CN102470688A - 用于制造复合膜的嵌体的方法和装置以及具有嵌体的复合膜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于制造复合膜的嵌体的一种方法和一种装置以及一种复合膜，所述嵌体尤其用于继续处理成例如智能卡，其中其上设置有多个且相互对应的电子部件（17，18）的载体膜（12）被输送给图像检测装置（23），通过该图像检测装置检测作为应用（16）的电子部件（17，18）的位置，其中敷设在该载体膜（12）上的激光敏感的补偿膜（14）首先被输送给激光切割装置（27），其中通过该图像检测装置（23）所检测的、关于相应电子部件（17，18）在该载体膜（12）上位置的数据被传输至该激光切割装置（27），并且该激光切割装置（27）被控制用于制造空隙（28），该空隙与电子部件（17，18）的相应位置相匹配，其中其上引入有空隙（28）的补偿膜（14）和载体膜（12）在组合站（34）中被组合，并且配合精密地相互对准地被固定成嵌体（36），其中利用激光切割装置（27）来制造空隙（28），利用另一激光切割装置或利用标记装置（30）为每个应用（16）或一组应用（16）根据相应检测的、电子部件（17，18）在载体膜（12）上的位置而将控制标志（32）敷设到补偿膜（14）上。

Description

用于制造复合膜的嵌体的方法和装置以及具有嵌体的复合膜

技术领域

本发明涉及用于制造复合膜的嵌体的一种方法和一种装置，该嵌体尤其是用于继续处理成为诸如智能卡形式的数值文档或安全文档的嵌体，以及本发明涉及一种具有嵌体的复合膜。

背景技术

在制造智能卡时，电子部件通常被敷设到载体膜上。这些电子部件大多是半导体芯片以及所属的天线线圈。

从现有技术中也已知预层压的内层，即所谓的预压层制品，其中电子部件已被层压到复合膜中，并且然后将该半成品与其余的膜一起并合成卡。此外，除了单个的半导体芯片，也可以把由有源部件和无源部件组成的整个模块敷设/装配到载体膜上。该载体膜包括线圈、电容器、如显示器的显示元件、电池以及自然还有具有微处理器和/或存储器的集成电路（IC）。

其上敷设有电子部件或模块的该载体膜与其他膜一起被组合并且层压为卡体。对此通常需要对由电子部件、尤其是半导体芯片产生的高度差利用相应的补偿膜来进行补偿，其中在该补偿膜中引入空隙以容纳半导体芯片。迄今对于工业流程来说需要用关于半导体芯片的位置和大小的相对大的公差来加工这种补偿膜中的空隙，以实现自动的继续处理。所装配的载体膜和补偿膜一起构成了嵌体。在补偿膜的表面上需要有控制标志，该控制标志与具有电子部件的载体膜以及与切口是配合精密的，以能够精确制造由具有电子部件的载体膜和补偿膜组成的嵌体，以与其他的膜一起继续处理为卡体或数值文档或安全文档。

从现有技术中已知的是，在例如打印有控制标志的补偿膜卷筒中冲压出空隙，并将这些空隙与容纳的载体膜一起配合精密地相组合。由于在加工具有电子部件或模块的载体膜时的公差，该公差不仅被看到出现于相对于载体膜的X和Y方向上的偏差位置，而且还被看到出现于在膜表面中的旋转位置或倾斜位置，所以例如在制造智能卡时可能发生补偿膜的切口没有与载体膜上的部件配合精密地定位，而是部分地重叠在电子部件上。由此，由于在利用其他膜或层来层压嵌体时的过度机械载荷而可能导致一个或多个部件的损坏。另外需要利用较多单独工序的复杂制造，亦即在一个单独的工序中打印控制标志，冲压空隙，并且在另一单独的工序中配合精密地把补偿膜与载体膜以及其上敷设的电子部件或模块相固定。

发明内容

从而本发明所基于的任务是，提出用于为复合膜制造由装配有电子部件或模块的载体膜和相应固定的补偿膜构成的嵌体的一种方法和一种装置，以及一种具有这种嵌体的复合膜，其中提高了在补偿膜的空隙与载体膜之间的配合精密度，以及同时精确地关于作为应用（Nutzen）的至少一个电子部件或者关于一组应用敷设控制标志以用于继续处理。

根据本发明，该任务通过根据权利要求1的特征的、用于制造复合膜的嵌体的一种方法而解决，所述嵌体尤其用于继续处理成数值文档或安全文档。其他有利的构型和改进在其他权利要求中说明。

通过本发明的方法，能够把从现有技术中已知的三个单独的工序综合为相继的工作步骤，使得在经过全部处理步骤之后补偿膜与载体膜配合精密地设置作为嵌体，其中尤其实现了半导体芯片与空隙的精密度以及控制标志与空隙的精密度以用于嵌体的继续处理。通过检测相应电子部件、尤其是半导体芯片在载体膜上的位置，以及通过把所检测的数据转发到用于制造空隙的激光切割装置，能够在引入相应的空隙时对其中要引入的电子部件的位置的公差加以考虑，并相应地把空隙与电子部件的位置和方位相匹配。此外所检测的数据还被用于相应电子部件的定位，同时用于将控制标识敷设到补偿膜上，使得对于每个应用或一组应用根据所检测的电子部件在载体膜上的位置而将控制标志敷设到该补偿膜上。从而保证了根据实际所检测的、与电子部件的位置有关的数据来把空隙以及控制标志引入到补偿膜中或补偿膜上，由此制造了具有高精度空隙的补偿位置或高精度的嵌体，该嵌体通过精确地引入一个或多个控制标志而使得能够进行可靠的继续处理。已经敷设的控制标志于是具有的其他优点是，实现或简化了之后的自动的继续处理步骤，例如与其他膜组合成复合膜。

根据该方法的一个有利的构型，在配合精密地组合补偿膜和载体膜之前，针对每个应用或每组应用来敷设控制标志。由此可以同时随着空隙的制造将控制标识敷设到补偿膜上。替代地，这也可以直接在引入空隙之前或之后来进行，其中在组合补偿膜和载体膜之前敷设控制标志所具有的优点是，如引入空隙那样在相同的轨道应力下实现控制标志，由此实现了特别精确的引入。

根据该方法的一个优选的构型，为了在补偿膜中引入空隙以高的功率驱动激光切割装置，并使用同一激光切割装置来制造控制标志，其中该激光切割装置优选以低的功率来驱动。由此能够进行该补偿膜的黑化。该方法所具有的优点是，仅需要一个激光切割装置来在补偿膜中引入或敷设空隙和控制标志。

该方法的一个替代构型规定，在组合补偿膜和载体膜之前以高的功率驱动该激光切割装置以制造空隙，并控制另一激光切割装置或标记装置来制造控制标志。在该方法中，冲压和控制标志分开地依次被制造。这种设置实现了特别高的轨道速度，并从而实现了特别高的用于制造嵌体的处理速度。

根据该方法的一个替代构型，在制造嵌体之后，通过另一激光切割装置或标记装置针对每个应用或每组应用将控制标志敷设到补偿膜上。该设置同样实现了高的处理速度，因为空隙通过一个单独的激光切割装置来引入，并且控制标志通过一个与其分开的激光切割装置或标记装置来引入。

在补偿膜中至少对应于每个应用引入空隙之后，在组合站中把补偿膜和具有电子部件的载体膜配合精密地组合为嵌体，其中优选地在组合站中把载体膜和补偿膜配合精密地相互固定在一起。由此保证了，空隙相对于应用或电子部件的一次性精确对准的定位被保持，使得在继续处理时由于这种精确的定位而避免了膜的相对移动。优选地通过半冷连接、例如超声焊接或摩擦焊接来进行固定。半冷连接也可以通过加热载体膜和补偿膜来进行，例如超声焊接或摩擦焊接或者也通过热加载体膜和补偿膜来进行，使得载体膜和补偿膜被相互粘合或焊接。这种固定可以点状、虚线状或线状地来构造，并且绝不是全平面进行的。

此外载体膜和补偿膜优选地通过施加拉应力来传输。由此能够实现优选作为卷筒件（Rollenware）提供的补偿膜和载体膜的受控且均匀地输送。

根据本发明的另一优选的构型，补偿膜和载体膜以1米/分钟至20米/分钟、优选5米/分钟至15米/分钟的处理速度被组合。由于立即处理所检测的关于相应电子部件的位置的数据并且立即将控制引入到补偿膜中以及采用所检测的数据来敷设控制标志，可以实现这种高的处理速度。

该载体膜以及补偿膜优选地作为卷筒件来提供。替代地，也可以采用印张（Bogen）来制造嵌体，或者也可以采用印张-卷筒组合。

在通过补偿膜和载体膜制造嵌体以及在补偿膜上敷设控制标志之后，嵌体被切割为印张规格，使得嵌体的各个印张被提供用于继续处理。这些印张可以优选地被堆叠。替代地也可以在嵌体制造后面连接其他的用于继续处理印张的处理线路。

此外优选地在载体膜上设置多重应用。例如可以设置十二或二十四重应用。在这种情况下，为这种多重应用或一组应用敷设一个控制标志也可以是足够的。

此外优选地由每个应用检测在轨道传输方向以及垂直于轨道传输方向、也即X和Y方向的坐标，并将其转发到数据处理装置，从而基于此来制备用于制造空隙和控制标志的数据。在此，载体膜以及补偿膜优选地沿着相互协调的轨道输送装置而被输送，使得能够精确地引入空隙以及敷设控制标志。

本发明所基于的任务另外还通过用于制造复合膜的一种方法而得到解决，其中在根据权利要求1至12之一制造的嵌体的一个或两个外侧上敷设至少一个膜或一个层。由此该复合膜可以被预处理，以继续处理成数值文档或安全文档。同样替代地可以规定，通过敷设至少一个膜或层而将复合膜直接作为数值文档或安全文档来完成。例如该数值文档或安全文档可以是纸币。在例如棉花、塑料或由纤维组成的层或诸如此类的纸币材料的第一层上，敷设根据本发明制造的嵌体。接着在该嵌体的相反的侧面上、也即在补偿膜上敷设至少一个覆盖层，并且纸币以层压方法被制造，以及嵌体被层压进来。同样也可以考虑，对配备有覆盖膜的嵌体进行层压，并例如借助粘合剂而敷设到纸币上。同样该复合膜可以是银行卡、例如操作许可证的准入证，或者例如驾照、身份证、电子健康卡的身份文档，或诸如此类，其与应用情况相应匹配地利用具有相同或不同厚度和/或材料的一个或多个膜或层来构造。

本发明所基于的任务此外还通过根据权利要求14的特征所述的用于制造嵌体的装置而得到解决。该装置包括传送带装置用于其上存在电子部件的载体膜以及补偿膜。此外还设置有图像检测装置来检测作为应用的电子部件在载体膜上的位置。此外还给补偿膜分配了至少一个激光切割装置，以引入空隙。此外还设置有数据处理设备，其接收图像检测装置所检测的数据，并且相应地针对激光切割装置来进行制备并输出以进行控制，以便在补偿膜中引入空隙。如果该装置具有仅一个激光切割装置，该激光切割装置在补偿膜与载体膜相组合之前分配给该补偿膜，则数据检测装置将相应检测的数据制备为使得激光切割装置一方面被控制用于引入空隙，并且另一方面被控制用于通过控制标志来标记补偿膜。如果除了用于制造空隙的激光切割装置之外还设置另一激光切割装置或标记装置，那么该一个装置或另一附加的装置被相应控制以对补偿膜进行标记。

根据本发明的另一有利的构型，组合站包含轨道传输装置以配合精密地定位载体膜和补偿膜，并接着固定载体膜和补偿膜。

所述装置的另一有利的构型规定，标记装置作为激光标记装置、作为数字打印装置或者喷墨打印装置来构造。

本发明的任务此外还通过一种复合膜而得到解决，其中根据权利要求1至12之一所制造的嵌体在一个或两个外侧上配备有一个或多个膜或层。这些组合的层例如可以通过涂覆、粘合或固定而相互连接。该复合膜然后不仅可以设置用于继续处理为数值文档或安全文档，其中该复合膜最后被一起层压成非破坏性可分解的块。替代地，该复合膜也可以不用紧接着的层压而被设置为数值文档或安全文档形式的最终产品。该复合膜可以在组合之前或组合期间包含个性化信息。同样，层压的块也可以包含个性化信息，例如通过对膜的激光处理。

附图说明

本发明以及其他有利的实施方式和其改进在下文中借助在附图中所示的示例来详细描述和解释。从该描述和附图中可知悉的特征可以单独地或多个以任意的组合根据本发明来应用。

图1示出了根据本发明的用于制造嵌体的装置的透视图，以及

图2示出了图1的装置的替代实施方式的透视图。

具体实施方式

在图1中透视示出了根据本发明的用于制造嵌体36的装置11，所述嵌体尤其用于继续处理成数值文档或安全文档、例如智能卡。该装置11包含未详细示出的用于载体膜12的传输装置以及部分通过转向辊示出的用于补偿膜14的传输装置。该载体膜12例如由热塑性可处理的例如聚烯烃（聚乙烯，聚丙烯）、聚酯、聚碳酸酯（PC）、聚氯乙烯、聚苯乙烯的聚合物和例如丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）的混合物（混合聚合物，共聚物）以及其他有关已知的、用于制造智能卡的材料组成，尤其由聚碳酸酯（PC）或改性PC组成。在该载体膜12上敷设有多个应用16，这些应用例如组成作为多重应用的一组应用16。该应用16包括电子部件17、18，并例如由半导体芯片17和所属的天线线圈18构成。

该补偿膜14优选未打印地被提供，并由针对载体膜（12）所提到的热塑性材料、尤其由聚碳酸酯（PC）构成。该补偿膜14优选地构造为激光敏感的。不仅该载体膜12、而且该补偿膜14优选地作为卷筒件在每一个卷筒20、21上提供。替代地，该载体膜12和/或补偿膜14也可以作为印张来提供，或由印张和卷筒的组合来提供。

该载体膜12传输经过图像检测装置23，其中优选在其位置和取向方面数字检测每个半导体芯片17。在该图像检测装置23中所检测的数据被转发到数据处理装置25，并在那里被处理。与该图像检测装置23平行地或连接在该图像检测装置后面地，通过激光切割装置27在补偿膜14中引入空隙。在此通过该图像检测装置23所检测的数据以及通过该数据处理装置25所制备的数据被使用，从而该激光切割装置27对应于相应半导体芯片17的位置和取向引入所属的空隙28。与激光切割装置27相邻地设置有另一激光切割装置或标记装置30，该另一激光切割装置或标记装置30将控制标志32敷设到该补偿膜14上。该激光切割装置或标记装置30又通过数据处理装置25而被提供有由相应半导体芯片17的图像检测装置23所检测的数据，并且被相应地控制。在此可以规定给每个空隙28分配一个控制标志32。此外还可以规定给多重应用或一组应用16仅分配一个控制标志32，或者给一组应用内预定数量的应用分配一个或多个控制标志32。该激光切割装置在此可以如此来控制，即使得激光敏感的补偿膜14被黑化。如果采用标记装置30，则可以设置数字打印、喷墨打印或诸如此类。

除了把激光切割装置或标记装置30与激光切割装置27相邻设置之外，也可以仅设置一个激光切割装置27，该激光切割装置27不仅引入空隙28，而且还敷设控制标记32。

借助所检测的半导体芯片17的数据来直接控制激光切割装置27以引入空隙28使得能够在引入该空隙28时也考虑半导体芯片17的位置和取向上的偏差。由此，在之后在组合站34中组合补偿膜14和载体膜12时在制造由该载体膜12和补偿膜14构成的嵌体36时实现了半导体芯片与空隙的精密度。此外，通过直接控制激光切割装置27或标记装置30来敷设控制标志32，该控制标识32又精确地相对于空隙28并且尤其是精确地相对于半导体芯片17被安装，使得实现了控制标志与半导体芯片的精密度或控制标志与空隙的精密度以用于继续处理。

在组合站34中，载体膜12和补偿膜14配合精确地被彼此结合，其中优选地设置有未详细示出的膜轨道控制装置，以实现载体膜与补偿膜的精密度。

连接在该传输站34之后地设置有固定站38，该固定站将该补偿膜14和载体膜12以配合精密的设置相互固定。在此优选地设置有借助超声的半冷焊接或摩擦焊接，或者也可以设置对载体膜12和补偿膜14的加热。接着该嵌体36被输送给印张切割站41，在该印张切割站中由嵌体36组成的各个印张42被切割。优选地，这些印张被集中在一个堆叠43中。

在图2中示出了图1的装置11的替代构型，其中该构型与图1不同的是，在补偿膜14与载体膜12固定成嵌体36之后，标记装置30把控制标志32敷设到该补偿膜14上。其余适用相同的优点以及在图1中所述的实施变型。

通过根据图1或图2的方法制造的嵌体36可以通过层压或贴上由相同或不同材料和/或层厚度构成的一个或多个膜或一个或多个材料层而被继续处理成一个复合膜。在替代的第一实施方式中，该复合膜可以又作为中间产品用于制造数值文档或安全文档。例如该复合膜可以被插入或集成在卡体中以制造智能卡。替代地可以规定，通过将一个或多个层贴到或层压到嵌体上来提供复合膜，该复合膜是数值文档或安全文档本身或最终产品。该复合膜可以作为例如驾照或诸如此类的进入证明、身份文档来构造。概念“复合膜”在此不应如下有局限地理解，即所述膜仅仅被设置由塑料构成。而是应将其理解为这样一种层构造，该层构造包括根据在图1或图2中所述方法所制造的嵌体36，在该嵌体上在一侧或两侧可以敷设由也与塑料材料不同的不同材料构成的一个或多个层。例如也可以设置不同的材料或材料混合物和/或材料厚度，以构造数值文档或安全文档。

Claims (17)

1.一种用于制造复合膜的嵌体（36）、尤其是用于继续处理成数值文档或安全文档的嵌体的方法，

-其中其上设置有多个且相互对应的电子部件（17，18）的载体膜（12）被输送给图像检测装置（23），通过该图像检测装置至少检测作为应用（16）的电子部件（17，18）的位置，

-其中敷设在该载体膜（12）上的激光敏感的补偿膜（14）首先被输送给激光切割装置（27），

-其中通过该图像检测装置（23）所检测的、关于相应电子部件（17，18）在该载体膜（12）上位置的数据被传输至该激光切割装置（27），并且该激光切割装置（27）被控制用于制造空隙（28），该空隙与电子部件（17，18）的相应位置相匹配，

-其中其上引入有空隙（28）的补偿膜（14）和载体膜（12）在组合站（34）中被组合，并且配合精密地相互对准地被固定成嵌体（36），其特征在于

-利用激光切割装置（27）来制造空隙（28），利用另一激光切割装置或利用标记装置（30）为每个应用（16）或一组应用（16）根据相应检测的、电子部件（17，18）在载体膜（12）上的位置而将控制标志（32）敷设到补偿膜（14）上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在配合精密地组合补偿膜（14）和载体膜（12）之前，针对每个应用（16）或每组应用（16）来敷设控制标志（32）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在配合精密地组合补偿膜（14）和载体膜（12）之前，激光切割装置（27）被驱动来以高的功率制造空隙（28），并且同一激光切割装置（27）被驱动来以低的功率制造控制标志（32）。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在配合精密地组合补偿膜（14）和载体膜（12）之前，激光切割装置（27）被驱动来以高的功率制造空隙（28），并且另一激光切割装置或标记装置（30）被控制来制造控制标志（32），该另一激光切割装置或标记装置优选地连接在用于制造空隙（28）的激光切割装置（27）后面。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在制造嵌体（36）之后，通过所述另一激光切割装置或标记装置（30）针对每个应用（16）或每组应用（16）将控制标志（32）敷设到补偿膜（14）上。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，载体膜（12）和补偿膜（14）在组合站（34）中组合时被固定成嵌体（36），尤其是通过载体膜（12）和补偿膜（14）的加热来固定成嵌体（36）。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，载体膜（12）和补偿膜（14）通过施加拉应力而被传输。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，载体膜（12）和补偿膜（14）以从1至20米/分钟的处理速度被组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，载体膜（12）和优选未打印的补偿膜（14）作为卷筒件或作为印张来提供。

10.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所制造的嵌体（36）被切割为印张。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为电子部件（17，18）设置有半导体芯片（17）和天线线圈（18），并且优选地作为多重应用、尤其作为24重应用敷设到载体膜（12）上的半导体芯片（17）成行并成列地相互对准。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在多重应用内由每个半导体芯片（17）检测坐标（x1,y2;x2,y2;...;xn,yn）。

13.一种用于制造复合膜的方法，所述复合膜尤其作为数值文档或安全文档或者用于继续处理成数值文档或安全文档，其特征在于，将至少一个膜或一个层敷设到根据权利要求1至12之一所制造的嵌体（36）的一个或两个外侧上。

14.一种用于根据权利要求1至12所述的方法来制造嵌体（36）、尤其是用于继续处理成数值文档或安全文档的嵌体（36）的装置，具有第一传送带装置以传输其上定位有电子部件（17，18）的载体膜（12），具有另一传送带装置以传输激光敏感的补偿膜（14），具有至少一个分配给载体材料（12）的、检测半导体芯片在载体膜上的位置的图像检测装置（23），具有设置用于在补偿膜（14）中引入空隙（28）的激光切割装置（27），其中图像检测装置（23）和激光切割装置（27）分别设置在用于由载体膜（12）和补偿膜（14）制造嵌体（36）的组合站（34）前面，并且具有数据处理装置（25），该数据处理装置继续处理由图像检测装置（23）所检测的相应半导体芯片（17）的所确定位置的数据以制造补偿膜（14）中的配合精密的空隙（28）并且将所述数据输出到激光切割装置（27）以引入空隙（28），其特征在于，用于制造空隙（28）的激光切割装置（27）、用于在补偿膜（14）上制造控制标志（32）的另一激光切割装置或标记装置（30）能根据所检测的相应半导体芯片（17）的位置而被控制用于引入空隙（28）以及控制标志（32）。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在组合站（24）中包含轨道传输装置，以配合精密地把补偿膜（14）的空隙（28）定位或固定到载体膜（12）的相应半导体芯片（17）上，并优选地利用固定装置把相互配合精密地对准的载体膜（12）和补偿膜（14）至少点状地相互固定。

16.根据权利要求14或15所述的装置，其特征在于，标记装置（30）作为激光标记装置或打印装置、尤其作为喷墨打印装置来构造。

17.一种复合膜，尤其是作为数值文档或安全文档或者用于继续处理成数值文档或安全文档的复合膜，其特征在于，根据权利要求1至12之一所制造的嵌体（36）在一个或两个外侧上具有一个或多个膜或层。

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