WO2005022456A1 - Verfahren zur herstellung von modulbrücken - Google Patents

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WO2005022456A1
WO2005022456A1 PCT/EP2004/009421 EP2004009421W WO2005022456A1 WO 2005022456 A1 WO2005022456 A1 WO 2005022456A1 EP 2004009421 W EP2004009421 W EP 2004009421W WO 2005022456 A1 WO2005022456 A1 WO 2005022456A1
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carrier tape
chip
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chip modules
module
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PCT/EP2004/009421
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Dr. Ralf God
Volker Brod
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Mühlbauer Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing module bridges for smart labels for positioning chip modules on supports and for bridging-like, conductive connection of connection elements of the chip modules with connection elements of antenna elements arranged on or in the supports.
  • the manufacture of smart labels includes, among other things, arranging an RFI D chip (radio frequency identification chip), which is generally a silicon chip, on connection elements of an antenna element and an antenna substrate carrying the antenna element.
  • Antenna substrates of this type can be, for example, films, labels or more inflexible plastic elements. Since smart labels are to be produced in large numbers per unit of time, not only the production speed but also the manufacturing costs associated with a mass product are important factors for a more efficient production of smart labels.
  • connection elements of the chips / chip modules which in turn make it difficult to precisely position these connection elements on the connection elements of the antenna element of a later smart label.
  • This also results in a reduction in the assembly speed of the chip module on the antenna substrate and the connection elements of the antenna element and a reduction in the number of pieces per unit of time, since the highly precise positioning of the chip modules requires a slowdown in the work steps.
  • RFID chips are conventionally applied to the antenna substrates in the manufacture of smart labels by means of pick-and-place methods in conventional flip-chip technology.
  • a high-precision robot picks up a silicon chip from a wafer and rotates it by 180 ° in order to then mount it upside down on the antenna substrate.
  • the smallest connection surfaces of the connection elements of the chip must be brought into line with the connection elements of the antenna with the highest precision.
  • connection elements of the antenna element are usually on wide and flexible tracks - typically of the order of 500 mm in width - with the antenna substrates, the chip must be positioned precisely in the order of 10-20 ⁇ m within such a large one Working area only possible with high costs for the robot technology and with increased expenditure of time. As a result, such assembly devices are comparatively slow in their work flow and cannot be used for any small chip size.
  • module bridges are used, the function of which is that they build conductive connections in a bridge-like manner from the connection elements of the chip module to the connection elements of the antenna element arranged on a large area on the antenna substrate.
  • Such module bridges are often known as individual plastic elements, the manufacture and material of which cause additional costs.
  • the high-precision positioning of the chip modules is carried out within a small working area in such a way that the chip modules are initially arranged on the module bridges, for example using a pick-and-place method.
  • the individual module bridges are then mounted within the large working area on the antenna substrate or the connection elements of the antenna element with less accuracy.
  • a manufacturing method for smart labels is known in which an RFID chip is shaken from a vibrator onto the antenna substrate.
  • a method is also known in which a chip with a special geometry suspended in liquid is washed into appropriately designed cavities. Both methods require a special and sometimes complex chip design, which limits their application to certain chip types and manufacturers.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing module bridges for smart labels which enables inexpensive, quick and simple production of smart labels.
  • An essential point of the invention is that the following steps are carried out in a method for producing module bridges for smart labels for positioning chip modules on carriers and for bridging-like, conductive connection of connection elements of the chip modules with connection elements of antenna elements arranged on or in the carriers: - Formation of depressions arranged one behind the other within a longitudinally movable endless carrier belt; - Positioning one chip module in each recess with connection elements pointing upwards; and application of tape-like contact layers to the connection elements of the chip modules and a surface of the carrier tape adjacent to the depressions to form enlarged contact areas.
  • the contact layers can either consist of prepolymerized epoxy resin with conductive particles contained therein or of a hot-melt adhesive with conductive particles contained therein.
  • Module bridges of such a simple construction also advantageously have low material and manufacturing costs.
  • a liquid adhesive is filled into this recess in a predetermined amount in a recess before the chip module is positioned and cured by UV, electron and / or thermal radiation after the step of positioning the chip module. This allows each chip module to be fixed easily and quickly within the recesses.
  • the chip modules are preferably positioned within the depressions in such a way that their tops and the surface of the carrier tape lie in a substantially common plane. In this way, the contact layers to be arranged over the top and the surface are formed in one piece without the risk of formation of shoulders or steps.
  • the contact layers are ideally designed as a first band-like contact layer which extends in the longitudinal direction of the carrier tape and which covers the first connection elements of the first connection sides of the chip modules, and as a second band-like contact layer which extends in the longitudinal direction of the carrier band and which covers the second connection elements of the second connection sides of the chip modules.
  • Such tape-like contact layers are continuously printed, for example in the context of a screen printing process or an inkjet printing process, while the carrier tape continues in the longitudinal direction of the carrier tape. emotional. This allows quick and easy formation of enlarged contact areas for a large number of chip modules.
  • the contact layers can consist of a silver conductive paste or another conductive, application and hardenable material.
  • the adhesive layers are also preferably printed on as two preferably conductive adhesive layers running parallel to one another in the longitudinal direction of the carrier tape.
  • the adhesive layers used for the mechanical and / or electrical connection to an antenna substrate can also be applied continuously during further transport of the carrier tape. Hot-melt adhesives are possible as the electrically conductive adhesives used here, which behave sticky in the warm state and solidify on cooling.
  • slots extending in the carrier tape width direction are punched out between the depressions arranged one behind the other in order to enable a later separation of this module bridge assembly by cutting the assembly in the longitudinal direction of the carrier tape.
  • half-webs which lie on a common line with the shooting slats can be cut quickly in the transverse direction of the carrier tape in order to obtain a separation.
  • Such separation of the module bridges can take place with the aid of a compact, cassette-like device in which the module bridges are detached from the endless carrier tape at a speed V 1 , accelerated and preferably continuously mounted on the antenna substrate at the speed V 2 . In this way, it is possible to separate and assemble the module bridges arranged on the endless carrier belt in a fast and continuous process.
  • Both the tape-like contact layers and the tape-like adhesive layers have congruent layer interruptions with the slots arranged in the carrier tape, which are generated automatically during the printing process due to the presence of the slots. A later separation of the module bridges is possible without damaging the layers.
  • the material of the carrier tape is inexpensive and is a plastic and / or paper material. Such materials can be converted three-dimensionally in a simple and quick manner by using known shaping techniques, such as thermoplastic shaping or embossing or punching. By using an appropriate tool, the shape of the recesses can be designed such that they are complementary to the outer shape of the chip module to be accommodated therein. This results in a better fixation of the chip module within the recess.
  • depressions can be used which allow chip modules with a wide variety of surface structures to be arranged therein. A versatile application of the manufacturing method according to the invention is thus possible.
  • the carrier tape is preferably perforated along its edges by a punching process, so that rows of holes are present for engaging transport elements.
  • the depressions can be provided with punched holes on which the chip module comes to rest. Such punched holes can advantageously be used for a later curing process for the adhesive arranged therein due to the direct access to the adhesive.
  • FIG. 2 shows a simplified schematic plan view of the positioning of an individual module bridge on an antenna substrate.
  • Fig. 1 the flow of the manufacturing method according to the invention is shown in simplified form in a functional diagram.
  • a first step 1 there is a carrier tape made of plastic or paper before.
  • the carrier tape is reshaped, for example by thermoplastic shaping, embossing or stamping.
  • a three-dimensionally shaped carrier tape with depressions arranged one behind the other step 3).
  • Step 4 involves positioning the chip modules within the recesses, which are already filled with adhesive in a predetermined amount. For this purpose, each chip module is removed from a wafer and inserted into a recess (step 5).
  • the chip modules are fixed by curing the adhesives by means of UV, electron and / or thermal radiation. Care is taken here that an upper side of the chip modules lies in a common plane with the surface of the carrier tape.
  • a conductive silver paste is printed as contact layers on the connection elements of the chip modules and the surface of the carrier tape surrounding the recess to form enlarged contact connections.
  • step 12 and 13 the module bridges which are present in a composite are separated, for example by means of a cassette-like device, in order to then subsequently arrange them individually on an antenna substrate.
  • the depressions 22 are first arranged in succession in the carrier tape 21 by means of an embossing process. At the same time, rows of holes 23 are punched out on the edges of the carrier tape 21, as are slots 24 which extend in the direction of the carrier tape width between the depressions 22.
  • the adhesive 26 likewise arranged in the depressions for the permanent fixing of the chip modules 25 takes place within the depressions 22.
  • the contact layers 27a and 27b extend in the manner of a band, running in parallel, in each case over the first connection sides 25a of the chip modules 25 and the second connection sides 25b of the chip modules 25.
  • the adhesive layers 28a and 28b printed thereon are arranged in a tape-like manner on the contact layers 27a and 27b in order to obtain an adhesive connection with the antenna substrate or the connection elements of the antenna element.
  • the endless carrier belt shown in sections in this illustration has a large number of module bridges 29 arranged one behind the other.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration in a top view of the positioning of individual module bridges 29, including the chip modules 25 connected to them, on the antenna element 30.
  • the antenna element is arranged on the antenna substrate 31, as is hinted at.
  • the antenna element 30 has connection elements 30a and 30b which come into contact with the top and bottom contact layers 27a and 27b when the module bridge 29 is installed.
  • the module bridge is glued onto the antenna substrate by means of the tape-like adhesive layers 28a and 28b.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken (29) für Smart Labels zur Positionierung von Chipmodulen (25) auf Trägern (31) und zur überbrückungsartigen, leitfähigen Verbindung von Anschlusselementen der Chipmodule (25) mit Anschlusselemen-ten (30a, 30b) von auf oder in den Trägern (31) angeordneten Antennenelementen (30) mit folgenden Schritten: - Bilden (2) von hintereinander angeordneten Vertiefungen (22) innerhalb eines in Längsrichtung bewegbaren Endlos-Trägerbandes (21); - Positionieren (4) von jeweils einem Chipmodul (25) in jeder Vertiefung (22) mit nach oben weisenden Anschlusselementen; und - Aufbringen (8) von bandartigen Kontaktschichten (27a, 27b) auf die Anschlussele-mente der Chipmodule (25) und einer den Vertiefungen (22) benachbarten Ober-fläche des Trägerbandes (21) zur Bildung vergrößerter Kontaktflächen.

Description

Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken für Smart Labels zur Positionierung von Chipmodulen auf Trägern und zur überbrückungsartigen, leitfähigen Verbindung von Anschlusselementen der Chipmodule mit Anschlusselementen von auf oder in den Trägern angeordneten Antennenelementen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Fertigung von Smart Labels beinhaltet unter anderem das Anordnen eines RFI D-Chips (Radiofrequency Identification-Chip), der in der Regel ein Siliziumchip ist, auf Anschlussele- menten eines Antennenelementes und einem das Antennenelement tragenden Antennensubstrat. Derartige Antennensubstrate können beispielsweise Folien, Etiketten oder unflexiblere Kunststoffelemente sein. Da die Fertigung von Smart Labels mit hoher Stückzahl pro Zeiteinheit erfolgen soll, sind hierbei nicht nur die Fertigungsgeschwindigkeit sondern auch die im Zusammenhang mit einem Massenprodukt anfallenden Herstellungskosten wichtige Faktoren für eine effizientere Produktion von Smart Labels.
Materialkosten sind beispielsweise durch die Verwendung von Siliziumchips mit geringeren Abmessungen reduzierbar. Allerdings ergeben sich hieraus zwangsläufig geringere Abmessungen von Anschlusselementen der Chips / Chipmodule, die wiederum ein genaues Positi- onieren dieser Anschlusselemente auf den Anschlusselementen des Antennenelementes eines späteren Smart Labels erschweren. Hieraus ergibt sich zudem eine Reduzierung der Montagegeschwindigkeit des Chipmoduls auf dem Antennensubstrat und den Anschluss- elementen des Antennnenelementes sowie eine Reduzierung der Stückzahl pro Zeiteinheit, da die hochpräzise Positionierung der Chipmodule eine Verlangsamung der Arbeitsschritte erfordert.
Herkömmlicherweise werden RFID-Chips bei der Herstellung von Smart Labels mittels Pick- and-Place-Verfahren in konventioneller Flip-Chip-Technik auf die Antennensubstrate aufgebracht. Hierbei nimmt ein hochpräzis arbeitender Roboter einen Silizium-Chip von einem Wafer auf und dreht diesen um 180°, um ihn anschließend kopfüber auf das Antennensubstrat zu montieren. Während dieser Montage müssen kleinste Anschlussflächen der An- Schlusselemente des Chips mit den Anschlusselementen der Antenne in höchster Präzision zur Deckung gebracht werden.
Da sich jedoch die Anschlusselemente des Antennenelementes in der Regel auf breiten und flexiblen Bahnen - typischerweise in der Größenordnung von 500 mm Breite - mit den An- tennensubstraten befinden, ist eine genaue Positionierung des Chips in einer Größenordnung von 10 - 20 μm innerhalb eines derartig großen Arbeitsfeldes nur mit hohen Kosten für die Robotertechnik und bei erhöhtem Zeitaufwand möglich. Demzufolge sind derartige Montagevorrichtungen vergleichsweise langsam in ihrem Arbeitsablauf und nicht für jede beliebig geringe Chipgröße einsetzbar.
Um der Montageproblematik bei Chips / Chipmodulen mit geringen Abmessungen zu begegnen, werden Modulbrücken verwendet, deren Funktion darin besteht, dass sie leitfähige Verbindungen überbrückungsartig von den Anschlusselementen des Chipmoduls zu den großflächiger angeordneten Anschlusselementen des Antennenelementes auf dem Antennen- substrat aufbauen. Derartige Modulbrücken sind häufig als einzelne Kunststoffelemente, deren Herstellung und Material zusätzlichen Kosten verursachen, bekannt. Auf diese Weise wird die hochpräzise Positionierung der Chipmodule innerhalb eines kleinen Arbeitsbereiches derart durchgeführt, dass die Chipmodule zunächst auf den Modulbrücken beispielsweise mittels Pick-and-Place-Verfahren angeordnet werden. Anschließend werden die ein- zelnen Modulbrücken innerhalb des großflächigen Arbeitsbereiches auf das Antennensubstrat beziehungsweise die Anschlusselemente des Antennenelementes mit geringerer Genauigkeit montiert. Die Montage mit reduzierter Genauigkeit ist aufgrund der relativ großflächigen Anschlusselemente des Antennenelementes und der Modulbrücke möglich. Somit ist eine schnelle Montage der Modulbrücke mit dem Chipmodul auf den Antennensubstraten möglich. Allerdings erfordert dies die vorangegangene separate Herstellung kostenintensiver Modulbrücken und in einem weiteren Schritt das Verbinden der Chipmodule mit den Modulbrücken, um dann anschließend die Endmontage dieser Bauteile auf dem Antennensubstrat durchführen zu können.
Weiterhin ist ein Herstellungsverfahren für Smart Labels bekannt, bei dem ein RFID-Chip aus einem Rüttler auf das Antennensubstrat geschüttelt wird. Ebenso ist ein Verfahren bekannt, bei dem ein in Flüssigkeit suspendierter Chip mit spezieller Geometrie in entsprechend ausgebildete Kavitäten geschwemmt wird. Beide Verfahren erfordern ein spezielles und teilweise aufwendiges Chip-Design, welches ihre Anwendung auf bestimmte Chip-Typen und -Hersteller eingrenzt.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken für Smart Labels zur Verfügung zu stellen, welches eine kosten- günstige, schnelle und einfache Herstellung von Smart Labels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass bei einem Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken für Smart Labels zur Positionierung von Chipmodulen auf Trägern und zur überbrückungsartigen, leitfähigen Verbindung von Anschlusselementen der Chipmodule mit Anschlusselementen von auf oder in den Trägern angeordneten Antennenelementen folgende Schritte durchgeführt werden: - Bilden von hintereinander angeordneten Vertiefungen innerhalb eines in Längsrichtung bewegbaren Endlos-Tragerbandes; - Positionieren von jeweils einem Chipmodul in jeder Vertiefung mit nach oben weisenden Anschlusselementen; und - Aufbringen von bandartigen Kontaktschichten auf die Anschlusselemente der Chipmo- dule und einer den Vertiefungen benachbarten Oberfläche des Trägerbandes zur Bildung vergrößerter Kontaktflächen.
Zusätzlich findet entweder ein Aufbringen von bandartigen Klebstoffschichten auf die Kontaktschichten statt oder es werden Kontaktschichten selbst als Klebstoffschichten ausgebil- det. In letzterem Fall können die Kontaktschichten entweder aus vorpolymerisiertem Epoxidharz mit darin enthaltenenden Leitpartikeln oder aus einem Heißschmelzklebstoff mit darin enthaltenden Leitpartikeln bestehen.
Durch die Verwendung eines Endlos-Tragerbandes, auf dem eine Vielzahl von Modulbrücken, die hintereinander angeordnet sind, ausgebildet werden, ist eine schnelle und einfache sequenzielle Arbeitsabfolge bei der Herstellung derartiger Modulbrücken möglich. Insbesondere das erfindungsgemäß einfache Anordnen einzelner Chipmodule in hintereinander angeordnete Vertiefungen und das Darüberaufbringen der gegenüber den Anschlusselementen der Chipmodule großflächigeren, bandartigen Kontaktschichten lässt die Herstellung einer Vielzahl von Modulbrücken innerhalb kurzer Zeit zu.
Derartig einfach aufgebaute Modulbrücken weisen zudem vorteilhaft geringe Material- und Herstellungskosten auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vor dem Positionieren des Chipmoduls in einer Vertiefung ein flüssiger Klebstoff in vorbestimmter Menge in diese Vertiefung eingefüllt und nach dem Schritt des Positionierens des Chipmoduls durch UV-, Elektronen- und/oder thermische Bestrahlung ausgehärtet. Dies lässt eine einfache und schnelle Fixierung jedes Chipmoduls innerhalb den Vertiefungen zu.
Die Chipmodule werden vorzugsweise innerhalb der Vertiefungen derart positioniert, dass deren Oberseiten und die Oberfläche des Trägerbandes in einer im Wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen. Auf diese Weise werden die über die Oberseite und die Oberfläche anzuordnenden Kontaktschichten einstückig ohne die Gefahr der Bildung von Absätzen oder Stufen gebildet.
Die Kontaktschichten sind idealerweise als eine erste sich in Trägerbandlängsrichtung erstreckende bandartige Kontaktschicht, welche die ersten Anschlusselemente erster An- Schlussseiten der Chipmodule abdeckt, und als eine zweite sich in Trägerbandlängsrichtung erstreckende bandartige Kontaktschicht, welche die zweiten Anschlusselemente zweiter Anschlussseiten der Chipmodule abdeckt, ausgebildet. Derartige bandartige Kontaktschichten werden beispielsweise im Rahmen eines Siebdruckverfahrens oder eines Inkjetdruckverfahrens fortlaufend aufgedruckt, während sich das Trägerband in Trägerbandlängsrichtung fort- bewegt. Dies lässt eine schnelle und einfache Ausbildung vergrößerter Kontaktflächen für eine Vielzahl von Chipmodulen zu.
Die Kontaktschichten können aus einer Silberleitpaste oder einem anderen leitfähigen auf- trag- und aushärtbaren Material bestehen.
Auch die Klebstoffschichten werden vorzugsweise als zwei parallel zueinander in Trägerbandlängsrichtung verlaufende vorzugsweise leitfähige Klebstoffschichten aufgedruckt. Die zur mechanischen und/oder elektrischen Verbindung mit einem Antennensubstrat dienenden Klebstoffschichten können ebenso kontinuierlich während eines Weitertransportes des Trägerbandes aufgetragen werden. Als hierbei verwendete elektrische leitfähige Klebstoffe sind Heißkleber möglich, die sich im warmen Zustand klebend verhalten und sich beim Abkühlen verfestigen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden zu Beginn des Verfahrens in dem Trägerband sich in Trägerbandbreitenrichtung erstreckende Schlitze zwischen den hintereinander angeordneten Vertiefungen ausgestanzt, um eine spätere Vereinzelung dieses Modulbrückenverbundes durch ein Schneiden des Verbundes in Trägerbandlängsrichtung zu ermöglichen. Alternativ zum Schneiden in Trägerbandlängsrichtung können Halbstege, die auf einer gemeinsamen Linie mit den Schiitzeh liegen, in Trägerbandquerrichtung schnell durchgetrennt werden, um eine Vereinzelung zu erhalten.
Eine derartige Vereinzelung der Modulbrücken kann mit Hilfe einer kompakt ausgebildeten, kassettenartigen Vorrichtung erfolgen, in welcher die Modulbrücken aus dem Endlos- Trägerband mit einer Geschwindigkeit V1 herausgelöst, beschleunigt und auf dem Antennensubstrat mit der Geschwindigkeit V2 vorzugsweise kontinuierlich montiert werden. Auf diese Weise ist in einem schnellen und kontinuierlichen Verfahren das Vereinzeln und die Montage der auf dem Endlos-Trägerband angeordneten Modulbrücken möglich.
Sowohl die bandartigen Kontaktschichten als auch die bandartigen Klebstoffschichten weisen mit den im Trägerband angeordneten Schlitzen deckungsgleich verlaufende Schichtunterbrechungen auf, die während des Druckverfahrens aufgrund des Vorhandenseins der Schlitze automatisch erzeugt werden. Eine spätere Vereinzelung der Modulbrücken ist somit ohne Beschädigung der Schichten möglich. Das Material des Trägerbandes ist kostengünstig und stellt ein Kunststoff- und/oder Papiermaterial dar. Derartige Materialien lassen sich durch Anwendung bekannter Umformtechniken, wie beispielsweise thermoplastisches Verformen oder Prägen oder Ausstanzen auf einfache und schnelle Weise dreidimensional umgestalten. Durch Verwendung eines entspre- chenden Werkzeuges können die Vertiefungen in ihrer Form derart gestaltet werden, dass sie komplementär zu der Außenform des darin aufzunehmenden Chipmoduls ausgebildet sind. Dies hat eine bessere Fixierung des Chipmoduls innerhalb der Vertiefung zur Folge.
Alternativ können Vertiefungen verwendet werden, die das Darinanordnen von Chipmodulen mit verschiedensten Oberflächenstrukturen erlauben. Somit ist eine vielseitige Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens möglich.
Das Trägerband wird vorzugsweise nach dem Ausformen der Vertiefungen entlang seiner Ränder durch einen Stanzvorgang perforiert, so dass Lochreihen zum Eingreifen von Trans- portelementen vorliegen.
Die Vertiefungen können mit Lochstanzungen versehen sein, auf welcher das Chipmodul zum Liegen kommt. Derartige Lochstanzungen können für einen späteren Aushärtevorgang für den darin angeordneten Klebstoff vorteilhaft aufgrund des direkten Zugangs zu dem Klebstoff genutzt werden.
Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung zu entnehmen. Hierbei zeigen:
Fig. 1 in einem schematisch dargestellten Funktionsdiagramm das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken; und
Fig. 2 in einer vereinfachten schematischen Draufsicht das Positionieren einer einzelnen Modulbrücke auf einem Antennensubstrat.
In Fig. 1 ist in einem Funktionsdiagramm vereinfacht der Ablauf des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens gezeigt. In einem ersten Schritt 1 liegt ein Trägerband aus Kunststoff oder Papier vor. In einem zweiten Schritt 2 findet die Umformung des Trägerbandes z.B. durch thermoplastisches Verformen, Prägen oder Stanzen statt. Nun liegt ein dreidimensional geformtes Trägerband mit hintereinander angeordneten Vertiefungen vor (Schritt 3).
Schritt 4 beinhaltet das Positionieren der Chipmodule innerhalb der Vertiefungen, die bereits mit Klebstoff in einer vorbestimmten Menge befüllt sind. Hierfür wird jedes Chipmodul von einem Wafer entnommen und in eine Vertiefung eingesetzt (Schritt 5).
In den Schritten 6 und 7 findet eine Fixierung der Chipmodule durch Aushärten der Klebstof- fe mittels UV-, Elektronen- und/oder thermischer Bestrahlung statt. Hierbei wird darauf geachtet, dass eine Oberseite der Chipmodule in einer gemeinsamen Ebene mit der Oberfläche des Trägerbandes liegt.
In den Schritten 8 und 9 wird zur Bildung vergrößerter Kontaktanschlüsse eine leitfähige Sil- berpaste als Kontaktschichten auf die Anschlusselemente der Chipmodule und die die Vertiefung umgebende Oberfläche des Trägerbandes aufgedruckt.
Anschließend findet das Aufdrucken zweier bandartig ausgebildeter parallel zueinander verlaufender Klebstoffstreifen für eine mechanische und/oder elektrische spätere Verbindung mit den Anschlusselementen des Antennenelementes statt.
In den Schritten 12 und 13 werden die in einem Verbund vorliegenden Modulbrücken beispielsweise mittels einer kassettenartigen Vorrichtung vereinzelt, um sie dann anschließend auf ein Antennensubstrat einzeln anzuordnen.
Zur Aufnahme der Chipmodule werden in dem Trägerband 21 zunächst die Vertiefungen 22 durch einen Prägevorgang hintereinander angeordnet. Gleichzeitig werden Lochreihen 23 an den Rändern des Trägerbandes 21 ebenso wie Schlitze 24, die sich Trägerbandbreitenrichtung zwischen den Vertiefungen 22 erstrecken, ausgestanzt.
Nachdem die Chipmodule 25 mit ersten und zweiten Anschlussseiten 25a, 25b in die Vertiefungen 22 eingesetzt worden sind, findet das Aushärten des ebenso in den Vertiefungen angeordneten Klebstoffes 26 zum dauerhaften Fixieren der Chipmodule 25 innerhalb der Vertiefungen 22 statt. Die Kontaktschichten 27a und 27b erstrecken sich bandartig, parallel verlaufend jeweils über die ersten Anschlussseiten 25a der Chipmodule 25 und die zweiten Anschlussseiten 25b der Chipmodule 25.
Auf den Kontaktschichten 27a und 27b sind die darauf gedruckten Klebstoffschichten 28a und 28b bandartig angeordnet, um eine klebende Verbindung mit dem Antennensubstrat bzw. den Anschlusselementen des Antennenelementes zu erhalten.
Das in dieser Darstellung abschnittsweise dargestellte Endlos-Trägerband weist eine Viel- zahl von hintereinander angeordneten Modulbrücken 29 auf.
In Fig. 2 wird in einer schematischen Darstellung in einer Draufsicht das Positionieren einzelner Modulbrücken 29 einschließlich der damit verbundenen Chipmodule 25 auf dem Antennenelement 30 gezeigt. Hierbei ist das Antennenelement auf dem Antennensubstrat 31 , wie es andeutungsweise dargestellt wird, angeordnet.
Das Antennenelement 30 weist Anschlusselemente 30a und 30b auf, die bei Montage der Modulbrücke 29 in Kontakt mit der ober- und unterseitigen Kontaktschicht 27a und 27b gelangen. Hierfür wird die Modulbrücke mittels der bandartigen Klebeschichten 28a und 28b auf das Antennensubstrat aufgeklebt.
Ein derartig stattfindender Montagevorgang kann mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden, da sowohl die Kontaktschichten 27a und 27b als auch die Anschlusselemente des Antennenelementes 30 vergleichsweise großflächig sind und demzufolge eine Positio- nierung der Modulbrücke mit reduzierter Genauigkeit erfordern.
Sämtliche Bauteile und Merkmale sind als erfindungswesentlich anzusehen.
Bezugszeichenliste
1 Zurverfügungstellen des Trägerbandes
2 Umformen des Trägerbandes
3 Vorliegen des umgeformten Trägerbandes Platzierung des Chipmoduls innerhalb des Klebstoffdepots Vorliegen des Trägerbandes mit platzierten Chipmodulen Fixieren des Chipmoduls mit Aushärten des Klebstoffes Vorliegen der Fixierten Chipmodule mit geringen Höhenunterschieden zu der Oberfläche des Trägerbandes Kontaktieren der Chipmodulanschlusselemente Vorliegen vergrößerter Kontaktanschlusselemente Aufbringen der Klebstoffschichten Vorliegen fertiger Modulbrücken Vereinzeln der Modulbrücken Montierte Modulbrücken auf dem Antennensubstrat Trägerband Vertiefungen Lochreihen Schlitze Chipmodulea erste Anschlussseite der Chipmoduleb zweite Anschlussseite der Chipmodule Klebstoffa, 27b Kontaktschichtena, 28b Klebstoffschichten Modulbrücken Antenne, Antennenelementa, 30b Anschlusselemente des Antennenelementes Antennensubstrat

Claims

Verfahren zur Herstellung von ModulbrückenPatentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von Modulbrücken (29) für Smart Labels zur Positionierung von Chipmodulen (25) auf Trägern (31) und zur überbrückungsartigen, leitfähigen Verbindung von Anschlusselementen der Chipmodule (25) mit Anschlusselementen (30a, 30b) von auf oder in den Trägern (31) angeordneten Antennenelementen (30) gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bilden (2) von hintereinander angeordneten Vertiefungen (22) innerhalb eines in Längsrichtung bewegbaren Endlos-Tragerbandes (21); - Positionieren (4) von jeweils einem Chipmodul (25) in jeder Vertiefung (22) mit nach oben weisenden Anschlusselementen; und - Aufbringen (8) von bandartigen Kontaktschichten (27a, 27b) auf die Anschlusselemente der Chipmodule (25) und einer den Vertiefungen (22) benachbarten Ober- fläche des Trägerbandes (21 ) zur Bildung vergrößerter Kontaktflächen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Aufbringens (10) von bandartigen Klebstoffschichten (28a, 28b) auf den Kontaktschichten (27a, 27b).
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschichten (27a, 27b) selbstklebend ausgebildet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiger Klebstoff (26) in vorbestimmter Menge vor dem Positionieren (4) des Chipmoduls (25) in die Vertiefungen (22) eingefüllt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige Klebstoff (26) nach dem Positionieren des Chipmoduls (25) ausgehärtet wird (6).
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten (6) des Klebstoffs (26) mittels UV-, Elektronen- und/oder thermischer Bestrahlung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipmodule (25) innerhalb der Vertiefungen (22) derart positioniert werden, dass Oberseiten der Chipmodule (25) und die Oberfläche des Trägerbandes (21) in einer im Wesentlichen gemeinsamen Ebene liegen.
8. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktschichten (27a, 27b) als eine erste sich in Trägerbandlängsrichtung erstreckende, bandartige Kontakfschicht (27a), welche die ersten Anschlusselemente erster Anschlussseiten (25a) der Chipmodule (25) abdeckt, und als eine zweite sich in Trägerbandlängsrichtung erstreckende, bandartige Kontaktschicht (27b), welche die zweiten Anschlusselemente zweiter Anschlussseiten (25b) der Chipmodule (25) abdeckt, aufgedruckt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass die bandartigen Klebstoffschichten (28a, 28b) als zwei parallel zueinander in Trägerbandlängsrichtung verlaufende, vorzugsweise leitfähige Klebstoffschichten aufge- druckt werden.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerband (21) zu Beginn des Verfahrens sich in Trägerbandbreitenrichtung erstreckende Schlitze (24) zwischen den Vertiefungen (22) ausgestanzt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass während des Drückens der Kontaktschichten (27a, 27b) und der Klebstoffschichten (28a, 28b) mit den Schlitzen (24) deckungsgleich verlaufende Schichtunterbrechun- gen (24) erzeugt werden.
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerband (21) sich randseitig erstreckende Lochreihen (23) zum Eingreifen von Transportelementen ausgestanzt werden.
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (22) mit einer Lochstanzung versehen werden.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerband (21) während der vorgenannten Verfahrensschritte in seine Längsrichtung entweder fortlaufend bewegt oder kurzzeitig angehalten wird.
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