DE102012212996A1 - Method for manufacturing inlay for smart card, involves providing substrate with opening for receiving chip module, while integrated chip is provided to chip module with two contact areas that are spaced apart by encapsulation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Inlays für eine Chipkarte.The invention relates to a method for producing an inlay for a chip card.
Dokumente, beispielsweise Pässe, Identitätsdokumente und Ausweis-Karten, insbesondere in den Formaten ID-1, ID-2 und ID-3 sind häufig mit RFID-Systemen (Radio Frequency Identification Device) nach der Spezifikation ICAO 9303 ausgestattet. Normalerweise wird zu diesem Zweck ein RFID-Transponder mit einer Antennenspule verwendet. Die Antennenspule kann durch Ätzen einer Aluminium- oder Kupferschicht, durch Siebdruck oder Tintenstrahldruck mit elektrisch leitfähigen Pasten hergestellt werden. Alternativ werden dünne, lackisolierte Kupfer-Drähte mit 30 μm bis 15 μm Dicke auf einer inneren Schicht verlegt, ein Chip-Modul wird auf die innere Schicht oder eine Aussparung darin eingesetzt und die Drahtenden werden mit dem Chip-Modul kontaktiert.Documents, such as passports, identity documents and ID cards, in particular in the formats ID-1, ID-2 and ID-3 are often equipped with RFID systems (Radio Frequency Identification Device) according to the specification ICAO 9303. Normally, an RFID transponder with an antenna coil is used for this purpose. The antenna coil can be made by etching an aluminum or copper layer, by screen printing or ink jet printing with electrically conductive pastes. Alternatively, thin, enamel-insulated copper wires of 30 μm to 15 μm thickness are laid on an inner layer, a chip module is placed on the inner layer or a recess therein, and the wire ends are contacted with the chip module.
Das Europäische Patent
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Inlays für eine Chipkarte anzugeben.It is an object of the invention to provide an improved method for producing an inlay for a chip card.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.The object is achieved by a method according to
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur Herstellung eines Inlays für eine Chipkarte:According to the invention, a method for producing an inlay for a chip card comprises:
- – Bereitstellen eines Substrates mit einem Durchbruch zur Aufnahme eines Chip-Moduls,Providing a substrate with a breakthrough for receiving a chip module,
- – Bereitstellen eines Chip-Moduls umfassend einen integrierten Chip mit einem Verguss und mindestens zwei Kontaktbereichen, die voneinander durch den Verguss beabstandet sind,Providing a chip module comprising an integrated chip with a potting and at least two contact areas, which are spaced from each other by the potting,
- – Befestigen einer Antenne auf einer Oberfläche des Substrates, beispielsweise mittels einer Ultraschall-Sonotrode, die Antenne umfassend mindestens eine Windung eines Drahtes, wobei zwei Drahtenden den Durchbruch querend so angeordnet sind, dass die querenden Teile der Drahtenden voneinander mit einer Entfernung beabstandet sind, die mit der Entfernung der Kontaktbereiche des Chipmoduls korrespondiert,Fixing an antenna on a surface of the substrate, for example by means of an ultrasonic sonotrode, the antenna comprising at least one turn of a wire, wherein two wire ends are arranged crossing the aperture so that the transverse parts of the wire ends are spaced from each other by a distance corresponds to the removal of the contact areas of the chip module,
- – Einsetzen des Chip-Moduls durch eine zweite Oberfläche des Substrats, die der ersten Oberfläche gegenüber liegt, in den Durchbruch, so dass der Verguss zwischen den querenden Teilen der Drahtenden liegt und die Kontaktbereiche zu den querenden Teilen benachbart liegen,Inserting the chip module into the aperture through a second surface of the substrate opposite the first surface so that the potting is between the crossing portions of the wire ends and the contact portions are adjacent to the crossing portions;
- – elektrisches Kontaktieren der querenden Teile der Drahtenden mit den Kontaktbereichen.- electrically contacting the transverse parts of the wire ends with the contact areas.
Das Substrat kann Teil eines Mehrfachnutzen-Bogens aus Plastik, beispielsweise PVC oder PC oder aus Papier oder einem papierähnlichen Material aus natürlichen oder synthetischen Fasern sein.The substrate may be part of a multiple-use sheet of plastic, such as PVC or PC, or of paper or a paper-like material of natural or synthetic fibers.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Chip-Modul auf einer Bonding-Platte angeordnet und auf der Bonding-Platte mittels Vakuum fixiert, bevor das Substrat über dem Chip-Modul angeordnet wird, um das Chip-Modul in den Durchbruch einzusetzen. Dies ermöglicht eine präzise und zuverlässige Positionierung des Chip-Moduls.In one embodiment of the invention, the chip module is placed on a bonding plate and fixed on the bonding plate by vacuum before the substrate is placed over the chip module to insert the chip module into the aperture. This allows a precise and reliable positioning of the chip module.
Das Chip-Modul kann aus einem Modulband ausgestanzt werden, bevor es in den Durchbruch eingesetzt wird.The chip module can be punched out of a modular belt before it is inserted into the breakthrough.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Chip-Modul in eine Aufnahme-Ausnehmung in der Bonding-Platte eingesetzt, so dass die Präzision und Zuverlässigkeit der Positionierung verbessert wird.In one embodiment of the invention, the chip module is inserted into a receiving recess in the bonding plate, so that the precision and reliability of the positioning is improved.
Die querenden Teile der Drahtenden können durch thermisches Bonden, Ultraschall-Schweißen, Löten, Laser-Löten, Laser-Schweißen, Kleben oder Klemmen (Crimpen) elektrisch mit den Kontaktbereichen kontaktiert werden.The transverse parts of the wire ends can be electrically contacted to the contact areas by thermal bonding, ultrasonic welding, soldering, laser soldering, laser welding, gluing or crimping.
Der Mehrfachnutzen-Bogen kann eine Anzahl von Substraten umfassen, die in mindestens zwei Reihen und mindestens zwei Spalten, insbesondere in drei Reihen und acht Spalten angeordnet sind, so dass sich 24 Substrate pro Mehrfachnutzen-Bogen ergeben.The multiple-benefit sheet may comprise a number of substrates arranged in at least two rows and at least two columns, in particular in three rows and eight columns, so as to yield 24 substrates per multiple-use sheet.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann eine Vielzahl von Substraten und Chip-Modulen auf einer Fördereinrichtung bearbeitet werden, wobei die Fördereinrichtung den Mehrfachnutzen-Bogen operativ um ganze Schritte oder halbe Schritte vorschiebt, die mit der ganzen Länge und der halben Länge des Mehrfachnutzen-Bogens korrespondieren, so dass der Mehrfachnutzen-Bogen zu verschiedenen Bearbeitungswerkzeugen und Einheiten vorgeschoben wird, um das Verfahren durchzuführen. Während die Fördereinrichtung und der Mehrfachnutzen-Bogen in einer Position verharren, können die Substrate auf dem jeweiligen Mehrfachnutzen-Bogen oder einem Teil davon sequentiell, simultan oder nahezu simultan bearbeitet werden. Im letzteren Fall werden mindestens zwei der Substrate simultan durch entsprechende Werkzeuge oder Bearbeitungseinheiten bearbeitet.In one embodiment of the invention, a plurality of substrates and chip modules may be processed on a conveyor, wherein the conveyor operatively advances the multiple-use sheet by whole steps or half steps, which are performed with the whole length and the half length of the multiple-use sheet, so that the multiple-use sheet is fed to various processing tools and units to perform the process. While the conveyor and the multiple-use sheet remain in one position, the substrates on the respective multiple-sheet or part thereof can be processed sequentially, simultaneously or almost simultaneously. In the latter case, at least two of the substrates are processed simultaneously by appropriate tools or machining units.
In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren folgende Schritte:
- – erster Schritt: Befestigen jeweils einer Antenne auf der ersten Oberfläche jedes Substrats auf einer vorderen, ersten Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens mittels einer Vielzahl von Ultraschall-Sonotroden. Die vordere Hälfte bezeichnet diejenige Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens, die in die Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung weist.
- – zweiter Schritt: Vorschub der Fördereinrichtung um einen halben Schritt und Befestigen jeweils einer Antenne auf der ersten Oberfläche jedes Substrats auf einer hinteren, zweiten Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens mittels der Vielzahl von Ultraschall-Sonotroden und Platzieren einer Vielzahl von Chip-Modulen entsprechend der halben Anzahl der Substrate des Mehrfachnutzen-Bogens auf ein erstes Drittel einer Bonding-Platte. Die hintere Hälfte bezeichnet diejenige Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens, die entgegen der Bewegungsrichtung der Fördereinrichtung weist.
- – dritter Schritt: Vorschub der Fördereinrichtung um einen ganzen Schritt, wobei die hintere, zweite Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens über dem ersten Drittel der Bonding-Platte platziert wird, Einsetzen der Chip-Module in die Durchbrüche und elektrisch Kontaktieren der querenden Teile der Drahtenden mit den Kontaktbereichen, und Platzieren einer Vielzahl von Chip-Modulen entsprechend der halben Anzahl der Substrate des Mehrfachnutzen-Bogens auf ein drittes Drittel der Bonding-Platte. Das erste Drittel der Bonding-Platte ist dasjenige Drittel, welches der Mehrfachnutzen-Bogen während des Vorschubs durch die Fördereinrichtung zuerst erreicht.
- – vierter Schritt: Vorschub der Fördereinrichtung um einen halben Schritt, wobei die vordere, erste Hälfte des Mehrfachnutzen-Bogens über dem dritten Drittel der Bonding-Platte platziert wird, Einsetzen der Chip-Module in die Durchbrüche und elektrisch Kontaktieren der querenden Teile der Drahtenden mit den Kontaktbereichen. Das dritte Drittel der Bonding-Platte ist dasjenige Drittel, welches der Mehrfachnutzen-Bogen während des Vorschubs durch die Fördereinrichtung zuletzt erreicht. Das heißt, um ausgehend vom ersten Drittel das dritte Drittel zu erreichen, muss die Fördereinrichtung den Mehrfachnutzen-Bogen über das zweite Drittel bewegen, das zwischen dem ersten Drittel und dem dritten Drittel angeordnet ist.
- – fünfter Schritt: Vorschub der Fördereinrichtung um einen ganzen Schritt, wobei der Mehrfachnutzen-Bogen einem nachfolgenden Prozess zugeführt wird.
- - First step: Attaching each one antenna on the first surface of each substrate on a front, first half of the multi-utility sheet by means of a plurality of ultrasonic sonotrodes. The front half indicates that half of the multiple-use sheet which points in the direction of movement of the conveyor.
- - Second step: advancing the conveyor by half a step and fixing each one antenna on the first surface of each substrate on a rear, second half of the multi-utility sheet by means of the plurality of ultrasonic sonotrodes and placing a plurality of chip modules corresponding to half Number of substrates of the multiple-use sheet on a first third of a bonding plate. The rear half designates that half of the multiple-use sheet, which faces counter to the direction of movement of the conveyor.
- - third step: advancing the conveyor by a full step, with the rear, second half of the multiple-use sheet is placed over the first third of the bonding plate, inserting the chip modules in the openings and electrically contacting the transverse parts of the wire ends with the contact areas, and placing a plurality of chip modules corresponding to half the number of substrates of the multiple-use sheet on a third third of the bonding plate. The first third of the bonding plate is the one third that the multiple-use sheet first reaches during the feed through the conveyor.
- Fourth step: advancing the conveyor by half a step, placing the front, first half of the multiple-use arch over the third third of the bonding plate, inserting the chip modules into the apertures, and electrically contacting the crossing parts of the wire ends the contact areas. The third third of the bonding plate is the third that the multiple-use sheet last reaches during feed through the conveyor. That is, in order to reach the third third from the first third, the conveyor must move the multiple-use sheet over the second third located between the first third and the third third.
- - fifth step: advancing the conveyor by one full step, the multiple-use sheet being fed to a subsequent process.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird während der Ausführung des dritten Schrittes auf einem Mehrfachnutzen-Bogen der erste Schritt auf einem nachfolgenden Mehrfachnutzen-Bogen ausgeführt, wobei während der Ausführung des vierten Schrittes auf einem Mehrfachnutzen-Bogen der zweite Schritt auf einem nachfolgenden Mehrfachnutzen-Bogen ausgeführt wird, wobei während der Ausführung des fünften Schrittes auf einem Mehrfachnutzen-Bogen der dritte Schritt auf einem nachfolgenden Mehrfachnutzen-Bogen ausgeführt wird. Dies führt zu einem kontinuierlichen Prozess, in welchem eine beliebige Anzahl von aufeinanderfolgenden Mehrfachnutzen-Bögen bearbeitet werden können. In diesem Prozess fördert die Fördereinrichtung die Mehrfachnutzen-Bögen abwechselnd um einen halben Schritt und einen ganzen Schritt.In one embodiment of the invention, during the execution of the third step on a multiple-use sheet, the first step is performed on a subsequent multiple-use sheet, wherein during the execution of the fourth step on a multiple-use sheet, the second step is performed on a subsequent multiple-use sheet is performed, wherein during the execution of the fifth step on a multiple-benefit sheet of the third step is performed on a subsequent multiple-benefit sheet. This results in a continuous process in which any number of consecutive multiple-benefit sheets can be processed. In this process, the conveyor alternately conveys the multiple-use sheets by half a step and a full step.
Der Mehrfachnutzen-Bogen kann vorperforiert sein, um die spätere Abtrennung der Substrate zu erleichtern.The multiple-use sheet may be pre-perforated to facilitate later separation of the substrates.
Der weitere Bereich der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich. Die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen jedoch lediglich der Angabe bevorzugter Ausführungsbeispiele und sind zur Verdeutlichung angegeben. Eine Vielzahl von Abänderungen und Modifizierungen innerhalb des generellen Konzepts der Erfindung werden für den Fachmann aus dieser detaillierten Beschreibung ersichtlich.The wider scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, the detailed description and the specific examples are merely given to indicate preferred embodiments and are given for clarification. A variety of variations and modifications within the general concept of the invention will become apparent to those skilled in the art from this detailed description.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verständlich durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen, die nur zur Verdeutlichung angegeben sind und daher nicht die vorliegende Erfindung einschränken.The present invention will become more fully understood from the ensuing detailed description and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only, and thus are not limitative of the present invention.
Dabei zeigen:Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den selben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Das Substrat
Ein Mehrfachnutzen-Bogen
Im in
Eine Vielzahl von Chip-Modulen
Die Bonding-Platte
Im dritten Schritt S3 bewegt sich die Fördereinrichtung um einen ganzen Schritt und platziert so die hintere, zweite Hälfte
Die auf dem ersten Drittel
Die auf dem dritten Drittel
Das Verfahren wird fortgesetzt mit der abwechselnden Ausführung der Schritte S4 und S5 bis die gewünschte Anzahl von Inlays hergestellt ist.The process continues with alternate execution of steps S4 and S5 until the desired number of inlays is established.
Die Steuerung der Bewegung der Kontaktierungseinheit
Der dritte Schritt S3 oder der fünfte Schritt S5 können in analoger Weise durchgeführt werden, wobei die Kontaktierungseinheit
Das Verfahren, bei dem die Fördereinrichtung den Mehrfachnutzen-Bogen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Substratsubstratum
- 1.11.1
- erste Oberflächefirst surface
- 22
- Durchbruchbreakthrough
- 33
- Chip-ModulChip module
- 44
- Vergussgrouting
- 55
- Kontaktbereichcontact area
- 66
- Drahtwire
- 6.16.1
- Drahtendewire end
- 6.26.2
- querender Teilcrossing part
- 77
- Mehrfachnutzen-BogenMultiple-up sheet
- 7.17.1
- vordere, erste Hälftefront, first half
- 7.1.17.1.1
- erste Reihefirst row
- 7.1.27.1.2
- zweite Reihesecond row
- 7.1.37.1.3
- dritte Reihethird row
- 7.27.2
- hintere, zweite Hälfterear, second half
- 7', 7''7 ', 7' '
- nachfolgender Mehrfachnutzen-Bogensubsequent multiple-benefit bow
- 7'.17'.1
- vordere, erste Hälftefront, first half
- 7'.27'.2
- hintere, zweite Hälfterear, second half
- 88th
- Vorrichtung zur Herstellung von InlaysDevice for producing inlays
- 99
- Draht-Einbettungs-PlatteWire embedding plate
- 1010
- Ultraschall-SonotrodeUltrasonic horn
- 1111
- Modul-BandModule Band
- 11.111.1
- Modul-AbrollerModule Dispenser
- 11.211.2
- Band-AufrollerBelt retractor
- 1212
- Positionierungs-WerkzeugPositioning tool
- 1313
- Bonding-PlatteBonding plate
- 13.113.1
- erstes Drittelfirst third
- 13.1.113.1.1
- erste Reihefirst row
- 13.1.213.1.2
- zweite Reihesecond row
- 13.1.313.1.3
- dritte Reihethird row
- 13.213.2
- zweites Drittelsecond third
- 13.313.3
- drittes Drittelthird third
- 1414
- Kontaktierungseinheitcontacting unit
- 1515
- Stanzwerkzeugpunching tool
- 1616
- Linearmotor-VerfahrtischLinear motor positioning stage
- MM
- Bewegungsrichtungmovement direction
- S1S1
- erster Schrittfirst step
- S2S2
- zweiter Schrittsecond step
- S3S3
- dritter SchrittThird step
- S4S4
- vierter Schrittfourth step
- S5S5
- fünfter Schrittfifth step
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |