EP3891787A1 - Aufbringung und befestigung von einzelelementen auf einer substratbahn - Google Patents

Aufbringung und befestigung von einzelelementen auf einer substratbahn

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Publication number
EP3891787A1
EP3891787A1 EP19820671.6A EP19820671A EP3891787A1 EP 3891787 A1 EP3891787 A1 EP 3891787A1 EP 19820671 A EP19820671 A EP 19820671A EP 3891787 A1 EP3891787 A1 EP 3891787A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outside
rotary cylinder
individual elements
belt
cylinder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19820671.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Keller
Maik Rudolf Johann SCHERER
Michael Rahm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP3891787A1 publication Critical patent/EP3891787A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00—Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04—Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0442—Apparatus for placing on an insulating substrate, e.g. tape
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
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    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07718—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being manufactured in a continuous process, e.g. using endless rolls
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/0198—Manufacture or treatment batch processes

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for applying and fastening individual elements in predetermined positions on a surface of a moving substrate web.
  • WO 01/33621 A2 discloses a so-called “fluid self-assembly process”, in which integrated circuits, so-called chips, are “flushed in” or washed in in depressions in a film.
  • an endless carrier film is provided with depressions which have approximately the size of the chip to be stored.
  • the depressions are distributed over the endless film in such a way that when the film is later divided into individual security elements, the desired number of chips is contained in the security element.
  • the film prepared in this way is poured over with a liquid containing the chips. The chips are washed into the recesses and align themselves in this way.
  • the invention is therefore based on the object of developing a generic method in such a way that the disadvantages of the prior art are eliminated. This object is achieved by the features of the independent claims. Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
  • the method has the following steps: a) providing a rotary cylinder or a circulating belt, the rotary cylinder or the circulating belt having an inside and an outside,
  • steps c) to e) repetition of steps c) to e) until a single element is attached to all predetermined positions on the surface of the moving substrate web.
  • the device according to the invention has a rotary cylinder or a circumferential band, wherein the rotary cylinder or the circumferential band has an inside and an outside and wherein on the outside of the rotary cylinder or the circumferential band a certain number m of fastening devices are attached.
  • One fastening device each fastens a single element at a predetermined position on the surface of the substrate web.
  • single element denotes electrical or electronic components or components such as microprocessors with and without integrated antennas, LEDs, sensors, batteries, solar cells, resistors, capacitors, transistors or the like. It also includes optical elements such as lenses, Fresnel lenses or polarizers as well as security elements for security documents.
  • Rolled goods in the form of paper, plastic, glass or textile and any kind of composite materials, for example carbon fiber-reinforced materials, are suitable as the “substrate web”.
  • the same materials can also be present and processed in sheet form, in the form of sheets or format goods.
  • the web width can be for example 1 m or more, the web speed of a moving substrate web is usually at least 1 m / min.
  • web is the front and / or back of the substrate web and in particular not its side surfaces, the area of which is negligibly small in relation to the surface of the front or back.
  • Predetermined positions on a surface of a moving subway are predetermined and determined by a user, so they are not stochastically or randomly arranged.
  • the predetermined positions are preferably arranged in a grid-like manner or regularly in columns and rows on the surface of the substrate web, the columns and rows each having a predetermined distance from one another.
  • an arrangement with a predetermined offset between the rows and / or columns is also possible, or the rows and / or columns can be arranged in the form of curved or serrated lines.
  • the predetermined position on the outside of the rotary cylinder or the revolving belt, to which a single element can be attached in each case and to which the fastening devices are located correspond to the predetermined positions on the surface of the moving substrate web.
  • the fastening devices are arranged on the outside of the rotating cylinder or the circulating belt in such a way that they apply the individual elements to the predetermined positions on the surface of the moving substrate web.
  • the arrangement of the fastening devices on the outside of the rotating cylinder corresponds thus the arrangement of the predetermined positions on the surface of the moving substrate web.
  • All adhesives or adhesives known from the prior art can be used as adhesives, which attach a single element to the substrate in such a way that the individual element immediately on the substrate web sticks without being detached from the substrate when the substrate web moves.
  • Applications of the elements placed according to the invention relate, for example, to security documents such as banknotes or ID cards with chips or else packaging material, labels or other two-dimensional products.
  • security documents such as banknotes or ID cards with chips or else packaging material, labels or other two-dimensional products.
  • optical elements can be used to increase the visual attractiveness.
  • chips are used to process, store and output data, for example for authentication purposes.
  • other functionalities such as sensors are also conceivable.
  • the substrate web after being provided with the individual elements, is cut into individual panels.
  • Such benefits include the security documents mentioned.
  • the number n of individual elements is equal to the number m of fastening devices.
  • Method step c) is carried out until there is a single element on each of the fastening devices. So is at each mounting V orcardi after completion of the process step d) exactly one single element.
  • step c) the supply of the number n of individual elements to the outside of the rotary cylinder or of the circulating belt by pouring on and / or floating and / or spraying and / or blowing on the individual elements the outside of the rotary cylinder or the rotating belt is done.
  • step d) the removal of the individual elements, which are not fastened by a fastening device to the outside of the rotating cylinder or of the rotating belt, from the outside of the rotating cylinder or the rotating belt Wiping and / or blowing and / or suction and / or falling of these individual elements from the outside of the rotary cylinder or the rotating belt takes place. Excess individual elements that can no longer be assigned to a free fastening device are thus removed again from the rotating cylinder or the rotating belt.
  • a recess is made in the surface of the moving substrate web at at least one, preferably at all predetermined positions, on the surface of the moving substrate web, the area of the respective recess being so large that a single element can be inserted in each recess.
  • the fastening devices are formed by openings in the outside of the rota tive cylinder or the circulating belt through which the individual elements are sucked by means of a vacuum on the outside of the rotary cylinder or the circulating belt, the lower press inside the rotary cylinder or inside the umlau- band is generated.
  • the area of the respective opening is so small that no individual element fits through and thus does not slip through the opening. The individual elements are thus sucked by a vacuum in the openings on the outside of the rotary cylinder or the belt running around.
  • the fastening devices can also be formed by magnets or electrostatic devices or adhesive or adhesive devices which are attached to the outside of the rotary cylinder or of the circulating belt.
  • step e) the transfer of the individual elements from the outside of the rotary cylinder or the belt running around to the surface of the moving substrate web by switching off the negative pressure or the magnetic field of the magnet or the electrostatic device or the adhesive device enables or is facilitated.
  • the individual elements can also be pressed by an overpressure in the interior of the rotary cylinder or on the inside of the rotating band or a polarity reversal of the magnetic field of the magnet from the outside of the rotating cylinder or the rotating band on the surface of the moving substrate web.
  • the moving substrate web to pre see NEN positions may be porous, so that a vacuum or suppressing by the substrate web can be applied, which single elements placed on the porous places in the transmission of ylinder- by the Z or band-shaped delivery system available helps . This will individual elements are positioned at the intended positions on the substrate web and optionally fixed.
  • the surface of the substrate web can particularly advantageously have a stronger adhesive or adhesive coating, so that the individual elements adhere more firmly to the substrate web than to the rotary cylinder or the circulating belt, which means the transfer from the rotary cylinder or around running belt to the substrate web.
  • the individual elements are additionally glued and / or encapsulated after they have been applied to the moving substrate web, the encapsulation being able to consist, for example, of a flat or partial lamination or a coating encapsulation. In this way, they should be particularly firmly attached to the moving substrate web.
  • the rotary cylinder can have milled or otherwise produced shaped depressions which in step c) lead to an orientation or alignment of the individual elements relative to the surface of the rotary cylinder or of the circulating belt.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbringung und Befestigung von Einzelelementen auf vorbestimmten Positionen auf einer Oberfläche einer sich bewegenden Substratbahn. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung einen rotativen Zylinder oder ein umlaufendes Band auf, wobei der rotative Zylinder oder das umlaufende Band eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und wobei an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes eine bestimmte Anzahl m von Befestigungsvorrichtungen angebracht sind. Jeweils eine Befestigungsvorrichtung befestigt hierbei jeweils ein Einzelelement an jeweils einer vorbestimmten Position auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn.

Description

Aufbringung und Befestigung von Einzelelementen auf einer Substratbahn
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbringung und Befestigung von Einzelelementen auf vorbestimmten Positionen auf ei ner Oberfläche einer sich bewegenden Substratbahn.
Hierzu ist beispielsweise aus WO 03/0548808 A2, US 6,417,025 oder
WO 01 / 33621 A2 ein sogenannter„Fluid-Self-Assembly-Process" bekannt, bei dem integrierte Schaltkreise, sogenannte Chips, in Vertiefungen einer Folie„eingespült" oder eingeschwemmt werden. Beispielsweise wird eine Trägerfolie in Endlosform mit Vertiefungen versehen, die in etwa die Größe des einzulagernden Chips aufweisen. Die Vertiefungen sind dabei derart über die Endlosfolie verteilt, dass beim späteren Zerteilen der Folie in ein- zelne Sicherheitselemente die gewünschte Anzahl von Chips im Sicherheit selement enthalten ist. Im nächsten Schritt wird die so präparierte Folie mit einer die Chips enthaltenden Flüssigkeit übergossen. Dabei werden die Chips in die Vertiefungen eingeschwemmt und richten sich auf diese Art und Weise selbst aus.
Des Weiteren ist aus dem Stand der Technik das sogenannte„pick-and- place" Verfahren bekannt, bei dem ein Greif arm ein Einzelelement einem Vorratsbehälter entnimmt und an eine gewünschte Stelle einer Substratbahn positioniert und dort befestigt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es sehr langsam ist und deshalb nicht eine Vielzahl von Einzelelemen ten in kurzer Zeit auf die Substratbahn aufbringen kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche ge löst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen An sprüche.
Erfindungs gemäß weist das Verfahren die folgenden Schritte auf: a) Bereitstellen eines rotativen Zylinders oder eines umlaufenden Bandes, wobei der rotative Zylinder oder das umlaufende Band eine Innenseite und eine Außenseite aufweist,
b) Bereitstellen einer bestimmten Anzahl m von Befestigungsvorrichtungen an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes, so dass durch jeweils eine Befestigungsvorrichtung an jeweils einer vor bestimmten Position an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes jeweils ein Einzelelement befestigt werden kann und außerhalb der Befestigungsvorrichtungen kein Einzelelement befes tigt werden kann,
c) Zuführen einer Anzahl n von Einzelelementen auf die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes, wobei die Anzahl n größer oder gleich der Anzahl m ist oder wobei an jeder einzelnen Befes tigungsvorrichtung eine Mehrzahl von Einzelelementen zur Verfügung steht, wobei die Einzelelemente, die mit einer Befestigungsvorrichtung in Kontakt kommen, durch die Befestigungsvorrichtung an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes befestigt werden, d) Entfernen der Einzelelemente, die nicht durch eine Befestigungsvorrich tung an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes befestigt werden, von der Außenseite des rotativen Zylinders o- der des umlaufenden Bandes,
e) In Kontakt Bringen der Außenseite des rotativen Zylinders oder des um laufenden Bandes mit der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn und Übertragen der Einzelelemente von der Außenseite des rotativen Zy- linders oder des umlaufenden Bandes auf die Oberfläche der sich bewe genden Substratbahn,
f) Wiederholung der Schritte c) bis e) so lange, bis an allen vorbestimmten Positionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn jeweils ein Einzelelement befestigt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen rotativen Zylinder oder ein umlaufendes Band auf, wobei der rotative Zylinder oder das umlaufende Band eine Innenseite und eine Außenseite aufweist und wobei an der Au ßenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes eine be stimmte Anzahl m von Befestigungsvorrichtungen angebracht sind. Jeweils eine Befestigungsvorrichtung befestigt hierbei jeweils ein Einzelelement an jeweils einer vorbestimmten Position auf der Oberfläche der sich bewegen den Substratbahn.
Der Begriff„Einzelelement" bezeichnet dabei elektrische oder elektronische Bauelemente oder Bauteile wie beispielsweise Mikroprozessoren mit und ohne integrierten Antennen, LEDs, Sensoren, Batterien, Solarzellen, Wider stände, Kondensatoren, Transistoren oder dergleichen. Er umfasst darüber hinaus auch optische Elemente wie beispielsweise Linsen, Fresnel-Linsen oder Polarisatoren sowie auch Sicherheitselemente für Sicherheitsdokumen te.
Als„Substratbahn" kommt Rollenware in Form von Papier, Kunststoff, Glas oder Textil und jegliche Art von Verbundmaterialien infrage, beispielsweise kohlefaserverstärkte Materialien. Dieselben Materialien können auch in Bo genform, in Form von Platten oder Formatware vor liegen und verarbeitet werden. Die Bahnbreite kann beispielsweise 1 m oder mehr betragen, die Bahngeschwindigkeit einer sich bewegenden Substratbahn beträgt üblicher weise mindestens 1 m/ min. Die Oberfläche der sich bewegenden Substrat- bahn ist hierbei die Vorder- und/ oder Rückseite der Substratbahn und ins besondere nicht deren Seitenflächen, deren Fläche bezogen auf die Fläche der Vorder- oder Rückseite vernachlässigbar gering ist.
Vorbestimmte Positionen auf einer Oberfläche einer sich bewegenden Sub stratbahn werden von einem Benutzer vorbestimmt und festgelegt, sie sind also nicht stochastisch oder zufällig angeordnet. Bevorzugt sind die vorbe stimmten Positionen rasterartig beziehungsweise regelmäßig in Spalten und Reihen auf der Oberfläche der Substratbahn angeordnet, wobei die Spalten und Reihen jeweils einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen. Selbstverständlich ist auch eine Anordnung mit einem vorgegebenen Versatz zwischen den Reihen und/ oder Spalten möglich oder können die Reihen und/ oder Spalten in Form geschwungener oder gezackter Linien angeordnet sein.
Die vorbestimmten Position an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes, an denen jeweils ein Einzelelement befestigt wer den kann und an denen sich die Befestigungsvorrichtungen befinden, kor respondieren mit den vorbestimmten Positionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn. Dies bedeutet, dass die Befestigungsvorrichtun gen so an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes angeordnet sind, dass sie die Einzelelemente auf die vorbestimmten Positionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn aufbrin gen. Die Anordnung der Befestigungsvorrichtungen an der Außenseite des rotativen Zylinders entspricht also der Anordnung der vorbestimmten Posi tionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn.
Als Klebstoff können alle aus dem Stand der Technik bekannten Klebstoffe oder Adhäsive verwendet werden, die ein Einzelelement derart auf der Sub stratbahn befestigen, dass das Einzelelement sofort auf der Substratbahn klebt ohne dass es bei der Bewegung der Substratbahn wieder von der Sub stratbahn abgelöst wird.
Anwendungen der erfindungsgemäß platzierten Elemente betreffen bei spielsweise Sicher heitsdokumente wie Banknoten oder ID-Karten mit Chips oder auch Verpackungsmaterial, Etiketten oder sonstige zweidimensionale Produkte. Dabei können beispielsweise optische Elemente zur Erhöhung der visuellen Attraktivität eingesetzt werden. In einem anderen Beispiel werden Chips zur Bearbeitung, Speicherung und Ausgabe von Daten, beispielsweise zu Authentifizierungszwecken, verwendet. Ferner sind auch andere Funkti onalitäten wie Sensoren denkbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorge sehen, dass die Substratbahn, nachdem sie mit den Einzelelementen verse hen wurde, in einzelne Nutzen zerschnitten wird. Derartige Nutzen sind beispielsweise die erwähnten Sicherheitsdokumente.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anzahl n von Einzelelementen gleich der Anzahl m von Befestigungsvorrichtungen ist. Hierbei wird der Verfahrensschritt c) so lange durchgeführt, bis sich an allen Befestigungsvorrichtungen jeweils ein Einzelelement befindet. An jeder Befestigungs Vorrichtung befindet sich also nach Abschluss des Verfahrens schritts d) genau ein Einzelelement.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorge sehen, dass in Schritt c) das Zuführen der Anzahl n von Einzelelementen auf die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes durch Aufschütten und/ oder Einschwemmen und/ oder Aufsprühen und/ oder Einblasen der Einzelelemente auf die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes erfolgt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass in Schritt d) das Entfernen der Einzelelemente, die nicht durch eine Befesti gungsvorrichtung an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des um laufenden Bandes befestigt werden, von der Außenseite des rotativen Zylin ders oder des umlaufenden Bandes durch Abstreichen und/ oder Abblasen und/ oder Absaugen und/ oder Herabfallen dieser Einzelelemente von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes erfolgt. Überschüssige Einzelelemente, die keiner freien Befestigungsvorrichtung mehr zugeordnet werden können, werden somit wieder von dem rotativen Zylinder oder dem umlaufenden Band entfernt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorge sehen, dass an mindestens einer, bevorzugt an allen vorbestimmten Positio nen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn eine Vertiefung in die Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn eingebracht wird, wobei die Fläche der jeweiligen Vertiefung so groß ist, dass in jeweils eine Vertie fung jeweils ein Einzelelement eingebracht werden kann. Dies hat den be sonderen Vorteil, dass bei einem Entfernen überschüssiger Einzelelemente, beispielsweise durch Abstreichen oder Abwischen, die bereits festgeklebten Einzelelemente nicht wieder von der Substratbahn abgerissen werden. In den Vertiefungen kann sich dabei ein Klebstoff befinden, der die Einzelele mente in der Vertiefung zusätzlich befestigt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Befestigungsvorrichtungen durch Öffnungen in der Außenseite des rota tiven Zylinders oder des umlaufenden Bandes gebildet werden, durch die die Einzelelemente mittels Unterdrück an die Außenseite des rotativen Zy linders oder des umlaufenden Bandes angesaugt werden, wobei der Unter drück im Inneren des rotativen Zylinders oder an der Innenseite des umlau- fenden Bandes erzeugt wird. Die Fläche der jeweiligen Öffnung ist dabei so klein, dass kein Einzelelement hindurchpasst und somit nicht durch die Öff nung hindurchrutscht. Die Einzelelemente werden somit durch einen Unter drück in den Öffnungen an Außenseite des rotativen Zylinders oder des um laufenden Bandes gesaugt.
Alternativ dazu können die Befestigungsvorrichtungen auch durch Magnete oder elektrostatische Vorrichtungen oder adhäsive beziehungsweise kleben de Vorrichtungen gebildet werden, die an der Außenseite des rotativen Zy linders oder des umlaufenden Bandes angebracht sind.
Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass in Schritt e) das Übertragen der Einzelelemente von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des um laufenden Bandes auf die Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn durch Abschalten des Unterdrucks oder des Magnetfelds des Magneten oder der elektrostatischen Vorrichtung oder der adhäsiven Vorrichtung ermög licht beziehungsweise erleichtert wird.
Zusätzlich können die Einzelelemente auch durch einen Überdruck im Inne ren des rotativen Zylinders oder an der Innenseite des umlaufenden Bandes oder eine Umpolung des Magnetfelds des Magneten von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes auf die Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn gepresst werden.
Zusätzlich kann auch die sich bewegende Substratbahn an den vorgesehe nen Positionen porös sein, so dass ein Vakuum oder Unterdrück durch die Substratbahn angelegt werden kann, welches an den porösen Stellen bei der Übertragung der durch das Zylinder- oder bandförmige Zuführungssystem zur Verfügung gestellten Einzelelemente hilft. Dadurch werden die Ein- zelelemente an den vorgesehenen Positionen auf der Substratbahn positio niert und gegebenenfalls fixiert.
Wird eine adhäsive beziehungsweise klebende Vorrichtungen verwendet, so kann die Oberfläche der Substratbahn besonders vorteilhaft einer stärkere adhäsive oder klebende Beschichtung aufweisen, so dass die Einzelelemente auf der Substratbahn fester ankleben als auf dem rotativen Zylinder oder dem umlaufenden Band, was den Transfer vom rotativen Zylinder oder um laufenden Band zur Substratbahn ermöglicht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die Ein zelelemente, nachdem sie auf die sich bewegende Substratbahn aufgebracht worden sind, zusätzlich festgeklebt und / oder eingekapselt, wobei die Ver kapselung beispielsweise aus einer flächigen oder partiellen Laminierung oder einer Lackverkapselung bestehen kann. Hierdurch sollen sie besonders fest auf der sich bewegende Substratbahn befestigt werden.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der rotative Zy linder gefräste oder anderweitig her gestellte geformte Vertiefungen aufwei- sen, die in Schritt c) zu einer Orientierung oder Ausrichtung der Einzelele mente relativ zur Oberfläche des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes führen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen ein- setzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Aufbringung und Befestigung von Einzelelementen auf vorbestimmten Positionen auf einer Oberfläche einer sich bewegenden Substratbahn, gekennzeichnet, durch die folgenden Schritte
a) Bereitstellen eines rotativen Zylinders oder eines umlaufenden Bandes, wobei der rotative Zylinder oder das umlaufende Band eine Innenseite und eine Außenseite aufweist,
b) Bereitstellen einer bestimmten Anzahl m von Befestigungsvorrich tungen an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlau fenden Bandes, so dass durch jeweils eine Befestigungsvorrichtung an jeweils einer vorbestimmten Position an der Außenseite des ro tativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes jeweils ein Ein zelelement befestigt werden kann und außerhalb der Befesti gungsvorrichtungen kein Einzelelement befestigt werden kann, c) Zuführen einer Anzahl n von Einzelelementen auf die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes, wobei die Anzahl n größer oder gleich der Anzahl m ist, wobei die Ein zelelemente, die mit einer Befestigungsvorrichtung in Kontakt kommen, durch die Befestigungsvorrichtung an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes befestigt werden,
d) Entfernen der Einzelelemente, die nicht durch eine Befestigungs vorrichtung an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes befestigt werden, von der Außenseite des ro tativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes,
e) In Kontakt Bringen der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes mit der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn und Übertragen der Einzelelemente von der Außen- seite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes auf die Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn,
f) Wiederholung der Schritte c) bis e) so lange, bis an allen vorbe stimmten Positionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Sub stratbahn jeweils ein Einzelelement befestigt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n von Einzelelementen gleich der Anzahl m von Befestigungsvorrich tungen ist und Schritt c) so lange durchgeführt wird, bis sich an allen Be festigungsvorrichtungen jeweils ein Einzelelement befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) das Zuführen der Anzahl n von Einzelelementen auf die Au ßenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes durch Aufschütten und/ oder Einschwemmen und/ oder Aufsprühen und/ oder Einblasen der Einzelelemente auf die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes erfolgt.
4. Verfahren nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt d) das Entfernen der Einzelelemente, die nicht durch eine Befestigungsvorrichtung an der Außenseite des rotati ven Zylinders oder des umlaufenden Bandes befestigt werden, von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes durch Abstreichen und/ oder Abblasen und/ oder Absaugen und/ oder Herab fallen dieser Einzelelemente von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes erfolgt.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer, bevorzugt an allen vorbe stimmten Positionen auf der Oberfläche der sich bewegenden Substrat- bahn eine Vertiefung in die Oberfläche der sich bewegenden Substrat bahn eingebracht wird, wobei die Fläche der jeweiligen Vertiefung so groß ist, dass in jeweils eine Vertiefung jeweils ein Einzelelement einge bracht werden kann.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente elektronische oder elektrische Bauteile oder Bauelemente oder Sicherheitselemente oder optische Ele mente sind.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen durch Öffnungen in der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes gebildet werden, durch die die Einzelelemente mittels Unterdrück an die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes ange saugt werden, wobei die Fläche der jeweiligen Öffnung so klein ist, dass kein Einzelelement hindurchpasst und wobei der Unterdrück im Inneren des rotativen Zylinders oder an der Innenseite des umlaufenden Bandes erzeugt wird.
8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtungen durch Magnete oder elektrostatische Vorrichtungen oder adhäsive Vorrichtungen gebildet werden, die an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlau fenden Bandes angebracht sind.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt e) das Übertragen der Einzelelemente von der Außenseite des ro tativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes auf die Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn durch Abschalten des Unterdrucks oder des Magnetfelds des Magneten oder der elektrostatischen Vorrichtung oder der adhäsiven Vorrichtung ermöglicht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente durch einen Überdruck im Inneren des rotativen Zylin ders oder an der Innenseite des umlaufenden Bandes oder eine Umpo lung des Magnetfelds des Magneten von der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes auf die Oberfläche der sich be wegenden Substratbahn gepresst werden.
11. Verfahren nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelelemente auf der sich bewegenden Sub stratbahn festgeklebt und / oder eingekapselt werden.
12. Vorrichtung zur Aufbringung und Befestigung von Einzelelementen auf vorbestimmten Positionen auf einer Oberfläche einer sich bewegenden Substratbahn, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen ro tativen Zylinder oder ein umlaufendes Band aufweist, wobei der rotative Zylinder oder das umlaufende Band eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, wobei an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des um laufenden Bandes eine bestimmte Anzahl m von Befestigungsvorrich tungen angebracht sind und wobei jeweils eine Befestigungsvorrichtung jeweils ein Einzelelement an jeweils einer vorbestimmten Position auf der Oberfläche der sich bewegenden Substratbahn befestigt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Be festigungsvorrichtungen Öffnungen in der Außenseite des rotativen Zy linders oder des umlaufenden Bandes sind, durch die die Einzelelemente mittels Unterdrück an die Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes ansaugbar sind, wobei die Fläche der jeweiligen Öffnung so klein ist, dass kein Einzelelement hindurchpasst und wobei der Unterdrück im Inneren des rotativen Zylinders oder an der Innensei te des umlaufenden Bandes anliegt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Be festigungsvorrichtungen Magnete oder elektrostatische Vorrichtungen oder adhäsive Vorrichtungen sind, die an der Außenseite des rotativen Zylinders oder des umlaufenden Bandes angebracht sind.
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