein, so dass die
Frequenz von anschließend
produzierten Etiketten 110 weiterhin mit der vorbestimmten
Resonanzfrequenz innerhalb der vorgeschriebenen Toleranz übereinstimmten
wird.
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Dem
Fachmann dürfte
klar sein, dass der in 4 dargestellte Fertigungsprozess
nur eine Ausführungsform
ist. Bei Bedarf könnte
die Frequenzmessstation 228, 230 vor dem Schweißmechanismus 226 angeordnet
sein oder könnte
als Teil des Pressmechanismus 224 integriert sein. Zum
Beispiel könnte
der Pressmechanismus 224 nichtmetallische Platten aufweisen
(nicht dargestellt) zum Inkontaktbringen und Zusammenpressen des
ersten leitfähigen
Musters 118 und des zweiten leitfähigen Musters 120 mit
einer Sonde, welche die Frequenz eines Etiketts 110 misst,
wenn das zweite leitfähige
Muster 120 und das erste leitfähige Muster 118 zusammengepresst
werden, aber bevor das zweite leitfähige Muster 120 tatsächlich an
dem ersten leitfähigen Muster 118 befestigt
wird. Die Frequenzablesung, die so erzielt wird, wird zwar nicht
dieselbe sein wie die für
ein fertiges Etikett 110, es gibt jedoch eine Beziehung
zwischen der abgelesenen Frequenz und der endgültigen Frequenz des fertigen
Etiketts 110, die ermöglicht,
eine Justierung der Position des zweien leitfähigen Musters 120 vorzunehmen,
damit das fertige Etikett 110 mit der gewünschten
Frequenz in Resonanz schwingt. Eine geeignete Rückführung kann vorgesehen sein,
um die Position des zweiten leitfähigen Musters 120 zu
steuern. Dieses Verfahren wird durch das Flussdiagramm nach 7 und
das Diagramm nach 8 veranschaulicht. In 8,
auf die nun Bezug genommen wird, ist zu erkennen, dass eine gemessene
Frequenz innerhalb des Zielbereiches, wenn das zweite leitfähige Muster 120 von
dem ersten leitfähigen
Muster 118 durch die Dicke des Dielektrikums und einen
zusätzlichen
Luftspalt getrennt ist, ein fertiges Etikett (d. h. mit dem zweiten
leitfähigem
Muster 120, welches mit dem Dielektrikum in Berührung ist)
mit einer Frequenz ergibt, welche der gewünschten Frequenz innerhalb
der vorgeschriebenen Toleranz entspricht.
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Aus 8 ist
zu erkennen, dass die Kapazität
eines Etiketts auch geändert
werden kann, zumindest geringfügig,
indem der Druck verändert
wird, der durch den Pressmechanismus 224 ausgeübt wird. Zum
Beispiel verringert das Ausüben
von zusätzlichem
Druck effektiv den Abstand zwischen den Kondensatorbelägen und
vergrößert dadurch
die Kapazität,
und ein Verringern des Druckes vergrößert effektiv den Abstand zwischen
den Kondensatorbelägen und
verkleinert die Kapazität.
Das Steuern des durch den Pressmechanismus 224 ausgeübten Druckes kann
durch den Regler 232 erfolgen auf der Basis der Frequenzablesung,
die durch die Frequenzmessstation 228, 230 gewonnen
wird. Alternativ könnte
der Pressmechanismus 224 seine eigene Frequenzmessausrüstung aufweisen,
um für
eine sofortige Rückführung zur
Echtzeitregelung des durch den Pressmechanismus 224 ausgeübten Druckes
zu sorgen. Andere Techniken oder andere Ausrüstung zum Steuern der Größe des Druckes,
der auf das zweite leitfähige
Muster 120 ausgeübt
wird, liegen für
den Fachmann auf der Hand. Das Steuern des durch den Pressmechanismus 224 ausgeübten Druckes
kann so als eine Möglichkeit
benutzt werden, die Resonanzfrequenz jedes Etiketts fein abzustimmen.
Andere Variationen in dem Fertigungsprozess liegen für den Fachmann
auf der Hand. Statt ein Verfahren zum Herstellen von Resonanzfrequenzetiketten
zu schaffen, welche bei einer vorbestimmten Frequenz oder innerhalb
einer kleinen Toleranz einer vorbestimmten Frequenz in Resonanz
schwingen, umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer
Serie von individuell einzigartigen Resonanzfrequenzetiketten, von
denen jedes mit einer anderen Frequenz innerhalb eines Frequenzbereiches
in Resonanz schwingt. Anhand der vorstehenden Beschreibung dürfte ohne
weiteres klar sein, dass die Frequenz eines Resonanzfrequenzetiketts
eine umgekehrte Funktion der Kapazität und der Induktivität des Etiketts
ist und durch die oben angegebene Formel festgelegt wird. Oben ist
auch beschrieben, dass bei dem Resonanzfrequenzetikett, das in 3 gezeigt
ist, die Induktivität
konstant ist und durch die Größe und andere
Kenndaten der induktiven Spule 126 des ersten leitfähigen Musters 118 bestimmt
wird. Die Frequenz des Etiketts 110 nach 3 wird
somit durch die Kapazität
des Etiketts bestimmt, welche durch die Lage des zweiten leitfähigen Musters 120,
und, mehr insbesondere, durch den Teil des leitfähigen Steges 128 festgelegt
wird, welchem der leitfähige
Steg 130 überlagert
ist, um die Kapazität
des ka pazitiven Elements festzulegen. Je mehr sich das zweite leitfähige Muster 120 und
insbesondere der leitfähige
Steg 130 zu dem ersten Ende 128a des ersten leitfähigen Steges 128 hin
bewegt, um so größer ist
die Kapazität der
Resonanzfrequenzschaltung und um so niedriger ist somit die Frequenz,
und umgekehrt.
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In
einigen Fällen
ist es, statt eine Reihe von Resonanzfrequenzetiketten zu haben,
die alle bei derselben oder nahezu bei derselben Frequenz in Resonanz
schwingen, erwünscht,
eine Reihe von Resonanzfrequenzetiketten zu haben, von denen jedes
bei einer Frequenz in Resonanz schwingt, die von der Resonanzfrequenz
jedes anderen Etiketts in der Reihe verschieden ist. Eine solche
Reihe von Etiketten, die alle unterschiedliche Frequenzen haben, kann
bei der Radiofrequenzidentifikation (RFID) nützlich sein durch Zuordnen
eines Resonanzfrequenzetiketts, das eine besondere bekannte Frequenz
hat, zu einem besonderen Gegenstand. Durch Erkennen eines Etiketts,
das eine besondere Resonanzfrequenz hat, kann somit die Anwesenheit
des Gegenstands, dem das Etikett zugeordnet ist, das die besondere
Frequenz hat, ebenfalls erfasst werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Reihe von N Resonanzfrequenzetiketten (wobei N
eine ganz Zahl größer als
1 ist) hergestellt werden, indem bloß die Position des zweiten
leitfähigen
Musters 130 auf jedem Etikett verändert wird, wie oben beschrieben.
So kann z. B. ein erstes Resonanzfrequenzetikett, das eine erste
Resonanzfrequenz hat, gebildet werden durch Anordnen des zweiten
leitfähigen
Musters 130 nahe bei dem ersten Ende 128a des leitfähigen Steges 128,
ein zweites Resonanzfrequenzetikett, das eine zweite Resonanzfrequenz
hat, kann hergestellt werden durch Positionieren des zweiten leitfähigen Musters 130 ein
kleines bisschen näher
bei dem zweiten Ende 128b des ersten leitfähigen Steges,
usw. Durch Bewegen des zweiten leitfähigen Musters 130 um
nur eine kleine Distanz entlang der Länge des ersten leitfähigen Steges 128 kann
eine ganze Reihe von N Resonanzfrequenzetiketten hergestellt werden.
Zum Beispiel ist es durch Verwenden der oben beschriebenen Techniken
möglich,
eine Reihe von etwa 2800 Resonanzfrequenzetiketten innerhalb des
Frequenzbereiches von 2 bis 30 MHz herzustellen, wo bei die Resonanzfrequenz jedes
Etiketts der Reihe sich von der Resonanzfrequenz von jedem der anderen
Resonanzfrequenzetiketten der Reihe um einen Frequenzbereich von
wenigstens 10 kHz unterscheidet.
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Das
Herstellen einer Reihe von Resonanzfrequenzetiketten, in der jedes
Etikett eine andere Resonanzfrequenz hat, kann auf dieselbe Art
und Weise und unter Verwendung derselben Techniken erfolgen, wie
sie oben in Verbindung mit 4 beschrieben
worden sind. Anders als in 4, in welcher
das beschriebene Ziel darin besteht, Etiketten zu produzieren, die
dieselbe Frequenz haben, wird jedoch die offenbarte und beschriebene
Ausrüstung eingesetzt,
um Resonanzfrequenzetiketten zu erzeugen, die unterschiedliche Frequenzen
haben, indem die Zeit der Betätigung
des Elektromotors 212 eingestellt wird, um die Position
der Platzierung der zweiten leitfähigen Muster 120 relativ
zu dem ersten leitfähigen
Muster 118 für
jedes Etikett entsprechend zu verändern.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht von einem zweiten leitfähigen Muster 620 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das zweite leitfähige Muster 620 ist
im Wesentlichen dasselbe wie das zweite leitfähige Muster 120, das oben
beschrieben und in den 3 und 4 gezeigt
ist, insbesondere umfasst das zweite leitfähige Muster 620 einen
insgesamt rechteckförmigen
zweiten leitfähigen
Steg 630, von welchem das erste Ende mit einem insgesamt
langgestreckten leitfähigen
Verbindungsglied verbunden ist, welches durch zwei Abschnitte 632a und 632b gebildet
ist, die durch einen Spalt 632c mit einer vorbestimmten
Mindestbreite beabstandet sind. Der zweite Abschnitt 632b des
leitfähigen
Glieds ist seinerseits mit einem weiteren insgesamt rechteckförmigen leitfähigen Steg 634 verbunden.
Das zweite leitfähige
Muster 620 kann gebildet werden unter Verwendung eines
subtraktiven- oder Ätzprozesses,
eines additiven Prozesses wie z. B. mit einer leitfähigen Farbe,
eines Stanzprozesses oder auf irgendeine andere Art und Weise, die
dem einschlägigen
Fachmann bekannt ist oder bekannt wird. Das zweite leitfähige Muster 620 kann eine
dielektrische Schicht aufweisen.
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Das
zweite leitfähige
Muster 620 umfasst weiter eine integrierte Schaltung 650,
die vorzugsweise an dem ersten oder an dem zweiten Abschnitt 632a, 632b des
Verbindungselements befestigt ist. Die integrierte Schaltung 650,
die von einem dem Fachmann bekannten Typ ist, hat wenigstens zwei elektrische
Anschlüsse,
wobei eine erste elektrische Anschlussleitung 652 mit dem
ersten Verbindungselementabschnitt 632a elektrisch verbunden
ist und der zweite Anschluss 654 mit dem zweiten Verbindungselementabschnitt 632b elektrisch
verbunden ist. Durch diese Art des Vorsehens einer integrierten Schaltung 650 kann
ein Resonanzfrequenzetikett, das gemäß einem der oben beschriebenen
Verfahren hergestellt worden ist, als ein Radiofrequenzidentifikations(RFID)-Etikett
des Typs verwendet werden, der einen Speicherchip zum Speichern
von Identifikationsinformation aufweist. Der Schwingkreis dient somit
als eine Antenne und eine Stromquelle für die integrierte Schaltung 650 zum
Abstrahlen eines Radiofrequenzsignals, welches durch die Daten bestimmt
wird, die in dem Speicher der integrierten Schaltung gespeichert
sind.
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Dem
Fachmann dürfte
klar sein, dass Änderungen
an den oben beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne das breite Konzept der Erfindung zu verlassen. Es versteht
sich deshalb, dass sich die Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten
Ausführungsformen
beschränkt. Vielmehr
ist beabsichtigt, die Modifikationen mit abzudecken, die im Schutzbereich
der vorliegenden Erfindung liegen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.
