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Die
Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger mit einem integrierten
Schaltkreis und einer Antenne. Weiterhin betrifft die Erfindung
ein Halbzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
tragbaren Datenträgers.
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Tragbare
Datenträger,
die einen integrierten Schaltkreis und eine Antenne aufweisen, sind
bereits in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungsformen bekannt. Über die
Antenne kann eine kontaktlose Kommunikation mit dem integrierten
Schaltkreis des tragbaren Datenträgers abgewickelt werden. Insbesondere
können
derartige tragbare Datenträger als
Chipkarten ausgebildet sein, bei denen der integrierte Schaltkreis
und die Antenne in einem gemeinsamen Kartenkörper angeordnet sind. Wenn
eine solche Chipkarte innerhalb eines Geräts untergebracht werden soll,
sind für
die Chipkarte in der Regel sehr kleine Außenabmessungen vorgesehen,
so dass es mitunter sehr schwierig oder gar unmöglich ist, eine geeignete Antenne
auf der Chipkarte unterzubringen. Weitere Probleme können dadurch
entstehen, dass der für
die Chipkarte vorgesehene Einbauort des elektrischen Geräts für die Positionierung einer
Antenne, beispielsweise wegen einer Abschirmung durch benachbarte
Komponenten, sehr ungünstig
ist. Die genannten Schwierigkeiten können beispielsweise bei einem
Sicherheitsmodul eines Mobilfunktelefons auftreten. Mobilfunktelefone
werden in zunehmendem Maße
zusätzlich
zu einer Luftschnittstelle für
die Kommunikation über
ein Mobilfunknetz mit einer Schnittstelle für eine kontaktlose Datenübertragung
im Nahbereich ausgestattet. Dabei wird insbesondere angestrebt,
diese Schnittstelle auf dem Sicherheitsmodul anzuordnen, das ohnehin für den Betrieb
des Mobilfunktelefons benötigt
wird. Allerdings sind derartige Sicherheitsmodule meist im Format
ID-000 gemäß GSM 11.11
und TS 102.221 ausgeführt,
so dass darauf lediglich Antennen mit kleinen Abmessungen unterge bracht
werden können,
mit denen sich bei der kontaktlosen Datenübertragung nur eine sehr geringe
Reichweite erzielen lässt.
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Weiterhin
ist es bereits bekannt, elektrische Geräte mit Folienantennen auszustatten,
bei denen auf ein elektrisch nicht leitendes Trägermaterial eine elektrisch
leitende Beschichtung aufgebracht ist. Eine derartige Folienantenne
ist beispielsweise in der
DE
4121333 C2 offenbart. Bei der dort beschriebenen Folienantenne
sind auf einer Seite des Trägermaterials
elektrisch leitfähige
Beschichtungen als strahlende Elemente, als Induktivitäten und
als eine Anpassungsschaltung ausgebildet. Die Induktivitäten sind
als Reihenschaltungen zwischen den strahlenden Elementen angeordnet
und als gerade Leitungsstücke
ausgebildet. Dabei sind diese Leitungsstücke so ausgebildet, dass die
von ihnen abgestrahlten Felder im Fernfeld kompensiert sind. Die
derart aufgebaute Folienantenne ist insbesondere für ein schnurloses
Telefon vorgesehen und kann vollständig in das Gehäuse des
schnurlosen Telefons integriert werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren Datenträger mit
einem integrierten Schaltkreis und einer Antenne so auszubilden,
dass der tragbare Datenträger
auch unter beengten Verhältnissen
einsetzbar ist.
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Diese
Aufgabe wird durch einen tragbaren Datenträger mit der Merkmalskombination
des Anspruchs 1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße tragbare
Datenträger weist
einen integrierten Schaltkreis auf, der in einem ersten flachstückartigen
Bereich angeordnet ist und eine Antenne, die an den integrierten
Schaltkreis angeschlossen ist. Die Besonderheit des erfindungsgemäßen tragbaren
Datenträgers
besteht darin, dass die Antenne in einem flexibel ausgebildeten
zweiten flachstückartigen
Bereich angeordnet ist.
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Die
Erfindung hat den Vorteil, dass die Antenne leicht verformt werden
kann und dadurch an die jeweilige Einsatzumgebung, insbesondere
an den jeweils verfügbaren
Einbauraum, angepasst werden kann. Dadurch besteht die Möglichkeit,
die Antenne vergleichsweise großflächig auszubilden und
auf diese Weise eine relativ hohe Reichweite zu ermöglichen.
Außerdem
kann den Besonderheiten der Einsatzumgebung, wie beispielsweise
abschirmenden Komponenten, durch eine geeignete Verformung der Antenne
Rechnung getragen werden.
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Um
eine möglichst
gute Verformbarkeit zu gewährleisten,
ist der zweite flachstückartige
Bereich vorzugsweise um wenigstens 90 Grad zerstörungsfrei biegbar. Die hohe
Flexibilität
des zweiten flachstückartigen
Bereichs kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass er
eine geringere Dicke aufweist als der erste flachstückartige
Bereich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der zweite flachstückartige
Bereich einen Antennenbereich aufweist, in dem die Antenne angeordnet
ist und der über
einen Steg, der schmaler als der Antennenbereich ausgebildet ist,
mit dem ersten flachstückartigen
Bereich verbunden ist. Der schmale Steg lässt sich besonders flexibel
gestalten und ermöglicht
eine große
Freiheit im Hinblick auf die räumliche
Anordnung der Antenne, so dass die Umgebungsbedingungen besonders
gut berücksichtigt
werden können.
Im Bereich des Stegs können
Zuleitungen angeordnet sein, über
welche die Antenne am integrierten Schaltkreis angeschlossen ist.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen tragbaren
Datenträgers
ist die Antenne auf einer Trägerfolie
angeordnet. Dadurch lässt
sich eine hohe Flexibilität
des zweiten flachstückartigen
Bereichs auf einfache Weise realisieren. Die Antenne ist vorzugsweise
durch eine Schutzschicht abgedeckt. Dies hat den Vorteil, dass die
Antenne vor mechanischen Einwirkungen und vor einem Kurzschließen geschützt wird.
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Der
erfindungsgemäße tragbare
Datenträger kann
so ausgebildet sein, dass der zweite flachstückartige Bereich einteilig
mit dem ersten flachstückartigen
Bereich ausgebildet ist. Dies kann insbesondere dadurch realisiert
sein, dass die Trägerfolie
ein Bestandteil des ersten flachstückartigen Bereichs ist. Dadurch
ist eine zuverlässige
Anbindung der Antenne an den integrierten Schaltkreis gewährleistet.
Der erste flachstückartige
Bereich weist vorzugsweise wenigstens eine weitere Folie auf, die
mit der Trägerfolie
dauerhaft, insbesondere durch Lamination, verbunden ist.
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Alternativ
zur einteiligen Ausbildung ist es auch möglich, dass der erste flachstückartige
Bereich und der zweite flachstückartige
Bereich als separate Komponenten ausgebildet und mechanisch und
elektrisch miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass
für beide
Komponenten jeweils optimierte Herstellungsprozesse eingesetzt werden können. Die
mechanische und die elektrische Verbindung sind vorzugsweise mittels
einer Steckvorrichtung realisiert.
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Die
Antenne des erfindungsgemäßen tragbaren
Datenträgers
ist insbesondere für
eine kontaktlose Datenübertragung
im Nahbereich ausgebildet. Der integrierte Schaltkreis kann Schnittstellen
zur kontaktlosen Datenübertragung
und zur Datenübertragung
durch berührende
Kontaktierung aufweisen, so dass der erfindungsgemäße tragbare
Datenträger sehr
universell eingesetzt werden kann. Im ersten flachstückartigen
Bereich kann ein standardisiertes Kontaktfeld für eine Chipkartenleseeinrichtung
ausgebildet sein, das galvanisch mit dem integrierten Schaltkreis
verbunden ist. Vorzugsweise ist der erste flachstückartige
Bereich als eine Chipkarte, insbesondere im Format ID-000, ausgebildet.
Ebenso ist es möglich,
dass im ersten flachstückartigen
Bereich USB-kompatible Anschlusskontakte ausgebildet sind. Der erfindungsgemäße tragbare
Datenträger kann
beispielsweise als ein Sicherheitsmodul, insbesondere für ein Mobilfunktelefon,
ausgebildet sein.
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Die
Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Halbzeug zur Herstellung
wenigstens eines erfindungsgemäßen tragbaren
Datenträgers.
Die Besonderheit des erfindungsgemäßen Halbzeugs besteht darin,
dass die Abmessungen des Halbzeugs größer als die Abmessungen des
tragbaren Datenträgers sind
und das Halbzeug entlang der Außenkontur
des tragbaren Datenträgers
bereichsweise durchtrennt.
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Ein
derart ausgebildetes Halbzeug ist fertigungstechnisch sehr vorteilhaft,
da es sich effizient herstellen lässt und für die weitere Bearbeitung einfach
zu handhaben ist. Insbesondere kann ein derartiges Halbzeug so ausgebildet
werden, dass es sich für
eine Auslieferung an den Endverbraucher eignet. Dieser löst dann
mit wenigen Handgriffen den tragbaren Datenträger aus dem Halbzeug heraus.
In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
ist das erfindungsgemäße Halbzeug
zwischen dem ersten flachstückartigen
Bereich und dem zweiten flachstückartigen Bereich über einen
Teilbereich seiner Dicke durchtrennt ist.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Herstellung eines tragbaren Datenträgers werden ein erster flachstückartiger
Bereich, in dem ein integrierter Schaltkreis angeordnet wird und
ein zweiter flachstückartiger
Bereich, in dem eine Antenne angeordnet wird, aus einer gemeinsamen
flexiblen Trägerfolie
hergestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet
sich dadurch aus, dass wenigstens eine weitere Folie ausschließlich außerhalb
des zweiten flachstückartigen
Bereichs mit der Trägerfolie
dauerhaft verbunden wird.
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Dies
hat den Vorteil, dass sich die weitere Folie auch über den
zweiten flachstückartigen
Bereich erstrecken und insbesondere die gleiche Außenkontur
wie die Trägerfolie
aufweisen kann. Dadurch kann der tragbare Datenträger zur
Vereinfachung der Fertigung zunächst
in einer einheitlichen Dicke ausgebildet werden.
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Fertigungstechnisch
ist es von Vorteil, wenn im zweiten flachstückartigen Bereich wenigstens eine
Schutzschicht aufgebracht wird, die eine dauerhafte Verbindung zwischen
der Trägerfolie
und der weiteren Folie verhindert. Um ein späteres Entfernen der nicht benötigten Teile
der weiteren Folie zu erleichtern, kann die weitere Folie im Bereich
zwischen dem ersten flachstückartigen
Bereich und dem zweiten flachstückartigen
Bereich wenigstens teilweise durchtrennt werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele erläutert, wobei
der erfindungsgemäße tragbare
Datenträger
insbesondere als ein Sicherheitsmodul für ein Mobilfunktelefon ausgebildet
ist.
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Es
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Sicherheitsmodul in einer schematisierten Aufsicht,
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2 das
erste Ausführungsbeispiel
für das Sicherheitsmodul
in einer schematisierten Seitenansicht,
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3 das
erste Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls im eingebauten Zustand in einer schematisierten
perspektivischen Darstellung,
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4 das
erste Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls während
der Herstellung nach Ausbildung der Antenne in einer schematisierten
Aufsicht,
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5 das
erste Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls während
der Herstellung nach dem Aufbringen der Schutzschicht in einer schematisierten
Aufsicht,
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6 das
erste Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls während
der Herstellung nach dem Einbau des integrierten Schaltkreises in
einer schematisierten Aufsicht,
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7 ein
Ausführungsbeispiel
einer Anordnung zur Durchtrennung der Deckfolien beim Rohling des
Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Schnittdarstellung,
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8 ein
weiteres Ausführungsbeispiel
der Anordnung zur Durchtrennung der Deckfolien beim Rohling des
Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Schnittdarstellung,
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9 das
erste Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls während
der Herstellung nach dem Stanzen der endgültigen Kontur in einer schematisierten
Aufsicht,
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10 ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Aufsicht und
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11 ein
drittes Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls in einer schematisierten Aufsicht.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Sicherheitsmodul 1 in einer schematisierten Aufsicht. Eine
zugehörige
Seitenansicht ist in 2 dargestellt. Die Darstellungen
der 1 und 2 sind jeweils nicht maßstäblich. Dies
gilt auch für
die weiteren Fig. Das Sicherheitsmodul 1 kann in ein Mobilfunktelefon
eingesteckt werden und dient insbesondere dazu, den Nachweis für eine Zugangsberechtigung
zum Mobilfunknetz zu erbringen. Das Sicherheitsmodul 1 weist einen
Chipträger 2 mit
einem integrierten Schaltkreis 3 und einem standardisierten
Kontaktfeld 4 auf, das galvanisch mit dem integrierten
Schaltkreis 3 verbunden ist. Der integrierte Schaltkreis 3 kann
beispielsweise als ein Dual-Interface-Chip ausgeführt sein, der
sowohl eine kontaktbehaftete als auch eine kontaktlose Kommunikation
abwickeln kann und hierfür entsprechende
Schnittstellen aufweist. Ebenso ist es auch möglich, dass der integrierte
Schaltkreis 3 ein NFC-Modul aufweist bzw. ein weiterer
integrierter Schaltkreis 3 vorgesehen ist, der als ein
NFC-Modul ausgebildet ist. NFC steht dabei für Near Field Communication
und bezeichnet eine kontaktlose Datenübertragung im Nahbereich. Der
Chipträger 2 ist
als eine mehrlagige Kunststoffkarte im Format ID-000 ausgebildet.
Insbesondere weist der Chipträger 2 eine
Inlettfolie 5 auf, die beidseitig von je einer Deckfolie 6 abgedeckt
ist. Die Deckfolien 6 sind durch Laminieren mit der Inlettfolie 5 verbunden.
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Das
Sicherheitsmodul 1 weist weiterhin einen flexiblen Antennenträger 7 mit
einer Antenne 8 auf. Beim ersten Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls 1 wird
der Antennenträger 7 durch
die Inlettfolie 5 ausgebildet, die hierzu seitlich über den Chipträger 2 übersteht.
Die Antenne 8 ist beispielsweise in Form einer elektrisch
leitenden Beschichtung in einem dafür vorgesehenen Antennenbereich 9 auf
die Inlettfolie 5 aufgebracht. Zusätzlich zum Antennenbereich 9 weist
der Antennenträger 7 einen Steg 10 auf,
der lateral an den Antennenbereich 9 angrenzt und auf dem
Zuleitungen 11 angeordnet sind. Die Zuleitungen 11 sind
in gleicher Weise wie die Antenne 8 ausgebildet und verbinden
die Antenne 8 mit dem integrierten Schaltkreis 3.
Sowohl die Antenne 8 als auch die Zuleitungen 11 sind
durch eine Schutzschicht 12 abgedeckt, die im Bereich des
Antennenträgers 7 vollflächig auf
beide Seiten der Inlettfolie 5 aufgebracht ist und für die Herstellung
des Sicherheitsmoduls 1 eine wichtige Rolle spielt. Dies
wird im Folgenden noch näher
erläutert.
Auf die beschriebene Weise kann die Antenne 8 erheblich
größer ausgebildet
werden, als dies bei einer Anordnung der Antenne 8 auf
dem Chipträger 2 möglich wäre. Dadurch
kann bei einer Datenübertragung
durch Nahfelder eine größere Reichweite
erzielt werden. Insbesondere wird über die Antenne 8 eine
Datenübertragung
mittels magnetischer Nahfelder im Frequenzbereich 13,56 MHz durchgeführt.
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3 zeigt
das erste Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 im eingebauten Zustand in einer schematisierten
perspektivischen Darstellung. Das Sicherheitsmodul 1 ist
in ein Mobilfunktelefon eingebaut, von dem lediglich ein Akku 13 dargestellt ist.
Dabei ist das Sicherheitsmodul 1 in einen für den Chipträger 2 vorgesehenen
Steckplatz eingesteckt und wird im Bereich des Kontaktfeldes 4 von
einer nicht figürlich
dargestellten Kontaktiereinheit des Mobilfunktelefons kontaktiert.
Der Antennenträger 7 ist im
Bereich des Stegs 10, in dem der Antennenträger 7 besonders
flexibel ist, um den Akku 13 herumgelegt, so dass der Antennenbereich 9 des
Antennenträgers 7 relativ
zum Chipträger 2 auf
der entgegen gesetzten Seite des Akkus 13 angeordnet ist.
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Diese
Position ist für
eine kontaktlose Datenübertragung
wesentlich besser geeignet als die Position des Chipträgers 2,
die durch den Akku 13 abgeschirmt wird. Um die in 3 dargestellte
Einbaugeometrie zu ermöglichen,
sind die Dimensionen des Stegs 10 entsprechend auf die
Einbausituation abgestimmt. Außerdem
ist der Antennenträger 7 so
flexibel ausgebildet, dass er im Bereich des Stegs 10 an zwei
Stellen problemlos um 90 Grad gebogen werden kann, ohne ihn zu beschädigen. Je
nach Einbausituation kann der Steg 10 auch entfallen und
der Antennenbereich 9 unmittelbar an den Chipträger 2 angrenzen.
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4 zeigt
das erste Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 während
der Herstellung nach Ausbildung der Antenne 8 in einer
schematisierten Aufsicht. Der Herstellungsprozess erfolgt insbesondere
unter Verwendung von Bogenware mit Mehrfachnutzen. Beispielsweise
können
aus einem Bogen 21 Sicherheitsmodule 1 gefertigt
werden. Da die Fertigungsschritte für alle Sicherheitsmodule 1 eines
Bogens gleich ablaufen, wird jeweils exemplarisch die Fertigung
eines einzigen Sicherheitsmoduls 1 dargestellt und erläutert. Zu
Beginn der Fertigung wird die Antenne 8 inklusive Zuleitungen 11 und
Anschlussflächen 14,
an die später
der integrierte Schaltkreis 3 angeschlossen wird, auf die
Inlettfolie 5 aufgebracht. Dies kann beispielsweise mittels
Siebdrucktechnik, Ätztechnik,
Verlegetechnik usw. erfolgen.
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5 zeigt
das erste Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 während
der Herstellung nach dem Aufbringen der Schutzschicht 12 in
einer schematisierten Aufsicht. Die Inlettfolie 5 wird
im Bereich des Antennenträgers 7 auf
beiden Seiten vollflächig
mit der Schutzschicht 12 abgedeckt, die beispielsweise
drucktechnisch aufgebracht wird. Insbesondere bei großen Fertigungstoleranzen
kann auch vorgesehen werden, dass die Schutzschicht 12 lateral über den
Bereich des Antennenträgers 7 übersteht.
Prinzipiell ist es auch möglich,
die Schutzschicht 12 mit den Außenkonturen der Inlettfolie 5 auszubilden.
In allen Fällen
bleibt allerdings der Bereich des Chipträgers 2, der durch
eine punktierte Linie angedeutet ist, ausgespart. Die Schutzschicht 12, die
beim fertigen Sicherheitsmodul 1 die Antenne 8 und
die Zuleitungen 11 vor äußeren Einwirkungen und
vor Kurzschluss schützt,
dient beim erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
zusätzlich
als Trennschicht, die eine innige Verbindung der später aufgebrachten
Deckfolien 6 mit der Inlettfolie 5 verhindert.
Diese Trennwirkung lässt
sich beispielsweise mit einer Siebdruckfarbe mit Silikonanteilen
oder auch mit geeigneten Lacken erzielen. Ebenso ist es auch möglich, die
Schutzschicht 12 in Form einer Folie aufzubringen, die
so geformt ist, dass sie lediglich die gewünschten Flächen abdeckt. Um das Aufbringen
zu erleichtern, kann diese Folie eine Klebeschicht enthalten. Das
erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
kann auch so abgewandelt werden, dass bei der Inlettfolie 5 auf
die Schutzschicht 12 verzichtet wird, und die Maßnahmen
zur bereichsweisen Verhinderung einer innigen Verbindung zwischen
der Inlettfolie 5 und den Deckfolien 6 bei den
Deckfolien 6 getroffen werden. Hierzu können die Deckfolien 6 in den
gewünschten
Bereichen entsprechend beschichtet werden. Dabei kann die Beschichtung
wiederum drucktechnisch oder in Form einer Folie aufgebracht werden.
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6 zeigt
das erste Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 während
der Herstellung nach dem Einbau des integrierten Schaltkreises 3 in einer
schematisierten Aufsicht. Die gemäß 5 vorbehandelte
Inlettfolie 5 und die Deckfolien 6 werden zusammengeführt und
laminiert. Dabei verbinden sich die Deckfolien 6 und die
Inlettfolie 5 untrennbar miteinander, allerdings nur dort,
wo keine Schutzschicht 12 auf die Inlettfolie 5 aufgebracht
wurde, d. h. wenigstens im Bereich des Chipträgers 2. Die Schutzschicht 12 verhindert
eine Ausbildung einer untrennbaren Verbindung zwischen der Inlettfo lie 5 und
den Deckfolien 6 im Bereich des Antennenträgers 7,
so dass dort die Deckfolien 6 von der Inlettfolie 5 abgelöst werden
können.
Nach dem Laminieren werden aus dem Bogen einzelne Rohlinge 15 im
Format ID-1, das in der Norm ISO 7810 bzw. GSM 11.11 und TS 102.221
festgelegt ist, ausgestanzt und weiterverarbeitet. Prinzipiell können für die Rohlinge 15 auch
andere Formgebungen vorgesehen werden. Bei Verwendung des Formats
ID-1 besteht allerdings die Möglichkeit,
bereits vorhandene Fertigungseinrichtungen unverändert einzusetzen. Ebenso ist
es auch möglich,
von vorneherein mit dem Format ID-1 zu arbeiten und gänzlich auf
eine Bogenfertigung zu verzichten.
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Im
Rahmen der Weiterverarbeitung der Rohlinge 15 wird jeweils
im Bereich des Chipträgers 2 eine
Vertiefung zur Aufnahme des integrierten Schaltkreises 3 gefräst. In die
Vertiefung wird ein Chipmodul, zu dem der integrierte Schaltkreis 3 und das
Kontaktfeld 4 vormontiert sind, eingebaut und galvanisch
mit den Anschlussflächen 14 verbunden. Als
nächstes
werden die Deckfolien 6 entlang der in 6 strichpunktiert
eingezeichneten Trennlinie 16 im Übergangsbereich zwischen dem
Antennenträger 7 und
dem Chipträger 2 durchtrennt.
Die Inlettfolie 5 wird dagegen nicht durchtrennt. Die Durchtrennung erfolgt
dabei wenigstens über
die Breite des Stegs 10, kann sich aber auch über die
gesamte Breite des Rohlings 15 erstrecken. Mögliche Vorgehensweisen bei
der Durchtrennung der Deckfolien 6 werden anhand der 7 und 8 erläutert.
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7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
einer Anordnung zur Durchtrennung der Deckfolien 6 beim Rohling 15 des
Sicherheitsmoduls 1 in einer schematisierten Schnittdarstellung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird im Bereich der Trennlinie 16 gegen beide Deckfolien 6 des
Sicherheitsmoduls 1 je ein Stanzmesser 17 einer
ansonsten nicht figürlich
dargestellten Messerstanze gepresst. Die zugehörige Bewegungsrichtung der
Stanzmesser 17 ist jeweils durch einen Pfeil angedeutet.
Durch die Stanzoperation können
die Deckfolien 6 wahlweise vollständig oder bis auf einen Materialrest
durchtrennt werden, der als eine Sollbruchstelle dient. Wie in 7 dargestellt,
endet die Stanzung bei einer vollständigen Durchtrennung unmittelbar
vor den Zuleitungen 11 bzw. der Inlettfolie 5.
Im Bereich des Stegs 10 kann die Schutzschicht 12 als
Toleranzbereich für
die Stanztiefe genutzt werden kann. Dies ist insbesondere für die Stanzung
auf der Seite der Inlettfolie 5 von Bedeutung, auf der
die Zuleitungen 11 angeordnet sind, da die Zuleitungen 11 durch
den Stanzvorgang nicht beschädigt
werden dürfen.
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Alternativ
zum Stanzen können
die Deckfolien 6 auch mittels eines Kerbschnittes durchtrennt werden.
Ebenso ist es auch möglich,
die Deckfolien 6 mittels eines Messerritzverfahrens zu
durchtrennen, das in 8 dargestellt ist. Bei beiden
Verfahren kann die Eindringtiefe des Werkzeuges sehr genau eingestellt
werden.
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8 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer
Anordnung zur Durchtrennung der Deckfolien 6 beim Rohling 15 des
Sicherheitsmoduls 1 in einer schematisierten Schnittdarstellung.
Die Schnittebene ist gegenüber 7 um
90 Grad gedreht. Bei diesem Ausführungsbeispiel
weist die ansonsten nicht figürlich
dargestellte Anordnung Ritzmesser 18 auf, die in der jeweils
durch einen Pfeil angedeuteten Schneidrichtung entlang der Trennlinie 16 über die
Deckfolien 6 geführt
werden und diese dabei durchtrennen. Hierbei besteht wiederum die
Möglichkeit,
die Deckfolien 6 in der Tiefe teilweise oder vollständig zu
durchtrennen. Die so erzeugten Schnitte erstrecken sich aus fertigungstechnischen
Gründen
vorzugsweise über die
gesamte Breite des Rohlings 15. Prinzipiell ist es aber
ausreichend, wenn sich die Schnitte über die Breite des Stegs 10 erstrecken.
Zur Verbesserung der Schneid- bzw. Ritzwir kung werden die Ritzmesser 18 direkt
erwärmt
oder es erfolgt eine Einkopplung von Ultraschall in die Ritzmesser 18,
so dass an den Kontaktstellen der Ritzmesser 18 zu den
Deckfolien 6 eine Wärmeentwicklung
entsteht.
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Als
nächster
Bearbeitungsschritt wird das Sicherheitsmodul 1 entlang
der vorgesehenen Endkonturen ausgestanzt. Die ist in 9 dargestellt.
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Die
in den 1 und 4 bis 6 wiedergegeben
Ausrichtung des Chipmoduls 2 in Bezug auf den Antennenträger 7 entspricht
der typischen Anordnung einer Mobiltelefon-Sicherheitsmoduls in einem
Rohling in Gestalt einer einer Trägerkarte im Kreditkartenformat.
Grundsätzlich
können
Ausrichtung und Plazierung des Chipträgers 2 aber auch anders
gewählt
sein. Zur Veranschaulichung der grundsätzlich freien Plazier- und
Orientierbarkeit zeigt 9, und ebenso 11,
in schematisierter Aufsicht ein Ausführungsbeispiel des Sicherheitsmoduls 1 während der
Herstellung nach dem Stanzen der endgültigen Kontur, bei dem der
Chipträger 2 gegenüber der
Darstellung in den 4 bis 6 um 180° gedreht
angeordnet ist.
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Zur
Herstellung der endgültigen
Kontur des Sicherheitsmoduls 1 wird der Rohling 15 jeweils
in seiner gesamten Dicke durchtrennt, so dass das in 9 dargestellte
Muster von Stanzkanten 19 entsteht. Alternativ dazu können auch
entsprechende Schneidoperationen ausgeführt werden. Zwischen den Stanzkanten 19 werden
schmale Verbindungsstege 20 stehen gelassen. Das Sicherheitsmodul 1 wird
in dieser Form, die mechanisch relativ stabil und gut zu handhaben
ist, ausgeliefert. Das überflüssige Material
wird vom Benutzer vor dem Einsetzen des Sicherheitsmoduls 1 in
sein Mobilfunktelefon entlang der Stanzkanten 19 entfernt.
Die Verbindungsstege 20 lassen sich hierzu ohne Hilfsmittel
leicht durchtrennen. Insbesondere werden dabei auch die beiden Deckfolien 6 vom
Antennenträger 7 entfernt,
die sich wegen der darunter angeordneten Schutzschicht 12 leicht
abziehen lassen.
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Zusätzlich zu
den beschriebenen Bearbeitungsschritten können weitere Bearbeitungsschritte, wie
das Aufbringen eines Layoutdruckes oder eines Zusatzmerkmals, beispielsweise
eines Hologramms usw., vorgesehen sein.
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Bei
einer Abwandlung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
erstrecken sich die Schutzschichten 12 im Antennenbereich 9 jeweils nicht
bis an den Rand des Rohlings 15, so dass sich die Deckfolien 6 in
den ausgesparten Randstreifen beim Laminieren mit der Inlettfolie 5 verbinden.
Dadurch kann ein unerwünschtes
Ablösen
der Deckfolien 6 von der Inlettfolie 5 bei den
nachfolgenden Fertigungsschritten verhindert werden. Bei dieser
Abwandlung werden nicht nur die in 9 dargestellten Stanzkanten 19 ausgebildet,
sondern am Rand des Antennenbereichs 9 weitere Stanzungen
vorgenommen, um die Deckfolien 6 im Bereich des Antennenträgers 7 abziehen
zu können.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
können
nicht nur Sicherheitsmodule 1 hergestellt werden, die das
Format ID-000 aufweisen und mit dem Kontaktfeld 4 zur Kontaktierung
durch eine Kontaktiereinheit ausgestattet sind. Alternativ dazu
können
auch Sicherheitsmodule 1 oder sonstige tragbare Datenträger in einer
anderen Geometrie und/oder mit andersartig ausgebildeten Kontakten hergestellt
werden. Dies ist beispielhaft in 10 dargestellt.
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10 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
des Sicherheitsmoduls 1 in einer schematisierten Aufsicht.
Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel bezüglich der
Ausbildung des Chipträgers 2.
Beim zweiten Ausführungsbeispiel
weist der Chipträger 2 die
Geometrie der Zunge eines USB-Steckers auf und kann direkt in ein
entsprechendes Gegenstück
eingeführt werden.
USB steht dabei für
Universal Serial Bus. Anstelle des Kontaktfeldes 4 des
ersten Ausführungsbeispiels
sind beim zweiten Ausführungsbeispiel
USB-Kontakte 21 vorgesehen, die mit dem integrierten Schaltkreis 3 galvanisch
verbunden sind. Der integrierte Schaltkreis 3 kann über die
USB Kontakte 21 und kontaktlos über die Antenne 8 kommunizieren.
Das derart ausgebildete Sicherheitsmodul 1 kann beispielsweise
in ein Mobilfunktelefon eingesetzt werden, das über eine USB-Schnittstelle verfügt. Außerdem ist
ein Einsatz bei beliebigen sonstigen Geräten mit USB-Schnittstelle möglich. In
einer Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels des Sicherheitsmoduls 1 sind
mehrere integrierte Schaltkreise 3, neben einem Schaltkreis
zur Ausführung USB-spezifischer
Funktionen z.B. ein Schaltkreis zur Herstellung einer NFC (Near
Field Communication)-Funktionalität, auf dem Chipträger 2 angeordnet. Weiterhin
ist es möglich,
auch sonstige tragbare Datenträger
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 auszubilden.
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Im
Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, die Herstellung des
Sicherheitsmoduls 1 zu modifizieren. Insbesondere kann
von der vorstehend beschriebenen einteiligen Ausbildung des Chipträgers 2 und
des Antennenträgers 7 abgewichen
werden. In diesem Fall werden der Chipträger 2 und der Antennenträger 7 als
separate Komponenten getrennt voneinander hergestellt. Dies ist
in 11 dargestellt.
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11 zeigt
ein drittes Ausführungsbeispiel des
Sicherheitsmoduls 1 in einer schematisierten Aufsicht.
Dieses Ausführungsbeispiel
entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings
werden der Chipträger 2 und
der Antennenträger 7 separat
gefertigt und anschließend
miteinander verbunden. Hierzu wird der Chipträger 2 mit einer Steckvorrichtung 22 ausgestattet,
in welche der Antennenträger 7 im
Bereich der Zuleitungen 11 eingeführt wird. Dadurch wird der
Antennenträger 7 mechanisch
am Chipträger 2 fixiert
und eine galvanische Verbindung zwischen den Zuleitungen 11 und
der Steckvorrichtung 22 hergestellt, die wiederum am integrierten
Schaltkreis 3 angeschlossen ist.