DE10054873A1 - Kontaktlose Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Chipkarte - Google Patents
Kontaktlose Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer solchen ChipkarteInfo
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Abstract
Bei dieser Erfindung geht es um eine wirtschaftliche und qualitativ gute Serienfertigung von kontaktlosen Chipkarten, Schlüsselformen, Vorlaminaten, wobei unverpackte Chips auf der Trägerfolie mit der aufgebrachten Spule verbunden sind und durch entsprechendes Vergießen (Einbetten) geschützt werden. Um den auf einer Trägerfolie (2) angeordneten Chip (3) einer Chipkarte sowohl bereits bei der Herstellung der Chipkarte als auch in der fertigen Chipkarte vor Beschädigung durch Biegen der Trägerfolie (2) bzw. der Chipkarte zu schützen, ist in einem vorgebbaren Abstand zumindest teilweise um den Chip (3) herum auf der Trägerfolie (2) ein Damm (4) aufgebracht. Das zwischen dem Damm (4) und dem Chip (3) gebildete Becken (5) wird mit einer aushärtbaren Vergußmasse (10) gefüllt. Wegen des Dammes (4) und der ausgehärteten Vergußmasse (10) ist der Chip (3) vor Beschädigung durch Verbiegen seiner Trägerfolie geschützt. Eine Schicht (11) mit einer Aussparung (12) für den Chip (3), den Damm (4) und die Vergußmasse (10) wird mit der Trägerfolie (2) verschweißt oder verbacken und ergibt ein ebenes Vorlaminat.
Description
Die Erfindung betrifft ein eine kontaktlose Chipkarte, deren
Chip auf einer Trägerfolie mit einer aufgebrachten Spule ver
bunden ist.
Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zur Herstellung
einer kontaktlosen Chipkarte, deren Chip auf einer Trägerfolie
mit einer aufgebrachten Spule verbunden ist.
Scheckkarten, Kreditkarten, Telefonkarten, Versicherungskarten
und Ausweiskarten, um nur einige Beispiele einer Vielzahl ma
schinenlesbarer Karten zu nennen, sind als kontaktlose Chip
karten ausgeführt, die aus mehreren Folienschichten aufgebaut
sind. Auf einer Schicht (Trägerfolie mit aufgebrachter Spule)
ist ein Chip - eine hochintegrierte elektronische Schaltungs
anordnung - angeordnet.
Eine Chipkarte ist aus mehreren übereinanderliegenden mitein
ander verschweißten oder verbackenen Folien aufgebaut. Auf ei
ner Trägerfolie mit aufgebrachter Spule ist der Chip angeord
net. Die Folien werden von Bandrollen abgerollt und am Fließ
band mittels mehrerer Maschinen weiterverarbeitet, so dass am
Ende des Fließbandes das fertige Endprodukt - die kontaktlose
Chipkarte - zum Versand bereit gestellt wird. Der Fertigungs
ablauf kann auch in Bogenform anstelle Bandrollen erfolgen.
Bei der Verarbeitung der Folien in den einzelnen Maschinen
werden die Folien nicht überall eben sondern auch gebogen oder
gekrümmt durch die Maschinen geführt. Weil die Folien biegsam
sind, werden sie dadurch nicht beschädigt, jedoch besteht die
Gefahr, daß der Chip und seine Anschlüsse beim Biegen seiner
Trägerfolie beschädigt werden. Eine Chipkarte mit einem be
reits beim Herstellungsprozeß beschädigten Chip ist unbrauch
bare Ausschußware und muss als Sondermüll entsorgt werden.
Doch auch beim Tragen der Chipkarte - sei es lose oder in der
Geldbörse - in einer Hosentasche, insbesondere in der Gesäßta
sche, besteht die Gefahr, daß die Chipkarte verbogen und der
Chip dadurch beschädigt wird.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstel
lung einer kontaktlosen Chipkarte sowie eine Chipkarte so zu
gestalten, daß der Chip im Wafer-Zustand auf die Trägerfolie
aufgesetzt und mit der Spule verbunden wird und nun weitesge
hend vor Beschädigung, insbesondere durch Biegen der Chipkar
te, sowie gegen partiellen Druck auf den Chip, geschützt ist.
Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe bei der Herstellung einer
Chipkarte, deren Chip auf einer Trägerfolie befestigt ist, da
durch gelöst, daß in einem vorgebbaren Abstand, ganz oder zu
mindest teilweise um den Chip herum auf der Trägerfolie ein
Damm aufgebracht wird und daß der ein Becken bildende Raum
zwischen dem Damm und dem Chip mit einer Vergußmasse aufge
füllt wird.
Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe bei einer Chipkarte, de
ren Chip auf einer Trägerfolie befestigt ist, dadurch gelöst,
daß ganz oder zumindest teilweise ein Damm beabstandet um den
Chip herum angeordnet ist und daß der ein Becken bildende Raum
zwischen dem Damm und dem Chip mit einer Vergußmasse ausge
füllt ist.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der erfindungsgemäßen
Chipkarte wird in einem ersten Verfahrensschritt zumindest
teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem vorgebbaren Ab
stand ein Damm um den Chip gelegt, der mindestens so hoch ist,
wie der Chip von seiner Trägerfolie absteht. Zum Auftragen des
Damms wird eine zähflüssige aushärtbare Masse mittels der Do
siernadel einer ersten Spritzvorrichtung in vorgebbarer Dosie
rung auf die Trägerfolie gespritzt.
Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt eine
dünnflüssige Vergußmasse mittels der Dosiernadel einer zweiten
Spritz-vorrichtung in den ein Becken bildenden Raum zwischen
dem Chip und dem Damm in vorgebbarer Dosierung gespritzt, bis
das Becken vollständig mit der Vergußmasse gefüllt ist.
Bei einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand
zwischen dem Rand des Chips und dem Damm, also die Becken
breite, so gewählt, daß beim Einspritzen der Vergußmasse in
das Becken ein Sog zwischen Trägerfolie und Chip entsteht.
Vorzugsweise gewährleistet durch eine L-Bewegung der Dosierna
del entlang der Chip-Kante. Dadurch ist ein "underfilling" ge
währleistet, auf das nun direkt durch Hochnehmen der Dosierna
del über den Chip das Becken vollständig mit der Vergußmasse
aufgefüllt wird, wobei die Oberseite des Chips auch abgedeckt
wird.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Chipkarte sieht vor, den Chip auf
der Oberseite nicht mit der Vergußmasse zu überdecken.
Für die Vergußmasse ist ein lichtaktivierbarer Epoxidharzkleb
stoff geeignet, der durch Bestrahlung mit UV-Licht aushärtbar
ist (vorteilhaft über Lichtleiter zugeführt). Die Vergußmasse
für den Wall und das Verfüllen haben nur unterschiedliche Vis
kositäten, so dass nach der UV-Bestrahlung eine gemeinsame
Schutzschicht den Chip umschließt, so dass bei den folgenden
Herstellungsschritten der Chip nicht durch Biegen oder Drücken
beschädigt werden kann.
Um die Erhöhung des aufgesetzten Chips auf die Trägerfolie
auszugleichen, wird eine Schicht mit einer Aussparung für den
vergossenen Chip auf die Trägerfolie gebracht und mit ihr ver
schweißt oder verbacken. Dabei können auch weitere Folien zum
Beispiel in bedruckter Form hinzukommen, so dass sowohl Vorla
minate als auch der komplette Aufbau eines Ausweises entsteht.
Wesentlicher Vorteil dieser Erfindung ist, daß ein Fertigungs
ablauf von kontaktlosen Ausweisen oder Schlüsselanhängern er
reicht wird, bei denen der Chip im Wafer-Zustand eingebaut
wird und danach über Vergußmasse geschützt wird, wobei eine
wirtschaftliche Fertigung ohne Zusatzteile in Rollen- oder Bo
genformat möglich wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße kon
taktlose Chipkarte werden nun anhand der Figuren näher be
schrieben und erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Trägerfolienbandes bzw.
-bogens mit mehreren Chips,
Fig. 2 eine Trägerfolie mit einem Chip und einem den Chip
umgebenden Damm in Draufsicht,
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Trägerfolie mit dem Chip
und dem Damm,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Trägerfolie mit dem
Chip, mit dem Damm und mit dem mit der Vergußmasse
aufgefüllten Becken,
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Trägerfolie mit dem
Chip, mit dem Damm und dem mit der Vergußmasse
aufgefüllten Becken sowie durch eine darüber angeordnete
Schicht,
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Vorlaminat einer Chip
karte.
In der Fig. 1 ist ein Trägerfolienband 1 in Draufsicht ge
zeigt, auf dem mehrere Chipkarten 2 mit je einem Chip 3 einge
arbeitet sind. Das Trägerfolienband 1 durchläuft mehrere Ma
schinen, in denen es weiter verarbeitet wird.
In Fig. 2 ist die Trägerfolie 2 einer Chipkarte mit einem
Chip 3 in Draufsicht gezeigt. Um den Chip 3 herum ist der
kreisförmige oder quadratische Damm 4 beabstandet angeordnet,
so dass zwischen dem Rand des Chips 3 und dem Damm 4 ein frei
er ein Becken 5 bildender Zwischenraum gebildet wird.
In der Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Trägerfolie 2 mit
dem Damm 4, dem Chip 3 und dem Becken 5 abgebildet. Der Damm 4
wird mittels der Dosiernadel 7 einer ersten Spritzvorrichtung
6 auf die Trägerfolie 2 aufgespritzt. Die Spritzvorrichtung 6
wird zum Aufspritzen des Dammes 4 um den Chip 3 geführt. Der
Damm 4 wird mindestens so hoch auf die Trägerfolie 2 aufge
bracht, wie der Chip 3 von der Trägerfolie 2 übersteht. Bei
den in der Fig. 3 gezeigten Ausführungs-beispiel ist der
Damm 4 etwas höher gewählt.
In der Fig. 4 ist der gleiche Querschnitt wie in Fig. 3 zu
sehen, jedoch ist das Becken 5 mit der Vergußmasse 10 aufge
füllt, die, wie in Fig. 3 angedeutet ist, mittels der Dosier
nadel 9 einer zweiten Spritzvorrichtung in das Becken 5 ge
spritzt wird. Die zweite Spritzvorrichtung 8 spritzt eine
dünnflüssige Vergußmasse zum "underfilling" zwischen der Trä
gerfolie und dem Chip in einer L- oder U-förmigen Dosierstrec
ke entlang der Chipkante sowie nach dem Hochfahren über das
Niveau des Chips 3 zum Auffüllen des Beckens 5.
Wie bereits erwähnt ist es vorteilhaft, den Abstand zwischen
dem Chip 3 und dem Damm 4 - also die Breite des Beckens 5 - so
zu wählen, daß beim Auffüllen des Beckens 5 mit der Verguß
masse ein Sog entsteht, so dass das Becken 5 voll-ständig mit
der Vergußmasse 10 aufgefüllt wird.
Die Vergußmasse 10 kann auch über den Chip 3 gegossen werden,
so dass der Chip 3 vollständig in der Vergußmasse 10 vergos
sen ist.
In der Fig. 5 ist der dritte Verfahrensschritt des erfin
dungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Um den Damm herum ist eine ebenfalls im Querschnitt gezeigte
Folie 11 angeordnet. Diese Folie 11 wird auf die Trägerfolie 2
gedrückt und mit ihr verschweißt oder verbacken.
In Fig. 6 ist das Vorlaminat einer fertigen Chipkarte im
Querschnitt gezeigt. Auf die Folie 11 und auf die Vergußmasse
10 wird noch eine Deckschicht 12 aufgetragen.
Der Chip einer erfindungsgemäßen Chipkarte ist nicht nur in
der fertigen Chipkarte sondern bereits bei der Herstellung der
Chipkarte vor Beschädigung durch Verbiegen weitestgehend ge
schützt.
1
Trägerfolienband, Trägerfolienbogen
2
Trägerfolie mit Spule
3
Chip
4
Damm
5
Becken
6
Spritzvorrichtung
7
Dosiernadel
8
Spritzvorrichtung
9
Dosiernadel
10
Vergußmasse
11
Folie mit Aussparung
12
Deckschicht
13
Spule
Claims (25)
1. Verfahren zur Herstellung einer kontaktlosen Chipkarte, de
ren Chip (3) auf einer Trägerfolie (2) mit einer aufgebrachten
Spule (13) verbunden ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß in einem vorgebbaren Abstand ganz
oder zumindest teilweise um den Chip (3) herum auf der Träger
folie (2) ein Damm (4) aufgebracht wird und daß der ein Becken
(5) bildende Raum zwischen dem Damm (4) und dem Chip (3) mit
einer Vergußmasse (10) aufgefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Chip (3) im Wafer-Zustand auf die
Trägerfolie (2) aufgesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Damm (4) mittels einer ersten
Spritzvorrichtung (6) mit einer ersten Dosiernadel (7) auf die
Trägerfolie (2) aufgetragen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Damm (4) mindestens so hoch
auf die Trägerfolie (2) aufgetragen wird, wie der Chip (3) von
der Trägerfolie (2) absteht.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Damm (4) mit einer dickflüs
sigen Masse aufgetragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dickflüssige Masse aushärtet.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der das Becken (5)
bildende Raum zwischen dem Damm (4) und dem Chip (3) mittels
einer zweiten Spritzvorrichtung (8) mittels einer zweiten Do
siernadel (9) mit einer dünnflüssigen Vergußmasse (10) aufge
füllt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Abstand zwischen dem Rand des Chips
(3) und dem Damm (4) so gewählt ist, daß beim Einspritzen der
Vergußmasse mittels der zweiten Dosiernadel (9) in das Becken
(5) zwischen dem Chip (3) und dem den Chip (3) umgebenden Damm
(4) ein "underfilling" gewährleistet wird.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Chip (3) durch
Hochnehmen der zweiten Dosiernadel (9) über den Chip (3) voll
ständig mit der Vergußmasse (10) vergossen wird.
10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß für die Verguß
masse (10) ein Klebstoff oder ein Harz vorgesehen wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse
(10) zum Aushärten mit UV-Licht bestrahlt wird.
12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß auf die Trägerfo
lie (2) mit dem Chip (3), dem Damm (4) und der Vergußmasse ei
ne Folie (11) aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Folie (11) eine Aussparung für den
Chip (3), den Damm (4) und die Vergußmasse vorgesehen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Folie (11) mit der Trägerfolie
(2) verschweißt oder verbacken wird.
15. Kontaktlose Chipkarte, deren Chip (3) auf einer Trägerfo
lie (2) mit einer aufgebrachten Spule (13) verbunden ist, da
durch gekennzeichnet, daß ein Damm (4) ganz
oder zumindest teilweise beabstandet um den Chip (3) herum an
geordnet ist und daß der ein Becken (5) bildende Raum zwischen
dem Damm (4) und dem Chip (3) mit einer Vergußmasse (10) aus
gefüllt ist.
16. Chipkarte nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Chip (3) vollständig mit der Verguß
masse (10) vergossen ist.
17. Chipkarte nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Höhe des Damms (4) mindestens
so groß gewählt ist, wie der Chip (3) von der Trägerfolie (2)
absteht.
18. Chipkarte nach Anspruch 15, 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß der auf die Trägerfolie (2)
aufgetragene Damm (4) aus einer dickflüssigen Masse besteht.
19. Chipkarte nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß die dickflüssige Masse aushärtbar ist.
20. Chipkarte nach einem der Ansprüche 15 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß für die Verguß
masse (10) ein Klebstoff oder ein Harz vorgesehen ist.
21. Chipkarte nach einem der Ansprüche 15 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse
(10) durch Bestrahlung mit UV-Licht aushärtbar ist.
22. Chipkarte nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß auf die Trägerfo
lie (2) mit dem Chip (3), mit dem Damm (4) und mit der Verguß
masse (10) eine Folie (11) aufgebracht ist.
23. Chipkarte nach Anspruch 22, dadurch gekenn
zeichnet, daß in der Folie (11) eine Aussparung für den
Chip (3), den Damm (4) und die Vergußmasse (10) vorgesehen
ist.
24. Chipkarte nach Anspruch 22 oder 23, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Folie (11) mit der Trägerfo
lie (2) verschweißt oder verbacken ist,
25. Verfahren oder Chipkarte nach einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Chip (3) vollständig vom Damm (4) umgeben wird, bzw. ist.
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