DE19703122C1 - Verfahren zur Herstellung von Datenträgern - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Datenträgern

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Datenträgern nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Datenträger bestehend aus einer Trägerkarte und einer in dieser eingebetteten Minichipkarte, die einen integrierten Schaltkreis aufweist, werden beispielsweise als Telefonkarten, Krankenversicherungskarten, als Identifikations- und Zugangsberechtigungskarten für Mobilfunksysteme wie beispielsweise GSM-Telefone oder als Kredit- bzw. Geldkarten eingesetzt. In GSM- Telefonen können zwei Arten von sogenannten GSM-Karten verwendet werden. Für ein erstes Mobiltelefon-System findet eine kreditkartengroße Karte (Fullsize-Karte) Anwendung, deren Abmessung (85 × 54 mm) der Abmessung der Trägerkarte entspricht. Für einen zweiten Typ von Mobiltelefon-Systemen sind kleine Karten (Plug-in- Modul) gebräuchlich, die als Minichipkarte mit üblichen Abmessungen von 25 × 15 mm in die Mobiltelefone einsteckbar sind. Die auf den beiden Kartentypen fest angebrachten integrierten Schaltkreise (Chips) stimmen hingegen in den Abmessungen und ihrer elektronischen Funktion überein. Damit die beiden Mobiltelefon-Systeme mit Hilfe einer einzigen Karte benutzt werden können, ist es bekannt, die Minichipkarte an einer dafür vorgesehenen Ausnehmung der Trägerkarte mit derselben lösbar zu verbinden. Beispielsweise kann die Minichipkarte in einer taschenähnlichen Aufnahme einer Trägerkarte formschlüssig gehalten sein, siehe DE 44 19 073 A1. Aus der DE 295 04 946 U1 ist eine Trägerkarte bekannt, die im Bereich einer für die Minichipkarte vorgesehenen Ausnehmung eine Haftbandschicht aufweist, so daß die Minichipkarte einerseits zur Benutzung des einen Mobiltelefon-Systems klebend mit der Trägerkarte verbunden ist. Andererseits kann durch Entfernung der Minichipkarte dieselbe zur Benutzung des anderen Mobiltelefon-Systems verwendet werden. Zur Herstellung der vorgenannten Datenträger ist es üblich, die Trägerkarte einerseits und die Minichipkarte andererseits beispielsweise in Spritzgußtechnik in zwei getrennten Verfahrensschritten herzustellen und danach miteinander durch Formschluß oder durch Klebung zu verbinden.
Aus der EP 0 495 216 B1 ist ein Datenträger bekannt, bei der durch Stanzen Freischnitte und eine geradlinige Kerbe geschaffen werden, wobei die Minichipkarte durch Verschwenken um die scharnierartige Kerbe leicht von der Trägerkarte entfernbar ist.
Aus der EP 0 521 778 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Datenträgern bekannt, bei dem eine Trägerkarte hergestellt wird und dann aus der Trägerkarte eine Minichipkarte ausgestanzt wird. Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, daß zur Herstellung der Minichipkarte ein zusätzlicher Stanzvorgang erforderlich ist.
Aus der DE 41 32 720 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Datenträgern bekannt, bei dem zur Bildung einer Minichipkarte Freischnitte auf der Trägerkarte unter Bildung von Verbindungsstegen gestanzt werden, so daß nach Durchbrechen der Verbindungsstege die Minichipkarte entnommen werden kann. Auch hier ist eine zur Bildung der Minichipkarte erforderliche Nachbearbeitung der Trägerkarte erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Datenträgern zu schaffen, daß schnell und zuverlässig ist und eine einfache Entfernbarkeit der Minichipkarte bezüglich der Trägerkarte gewährleistet.
Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung die Merkmale des Patenanspruchs 1 auf.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, daß nach dem Spritzgießen eine Trägerkarte mit einer entnehmbaren Minichipkarte geschaffen ist. Der so gebildete Datenträger braucht nachfolgend nicht in seiner Form nachbearbeitet zu werden. Dem liegt der Grundgedanke der Erfindung zugrunde, die Minichipkarte und die Trägerkarte aus unterschiedlichen Werkstoffen herzustellen, wobei bei einer ersten höheren Temperatur das erste Bauteil, beispielsweise die Minichipkarte, und nachfolgend bei einer niedrigeren Temperatur das zweite Bauteil, beispielsweise die Trägerkarte, in einem gemeinsamen Werkzeug hergestellt werden. Dadurch, daß das erste Bauteil bei der Herstellung des zweiten Bauteils bereits die endgültige Form aufweist, kann das zweite Bauteil an die Form des ersten Bauteil angepaßt hergestellt werden. Hierdurch wird vorteilhaft das erste Bauteil als formgebender Bestandteil des Werkzeugs genutzt, so daß ohne Aufwand beispielsweise Hinterschneidungen des zweiten Bauteils ermöglicht werden.
Nach der Erfindung werden die Minichipkarte und die Trägerkarte in einem gemeinsamen Spritzgußwerkzeug aus verschiedenen Kunststoffmaterialien mit jeweils unterschiedlicher Erweichungstemperatur hergestellt. In einem ersten Teilschritt wird beispielsweise die Minichipkarte als erstes Formteil aus einem ersten Kunststoffmaterial höherer Erweichungstemperatur geformt. In einem zweiten Teilschritt wird ein zweites Kunststoffmaterial geringerer Erweichungstemperatur in die Werkzeugform eingebracht, so daß die Trägerkarte als zweites Formteil durch "Umspritzung" der Minichipkarte geformt wird. Da die Arbeitstemperatur des zweiten Formteils kleiner ist als die Erweichungstemperatur des ersten Formteils, liegen die beiden Formteile im wesentlichen spaltfrei aneinander, so daß bei entsprechender Formgebung der zueinander orientierten Konturen der Formteile die in der Ausnehmung der Trägerkarte eingebettete Minichipkarte unverlierbar in der Trägerkarte gehalten ist. Die Ober- und Unterseite der Minichipkarte schließen bündig mit der korrespondierenden Ober- bzw. Unterseite der Trägerkarte ab, so daß eine problemlose Nachbehandlung der Oberfläche des Datenträgers ermöglicht wird.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Datenträger mit einer Trägerkarte und einer in dieser eingebetteten Minichipkarte,
Fig. 2 eine Längsschnitt durch den Datenträger entlang der Linie II-II gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch den Datenträger entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Datenträger nach einem zweiten Ausführungsbeispiel und
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Datenträger nach einem dritten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Datenträgers 1, der aus einer kreditkartengroßen Trägerkarte 2 und einer in dieser eingebetteten Minichipkarte 3 besteht. Die Form und Größe der Trägerkarte 2 und der Minichipkarte 3 sind standardisiert.
Die Minichipkarte 3 weist auf ihrer Oberseite 4 mehrere Kontaktflächen 5 auf, die über nicht dargestellte elektrische Verbindungsleitungen mit einem innerhalb der Minichipkarte 3 angeordneten integrierten Schaltkreis (Chip) verbunden ist.
Wie aus den Fig. 2 und Fig. 3 zu ersehen ist, ist die Minichipkarte 3 mit ihren gegenüberliegenden Längsseiten 6 und Schmalseiten 7 formschlüssig in einer Ausnehmung bzw. in einem Aufnahmefenster der Trägerkarte 2 gehalten. Dabei sind die Schmalseiten 7 jeweils von der Oberseite 4 zu einer Unterseite 8 auseinanderlaufend ausgebildet, während die Längsseiten 6 in Richtung der Unterseite 8 zusammenlaufend ausgebildet sind. Zu den Schmalseiten 7 und den Längsseiten 6 korrespondierend ausgebildet sind die Minichipkarte 3 umgebende Schmalseiten 9 und Längsseiten 10 der Trägerkarte 2.
Wie aus Fig. 2 und Fig. 3 deutlich wird, sind diese Schmal- und Längsseiten 6, 7, 9, 10 jeweils trapezförmig im Querschnitt ausgebildet, wobei zwischen den Schmalseiten 7, 9 und den Längsseiten 6, 10 eine umgekehrte Orientierung besteht. Auf diese Weise ist eine sichere Fixierung der Minichipkarte 3 in der Trägerkarte 2 gewährleistet, wobei durch Verbiegen bzw. Verkanten der Trägerkarte 2 bezüglich der Minichipkarte 3 dieselbe herausgedrückt bzw. wieder in das Aufnahmefenster eingesetzt werden kann. Somit ist eine voneinander unabhängige Benutzung eines ersten Mobiltelefon-Systems mit der Trägerkarte 2 und der eingebetteten Minichipkarte 3 einerseits und eines zweiten Mobiltelefon-Systems unter alleiniger Nutzung der Minichipkarte 3 andererseits in beliebiger Reihenfolge gewährleistet. Auch bei alleiniger Nutzung des Mobiltelefon-Systems, das nur mit der Minichipkarte 3 benutzt werden kann, kann nach Gebrauch des Mobiltelefons die Minichipkarte 3 zur Lagerung derselben in das Aufnahmefenster der Trägerkarte 2 zurück eingesetzt werden.
Der oben beschriebene Datenträger 1 wird vorzugsweise durch Spritzgießen in einem einzigen Spritzgießvorgang hergestellt. Dabei werden die Formteile der Trägerkarte 2 und der Minichipkarte 3 unmittelbar nacheinander innerhalb eines Spritzgießvorganges einer Zweikomponenten- Spritzgießmaschine hergestellt. Wahlweise kann zuerst die Trägerkarte 2 oder die Minichipkarte 3 hergestellt werden. Soll beispielsweise in einem ersten Teilschritt die Minichipkarte 3 ausgeformt werden, werden die elektronischen Bauteile in eine entsprechende Spritzgußform eingelegt und mit einer ersten Kunststoffmasse umspritzt. Nach dem Aushärten der ersten Kunststoffmasse werden die die Längsseiten 6 und die Schmalseiten 7 formenden Formbestandteile des Werkzeuges in Querrichtung so weit entfernt, daß nun durch die Anordnung derselben die außenseitigen Randabmessungen der Trägerkarte 2 festgelegt werden. In einem zweiten Teilschritt wird nun eine zweite Kunststoffmasse in die nunmehr vergrößerte Form eingespritzt, wobei diese zweite Kunststoffmasse eine geringere Erweichungstemperatur hat, als die erste Kunststoffmasse. Die Formgebung der Trägerkarte 2 erfolgt bei einer geringeren Temperatur als bei der Formgebung der Minichipkarte 3, so daß die Trägerkarte 2 ausgeformt wird, ohne daß eine innige Verbindung zwischen der Trägerkarte 2 und der Minichipkarte 3 erfolgt. Es bilden sich die Schmalseiten 9 und die Längsseiten 10 aus, die vollflächig an den Schmalseiten 7 bzw. den Längsseiten 6 der Minichipkarte 3 anliegen. Nach dem Aushärten der zweiten Kunststoffmasse kann die Form geöffnet werden, und die klemmend miteinander verbundenen Formteile, nämlich die Trägerkarte 2 und die Minichipkarte 3, können nun entnommen werden. Diese können dann zusammen weiteren Behandlungen, insbesondere einer Oberflächenbehandlung, unterzogen werden.
Die Trägerkarte 2 und die Minichipkarte 3 werden aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, geformt, die sich dadurch unterscheiden, daß sie eine unterschiedliche Erweichungstemperatur haben. Vorzugsweise wird die Minichipkarte 3 aus Polypropylen und die Trägerkarte 2 aus ABS (Acryl-Butadien-Styrol) gefertigt. Die Verarbeitungstemperaturen zum Spritzgießen liegen für eine Polypropylenformmasse im Bereich von 250° bis 270°. Die Verarbeitungstemperaturen von ABS liegen im Bereich von 180° bis 280°. Durch geeignete Wahl des Polypropylens und des ABS-Materials lassen sich somit zwei Kunststoffmassen finden, deren Verarbeitungs- und Erweichungstemperaturen weit genug voneinander entfernt sind, um erfindungsgemäß verarbeitet zu werden.
Alternativ kann das Formwerkzeug so ausgestaltet sein, daß die Längs- und Schmalseiten der Träger- bzw. Minichipkarte 2, 3 andere Konturen aufweisen. Beispielsweise können eine Trägerkarte 11 und eine Minichipkarte 12 jeweils im Querschnitt kreisbogenförmig ausgebildete Längsseiten 13 bzw. 14 und Schmalseiten aufweisen. Wie aus Fig. 4 deutlich wird, sind die Längsseiten 14 der Minichipkarte 12 nach außen gewölbt, wobei sie formschlüssig an den nach innen gewölbten Längsseiten 13 der Trägerkarte 11 anliegen. Mit dem Grad der Wölbung wird die Biegebeanspruchung beim Herausdrücken bzw. Einsetzen der Minichipkarte 12 in die Trägerkarte 11 festgelegt.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 können mindestens zwei Seiten, insbesondere Längsseiten 15 einer Minichipkarte 16 keilförmig ausgebildet sein. Diese liegen an korrespondierenden, jeweils als spitz zulaufende Nut ausgebildeten Längsseiten 17 einer Trägerkarte 18 vollflächig an. Durch den Winkel des Keils bzw. der Nut werden die Biegekräfte festgelegt, die zum Herausdrücken bzw. Einsetzen der Minichipkarte 16 erforderlich sind. Alternativ sind beliebig andere Konturen des Aufnahmefensters bzw. der Minichipkarte herstellbar, die von dem jeweiligen Anwendungsfall abhängen können.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung von Datenträgern mit jeweils einer Trägerkarte und einer aus der Trägerkarte entfernbaren, einen integrierten Schaltkreis aufweisenden Minichipkarte, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkarte (2, 11, 18) und die Minichipkarte (3, 12, 16) aus unterschiedlichen Werkstoffen in einem gemeinsamen Spritzgußwerkzeug als Formteile hergestellt werden, wobei ein erstes Formteil bei einer höheren ersten Erweichungstemperatur und dann ein zweites Formteil bei einer gegenüber der ersten niedrigeren zweiten Erweichungstemperatur hergestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkonturen (Längsseite 6, 14, 15; Schmalseite 7) der Minichipkarte (3, 12, 16) komplementär zu den Innenkonturen (Schmalseite 9; Längsseite 10, 13, 17) der Trägerkarte (2, 11, 18) geformt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerkarte (2, 11, 18) und die Minichipkarte (3, 12, 16) aus einem thermoplastischen Werkstoff hergestellt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Minichipkarte (3, 12, 16) aus einem Polypropylen- Werkstoff und die Trägerkarte (2, 11, 18) aus einem ABS-Kunststoffmaterial hergestellt werden.
5. Verwendung der Datenträger erhältlich nach den Verfahren gemäß den Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von Mobiltelefonkarten.
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