EP1807239A2

Laying device, contacting device, advancing system, laying and contacting unit, production system, method for the production and a transponder unit

Abstract

This record has no abstract on file.

Term

Term ended

Projected expiry passed 27 October 2025, 0.9 years ago.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Projected expiry
  5. Today

61 claims: 61 independent, 0 dependent

  1. 1
    Claims of equivalent WO 2006050691 A2 Ansprüche 1. VerlegeVorrichtung zum Verlegen von Drähten einer Transpondereinheit auf Substraten [S) , mit einer So- notrode (12;119) zur Verlegung des Drahtes (4) und mit einem Ultraschallkonverter (10;120) zur Beauf¬ schlagung der Sonotrode (12;119) mit Ultraschallwel¬ len, dadurch gekennzeichnet, dass der Draht (4) axial zur Verlegevorrichtung (2;118) zuführbar ist.
  2. 2
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Durch¬ gangskanal (14, 15, 44, 54) zur Führung des Drahtes (4) in der Verlegevorrichtung (2;118) vorgesehen ist, der diese koaxial durchsetzt.
  3. 3
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Draht (4) mittels Luftlagerung (48) in dem Durchgangskanal (14, 15, 44, 54) geführt ist.
  4. 4
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 3, wobei zumindest eine in den Durchgangskanal (14, 15, 44, 54) mündende Radialbohrung (58, 60) zum Einblasen von Pressluft ausgebildet ist.
  5. 5
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Radial¬ bohrung (58, 60) im Bereich einer Eintrittsöffnung (56) des Durchgangskanals (14, 15, 44, 54) ausgebil¬ det ist.
  6. 6
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Pressluft auf etwa 50 0 C bis 60 0 C erwärmt ist.
  7. 7
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Durchgangskanal (14, 15, 44, 54) von etwa 3 mm auf etwa 300 μm im Kopfbereich (42) der Sonotrode (12;119) verjüngt, wobei die Ver¬ jüngung vorzugsweise auf einer axialen Länge von etwa 2 mm bis 3 mm ausgehend von einer Austrittsöffnung (56) vorgesehen ist.
  8. 8
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ultraschallkonverter (10;120) derart gelagert ist, dass die Sonotrode (12) bei des¬ sen Ansteuerung eine Drehbewegung ausführt.
  9. 9
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Ultra¬ schallkonverter (10;120) über eine Luftlagerung schwimmend gelagert ist.
  10. 10
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Konver¬ ter zwei gegenüberliegende Schulterflächen (18, 20) hat, die einen Ringraum (16) zur Beaufschlagung mit Pressluft begrenzen.
  11. 11
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Vorschubeinrichtung (62) zum Zuführen des Drahtes (4) in den Durchgangskanal (14) vorgesehen ist.
  12. 12
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Vor¬ schubeinrichtung (62) greiferartig ausgebildet ist und relativ zur Eintrittsöffnung (56) des Durchgangs- kanals (14, 15, 44, 54) verfahrbar ist.
  13. 13
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der Durchgangskanal (
  14. 14
    14) durch den Ultraschallkonverter (10) erstreckt. 14. Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden An¬ sprüche, wobei der Ultraschallkonverter (10) mit etwa 60 kHz betreibbar ist.
  15. 15
    Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine Ultraschalleinleitung in den Draht (4) in horizontaler Richtung erfolgt.
  16. 16
    Verlegevorrichtung nach einem der Anspruch 15, wobei der Ultraschallkonverter (120) über ein Konverterhorn (122) seitlich an der Sonotrode (119) befestigt ist.
  17. 17
    Verlegevorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Ultra¬ schallkonverter (120) mit etwa 100 kHz betreibbar ist.
  18. 18
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Längsachse (L) des Ultraschall¬ konverters (22, 120) radial versetzt zur Längsachse (G) eines den Ultraschallkonverter (22, 120) lagern¬ den Gehäuses (8) verläuft.
  19. 19
    Verlegevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Isolierung des Drahtes (4) in¬ nerhalb der Verlegevorrichtung (22, 120) entfernbar ist.
  20. 20
    Kontaktiervorrichtung zum Kontaktieren von Drähten, insbesondere von Transpondereinheiten, mit einer Klemmanordnung (72) zum Klemmen einer Thermode (74) , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmanordnung (72) Klemmbacken (76, 78) aufweist, die zur Klemmung der Thermode (74) gegeneinander selbsttätig vorgespannt sind.
  21. 21
    Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Klemmanordnung (72) eine feststehende Klemmbacke (76) und eine bewegbare Klemmbacke (78) hat, wobei die be¬ wegbare Klemmbacke (78) hebelartig ausgebildet ist und über eine Feder (84) gegen die feststehende Klemmbacke (76) vorgespannt ist.
  22. 22
    Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 21, wobei sich die Feder (84) an der feststehenden Klemmbacke (76) abstützt.
  23. 23
    Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 20, 21 oder 22, wobei die bewegbare Klemmbacke (78) mit einem ver¬ schiebbaren Keilelement (100) zusammenwirkt und bei einer Relatiwerschiebung des Keilelements (100) die Klemmung der Thermode (74) lösbar ist.
  24. 24
    Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei neue Thermoden (74) in einem Magazin vorge¬ halten werden, dass von der Kontaktiervorrichtung an¬ steuerbar ist.
  25. 25
    Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei ein Thermodenwechsel automatisiert ist.
  26. 26
    Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei eine Schutzgaszuführung über jeweils zumin¬ dest einen Gaskanal (106, 108) in den Klemmbacken (76, 78) erfolgt.
  27. 27
    Kontaktiervorrichtung nach Anspruch 26, wobei die Gaskanäle (106, 108) in einem ungefähren axialen Ab¬ stand von 1 mm von einem Spitzenbereich der Thermode (74) aus den Klemmbacken (76, 78) austreten.
  28. 28
    Kontaktiervorrichtung nach. Anspruch 25 oder 27, wobei ein Ventil und ein Sensor zur Steuerung von Schutz- gasparameter wie Volumen und Druck vorgesehen sind.
  29. 29
    Kontaktiervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 28, wobei eine Absaughaube (110) zur Absaugung des Schutzgases vorgesehen ist, in die die Klemmbacken (76, 78) mit ihren Kopfabschnitten (80, 82) eintau¬ chen.
  30. 30
    Zustellsystem zur Zustellung einer BearbeitungsVor¬ richtung, insbesondere eine Verlegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder einer Kontak¬ tiervorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29, mit einem verschiebbaren Verbindungsschlitten (128) zum Anschluss der Bearbeitungsvorrichtung und mit ei¬ nem Antrieb (134) zum Verfahren des Verbindungs- schlittens (128) , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (134) ein Piezo-Motor ist.
  31. 31
    Zustellsystem nach Anspruch 30, wobei bei Bestromung des Piezo-Motors (134) verschiebbare Finger (136) ei¬ nen mit dem Verbindungsschlitten (128) zusammenwir¬ kenden Schieber (138) , vorzugsweise ein Keramikschie¬ ber, in Längsrichtung, verschieben.
  32. 32
    Zustellsystem nach Anspruch 31, wobei der Schieber an einer Führungsschulter (140) anliegt und ein Endab¬ schnitt des Schiebers (138) in einem Führungsschüt¬ ten (142) zur Führung in Längsrichtung befestigt ist.
  33. 33
    Zustellsystem nach Anspruch 32, wobei der Führungs¬ schlitten (142) und der Verbindungsschütten (128) über einen Belastungsmesser (146) , insbesondere einen Kraftmesser, miteinander verbunden sind.
  34. 34
    Zustellsystem nach Anspruch 33, wobei der Belastungs¬ messer (146) dämpfende Eigenschaften hat und eine Überschwingung des Antriebs (134) in Längsrichtung von etwa 100 μm kompensiert.
  35. 35
    Verlege- und Kontaktiereinheit zum Verlegen und Ver¬ binden eines Drahtes (4) , zum Beispiel einer Trans- pondereinheit, mit einer Verlegevorrichtung nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 19 und mit einer Kontaktier¬ vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 29.
  36. 36
    Verlege- und Kontaktiereinheit nach Anspruch 35, wobei die Verlegevorrichtung (2;118) und die Kontak¬ tiervorrichtung (70) in einer Halterung zusammenge- fasst sind, an der vorzugsweise zwei Zustellsysteme nach einem der Ansprüche 26 bis 30 zum Verfahren der Halterung in x-Richtung und in y-Richtung angeordnet sind.
  37. 37
    Verlege- und Kontaktiereinheit nach Anspruch 36, wobei die Bearbeitungsvorrichtungen an jeweils ein Zustellsystem nach einem der Ansprüche 30 bis 34 zum individuellen Verfahren in z-Richtung angeordnet sind.
  38. 38
    Herstellungsanlage zur Herstellung von Transponder- einheiten, insbesondere von Chipkarten, mit einer Be¬ stückungsstation zur Bestückung eines Substrates mit einem Chip, einer Verlegestation zum Verlegen eines Drahtes (4) , und einer Kontaktierstation zum Kontak¬ tieren des Drahtes (4) mit dem Chip, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Bestückungsstation, Verlegestation und Kontaktierstation an Konsolen (156, 158, 160) ausgebildet sind, die in x- und y-Richtung verfahrbar sind.
  39. 39
    Herstellungsanlage nach Anspruch 38, wobei die Konso¬ len (156, 158, 160) kreuzschlittenartig an einer Längsseite eines Maschinenbettes (150) angeordnet sind.
  40. 40
    Herstellungsanlage nach Anspruch 39, wobei die Be¬ stückungsstation, Verlegestation, und Kontaktiersta¬ tion aus einzelnen Bearbeitungsvorrichtungen wie Be¬ stückungsvorrichtungen, Verlegevorrichtungen und Kon¬ taktiervorrichtungen gebildet sind, die in x-Richtung und y-Richtung an den Konsolen (156, 158, 160) anord- bar sind.
  41. 41
    Herstellungsanlage nach Anspruch 40, wobei die Bear¬ beitungsvorrichtungen über Zustellsysteme nach einem der Ansprüche 26 bis 30 individuell in z-Richtung verfahrbar sind.
  42. 42
    Herstellungsanlage nach Anspruch 41, wobei an einer Konsole (156, 158, 160) eine Vielzahl der Verlege- und Kontaktiereinheiten nach einem der Ansprüche 33 bis 35 angeordnet ist.
  43. 43
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 36 bis 40, wobei eine Folienstanzstation (162) , vorzugsweise eine Fensterstanze, zum Stanzen von Chipfenster vor¬ gesehen ist, die auf dem Maschinenbett (150) in x- Richtung verschiebbar ist.
  44. 44
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei eine Schneidestation (166) zum Ausschneiden bestimmter Verarbeitungseinheiten in x-Richtung auf dem Maschinenbett (150) verfahrbar ist.
  45. 45
    Herstellungsanlage nach Anspruch 44, wobei die Schneidestation (166) ein Ultraschallmesser aufweist und frei programmierbar ist, so dass eine Rolle-Bo- gen- und/oder Rolle-Rolle-Bearbeitung ohne Umrüstung ermöglicht ist.
  46. 46
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 36 bis 45, wobei die Taktzeit 10 s beträgt.
  47. 47
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 38 bis 46, wobei eine Beschichtungsstation (163) zum zumin¬ dest abschnittsweisen Beschichten der Folie vorgese¬ hen ist.
  48. 48
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 38 bis 43, wobei zumindest ein Schlitten (172) zur Aufnahme eines Bogens (174) für Tranpondereinheiten (184) und zum Anfahren der Konsolen (156, 158, 160) vorgesehen ist.
  49. 49
    Herstellungsanlage nach Anspruch 48, wobei eine me¬ chanische und/ oder eine magnetische Klemmeinrichtung (188, 190) zum Klemmen des Bogens (174) auf dem Schlitten 172 vorgesehen ist.
  50. 50
    Herstellungsanlage nach Anspruch 49, wobei die mecha¬ nische und die magnetische Klemmeinrichtung (188, 190) an entfernt voneinander liegenden Randbereichen (192, 194) des Bogens (174) angreifen, die sich vor¬ zugsweise in Zuführrichtung erstrecken.
  51. 51
    Herstellungsanlage nach Anspruch 49 oder 50, wobei die mechanische Klemmeinrichtung (188) am Schlitten (172) lagefixiert ist und die magnetische Klemmein¬ richtung variabel auf dem Schlitten (172) positio¬ nierbar ist, so dass Bögen 174 mit unterschiedlichen Ausmaßen klemmbar sind.
  52. 52
    Herstellungsanlage nach Anspruch 48, 50 oder 51, wo¬ bei die mechanische Klemmeinrichtung (188) eine in Klemmstellung vorgespannte drehbar gelagerte Klemm¬ pratze (196) und die magnetische Klemmeinrichtung (190) eine Klemmleiste ()208 mit einem Magnetband (212) aufweist.
  53. 53
    Herstellungsanlage nach einem der Ansprüche 48 bis 52, wobei eine Rückführung (178) zur Rückführung des Schlittens (172) mit dem bearbeiteten Bogen (174) zur Ausgangsposition vorgesehen ist.
  54. 54
    Herstellungsanlage nach Anspruch 53, wobei die Rück¬ führung (178) im Maschinenbett (150) angeordnet ist.
  55. 55
    Verfahren zur Herstellung einer Transpondereinheit mit einem Chip und einer Drahtspule, die mit ihren Endabschnitten mit dem Chip verbunden ist, wobei die Transpondereinheit auf einem Substrat angeordnet ist und ein Draht (4) in das Substrat (6) mittels Beauf¬ schlagung mit Ultraschallwellen verlegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallwellen parallel zur Verlegeebene in den Draht (4) eingeleitet werden.
  56. 56
    Verfahren zur Herstellung einer Transpondereinheit nach Anspruch 55, mit den Schritten:Einlegen eines Chips in ein Chipfenster des Substrats (6) , Verlegen eines freien Endabschnitts des Drahtes (4) mittels Ultraschallbeaufschlagung, Führen des Drahtes (4) über eine erste Anschlussflä¬ che des Chips, Verbinden des Drahtes (4) mit der ersten Anschluss- flache mittels thermischen Schweißens, Portsetzung der Drahtverlegung mit Ultraschallbeauf- schlagung, bis die gewünschte Anzahl von Drahtwick¬ lungen verlegt ist, Kreuzen der verlegten Drahtwicklungen und Führen des Drahtes (4) über eine zweite Anschlussfläche des Chips, Verbinden des Drahtes (4) mit der zweiten Anschluss- flache mittels thermischen Schweißens .
  57. 57
    Verfahren nach Anspruch 56, wobei beim Kreuzen der verlegten Drahtwicklungen und/oder beim Überqueren der Anschlussflächen des Chips die Ultraschallbeauf¬ schlagung des Drahtes (4) ausgesetzt wird.
  58. 58
    Verfahren nach Anspruch 56 oder 57, wobei zum Durch¬ trennen des Drahtes (4) nach dem Verschweißen mit der zweiten Anschlussfläche der Draht (4) in eine Gegen¬ richtung zur Verlegerichtung bewegt wird, so dass der Draht (4) im Bereich der zweiten Schweißung zerrissen wird.
  59. 59
    Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 58, wobei der Draht mittels einer Verlege- und Kontaktierein¬ heit (117) nach einem der Ansprüche 31 bis 33 verlegt und kontaktiert wird.
  60. 60
    Transpondereinheit mit einem Chip und einer Drahtspu¬ le, die mit ihren Endabschnitten mit Anschlussflächen des Chips in Verbindung steht, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Endabschnitte direkt mit den Anschluss- flachen verbunden sind.
  61. 61
    Transpondereinheit nach Anspruch 60, hergestellt mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 52 bis 56
Independent claims61