DE10107072A1 - Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer ChipkarteInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte, bei dem ein Chip (2) und eine Drahtspule (3) an einem gemeinsamen Substrat (1) angebracht und unter Bildung einer Transpondereinheit elektrisch miteinander verbunden werden. Das Verfahren ist dadurch gekennnzeichnet, daß die Drahtspule (3) auf einen flächigen Träger (4) aufgebracht und der flächige Träger (4) mit der Drahtspule (3) an dem Substrat (1) befestigt wird. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ferner eine Chipkarte mit einer an einem Substrat (1) angebrachten Transpondereinheit, die zumindest einen Chip (2) und eine Drahtspule (3) aufweist, deren Anschlußbereiche (3a, 3b) mit den Anschlußfahnen (5a, 5b) des Chips elektrisch verbunden sind, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Drahtspule (3) in einen flächigen Träger (4) aus insbesondere PVC angebracht und der flächige Träger (4) an einer Substratseite (1) befestigt ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her
stellung einer Chipkarte, bei dem ein Chip und eine
Drahtspule an einem gemeinsamen Substrat angebracht und
unter Bildung einer Transpondereinheit elektrisch mitein
ander verbunden werden. Des weiteren betrifft die Erfin
dung eine nach diesem Verfahren hergestellte Chipkarte
bzw. ein sogenanntes Chipkarteninlay als Zwischenprodukt
bei der Chipkartenherstellung.
Bei kontakt- oder berührungslos arbeitenden Chipkarten
erfolgt die Energieversorgung des Halbleiterchips über
einen Antennenspule, über welche auch der Datentransfer
vorgenommen wird. Im Rahmen der Herstellung solcher kon
takt- oder berührungsloser Chipkarten werden der Chip und
die Antennenspule unter Bildung eines sogenannten Chip
karteninlays an einem gemeinsamen Substrat angebracht und
elektrisch miteinander verbunden. Zur Herstellung dieser
Chipkarteninlays sind dabei unterschiedliche Verfahren
bekannt, insbesondere was die Herstellung und Anbringung
der Antennenspule angeht.
So beschreibt die EP 0 753 180 B1 ein Verfahren, bei dem
die Herstellung der Spule erfolgt, indem der Spulendraht
unmittelbar auf dem Substrat verlegt und beispielsweise
durch Thermokompression oder Ultraschalleinwirkung mit
dem Substrat verbunden wird. Dieses Verfahren ist aller
dings mit dem Nachteil einer geringen Produktionsge
schwindigkeit verbunden, da die Drahtspulen nacheinander
auf den etwa 20 bis 30 Substraten, die jeweils in einem
Substratbogen zusammen gefaßt sind, verlegt werden müs
sen.
Daneben ist aus der WO 91/16718 bekannt, die Drahtspulen
als sogenannte Wickelspulen vorzufertigen und diese Vor
produkte dann an dem Substrat anzubringen. Die Verwendung
solcher Wickelspulen macht allerdings ein aufwendiges
Spulenhandling bei der Zuführung und der Applikation der
Spulen erforderlich, um sie exakt auf dem Substrat zu po
sitionieren und zu fixieren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Ver
fahren zur Herstellung einer Chipkarte bzw. eines Chip
karteninlays der eingangs genannten Art anzugeben, das
eine vereinfachte Herstellung ermöglicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Drahtspule auf einen flächigen Träger aufgebracht und der
flächige Träger mit der Drahtspule an dem Substrat befe
stigt wird. Erfindungsgemäß wird die Drahtspule somit
nicht wie bei dem aus der EP 0 753 180 B1 bekannten Ver
fahren unmittelbar auf dem Substrat verlegt, sondern in
einem separaten Arbeitsgang hergestellt und an einem flä
chigen Träger, beispielsweise einer PVC-Folie, ange
bracht. Dieser flächige Träger mit eingebrachter Spule
ist formstabil und kann daher mit geringem Handlingsauf
wand transportiert und auf dem Substrat positioniert und
an diesem angebracht werden, wodurch die Substratherstel
lung vereinfacht wird.
Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren
auch eine Herstellungsvariante, bei dem auf einem Träger
materialbogen eine Vielzahl von Drahtspulen angebracht
werden, auf einem Substratbogen eine entsprechende Anzahl
von Chips angebracht werden und die beiden Bögen dann un
ter gleichzeitiger Bildung mehrerer Chipkarteninlays zu
sammengefügt werden. Mit dieser Variante können in paral
leler Herstellungsweise eine Vielzahl von Chipkartenin
lays gleichzeitig fertig gestellt werden, wodurch die
Produktionskosten gesenkt werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß die Drahtspule im Direktverlegeverfahren
auf dem flächigen Träger verlegt und mit diesem zumindest
bereichsweise verbunden wird. Dabei kann die Drahtspule
auch in das Material des flächigen Trägers beispielsweise
mittels Thermokompression und/oder Ultraschalleinwirkung
eingebettet werden, wobei die Einbettung zweckmäßigerwei
se in der Weise erfolgt, daß der Spulendraht vollständig
von dem Trägermaterial umgeben ist. Hierdurch wird einer
seits eine elektrische Isolation des Spulendrahts er
reicht und zum anderen der Spulendraht auch gegen Ver
schmutzungen geschützt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vor
gesehen, daß in dem flächigen Träger ein dem Chip zuge
ordnetes Fenster eingebracht, beispielsweise eingestanzt
wird, und der flächige Träger dann so auf dem Substrat
angebracht wird, daß der Chip zumindest im wesentlichen
in dem Fenster positioniert ist. Hierdurch wird eine fla
che Bauhöhe des Chipkarteninlays und eine im wesentlichen
ebene Oberfläche erreicht. Hierbei kann die Drahtspule
derart an dem flächigen Träger angebracht werden, daß ih
re Anschlußbereiche in das Fenster des Trägers hineinra
gen und die elektrische Kontaktierung zwischen den An
schlußenden der Drahtspule und entsprechenden Anschluß
fahnen des Chips bei der Anbringung des Trägers an dem
Substrat erfolgt. Alternativ kann vorgesehen sein, daß
die Drahtspule an dem flächigen Träger derart angebracht
wird, daß Ihre Anschlußbereiche die Anschlußfahnen des
Chips bei der Anbringung des Trägers an dem Substrat au
ßerhalb des Fensterbereiches zwischen Träger und Substrat
kontaktieren.
Die Drahtspule ist vorzugsweise aus einem mit Silber be
schichteten Kupferdraht hergestellt, wodurch hohe Über
tragungsreichweiten erzielt werden können.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der
Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfol
gende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Be
zugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der
Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Chipkarteninlay gemäß der vorliegenden Er
findung in Draufsicht,
Fig. 2 in geschnittener Seitenansicht ein Chipkarten
inlay von Fig. 1 in schematischer Darstellung
und
Fig. 3 schematisch das Zusammenfügen von Träger und
Substrat nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
In der Zeichnung ist ein Chipkarteninlay gemäß der vor
liegenden Erfindung dargestellt. Dieses Chipkarteninlay
besitzt ein flaches Substrat 1 aus einem flexiblen, nicht
leitenden Material wie beispielsweise PVC, auf dem ein
Chip 2 und eine Drahtspule 3 befestigt sind. In der dar
gestellten Ausführungsform ist der Chip auf der ebenen
Oberfläche des Substrats 1 angebracht, es ist aber auch
möglich, den Chip 2 in eine Ausnehmung des Substrats 1
einzusetzen oder den Chip 2 beispielsweise im Thermokom
pressionsverfahren in das Substrat 1 einzubetten. Im üb
rigen sind unter dem Begriff Chip nicht nur die Halblei
terbauteile selbst, sondern auch sogenannte Chipmodule zu
verstehen, d. h. in eine Kunststoffmasse eingebettete
Halbleiterchips mit den Anschlußfahnen 2a, 2b.
Die Drahtspule 3 ist erfindungsgemäß im wesentlichen
vollständig in einen flächigen Träger 4 in Form einer
PVC-Folie eingebettet, die auf dem Substrat 2 befestigt
ist. In der Zeichnung gut erkennbar ist, daß in den Träger
4 ein Fenster 5 eingestanzt ist, in welches einer
seits der Chip 2 mit seinen Anschlußfahnen 2a, 2b ein
greift und andererseits die Anschlußenden 3a, 3b der
Drahtspule 3 hineinragen und mit den Anschlußfahnen 2a,
2b verbunden, hier verklebt sind.
Die Herstellung dieses Chipkarteninlays erfolgt in der
nachfolgend beschriebenen Weise:
Zunächst wird auf dem Substrat 1 der Chip 2 angebracht. Parallel hierzu wird die Drahtspule 3 in den Träger 4 eingebettet, indem der Spulendraht unmittelbar auf dem Träger 4 verlegt und unter Wärme- und Druckeinwirkung in das thermoplastische PVC-Material des Trägers 4 hineinge drückt wird. Die Verlegung der Drahtspule 3 erfolgt dabei in der Weise, daß die elektrischen Anschlußenden 3a, 3b in das Fenster 5 hineinragen und bei der späteren Anbrin gung des Trägers 4 an dem Substrat 1 die Anschlußfahnen 2a, 2b des Chips 2 kontaktieren. Anschließend wird der flächige Träger 4 mit der Drahtspule 3 auf dem Substrat 1 so positioniert, daß der Chip 2 in das Fenster 5 hinein ragt und seine Anschlußfahnen 2a, 2b in Kontakt mit den Anschlußenden 3a, 3b der Drahtspule 3 kommen und mit die sen durch einen leitenden Klebstoff 6 verbunden werden können. Dieser Vorgang stellt sich vergleichsweise ein fach dar, da das Vorprodukt bestehend aus Träger 4 und Drahtspule 3 formstabil und daher leicht zu transportie ren und zu handeln ist.
Zunächst wird auf dem Substrat 1 der Chip 2 angebracht. Parallel hierzu wird die Drahtspule 3 in den Träger 4 eingebettet, indem der Spulendraht unmittelbar auf dem Träger 4 verlegt und unter Wärme- und Druckeinwirkung in das thermoplastische PVC-Material des Trägers 4 hineinge drückt wird. Die Verlegung der Drahtspule 3 erfolgt dabei in der Weise, daß die elektrischen Anschlußenden 3a, 3b in das Fenster 5 hineinragen und bei der späteren Anbrin gung des Trägers 4 an dem Substrat 1 die Anschlußfahnen 2a, 2b des Chips 2 kontaktieren. Anschließend wird der flächige Träger 4 mit der Drahtspule 3 auf dem Substrat 1 so positioniert, daß der Chip 2 in das Fenster 5 hinein ragt und seine Anschlußfahnen 2a, 2b in Kontakt mit den Anschlußenden 3a, 3b der Drahtspule 3 kommen und mit die sen durch einen leitenden Klebstoff 6 verbunden werden können. Dieser Vorgang stellt sich vergleichsweise ein fach dar, da das Vorprodukt bestehend aus Träger 4 und Drahtspule 3 formstabil und daher leicht zu transportie ren und zu handeln ist.
In erfindungsgemäßer Weise werden die Vorprodukte beste
hend aus Substrat 1 und Chip 2 einerseits und Träger 4
mit eingebetteter Drahtspule 3 andererseits nicht einzeln
hergestellt. Vielmehr werden, wie in Fig. 3 angedeutet
ist, einerseits Bögen 7 mit einer Vielzahl von Substraten
1 und daran angeordneten Chips 2 sowie Trägermaterialbö
gen 8, die eine entsprechende Anzahl von Trägern 4 mit
eingestanztem Fenster 5 und eingebetteter Drahtspule 3
umfassen, angefertigt, und diese Bögen 7, 8 werden dann
unter gleichzeitiger Bildung einer Vielzahl von Chipkar
teninlays zusammengefügt.
Claims (11)
1. Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte, bei dem
ein Chip (2) und eine Drahtspule (3) an einem gemein
samen Substrat (1) angebracht und unter Bildung einer
Transpondereinheit elektrisch miteinander verbunden
werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtspule
(3) auf einen flächigen Träger (4) aufgebracht und
der flächige Träger (4) mit der Drahtspule (3) an dem
Substrat (1) befestigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß auf einem Trägermaterialbogen (8) eine Vielzahl
von Drahtspulen (3) angebracht werden, auf einem
Substratbogen (7) eine entsprechende Anzahl von Chips
(2) angebracht werden und die beiden Bögen unter
gleichzeitiger Bildung mehrerer Chipkarteninlays zu
sammengefügt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drahtspule (3) zumindest auf einem
Teil ihrer Länge in das Material des flächigen Trä
gers (4) insbesondere mittels Thermokompression
und/oder Ultraschalleinwirkung in das Material des
Trägers (4) eingebettet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtspule (3) zumindest auf einem Teil ihrer
Länge derart in den Träger (4) eingebettet wird, daß
der Spulendraht vollständig von dem Trägermaterial
umgeben ist.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Ausbildung der Drahtspule (3)
durch unmittelbare Verlegung eines Spulendrahts auf
dem Träger (4) und anschließende oder gleichzeitige
Einbettung des Spulendrahts in dem Träger (4) er
folgt.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß in den flächigen Träger
(4) ein dem Chip (2) zugeordnetes Fenster (5) einge
bracht wird und der flächige Träger (4) so auf dem
Substrat (1) angebracht wird, daß der Chip (2) zumin
dest teilweise in dem Fenster (5) positioniert ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtspule (3) derart an dem flächigen Träger
(4) angebracht wird, daß ihre Anschlußbereiche (3a,
3b) in das Fenster (5) hineinragen und die elektri
sche Kontaktierung zwischen den Anschlußbereichen
(3a, 3b) der Drahtspule (3) und entsprechenden An
schlußfahnen (2a, 2b) des Chips (2) bei der Anbrin
gung des Trägers (4) an dem Substrat (1) erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtspule (3) an dem flächigen Träger (4)
derart angebracht wird, daß Ihre Anschlußbereiche
(3a, 3b) die Anschlußfahnen (2a, 2b) des Chips (2)
bei der Anbringung des Trägers (4) an dem Substrat
(1) außerhalb des Fensterbereiches zwischen Träger
(4) und Substrat (1) kontaktieren.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Anschlußbereiche (3a, 3b) der
Drahtspule (3) an den Anschlußfahnen (2a, 2b) des
Chips (2) festgeklebt werden.
10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Drahtspule (3) aus
einem silberbeschichteten Kupferdraht hergestellt
wird.
11. Chipkarte mit einer an einem Substrat (1) angebrach
ten Transpondereinheit, die zumindest einen Chip (2)
und eine Drahtspule (3) aufweist, deren Anschlußbe
reiche (3a, 3b) mit den Anschlußfahnen (5a, 5b) des
Chips elektrisch verbunden sind, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Drahtspule (3) in einen flächigen
Träger (4) aus insbesondere PVC angebracht und der
flächige Träger (4) an einer Substratseite (1) befe
stigt ist.
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