Die Fertigung von Smart Labels beinhaltet unter anderem das Anordnen eines RFID-Chips (Radiofrequency Identification-Chip), der in der Regel ein Siliziumchip ist, auf Anschlussele- menten eines Antennenelementes und einem das Antennenelement tragenden Antennen- substrat. Derartige Antennensubstrate können beispielsweise Folien, Etiketten oder unflexib- lere 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 Abmes- sungen 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 aufge- bracht. Hierbei nimmt ein hochpräzis arbeitender Roboter einen Silizium-Chip von einem Wafer auf und dreht diesen um 180°, um ihn anschließend kopfüber auf das Antennensub- strat 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 Größenord- nung von 10-20 um innerhalb eines derartig großen Arbeitsfeldes nur mit hohen Kosten für die Robotertechnik und bei erhöhtem Zeitaufwand möglich. Demzufolge sind derartige Mon- tagevorrichtungen vergleichsweise langsam in ihrem Arbeitsablauf und nicht für jede beliebig geringe Chipgröße einsetzbar.

Um der Montageproblematik bei Chips/Chipmodulen mit geringen Abmessungen zu begeg- nen, werden Modulbrücken verwendet, deren Funktion darin besteht, dass sie leitfähige Ver- bindungen überbrückungsartig von den Anschlusselementen des Chipmoduls zu den groß- flächiger 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 Arbeitsberei- ches derart durchgeführt, dass die Chipmodule zunächst auf den Modulbrücken beispiels- weise mittels Pick-and-Place-Verfahren angeordnet werden. Anschließend werden die ein- zelnen Modulbrücken innerhalb des großflächigen Arbeitsbereiches auf das Antennensub- strat beziehungsweise die Anschlusselemente des Antennenelementes mit geringerer Ge- nauigkeit montiert. Die Montage mit reduzierter Genauigkeit ist aufgrund der relativ großflä- chigen 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 Modul- brücken, 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 be- kannt, bei dem ein in Flüssigkeit suspendierter Chip mit spezieller Geometrie in entspre- chend 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 Her- stellung 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 folgen- de Schritte durchgeführt werden : - Bilden von hintereinander angeordneten Vertiefungen innerhalb eines in Längsrichtung bewegbaren Endlos-Trägerbandes ; - Positionieren von jeweils einem Chipmodul in jeder Vertiefung mit nach oben weisen- den Anschlusselementen ; und - Aufbringen von bandartigen Kontaktschichten auf die Anschlusselemente der Chipmo- dule und einer den Vertiefungen benachbarten Oberfläche des Trägerbandes zur Bil- dung vergrößerter Kontaktflächen.

Zusätzlich findet entweder ein Aufbringen von bandartigen Klebstoffschichten auf die Kon- taktschichten statt oder es werden Kontaktschichten selbst als Klebstoffschichten ausgebil-

det. In letzterem Fall können die Kontaktschichten entweder aus vorpolymerisiertem Epoxid- harz mit darin enthaltenenden Leitpartikeln oder aus einem Heißschmelzklebstoff mit darin enthaltenden Leitpartikeln bestehen.

Durch die Verwendung eines Endlos-Trägerbandes, auf dem eine Vielzahl von Modulbrü- cken, die hintereinander angeordnet sind, ausgebildet werden, ist eine schnelle und einfache sequenzielle Arbeitsabfolge bei der Herstellung derartiger Modulbrücken möglich. Insbeson- dere das erfindungsgemäß einfache Anordnen einzelner Chipmodule in hintereinander an- geordnete 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 gemein- samen 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 An- schlussseiten der Chipmodule abdeckt, ausgebildet. Derartige bandartige Kontaktschichten werden beispielsweise im Rahmen eines Siebdruckverfahrens oder eines Inkjetdruckverfah- rens 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 Träger- bandlängsrichtung verlaufende vorzugsweise leitfähige Klebstoffschichten aufgedruckt. Die zur mechanischen und/oder elektrischen Verbindung mit einem Antennensubstrat dienenden Klebstoffschichten können ebenso kontinuierlich während eines Weitertransportes des Trä- gerbandes 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 Trä- gerband sich in Trägerbandbreitenrichtung erstreckende Schlitze zwischen den hintereinan- der angeordneten Vertiefungen ausgestanzt, um eine spätere Vereinzelung dieses Modul- brückenverbundes durch ein Schneiden des Verbundes in Trägerbandlängsrichtung zu er- möglichen. Alternativ zum Schneiden in Trägerbandlängsrichtung können Halbstege, die auf einer gemeinsamen Linie mit den Schlitzen liegen, in Trägerbandquerrichtung schnell durch- getrennt 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 Antennen- substrat 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 wei- sen mit den im Trägerband angeordneten Schlitzen deckungsgleich verlaufende Schichtun- terbrechungen 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 Papier- material dar. Derartige Materialien lassen sich durch Anwendung bekannter Umformtechni- ken, wie beispielsweise thermoplastisches Verformen oder Prägen oder Ausstanzen auf ein- fache 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 erfindungs- gemäße 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 dreidimensio- nal 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 ge- achtet, dass eine Oberseite der Chipmodule in einer gemeinsamen Ebene mit der Oberflä- che 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 Ver- tiefung umgebende Oberfläche des Trägerbandes aufgedruckt.

Anschließend findet das Aufdrucken zweier bandartig ausgebildeter parallel zueinander ver- laufender Klebstoffstreifen für eine mechanische und/oder elektrische spätere Verbindung mit den Anschlusselementen des Antenrienelementes statt.

In den Schritten 12 und 13 werden die in einem Verbund vorliegenden Modulbrücken bei- spielsweise 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 Trägerbandbreitenrich- tung zwischen den Vertiefungen 22 erstrecken, ausgestanzt.

Nachdem die Chipmodule 25 mit ersten und zweiten Anschlussseiten 25a, 25b in die Vertie- fungen 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 ein- zelner Modulbrücken 29 einschließlich der damit verbundenen Chipmodule 25 auf dem An- tennenelement 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 ge- langen. Hierfür wird die Modulbrücke mittels der bandartigen Klebeschichten 28a und 28b auf das Antennensubstrat aufgeklebt.

Ein derartig stattfindender Montagevorgang kann mit einer hohen Geschwindigkeit durchge- führt 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

4 Platzierung des Chipmoduls innerhalb des Klebstoffdepots 5 Vorliegen des Trägerbandes mit platzierten Chipmodulen 6 Fixieren des Chipmoduls mit Aushärten des Klebstoffes 7 Vorliegen der Fixierten Chipmodule mit geringen Höhenunterschieden zu der Oberfläche des Trägerbandes 8 Kontaktieren der Chipmodulanschlusselemente 9 Vorliegen vergrößerter Kontaktanschlusselemente 10 Aufbringen der Klebstoffschichten 11 Vorliegen fertiger Modulbrücken 12 Vereinzeln der Modulbrücken 13 Montierte Modulbrücken auf dem Antennensubstrat 21 Trägerband 22 Vertiefungen 23 Lochreihen 24 Schlitze 25 Chipmodule 25a erste Anschlussseite der Chipmodule 25b zweite Anschlussseite der Chipmodule 26 Klebstoff 27a, 27b Kontaktschichten 28a, 28b Klebstoffschichten 29 Modulbrücken 30 Antenne, Antennenelement 30a, 30b Anschlusselemente des Antennenelementes 31 Antennensubstrat