生产射频识别应答器的方法和装置制造方法及图纸

生产布置在承载基材上的RFID应答器(400)的方法和装置，包括：提供第一基材(100)，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件通过导电图案形成；提供第二基材(200)，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含IC(202)和耦联至IC的至少一个接触垫(201)，且优选沿着第二基材的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和通过将所述第一和第二基材放置在一起而将第一基材上的天线元件(101)电连接至第二基材上的至少一个接触垫，由此将所述天线元件置于与所述至少一个接触垫机械接触，和将接触垫加热至至少等于所述至少接触垫的特征熔点的温度，由此将天线元件电连接至所述至少一个接触垫。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产射频识别应答器的方法和装置
本专利技术涉及生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器的卷-对-卷方法，和生产这样的RFID应答器的装置。
技术介绍
近年来，已经开发了生产印刷电子产品的新方法，其允许在基材(比如纸张和塑料)上形成导电图案，避免了在印刷电路板(PCB)的丝网印刷中使用的蚀刻等问题。这样的新方法例如在WO2013/113995、WO2016/189446、WO2009/135985和WO2008/006941中得到了讨论。印刷电子产品的一种常见用途是作为标签中的集成插入物(inserts)，例如所谓的智能标签或标牌(tag)。智能标签/标牌是例如被布置在常规印刷编码标签下的扁平式配置的应答器，其包括芯片和天线。标签/标牌通常由纸、织物或塑料制成，并且通常以纸卷形式制备，其中RFID嵌体层压在用于特殊设计的打印机单元的标签介质和卷起的载体之间。智能标签具有优于常规条形码标签的优点，比如更大的数据容量，在直接视线范围之外读取和/或写入的可能性，以及一次读取多个标签或标牌的能力。还已知的是将RFID标签直接引入至包装材料中，以形成所谓的智能包装产品。然而，尽管在印刷电子产品的生产方面取得了进展，但是智能标签/标牌/包装的生产仍是麻烦且昂贵的。常规RFID/智能标签生产方法使用单独的设备生产RFID天线、将微芯片组装在天线上和将RFID嵌体转化为RFID标签/标牌形式。此外，取决于标牌/标签的构造，一些步骤可为复杂且费时的，比如将IC连接至天线，这一般需要非常高的精度。智能包装产品的制造中经历了类似的问题。因此，形成布置在承载基材上的RFID应答器(比如RFID标签/标牌和智能包装产品)的整个过程目前非常昂贵，并且需要大量单独的设备生产天线、嵌体和最终标签/包装，这产生了对大量的资本支出和占地空间的需求。所使用的许多不同步骤也使生产难以有效控制，并且还导致复杂的生产设置和处理。此外，还需要大型的在制品(work-in-progress，半成品)存储，并且总交货期很长。因此需要更有效生产承载基材上的RFID应答器的方法和装置。特别地，需要简化和/或加速IC至天线的连接。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供生产在承载基材上的RFID应答器(比如RFID标牌或标签或智能包装产品)的方法和装置，其至少部分解决了一个或多个上述需求。该目标通过根据所附权利要求的方法和生产系统获得。根据本专利技术的第一方面，提供生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器的方法，包括：提供第一基材，第一基材具有至少一个布置在其上的天线元件，且优选沿着第一基材的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件通过导电图案形成；提供第二基材，第二基材具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)和至少一个耦联至IC的接触垫，且优选沿着第二基材的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和通过以下方式将第一基材上的天线元件电连接至第二基材上的至少一个接触垫：将所述第一和第二基材放置在一起，由此将所述天线元件置于与所述至少一个接触垫机械接触，和将接触垫加热至至少等于所述至少接触垫的特征熔点的温度，由此将天线元件电连接至所述至少一个接触垫。将天线元件电连接至至少一个接触垫使得天线元件变为与集成电路电连接且可运行地连接，所述集成电路与接触垫电连接。“可运行地连接”在此意指天线元件可作为用于集成电路的天线运行。“特征熔点”在此意指所讨论的材料开始表现为或多或少粘稠的液体的温度。如果材料在明确的温度开始熔化，那么该温度就是特征熔点。如果材料是复合物(其中两种或更多种成分在不同的颗粒中和/或甚至在单个颗粒中保持分离)，特征熔点是对来自多个融化的颗粒的熔体内的内聚(cohesion)的产生具有主要的影响的成分熔化的温度。如果传导材料在组成上是均匀的并且仅由一种具有明确确定的熔化温度的金属或合金组成，特征熔点就是该金属或合金的熔化温度。特征熔点应当优选为足够低的以使得集成电路以及第一和第二基材在加热期间不被损坏。典型地，特征熔点低于300℃，且优选低于200℃，例如为100℃至200℃。第二基材上的接触垫可由包括锡和铋的合金制得。这样的材料可被快速熔化和固化，并且通常具有特别适合于本专利技术的特征熔点。根据一个实施方式，天线元件也由熔点处于或低于所述特征熔点的材料制得。例如，天线元件还可由包括锡和铋的合金制得。由此，将接触垫和天线元件焊接在一起变得甚至更快且更容易。因此，将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度引起传导材料的熔化和固体化(solidification)。这本身就可足以形成接触垫。然而，该方法还可包括向被加热的传导材料施加压力的步骤。该压力优选在加热之后相对不久施加，使得材料仍保持为熔化或几乎熔化的状态。由此，良好的附着性和电导率的良好连续性会得到确保。应注意整个接触垫不必需被加热至至少等于特征熔点的温度。可仅一部分接触垫被加热至这样的温度。本专利技术基于这样的认识：将天线连接至集成电路可在几个简单且快速的步骤中通过将卷对卷技术与热致附接工艺组合而实施。对该方法的速度和简便性产生贡献的一个因素在于将天线可运行地连接至IC的步骤可用相对低的精度实施，可接受的公差典型地为±0.5mm。通过对比，使用拾取-和-放置机将IC安装至天线通常必须以非常高的精度进行，典型的公差要求为约+/-50微米。该方法易于与许多现有生产线集成，尤其是生产包装产品的生产线，原因在于这样的生产线中典型使用的设备。此外，因为RFID条带现在可在接近以及就在将标签/标牌施加至例如包装之前或在产品的形成中连接至天线元件，所以包装或产品生产商获得了对该过程更多的控制。因此，本专利技术的方法和装置可例如被布置为包装线、转化线的组成部分，或甚至被布置在模切单元中。将接触垫以此方式连接至天线元件也是非常快速的。可实现ms时间尺度的连接，比如1-500ms。本专利技术的进一步优点在于RFID条带可被布置为在第二基材上彼此非常接近。这使得生产这样的包括多个RFID条带的基材非常快速和高效。例如，集成电路在组装期间仅需要被移动非常有限的距离，例如用拾取-和-放置设备，并且拾取-和-放置臂仅需要移动非常短的距离。还有，同样的RFID条带，和同样的承载该条带的第二基材，可用于许多不同应用，例如用于不同类型的天线、不同的RFID应答器产品等。这使得生产承载RFID条带的第二基材更高效，因为仅一种或几种类型就可用于多种产品和应用。此外，其使得非常高效的生产RFID应答器的组装方法成为可能，其中可使用承载条带的第二基材的长期运行而不需要用于产品转化等的组装装置的停止和调整。此外，本专利技术的概念允许非常高效的生产步骤的分离，并且因此使得能够更高效地使用制造装置和设备。例如，承载RFID条带的第二基材的制造可远离实际标签、包装等的生产而进行。这可例如在电子产品分包商处实施，例如在亚洲。因为承载RFID条带的第二基材可以非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器(400)的方法，包括：/n提供(S1)第一基材(100)，第一基材(100)具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材(100)的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件(101)通过导电图案形成；/n提供(S2)第二基材(200)，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)(202)和耦联至IC的至少一个接触垫(201)，且优选沿着第二基材(200)的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和/n通过以下方式将第一基材(100)上的天线元件(101)电连接至第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)/n将所述第一和第二基材放置(S3)在一起，由此将所述天线元件(100)置于与所述至少一个接触垫(201)机械接触，和/n将接触垫(201)加热(S4)至至少等于所述至少接触垫(201)的特征熔点的温度，由此将天线元件(101)电连接至所述至少一个接触垫(201)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 SE 1751266-61.生产布置在承载基材上的射频识别(RFID)应答器(400)的方法，包括：
提供(S1)第一基材(100)，第一基材(100)具有至少一个布置在其上的天线元件(101)，且优选沿着第一基材(100)的纵向延伸按顺序地布置在其上的多个天线元件，各天线元件(101)通过导电图案形成；
提供(S2)第二基材(200)，第二基材(200)具有至少一个RFID条带，各RFID条带包含集成电路(IC)(202)和耦联至IC的至少一个接触垫(201)，且优选沿着第二基材(200)的纵向延伸按顺序地布置的多个RFID条带；和
通过以下方式将第一基材(100)上的天线元件(101)电连接至第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)
将所述第一和第二基材放置(S3)在一起，由此将所述天线元件(100)置于与所述至少一个接触垫(201)机械接触，和
将接触垫(201)加热(S4)至至少等于所述至少接触垫(201)的特征熔点的温度，由此将天线元件(101)电连接至所述至少一个接触垫(201)。


2.权利要求1的方法，其中所述加热使用无接触加热技术提供。


3.权利要求1或2的方法，还包括在所述加热期间或之后，将天线元件(101)和所述至少一个接触垫(201)彼此加压(S5)。


4.前述权利要求中任一项的方法，其中胶粘剂(102，203)被布置在第一和第二基材(100，200)中的至少一个上，胶粘剂(102，203)被布置为在第一和第二基材(100，200)被放置在一起之后将第一和第二基材(100，200)附着在一起。


5.前述权利要求中任一项的方法，其中第一和第二基材(100，200)中的至少一个由以下中的至少一种制得：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。


6.前述权利要求中任一项的方法，其中第二基材(200)上的至少一个接触垫(201)由包括锡和铋的合金制得。


7.前述权利要求中任一项的方法，其中特征熔点低于300℃，且优选低于200℃，例如为100℃至200℃。


8.前述权利要求中任一项的方法，其中第二基材为幅材，并且其中第二基材以第二基材幅材的卷的形式提供。


9.权利要求8的方法，其中方法为卷-对-卷工艺，并且其中第一基材为幅材，第一基材作为第一基材幅材的卷提供。


10.权利要求9的方法，还包括将经组装的幅材重新卷绕在第三卷上的步骤。


11.前述权利要求中任一项的方法，其中布置在承载基材上的RFID应答器形成RFID标签或RFID标牌。


12.前述权利要求中任一项的方法，其中第一基材形成包装材料，并且其中布置在承载基材上的RFID应答器形成用于智能包装产品的包装坯料。


13.权利要求12的方法，其中所述方法形成包装转化过程中的一个集成部分。


14.生产承载基材上的射频识别应答器(400...

【专利技术属性】
技术研发人员：L胡塔萨洛，J梅贾拉，
申请(专利权)人：斯道拉恩索公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI