Test- und Messverfahren für RFID-Labels

Die solide Befestigung und Kontaktierung von RFID-Chips auf der jeweiligen Antenne ist eine Grundvoraussetzung für das Funktionieren eines Transponders. Das am häufigsten verwendete Fügeverfahren stellt hierbei das Kleben dar. Der RFID-Chip wird auf die Transponderantenne aufgeklebt. Durch diese Verbindung wird einerseits eine elektrische Kontaktierung sichergestellt, andererseits trägt dieser Schritt zu einer höchstmöglichen Ausbeute in der Volumenfertigung bei.

Mit einer Klebstoff-Menge von weniger als einem Milligramm pro Bauteil wird sekundenschnell in einem Thermokompressions-Verfahren eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Chip und Antenne beziehungsweise Antennensubstrat hergestellt. Insbesondere die Wahl der richtigen Prozess-Parameter für den Klebeprozess ist entscheidend für die Erfüllung aller an den RFID-Tag gestellten Anforderungen. Die neuen PVC- und PV-Werkstoffe sind beispielsweise wesentlich temperaturempfindlicher. Das hat zur Folge, dass eine Aushärtung bei sehr hohen Temperaturen schwieriger ist.

Klebstoff-Auswahl und Prozessparameter

Die Etablierung eines funktionierenden Klebeprozesses im RFID-Bereich ist äußerst komplex. Der Grund: Es sind zahlreiche variable Parameter wie Chiptyp, Substrat-Varianten, Bestückungs-Automat, Klebstoff sowie die jeweiligen Anforderungen an das spätere Produkt zu beachten. Das Ergebnis: Der Prozess geht über ein simples Plug&Play hinaus. Substrathersteller, Klebstoffhersteller und Anlagenbauer müssen Hand in Hand arbeiten, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Bei der Auswahl des geeigneten Klebstoffes sind nicht nur dessen Eigenschaften wie hohe Festigkeiten und gute Beständigkeit gegen Feuchte und Temperaturen relevant. Der Klebstoff muss auch auf den Prozess auf den automatisierten Produktionsanlagen genau abgestimmt werden.

Fertigung im Sekundentakt

Im ersten Schritt wird der Klebstoff auf die Kontaktierungsfläche der Antenne, auf die später der Chip gesetzt werden soll, aufgetragen. Die präzise und wiederholgenaue Dosierung des Klebstoffes auf das Antennensubstrat stellt bereits die erste Herausforderung dar. Dafür stehen unterschiedliche Dosierverfahren wie Zeit-Druck-Steuerung, Schablonendruck oder Jetten je nach Maschinentyp und Kundenanforderung zur Verfügung. Typische Dosiermengen liegen im Bereich 0,1 Milligramm pro Bauteil. Um eine funktionierende Verklebung zu gewährleisten, sollte keinesfalls zu wenig dosiert, im Kundeninteresse aber auch unnötig hohe Dosiermengen vermieden werden.

Über die weiteren Prozessschritte wie beispielsweise die Platzierungen der RFID-Chips, Überprüfung von Klebverbindungen und Qualitätssicherungen lesen Sie in der Septemberausgabe von "RFID im Blick".

Text: RFID im Blick
Bild: DELO Industrie Klebstoffe GmbH & Co. KGaA