CN102449642B - 便携式数据载体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便携式数据载体(10、11)的制造方法，其中，首先分别提供作为成卷货品的模件载体带(20)和至少一个基层膜(31、32、33)，芯片模件(26)以接触面(21)设在模件载体带(20)一侧地设置在模件载体带(20)上。模件载体带(20)和所述至少一个基层膜(31、32、33)从各自的卷筒(51、52、53)展开并且连续拼合。然后，持久地连接模件载体带(20)和所述至少一个基层膜(31、32、33)，使得芯片模件(26)的接触面(21)面朝外。由复合物(40)尤其可以分离出按规格ID-000(10)或Mini-UICC(11)的便携式数据载体。

Description

便携式数据载体的制造方法
本发明涉及一种尤其按规格ID-000或Mini-UICC的便携式数据载体的制造方法，以及这种便携式数据载体的制造设备。在用于移动电话的SIM卡的情况下，按ID-000规格的数据载体也称为插入式SIM卡。
为制造按小规格如按ISO7810的ID-000或Mini-UICC的便携式数据载体，通常首先制成按大规格，尤其按ISO7810的规格ID-1的数据载体。按规格ID-1的数据载体制有穿孔，使得只留下狭窄的连接片，以便能沿这些穿孔分离出较小规格的数据载体。小规格数据载体的分离大多直接由终端用户在他例如将SIM卡插入移动电话中之前进行。这种方法的优点是，为了制造小规格数据载体，可以使用传统的用于制造大数据载体的已知的专用机床。但这种方法也有缺点，即在分离出小规格数据载体后余留的大数据载体残余没有其他功能并且作为废物清除。由于高的材料消耗量，在制造便携式数据载体时形成不希望的材料成本，并与此同时产生垃圾，从当代环境保护意识的观点出发，这种垃圾应越少越好。
按ID-1规格的数据载体的制造方法是已知的，其中，提供作为成卷货品的、数据载体形式为基层膜，通常为塑料膜的不同层。这些不同的基层膜从各自的卷筒上卷放展开、拼合然后例如在使用胶粘剂和/或加热的条件下层压在一起。之后从形成的复合物分离出按规格ID-1的卡片，它们含有可分离出来的小规格数据载体。在层压形成的卡片内加工空穴，在空穴内植入芯片模件，从而基本上制成小规格数据载体。为此由卷筒提供模件载体带上的芯片模件，从模件载体带分离出芯片模件并植入空穴中，例如冲裁并机械化装入。在卡片内加工空穴以及将芯片模件植入空穴中需要多道工序并因而比较麻烦。
例如在DE 196 40 304 C2中介绍了模件载体带和设在它上面的芯片模件。在载体带的例如可由电绝缘的环氧树脂组成的那一侧布置芯片模件的接触面。在模件载体带的另一侧设置穿过载体带与所述接触面导电连接的半导体电路(芯片)。为保护芯片和导电连接，芯片逐个用浇注料包围。
例如在DE 10 2004 028 218 B4中介绍了尺寸很小的便携式数据载体的制造方法。但在这里芯片模件不是从模件载体带分离出并置入卡片的空穴内。取而代之，用注塑法进行便携式数据载体的制造，其中，注塑模的部分设在模件载体带两侧，并且芯片模件以此方式在注塑时直接集成在数据载体内。但这种方法比较昂贵。
因此本发明所要解决的技术问题是，建议一种尤其按小规格如ID-000或Mini-UICC的便携式数据载体的制造方法，这种方法允许简单、流畅和因此成本低廉地制造这种便携式数据载体。
该技术问题通过具有独立权利要求所述特征的方法和设备解决。在从属权利要求中说明本发明的扩展设计和有利的设计方案。
在按本发明的方法中，提供作为成卷货品的模件载体带和至少一个基层膜。模件载体带与基层膜在从各卷筒展开并连续拼合后这样持久连接，使得设置在模件载体带上的芯片模件的接触面朝外。因此，模件载体带本身是层状复合物的组成部分，以后从该层叠复合物分离出单个的数据载体，为此目的模件载体带和所述至少一个基层膜互相布置成，使得芯片模件的接触面不被基层膜覆盖。
这种方法实现了简单地生产便携式数据载体，因为不仅基层膜而且模件载体带均作为成卷货品提供并且持久地互相连接。由此取消将事先从模件载体带分离出的芯片模件植入基层内，并且只有少量的模件载体带遗留下来成为垃圾。此外，采用按本发明的方法还可以用高加工速度实施便携式数据载体的制造。
优选地，以这样的方式从所述复合物分离出便携式数据载体，从而构成大于每个便携式数据载体表面三分之一的接触面。尤其在小规格数据载体，例如规格是按ISO7810的ID-000或Mini-UICC时，应是这种情况。在这种小规格的数据载体中，其上布置接触面的那个表面的大部分由接触面本身构成，因此材料消耗量较少并且因而成本较低。由于较小的空间需求，这种小规格便携式数据载体尤其使用于移动式无线电通信终端设备。
有利地，将芯片模件彼此间隔一定间距地排列在模件载体带上，所述间距相应于按规格ID-000或Mini-UICC的便携式数据载体的宽度和/或长度尺寸。以此方式，使便携式数据载体在模件载体带与基层膜连接后直接彼此邻接地排列在所形成的复合物上。由此可以达到成本低廉地生产按ID-000或Mini-UICC规格的小规格数据载体，因为不仅通过充分利用模件载体带的表面，而且还通过充分利用基层膜的表面，因而产生很少量的废料，以及尤其不再需要附加的材料来制成例如按规格ID-1的、应从其中分离出小规格数据载体的较大数据载体。
按所述方法的第一种变型方案，模件载体带和所述至少一个基层膜在连接后作为复合物卷绕在卷筒上。然后在之后的过程中可以从此复合物分离出，例如冲裁出分别具有至少一个芯片模件的便携式数据载体。这种方法也称为从卷筒到卷筒的方法，以及允许具有较高加工速度。
按所述方法的第二种变型方案，从包括模件载体带和至少一个基层膜的复合物分离出便携式数据载体，使得每个便携式数据载体有至少一个芯片模件。这种在连接后不首先将复合物卷绕在卷筒上便从复合物分离出，例如冲裁出便携式数据载体的方法，也称为从卷筒到卡片的方法。
有利地，所述至少一个基层膜包括至少两个上下叠置的薄膜。直接与模件载体带连接的薄膜有留空，芯片模件从模件载体带伸出的部分置入留空中。伸出的部分可例如是芯片模件的芯片，它布置在模件载体带与基层膜连接的那一侧。通过将从模件载体带伸出的部分例如芯片置入留空中，进一步简化了模件载体带与所述至少一个基层膜的连接。
优选地，模件载体带与所述至少一个基层膜的连接借助胶粘剂完成。胶粘剂可以只分别涂抹在一个待连接的表面上，或者也可以涂抹在两个彼此碰到一起的表面上。在这里，胶粘剂可例如借助滚轮涂抹或喷洒。
模件载体带与所述至少一个基层膜的连接有利地在使用压辊的情况下完成。在模件载体带与所述至少一个基层膜展开并拼合后，它们例如在多个压辊之间导引并通过压力互相连接。在这里压辊可以附加地加热，这有助于连接。若使用可热活化的粘接系统，则该粘接系统可例如通过可加热的压辊在连接期间被活化。
按本方法第一种优选的实施形式，基层膜比模件载体带厚，其中，在模件载体带与基层膜拼合前，在模件载体带与基层膜连接的表面内加入用于容纳模件载体带的凹槽。由于基层膜在此区域内厚度减小，可以避免形成台阶，在使用比较狭窄的模件载体带以及在基层膜上又没有施加凹槽或留空时会形成这种台阶。采用这种方法获得了齐平的便携式数据载体表面。此外可有意义的是，在凹槽区域内设留空，用于容纳从模件载体带突出的部分。
按本方法第二种优选的实施形式，所述至少一个基层膜包括至少两个薄膜。其中一个薄膜基本上具有与模件载体带相同的厚度并且布置在与模件载体带邻接的平面内。另一个薄膜不仅与模件载体带而且与邻接模件载体带的薄膜平面地连接。由此同样可以避免由于比较狭窄的模件载体带的厚度而可能形成的台阶。
按本方法一项有利的设计方案，通过被加热的辊在模件载体带与其中一个薄膜彼此邻接的位置上滚动，建立模件载体带与此薄膜的连接，此薄膜基本上具有与模件载体带相同的厚度，并设在邻接于模件载体带的平面内。这个被加热的辊加热模件载体带和其中一个薄膜，并且使模件载体带和其中一个薄膜彼此融合进而互相连接。
按本方法一项有利的设计方案，所述至少一个基层膜在拼合前进行外观设计，尤其印刷。在这里考虑以后要分离出来的便携式数据载体的位置。外观设计可通过施加标志、字符、图形、颜色等进行。除例如通过移印、喷墨的印刷外，也可以考虑其他加工方法，例如激光标记。
有利地，在模件载体带与所述至少一个基层膜连接后，对从复合物分离出的便携式数据载体进行光学和/或电子的，尤其是可光学检验和/或可电子检验的私人化。通过在便携式数据载体从复合物分离出来之前进行私人化，简化了尤其用于小规格便携式数据载体的方法，因为不必逐个处理这些便携式数据载体。
按本发明用于制造小规格便携式数据载体的方法可通过一种设备实施，该设备包括用于模件载体带卷筒的安装座，以及至少一个用于至少一个基层膜卷筒的安装座。此外设备有用于使模件载体带与所述至少一个基层膜展开和拼合的装置，以及用于持久连接模件载体带与所述至少一个基层膜的装置。除此之外，设备还有用于从包括模件载体带和与之连接的基层膜的复合物分离出按规格ID-000或Mini-UICC的便携式数据载体的装置。
下面借助附图举例说明本发明。在附图中：
图1示意表示按卷筒到卷筒的方法制造便携式数据载体的设备；
图2示意表示按卷筒到卡片的方法制造便携式数据载体的设备；
图3表示模件载体带的俯视图；
图4表示与基层膜连接的模件载体带的俯视图；
图5表示按规格ID-000的便携式数据载体；
图6表示剖切由模件载体带和基层膜组成的复合物的第一种例子的横截面；以及
图7表示剖切由模件载体带和基层膜组成的复合物的第二种例子的横截面。
图1非常示意性地表示按卷筒到卷筒的方法制造由模件载体带20和基层膜组成的便携式数据载体的设备，其中，基层膜在这里由两个薄膜31、32组成，它们例如是塑料膜。在按卷筒到卷筒的方法制造复合物40时，在卷筒50、51、52上提供复合物40的各层20、31、32，并且复合物40重新卷绕在卷筒53上。
承载芯片模件26的模件载体带20从卷筒50上卷放展开。此外，从卷筒51、52上卷放展开塑料膜料幅31、32。塑料膜31有与芯片或浇注料的高度相应的厚度。此外，塑料膜31有留空35，从模件载体带20伸出的芯片置入留空35中。反之，塑料膜32设计为连续的以及没有留空。塑料膜32构成数据载体背对芯片模件26接触面的那一侧。塑料膜31、32可以事先例如被印刷。复合物40也可以在卷绕到卷筒53上之前借助印刷机57印刷。复合物40或薄膜31、32在连接前的印刷可例如通过移印进行。
各层20、31、32在压辊54、55之间拼合并且持久地互相连接。压辊54、55可以被加热，为的是例如活化借助滚轮涂敷在模件载体带20和/或薄膜31、32上的可热活化的粘接系统，或仅通过压力和加热使薄膜20、31、32互相层压在一起，其中粘接系统可以是可热活化的粘接片。形成的复合物40在这之后卷绕在卷筒53上。在这之前可以借助私人化装置58进行电子的和/或光学的私人化。然而私人化也可以在特别的机器中实施，它进一步加工卷绕在卷筒53上的复合物40。
与图1所示设备不同，图2中同样非常示意性地表示的设备设计用于按卷筒到卡片的方法制造便携式数据载体。在这里，尽管同样作为成卷货品提供模件载体带20和薄膜31、32，但在各层20、31、32连接后，在随后不进行卷绕的情况下便从复合物40分离出便携式数据载体。这种分离可例如借助轮转模切机56完成，它在复合物40传送期间通过旋转从复合物40冲裁出单个的数据载体10。同样可以例如沿传送方向在轮转模切机56前设置印刷机57和私人化装置58。
优选地，数据载体10如此从复合物40分离出来，使得几乎没有任何复合物40残余留下成为垃圾。在从卷筒到卡片的方法中，将可能残留下来的复合物40残余卷绕在卷筒上。这种残余可例如是在分离出数据载体10后多余地留下的格栅。也有可能在分离出数据载体10后仅在复合物40的边缘处余留下一个窄条，而数据载体10则沿复合物40的传送方向互相直接邻接并且无残余地分离。为了提高数据载体10在制造中进行传送的稳定性，边缘也可以在制造的最终才分离。
为了制造便携式数据载体10使用如图3所示的模件载体带20。模件载体带20可例如是指由电绝缘环氧树脂，例如FR4或PI(聚酰亚胺)制成的带。为了能在制造过程中可靠而准确地传送模件载体带20，模件载体带20具有传送孔22。与之不同或附加地，也可以在接触面21之间布置传送孔23。必要时也可以完全取消传送孔22、23，在这种情况下可以通过模件载体带20上的基准标记来保证准确的传送。模件载体带20有至少一排芯片模件26，它们有各自配属的接触面21。
在图示的模件载体带20表面上设有ISO接触面21。芯片处于模件载体带20的未在图中示出的背面上，该芯片穿过模件载体带20与接触面21导电地连接。如果芯片借助压焊丝与接触面21连接，则为了保护用浇注料将它们包围(滴胶封装)。但也可以使用所谓倒装芯片，它直接在其面朝接触面21的一侧与敷镀通孔连接。优选地，接触面21相应于要制成的小规格数据载体10的长度和/或宽度尺寸设置在模件载体带20上，从而在制造数据载体10时几乎不产生材料残余。
图4表示由模件载体带20和基层膜31组成的复合物40。在制造复合物40前已切除模件载体带20带有传送孔22的边缘。为了制造按ID-000规格的、分别长25mm的插入式SIM卡10，当使用图3所示的双排模件载体带20时，基层膜31，例如塑料膜料幅可具有50mm的宽度。因此在相应地布置接触面21时，之后待分离出的SIM卡10可以直接相互邻接地布置在复合物40上，以便特别有效地利用材料。在图4中用虚线表示按ID-000规格的SIM卡10在复合物40上的一种示例性的布置。
与之不同，所述方法也可以通过单排模件载体带和相应地比较狭窄的基层膜实施。也可以考虑使用一种较宽的基层膜，在它上面平行并列地安装多个单排或多排模件载体带。此时这些模件载体带可以间隔排列，间距相应于要制成的数据载体的尺寸，在按ID-000规格的数据载体的情况下，例如按25mm的间距布置在310mm宽的穿孔膜上。
图5表示按ID-000规格的、具有接触面21的便携式数据载体10，它例如是从图4所示的复合物40中分离出来的。因为与按ID-1规格的数据载体相比，接触面21在小规格数据载体10中相对占据数据载体表面更大的份额，所以如果向终端用户出售的只是按ID-000规格的插入式SIM卡10，便可以节约许多材料。围绕接触面示出了按Mini-UICC规格的数据载体11的轮廓，在这种情况下接触面比按ID-000规格的数据载体10所占的表面份额更大。
图6和7表示剖切薄膜复合物40的两种不同例子的横截面。画在中央的虚线表示两个彼此直接邻接，例如可由图4看到的数据载体10的边界。数据载体10的背侧由连续的薄膜32构成。在薄膜32上面设置薄膜31，它有用于容纳芯片24和围绕芯片24的浇注料25的留空35。芯片24以及通过敷镀通孔27连接的接触面21分别是其中一个芯片模件26的组成部分，此芯片模件26按上面已说明的方式排列在模件载体带20上。
由图6和7可以看出，模件载体带20比由薄膜31、32构成的基层膜更窄。通过在基层膜上安置按比例较窄的模件载体带20，形成了由模件载体带20的厚度决定的台阶。
因此在图6所示的复合物40中，在薄膜31上与模件载体带20邻接地设置薄膜33，它有与模件载体带20相同的厚度。薄膜33的宽度适配为，使它补充较窄的模件载体带33直至薄膜31、32的边缘。由此形成数据载体10齐平的表面。
在图7所示的复合物40中，薄膜31比模件载体带20厚得多。薄膜31安设模件载体带20的表面在层20、31连接前例如借助加热的压花辊引入一个凹槽，用于容纳模件载体带20。凹槽的深度与模件载体带20厚度一致，从而以此方式也获得数据载体10齐平的表面。为了容纳芯片24和浇注料25，薄膜31仍有留空35。
按本方法的一种变型方案，在拼合各层前从模件载体带20冲裁出芯片模件26。然后在薄膜31和33中按大小和位置冲孔，使得之后可将芯片模件26装入并固定在孔中。接着才将薄膜32和33安放在薄膜31上，使得薄膜31处于薄膜32与33之间以及薄膜31和33的孔这样叠置，使芯片模件26能装入并固定在各自的孔中。在这之后将芯片模件26装入并固定在各自的孔中。在这种变型方案中，薄膜31、32和33分别有相同的宽度。
按本方法的另一种变型方案，模件载体带20直接安放并固定在由至少一个基层膜31、32组成的复合物上，该基层膜有留空35用于容纳芯片24和围绕芯片24的浇注料25。在这里尽管形成台阶，但这在模件载体带20较薄的情况下是允许的。由至少一个基层膜31、32组成的复合物的总厚度与按有关标准的卡片厚度一致。在这里，模件带的厚度按有关的标准必须小于100微米。
按本方法的另一种变型方案，模件载体带20和与模件载体带20设在一个平面内的基层膜33具有彼此交替对置的凹槽和凸起。这样做的优点是，在制造时模件载体带20的凸起啮合到基层膜33的凹槽内，以及反之基层膜33的凸起啮合到模件载体带20的凹槽内，并且由此可以实现模件载体带20和基层膜33相互间按拉链原理的非常简单和有效的定位。
普遍适用的是，上述所有薄膜，例如薄膜31、32、33或模件载体带20由至少一层组成。各层由任何适用的材料制成，例如塑料，其中在多层的情况下，这些层可以由相同或由不同的材料制成。

Claims (11)

1.一种便携式数据载体(10、11)的制造方法，包括以下步骤：
-制备分别作为成卷货品的模件载体带(20)和至少一个基层膜(31、32)，其中，多个芯片模件(26)以接触面(21)设在所述模件载体带(20)一侧地设置在该模件载体带(20)上，并且
-将所述模件载体带(20)和所述至少一个基层膜(31、32)从成卷货品上卷放展开并且拼合在一起，
其特征为，所述方法还包括以下步骤：
-持久地将所述模件载体带(20)和所述至少一个基层膜(31、32)连接为复合物(40)，其中，由包括所述模件载体带(20)和所述至少一个基层膜(31、32)的复合物(40)这样分离出便携式数据载体(10、11)，使得每个便携式数据载体(10、11)具有至少一个芯片模件(26)，并且所述芯片模件(26)的接触面(21)布置在便携式数据载体(10、11)的表面上，其中，所述模件载体带(20)与所述至少一个基层膜(31、32)的连接借助胶粘剂完成，并且
所述便携式数据载体(10)的背侧由连续的第一基层膜(32)构成，
其中，在所述第一基层膜(32)上面设置第二基层膜(31)，所述第二基层膜(31)具有用于容纳芯片(24)和围绕芯片(24)的浇注料(25)的留空(35)，
其中，模件载体带(20)比由第二基层膜(31)构成的基层膜更窄，
其中，所述第二基层膜(31)明显比所述模件载体带(20)更厚，
其中，在连接所述模件载体带(20)与所述第二基层膜(31)之前，在所述第二基层膜(31)的安设有所述模件载体带(20)的表面内开设用于容纳所述模件载体带(20)的凹槽，
其中，所述凹槽的深度与所述模件载体带(20)的厚度一致，从而实现了便携式数据载体(10)齐平的表面。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，将所述芯片模件(26)彼此间隔一定间距地排列在所述模件载体带(20)上，所述间距相应于按规格ID-000(10)或Mini-UICC(11)的便携式数据载体的宽度尺寸和/或长度尺寸。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，所述模件载体带(10)和所述至少一个基层膜(31、32)在连接步骤后作为复合物(40)卷绕在卷筒(53)上，在以后的过程中，能够由所述卷筒(53)分离出分别有至少一个芯片模件(26)的便携式数据载体(10、11)。
4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，由包括所述模件载体带(20)和基层膜(31、32)的复合物(40)这样分离出便携式数据载体(10、11)，使得每个便携式数据载体(10、11)有至少一个芯片模件(26)。
5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，由所述复合物(40)这样分离出便携式数据载体(10、11)，从而构成大于每个便携式数据载体(10、11)表面三分之一的接触面(21)。
6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，分离出按规格ID-000(10)或Mini-UICC(11)的便携式数据载体。
7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，所述模件载体带(20)与所述至少一个基层膜(31、32)的连接通过使用压辊(54、55)完成。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征为，加热所述压辊(54、55)。
9.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，所述至少一个基层膜(31、32)在拼合前进行外观设计。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征为，所述至少一个基层膜(31、32)在拼合前进行印刷。
11.按照权利要求1或2所述的方法，其特征为，在所述模件载体带(20)与所述至少一个基层膜(31、32)连接的步骤后，对将由复合物(40)分离出的便携式数据载体(10、11)进行可光学检验和/或可电子检验的私人化。
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