Procedimiento y dispositivo de colocación de alta velocidad de un circuito RFID.

Un procedimiento de colocación de un circuito RFID sobre un componente eléctrico,

comprendiendo el procedimiento:

colocar un circuito RFID (38, 58, 252) sobre un componente eléctrico (42, 62, 222) ubicado sobre una banda en movimiento (40, 60, 220);

fijar el circuito RFID (38, 58, 252) a un tambor de transferencia (34, 54, 280, 480) mediante la aplicación selectiva de una fuente de vacío;

en el que el tambor de transferencia contiene la fuente de vacío que tiene al menos una boquilla (36, 56a, 56c, 284a, 284b, 284c) para recibir circuitos RFID;

girar el tambor de transferencia; y

colocar el circuito RFID del tambor de transferencia sobre el componente eléctrico (42, 62, 222) en la banda en movimiento (40, 60, 220);

en el que el giro del tambor de transferencia incluye la aceleración del tambor de transferencia desde un modo inferior sustancialmente estacionario durante la fijación hasta una velocidad periférica superior durante la colocación, de tal forma que la velocidad tangencial del circuito RFID es sustancialmente igual a la velocidad lineal de la banda en movimiento cuando el circuito RFID se coloca sobre el componente eléctrico.

Procedimiento y dispositivo de colocación de alta velocidad de un circuito RFID.

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere generalmente al conjunto de dispositivos electrónicos. Más particularmente, la presente invención se refiere al conjunto bobinas de interposición, inserciones y/o marcas de identificación por radiofrecuencia (RFID) .

2. Descripción de la técnica relacionada

Las marcas y etiquetas para la identificación por radio frecuencia (RFID) (a las que se hace referencia en conjunto en el presente documento como "dispositivos") se usan ampliamente para asociar un objeto con un código de identificación. Los dispositivos de RFID generalmente tienen una combinación de antenas y electrónica analógica y/o digital, que puede incluir por ejemplo electrónica de comunicaciones, memoria de datos, y lógica de control. Además, los dispositivos de RFID incluyen estructuras para soportar y proteger las antenas y la electrónica, y montarlas o sujetarlas a objetos. Por ejemplo, las marcas de RFID se usan en conjunción con cerraduras de seguridad en coches, para el control de acceso a edificios, y para hacer seguimiento de inventario y paquetes. Algunos ejemplos de marcas y etiquetas de RFID aparecen en las patentes de Estados Unidos Nº 6.107.920, 6.206.292, y 6.262.292.

Como se ha señalado anteriormente, los dispositivos de RFID se clasifican generalmente como etiquetas o marcas. Las etiquetas de RFID son dispositivos de RFID que se adhieren o se sujetan de otro modo directamente a objetos. Las marcas de RFID, por el contrario, se fijan a objetos por otros medios, por ejemplo mediante el uso de un elemento de sujeción de plástico, tira u otros medios de sujeción. Además, tal como se analiza posteriormente, como alternativa a marcas y etiquetas de RFID es posible montar o incorporar algunas o todas de las antenas y electrónica directamente sobre los objetos. Como se usa en este documento, el término "transpondedores" se refiere tanto a dispositivos de RFID como a combinaciones de antenas de RFID y electrónica analógica y/o digital en los que la antena y/o electrónica están montadas directamente sobre los objetos.

En muchas aplicaciones el tamaño y la forma (factor de forma) de los dispositivos de RFID, y las propiedades mecánicas, tales como la flexibilidad, son críticos. Por motivos tales como seguridad, estética, y eficacia de fabricación hay una gran tendencia hacia factores de forma más pequeños. Cuando se desean delgadez y flexibilidad, es importante evitar materiales (tales como electrónica voluminosa) y construcciones que añaden espesor o rigidez indebidos a la marca o etiqueta de RFID. Por otra parte, los dispositivos de RFID deben tener conexiones eléctricas adecuadas, soporte mecánico, y un posicionamiento apropiado de los componentes (chips, conectores de chip, antenas) . Las estructuras para estos fines pueden añadir complejidad, espesor y falta de flexibilidad a un dispositivo de RFID.

Otro factor de forma significativo, por ejemplo en marcas y etiquetas planas delgadas, es el área del dispositivo, y requisitos de rendimiento de la antena pueden afectar a esta área. Por ejemplo, en el caso de una antena de dipolo la antena normalmente debe tener una longitud física de aproximadamente la mitad de la longitud de onda de la frecuencia de funcionamiento del dispositivo de RF. Aunque la longitud de este tipo de antena puede ser corta para la frecuencia de funcionamiento de una marca de RF, puede ser incluso mayor que muchos factores de forma de dispositivo de RFID deseados.

Las marcas y etiquetas de RFID incluyen típicamente un chip de circuito integrado adjunto a una antena. Típicamente, la antena se proporciona en una banda continua y el chip de RFID se coloca con precisión sobre una antena usando máquinas de recogida y colocación disponibles en el mercado. Estas máquinas son relativamente lentas, y normalmente requieren un proceso de indexación por el que la banda de antenas se detiene durante un corto periodo de tiempo mientras el chip se coloca sobre una antena en la banda de antenas. Puesto que la separación de las antenas en la banda de antenas puede ser bastante grande, por ejemplo de 5 a 8 cm (de 2 a 3 pulgadas) , la velocidad del proceso de producción se reduce adicionalmente, ya que la banda de antenas debe desplazarse una distancia relativamente grande para que la siguiente operación de colocación tenga lugar. El equipo de recogida y colocación tiene en general la mayor velocidad de colocación cuando las ubicaciones de colocación de chips están muy cerca entre sí.

En muchas aplicaciones es deseable reducir el tamaño de la electrónica tanto como sea posible. Con el fin de interconectar chips muy pequeños con antenas en accesos de RFID, se conoce usar una estructura denominada de manera diversa "bobinas de interposición", "láminas de contacto" y "vehículos" para facilitar la fabricación del dispositivo. Las bobinas de interposición incluyen hilos conductores o terminales de contacto que están eléctricamente acoplados a los terminales de contacto de los chips para acoplar a las antenas. Estos terminales de contacto pueden usarse para proporcionar un área de contacto eléctrico eficaz mayor que un chip alineado de manera precisa para la colocación directa sin una bobina de interposición. El área más grande reduce la precisión requerida para la colocación de chips durante la fabricación sin dejar de proporcionar una conexión eléctrica eficaz. La colocación y el montaje del chip son graves limitaciones para la fabricación a gran velocidad. La técnica anterior desvela una diversidad de estructuras de lámina de contacto o bobina de interposición de RFID, que usan normalmente un sustrato flexible que llevan los terminales de contacto o los hilos de las láminas de contacto. Se desvelan dispositivos de RFID que incorporan láminas de contacto o bobinas de interposición, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos Nº 6.606.247 y en la Publicación de patente europea 1 039 543.

Aunque el uso de láminas de contacto o bobinas de interposición es una etapa adicional en el proceso de fijación de un chip de RFID a una antena, las láminas de contacto o las bobinas de interposición ofrecen una ventaja en la velocidad de transferencia a la banda de estructuras de antena. Una segunda ventaja con respecto a la bobina de interposición es un requisito reducido de la precisión de la colocación sobre la antena. Los terminales de contacto en la bobina de interposición y la antena pueden ser mucho mayores que los requeridos para la conexión de chips de RFID, lo que permite el uso de un equipo de colocación de bobinas de interposición con menores requisitos de precisión.

Las bobinas de interposición ofrecen la ventaja de que pueden fijarse a una antena sobre una banda en movimiento. Sin embargo, la velocidad de la banda y la velocidad de producción aún son bastante bajas. Parte de la dificultad surge de la diferencia de separación de las láminas de contacto o las bobinas de interposición sobre la banda vehículo, y la separación de las estructuras de antena a las que se fijarán las bobinas de interposición.

Un procedimiento de montaje de las bobinas de interposición comienza con una banda de cables de bobinas de interposición o terminales de contacto y una banda de chips de RFID. Típicamente, los chips de RFID se separan de la banda y se colocan sobre los cables de las bobinas de interposición usando técnicas de recoger y colocar ("pickplace") . El chip puede colocarse sobre los cables de las bobinas de interposición con un dispositivo montador giratorio "pick-place" para recoger chips de RFID y colocar los chips en los cables de las bobinas de interposición en una banda, formando de este modo una bobina de interposición. Como alternativa, una banda de chips puede laminarse directamente en una banda de cables de bobinas de interposición.

Como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones de la presente solicitud de patente, la expresión "circuito RFID" incluye tanto un chip, como una bobina de interposición que incorpora un chip.

A menudo el "paso" de los chips RFID sobre la banda, también denominado como la distancia centro a centro entre los elementos adyacentes, puede ser diferente del paso de los cables de las bobinas de interposición u otros componentes eléctricos sobre una banda. El paso de los chips puede ser diferente del paso de una disposición de marcas o etiquetas de RFID que se formará: (a) en la dirección longitudinal (también denominado "banda descendente") ; (b) en la dirección transversal (o "banda transversal") , o (c) en ambas direcciones. La diferencia en el paso puede deberse a, por ejemplo, el tamaño... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de colocación de un circuito RFID sobre un componente eléctrico, comprendiendo el procedimiento:

colocar un circuito RFID (38, 58, 252) sobre un componente eléctrico (42, 62, 222) ubicado sobre una banda en movimiento (40, 60, 220) ;

fijar el circuito RFID (38, 58, 252) a un tambor de transferencia (34, 54, 280, 480) mediante la aplicación selectiva de una fuente de vacío;

en el que el tambor de transferencia contiene la fuente de vacío que tiene al menos una boquilla (36, 56a, 56c, 284a, 284b, 284c) para recibir circuitos RFID;

girar el tambor de transferencia; y

colocar el circuito RFID del tambor de transferencia sobre el componente eléctrico (42, 62, 222) en la banda en movimiento (40, 60, 220) ;

en el que el giro del tambor de transferencia incluye la aceleración del tambor de transferencia desde un modo inferior sustancialmente estacionario durante la fijación hasta una velocidad periférica superior durante la colocación, de tal forma que la velocidad tangencial del circuito RFID es sustancialmente igual a la velocidad lineal de la banda en movimiento cuando el circuito RFID se coloca sobre el componente eléctrico.

2. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1,

en el que el circuito RFID comprende una bobina de interposición RFID que incluye los cables de la bobina de interposición montados en un chip RFID; y

en el que la etapa de colocación comprende colocar la bobina de interposición RFID sobre una antena ubicada sobre una banda en movimiento.

3. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en el que la etapa de colocación incluye colocar el circuito RFID sobre una antena (222) en la banda en movimiento.

4. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fijación incluye la transferencia del circuito RFID de un dispositivo de alimentación (32, 52) al tambor de transferencia.

5. Un procedimiento de colocación de un circuito RFID sobre un componente eléctrico, comprendiendo el procedimiento:

colocar un circuito RFID (252) sobre un componente eléctrico (42, 62, 222) ubicado sobre una banda en movimiento (40, 60, 220) ;

fijar el circuito RFID (252) a un tambor principal (270, 470) mediante la aplicación selectiva de una fuente de vacío;

transferir el circuito RFID del tambor principal a un tambor secundario (280, 480) ; y

colocar el circuito RFID del tambor secundario sobre el componente eléctrico (222) en la banda en movimiento (220) ;

en el que la transferencia incluye el ajuste de la velocidad periférica de al menos uno de los tambores principal y secundario de tal forma que la velocidad periférica de cada tambor sea sustancialmente igual;

en el que la colocación incluye el ajuste de la velocidad periférica del tambor secundario de tal forma que la velocidad periférica del tambor secundario es sustancialmente igual a la velocidad de la banda en movimiento; y

en el que al menos una de la transferencia y la colocación incluye el aumento de la velocidad periférica de al menos uno de los tambores principal y secundario de tal forma que la velocidad del circuito RFID aumenta desde una velocidad periférica relativamente baja durante la fijación hasta a una velocidad periférica relativamente alta durante la colocación.

6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que la transferencia incluye adicionalmente la aplicación selectiva de una fuente de vacío acoplada de forma operativa a al menos una boquilla principal (273) en una superficie circunferencial del tambor principal y al menos una boquilla secundaria (284a, 284b, 284c) en una superficie circunferencial del tambor secundario.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que la transferencia incluye la alineación de los ejes de una de las boquillas principales del tambor principal y una de las boquillas secundarias del tambor secundario.

8. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el circuito RFID incluye una bobina de intercalación RFID que incluye los cables de la bobina de interposición montados en el circuito RFID.

9. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, en el que el tambor principal está sustancialmente estacionario durante la fijación.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, en el que el tambor principal incluye una pluralidad de rebajes (274) alrededor de la superficie circunferencial para recibir los circuitos RFID.

11. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10, en el que el tambor principal incluye una fuente de vacío principal (479) para fijar temporalmente el circuito RFID al tambor principal.

12. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 11, en el que el tambor secundario incluye 10 al menos una boquilla (284a, 284b, 284c) .

13. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 5 a 12, en el que el tambor principal y el tambor secundario giran en direcciones opuestas en un plano común.