DE69118883T2

DE69118883T2 - Automatisiertes verfahren zur herstellung von transpondervorrichtungen

Info

Publication number: DE69118883T2
Application number: DE69118883T
Authority: DE
Inventors: Leonard Hadden; Philip Troyk; Glen Zirbes
Original assignee: Trovan Ltd
Current assignee: Algernon Promotions Inc
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2011-05-25
Also published as: JP2639456B2; AU8067691A; EP0531426A4; AU661460B2; DE69118883D1; WO1991019302A1; EP0531426B1; EP0531426A1; JPH05508743A; US5050292A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisiertes Verfahren zum Herstellen einer passiven Transpondervorrichtung.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die automatisierte Produktion von Transpondervorrichtungen und betrifft besonders ein automatisiertes Verfahren zum Herstellen von passiven Transpondervorrichtungen wechselnder Größe unter Verwendung einer Anschlußrahmenkonstruktion mit einem einzelnen Band und einer Spule zum Zusammenbauen des Transponders.
Transponder werden seit vielen Jahren bei der Erfassung und Identifizierung von lebenden und nicht-lebenden Objekten zu Identifizierungszwecken verwendet. Zunächst richtet eine Bedienperson, die ein Hand-Sende/Lesegerät oder eine andere Art von Sende/Lesegerät verwendet, einen Energiestrahl in Richtung auf den Transponder. Diese Energie liegt gewöhnlich in der Form einer elektromagnetischen Funkwelle vor und hat die Wirkung, einen sehr kleinen Kondensator oder eine ähnliche Energiespeicherkomponente innerhalb der Transpondervorrichtung auf zuladen. Eine integrierte Schaltung, die auch ein Bestandteil des Transponders ist, enthält Identifizierungsinformation bezüglich einer bestimmten Anwendung. Wenn sie durch die elektromagnetische Welle aktiviert ist, wird die in diesem Chip gespeicherte Information elektromagnetisch zurückgesendet und kann durch einen geeigneten Empfänger empfangen werden, wodurch die Identifizierung des Trägers der Transpondervorrichtung möglich wird.
Bei der automatisierten Produktion von Transpondervorrichtungen müssen beträchtliche Schwierigkeiten überwunden werden. Da eine verringerte Größe wünschenswert ist, muß z.B. ein äußerst feiner Kupferdraht um einen Kern gewickelt werden, um wirksam als induktive Spule zu arbeiten. Dieser Draht hat typischerweise einen Durchmesser von nur einigen wenigen Mikrometern, und es ist daher selbst manuell schwierig, diesen mit Genauigkeit und Sorgfalt zu handhaben. Demzufolge erfordern die bekannten Herstellungsverfahren eine relativ niedrige Kernwicklungsgeschwindigkeit und ein manuelles Bondieren der Drahtenden direkt auf der Oberfläche der integrierten Schaltung. Es ist daher ständig erforderlich, daß die Bedienperson Aufmerksamkeit zeigt und zwischenzeitlich aktiv wird, um die angemessene Handhabung und Verbindung des empfindlichen Kerndrahtes zu gewährleisten. Dies ist außerordentlich kostenaufwendig, insbesondere hinsichtlich verlorener Produktionszeit und Arbeitskostenausgaben, die mit dem ständigen Einsatz von sehr gut ausgebildeten Technikern einhergehen, die für die Vorrichtungsherstellung notwendig sind.
Ein weiterer Nachteil im Stand der Technik liegt in der Schwierigkeit und in dem Aufwand, die mit der Herstellung von Transpondern unterschiedlicher Größen einhergehen. Dies erfordert gewöhnlich zwei unterschiedliche Herstellungsstellen oder zumindest zwei getrennte Herstellungszyklen und individuelle Produktionsorganisationen. Dies wiederum erhöht die Gesamtproduktionszeit und den Overhead, was die Gesamtbetriebsausgaben stark erhöht.
Das Dokument EP-B1-0 526 484 (Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ) offenbart einen Prozeß zum Zusammenbau einer Luftspule auf einer gedruckten Leiterplatte, wie sie für Kreditkarten oder drahtlose Erfassungssysteme verwendet wird. Dieser bekannte Prozeß lehrt, eine gedruckte Leiterplatte an einer Wickelmaschine anzuordnen, darauffolgend eine Wicklung auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte zu erzeugen, die der angebrachten bedruckten Schaltung gegenüberliegt, die Wicklung auf die gedruckte Leiterplatte zu kleben und die Enden des gewickelten Drahtes auf metallisierte Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltung zu löten, die zuvor auf der Oberfläche der Platte aufgebracht worden sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von passiven Transpondervorrichtungen anzugeben, das vollständig automatisiert ist.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren des bechriebenen Typs anzugeben, bei dem eine einzige Anschlußrahmenkonstruktion bei der Herstellung von Transpondern variierender Größe verwendet werden kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren des oben beschriebenen Typs anzugeben, bei dem eine Automatisierung des Wickelprozesses des leitenden Drahtes ermöglicht ist, wobei die gesamte Produktionszeit und -kosten signifikant reduziert werden.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren des oben beschriebenen Typs anzugeben, bei dem die Enden des in der Kemwicklung verwendeten leitenden Drahtes durch leitende Kopplung mit den Anschlüssen des Anschlußrahmens unter Verwendung eines vollständig automatisierten Bondierungsprozesses abgeschlossen werden können.
Kurz gesagt werden diese und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren erreicht.
Das beanspruchte Verfahren umfaßt den Schritt, zunächst eine speziell ausgelegte Anschlußrahmenanordnung vorzubereiten, aus der mehrere Teile unterschiedlicher Größe ausgeschnitten werden können. Elektrische Komponenten werden an jede einzelne Stelle oder jeden einzelnen Rahmen des Anschlußrahmens bondiert und verdrahtet. Diese Anschluß-Chip-Anordnung wird dann in einer thermoplastischen Hülle verkapselt. Der Anschlußrahmen wird dann auf eine Weise getrimmt, die mit der Größe des Transponders übereinstimmt, in dem eine einzelne Anschluß-Chip-Anordnung zu verwenden ist, und ein geeigneter Spulenkörper wird an jeder unterschiedlichen getrimmten Stelle angebracht. Die einzelnen Spulenkörper und Anschluß-Chip-Anordnungen werden dann physikalisch von dem Anschlußrahmen vereinzelt und ein Ende des Kerndrahtes wird an einem ersten der vergrößerten Anschlüsse angebracht, und zwar unter Verwendung eines automatisierten Drahtnachführ- und -bondierungsprozesses. Der Spulenkörperkern wird darauffolgend mit dem Kerndraht unter Verwendung einer automatisierten Flyer-Wickeleinrichtung bewickelt. Hiernach wird der Draht durch Verbindung mit dem zweiten vergrößerten Anschluß abgeschlossen. Der zusammengebaute Transponder wird dann verpackt, vorzugsweise in einem Glas- oder Kunststoffgehäuse.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt des speziell konstruierten Anschlußrahmens, der bei der Transponderherstellung gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 2a ist eine Draufsicht auf eine einzelne Stelle des Anschlußrahmens, der in Fig. 1 gezeigt ist, und zeigt die Chip- Bondierungsbereiche.
Fig. 2b ist eine Draufsicht auf eine einzelne Stelle des in Fig. 1 gezeigten Anschlußrahmens und zeigt die Chip-Anordnung und die elektrischen Verbindungen.
Fig. 3a ist eine Seitenansicht der vereinzelten geformten Abdeckung bzw. Umhüllung mit der umschlossenen Anschluß-Chip- Anordnung und zeigt eine erste alternative Anschlußgrößen- Ausführungsform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3b ist eine Seitenansicht der vereinzelten geformten Abdeckung mit der umschlossenen Anschluß-Chip-Anordnung und zeigt eine zweite alternative Anschlußgrößen-Ausführungsform gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4a ist eine teilweise ausgebrochene Draufsicht auf die vereinzelte Abdeckungs- und Anschluß-Chip-Anordnung, wie sie angebracht an dem Spulenkörper erscheint.
Fig. 4b ist eine Querschnittsansicht der Darstellung von Fig. 4a entlang der Linie AA.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Band-Anschlußrahmens 10 gezeigt, der gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vorbereitet ist. Vollständig beschrieben umfaßt der Anschlußrahmen 10 einen Array von einzelnen Anschlußrahmenstellen 12, die so angeordnet sind, daß eine Anzahl von einzelnen Stellen innerhalb der Grenzen eines einzelnen Anschlußrahmens enthalten sind. Alternativerweise könnte der Anschlußrahmen ein Band anstelle eines Bleches sein.
In Fig. 2a ist eine einzelne Stelle 12 des Anschlußrahmens 10 im Detail gezeigt. Vergrößerte Anschlüsse 14 und 16 sind mit rechteckigen Ausschnitten 18 bzw. 20 hierin und mit Löchern 22 bzw. 24 hierdurch versehen. Der Körper der Anschlüsse 14 ist mit dem Anschlußrahmen 10 durch Rahmenstützen 26, 28 und 30 verbunden. Eine wichtige Charakteristik der Anschlüsse 14 und 16 ist ihre vergrößerte Breite, die auf wirksame Weise eine vergrößerte Oberfläche bereitstellt, an der elektrische Verbindungen vorgenommen werden können. Wie unten beschrieben, ermöglicht dieses Merkmal automatisierte Anschlußmöglichkeiten von Draht zu Anschluß, die bislang nicht in die Praxis umgesetzt werden konnten.
Der in den Figuren gezeigte Transponder umfaßt drei Schaltungsvorrichtungen: Einen Chip mit Identifizierungsinformation 33; einen Zener-Schutzchip 35; und einen Kondensatorchip 37 (alle in Fig. 2b gezeigt). Alternativ könnten diese funktionalen Elemente in einer einzelnen integrierten Schaltung kombiniert sein.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Schaltungsvorrichtungen an dem Anschlußrahmen 10 mit Epoxidharz angebracht. Dies ist ein vollständig automatisierter Prozeß unter Verwendung einer Bondierungsmaschine und -technik, die im Stand der Technik bekannt sind. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2a werden, wenn der Anschlußrahmen 10 sich in der geeigneten Position innerhalb der Bondierungsmaschine befindet, die Schaltungsvorrichtungen automatisch an jedem der vorbestimmten Bondierungsstellen 32, 34 und 36 abgelegt. Dieser Prozeß wird für jede der einzelnen Stellen 12 wiederholt, bis der gesamte Anschlußrahmen 10 auf ähnliche Weise vorbereitet ist. Die einzelnen Stellen 12 können gleichzeitig vorbereitet werden.
Die Bondierungsmaschine ordnet die drei Chips 33, 35, 37 automatisch in den geeigneten Positionen an den Bondierungsstellen 32, 34 und 36 an, wie es in Fig. 2b gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt können die Anschlußrahmen 10 mit den angebrachten Chips 33, 35, 37 oder "Plättchen" in ein Magazin geladen und als Einheit in einem Konvektionsofen ausgehärtet werden. Alternativ können sie einzeln in einem Tunnelofen mit Ultraviolettaushärtung ausgehärtet werden. Nach dem Aushärten sind die Anschlußrahmen 10 mit den angebrachten Chips bereit für den nächsten Schritt des Produktionsprozesses.
Der nächste Schritt im Verfahren der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Schaltungsvorrichtungen 33 und 35 mit Draht an den Anschlußrahmen 10 zu bondieren. Bei diesem Vorgang werden vier feine Golddrähte 60-63 von den Aluminiumpads auf dem Siliziumchip 33 und 35 mit den elektrischen Verbindungen an dem Anschlußrahmen 10 verbunden. Unter Bezugnahme auf Fig. 2b verbindet ein erster Verbindungsdraht 60 den Identifizierungschip 33 mit dem linken Anschluß 14 und ein zweiter Verbindungsdraht 61 verbindet den Chip 33 mit dem rechten Anschluß 16. Auf ähnliche Weise verbindet ein dritter Verbindungsdraht 62 den Zener-Schutzchip 35 mit dem Anschluß 14 und ein vierter Verbin dungsdraht 63 verbindet den Chip 35 mit dem Anschluß 16. Der Drahtbondierungsprozeß ist automatisiert unter Verwendung von Musterkennungsverfahren und wird durch die vergrößerte Breite der Anschlüsse 14, 16 vereinfacht. Der Kondensator 37 wird mit dem Anschlußrahmen 10 in einer Position gemäß Fig. 2b unter Verwendung des zuvor aufgebrachten leitenden Chipbondierungs- Epoxidharzes elektrisch verbunden.
Der nächste Schritt im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Preßspritzen der Anschlußrahmen 10 mit dem angebrachten Chip und den vollständigen Drahtbondierungen. Dies ist eine bekannte Herstellungstechnik und wird daher vorliegend nur allgemein beschrieben. Die wie zuvor beschrieben vorbereiteten Anschlußrahmen 10 werden in Magazine geladen und in eine Spritzmaschine eingeführt. Wärmeaushärtender Kunststoff wird um den Körper der Anordnung aus Anschlußrahmen und Chip herum gespritzt, um die empfindliche Elektronik und die feinen Drahtverbindungen gegenüber physikalischen und elektrischen Schäden zu schützen. Zu diesem Zeitpunkt kann ein Teil des äußeren gespritzten Gußmaterials, der Angußkanäle und Angüsse, die während des Spritzprozesses erzeugt worden sind, entfernt werden. Gewöhnlich wird dies jedoch während des Vorganges des Trimmens und der Vereinzelung bewerkstelligt, was unten beschrieben ist. Der Spritzvorgang erzeugt auf wirksame Weise eine Abdeckung bzw. Kappe 41, die in den Fig. 3a und 3b gezeigt ist, und die die drei Chips 33, 35, 37 und einen Teil der Anschlüsse 14, 16 verkapselt, während ein großer Teil der Anschlüsse 14, 16 frei liegt und gegenüber den Seiten der Abdeckung 41 vorsteht, so daß Drahtverbindungen daran vorgenommen werden konnen. Obwohl die Abdeckung in den Fig. 3a und 3b isoliert gezeigt ist, ist sie zu diesem Zeitpunkt tatsächlich noch mit der darin eingeschlossenen Anschluß-Chip-Anordnung an dem Hauptkörper des Anschlußrahmens 10 angebracht.
Nachdem der Vorgang des Preßspritzens abgeschlossen ist, ist der nächste Schritt im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die elektrische Isolierung der einzelnen Stellen 12 von dem Anschlußrahmen 10. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2a wird die elektrische Isolierung erreicht, indem die Rahmenstützen 26, 28 und 30 von dem Hauptkörper des Anschlußrahmens 10 abgetrimmt bzw. abgetrennt werden. Dies kann manuell oder automatisiert unter Verwendung von Techniken erfolgen, die in der Industrie bekannt sind.
Zu diesem Zeitpunkt ist es möglich, den notwendigen elektrischen Testvorgang an den einzelnen Anschluß-Chip-Anordnungen durchzuführen, die an jeder Stelle 12 erzeugt worden sind. Es ist wichtig zu bemerken, daß die einzelnen Stellen 12, obwohl sie elektrisch isoliert worden sind, durch die gespritzten Angußkanäle und Angüsse, die während des Preßspritzprozesses erzeugt werden, noch in dem Anschlußrahmen 10 gehalten werden. Dies vereinfacht die weitere Automatisierung der Handhabung der Anschlußrahmen 10 als vollständige bzw. abgeschlossene Einheit während der darauffolgenden Schritte des Herstellungsprozesses.
Der nächste Schritt im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Vorgang des Vereinzelungstrimmens. Die Vereinzelung wird physikalisch erreicht durch Verwendung einer automatisierten mechanischen Stanzvorrichtung, die die Abdeckung 41 und die Anschlüsse 14, 16 von dem Körper des Anschlußrahmens 10 abstanzt. Zu diesem Zeitpunkt innerhalb des gesamten Herstellungsprozesses wird die Unterscheidung zwischen Transpondervorrichtungen unterschiedlicher Größe getroffen.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 2a wird eine erste, größere Transpondervorrichtung gebildet, indem die von der Abdeckung umschlossene Anschluß-Chip-Anordnung von den gespritzten Angußkanälen und Angüssen in derselben Position an den Rahmenstützen 26 und 28 vereinzelt wird, wie jene, bei der die elektrische Isolierung durchgeführt wurde. Daher erstrecken sich nach der Vereinzelung die Anschlüsse 14 und 16 vollständig bis zur Innenkante der Stelle 12, d.h. zu der Position der zuvor angeschlossenen Stützen 26 und 28. Dies gestattet, daß die maximale Oberfläche der Anschlüsse 14, 16 für die Bondierung der Spulendrahtenden verwendet werden kann. Eine zweite, kleinere Transpondervorrichtung wird gebildet durch Vereinzeln der von der Abdeckung umschlossenen Anschluß-Chip-Anordnung von den gespritzten Angußkanälen und Angüssen durch die Mitte der rechteckförmigen Ausschnitte 18 und 20 und parallel zu deren Längsachsen Das heißt, die Anschlüsse 14, 16 würden durch Schneiden durch die Ausschnitte 18 und 20 derart vereinzelt werden, daß tatsächlich nur das Material an deren äußeren Enden geschnitten würde. Diese Anschlußrahmenkonstruktion erleichtert bzw. ermöglicht die Genauigkeit und die Reproduzierbarkeit während des Vereinzelungsvorganges. Darüber hinaus wird die tatsächliche physikalische Trennung leichter erzielt. Die verbleibende Oberfläche der Anschlüsse 14, 16 bietet eine Zugriffsfläche für den Anschluß der Spulendrahtenden. Bei beiden Vereinzelungsalternativen sind die individuellen, von der Abdeckung umschlossenenanschluß-Chip-Anordnungen jeder Stelle 12 von dem Hauptkörper des Anschlußrahmens 10 getrennt und bereit zur Anbringung an Spulenkörpern 44, wie es unten beschrieben wird.
In den Fig. 3a und 3b sind Seitenansichten der von der Abdeckung umschlossenen Anschluß-Chip-Anordnungen alternativer Größe gezeigt, wie sie durch die oben beschriebenen Prozesse gebildet werden. Fig. 3a zeigt die größere Anordnung, wobei die volle Oberfläche der Anschlüsse 14 und 16 intakt ist. Fig. 3b stellt die kleinere, von der Abdeckung umschlossene Anschluß- Chip-Anordnung dar, die verkürzte Anschlüsse 14 und 16 zur Drahtbondierung bereitstellt. In beiden Fällen ist die Breite der Anschlüsse 14 und 16 hinreichend, um einen vollständig automatisierten Anschluß des feinen Kerndrahtes daran zu ermöglichen.
Der nächste Schritt im Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung besteht in der Anbringung des Spulenkörpers. In Fig. 4a ist der Spulenkörper 44 gezeigt, wobei die oben beschriebene, vollständig vereinzelte, von der Abdeckung umschlossene Anschluß- Chip-Anordnung daran angebracht ist. Ein einzelner Spulenkörper 44 ist in einer vorbestimmten Position relativ zu einer einzelnen, von einer Abdeckung umschlossenen Anschluß-Chip-Anordnung angeordnet. Die Spulenkörper 44 enthalten einen oder mehrere Verbindungs- und Positionierstifte 46, wie es in Fig. 4b gezeigt ist, die von einer abgeflachten äußeren Fläche 48 des Spulenkörpers 44 senkrecht nach oben vorstehen. Bei der derzeit bevorzugten Ausführungsform ist jeder Spulenkörper 44 mit zwei separaten Positionier- und Verbindungsstiften 46a und 46b versehen, wie es in Fig. 4b gezeigt ist, und zwar zur Verbindung mit den Anschlüssen 14 bzw. 16.
Die Stifte 46a und 46b werden automatisch innerhalb der Löcher 22 und 24 der Anschlüsse 14 bzw. 16 positioniert, so daß die Anschlüsse flach auf der oberen Fläche 48 des Spulenkörpers 44 liegen und die Stifte 46a, 46b sich hierdurch erstrecken. Die Stifte 46a und 46b können ausschließlich zur Positionierung des Spulenkörpers 44 an den Anschlüssen 14, 16 verwendet werden. Alternativerweise können sie auch als eine Einrichtung zum Verbinden der Anschlüsse 14, 16 und des Spulenkörpers 44 miteinander verwendet werden. Wenn die Stifte 46a, 46b ausschließlich zur Positionierung verwendet werden, können die Anschlüsse 14, 16 und der Spulenkörper 44 auf jede geeignete Art und Weise miteinander verbunden werden, wie durch Epoxidharz oder einen ähnlichen Klebstoff. Auf diese Weise würden die Stifte 46a, 46b eine Einrichtung zur korrekten Orientierung des Spulenkörpers 44 gegenüber den Anschlüssen 14, 16 durchausrichtung mittels der Löcher 22 und 24 darstellen. Alternativ können die Stifte 46a, 46b sowohl zur Positionierung als auch zur Verbindung des Spulenkörpers 44 mit den Anschlüssen 14, 16 verwendet werden, indem die Stifte 46a, 46b durch einen Wärme- Nietvorgang oder auf andere Weise innerhalb der Löcher angebracht werden, so daß eine feste und kräftige Verbindung hierzwischen erfolgt.
Wie es in der Zeichnung von Fig. 4a zu sehen ist, sind bei der bevorzugten Ausführungsform der innere und der äußere Radius des Spulenkörpers 44 nicht symmetrisch konzentrisch. Das heißt, die zentrale Radialachse des äußeren Durchmessers der Fläche 48 ist parallel, jedoch nicht kollinear zu der zentralen radialen Achse des inneren Durchmessers der Fläche 48. Dieser Versatz schafft eine größere Oberfläche an einem Abschnitt der Fläche 48, der wiederum die Verbindungsstifte 46a und 46b aufnimmt, und für Verbindungsausschnitte 50 und 52 (letztere werden in Fig. 4a durch eine gestrichelte Linie darstellt). Diese Ausschnitte 50, 52 sind vorgesehen, um den Zweidraht-Abschlußprozeß zu ermöglichen, der nachstehend in größerer Genauigkeit beschrieben wird.
Fig. 4b ist eine Querschnittsansicht des Spulenkörpers 44, wie sie sich ergibt, wenn der Spulenkörper 44 an den Anschlüssen 14 und 16 über die Verbindungsstifte 46a und 46b angebracht ist. Es ist zu bemerken, daß der Anschluß 14 sich über den Ausschnitt 52 derart erstreckt, daß dessen untere Fläche für den Kernwickelbereich des Spulenkörpers frei liegt. Der Anschluß 16 erstreckt sich auf ähnliche Weise über den Ausschnitt 50 derart, daß die untere Fläche des Anschlusses 16 ebenfalls für den Kernwickelbereich des Spulenkörpers frei liegt (in Fig. 4b nicht gezeigt).
Wenn der Spulenkörper 44 nun an den Anschlüssen 14, 16 montiert ist, besteht der nichste Schritt im Verfahren der vorliegenden Erfindung in dem Wickeln der Spule und der Anbringung des Drahtes an den Anschlüssen. Aufgrund der feinen Größe des bei den meisten Transpondervorrichtungen verwendeten Drahtes, d.h. in der Größenordnung von wenigen bis einigen Mikrometern, wurde eine automatisierte Verbindung der Drahtenden mit dem Chip bislang nicht in die Praxis umgesetzt. Bei den bekannten Verfahren ist eine manuelle Drahtmanipulation und -bondierung notwendig, um zu gewährleisten, daß angemessene Verbindungen wirksam vorgenommen werden. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung können diese Verbindungen jedoch automatisiert werden. Indem der Draht kontinuierlich von einem relativ kleinen, spritzenartigen Rohr abgegeben wird, wird ein konstantes Nachführen der Drahtanordnung während des gesamten Vorganges der Anschlußbondierung und Spulenwicklung realisiert. Dieses Nachführen akkomodiert in Verbindung mit der verbreiterten Oberfläche der freigelegten Anschlüsse 14, 16 eine vollständige Prozeßautomatisierung, wie es nachstehend beschrieben ist.
Anfangs wird der Draht 49 innerhalb des spritzenartigen Rohrs gehalten und gegen die untere Fläche des Anschlusses 14 angeordnet, die durch den Ausschnitt 52 freigelegt ist. Eine Elektrode senkt sich automatisch und drückt den Draht 49 gegen diesen Anschluß 14, und zwar unter Verflüssigung einer daran befindlichen dünnen Silberbeschichtung. Wenn die Elektrode automatisch entfernt wird, verfestigt sich nach einer vorbestimmten Kontaktzeit das Silber und bondiert den Draht 49 physikalisch an den Anschluß 14. Aufgrund der größeren Oberfläche des Anschlusses 14, verglichen mit einem direkt auf dem Chip vorgesehenen Bondierungspad, und aufgrund der genauen Kenntnis über die Drahtposition kann dieser Bondierungsprozeß genau und wirksam ohne Eingriffe von Bedienpersonen durchgeführt werden. Natürlich kann eine alternative Einrichtung zum Anbringen des Drahtes 49 an dem Anschluß 14 verwendet werden.
Nach dem Bondieren des Drahtes 49 an dem ersten Anschluß 14 wird ein Schwungrad ("flywheel") zum automatischen "Flyerwickeln" des Drahtes 49 um den zentralen Abschnitt des Spulenkörpers 44 mit einer Geschwindigkeit zwischen 30.000 und 50.000 Umdrehungen pro Minute verwendet. Das Wickeln mit dieser Geschwindigkeit wird durch die Anschlußbondierungstechnik ermöglicht, die bei dem Produktionsprozeß eingesetzt wird, und durch die Verwendung des engen Rohrs zur Drahtabgabe. Bei Vervollständigung der Spulenwicklung wird das sich noch innerhalb des Rohrs befindliche freie Drahtende an den Anschluß 16 bondiert, dessen untere Fläche durch den Ausschnitt 50 frei liegt. Das Drahtabgaberohr wird benachbart zu dem Anschluß 16 angeordnet und eine Elektrode senkt sich automatisch herab und bondiert den Draht 49 an den freiliegenden vergrößerten Anschluß 16. Dies wird wiederum ermöglicht, da die Drahtposition aufgrund der Verwendung der spritzenartigen Abgabevorrichtung genau bekannt ist, und aufgrund der für die Bondierung an dem Anschluß 16 verfügbaren vergrößerten Oberfläche.

Claims

1. Automatisiertes Verfahren zum Herstellen einer passiven Transpondervorrichtung, mit den Schritten:

1.1 Bereitstellen eines Anschlußrahmens (10), der eine Vielzahl von einzelnen Montagestellen (12) aufweist, von denen jeder eine Vielzahl von Anschlüssen (14, 16) aufweist;

1.2 Bondieren einer elektronischen Identifikations vorrichtung, die aus zumindest einem integrierten Schaltungschip (33, 35, 37) besteht, an jede Stelle (12);

1.3 Elektrisches Verbinden jeder Identifikationsvorrichtung mit den Anschlüssen (14, 16) an jeder Stelle (12);

1.4 Formen einer Abdeckung (41) um jede Identifikationsvorrichtung und erste Abschnitte der Anschlüsse (14, 16) anderstelle (12), derart, daßzweiteabschnitte deranschlüsse (14, 16) gegenüberderabdeckung (41) vorstehen;

1.5 Abtrennen der zweiten Abschnitte der Anschlüsse (14, 16), wodurch jede Abdeckung (41) von dem Anschlußrahmen (10) gelöst wird;

1.6 Anbringen eines Spulenkörpers (44) an dem zweiten Abschnitt der Anschlüsse (14, 16), die gegenüber jeder Abdeckung (41) vorstehen;

1.7 Wickeln eines leitenden Drahtes (49) um jeden Spulenkörper (44); und

1.8 Leitendes Verbinden des Drahtes (49) mit den entsprechenden Anschlüssen (14, 16).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Identifikationsvorrichtung durch eine Vielzahl von Verbindungsdrähten (60, 61, 62, 63) leitend mit den Anschlüssen (14, 16) verbunden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch den Schritt:

Ausrichten der Vielzahl von Verbindungsdrähten (60, 61, 62, 63) und der Anschlüsse (14, 16) unter Verwendung einer automatisierten Mustererkennungseinrichtung.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch den Schritt:

Ausrichten des leitenden Drahtes (49) und der Anschlüsse (14, 16) unter Verwendung einer automatischen Mustererkennungseinrichtung.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtrennschritt durch Abtrennen von jedem der Anschlüsse (14, 16) an unterschiedlichen vorbestimmten Positionen (18, 20/26, 28) unter Verwendung einer automatisierten Abtrenneinrichtung erzielt wird, wodurch Vorrichtungen mit unterschiedlichen Anschlußgrößen erzeugt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (14, 16) eine Vielzahl von Öffnungen (18, 20) zum Identifizieren von Positionen aufweisen, an denen die Anschlüsse (14, 16) durch die Abtrenneinrichtung abgetrennt werden können, und weiterhin zum Erleichtern des Abtrennens der Anschlüsse (14, 16) durch Eliminieren von überflüssigem Anschlußrahmenmaterial.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (44) eine Vielzahl von Verbindungsstiften (46a, 46b) aufweist, die von der Spule (44) nach oben vorstehen, und daß die Anschlüsse (14, 16) eine entsprechende Vielzahl von Löchern (22, 24) aufweisen, und daß weiterhin der Schritt vorgesehen ist, die Stifte (46a, 46b) während des Anbringungsschrittes durch die Löcher (18, 20) in den Anschlüssen (14, 16) zuerstrecken, wobei die stifte (46a, 46b) dazu dienen, die Spule (44) gegenüber den Anschlüssen (14, 16) zu positionieren und die Spule (44) daran anzubringen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wickelschritt durch Wickeln des leitenden Drahtes (49) mit einer Geschwindigkeit zwischen 30.000 und 50.000 Upm erreicht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch den Schritt:

Verwenden einer rohrförmigen Appliziereinrichtung zum Abgeben des leitenden Drahtes (49), derart, daß die Position des Drahtes (49) während des Wickelschrittes und des Verbindungsschrittes konstant bestimmbar ist.