DE102012203276A1

DE102012203276A1 - Verfahren zum Herstellen einer mindestens ein elektronisches Bauelement aufweisenden Foliengruppe und Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments

Info

Publication number: DE102012203276A1
Application number: DE201210203276
Authority: DE
Inventors: Joerg Fischer; Dr. Muth Oliver; Joachim Kloeser; Denis Donath; Alexander Ferber; Stefan Trölenberg; Rainer Seidel
Original assignee: Bundesdruckerei GmbH
Current assignee: Bundesdruckerei GmbH
Priority date: 2012-03-01
Filing date: 2012-03-01
Publication date: 2013-09-05
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: DE102012203276B4

Abstract

Zur Vermeidung der Entstehung von Störungen an Anschlusskontakten von elektronischen Bauelementen 15 in einem Dokument 100 ist ein Verfahren vorgesehen, das folgende Verfahrensschritte umfasst: Bereitstellen einer Foliengruppe 30; Zusammentragen der Foliengruppe (30) mit mindestens einer zusätzlichen Folienlage 40; und Laminieren der Foliengruppe 30 und der mindestens einen zusätzlichen Folienlage 40 unter Bildung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments 100, wobei die Foliengruppe nach folgendem Verfahren hergestellt wird: Montieren des mindestens einen elektronischen Bauelements 15 in jeweils einem Montagebereich 14 auf einer Montageseite einer Trägerfolienlage 10; Bereitstellen mindestens einer weiteren Folienlage 20; Zusammentragen der Trägerfolienlage 10 mit dem darauf montierten mindestens einen elektronischen Bauelement 15 und mindestens einer der mindestens einen weiteren Folienlage 20) unter Bildung der Foliengruppe 30; und Zusammenheften der Trägerfolienlage 10 mit dem darauf montierten mindestens einen elektronischen Bauelement 15 und der mindestens einen weiteren Folienlage 20 in jeweils mindestens einem an den jeweiligen Montagebereich 14 angrenzenden Heftbereich 32.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mindestens ein elektronisches Bauelement aufweisenden Foliengruppe sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments unter Verwendung der Foliengruppe. Ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument kann beispielsweise eine Smartcard oder ein Identifikationsdokument sein. Beispielsweise kann das Dokument ein Personalausweis, Reisepass, Zugangsausweis, Führerschein, Fahrzeugbrief, Fahrzeugschein, Firmenausweis, Skipass oder ein sonstiger Berechtigungsausweis, ein Ticket im öffentlichen Personen-Nahverkehr, eine Banknote, Kreditkarte, Scheckkarte, Barzahlungskarte, Eintrittskarte, Identifikationskarte, ein Visum oder dergleichen sein. Das Dokument kann in Form einer Karte mit einer Vorderseite und einer Rückseite vorliegen oder als buchartiges Dokument ausgebildet sein. Es kann im Wesentlichen aus Papier oder auch aus Kunststoff hergestellt sein. Im Falle eines Personalausweises trägt dessen Vorderseite zum Beispiel das Lichtbild sowie den Namen des Inhabers. Die Rückseite kann weitere Angaben enthalten, beispielsweise die Anschrift des Inhabers. Als elektronische Bauelemente werden vor allem Halbleiterschaltkreiselemente, auch Chips genannt, in RFID-(radio frequency identification)(Transponder-)Systemen bzw. Smartcards verwendet. Die Dokumente können auch als kontaktlose Dokumente vorliegen. In diesem Falle enthalten sie zusätzlich eine Antenne, die zur induktiven Einkopplung von Energie dient und die zusammen mit Lesegeräten oder Schreib-/Lesegeräten eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß werden unter einem elektronischen Halbleiterschaltkreiselement insbesondere Halbleiterchips verstanden, insbesondere solche, welche zur Speicherung und Verarbeitung von Daten geeignet sind. Insbesondere umfassen die elektronischen Halbleiterschaltkreiselemente sogenannte RFID-Chips, welche zur kontaktlosen Kommunikation geeignet sind. RFID-Chips können vergleichsweise einfach z.B. nur eine Seriennummer enthalten und diese bei Aktivierung kontaktlos übermitteln, oder es kann sich um Mikroprozessorchips mit Verschlüsselung handeln, wie diese zum Beispiel in elektronischen Reisedokumenten eingesetzt werden.
Die genannten Dokumente werden zumeist aus mehreren Folien hergestellt, indem diese zu einem Stapel zusammengetragen und aufeinander ausgerichtet und schließlich durch Laminieren miteinander verbunden werden. Hierzu wird ein Heißpressvorgang mittels einer Heißpresse, der ein Folienstapel unter Einwirkung von thermischer Energie und unter Anwendung eines Pressdruckes unterworfen wird, eingesetzt. Dadurch entsteht ein mehr oder minder monolithischer Block aus den Folienlagen.
Ein Verfahren zum Laminieren von Folienlagen unter Bildung von Wert- und Sicherheitsdokumenten ist beispielsweise in DE 10 2009 060 862 A1 angegeben. Um zu vermeiden, dass im Bereich von in derartige Dokumente eingebauten Chips oder anderen elektronischen Bauelementen Fehler entstehen, beispielsweise Risse, Löcher und schlimmstenfalls komplette Abrisse an den Anschlusskontakten dieser Bauelemente, gibt DE 10 2009 060 862 A1 an, beim Laminieren zusammen mit einer das elektronische Bauelement tragenden Trägerfolienlage außerdem eine Fließfolienlage zu verwenden. Diese Fließfolienlage erweicht beim Laminieren, bevor die Trägerfolienlage erweicht. Diese Maßnahme ermöglicht es, dass das Material der Fließfolienlage beim Erwärmen beim Laminieren in Hohlräume im Folienlagenstapel eindringt, sodass es den Chip umfließen kann, ohne dass bereits das Material der Trägerfolienlage oder einer gegebenenfalls vorhandenen Ausgleichsfolienlage weich wird und in diese Hohlräume eindringt.
Für den Laminiervorgang zum Bilden eines stoffschlüssigen Verbundes zwischen den einzelnen Folienlagen werden diese typischerweise zunächst geheftet, um sie im Stapel gegeneinander zu fixieren. Um eine zu hohe thermische Belastung des Laminatmaterials bei diesem lokalen Verschweißen, die zu einem lateralen und/oder transversalen Verzug des Materials führen kann, zu verhindern, wird in DE 10 2008 012 943 A1 ein Verfahren zum Heften von Folien in einem Folienstapel angegeben. Dieses Verfahren hat die folgenden Verfahrensschritte: (a) Bilden eines Sandwiches aus den Folien, (b) Zusammenhalten des Sandwiches mit Klemmeinrichtungen und (c) Heften der Folien unter Bildung eines gehefteten Folienstapels, wobei jede zum bisher gebildeten gehefteten Folienstapel zusätzlich zugeführte Folie an dieser separat geheftet wird. DE 10 2008 012 943 A1 gibt zur Durchführung dieses Verfahrens auch eine Heftvorrichtung zum Heften von Folien sowie eine Zusammentragmaschine für Folien an, wobei die Heftvorrichtung folgende Komponenten aufweist: (a) eine Halteeinrichtung für eine erste Folie oder einen gehefteten Folienstapel, (b) Klemmeinrichtungen an der Halteeinrichtung zum Zusammenhalten eines aus der ersten Folie oder dem gehefteten Folienstapel und einer weiteren darauf gelegten Folie gebildeten Sandwiches und (c) Schweißeinrichtungen zum Heften der weiteren Folie auf die erste Folie oder auf den gehefteten Folienstapel. Dieses Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Einrichtungen haben den Vorteil, dass nicht das gesamte durch Aufstapelung gebildete Folien-Sandwich in einem einzigen Schweißvorgang geheftet wird, d.h. dass nicht eine Schweißstelle durch das gesamte Sandwich hindurch gesetzt werden muss, sondern dass jede Folie nach dem Zuführen und Auflegen auf einen bereits gehefteten Folienstapel mit diesem jeweils separat verschweißt wird. Somit muss immer eine einzelne Folie mit einer Folie oder mit einem Folienstapel verschweißt werden.
Trotz der mit den beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen vorgesehenen Maßnahmen hat sich jedoch herausgestellt, dass sich beim Laminiervorgang Störungen an im Dokument integrierten elektronischen Bauelementen bilden, die die Funktionsfähigkeit des Dokuments beeinträchtigen können oder durch die die Funktionsfähigkeit des Dokuments insbesondere dann nicht mehr vorliegt, wenn ein Halbleiterschaltkreiselement oder ein anderes elektronisches Bauelement in den Stapel einlaminiert ist. Durch derartige Störungen wird der Ausschuss bei der Produktion der Dokumente erheblich erhöht.
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, dass die bekannten Verfahren zum Herstellen von Dokumenten zu Störungen an im Dokument integrierten elektronischen Bauelementen im Laminat führen können, sodass der Erfindung die Aufgabe zugrunde liegt, ein Verfahren zum Herstellen eines mindestens ein elektronisches Bauelement, insbesondere ein Halbleiterschaltkreiselement, aufweisenden Dokuments zu schaffen, wonach sich derartige Probleme nicht einstellen, und bei dem sich insbesondere an Anschlusskontakten für elektronische Bauelemente, vor allem für elektronische Chips, beim Laminieren keine Probleme einstellen und insbesondere Leiterbahnan- oder sogar -abrisse nicht auftreten. Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, derartige Probleme auch dann auszuschließen, wenn die Anschlusskontakte mittels einer Leitpaste oder eines Leitlackes erzeugt sind.
Die vorgenannten Aufgaben werden durch das Verfahren zum Herstellen einer mindestens ein elektronisches Bauelement aufweisenden Foliengruppe gemäß Anspruch 1 sowie durch das Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments gemäß Anspruch 11 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäßen Verfahren dienen zum Herstellen einer mindestens ein elektronisches Bauelement, beispielsweise mindestens ein Halbleiterschaltkreiselement, aufweisenden Foliengruppe als Vorprodukt eines Dokuments, vorzugsweise eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, eines RFID-Dokuments, vor allem RFID-Sicherheitsdokuments, sowie eines mindestens ein elektronisches Bauelement aufweisenden Wert- und/oder Sicherheitsdokuments. Das Verfahren umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

(a) Bereitstellen einer Trägerfolienlage, die auf einer Montageseite mindestens einen Montagebereich zur Montage von jeweils einem elektronischen Bauelement aufweist;
(b) Bereitstellen mindestens einer weiteren Folienlage; und
(c) Zusammentragen der Trägerfolienlage und mindestens einer der mindestens einen weiteren Folienlage (einer weiteren Folienlage oder mehrerer weiterer Folienlagen, wobei mehrere Folienlagen in Form eines bereits gehefteten Stapels von weiteren Folienlagen vorliegen können) unter Bildung der Foliengruppe.

In erfindungsgemäßer Art und Weise umfasst das Verfahren nach Verfahrensschritt (c) folgenden weiteren Verfahrensschritt:

(d) Zusammenheften der Trägerfolienlage und der mindestens einen weiteren Folienlage in jeweils mindestens einem an den jeweiligen Montagebereich angrenzenden Heftbereich an einer oder mehreren Heftstellen, d.h. an Stellen, an denen die Trägerfolienlage mit der mindestens einen weiteren Folienlage verbunden wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird mindestens ein elektronisches Bauelement in jeweils einem Montagebereich auf der Montageseite der Trägerfolienlage montiert, bevor die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage zusammengetragen und zusammengeheftet werden. Demnach umfasst das Verfahren in dieser bevorzugten Ausführungsform folgende Verfahrensschritte:

(a) Montieren des mindestens einen elektronischen Bauelements in jeweils einem Montagebereich auf einer Montageseite einer Trägerfolienlage;
(b) Bereitstellen mindestens einer weiteren Folienlage; und
(c) Zusammentragen der Trägerfolienlage mit dem darauf montierten mindestens einen elektronischen Bauelement und mindestens einer der mindestens einen weiteren Folienlage unter Bildung der Foliengruppe;
(d) Zusammenheften der Trägerfolienlage mit dem darauf montierten mindestens einen elektronischen Bauelement und der mindestens einen weiteren Folienlage in jeweils mindestens einem an den jeweiligen Montagebereich angrenzenden Heftbereich an einer oder mehreren Heftstellen.

Indem die Trägerfolienlage, auf der das elektronische Bauelement montiert, d.h. befestigt und über Anschlusskontakte mit Leiterzugelementen elektrisch verbunden ist, vor dem Laminieren mit mindestens einer weiteren Folienlage in mindestens einem Heftbereich, der unmittelbar an den Montagebereich des elektronischen Bauelements angrenzt, zusammengeheftet wird, wird verhindert, dass die Integration des mindestens einen elektronischen Bauelements in das Dokument beeinträchtigt wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich das elektronische Bauelement in dem Laminatkörper beim Laminieren wahrscheinlich dadurch bewegt, dass das Material beim Laminieren erweicht, sodass sich durch den Druck und die dadurch verursachten Scherkräfte Fließbewegungen einstellen. Diese Fließbewegungen werden in dem mindestens einen das elektronische Bauelement unmittelbar umgebenden Heftbereich zumindest weitgehend verhindert, indem die Umgebung des elektronischen Bauelements im Dokumentenstapel mechanisch stabilisiert wird. Dadurch wird eine Drift des elektronischen Bauelements im Laminatkörper zumindest weitgehend verhindert, und demzufolge kann ein Bruch von Anschlusskontakten des elektronischen Bauelements zumindest deutlich reduziert werden. Es hat sich nämlich gezeigt, dass Produktionsausschuss aufgrund von derartigen Brüchen signifikant verringert werden kann.
Zur Herstellung eines Dokuments, insbesondere Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, kann die mit dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Foliengruppe mit weiteren Folienlagen vereinigt und schließlich zusammenlaminiert werden. Hierzu wird folgendes Verfahren durchgeführt:

(a) Bereitstellen der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Foliengruppe;
(b) Zusammentragen der Foliengruppe mit mindestens einer zusätzlichen Folienlage; und
(c) Laminieren der Foliengruppe und der mindestens einen zusätzlichen Folienlage unter Bildung des Dokuments.

Um ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu bilden, können die weitere Folienlage und/oder die zusätzlichen Folienlagen beispielsweise Sicherheitsmerkmale aufweisen. Darüber hinaus kann das Dokument nach dem Laminieren mit weiteren Sicherheitsmerkmalen ausgerüstet werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine der weiteren Folienlagen eine Ausgleichsfolienlage für das mindestens eine elektronische Bauelement. Die Ausgleichsfolienlage liegt auf der Montageseite an der Trägerfolienlage an. Diese Lage wird eingesetzt, um eine Höhenanpassung im Folienstapel bzw. der Foliengruppe bzw. im Dokument an die Bauhöhe des elektronischen Bauelements vorzunehmen. Hierzu weist die Ausgleichsfolienlage eine Aussparung bzw. Durchbrechung auf, die im Wesentlichen der Größe des Bauelements entspricht und die an der Stelle angeordnet ist, an der sich das Bauelement bei einer Stapelung der Trägerfolienlage mit der Ausgleichsfolienlage befindet. Beim Zusammentragen der Trägerfolienlage und der Ausgleichsfolienlage ragt dann das elektronische Bauelement in die Aussparung bzw. Durchbrechung hinein und füllt diese vorzugsweise im Wesentlichen vollständig aus, d.h. die Montagehöhe des elektronischen Bauelements (Höhe des Bauelements im montierten Zustand auf der Trägerfolienlage) ist im Wesentlichen genauso hoch wie die Dicke der Ausgleichsfolienlage. Dadurch ergibt sich eine im Wesentlichen ebene Oberfläche, wenn die Ausgleichsfolienlage auf der Trägerfolienlage aufliegt. Das elektronische Bauelement bildet aus diesem Grunde keine lokale Erhebung in der Foliengruppe bzw. im schließlich fertig laminierten Dokument, die beim Verpressen zu einer punktuellen Druckspitze am Ort des Bauelements führen könnte. Nach dem Zusammentragen der Ausgleichsfolienlage mit der Trägerfolienlage mit dem darauf montierten elektronischen Bauelement werden die Trägerfolienlage und die Ausgleichsfolienlage in erfindungsgemäßer Art und Weise zusammengeheftet. Durch dieses Zusammenheften in unmittelbarer Nähe zum elektronischen Bauelement werden das Bauelement und dessen Montagebereich im Folienstapel fixiert und zwar insbesondere relativ zur weiteren Folienlage (Ausgleichsfolienlage), die dadurch beim Laminieren keine seitliche Scherkraft auf das Bauelement ausüben kann bzw. wodurch die Scherkraft soweit reduziert wird, dass eine Beschädigung des Bauelements bzw. der Kontakte des Bauelements und der Kontakte zum Bauelement vermieden werden kann. Durch den Laminierdruck entstehende Scherkräfte, die durch eine seitliche Verschiebung der Seitenwände der Aussparung/Durchbrechung in der Ausgleichsfolienlage hervorgerufen werden, können daher nicht an dem Bauelement angreifen. Denn die Heftung stabilisiert die Montageumgebung des Bauelements durch Erhöhung der mechanischen Stabilität in diesem Bereich.
Die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage werden zum Heften zunächst zu einem Stapel zusammengetragen und dann vorzugsweise lösbar miteinander fixiert, damit sich deren relative Lage zueinander nicht verändert. Dann werden die Folienlagen in erfindungsgemäßer Weise geheftet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage unter Einbringung von thermischer und/oder mechanischer Energie und/oder durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich zusammengeheftet. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination von thermischer und mechanischer Energie, weil diese einfach lokal erzeugt werden kann. Insbesondere kann die mechanische Energie zum Heften mittels Ultraschalleinwirkung aufgebracht werden. Darüber hinaus sind auch noch weitere Energieformen für den Heftvorgang möglich, beispielsweise Hochfrequenz, die zusätzlich oder allein zum Heften eingesetzt werden können. Je nach Materialbeschaffenheit und Folienlagendicke ist eine individuelle Energiezufuhr notwendig, um zu dicke oder zu starre Heftverbindungen zu vermeiden.
Eine auf Wärmeeintrag basierende Heft-(Schweiß-)einrichtung besteht im einfachsten Fall aus einem elektrisch beheizten Stift. Dessen Temperatur sollte möglichst konstant einstellbar sein. Derartige Hefteinrichtungen können zusätzlich die Funktion haben, die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage zu halten. Hierzu sind typischerweise Klemmeinrichtungen geeignet. Für den Fall, dass die Klemmeinrichtungen die Heft-(Schweiß-)einrichtungen umfassen bzw. mit diesen identisch sind, handelt es sich um Heißklammern. Die Heißklammern können bevorzugt mit einem Fluorpolymer beschichtet sein, um ein Festbacken auf den Folienlagen zu verhindern. Eine Heft-(Schweiß-)einrichtung, die zum Pressschweißen der Trägerfolienlage und der mindestens einen weiteren Folienlage geeignet ist, wird auch als Thermode bezeichnet.
Für die (alternative oder zusätzliche) Zufuhr von Ultraschallenergie kann insbesondere eine Sonotrode (Ultraschallquelle) eingesetzt werden. Die Ultraschallquelle ist vorzugsweise ein Piezokristall. Insbesondere eine Ultraschallzuführung ist vorteilhaft, da diese mit geringer Energiezufuhr zu dem Laminat auskommt. Dadurch wird eine besonders schonende Behandlung der Folien erreicht, so dass eine Beeinträchtigung von hoch auflösenden Sicherheitsmerkmalen in dem Dokument praktisch ausgeschlossen wird.
Alternativ oder zusätzlich zu den vorgenannten Mitteln zum Heften kann auch ein Laser zum Zusammenheften der Trägerfolienlage mit der mindestens einen weiteren Folienlage eingesetzt werden. Hierzu kann beispielsweise ein lokal Wärme erzeugender (zum Beispiel gepulster) Laserstrahl auf die Heftstellen in dem mindestens einen Heftbereich gerichtet werden, sodass die Heftung durch zumindest partielles Erweichen des Träger- bzw. weiteren Folienlagenmaterials hervorgerufen wird. Auch hierbei werden die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage zusammengehalten. Auch diese Methode ermöglicht eine sehr präzise Positionierung besonders kleiner Heftstellen.
Noch eine weitere Möglichkeit zum Heften besteht darin, die Träger- und/oder weitere Folienlage so auszurüsten, dass sie unter UV-Bestrahlung miteinander zu einem stofflichen Verbund reagieren. Dabei werden die zu heftenden Folienlagen gleichzeitig aufeinander gepresst. Zum lokalen Heften kann wiederum ein (zum Beispiel gepulster) Laser eingesetzt werden, der die gewünschte Verbindung lokal erzeugt.
Falls der Heftvorgang unter anderem mittels Wärmeeintrag in die Folienlagen vorgenommen werden soll, kann mindestens eine der zu heftenden Folienlagen zusätzlich zumindest lokal geschwärzt oder anderweitig mit einem geeigneten Material eingefärbt werden, sodass an diesen Stellen auftreffende elektromagnetische Strahlung verstärkt absorbiert wird und zu einer erhöhten Wärmeproduktion führt, die die Heftverbindung herbeiführt.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung werden die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage an mindestens einem Punkt, vorzugsweise an mindestens zwei Punkten, und/oder über mindestens einen linienförmigen Bereich, vorzugsweise über mindestens zwei linienförmige Bereiche, und/oder über mindestens einen Flächenbereich, vorzugsweise mindestens zwei Flächenbereiche, zusammengeheftet. Als Punkte werden erfindungsgemäß sehr kleine Strukturen bezeichnet, die sich im Gegensatz beispielsweise zu Linien nicht in eine Vorzugsdimension erstrecken sondern in sehr geringem Umfange in beide Dimensionen einer Fläche.
Der mindestens eine Heftbereich, in dem Heftstellen angebracht werden können, grenzt erfindungsgemäß an einen Montagebereich für das elektronische Bauelement an, sodass die erforderliche mechanische Stabilisierung des Montagebereiches ermöglicht wird. Da der Montagebereich im Wesentlichen durch den Flächenbereich auf der Trägerfolienlage definiert ist, der von dem elektronischen Bauelement eingenommen wird und sich der mindestens eine Heftbereich unmittelbar an den Montagebereich anschließt, schließt sich der mindestens eine Heftbereich auch unmittelbar an den von dem Bauelement eingenommenen Flächenbereich an. Daher sind die Heftstellen erfindungsgemäß in unmittelbarer Nähe zu dem elektronischen Bauelement angeordnet. Dies führt zu einer stabilen Fixierung der Ausgleichsfolienlage und/oder anderen Folienlage/n mit der Trägerfolienlage im Nahbereich des Montagebereichs für das Bauelement.
Die Heftstellen können in dem mindestens einen Heftbereich grundsätzlich an beliebiger Stelle angeordnet sein. Vorteilhaft ist eine Anordnung in möglichst geringer Entfernung vom elektronischen Bauelement. Besonders bevorzugt sind Anordnungen von mehreren, beispielsweise 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder noch mehr, Heftstellen, die den Montagebereich des Bauelements vorzugsweise symmetrisch einschließen. Beispielsweise können die Heftstellen den Montagebereich in jeweils ungefähr gleichem Abstand voneinander und in jeweils gleichem Abstand vom Montagebereich vollständig umschließen. Alternativ können die Heftstellen auch ausschließlich in Bereichen angebracht sein, in denen sich keine Anschlusskontakte für das elektronische Bauelement befinden. Falls die Anschlusskontakte beispielsweise, ausgehend von dem elektronischen Bauelement, an zwei Seiten in entgegen gesetzte Richtungen wegführen, können die Heftstellen in Bereichen zwischen von den Anschlusskontakten eingenommenen Anschlussflächen angeordnet sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform für die Anordnung von punktförmigen Heftstellen können beispielsweise jeweils 3, 4 oder 5 punktförmige Heftstellen (Heftpunkte) an zwei einander gegenüber liegenden Seiten des elektronischen Bauelements angeordnet sein. Die Anschlusskontakte verlaufen in diesem Falle in den freien Bereichen zwischen den von den Heftstellen eingenommenen Flächenbereichen von dem Bauelement weg. Alternativ können neben dem elektronischen Bauelement anstelle der Heftpunkte auch linienförmige Heftstellen (Heftlinien) in den angegebenen Flächenbereichen angeordnet sein oder auch flächenförmige Heftstellen (Heftflächen), insbesondere langgestreckte Heftflächen, beispielsweise bananenförmige Heftstellen, deren konkave Seiten dem Montagebereich zugewandt sind. Auch können Kombinationen von Heftpunkten mit Heftlinien und Heftflächen oder von jeweils zwei dieser Arten von Heftstellen (Heftpunkte und Heftlinien, Heftpunkte und Heftflächen, Heftlinien und Heftflächen) vorliegen. Alternativ können die Heftstellen auch oberhalb der Anschlusskontakte liegen.
Das elektronische Bauelement kann insbesondere ein Halbleiterschaltkreiselement (elektronischer Chip) sein. Derartige elektronische Bauelemente können zusammen mit einer Antenne beispielsweise einen Transponder bilden, der zur kontaktlosen Datenübertragung durch induktive Einkopplung von Energie von einem Schreib-/Lese- oder Lesegerät geeignet ist. Die Antenne kann durch eine Antennenstruktur gebildet und beispielsweise in Form einer mehrere spiralförmige Windungen aufweisenden Spule ausgebildet sein. Das Halbleiterschaltkreiselement und die Antenne sind in diesem Falle elektrisch miteinander verbunden, d.h. jeweils ein Ende der beispielsweise spiralförmigen Antenne ist mit einer der Kontaktstellen des Halbleiterschaltkreiselements verbunden. Das Halbleiterschaltkreiselement kann in Form eines gehäusten oder eines ungehäusten Bauelements vorliegen. In letzterem Falle kann das Halbleiterschaltkreiselement insbesondere in Flip-Chip-Technik mit seinen insbesondere in Form von Kontakthöckern ausgebildeten Kontaktstellen kopfüber auf die Anschlusskontakte der Antenne aufgesetzt und dort kontaktiert sein. Das Halbleiterschaltkreiselement kann in diesem Falle insbesondere derart auf den Strang von Antennenwindungen aufgesetzt sein, dass es diese überbrückt. Dadurch ist jeweils eine Kontaktstelle des Halbleiterschaltkreiselements an den beiden Seiten des Stranges angeordnet und dort mit jeweils einem der beiden Enden der Antenne kontaktiert. Hierzu befindet sich die Antenne ebenso wie das Halbleiterschaltkreiselement auf der Montageseite der Trägerfolienlage und damit in derselben Ebene wie das Halbleiterschaltkreiselement.
Die Antenne kann mit einem beliebigen Verfahren gebildet werden, beispielsweise durch strukturiertes Aufbringen einer Leitpaste oder eines Leitlackes auf die Trägerfolienlage. Die Leitpaste oder der Leitlack enthalten mit einem Metall und/oder anderen leitfähigen Material gefülltes Polymer als Binder. Als leitfähiges Material kommen Kupfer, Silber, Gold, Eisen, Zinn oder Kohlenstoff, insbesondere Graphit, Graphen, Fullerene, Singlewall- und/oder Multiwall-Nanotubes, in Betracht. Die Metalle können in Form von Flakes, Nadeln, Pulver, Plättchen oder dergleichen vorliegen. In einer Ausführungsform liegen die Metalle in einer Form vor, in welcher die größte Ausdehnung unter 100 nm liegt. Hierdurch erniedrigt sich der Schmelzpunkt des Metalls, und die elektrische Leitfähigkeit lässt sich bereits bei geringer Temperatur durch ein Zusammensintern erhöhen. Die Leitpaste oder der Leitlack können mittels Wärme und/oder Bestrahlung mit elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise UV-Strahlung, aushärtbar sein. Zur strukturierten Aufbringung der Leitpaste oder des Leitlackes kann ein Siebdruckverfahren eingesetzt werden. Alternativ kann die Antenne auch durch einen Draht gebildet werden, der spiralförmig auf die Trägerfolienlage aufgelegt und dort fixiert wird.
Typischerweise wird das elektronische Bauelement auf der Trägerfolienlage montiert, bevor die Trägerfolienlage und die weitere Folienlage zusammengetragen und zusammengeheftet werden. Dies ermöglicht eine einfache Platzierung und elektrische Kontaktierung des Bauelements auf den Anschlusskontakten auf der Trägerfolienlage.
Alternativ dazu ist es grundsätzlich natürlich auch möglich, dass die Trägerfolienlage und die weitere Folienlage zuerst zusammengetragen und zusammengeheftet werden und dann erst das elektronische Bauelement auf der Trägerfolienlage montiert wird. Diese Vorgehensweise ist dann möglich, wenn die weitere Folienlage eine Durchbrechung zur Aufnahme des Bauelements aufweist, in welche das Bauelement nach dem Zusammentragen der Lagen hineinreicht. Die Montage des Bauelements wird in diesem Falle durch die Durchbrechung hindurch vorgenommen.
Zum Zusammentragen der einzelnen Lagen, d.h. der Trägerfolienlage mit dem mindestens einen darauf montierten elektronischen Bauelement und der mindestens einen weiteren Folienlage kann eine Zusammentragmaschine für Folien verwendet werden. Eine derartige Zusammentragmaschine kann beispielsweise eine Heftvorrichtung zum erfindungsgemäßen Heften der Trägerfolienlage und der mindestens einen weiteren Folienlage sowie jeweils einen der mindestens einen Heftvorrichtung zugeordneten Anleger zum Zuführen der mindestens einen weiteren Folienlage zu der mindestens einen Heftvorrichtung und Auflegen der zugeführten mindestens einen Folienlage auf die in der Heftvorrichtung bereits gehaltene Trägerfolienlage aufweisen. Dadurch wird die Foliengruppe erzeugt. Falls mehrere weitere Folienlagen mit der Trägerfolienlage zusammengeführt und zusammengeheftet werden sollen, beispielsweise um ein Dokument zu erzeugen, können die mehreren weiteren Folienlagen bereits geheftet in einem Stapel vorliegen und der Trägerfolienlage zugeführt werden. Ferner kann die Zusammentragmaschine auch weitere Heftvorrichtungen und weitere Anleger aufweisen, um darüber hinaus weitere Folienlagen zu dem gehefteten Stapel aus der Trägerfolienlage und der mindestens einen weiteren Folienlage zuzuführen und mit diesem zusammenzuheften, um ein Dokument aus mehreren Folienlagen zu erzeugen. Diese weitere Heftung kann an anderen Stellen als dem mindestens einen Heftbereich angrenzend an den Montagebereich vorgenommen werden. Insofern wird auf die Erläuterung der Zusammentragmaschine in DE 10 2008 012 943 A1 und das darin beschriebene Verfahren des Zusammentragens und Heftens verwiesen.
Für den Laminiervorgang wird der geheftete Dokumentenstapel in eine Laminierpresse verbracht. Die Laminierpresse kann eine diskontinuierlich oder eine kontinuierlich betriebene Pressvorrichtung sein. In letzterem Falle werden die Folienstapel nacheinander mittels geeigneter Transportorgane zwischen Laminierpresswerkzeugen (Laminierplatten und/oder -polstern) platziert. Dort werden sie während einer vorgegebenen Zeitspanne einem erhöhten Druck und einer erhöhten Temperatur ausgesetzt, damit das Material der Trägerfolienlage und der weiteren Folienlagen erweicht und fließt, sodass eine stoffschlüssige Verbindung der Lagen untereinander erreicht wird. Die Höhe des Laminierdruckes und insbesondere der Laminiertemperatur sind von der Materialart der einzelnen Lagen, deren Dicken sowie von anderen Parametern abhängig. Die Maximaltemperatur, auf die die Laminierpresswerkzeuge erwärmt werden, wird abhängig von der Art des Materials, aus dem die Folienlagen bestehen, gewählt. Im Falle von PC und PC-Blends (Mischungen von PC mit anderen Kunststoffen) kann die Maximaltemperatur der Laminierpresswerkzeuge im Bereich von 170–200 °C, vorzugsweise 180–190 °C, liegen. Während des Laminiervorganges werden die Folienlagenstapel zwischen den Laminierpresswerkzeugen vorzugsweise einem Druck senkrecht zu den Oberflächen des Stapels unterworfen. Dieser Druck soll möglichst so groß sein, dass Luft, die sich eventuell zwischen den Folienlagen befindet, beim Erweichen der Fließfolienlage herausgepresst wird. Allerdings sollte der Druck auch nicht zu groß werden, um das integrierte elektronische Bauelement mechanisch nicht zu beschädigen. Daher kann der Druck in einem Bereich von 25 bis 700 N/cm², vorzugsweise in einem Bereich von 50 bis 100 N/cm², liegen.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sind die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage aus Polycarbonat (PC), insbesondere Bisphenol A-Polycarbonat, gebildet. Alternativ dazu können die Trägerfolienlage und die mindestens eine weitere Folienlage auch aus anderen Polymeren hergestellt sein, wobei die Polymere für die Trägerfolienlage und für die weitere Folienlage gleich oder unterschiedlich sein können. Derartige andere Polymere können ausgewählt sein aus einer Gruppe, umfassend Polyethylenterephthalat (PET), deren Derivate, wie Glykol-modifiziertes PET (PETG), Polyethylennaphthalat (PEN), Polyvinylchlorid (PVC), Polyvinylbutyral (PVB), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polyimid (PI), Polyvinylalkohol (PVA), Polystyrol (PS), Polyvinylphenol (PVP), Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), thermoplastische Elastomere (TPE), insbesondere thermoplastisches Polyurethan (TPU), Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) sowie deren Derivate, und/oder aus Papier. Außerdem können die genannten Lagen auch aus mehreren dieser Materialien bestehen. Bevorzugt bestehen der Folienstapel und das Dokument aus PC oder PC/TPU/PC. Die Polymere können entweder ungefüllt oder gefüllt vorliegen. Im letzteren Falle sind sie vorzugsweise transparent oder transluzent. Falls die Polymere gefüllt sind, sind sie opak. Das Füllmaterial kann beispielsweise ein Pigment sein oder ein anderes Füllmaterial, das eine besonders hohe oder eine besonders niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist. Durch eine geeignete Wahl des Füllmaterials können die elektrischen Eigenschaften des Schaltkreiselements beeinflusst werden. Bevorzugt wird das Dokument aus 3 bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 Folien (einschließlich des Trägers der Datenübertragungseinrichtung), hergestellt.
In einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Dokument ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, beispielsweise ein Personalausweis, Reisepass, Zugangsausweis, Führerschein, Fahrzeugbrief, Fahrzeugschein, Firmenausweis, Skipass, ein sonstiger Berechtigungsausweis, ein Ticket im öffentlichen Personen-Nahverkehr, eine Banknote, Kreditkarte, Scheckkarte, Barzahlungskarte, Eintrittskarte, Identifikationskarte, ein Visum oder dergleichen. Das Dokument kann in Form einer Karte mit einer Vorderseite und einer Rückseite vorliegen oder als buchartiges Dokument ausgebildet sein. Es kann im Wesentlichen aus Papier oder auch aus Kunststoff hergestellt sein. Im Falle eines Personalausweises trägt dessen Vorderseite zum Beispiel das Lichtbild sowie den Namen des Inhabers. Die Rückseite kann weitere Angaben enthalten, beispielsweise die Anschrift des Inhabers. Außerdem kann das Dokument weitere Sicherheitselemente aufweisen. Das Dokument kann als Transponder, insbesondere als passiver Transponder, beispielsweise als RFID-Sicherheitsdokument, ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung wird an Hand von Figuren exemplarisch erläutert.
1 zeigt in mehreren perspektivischen schematischen Ansichten die Verfahrensschritte zur Herstellung der Foliengruppe; (a) Bereitstellen der Trägerfolienlage und Montieren eines Chips darauf; (b) Bereitstellen einer weiteren Folienlage (Ausgleichsfolienlage); und (c) Zusammentragen der Trägerfolienlage und der Ausgleichsfolienlage zu einer Foliengruppe;
2 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer ersten Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
3 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer zweiten Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
4 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer dritten Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
5 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer vierten Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
6 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer fünften Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
7 zeigt eine schematische Detailansicht des Chips und von dessen Umgebung mit Heftstellen in einer sechsten Ausführungsvariante in einer Draufsicht;
8 zeigt einen Dokumentenstapel vor dem Laminieren in einer schematischen Querschnittsdarstellung.
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Elemente sowie Elemente mit gleicher Funktion.
Die in 1 dargestellten Elemente zeigen in nacheinander durchgeführten Verfahrensschritten gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren perspektivisch und schematisch eine Trägerfolienlage 10 und eine weitere Folienlage 20, die als Ausgleichsfolienlage für ein elektronisches Bauelement 15 dient.
Die Trägerfolienlage 10 und die Ausgleichsfolienlage 20 können beispielsweise Folienabschnitte mit den Maßen einer Karte mit den Abmessungen gemäß ISO 7810, beispielsweise im Kartenformat ID-1, sein. Anstelle der in der Darstellung in 1 gezeigten Kartenbögen können zunächst auch Folienbögen mit mehreren Nutzen vorliegen, der deutlich größer sind als den vorgenannten Abmessungen entspricht, sodass beispielsweise 5 × 8 derartige Folienabschnitte im Kartenformat ID-1 auf einem Bogen untergebracht sind. Derartige Mehrfachnutzen-Bögen werden mit entsprechenden weiteren Folienbögen zusammengetragen, -geheftet und -laminiert, sodass ein Mehrfachnutzen-Stapel und -Laminat (nach dem Laminieren) erhalten wird, aus dem die Einzelnutzen, beispielsweise die Karten im Format ID-1, vereinzelt werden, beispielsweise durch Ausstanzen.
Die Trägerfolienlage 10 kann beispielsweise aus PC hergestellt sein. Durch geeignete Füllstoffe kann die Trägerfolienlage 10 opak weiß sein. Ihre Dicke kann beispielsweise 100 µm betragen.
Gleichermaßen kann auch die Ausgleichsfolienlage 20 aus PC hergestellt und mit geeigneten Füllstoffen opak sein. Deren Dicke kann 150 µm betragen.
Auf der Trägerfolienlage 10 ist eine Antennenstruktur 12 aufgebracht, die aus einem spiralförmig gewundenen Antennenleiterzug mit mehreren Spiralwindungen besteht. Die einzelnen Spiralwindungen verlaufen jeweils in einem Abstand von beispielsweise etwa 200 µm voneinander und parallel zueinander auf der Trägerfolienlage 10. Im Montagebereich 14 endet der Antennenleiterzug. Dort befinden sich seine zwei Enden 12.1, 12.2, die auch die Anschlusskontakte zu einem Halbleiterschaltkreiselement 15 bilden. Die Antennenstruktur 12 windet sich parallel zu den vier Rändern 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 der Trägerfolienlage 10 und in geringem Anstand zu diesen. Der Antennenleiterzug der Antennenstruktur 12 kann beispielsweise mit einer Leitpaste oder einem Leitlack durch Drucken erzeugt sein. Hierzu kann beispielsweise eine Leitpaste oder ein Leitlack mit Silberpartikeln verwendet werden. Der Antennenleiterzug kann beispielsweise eine Breite von ca. 400 µm aufweisen.
In einem ersten Verfahrensschritt (Verfahrensschritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens (1a) wird als elektronisches Bauelement ein Halbleiterschaltkreiselement, im vorliegenden Falle ein Transponderchip 15, in dem Montagebereich 14 der Trägerfolienlage 10 aufgesetzt und mit den Enden 12.1, 12.2 des Antennenleiterzuges der Antennenstruktur 12 elektrisch in Kontakt gebracht. Damit wird der Chip 15 auf der Montageseite der Trägerfolienlage 10 montiert. Der Chip 15 wird in Flip-Chip-Technik im Montagebereich 14 montiert, d.h. am Chip 15 befindliche Kontaktstellen in Form von Kontakthöckern (engl. „bumps“, nicht dargestellt) werden nach unten weisend auf die Enden 12.1, 12.2 des Antennenleiterzuges aufgesetzt und aufgeklebt und dort kontaktiert. Damit überbrückt der Chip 15 den durch den Antennenleiterzug gebildeten Strang aus spiralförmigen und parallel zueinander angeordneten Windungen der Antennenstruktur 12. Zur Chipmontage kann beispielsweise ein anisotroper Leitkleber eingesetzt werden, der den zwischen den Kontakthöckern befindlichen Raum zwischen dem Chip 15 und der Oberseite der Trägerfolienlage 10 im Montagebereich 14 ausfüllt und dabei den Chip mit der Trägerfolienlage verklebt. Gleichzeitig vermittelt dieser Leitkleber einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontakthöckern des Antennenleiterzuges und den Enden des Antennenleiterzuges. Der Transponderchip 15 weist unter anderem einen für eine kontaktlose Datenübermittlung geeigneten Prozessor und einen elektronischen Speicher auf.
Nach der Chipmontage im Montagebereich 14 der Trägerfolienlage 10 wird eine weitere Folienlage in Form einer Ausgleichsfolienlage 20 auf der Montageseite der Trägerfolienlage 10 bereitgestellt (1b). Die Ausgleichsfolienlage weist eine Durchbrechung 22 auf, die sich an der Stelle befindet, an der sich auch der Chip 15 auf der Trägerfolienlage 10 befindet. Die Durchbrechung 22 hat ferner die Form des Chips 15 und ist etwa ebenso groß wie dieser. Außerdem hat die Ausgleichsfolienlage 20 ungefähr eine der Montagehöhe des Chips 15 entsprechende Dicke, sodass die Oberseite des Chips nach dem Auflegen der Ausgleichsfolienlage 20 auf die Trägerfolienlage 10 mit der Oberseite der Ausgleichsfolienlage eine im Wesentlichen fluchtende Fläche ausbildet. Der Chip 15 füllt daher die Durchbrechung 22 etwa vollständig aus.
Nach dem Bereitstellen der weiteren Folienlage (Ausgleichsfolienlage) 20 entsprechend Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens (1b) werden die Trägerfolienlage 10 mit dem darauf montierten Transponderchip 15 und die weitere Folienlage (Ausgleichsfolienlage) 20 gemäß Verfahrensschritt (c) des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengetragen (1c). Dabei wird eine Foliengruppe 30 gebildet.
In erfindungsgemäßer Art und Weise werden die Trägerfolienlage 10 und die weitere Folienlage (Ausgleichsfolienlage) 20 dann in mindestens einem an den Montagebereich 14 für den Chip 15 angrenzenden Heftbereich 32 zusammengeheftet. Hierzu werden die zusammengetragenen Folien, die Trägerfolienlage 10 und die weitere Folienlage (Ausgleichsfolienlage) 20, mit geeigneten Halteelementen, beispielsweise Klemmelementen, zusammengehalten und mittels Wärme- und/oder Ultraschalleinwirkung, d.h. mit einer Thermode und/oder Sonotrode, lokal miteinander verschweißt, indem die Thermode und/oder Sonotrode kurzzeitig von oben auf die Oberfläche der Ausgleichsfolienlage oder von unten auf die Rückseite der Trägerfolienlage 10 aufgepresst wird und Energie (Wärme und/oder mechanische Energie) in das Material eingespeist wird, sodass die Trägerfolienlage 10 und die Ausgleichsfolienlage 20 lokal erhitzt werden und zumindest teilweise lokal schmelzen. Durch dieses lokale Anschmelzen verbinden sich die Trägerfolienlage 10 und die Ausgleichsfolienlage 20 an den Schweißstellen miteinander. Die Verschweißung findet ausschließlich in der unmittelbaren Umgebung des Chips 15 statt.
Heftstellen können in Heftbereichen 32 vorgesehen sein, die sich außerhalb der von dem Strang der Antennenstruktur 12 eingenommenen Fläche befinden, im vorliegenden Falle zwischen dem ersten Rand 10.1 der Trägerfolienlage 10 und dem montierten Chip 15 und auf der gegenüber liegenden Seite des Chips 15. Es ergeben sich somit zwei Heftbereiche 32.1, 32.2 (2), in denen Heftstellen 35 appliziert werden können. Diese Heftbereiche 32.1, 32.2 grenzen unmittelbar an den Montagebereich 14 für den Chip 15 an.
In einer ersten Ausführungsvariante können die Heftstellen 35 punktförmig sein: Jeweils vier Heftpunkte 35 können beidseitig des Montagebereichs 14 für den Chip 15 in jeweils einem Heftbereich 32.1, 32.2 angebracht werden (2).
In einer zweiten Ausführungsvariante kann jeweils eine linienförmige Heftstelle 35 in den beiden Heftbereichen 32.1, 32.2 angebracht werden (3).
In einer dritten Ausführungsvariante kann jeweils eine flächenförmige (bananenförmige) Heftstelle 35 in den beiden Heftbereichen 32.1, 32.2 angebracht werden (4).
In einer vierten Ausführungsvariante erstreckt sich der Heftbereich 32 auch über die Spiralwindungen des Antennenleiterzuges der Antennenstruktur 12. In dem den Chip 15 allseitig umgebenden Heftbereich 32 ist eine linienförmige Heftstelle 35 angebracht (5). Die Heftlinie 35 schneidet auch die Antennenspiralen der Antennenstruktur 12. An diesen Stellen werden das Material der Trägerfolienlage 10, das Leiterzugmaterial und das Material der weiteren Folienlage (Ausgleichslage) 20 zusammengeschweißt. Die elektrische Leitfähigkeit des Antennenleiterzuges wird dadurch nicht beeinträchtigt.
In einer fünften Ausführungsvariante erstreckt sich der Heftbereich 32 ebenfalls über die Spiralwindungen der Antennenstruktur 12. In dem den Chip 15 allseitig umgebenden Heftbereich 32 sind linienförmige Heftstellen 35 angebracht, die entlang einer den Chip 15 umgebenden Linie verlaufen (6).
In einer sechsten Ausführungsvariante erstreckt sich der Heftbereich 32 ebenfalls über die Spiralwindungen der Antennenstruktur 12. In dem den Chip 15 allseitig umgebenden Heftbereich 32 sind punktförmige Heftstellen 35 angebracht (7).
Durch die lokale Heftung der Trägerfolienlage 10 und der weiteren Folienlage (Ausgleichsfolienlage) 20 in unmittelbarer Umgebung des Chips 15 wird beim Laminiervorgang eine Bewegung der Ausgleichsfolienlage relativ zum Chip verhindert, die eine Scherkraft auf den Chip ausüben und die elektrische Kontaktierung des Chips mit dem Antennenleiterzug unterbrechen könnte.
In 8 ist schließlich der Aufbau eines Dokuments 100, beispielsweise eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, in Form einer Karte in einer schematischen Querschnittsdarstellung wiedergegeben.
Das Dokument 100 enthält im Kern eine Foliengruppe 30, die durch eine Trägerfolienlage 10 mit darauf gebildeter Antennenstruktur 12 sowie darauf montiertem Chip 15 und einer Ausgleichsfolienlage 20 gebildet ist, wobei diese beiden Folien im vorliegenden Falle bereits in Heftbereichen, die an den Montagebereich des Chips 15 angrenzen, punktförmig und/oder linienförmig und/oder flächenförmig zusammengeheftet sind (nicht dargestellt). Die Foliengruppe 30 ist ferner mit einer Deckfolienlage 40 zusammengetragen, die den Chip 15 und die Durchbrechung 12 nach oben hin verschließt. Diese Deckfolienlage 40 kann wie die anderen Folienlagen aus PC bestehen und ist vorzugsweise opak, um den Chipbereich nach außen optisch abzuschirmen. Weiterhin wird der Stapel nach außen hin durch äußere Folienlagen (Overlays) 51, 52 abgeschlossen, die ebenfalls aus PC hergestellt und beispielsweise transparent sein können. Dieser Stapel wird anschließend laminiert, um einen monolithischen Dokumentenkörper zu bilden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102009060862 A1 [0004, 0004]
DE 102008012943 A1 [0005, 0005, 0031]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 7810 [0046]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer mindestens ein elektronisches Bauelement (15) aufweisenden Foliengruppe (30), umfassend die folgenden Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen einer Trägerfolienlage (10), die auf einer Montageseite mindestens einen Montagebereich (14) zur Montage von jeweils einem elektronischen Bauelement (15) aufweist; (b) Bereitstellen mindestens einer weiteren Folienlage (20); und (c) Zusammentragen der Trägerfolienlage (10) und mindestens einer der mindestens einen weiteren Folienlage (20) unter Bildung der Foliengruppe (30), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren nach Verfahrensschritt (c) folgenden weiteren Verfahrensschritt umfasst: (d) Zusammenheften der Trägerfolienlage (10) und der mindestens einen weiteren Folienlage (20) in jeweils mindestens einem an den jeweiligen Montagebereich (14) angrenzenden Heftbereich (32).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektronisches Bauelement (15) in jeweils einem Montagebereich (14) auf der Montageseite der Trägerfolienlage (10) montiert wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der mindestens einen weiteren Folienlage (20) eine Ausgleichsfolienlage für das mindestens eine elektronische Bauelement (15) ist und dass die Ausgleichsfolienlage und die Trägerfolienlage (10) zusammengetragen werden, sodass die Ausgleichsfolienlage auf der Montageseite an der Trägerfolienlage (10) anliegt, und dass sie anschließend zusammengeheftet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) unter Einbringung von thermischer und/oder mechanischer Energie und/oder durch Einwirkung elektromagnetischer Strahlung im UV-Bereich zusammengeheftet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) mittels Ultraschalleinwirkung zusammengeheftet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) mit einer Thermode zusammengeheftet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) mittels Laserbehandlung zusammengeheftet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) an mindestens einem Punkt und/oder über mindestens einen linienförmigen Bereich und/oder über mindestens einen flächenförmigen Bereich zusammengeheftet werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektronische Bauelement (15) ein Halbleiterschaltkreiselement ist und dass sich auf der Montageseite der Trägerfolienlage (10) außerdem eine Antennenstruktur (12) befindet, die mit dem Halbleiterschaltkreiselement elektrisch verbunden ist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolienlage (10) und die mindestens eine weitere Folienlage (20) aus Polycarbonat gebildet sind.
Verfahren zur Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments (100), umfassend folgende Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen der mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1–10 hergestellten Foliengruppe (30); (b) Zusammentragen der Foliengruppe (30) mit mindestens einer zusätzlichen Folienlage (40); und (c) Laminieren der Foliengruppe (30) und der mindestens einen zusätzlichen Folienlage (40) unter Bildung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments (100).