CN111491790B - 生产具有集成导电图案的标签的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

形成具有导电图案(201’)的标签的方法和装置，包括以下步骤：提供面材料幅材(200)的第一卷(102)；在面材料幅材的表面上形成呈对应于所述导电图案的图案的传导材料(201)；提供背衬材料幅材(202)的第二卷(106)；在背衬材料幅材的表面上施加胶粘剂层(204)；在胶粘剂的所述施加之前或之后，在背衬材料幅材中形成孔(205)；将背衬材料幅材和面材料幅材放置在一起，使得传导材料和胶粘剂在面材料幅材和背衬材料幅材之间彼此面对，并且由此孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区域之上；将具有导电图案的面片材料和具有胶粘剂的背衬片材料层压在一起；以及将层压的幅材重新卷绕在第三卷(113)上。

Description

生产具有集成导电图案的标签的方法和装置
技术领域
本发明涉及生产具有集成导电图案(比如集成天线)的标签，且特别是生产智能标签和RFID-标签的方法和装置(arrangement)。
背景技术
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***物(inserts)，例如所谓的智能标签。智能标签是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(tag)的能力。
然而，尽管在印刷电子产品的生产方面取得了进展，但是智能标签以及具有集成电子图案的其他类型的标签的生产仍然是麻烦且昂贵的。
常规的RFID/智能标签生产过程使用单独的设备来生产RFID天线，并将微芯片组装到天线上。然后将RFID应答器发送(forward)至标签转换设备，然后以各种方式连接并集成到标签中。这样的方法例如公开在US2007/0181247中，其中标签原料被分层，RFID应答器被***被分层的层之间，并且这些层又被再次层压。该过程本身复杂且昂贵，并且难以以足够的精度进行控制。
因此，如今形成RFID标签的整个过程非常昂贵，并且需要大量单独的设备来生产天线、嵌体和最终标签，这导致大量的资本支出和占地空间需求。使用的许多不同的步骤还使得生产难以有效地控制，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。
因此需要更有效地生产具有集成导电图案(比如集成天线)的标签，并且特别是更有效地生产智能标签和RFID-标签的方法和装置。
发明内容
本发明的目标因此是提供形成具有集成导电图案的标签的方法和装置，其至少减轻了以上讨论的问题。
该目标通过根据所附权利要求的方法和生产***而实现。
根据本发明的第一方面，提供以卷-对-卷(roll-to-roll)工艺形成具有导电图案的标签的方法，包括以下步骤：
提供面材料幅材的第一卷；
在面材料幅材的表面上形成呈对应于所述导电图案的图案的传导材料；
提供背衬材料幅材的第二卷；
将胶粘剂层施加在背衬材料幅材的表面上；
在胶粘剂的所述施加之前或之后，在背衬材料中形成孔；
将背衬材料幅材和面材料幅材放置在一起，使得传导材料和胶粘剂在面材料幅材和背衬材料幅材之间彼此面对，并且由此孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区域之上；
将具有导电图案的面片材料和具有胶粘剂的背衬片材料层压在一起；和
将层压的幅材重新卷绕在第三卷上。
本发明是基于本发明人令人惊奇的认识，即标签转化过程在许多方面类似于生产印刷电子产品的方法。因此，借助于本发明，导电图案，比如用于RFID应答器的天线，可作为常规标签转化过程的组成(integral)部分而形成。这使得能够以更快并且更加成本有效的方式生产具有集成导电图案的标签。这还使得能够强化对整个过程的控制，因为其全部以一次且在一个生产线中制造。因此，不再需要分开地形成导电图案，并且也不需要困难且麻烦的将导电图案连接至已经生产的标签的过程。
本发明的方法将标签转化/制造过程和形成导电图案的过程以及还有任选的提供集成电路(比如RFID芯片)的过程，整合成单一的生产过程(方法)。由此，在这些过程的每一个中都常规分开实施的许多步骤(比如***幅材卷，使幅材穿线(threading)通过生产路径，重新卷绕等)由此可仅实施一次，这使得该方法在成本和时间上更有效。其还降低了对制造机器和生产空间的总体需求。
通过使用本发明，可直接地在单一的设备上生产具有集成导电图案的标签，比如在标签转化公司的生产设备中。由此，各个分包商等之间的运输被最小化。这还降低了对中间原料的需求并且原料和存储的总体需求可显著降低。另外，生产商对生产过程的控制程度更高并且可更容易控制最终产品的质量，并且还可引入必要的改变等。
本发明的方法和装置是卷-对-卷工艺，其中在一端提供输入卷并且在另一端接收输出卷。由此，该方法非常适合于全自动生产。
此外，输出物，具有集成导电图案的标签，可易于装配上布置在背衬材料幅材中形成的孔内的芯片，用于形成例如智能标签和RFID标签。将这样的芯片添加并且连接至标签的步骤可作为在同一生产线中的另外的步骤在层压之前或在层压之后而被提供，或可作为分开的生产线布置。
面材料幅材优选包含以下的至少一种：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。
形成呈图案的传导材料可以多种方式实现。例如，导电图案的形成可通过用银墨水(即包含导电的银颗粒的墨水)印刷而实现。然后可通过在高温下加热，通过使用光子固化等来蒸发溶剂。导电图案的形成还可通过以下实现：首先在幅材上提供导电层，以及将该导电层移除或成形为期望的导电图案，例如通过研磨、裁切等。这可例如以EP1665912和WO2005/027599中公开的方式实现，所述文献由此通过引用方式被全文引入。
在一个优选的实施方式中，呈图案的传导材料包括：将传导材料以对应于所述导电图案的图案转移至面材料幅材的表面；以及将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度。
传导材料优选为导电固体颗粒的形式。将传导材料转移至面材料幅材可例如包括将作为除了导电固体颗粒之外还含有流体或胶状物质的配混物的一部分的导电颗粒直接印刷。然而，导电固体颗粒还可为干粉末的形式。此外，在转移颗粒之前，可在面材料幅材的表面上形成胶粘剂区域。
加热优选用无接触加热方法实现。将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度导致传导材料的熔化和固体化(solidification，凝固)。这本身就可足以形成导电图案。然而，该方法还可包括在层压之前在经加热的传导材料上施加压力的步骤。该压力可通过压辊(nip，辊隙)施加，并且优选压辊的表面温度低于特征熔化温度。该压力优选在加热之后相对不久后施加，使得材料仍保持为熔化或几乎熔化的状态。由此，压力会引起先前熔化的材料以基本上连续的、覆盖面材料幅材上的对应于预期的导电图案的区域的导电层的形式固体化。以该方式生产的导电图案具有对基材的良好的附着性(粘附性)、高剥离强度和良好的电导率连续性。
"特征熔化温度"在此意指例如如果导电颗粒为复合颗粒(其中两种或更多种成分在不同的颗粒中和/或甚至在单个颗粒内保持分离)，特征熔化温度是对来自多个熔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。另一种定义"特征熔化温度”的方式是其是这样的温度，在该温度下和/或高于该温度，所讨论的物质开始主要表现为或多或少地粘性流体。如果导电颗粒的组成均匀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，特征熔化温度就是该金属或合金的熔化温度。
导电颗粒的转移和固化以及固体化可特别地以WO2013/113995、WO2009/135985、WO2008/006941和WO2016/189446中的一个或数个中公开的方式实现，全部所述文献由此通过引用方式被全文引入。
固化可通过加热进行，或通过加热和压力的组合进行。在使用了加热和压力两者的情况中，固化可被称作烧结。在固化期间，转移的例如呈颗粒形式的传导材料被转化成固定至幅材基材的连续导电的图案。烧结优选在包括两个相对的压辊元件的压辊中进行，压辊元件中的至少一个可为可加热的，幅材在相对的压辊元件之间被进料。另外，或替代地，固化还可包括辐照传导材料，例如用UV辐射、电子束辐射等。
背衬材料优选包括以下的至少一种：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。背衬材料可与面片材料为相同类型，但是可替代地为不同类型。
胶粘剂优选为压敏胶粘剂。
层压优选通过层压压辊将具有导电图案的面材料幅材和具有胶粘剂的背衬材料幅材压在一起而实现。
背衬材料幅材中的孔可例如通过打孔或模切而形成。
孔可形成并且布置为在其中接收芯片等。因此，芯片可由此变为连接至在导电图案中形成的专用的接触区域。
该方法还可包括将芯片***孔中和将芯片导电连接至专用的接触区域的步骤。该步骤可作为该程序中的被集成的一部分而提供，并且在将层压的幅材重新卷绕在第三卷上之前实施。该步骤可在面材料幅材和背衬材料幅材的层压之前实施。然而，其还可在层压期间或层压之后实施。替代地，该步骤还可在重新卷绕之后在单独的程序中进行。在这样的替代方式中，第三辊的幅材会被***到安装芯片的新的生产线中。
导电图案优选被布置为形成天线，并且最优选偶极天线。
芯片可为用于与通过导电图案形成的天线一起形成RFID应答器的集成电路。RFID应答器可为无源的(passive，被动式的)，即由识读器的电磁场驱动，或有源的(active，主动式的)，即由板载电池驱动。
根据本发明的另一方面，提供以卷-对-卷工艺形成具有集成导电图案的标签的布置，包括：
用于接收面材料幅材的第一卷的第一输入工作站；
在面材料幅材的表面上形成呈对应于所述导电图案的图案的传导材料的图案形成工作站；用于接收背衬材料幅材的第二卷的第二输入工作站；
在背衬材料幅材的表面上提供胶粘剂层的胶粘剂施加器；
用于在胶粘剂的所述施加之前或之后，在背衬材料幅材中形成孔的孔形成工作站；
将面材料幅材和背衬材料幅材层压在一起的层压压辊，其中导电图案和胶粘剂被布置在面材料幅材和背衬材料幅材之间，并且其中孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区之上；和
用于将层压的片材重新卷绕在第三卷上的重新卷绕工作站。
通过本发明的这一方面，可获得与本发明的第一方面相关的以上讨论的类似的优点和优选的特征和实施方式。
装置优选基于常规标签转化机而实现，但凭借添加的设备和工作站来形成导电图案，并且还可用来在背衬材料幅材中打孔通孔(through-holes)，和/或将集成电路(比如RFID芯片)连接至导电图案。
如以上讨论地，导电图案的形成可以多种方式实现。根据一个实施方式，图案形成工作站包括用于将传导材料以对应于导电图案的图案转移至面材料幅材的表面的颗粒处理器；和用于将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度的加热器。
参考下文描述的实施方式，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐明。
附图说明
为了举例说明，下面将结合附图所示的实施方式对本发明进行更详细的描述，其中：
图1为根据本发明的一个实施方式中的方法和***的用于生产具有导电图案(比如天线元件)的标签的生产线的示意图；
图2为根据本发明的一个实施方式的用于使用图1的输出标签来生产RFID标签的生产线的示意图；和
图3是通过图1和2中公开的方法的不同步骤和***获得的材料的示意性横截面图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，将描述本发明的优选实施方式。然而，应当理解，除非另外具体指出，否则不同实施方式的特征在实施方式之间是可互换的，并且可以不同的方式组合。还需要注意的是，为清楚起见，附图中所示的某些组件的尺寸可能与本发明的实际实施中的相应尺寸不同，比如各层的厚度等。
参照图1，现在将更详细地讨论形成在其中具有集成导电图案(比如天线)的标签的生产方法和装置。
***100包括第一输入或解卷工作站101，其配有用于接收面材料幅材200的卷102的卷轴支架。面材料幅材可例如为纸。
面材料优选为纤维幅材，并且可为多种材料、宽度和厚度中的任意选择。纸和聚合物膜(塑料)是合适的，但也可使用其他的类似的非传导表面。面材料还可被涂覆，并且也可使用多层的幅材。
面材料幅材被转移至颗粒处理器103，其被布置为将传导材料按图案转移至面材料幅材的表面上。该图案对应于在标签中待提供的导电图案。
在颗粒转移之前，如本领域本身已知的，在幅材的表面中可形成附着区域，以将颗粒保持在期望的位置，直到发生熔化和加压为止。然而，取决于所用的材料等，该步骤也可被省略。附着区域可对应于用于待形成的导电图案的预期的图案而形成，并且可例如通过分散附着(即胶合)或静电附着而形成。这可例如通过被配置为将胶粘剂或清漆散布在基材上以形成预定形式的附着区域的胶粘剂印刷或上漆部分(未单独示出)实施，或通过被配置为在幅材材料中产生静电荷的空间分布以形成预定形式的附着区域的充电器部分实施。然而，另外或替代地，可根据待形成的导电图案将颗粒直接转移至幅材上。
也可用涉及同时产生必要的附着的方法将导电固体颗粒转移到基材表面上。例如，导电固体颗粒可作为除了导电固体颗粒之外还含有具有胶粘性质的流体或胶状物质的配混物的一部分。在该情况中，可省略附着区域的预备形成。
然后将传导材料固化以形成固体化的、更紧实的图案。这可例如通过用加热器104施加加热而实现。由此，传导材料优选被加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度。
加热优选为无接触加热，这降低了拖尾(smearing)或幅材表面上的传导材料的空间分布的不期望的宏观变化的风险。然而，也可使用接触加热方法。尤其是如果加热用低或非常低的接触压力进行，其也可具有相同的有利的不拖尾的特性。由于加热，形成了熔体。
无接触加热例如可通过红外辐射、激光加热或用其他类型辐射的加热，感应加热、热气流动等获得。然而，加热还可通过将基材幅材或传导材料置于与被加热的物体接触而实现，比如加热的压辊。
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。这本身就可足以形成导电图案，特别是如果加热还涉及使被转移的颗粒与压力接触的话。
然而，该方法还可包括在加热之后但在层压之前向被加热的传导材料施加压力的步骤。该压力可通过压辊(未示出)施加，并且优选压辊的表面温度低于特征熔化温度。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，压力会引起先前熔化的材料以基本上连续的、覆盖面材料幅材上的对应于预期的导电图案的区域的导电层的形式而固体化。
压辊可为未加热的压辊。然而，优选地，压辊被加热至仅略低于特征熔化温度的温度，比如低30-60℃。这确保了例如熔体在被压在基材上之前不会过早固体化。压辊会引起最初为固体的导电颗粒的先前熔化的材料再次固体化，但这次不是以单独的颗粒的形式，而是以基本上连续的、被布置为预定图案的导电层的形式固体化。
然而，在其他实施方式中，压辊温度可等于或几乎等于所使用的导电材料的特征熔化温度。
另外，如已经讨论地，在一些实施方式中可省略加压步骤。另外，在方法中使用的其他压辊，例如在下文中更详细讨论的层压压辊，可被布置为甚至在层压之前不存在任何另外的加压步骤的情况下，提供也足以使得融化的颗粒固体化的压力。
导电颗粒的转移和固化以及固体化可特别地以WO2013/113995、WO2009/135985、WO2008/006941和WO2016/189446中的一个或数个中公开的方式实现，全部所述文献由此通过引用被全文引入。
导电固体颗粒可为任意金属，并且可例如为纯金属。然而，颗粒优选由合金形成，并且最优选非共晶合金。特别地，优选使用为——或类似于——所谓的低温焊料的金属化合物的颗粒。合金优选包含锡和铋。
这样的金属化合物的非限制性实例列举包括(所示百分比为重量百分比)：
·锡/银(3.43％)/铜(0.83％)
·锡/银(2-2.5％)/铜(0.8％)/锑(0.5-0.6％)
·锡/银(3.5％)/铋(3.0％)
·锡/锌(10％)
·锡/铋(35-58％)
·锡/铟(52％)
·铋(53-76％)/锡(22-35％)/铟(2-12％)
·锡(35-95％)/铋(5-65％)/铟(0-12％)。
在室温下，前四个列举的实例在180至220摄氏度熔化，而后四个提及的实例可在显著更低的温度下，甚至低于100摄氏度熔化。
优选地，颗粒类型的导电物基本上由金属和金属合金颗粒组成。金属或金属合金优选的大气压特征熔化温度低于300℃，且更优选低于250℃，且最优选低于200℃，比如为50-250℃，或优选在100-200℃内，这使得该方法适合例如用于常规的纸，其物理性质在过高温度下可能永久性地改变。合适的金属包括，例如锡、铋、铟、锌、镍或类似物，其可作为单一的金属或组合使用。例如，可使用不同比例的锡-铋、锡-铋-锌、锡-铋-铟或锡-铋-锌-铟。在含锡合金中，合金中的锡的比例优选为合金中的组分的总重量的20-90重量％，且最优选30-70，重量％。
将传导材料转移至基材幅材的一种可能的实施方式已经在下文详细讨论。然而，其他获得该传导材料转移的方式也是可行的。材料转移可例如通过以下获得：
-带有电极的转移(转印)辊，电极的电位与沉积在转移辊表面上的颗粒的电位不同。
-电子照相转移(Electrofotographic transfer)，其中颗粒可沉积在溶剂中。溶剂被蒸发或被基材(特别是纸或(纸)板)吸收，然后对(几乎)干燥的颗粒进行烧结。
-丝网印刷，其中液体形式的颗粒(即，将颗粒布置在溶剂或悬浮体中)通过网状的丝网工具(布或金属)或通过模版转移到基材上。
-溶解或悬浮在载体介质中的颗粒的凹版印刷、苯胺印刷、胶版印刷、喷墨印刷等。
另外，还可使用其他形成呈图案的传导材料的方式。例如，导电图案的形成可通过用银墨水(即包含导电的银颗粒的墨水)印刷而实现。可随后通过在升高的温度下加热，通过使用光子固化等来蒸发溶剂。导电图案的形成还可通过以下实现：首先在幅材上提供导电层，以及将该导电层移除或成形为期望的导电图案，例如通过研磨、裁切等。
在第二输入或解卷工作站105处，在第二卷轴支架上提供背衬材料幅材202的第二卷106。背衬材料幅材可例如为纸材料，并且可例如提供有硅酮表面，即硅化纸。然而，也可使用其他类型的纤维或非纤维材料，比如聚合物膜(塑料)。背衬材料幅材可为多种材料、宽度和厚度中的任意选择。然而，宽度优选对应于面材料幅材的宽度。
背衬材料幅材被引导通过胶粘剂施加器107，其在背衬材料幅材的表面上提供胶粘剂层。胶粘剂可例如为压敏胶粘剂(PSA)或压敏热熔胶粘剂。
随后，幅材可被引导通过打孔工作站108等，其中在背衬材料幅材中形成通孔。孔还可通过模切等形成。通孔优选被尺寸化和定形来接收旨在与在面材料幅材上形成的导电图案相连接的集成电路。
两种幅材，具有导电图案的面材料幅材和具有胶粘剂层的背衬材料幅材随后被放置在一起，并且在层压压辊109中被层压。幅材被放置在一起使得传导材料和胶粘剂在面材料幅材和背衬材料幅材之间彼此面对。层压压辊109向幅材施加压力，由此进行层压。然而，层压压辊还可任选地为加热的压辊，由此还通过额外的加热来进行层压。
在背衬材料幅材中已经形成了孔的情况下，幅材优选以这样的方式被放置在一起，使得孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区域之上。
在层压之后，可提供模切机110等以使得标签彼此分离，并且提供期望的标签形状和尺寸。模切工作站可例如用于对幅材穿孔，或沿切割线完全切穿幅材材料。模切工作站优选与***工作站保持配合(registration)使得可切割层压的标签幅材而不切穿导电图案。模切工作站可包括切割元件，例如以一个或多个转模或其他类型的用于形成标签或标牌的切割或穿孔的工具的形式。模切工作站还可包括识别导电图案的位置的监测器或传感器，以确保切割不发生在导电图案上。
另外，可提供废料基质移除工作站110，并且被移除的基质可被卷在废料辊111上。
完成的、层压的幅材可随后在重新卷绕工作站112处被重新卷绕在第三卷113上。
标签在外表面上还可提供有另外的胶粘剂层，其可用于将标签附着至包装、容器等。在该情况中，标签还可包含能够方便移除的离型内衬以覆盖胶粘剂。
标签还可包含文字、数字、条形码等形式的印刷信息。为此，***可包含印刷工作站，例如用于印刷面材料幅材。印刷工作站(未示出)可例如布置在颗粒处理器103之前。然而，面材料幅材的卷102也可包含预印刷的标签原料(label stock，标签纸)。印刷可通过苯胺印刷、胶版印刷或任意其他印刷方法而实现。
重新卷绕工作站113还可包含被配置为对最终幅材进行后期处理的后期处理装置，例如通过冷却、去除静电荷、涂覆、蒸发幅材内或幅材上存在的物质的挥发性组分等。
如本领域本身已知的，还可沿生产线提供一个或多个张紧装置(未示出)，以控制幅材的张力。
输出物，具有集成导电图案的标签，可易于装配集成电路(IC)，比如芯片，用于形成例如智能标签和RFID标签。将这样的电路/芯片添加并且连接至标签的步骤可作为同一生产线中的另外的步骤而被提供，或可作为单独的生产线布置。
在一个实施方式中，如图2中示意性说明地，示出了用于在预生产的标签中***和附接集成电路/芯片的单独的生产线。
在此，提供第一输入或解卷工作站120，其被布置为接收具有集成导电图案的预生产的标签的卷。该卷可例如为来自与图1相关的所讨论的方法的第三卷112，其含有幅材或预生产的标签。
在第一步骤中，可通过胶粘剂施加器121在指定区域将胶粘剂施加至幅材。胶粘剂优选为非传导胶粘剂，比如非传导糊料(NCP)，或各向异性的传导糊料(ACP)。胶粘剂/糊料优选被布置用于热压粘合。胶粘剂优选以液体形式施加，并且在加热时固化/固体化。另外或替代地，胶粘剂可在放置IC之后被提供，以向连接处提供额外的强度。
在第二步骤中，提供IC/芯片***工作站122，其中IC/芯片被***到标签的孔中，由此与标签的导电图案的专用的连接区域(即连接垫(connection pad))接触。***工作站可例如为拾取和放置(pick-and-place)工作站，其中从存储处(比如堆叠料(stack)，容器，配料斗，晶圆等)拾取IC，并且将IC置于标签上预期的位置。拾取工具可例如通过真空操作。还优选提供热量，以使胶粘剂固化/固体化，以及还在IC和导电图案之间形成充分的电接触。热量可例如通过加热拾取工具，或通过(例如布置在放置位置之上或之下的)外部加热器提供。另外，或替代地，IC也可在储存期间被预加热。另外，或替代地，导电图案可在放置IC之前或期间被加热。由于加热，IC会被焊接至导电图案的接触区域。为了确保在IC和导电图案之间建立了电接触，并且还为了促进在标签上放置IC，IC可提供有接触垫或从IC本体延伸出来的突出物(bump)，并且提供放大的且更易于连接的区域。
在导电图案是由具有高熔化温度的材料(比如银墨水，经研磨的铝，纳米铜墨水等，其难以或不可能在本上下文中熔化)制得的情况中，IC的连接则可仅通过在放置IC之前布置在接触区域上的胶粘剂(比如NCP，ACP，ICP或其他胶粘剂)而替代地实现。
在放置IC之后，还可将胶粘剂固化。固化可例如通过加热、辐照等实现。例如，可使用加热的热电极来热压固化胶粘剂。另外，或替代地，固化可通过例如在加热的烘箱中加热、UV辐射等进行。
在第三步骤中，可提供编程和/或测试工作站123。IC电路和导电图案可例如形成RFID应答器。在编程和/或测试工作站123处，RFID应答器可被编程(在放置在标签上之前其没有被编程的情况中)，并且可测试和验证各RFID应答器的功能。编程和/或测试工作站可包括包含RFID天线或多个天线阵列的询问器***用于检查和测试各RFID应答器的功能性。更具体地，工作站可包括RFID读取器或RFID读取器/写入器。
此后，具有集成导电图案和与其连接的IC/芯片(例如以RFID应答器的形式)的完成的标签在重新卷绕工作站124处被卷绕在最终标签卷上。
在以上实施方式中，将IC/芯片***到孔中和将芯片导电连接至专用的接触区域的步骤作为分开的过程实施。然而，这些步骤也可集成在以上参照图1所讨论的形成标签的过程中。例如，这些步骤可在幅材的层压之后实施，即在层压压辊109之后，并且在重新卷绕之前，即在重新卷绕工作站113之前。替代地，IC/芯片可被布置在面材料幅材200上并且在固化步骤之后(即在加热器104之后)但在层压压辊109中层压之前与导电图案连接。在此情况中，IC/芯片和导电图案之间的附接和电接触会在层压步骤期间或在之前的或之后的另外的加热和/或加压步骤中建立。
如图3的左侧示意性所示地，首先提供第一材料幅材，面材料幅材200，例如由纸制得。这就是在***工作站101处被***的材料。此后，传导材料201，例如以固体颗粒的形式，被转移至材料200的表面。传导材料201然后在加热/烧结装置104中被固化以及固体化，得到固体化的导电图案201’。
如图3的右侧所示，首先提供背衬材料幅材202，例如由纸制得。这就是在***工作站105处被***的材料。背衬材料幅材还可任选地被硅化，并且包含硅酮层203。此后，在胶粘剂施加器107中将胶粘剂层204施加在背衬材料幅材202和硅酮层203(如果存在的话)的顶部之上。然后在打孔工作站108中可对幅材打孔或切穿幅材形成孔205。
如图3的下部所示，面材料幅材和背衬材料幅材随后被放置在一起并且通过层压压辊109被层压。然后，所得标签会在一侧具有面材料幅材200并且在另一侧具有背衬材料幅材202，并且之间具有最接近面材料幅材200的导电图案201’，和在面材料幅材的表面和导电图案上延伸的胶粘剂层204，除了孔205所处的位置之外。孔形成了通向导电图案的专用的接触区域的入口。
此后，或如以上所讨论地，之前在此过程中，集成电路206被布置在孔205中，并且与导电图案201’附接并且电连接。
现已描述了本发明的具体实施方式。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，有几种替代方案是可能的。例如，多种提供用于获得导电图案的传导材料的转移和固化的方式是可行的。此外，导电图案可充当天线，并且例如偶极天线，但也可以其他方式使用。此外，层压可通过使用压敏胶粘剂，和向待层压的幅材施加压力而获得，但其他层压幅材的方式也是可行的。此外，将集成电路放置和附接至导电图案可作为形成标签的过程中的集成步骤而提供，但也可替代地在单独的过程中提供，或甚至被省略。这样的和其他明显的修改必须被视为在本发明的范围内，如所附权利要求所限定。应当注意的是，上述实施方式是说明而不是限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计出许多替代实施方式。在权利要求中，任何置于括号中的附图标记都不应被认为是对权利要求的限制。词语"包含(包括)"不排除权利要求中列出的元素或步骤以外的其他元素或步骤的存在。元素之前的词语"一个(a)"或"一种(an)"不排除复数的这样的元素的存在。此外，单个单元可实施权利要求中记载的几种装置的功能。

Claims (14)

1.以卷-对-卷工艺形成具有导电图案(201’)的标签的方法，包括以下步骤：
提供面材料幅材(200)的第一卷(102)；
在面材料幅材的表面上形成呈对应于所述导电图案(201’)的图案的传导材料(201)；
提供背衬材料幅材(202)的第二卷(106)；
在背衬材料幅材的表面上施加胶粘剂(204)的层；
在胶粘剂的所述施加之前或之后，在背衬材料幅材中形成孔(205)；
将背衬材料幅材和面材料幅材放置在一起，使得传导材料和胶粘剂在面材料幅材和背衬材料幅材之间彼此面对，并且由此孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区域之上；
将具有导电图案的面片材料和具有胶粘剂的背衬片材料层压在一起；以及
将层压的幅材重新卷绕在第三卷(113)上。
2.如权利要求1所述的方法，其中面材料幅材(200)包括以下的至少一种：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中传导材料(201)为导电固体颗粒的形式。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中形成呈导电图案(201’)的传导材料(201)包括：
将传导材料(201)以对应于所述导电图案(201’)的图案转移至面材料幅材(200)的表面；和
将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度。
5.如权利要求4所述的方法，其中将传导材料(201)转移至面材料幅材(200)包括将作为除了导电固体颗粒之外还含有流体或胶状物质的配混物的一部分的导电颗粒直接印刷。
6.如权利要求4所述的方法，还包括在层压之前在被加热的传导材料(201)上施加压力的步骤。
7.如权利要求6所述的方法，其中压力通过压辊施加，其中压辊的表面温度低于所述特征熔化温度。
8.如权利要求1或2所述的方法，其中背衬材料幅材(202)包括以下的至少一种：纸，板，聚合物膜，织物和非织造材料。
9.如权利要求1或2所述的方法，其中胶粘剂(204)为压敏胶粘剂。
10.如权利要求1或2所述的方法，其中层压通过层压压辊(109)将具有导电图案(201’)的面材料幅材(200)和具有胶粘剂(204)的背衬材料幅材(202)压在一起而实现。
11.如权利要求1或2所述的方法，还包括将芯片(206)***到孔(205)中和将芯片导电连接至专用的接触区域的步骤。
12.如权利要求1或2所述的方法，其中导电图案(201’)形成天线。
13.以卷-对-卷工艺形成具有集成导电图案(201’)的标签的装置，包括：
用于接收面材料幅材(200)的第一卷(102)的第一输入工作站；
用于在面材料幅材的表面上形成呈对应于所述导电图案(201’)的图案的传导材料(201)的图案形成工作站；
用于接收背衬材料幅材(202)的第二卷(106)的第二输入工作站；
在背衬材料幅材(202)的表面上提供胶粘剂(204)的层的胶粘剂施加器(107)；
用于在胶粘剂的施加之前或之后，在背衬材料幅材中形成孔(205)的孔形成工作站；
将面材料幅材和背衬材料幅材层压在一起的层压压辊(109)，其中导电图案和胶粘剂被布置在面材料幅材和背衬材料幅材之间，并且其中孔被布置为置于在导电图案中形成的专用的接触区之上；和
用于将层压的幅材重新卷绕在第三卷(113)上的重新卷绕工作站(112)。
14.如权利要求13所述的装置，其中图案形成工作站包含用于将传导材料(201)以对应于所述导电图案(201’)的图案转移至面材料幅材(200)的表面的颗粒处理器(103)；和
用于将传导材料加热至超过传导材料的特征熔化温度的温度的加热器(104)。
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