DE69313776T2

DE69313776T2 - Radiofrequenzgepäcksanhänger

Info

Publication number: DE69313776T2
Application number: DE1993613776
Authority: DE
Inventors: Laurence David Bradley; Edwin Deagle; Stephen Glover; Susan Harris
Original assignee: HUGHES MICROELECTRONICS EUROPA
Current assignee: HUGHES MICROELECTRONICS EUROPA
Priority date: 1992-10-26
Filing date: 1993-10-21
Publication date: 1998-02-19
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: EP0595549B1; GB9222460D0; JPH06243358A; EP0595549A3; EP0595549A2; DE69313776D1

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Hochfrequenz-Identifizierungsanhänger für Flugliniengepäck und ähnliche Gegenstände und mehr im einzelnen die Einbeziehung eines solchen Identifizierungsanhängers in ein Standard-Gepäckidentifizierungsschild.

2. Beschreibung des hier betrachteten Standes der Technik

Es war einige Zeit praktische Übung, persönliches Gepäck, das durch übliche Transportdienste, beispielsweise Fluglinien, transportiert wurde, durch die Verwendung von flexiblen, selbsthaftenden Papierschildstreifen zu identifizieren, welche um einen Gepäckgriff herumgelegt sind und durch selbstklebende Endbereiche des Streifens befestigt werden. Die Identifizierungsschilder sind im allgemeinen mit einer Farbkodierung versehen und mit verschiedenen Identifizierungsmitteln des Transportunternehmens, dem Bestimmungsort und anderen Zeichen versehen, die das Sortieren, Leiten und andere Gepäckhandhabungsvorgänge erleichtern. Solche Identifizierungsschilder enthalten oft optische Strichcodes oder Barcodes, welche eine maschinelle Ablesung durch optische Barcodeleser ermöglichen. Der optische Barcodeleser gestattet ein maschinelles oder automatisches Identifizieren, Leiten und Handhaben, so daß die Gepäckbearbeitung mit höherer Geschwindigkeit und weniger Fehlern durchgeführt werden kann. Trotzdem leiden optische Systeme an verschiedenen Nachteilen. Optische Leser und die Barcodes sind auf Verwendung im Sichtlinienbereich beschränkt. Das Schild muß ordnungsgemäß ausgerichtet sein, so daß der Barcode sich dem Leser darbietet. Verlegungen, welche zwischen dem Barcode und dem optischen Leser auftreten können, machen eine optische Ablesung vollständig un möglich. Optische Barcodesysteme sind verhältnismäßig teuer und vermögen nur eine begrenzte Anzahl von Daten zu speichern. Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Identifizierung und Handhabung von Gepäck und anderen Gegenständen durch Verfahren und Einrichtungen vorzusehen, welche die zuvor erwähnten Probleme minimal werden lassen oder vermeiden.
Die WO-A-93/12513, welche gemäß Artikel 54(3) EPC beachtlich ist, beschreibt eine Sicherheits-Verschlußeinrichtung aus einem Träger, auf dessen einer Seite eine elektronische Sicherheitsschaltung befestigt ist, die im wesentlichen aus einer feinen Drahtwicklung besteht, welche an eine elektrische Komponente angeschlossen ist. Die elektrische Komponente kann so kodiert sein, daß dann, wenn sie durch ein externes Steuergerät über die als eine Antenne wirkende Wicklung aktiviert und abgelesen wird, einen Code aussendet.

Zusammenfassung der Erfindung

Bei der Verwirklichung der Grundsätze der vorliegenden Erfindung enthält ein fernablesbarer Identifizierungsanhänger, wie er im nachfolgenden Anspruch 1 definiert ist, ein flexibles Substrat, eine auf dem Substrat gebildete Antenne, ein Transponder-Schaltungschip, Mittel zur Befestigung des Chips auf dem Substrat sowie Mittel zur elektrischen Verbindung des Chips mit der Antenne.
Das Schaltungschip enthält elektrische Chip-Kontaktanschlußpunkte auf einem inneren Oberflächenbereich des Chips und elektrisch leitfähigen Klebstoff, der zwischen den elektrischen Antennen-Kontaktanschlußpunkten und den Chip- Anschlußpunkten angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Bildung von Anhängern, wie sie in Anspruch 11 nachfolgend definiert sind, sowie einen durchgehenden Streifen von mehreren Schildern, wie er nachfolgend in Anspruch 18 spezifiziert ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den nachfolgenden Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine perspektivische darstellung eines flexiblen Papier-Identifizierungszettels für Flugliniengepäck zur Verwirklichung sowohl eines optischen Barcodes als auch eines Hochfrequenz-Transponderanhängers;
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine typische Antenne;
Fig. 3 eine Schnittansicht, welche Merkmale der Antenne von Fig. 2 erkennen läßt;
Fig. 4 eine Aufsicht eines Transponder-Schaltungschips;
Fig. 5 eine Schnittansicht des Chips;
Fig. 6 eine Art des Zusammenbaus des Chips mit der Antenne und dem Substrat;
Fig. 7 einen darauffolgenden Schritt beim Zusammenbau;
Fig. 8 einen weiteren Schritt bei dem Zusammenbauvorgang;
Fig. 9 einen Schnitt durch einen vervollständigten Hochfrequenzanhänger;
Fig. 10, 11 und 12 verschiedene alternative Formen der Antennenanschlußpunkte;
Fig. 13 eine alternative Antennenkonstruktion;
Fig. 14 einen Schnitt durch die Antenne von Fig. 13;
Fig. 15 und 16 vereinfachte Aufsichts- bzw. Seitenansichten eines einzelnen Identifizierungsschildes; und
Fig. 17 und 18 einen Streifen von mehrfachen Schildern vor und nach dem Falten.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Wie in Fig. 1 gezeigt ist ein langgestrecktes Gepäckidentifizierungsschild, welches allgemein bei 10 gezeigt ist, aus einem langgestreckten Papierstreifen 12 gebildet, der um einen Gepäckhandgriff geschlungen ist, von welchem ein Teil bei 14 angedeutet ist, so daß ein Ende 16 des Papierstreifens 12, welches einen selbstklebenden Haftbelag (nicht dargestellt) trägt, klebend mit dem anderen Ende des Papierstreifens verbunden werden kann, um hierdurch das Identifizierungsschild dauerhaft an dem Gepäckhandgriff zu befestigen. Ein optischer Barcode 18 ist an einem leicht einsehbaren äußeren Bereich, beispielsweise dem äußeren Teil des Endes 16 des Schildes angeordnet und zusätzliche Zeichen in Gestalt eines Aufdrucks und/oder Farbkodierung (nicht dargestellt) sind auf der Oberfläche des Identifizierungsschildes vorgesehen.
Das Identifizierungsschild von Fig. 1 enthält noch eine andere Form von Daten in Gestalt eines Hochfrequenzanhängers, der allgemein bei 20 angedeutet ist und in geeigneter Weise, etwa durch Klebstoff, (wie nachfolgend mehr im einzelnen beschrieben wird) an einer Oberfläche eines Endes des Identifizierungsschilds 10 befestigt ist. Dieser Anhänger ist durch das Schildende 16 abgedeckt, wenn letzteres über das jeweilige andere Ende des Schildes, wie in Fig. 1 gezeigt, gefaltet und darauf befestigt ist. Im allgemeinen enthält der Hochfrequenzanhänger ein dünnes, flexibles, transparentes Substrat 30, das eine Transponderantenne 24 und ein Transponder-Schaltungschip 26 trät, welche sämtlich in einem geeigneten schützenden Abdeckmaterial eingeschlossen sind. Transponder, wie sie hier beschrieben sind, werden in magnetisch gekoppelten Fern-Identifizierungssystemen derart verwendet, wie sie in dem US-Patent 4,730,188 (erteilt an Milheiser) gezeigt sind. Die Antenne 24 und die integrierte Transponderschaltung 26 verwirklichen eine Schaltung derart, wie sie im einzelnen in dem an Milheiser erteilten Patent beschreiben ist. Transponder dieser Art werden von Firma Hughes Identification Devices, Inc. vertrieben und als Proxcard(Handelsmarke)-Leser in den Handel gebracht oder es handelt sich um andere Arten von Transpondersystemen, welche verschiedene Typen von Lesern, Abtastern und Transpondern für eine Vielfalt von Identifizierungszwecken umfassen. Derartige Einrichtungen haben Lesebereiche in der Größenordnung von 20 bis 30 cm (8 bis 12 Zoll).
Wie in dem an Milheiser erteilten Patent gezeigt und in Einzelheit beschrieben ist und in Erzeugnissen der Firma Hughes Identification Devices verwirklicht ist, enthält diese Art von magnetisch gekoppelten Identifizierungssystemen eine Lese-/Anregungseinheit (nicht dargestellt), welche ein hochfrequentes Abfragesignal mit einer Frequenz, die beispielsweise in der Größenordnung von etwa 27 MHz betragen kann, aussendet. Das ausgesendete Abfragesignal erzeugt ein magnetisches Feld, das magnetisch an die Transponderantenne angekoppelt wird, um letztere anzuregen und Leistung für die Transponderidentifizierung und die Daten-Ableseschaltung bereitzustellen. Letzte enthält keine Batterie oder andere Quelle gespeicherter Leistung. Auf die Anregung ihrer Antenne hin bildet die Transponder-Identifizierungsschaltung einen Identifizierungscode oder ein Informationssignal und andere Daten, welche in dem Speicher des Transponders abgespeichert sind. Das zusammengesetzte Informationssignal kann einen Identifizierungscode und andere Daten enthalten, die auf den jeweiligen individuellen Gepäckanhänger Bezug nehmen. Dieses Informationssignal wird der Transponderantenne zugeführt und veranlaßt letztere dazu, ein Rückmeldungssignal oder Informationssignal auszusenden, das von der Ablese-/Anregungseinheit empfangen wird, wo es detektiert und zu Auswahlzwecken verwendet wird. Frühere Transponder, einschließlich verschiedener Kombinationen von Antennen und Chip, waren an starren gedruckten Schaltungsträgerplatten befestigt und daher für die Befestigung an einem flexiblen Papier-Identifizierungsschild ungeeignet.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Transponder auf einem dünnen, flexiblen, transparenten Streifen aus elektrisch nicht leitendem Material, beispielsweise einem Polyesterstreifen 30 (Fig. 2) gebildet. Eine Mehrzahl von Windungen 32 eines elektrisch leitfähigen Materials sind etwa durch herkömmliche gedruckte Schaltungstechnik einschließlich einer Elektroplattierung, gebräuchlicher Ätztechnik oder durch Siebdruckverfahren auf dem dielektrischen Polyestersubstrat ausgeformt. Die Antennenwindungen sind durch die Bezugszahl 32 bezeichnet. Die Antenne enthält elektrische Kontakt-Antennenanschlußpunkte 34 und 36. In einem Ausführungsbeispiel enthält die Antenne 6 Windungen, welche in im wesentlichen rechteckiger Konfiguration gestaltet sind und beispielsweise eine Gesamtbreite von 4 cm und ein Gesamtlänge von 7 cm sowie eine innerste Windung 38 und eine äußerste Windung 40 aufweisen. Eine Ende der innersten Windung 38 ist zu einem zentralen Bereich des Raumes geführt, der durch die innerste Windung umgrenzt ist, um einen ersten Antennenkontaktanschlußpunkt 36 im wesentlichen nahe der Mitte der Antenne anzuordnen. Ein Endteil 40 der äußersten Windung ist mit dem zweiten Antennenkontaktanschlußpunkt 34 durch einen Überbrückungsleiter 42 verbunden, der sich von dem Endteil 40 der äußersten Windung zu dem zweiten Antennenanschlußpunkt 34 erstreckt, der in geringem Abstand neben dem ersten Antennenanschlußpunkt 36 liegt. Zur Bildung des Überbrückungsleiters 42 ist ein Streifen aus dielektrischem Material 44 (Fig. 3) über die Antennenwindungen auf einer Seite der Antenne gelegt und ein Paar von Durchgängen 46 und 48 sind durch das Dielektrikum 44 hergestellt und mit elektrisch leitfähigem Material aufgefüllt, um einander gegenüberliegende Enden des Überbrückungsleiters 42 mit der äußeren Antennenwindung 40 und dem inneren Antennenanschlußpunkt 34 zu verbinden.
In einem typischen Beispiel ist die 4x7 cm messende Antennenspule aus Leiterbahnen gebildet, welche jeweils eine Breite von 0,76 bis 1,02 mm (0,03 Zoll bis 0,04 Zoll) haben und durch Zwischenräume gleicher Breite getrennt sind und sämtlich einen Flächenwiderstand von weniger als etwa 50 mm Ω je Quadrat haben. Die Antennenanschlußpunkte können quadratisch sein und haben eine Abmessung auf jeder Seite zwischen etwa 1,02 und 1,27 mm (0,04 und 0,05 Zoll). Das Substrat 30 hat im wesentliche dieselbe Größe wie die Antennenspule und ist etwas größer bemessen als die äußerste Windung der Antenne, um einen umlaufenden Rand um die gesamte Antenne von annähernd 3 bis 5 mm zu bilden.
Ein integriertes Schaltungschip 26 mit doppelter Metallschicht, das die gesamte Transponderschaltungsanordnung enthält, ist aus einem Substrat 54 gebildet, das die allgemein bei 56 angedeutete Schaltungsanordnung auf einer ersten Oberfläche (obere Fläche mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 5) aufweist. Primäre Chipanschlußpunkte 58 und 60 sind mit geeigneten Punkten der Transponderschaltungsanordnung an einem inneren Bereich des Chips verbunden und ragen von dem Chip ein kleines Stück nach aufwärts. Vorzugsweise haben die Anschlußpunkte 58 bis 60 eine kleine Fläche, so daß sie möglichst wenig Fläche der Chipoberfläche einnehmen. Die Verwendung kleiner Kontakte oder Verbindungspunkte gestattet es, für die Schaltungsanordnung große Flächenbereiche auf einem kleinen Chip vorzusehen. Eine Schicht aus Dielektrikum 64 ist auf der Oberfläche des Chips abgelagert, um die Schaltung abzudecken und zu schützen und um die Anschlußpunkte 58 und 60 zu umgrenzen. Das Dielektrikum 64 ist mit einem Paar von Durchgängen 68 und 70 versehen, welche Teile eines Leitermaterials, etwa Aluminium aufnehmen, das auf der oberen Fläche (mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 5) des Dielektrikums 64 abgelagert ist, um sekundäre elektrische Chipanschlußpunkte 72 und 74 auszubilden. Eine Aufsicht des Chips und seiner sekundären Anschlußpunkte ist in Fig. 4 gezeigt. Die beschriebene Anordnung gestattet es, daß die sekundären Metall-Anschlußpunkte 72 und 74 wesentlich größer als die primären Anschlußpunkle sind, so daß sie tatsächlich Bereiche der Chipschaltungsanordnung (mit zwischengelagertem Dielektrikum) überdecken und die Anordnung doch nicht mehr Chipfläche einnimmt, als für die viel kleineren primären Anschlußpunkte 58 und 60 vorgesehen ist. In einer beispielsweisen Ausführungsform ist die Gesamtgröße des Chips etwa 2,54 x 1,78 mm (0,1 Zoll x 0,07 Zoll), wobei jeder der größeren sekundären Anschlußpunkte 72 und 74 eine Abmessung von annähernd 0,38 x 051 mm (0,015 x 0,02 Zoll) hat. Die beiden sekundären Anschlußpunkte 72 und 74 sind voneinander um etwa 0,12 mm (0,04 Zoll) beabstandet, was derselbe Abstand wie derjenige der Antennenanschlußpunkte ist.
Das Transponderchip nach den Fig. 4 und 5 ist an der Antenne durch Maßnahmen, welche in den Fig. 6 bis 9 verdeutlicht sind, durch Festkleben der Chipanschlußpunkte an den Anschlußpunkten befestigt, wobei ein geeigneter elektrisch leitfähiger Klebstoff verwendet wird. Ein nichtleitfähiger struktureller Klebstoff wird ebenfalls eingesetzt, um eine größere bauliche Festigkeit zu erreichen.
Wie in Fig. 6 beispielsweise dargestellt ist, sind auf den Antennenanschlußpunkten 34 und 36 kleine Mengen oder Punkte von elektrisch leitfähigem Klebstoff 80a bis 80d abgelagert und kleine Mengen oder Punkte eines strukturellen Klebstoffs 86a bis 86e sind auf dem Substrat zwischen den Antennenanschlußpunkten und auf deren Außenseiten abgelagert. Fig. 6 zeigt die verschiedenen Klebstoffkörper, die als Punkte auf den Antennenanschlußpunkten vor dem Aufsetzen des Chips abgelagert sind. Falls gewünscht kann der Klebstoff auch durch Siebdruck an Ort und Stelle angeordnet werden. Das Siliciumchip 54 wird dann über die Antenne gesetzt, wobei die Chipanschlußpunkte auf die Antennenanschlußpunkte ausgerichtet sind. Das Chip wird gegen das Substrat und seine Antenne nach abwärts gedrückt. Der Klebstoff wird zwischen den Anschlußpunkten und zwischen dem Chip und dem Substrat zusammengepreßt. Er wird dann bei geeignetem Druck und geeigneter Temperatur ausgehärtet um zu bewirken, daß der elektrisch leitfähige Klebstoff 80 über den Antennenanschlußpunkten und den Chipanschlußpunkten und um sie herum fließt und der elektrisch nicht leitfähige strukturelle Klebstoff 86 in der aus Fig. 7 ersichtlichen Weise um die Ränder des Chip, zwischen dem Chip und dem Substrat und zwischen dem leitfähigem Klebstoff fließt, welcher die beiden Chipanschlußpunkte und die beiden Antennenanschlußpunkte miteinander verbindet. Der nicht-leitfähige strukturelle Klebstoff 86, der zwischen zwei gesonderten Bereichen des leitfähigen Klebstoffs 80 gelegen ist, sorgt nicht nur für bauliche Festigkeit, sondern stellt weiter die elektrische Isolation der beiden Chipanschlußpunkte voneinander sicher und isoliert auch die beiden Antennenanschlußpunkte voneinander.
Der leitfähige Klebstoff kann ein anisotroper oder Zachsenaktiver Klebstoff sein, also ein Klebstoff, wie er durch Firma A.I. Technologies hergestellt wird, oder ein isotropes Epoxy, etwa "Abelbond 967-1", oder ein thermoplastischer anisotroper Klebstoff, beispielsweise "Staystik 181. Geeignete nicht-leitfähige Klebstoffe können solche sein, wie sie unter der Bezeichnung "Abelbond 967-3" und "Staystik 373" bekannt sind. Es ist von Wichtigkeit, daß die elektrisch leitfähigen und die elektrisch nicht leitfähigen Klebstoffe miteinander bezüglich ihrer Eigenschaften, etwa thermischer Ausdehnungskoeffizient und mechanisches Verhalten, verträglich sind.
Fig. 7 zeigt den Klebstoff nach Aufsetzen des Chips und nach Anwendung von Wärme und Druck. Wenn dies notwendig oder wünschenswert erscheint, kann der nicht-leitfähige Klebstoff, welcher Temperatur und Druck zur vollen Aushärtung benötigt, mit einem kleinen Prozentsatz an Ultraviolett-Härtungsmittel (beispielsweise in der Größenordnung von etwa 5%) versetzt sein, so daß der strukturelle Klebstoff durch Anwendung von ultraviolettem Licht teilweise ausgehärtet werden kann, unmittelbar nachdem das Chip aufgesetzt ist. Dies gestattet es, das Chip durch ultraviolettes Licht gleichsam anzuheften, bevor es transportiert wird, um ausgehärtet oder getrocknet zu werden.
Die beschriebene Anordnung der Klebstoffverbindung und der verhältnismäßig großen Antennen- und Chipanschlußpunkte erleichtert in starkem Maße die Toleranzanforderungen bezüglich der Positionierung der Antennen- und Chipanschlußpunkte und auch der Toleranzen der Chippositionierung (relativ zu der Antenne) beim Zusammenbau des Transponders. Es ist nicht notwendig, daß die Anschlußpunkte des Chips und der Antenne tatsächlich einander berühren oder selbst präzis ausgerichtet sind, was auf der Eigenschaft der elektrischen Verbindung durch den leitfähigen Klebstoff beruht. Solange ein hohes Maß an Überlappung eines Chipanschlußpunktes mit einem Antennenanschlußpunkt gegeben ist, arbeitet das Gerät einwandfrei. Folglich erleichtert die beschriebene Anordnung die Einhaltung der Herstellungstoleranzen und vermindert die Herstellungskosten.
Nach Verbinden des Chips mit dem Substrat sowohl in elektrischer als auch in baulicher Hinsicht wird das Chip gegenüber äußeren Kräften und Umgebungsbedingungen durch Ablagern eines Körpers aus ultraviolettstrahlungsempfindlichem Material 90 über dem Chip geschützt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Dieses Material wird durch Einwirkung ultravioletten Lichtes ausgehärtet und wirkt auch als zusätzlicher baulicher Klebstoff zur Erhöhung der Festigkeit des Transponders in dem Bereich unmittelbar neben dem Chip.
Zur Schaffung eines weiteren Schutzes für das Siliziumchip und die gedruckte Antenne wird eine dünne selbstklebende elektrisch nicht leitfähige Polyesterschicht gegebenenfalls noch über der gesamten Fläche des Anhängersubstrates über der Schutzmaterialschicht 90 abgelagert. Hierdurch wird eine glatte, kontinuierliche Gestalt erreicht, um den Durchgang des Hochfrequenzanhängers durch eine Bar-Code- Druckmaschine und durch eine geeignete Maschine zur Einspeicherung in den Transponderspeicher erreicht. Die Deckschicht 92 schützt auch die Antennenspule.
Zur Erleichterung der Befestigung des Hochfrequenz- Transponderanhängers an einem herkömmlichen Papier-Gepäckidentifizierungsschild wird die andere Seite (die Unterseite mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 9) des dünnen, transparenten, flexiblen Polyestersubstrates 30 mit einer Klebstoffschicht 96 versehen, die durch einen Abziehpapier schicht 98 abgedeckt wird. Der Klebstoff 96 kann ein hochwirksamer Klebstoff, beispielsweise ein 3M Klebstoff 467 MIP sein. Zur Anbringung des Hochfrequenz-Transponderanhängers an dem Flugliniengepäck-Identifizierungsschild wird also das Abdeckpapier 98 einfach abgezogen und der Anhänger gegen das Gepäckschild gedrückt, was beispielsweise in der Maschine geschehen kann, welche den optischen Bar-Code aufdruckt.
Anstatt eine im wesentlichen quadratische Gestalt des Antennenanschlußpunktes vorzusehen, können diese Anschlußpunkte auch rechteckige Gestalt haben, wie in Fig. 10 für die Anschlußpunkte 34a und 34b dargestellt ist. Diese rechteckige Gestalt ist für Fälle wichtig, in denen das dünne, flexible, transparente Polyestersubstrat während der Handhabung gestreckt wird. Es kommt beispielsweise in Betracht, eine Mehrzahl der beschriebenen Transponder in einer kontinuierlichen Zusammenbaueinrichtung zu fertigen, in welcher der dünne Streifen des Polyestersubstrats von einer großen Vorratsrolle des Polyesterstreifenmaterials abgezogen wird, wobei die Einrichtung Sternradperforationen zum Positionieren und Abziehen des Streifens von der Rolle aufweist. Während eines solchen Abziehens des Substrates wird dies einer Streckung in Längsrichtung unterzogen und somit ist die rechteckige Anschlußpunktgestalt derart vorgesehen, daß die lange Abmessung des Anschlußpunktrechtecks mit der Längsrichtung des langgestreckten Streifens von Substratmaterial übereinstimmt, so daß eine Streckung des Substrates mit geringerer Wahrscheinlichkeit dazu führt, daß der Antennenanschlußpunkt in eine Stellung verlagert wird, in der er nicht mehr in Deckung mit einem Paar der Chipanschlußpunkte kommt. Die Verwendung langgestreckter Anschlußpunkte gestattet es dem Substrat gestreckt zu werden, ohne daß die Anordnung nachteilig beeinflußt wird und erlaubt dadurch die Verwendung großer Substratvorratsrollen, welche mehr als 500 Längenmeter zur Verwendung in der kontinuierlichen Fertigung aufnehmen.
Wieder eine alternative Antennenanschlußkonstruktion ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt, in denen die Antennenanschlußpunkte 34b und 36b grob gesprochen eine O-Ringgestalt haben, wobei ein Streifen aus Leitermaterial 35b, 37b eine eingeschlossene Fläche 100, 102 vollständig und kontinuierlich umrundet. Die eingeschlossene Fläche 100, 102 wird dann mit einem elektrisch leitfähigen Klebstoff 104, 106 ausgefüllt, wie in Fig. 12 gezeigt ist. Bei dieser Anordnung wirken die rundumgeführten Leiterstreifen 35b, 36b als Begrenzungswall für den leitfähigen Klebstoff 104, 106, wenn letzterer der Wärme und dem Druck ausgesetzt wird und zu fließen beginnt. Diese Anordnung gestattet es, daß der Abstand der Chipanschlußpunkte notwendigenfalls vermindert wird. Fig. 12 zeigt auch elektrisch nicht leitfähigen strukturellen Klebstoff 108, 110, der auf die Substratoberfläche zwischen den Antennenanschlußpunkten aufgebracht wird, wobei die Tatsache verdeutlicht ist, daß die rundumgeführten Anschlußpunktleiter 35b und 37b nicht nur den elektrische leitfähigen Klebstoff 104 und 106 zusammenhalten, sondern auch als Grenze für den elektrisch nicht leitfähigen strukturellen Klebstoff 108 und 110 wirken und eine Vermischung der beiden Klebstoffe verhindern.
Eine alternative Antennenanordnung ist in Fig. 13 gezeigt, in der vier (oder eine andere Anzahl) Antennenwindungen 32a auf einem Substrat 30a zur Bildung einer inneren Antennenwindung 38a und einer äußeren Antennenwindung 40a abgelagert sind. Wiederum sind Antennenanschlußpunkte 38a und 36a in einem zentralen Bereich innerhalb der inneren Windung 38a gelegen, in diesem Falle aber ist ein Überbrückungsleiter 42a (Fig. 14) auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates 30a befestigt. Die Zusatzfläche des Dielektrikums zwischen dem Überbrückungsleiter und den überbrückten Antennenwindungen und ein zusätzlicher Herstellungsschritt werden so vermieden und es ist nur notwendig, Durchgänge 46a fund 48a durch das Substrat 30a vorzusehen, wie in Fig. 14 gezeigt, um die Antennenanschlußpunkte 30a und 34a anzuschließen.
Zwar ist hier gezeigt, daß das Chip innerhalb der innersten Windung der Antenne und auf derselben Seite des Substrates wie die Antenne befestigt ist, doch erkennt man leicht, daß andere Chipanordnungen verwendet werden können. So kann das Chip auf derselben Seite des Substrates wie die Antenne, jedoch außerhalb der äußersten Windung der Antenne angeordndet werden, oder das Chip kann an irgendeiner Stelle auf der gegenüberliegenden Seite des Substrates angeordnet werden und seine Anschlußpunkte können mit den Antennenanschlußpunkten mittels leitfähiger Durchgänge verbunden werden, die sich durch das Substrat erstrecken.
Für die Massenproduktion kann ein kontinuierlicher Streifen aus Papier-Identifizierungsschildern mit einer Mehrzahl von Hochfrequenzanhängern, die sich auf aufeinanderfolgenden, benachbarten Abschnitten des Streifens befinden, für eine leichte Handhabung und Lagerung fächerartig gefaltet werden. Zur Verminderung der Gesamtdicke einer solchen fächerartig gefalteten Anordnung können die Positionen der Chips von einem Hochfrequenzanhänger zum nächsten Hochfrequenzanhänger variiert werden, so daß nach der Faltung die Chips aufeinanderfolgender Schichten eine gestaffelte Stellung einnehmen. Beispielsweise ist Fig. 15 eine vereinfachte Aufsicht eines Papier-Identifizierungsschildes 110, das einen Hochfrequenzanhänger 112 trägt, der aus einem Substrat 114 gebildet ist, daß Antennenwindungen (in Fig. 15 nicht gezeigt) und ein Transponder-Schaltungschip 116 trägt. Das Transponderchip ist von dem Mittenbereich des Substrates versetzt mit einem Versatz zu einer Seite hin, wie in Fig. 15 deutlich gemacht ist. Alternativ kann das Chip in Richtung auf ein Ende oder das andere Ende hin versetzt sein oder kann sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung von der Mitte des Substrates 114 versetzt sein. Eine Seitenansicht des Schildes 110 ist in Fig. 16 dargestellt.
Fig. 17 zeigt Teile eines kontinuierlichen Papierstreifens mit einer Reihe benachbarter Abschnitte 120, 122, 124 und 126, welche miteinander längs Perforationslinien 128, 130 und 132 verbunden sind und jeweils einen Transponder 112a bzw. 112b bzw. 112c bzw. 112d tragen. Die Transponderchips 116a, 116b, 116c und 116d der jeweiligen Transponder sind abwechselnd nach der einen Seite oder der anderen Seite auf aufeinanderfolgenden Transpondersubstraten in der aus Fig. 17 ersichtlichen Weise versetzt. Wenn der Gesamtstreifen aus den Abschnitten 120, 122, 124, 126 usw. fächerartig gefaltet ist, wie in Fig. 18 gezeigt, haben die verschiedenen Chips eine Staffelanordnung und man erhält einen kompakteren Faltverband. Jeder vollständige Hochfrequenzanhänger kann durch Klebstoff an einem gewünschten Teil des Papier-Identifizierungsschildstreifens befestigt sein, und kann sogar einige der lesbaren Aufdrucke auf dem Papier-Identifizierungsschild aufweisen, welche unmittelbar über der Abdeckschicht des Hochfrequenzanhängers aufgedruckt sind.
Man erkennt, daß ein mit Sternradperforation versehener flexibler Film für das dielektrische Polyestersubstrat verwendet werden kann, um einen großen Produktionsumfang bei niedrigen Kosten zu ermöglichen, wobei invertierte "Flip- Chip"-Befestigungstechniken in der oben beschriebenen Weise eingesetzt werden. Die invertierte "Flip-Chip"-Befestigungstechnik ersetzt die Verwendung einer Siliziumchipverdrahtung, welche der Beanspruchung im alltäglichen Gebrauch des Anhängers nicht standhalten würde. Das Chip kann durch vielerlei bekannte gedruckte Schaltungstechniken hergestellt werden, einschließlich Verfahren mit Niederspannungs-CMOS's unter Verwendung von dauerhaften EEPROM-Speichern, welche in der Lage sind, bis zu zwischen 70 und 80 Bits oder mehr digitaler Information zu speichern. Die Doppelmetallschicht-Chipanschlußpunktkonstruktion ermöglicht es, daß die Seite des Chips nur zwei Anschlußpunkte hat, welche durch einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander getrennt sind, der in der Größenordnung von etwa 0,76 mm (0,030 Zoll) sein kann, so daß die Verwendung von Epoxy-Klebstoffen ermöglicht wird. Die Verwendung solcher Klebstoffe ist bei herkömmlichen Abständen von Chipanschlußpunkten nicht möglich, wobei diese in der Größenordnung von 100 µm liegen. Mit Chipanschlußpunkten, die auf dem Chip über der aktiven Schaltung gelegen sind, verwendet man den Klebstoffanschluß, da ein Drahtanschluß die darunterliegende Schaltung beschädigen könnte.
Die in dem Hochfrequenzchip mitgeführte Information kann dieselbe sein oder ähnlich derjenigen sein, wie sie in dem optischen Bar-Code enthalten ist und kann auch ähnlich einigen der gedruckten Informationen sein. Eine Redundanz der Information ermöglicht es, daß irgendeines von verschiedenen unterschiedlichen Ablesesystemen eingesetzt wird. Ein Vorteil der Verwendung sowohl des Hochfrequenzanhängers als auch des optischen Bar-Codes auf ein und demselben Identifizierungsschild besteht darin, daß ein derartiges Identifizierungsschild entweder mit optischen Leseeinrichtungen oder mit Hochfrequenz-Abfrageeinrichtungen verwendet werden kann.
Der beschriebene Transponderanhänger ermöglicht die Einbeziehung eines Hochfrequenz-Ablesesystems in ein Gepäckleit- und Handhabungssystem mit minimalen Änderungen bei der Flugliniengepäckkennzeichnung. Das beschriebene System, welches leicht in ein Standard-Papierstreifen-Identifizierungsschild einbezogen werden kann, ist mit vielen verschiedenen Arten von gegenwärtig in Gebrauch befindlichen Systemen kompatibel, einschließlich Bar-Code-Erkennungssystemen, optischen Markenlesern und auch bei Schildem mit vorn menschlichen Auge ablesbarer Kennzeichnung.
Der Hauptteil des beschriebenen Hochfrequenzanhängers hat eine Dicke in der Größenordnung von etwa 150 µm, da er lediglich durch das Substrat, die im Siebdruck aufgebrachten Antennenwindungen und die Deckschicht aufgebaut ist. Der Teil des Anhängers in dem Bereich des Chips enthält die zusätzliche Dicke des Chips und des das Chip schützenden Materials und kann so eine Gesamtdicke von zwischen 1,5 und 2 mm haben.

Claims

1. Fernablesbarer Identifizierungsanhänger mit:

einem flexiblen Substrat,

einer auf dem Substrat gebildeten Antenne,

einem Transponder-Schaltungschip,

Mitteln zur Befestigung des genannten Chips auf dem Substrat, und

Mitteln zur elektrischen Verbindung des genannten Chips mit der genannten Antenne;

wobei die genannte Antenne eine auf dem Substrat gebildete leitfähige Spule aufweist und erste und zweite elektrische Antennenkontaktpunkte besitzt, wobei das genannte Schaltungschip erste und zweite elektrische Chipkontaktpunkte auf einem inneren Flächenteil des Chips aufweist und wobei die Mittel zur elektrischen Verbindung des Chips mit der Antenne elektrisch leitfähigen Klebstoff enthalten, der zwischen den Antennenanschlußpunkten und den Chipanschlußpunkten vorgesehen ist.

2. Anhänger nach Anspruch 1, bei welchem die Antennenanschlußpunkte auf dem Substrat innerhalb eines Bereiches desselben gebildet sind, der von der genannten Antennenspule umgrenzt ist.

3. Anhänger nach Anspruch 2, bei welchem die genannte Spule aus einer Mehrzahl von Windungen gebildet ist, die eine innere Windung und eine äußere Windung enthalten, wobei die innere Windung mit einem der Antennenanschlußpunkte innerhalb eines Bereiches verbunden ist, der von der genannten inneren Windung umgrenzt ist, und wobei die äußere Windung ein Ende aufweist, die mit einem zweiten der genannten Antennenanschlußpunkte innerhalb des von der inneren Windung umkreisten Bereiches verbunden ist.

4. Anhänger nach Anspruch 3, mit einem Überbrückungsleiter, der sich über eine Mehrzahl der genannten Antennenwindungen erstreckt und elektrisch die äußere Windung mit dem genannten zweiten Antennenanschlußpunkt innerhalb der inneren Windung verbindet.

5. Anhänger nach Anspruch 4, bei welchem das genannte flexible Substrat eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, die Antennenwindungen auf der ersten Oberfläche befestigt sind und der genannte Überbrückungsleiter auf der zweiten Oberfläche befestigt ist und wobei Mittel zur Verbindung der Enden des genannten Überbrückungsleiters durch das Substrat mit der äußeren Windung und mit dem zweiten Antennenanschlußpunkt vorgesehen sind.

6. Anhänger nach Anspruch 1, bei welchem jeder Antennenanschlußpunkt einen äußeren leitfähigen Bereich und eine innere offene Fläche aufweist und bei welchem leitfähiger Klebstoff vorgesehen ist, der mit dem genannten Antennenanschlußpunkt und dem Substrat innerhalb des offenen Bereiches fest verbunden ist.

7. Anhänger nach Anspruch 1, mit einer Schicht aus einem schützenden Werkstoff, die sich über das genannte Chip und die Antenne erstreckt und an diesen Teilen befestigt ist.

8. Anhänger nach Anspruch 1, bei welchem das genannte Chip eine elektrische Schaltungsanordnung trägt und erste und zweite primäre Chip-Kontaktpunkte aufweist, die elektrisch mit der genannten Schaltungsanordnung verbunden sind, bei welchem ferner eine Schicht aus dielektrischem Werkstoff auf dem Chip sowie erste und zweite sekundäre Chipkontaktpunkte auf dem genannten Dielektrikum vorgesehen sind und elektrisch mit dem ersten bzw. dem zweiten primären Anschlußpunkt verbunden sind.

9. Anhänger nach Anspruch 8, bei welchem die genannten sekundären Anschlußpunkte größer als die genannten primären Anschlußpunkte sind und sowohl die primären Anschlußpunkte als auch Teile der Schaltungsanordnung überdecken.

10. Anhänger nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Mittel zur Befestigung des Chips an dem Substrat einen nicht leitfähigen strukturellen Klebstoff enthalten, der mit dem Chip zwischen den Chip-Anschlußpunkten sowie mit dem genannten Substrat zwischen den Antennenanschlußpunkten verbunden ist, wobei der strukturelle Klebstoff zwischen einem ersten Teil des genannten leitfähigen Klebstoffs und einem zweiten Teil des genannten leitfähigen Klebstoffs angeordnet ist und den genannten ersten Teil und den genannten zweiten Teil des leitfähigen Klebstoffs elektrisch voneinander isoliert.

11. Verfahren zur Bildung eines fernablesbaren Identifizierungsanhängers mit den Schritten des:

Bildens einer Mehrzahl elektrisch leitfähiger Antennenwindungen auf einem flexiblen Substrat,

Bildens erster und zweiter Antennenkontaktanschlußpunkte an den genannten Windungen,

Vorsehens eines Transponderschaltungschips mit ersten und zweiten Chipkontaktanschlußpunkten,

Verbindens der ersten und zweiten Chipanschlußpunkte mit dem ersten bzw. zweiten Antennenanschlußpunkt, wodurch das genannte Chip mit der Antenne und dem Substrat verbunden wird, und

Bildens einer Schutzabdeckung über dem Chip und der Antenne;

wobei der genannte Schritt des Verbindens der Chipanschlußpunkte mit den Antennenanschlußpunkten den Schritt der Zwischenschaltung erster und zweiter elektrisch leitfähiger Klebstoffbereiche zwischen den Chipanschlußpunkten und den jeweiligen Antennenanschlußpunkten umfaßt.

12. Verfahren nach Anspruch 11 mit dem weiteren Schritt des Verbindens des genannten Chips mit dem Substrat durch Vorsehen eines elektrisch nicht leitfähigen strukturellen Klebstoffs zwischen den genannten leitfähigen Klebstoffbereichen und zwischen dem Chip und dem Substrat.

13. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem der genannte Schritt des Bildens der Antennenwindungen den Schritt der Bildung einer inneren Windung und einer äußeren Windung, die Bildung der genannten Antennenkontaktpunkte innerhalb der inneren Windung und den Schritt der elektrischen Verbindung der äußeren Windung mit einem der Antennenkontaktpunkte innerhalb der inneren Windung umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 11, bei welchem der Schritt der Bildung der Antennenkontaktpunkte den Schritt der Bildung eines durchgehenden Umfangsleiters umfaßt, der sich um einen offenen Bereich desselben herum erstreckt, und wobei der Schritt des Verbindens den Einschluß eines leitfähigen Klebstoffs innerhalb des offenen Bereiches umfaßt.

15. Anhänger nach Anspruch 1, in Gestalt eines Gepäckidentifizierungsanhängers, enthaltend:

einen flexiblen, selbstklebenden Gepäckidentifizierungsstreifen, der so gestaltet und ausgebildet ist, daß er zur Befestigung um einen Gepäckgriff herum angelegt werden kann, und

wobei das genannte flexible Substrat mit einer ersten Seite desselben klebend an dem Gepäckidentifizierungsstreifen befestigt ist,

die genannte Antenne auf dem Substrat gebildet und mit einer inneren und einer äußeren Windung ausgebildet ist,

der erste und der zweite Antennenkontaktanschlußpunkt jeweils mit der inneren bzw. der äußeren Windung verbunden ist und sich innerhalb einer von der inneren Windung umgrenzten Fläche befindet, und

wobei der Anhänger weiter strukturellen Klebstoff, der mit dem Chip und dem Substrat verbunden und zwischen diesen Teilen vorgesehen ist und zwischen den Chipanschlußpunkten und zwischen den Antennenanschlußpunkten angeordnet ist, sowie ein Schutzmaterial enthält, das das Chip, die Antenne und das Substrat überdeckt.

16. Anhänger nach Anspruch 15, mit einem optischen Barcode (Streifenkode) auf dem Gepäckidentifizierungsstreifen.

17. Anhänger nach Anspruch 15, bei welchem das Chip eine Schaltungsanordnung auf einer seiner Flächen enthält, wobei ferner die Chipanschlußpunkte verhältnismäßig kleinere primäre Anschlußpunkte aufweisen, die innerhalb einer von der genannte Schaltungsanordnung eingenommenen Fläche gelegen sind, wobei eine Schicht dielektrischen Materials auf dem Chip die Schaltungsanordnung überdeckt und erste und zweite verhältnismäßig größere sekundäre Anschlußpunkte auf der dielektrischen Schicht vorgesehen sind, die elektrisch mit den primären Anschlußpunkten verbunden sind.

18. Durchgehender Streifen einer Anzahl von Identifizierungsschildern mit:

einem kontiniuierlichen Streifen von flexiblem Schildermaterial, das in eine Mehrzahl von aneinander angrenzenden Abschnitten unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt ein unabhängiges Gepäckidentifizierungsschild enthält und jedes Schild folgendes aufweist:

eine flexible Identifizierungsschild-Streifenbasis, ein mit der genannten Basis fest verbundenes flexibles Substrat,

eine Mehrzahl von Antennenwindungen, die auf dem genannten Substrat gebildet ist, und

ein Transponder-Schaltungschip, das an dem Substrat benachbart den Antennenwindungen befestigt ist,

wobei die Transponderchips aufeinanderfolgender der Identifizierungsschildabschnitte asymmetrisch von einem Identifizierungsschildabschnitt zum nächsten Identifizierungsschildabschnitt in unterschiedlichen Richtungen versetzt sind, um ein Falten und Aufeinanderstapeln der Schildabschnitte zu erleichtern, wobei die Transponderchips jeweils benachbarter Abschnitte wechselseitig gestaffelt bzw. versetzt gelegen sind.