DE10054873A1 - Kontaktlose Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Chipkarte - Google Patents

Kontaktlose Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer solchen Chipkarte

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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.
Bezugszeichenliste
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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