DE19955538B4

DE19955538B4 - Leiterbahnträgerschicht zur Einlaminierung in eine Chipkarte, Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht Spritzgusswerkzeug zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht

Info

Publication number: DE19955538B4
Application number: DE1999155538
Authority: DE
Inventors: Carsten Senge
Original assignee: Morpho Cards GmbH
Current assignee: Idemia Germany GmbH
Priority date: 1999-11-18
Filing date: 1999-11-18
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: AU2501801A; DE19955538A1; WO2001037622A2; WO2001037622A3

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht zur Einlaminieren in eine Chipkarte, bei dem – in einem ersten Verfahrensschritt durch einen Spritzgießvorgang ein auf Flachseiten an den für Leiterbahnen (7) und Anschlussflächen vorgesehenen Bereichen mit Vertiefungen (3) versehener Leiterbahnträgerschichtkörper (2) der Leiterbahnträgerschicht geformt wird, wobei die im Bereich der Anschlussflächen an beiden Flachseiten vorhandenen Vertiefungen (3) in ihrer Tiefausdehnung bis zur Oberfläche der gegenüberliegenden Flachseite ausgebildet sind, – nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) in diesen mindestens eine zusätzliche Aussparung (8, 9) für ein elektronisches Bauelement (11, 10) mit Kontaktflachen (12) eigebracht wird, – in einem nächsten Verfahrensschritt die Vertiefungen (3) im Leiterbahnträgerschichtkörper (2) mit einem leitfähigen Material verfüllt werden, wobei die Kontaktflächen (12) des Bauelementes (10, 11) nach dem Einsetzen von diesem Leiterbahnträgerschicht (1) beim Einbringen des leitfähigen Materials in die Vertiefungen (3) der Leiterbahnträgerschicht (1) mit den Leiterbahnen (7) und/oder den Anschlussflächen leitend verbunden werden, – anschließend die Flachseite des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) von über die Vertiefungen (3) vorstehenden Anteilen des leitfähigen Materials gereinigt wird.

Description

Es wird eine Leiterbahnträgerschicht (1) zur Einlaminierung in eine Chipkarte mit mindestens einer auf der Leiterbahnträgerschicht (1) aufgebrachten Leiterbahn (7) und mit mit der Leiterbahn (2) verbundenen Anschlussflächen vorgestellt, bei der die Leiterbahnträgerschicht (1) auf mindestens einer Flachseite an den für die Leiterbahn (7) und die Anschlussflächen vorgesehenen Bereichen mit einem leitfähigen Material gefüllte Vertiefungen (3) aufweist, wobei die Oberfläche der Leiterbahnträgerschicht (1) in den nicht mit Vertiefungen versehenen Bereichen für das leitfähige Material hafthemmend ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung der o. a. Leiterbahnträgerschicht sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht zur Einlaminierung in eine Chipkarte mit mindestens einer auf der Leiterbahnträgerschicht aufgebrachten Leiterbahn und mit der Leiterbahn verbundenen Anschlussflächen sowie ein Spritzgusswerkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Leiterbahnträgerschichten der eingangs erwähnten Art werden vorzugsweise für die Herstellung von Chipkarten verwendet, wobei derartige Chipkarten in Form von Telefonkarten, Zugangsberechtigungskarten für Mobilfunktelefone, Bankkarten usw. bereits in großem Umfang eingesetzt werden. Auf den Leiterbahnträgerschichten derartiger Chipkarten wird im Stand der Technik üblicherweise eine Spule aufgebracht, die über entsprechende Anschlussflächen verfügt und der Energieversorgung und dem Datenaustausch der Karte mit externen Geräten dient. Bei Verwendung von Spulen zum Energie- und Datenaustausch erfolgt dieser Austausch berührungslos, so dass man von einer kontaktlos arbeitenden Karte spricht.
Neben den kontaktlos arbeitenden Karten sind jedoch auch Chipkarten bekannt, bei denen neben der durch die Spule übertragenen Informationen auch Informationen und Energieübertragungen auf direktem Wege kontaktbehaftet durch galvanisch arbeitende Kontaktflächen erfolgen kann.
Die Herstellung der für die oben erwähnten kontaktlosen oder kontaktbehafteten Karten verwendeten Leiterbahnträgerschicht erfolgt oftmals entsprechend einem üblichen Siebdruckverfahren. Bei einer derartigen Herstellungsweise werden die einzelnen Leiterbahnen der Spule zusammen mit dem Anschlussflächen für die Verbindung der Spule mit auf der Chipkarte angeordneten zusätzlichen elektronischen Bauelementen, wie beispielsweise einem Chipmodul, durch Aufbringen einer elektrisch leitenden Siebdruckpaste auf einem Kunststoffträger aufgebracht. Im Rahmen dieses Herstellungsverfahrens lassen sich natürlich auch über die eigentliche Spule hinaus notwendige Leiterbahnen zur Verwendung weitere elektronischer Bauelemente, wie Anzeigevorrichtungen oder Tastaturfelder, auf der Leiterbahnträgerschicht aufbringen.
Nachteil der mit Hilfe dieses aus dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahrens hergestellten Leiterbahnträgerschichten ist es, daß der Querschnitt der auf diese Weise erstellten Leiterbahnen durch die Schichtdicke des auf den Leiterbahnträgerschichtkörper im Bereich der Leiterbahnen und Anschlussflächen aufgetragenen elektrisch leitenden Siebdruckpaste festgelegt ist.
Andere Verfahren zur Herstellung von Leiterbahnen etwa durch fotolithografische Verfahren sind relativ teuer und erlauben darüber hinaus keine Durchkontaktierung der Leiterbahnträgerschicht. Unter einer derartigen Durchkontaktierung versteht man die elektrisch leitende Verbindung der auf einer Flachseite, der Leiterbahnträgerschicht angeordneten Leiterbahnen mit Anschlussflächen oder Leiterbahnen auf der der ersten Flachseite gegenüber liegenden Rückseite. Dieser Text wurde durch das DPMA aus Originalquellen übernommen. Er enthält keine Zeichnungen. Die Darstellung von Tabellen und Formeln kann unbefriedigend sein.
Diesen Nachteil mangelnder Durchkontaktierungsmöglichkeiten besitzt auch das relativ preiswerte Herstellen von gattungsgemäßen Leiterbahnträgerschichten mittels Laserschneiden von auf die Leiterbahnträgerschicht aufgebrachten Aluminiumschichten.
Auch bei den beiden letztgenannten Herstellungsverfahren ist eine Variation der Leiterbahndicke nicht möglich.
Da die zukünftige technische Entwicklung den Aufbau von Chipkarten mit mehreren elektronischen Bauelementen vorsieht, welche aufgrund der Chipkartendicke dann auf Vorder- und Rückseite der in den Chipkarten enthaltenen Leiterbahnträgerschichten anzuordnen sein werden, wird eine Durchkontaktierung für die praktische Anwendung immer wichtiger. Darüber hinaus ist es zukünftig wünschenswert, bestimmte Leiterbahnen mit einem definierten Widerstand auszustatten, was wiederum u. U. eine Variation der Schichtdicke der auf einer Leiterbahnträgerschicht aufgebrachten Leiterbahnen erforderlich macht, sofern der Breitenausdehnung derartiger Leiterbahnen aus Platzgründen Grenzen gesetzt sind.
Die DE19601202A1 betrifft eine flächig ausgebildete Datenträgerkarte mit mindestens einem Chip, der auf der Karte montiert ist und mit mehreren auf der Karte vorhandenen Leiterbahnen elektrisch verbunden ist, die eine Kontaktierung von der Datenträgerkarte nach außen hin ermöglichen.
Die DE3821121A1 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kontaktträgerkörpern, insbesondere von plattenförmigen Lampenträgern, die mit elektrisch leitenden Verbindungsbahnen und mit starren Kontaktteilen, wie Kontaktfedern, Lampenfassungen o. dgl., versehen sind.
Die GB583285 betrifft ein Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Verbindungsbahnen mittels Ausformung von leitenden Bahnen auf einem isolierenden Substrat.
Die US5271887A betrifft ein Substrat und Verfahren zur Herstellung des Substrats, wobei das Substrat mit Vertiefungen und Löchern mittels Formverfahrens aus partikelförmigem Material hergestellt wird.
Die US4080513 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats mit einer verbesserten Haftung einer Metallschicht auf dem Substrat.
Die EP0208087A2 betrifft ein Kunststoffteil mit elektrischen Stromwegen, insbesondere Leiterplatten, bestehend aus isolierenden und leitenden Werkstoffen, und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht der eingangs geschilderten gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass die oben beschriebenen Nachteile aus dem Stand der Technik beseitigt werden. Insbesondere soll auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine durchkontaktierte Leiterbahnträgerschicht hergestellt werden können, bei der gleichzeitig die Querschnittsfläche der aufgebrachten Leiterbahnen und Anschlussflächen variabel ist.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Leiterbahnträgerschicht in Zusammenschau mit den oben angeführten gattungsbildenden Merkmalen durch die technische Lehre des Anspruches 1 gelöst.
Diese technische Lehre sieht vor, dass die Leiterbahnträgerschicht auf mindestens einer Flachseite an den für die Leiterbahn und die Anschlussflächen vorgesehenen Bereichen mit einem leitfähigen Material gefüllte Vertiefungen aufweist, wobei die Oberfläche der Leiterbahnträgerschicht in den nicht mit. Vertiefungen versehenen Bereichen für das leitfähige Material hafthemmend ausgebildet ist. Durch die Tatsache, dass die Leiterbahnen erfindungsgemäß innerhalb der Leiterbahnträgerschicht in entsprechenden Vertiefungen und nur in diesen Vertiefungen sich befinden, ist eine klar definierte Größenordnung des Leiterbahnquerschnittes und somit ein exakt vorgegebener Widerstandwert der entsprechenden Leiterbahn gegeben. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Leiterbahnträgerschicht eine Durchkontaktierung mittels der Möglichkeit, daß die Vertiefungen bis zur gegenüber liegenden Flachseite der Leiterbahnträgerschicht reichen, d. h. daß die Leiterbahnträgerschicht in bestimmten Bereichen, welche vorzugsweise im Bereich der Anschlussflächen liegen, Durchgangsbohrungen aufweisen kann, so dass zusätzliche elektronische Bauteile mit den durchkontaktierten Anschlussflächen beidseitig verbunden werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer derartigen Leiterbahnträgerschicht ergibt sich aus den im Anspruch 1 offenbarten einzelnen Verfahrensschritten. Es ist demnach vorgesehen, in einem ersten Verfahrensschritt durch einen Spritzgießvorgang ein auf den Flachseiten an den für die Leiterbahnen und die Anschlussflächen vorgesehenen Bereichen mit Vertiefungen versehenen Leiterbahnträgerschichtkörper zu formen, wobei die im Bereich der Anschlussflächen an beiden Flachseiten vorhandenen Vertiefungen in ihrer Tiefausdehnung bis zur Oberfläche der gegenüberliegenden Flachseite ausgebildet sind. Nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers wird in diesen mindestens eine zusätzliche Aussparung für ein elektronisches Bauelement mit Kotaktflächen eigebracht wird. Die auf diese Weise in die Leiterbahnträgerschicht eingebrachten Vertiefungen werden in einem anschließenden Verfahrensschritt mit einem leitfähigen Material verfüllt, wobei die Kontaktflächen des Bauelementes nach dem Einsetzen von diesem Leiterbahnträgerschicht beim Einbringen des leitfähigen Materials in die Vertiefungen der Leiterbahnträgerschicht (1) mit den Leiterbahnen und/oder den Anschlussflächen leitend verbunden werden, anschließend wird die mit den verfüllten Leiterbahnen und Anschlussflächen versehene Flachseite des Leiterbahnträgerschichtkörpers von über die Vertiefungen vorstehenden Anteilen des leitfähigen Materials gereinigt.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus einzelnen Verfahrensschritten, die jeder für sich kostengünstig durchführbar sind, so daß sich ein insgesamt vorteilhaft günstiges Herstellungsverfahren für die eingangs erwähnte erfindungsgemäße Leiterbahnträgerschicht ergibt. Das Verfüllen der nach dem ersten Verfahrensschritt des Spritzgießens in dem Leiterbahnträgerschichtkörper vorhandenen Vertiefungen lässt sich hierbei auf unterschiedliche Art und Weise durchführen. Diese speziellen Verfahrensschritte sowie weitere ergänzenden Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich mit der technischen Lehre des Anspruches 1 aus den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 10. So können nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers die Vertiefungen durch einen Rakelvorgang mit dem leitfähigen Material, beispielsweise einer thermisch oder durch UV-Strahlung aushärtenden Paste oder einem thermoplastischen Material verfüllt werden. Ein derartiger Rakelvorgang kann auch für das anschließende Überstreichen und Abstreifen des über die Vertiefungen vorstehenden leitfähigen Materials erfolgen.
Alternativ zu den genannten Verfahrensschritten ist es ebenfalls möglich und unter bestimmten Rahmenbedingungen besonders vorteilhaft, nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers die Vertiefungen mit dem leitfähigen Material durch einen weiteren Spritzgießvorgang, bei der in der Spritzgussform nur die Vertiefungen als Hohlräume vorhanden sind, mit dem leitfähigen Material zu verfüllen. Anschließend wird mit Hilfe des bereits oben geschilderten Rakelvorganges die mit den Leiterbahnen und Anschlussflächen versehene Flachseite der Leiterbahnträgerschicht von über die Vertiefungen vorstehendem Material gesäubert.
Es hat sich darüber hinaus als zweckmäßig erwiesen, zur Unterstützung der Haftwirkung des leitfähigen Materials innerhalb der Vertiefungen diese zu mattieren. Darüber hinaus kann der Reinigungsvorgang der Leiterbahnträgerschicht-Flachseite von überschüssigen Material dadurch unterstützt werden, dass die entsprechende Flachseite vor dem Verfüllen der Vertiefungen poliert wird oder mit einer Anti-Haftbeschichtung versehen wird, wobei darauf zu achten ist, dass eine derartige Beschichtung oder Politur nicht in die Bereiche der Seitenwände der Vertiefungen hineinreicht. Das Polieren der Leiterbahnträgerschicht-Flachseite sowie die Mattierung der Seitenflächen der Vertiefungen kann auch bereits im Rahmen des Spritzgießvorganges durch eine spezielle Oberflächengestaltung der betreffenden Bereiche der Spritzgussform erfolgen, indem beispielsweise die Wandflächen der Vertiefungen in der Gussform aufgerauht werden und die Gussform in den poliert zu erstellenden Bereichen der Datenträgerkarte speziell geglättet wird.
Das Einbringen von leitfähigem Material in Vertiefungen der Leiterbahnträgerschicht eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, elektronische Bauelemente direkt im Rahmen des Verfüllens der Vertiefungen ohne zusätzlichen Arbeitsaufwand elektrisch mit den Leiterbahnen bzw. den Anschlussflächen zu verbinden. Zur Durchführung einer derartigen Maßnahme wird erfindungsgemäß nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers in diesen mindestens eine zusätzliche Aussparung für ei elektronisches Bauelement eingebracht. Die Aussparung kann hierbei durch einen Stanzvorgang durchgeführt werden, es ist jedoch auch vorteilhaft, die Aussparung gleichzeitig mit den Vertiefungen und den Durchkontaktierungsöffnungen im Rahmen des Spritzgussarbeitsschrittes in den Leiterbahnträgerschichtkörper einzubringen. In diesen zusätzlichen Aussparungen werden anschließend die vorgesehenen elektronischen Bauelemente mit ihren Kontaktflächen so eingebracht, dass diese Kontaktflächen zur gleichen Flachseite gerichtet sind wie die zur elektrischen Verbindung vorgesehenen Leiterbahnen und Anschlussflächen.
Nach dem Einsetzen der elektronischen Bauelemente wird durch den Rakelvorgang nicht nur ein Verfüllen der Vertiefungen und Durchkontaktierungsöffnungen erreicht, sondern auch durch das leitfähige. Material eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen der Bauelemente und den Anschlussflächen der Leiterbahnträgerschicht hergestellt. Durch diese erfindungsgemäßen Verfahrensschritte lassen sich ansonsten übliche und arbeitsintensiv durchzuführende Arbeiten zum Anschließen zusätzlicher elektronischer Bauelemente einsparen.
Um die Flexibilität bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Leiterbahnträgerschichten insbesondere im Rahmen des Spritzgießvorganges für den Leiterbahnträgerschichtkörper zu steigern, wird ergänzend ein Spritzgusswerkzeug zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt, bei der die Spritzgussform aus mindestens zwei, vorzugsweise mehreren Segmenten besteht, wobei jedes Segment einen Teilbereich der in die Leiterbahnträgerschicht einzubringenden Vertiefungen/Aussparungen als positiv über die Grundfläche der Spritzgussform vorstehende Vorsprünge aufweist und wobei die einzelnen Segmente in Abhängigkeit der Lage und Form der auszuformenden Vertiefungen in der Leiterbahnträgerschicht modularartig zusammensetzbar sind.
Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung eines Spritzgusswerkzeuges werden unterschiedlichen Lagen der Leiterbahnen und Anschlussflächen durch verschiedenartiges Zusammensetzen der einzelnen Segmente ermöglicht. Die einzelnen Segmente können hierbei verschieden geformte Leiterbahnteile, winklig zueinander liegende Leiterbahnen, Lötaugen, Durchbrüche sowie Aussparungen für elektronische Bauelemente wie beispielsweise Chips und andere SMD-Bauelemente beinhalten. Durch den segmentartigen Aufbau der. Spritzgussform entfallen die bislang üblichen hohen Werkzeugkosten für jedes einzelne Layout einer Leiterbahnträgerschicht. Dieser Text wurde durch das DPMA aus Originalquellen übernommen. Er enthält keine Zeichnungen. Die Darstellung von Tabellen und Formeln kann unbefriedigend sein.
Im Folgenden werden Ausführungsformender Erfindung sowie die Abfolge der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Leiterbahnträgerschicht nach dem erfindungsgemäßen ersten Verfahrensschritt,
2 eine Draufsicht auf eine Leiterbahnträgerschicht nach dem ersten Verfahrensschritt zur Herstellung der Leiterbahnträgerschicht,
3 eine Draufsicht der Leiterbahnträgerschicht aus 2 nach Beendigung des Herstellungsvorganges,
4 eine zweite Ausgestaltungsvariante einer erfindungsgemäßen Leiterbahnträgerschicht in Draufsicht nach dem ersten Verfahrensschritt der Herstellung;
5 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Ausgestaltungsvariante der Leiterbahnträgerschicht nach Beendigung des Herstellungsvorganges,
6 eine Schnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie C-C aus 5,
7 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie D-D aus 5 und
8a und b Querschnitte durch die erfindungsgemäße Leiterbahnträgerschicht entsprechend der Linie E-E vor und nach dem Verfahrensschritt des Verfüllens mit dem leitfähigen Material.
Aus der Schnittdarstellung der 1 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Leiterbahnträgerschicht 1 aus einem Leiterbahnträgerschichtkörper 2 besteht, in die in diesem Ausführungsbeispiel 3 nebeneinander angeordnete Vertiefungen 3 eingebracht sind. Die Vertiefungen 3 weisen entsprechend der dargestellten Ausgestaltung einen dreieckförmigen Querschnitt auf. Natürlich sind auch beliebige andere Querschnitte denkbar, wie beispielsweise halbrundförmige, quadratische oder rechteckige. Die Größe der Querschnitte ist abhängig vom gewünschten Widerstandwert der nach Beendigung des Herstellungsprozesses in der Leiterbahnträgerschicht vorhandenen Leiterbahnen.
Die Leiterbahnträgerschicht wird mit den Vertiefungen durch einen Spritzgießvorgang hergestellt. Auf diese Weise lassen sich Leiterbahnvertiefungen erzeugen, die beispielsweise die Form der Vertiefungen 3 aus 2 aufweisen.
Anschließend werden in einem zweiten Verfahrensschritt beispielsweise durch einen Rakelvorgang die Vertiefungen 3 des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 mit leitfähigem Material gefüllt. Dies Material kann beispielsweise eine leitfähige Paste sein, die thermisch oder durch UV-Bestrahlung aushärtet. Darüber hinaus ist selbstverständlich auch leitendes thermoplastisches Material einsetzbar.
Durch den Rakelvorgang werden die Vertiefungen 3 des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 vollständig ausgefüllt, wobei anschließend in einem abschließenden Verfahrensschritt das über die Vertiefungen 3 vorstehende Material entfernt wird. Der Verfüllungsvorgang kann dadurch unterstützt werden, dass die Wände 4, 5 der Vertiefungen 3 durch ein geeignetes Verfahren mattiert werden, so daß die Haftwirkung des eingesetzten leitfähigen Materials an den Wänden erhöht wird.
Ergänzend hierzu kann die Reinigung des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 von überschüssigem leitfähigen Material dadurch unterstützt werden, daß an der Flachseite 6, an der sich die Vertiefungen 3 befinden, in den Bereichen, in denen keine Vertiefungen angeordnet sind, die Oberfläche 3 des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 poliert wird oder mit einer Anti-Haftbeschichtung versehen wird.
Die 3 zeigt die Draufsicht der Leiterbahnträgerschicht 1 nach Beendigung des abschließenden Reinigungsvorganges, wobei der Platz für zwischen den Leiterbahnen 7 anzuordnende Bauteile deutlich wird. Zwischen den Anschlüssen 7a und 7b besteht beispielsweise die Möglichkeit der Integration eines SMD-Widerstandes, während die Anschlussflächen 7c bis 7h durch einen Chip miteinander verbunden werden können. Die Aufbringung der elektronischen Bauteile erfolgt nach dem üblichen Flip-Chip-Verfahren.
In der 4 ist ein Ausführungsbeispiel ähnlich demjenigen der 2 dargestellt, bei dem zwischen den Anschlussflächen 7a und 7b bzw. 7c bis 7h zusätzliche Aussparungen 8 und 9 in den Leiterbahnträgerschichtkörper 2 eingebracht worden sind. Die Vertiefungen 8 und 9 sind zur Aufnahme zusätzlicher elektronischer Bauelemente vorgesehen. Diese elektronischen Bauelemente besitzen zu diesem Z weck Kontaktflächen, die nach dem Einsetzen der Bauelemente derjenigen mit Vertiefungen 3 versehenen Seite des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 zugewandt sind. Nach dem Einsetzen der zusätzlichen Bauelemente, in diesem Falle ein SMD-Widerstand 10 sowie ein Chipmodul 11 werden die Vertiefungen analog der Ausgestaltungsvariante der 2 mit leitfähigem Material ausgefüllt. Durch den Verfüllungsvorgang wird gleichzeitig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen 12 des SMD-Widerstandes 10 bzw. des Chipmoduls 11 hergestellt. Somit entfällt ein zeit- und kostenaufwendiges Einzelbestücken der Leiterbahnträgerschichten und eine Einzelherstellung der notwendigen Kontaktierung zwischen Kontaktflächen 12 und Leiterbahnen 7.
Zur Verdeutlichung des Aufbaus der mit einem Chipmodul 12 bestückten Leiterbahnträgerschicht 1 ist in 6 ein Querschnitt im Bereich der Schnittlinie C-C der 5 dargestellt. Es ist aus dieser Figur deutlich die Aussparung 8 mit dem darin eingesetzten Chipmodul 11 zu erkennen. Beidseitig des Chipmoduls 11 sind jeweils Leiterbahnen 7 erkennbar, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Chipmodul 11 und anderen auf der Leiterbahnträgerschicht vorhandenen Bauteilen herstellen.
Analog der 6 ist in 7 eine Schnittdarstellung der Leiterbahnträgerschicht 1 im Bereich der Schnittlinie D-D dargestellt. Erkennbar ist innerhalb der Aussparung 9 ein SMD-Widerstand 10, der über zwei seitlich angeordnete Leiterbahnen 7 mit anderen Bauteilen der Leiterbahnträgerschicht verbunden ist.
Die 8a und 8b zeigen eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie E-E der 5 bzw. 3, wobei in der 8 die Darstellung der Leiterbahnträgerschicht vor dem Verfüllen der Vertiefungen 3 dargestellt ist. Es ist hierbei ersichtlich, daß sich die Vertiefungen 3 in diesem Ausführungsbeispiel auf beiden Flachseiten des Leiterbahnträgerschichtkörpers befinden. Zwischen zwei korrespondierend auf unterschiedlichen Flachseiten des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 angeordneten Vertiefungen befindet sich jeweils eine Durchgangsbohrung 13. Nach dem Verfüllungs- und Reinigungsvorgang beider Flachseiten des Leiterbahnträgerschichtkörpers ergibt sich die Schnittdarstellung der 8b, aus der deutlich wird, daß im vorliegenden Fall eine elektrische Verbindung zwischen einer Flachseite des Leiterbahnträgerschichtkörpers 2 und der anderen Flachseite hergestellt ist, wodurch sich eine sogenannte Durchkontaktierung zum Anschluss von Bauteilen auf beiden Seiten der Leiterbahnträgerschicht 1 ergibt.
Es ist neben den bereits geschilderten Ausgestaltungsvarianten der Erfindung darüberhinaus denkbar, daß in die Vertiefungen 3 bereits vorgefertigte Leiterbahnen beispielsweise in Form von separat hergestellten Spulen eingelegt werden.
Eine derartige Vorgehensweise ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Vertiefungen direkt in den Spritzgusskartenkörper eingearbeitet werden, wobei der Gesamtkartenkörper in diesem Fall zweiteilig erstellt wird. Jede Hälfte besitzt in diesem Fall eine Dicke, die der halben Gesamtkartendicke entspricht. In den zueinander gewandten Oberflächenflachseiten sind die Vertiefungen einseitig oder beidseitig ausgenommen. Nach dem Einlegen der Spule als Leiterbahn werden die beiden Hälften miteinander beispielsweise durch Verklebung verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Leiterbahnträgerschicht
2: Leiterbahnträgerschichtkörper
3: Vertiefung
4: Seitenwand
5: Seitenwand
6: Oberfläche
7: Leiterbahn
8: Aussparung
9: Aussparung
10: SMD-Widerstand
11: Chipmodul
12: Kontaktfläche
13: Durchgangsbohrung

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht zur Einlaminieren in eine Chipkarte, bei dem – in einem ersten Verfahrensschritt durch einen Spritzgießvorgang ein auf Flachseiten an den für Leiterbahnen (7) und Anschlussflächen vorgesehenen Bereichen mit Vertiefungen (3) versehener Leiterbahnträgerschichtkörper (2) der Leiterbahnträgerschicht geformt wird, wobei die im Bereich der Anschlussflächen an beiden Flachseiten vorhandenen Vertiefungen (3) in ihrer Tiefausdehnung bis zur Oberfläche der gegenüberliegenden Flachseite ausgebildet sind, – nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) in diesen mindestens eine zusätzliche Aussparung (8, 9) für ein elektronisches Bauelement (11, 10) mit Kontaktflachen (12) eigebracht wird, – in einem nächsten Verfahrensschritt die Vertiefungen (3) im Leiterbahnträgerschichtkörper (2) mit einem leitfähigen Material verfüllt werden, wobei die Kontaktflächen (12) des Bauelementes (10, 11) nach dem Einsetzen von diesem Leiterbahnträgerschicht (1) beim Einbringen des leitfähigen Materials in die Vertiefungen (3) der Leiterbahnträgerschicht (1) mit den Leiterbahnen (7) und/oder den Anschlussflächen leitend verbunden werden, – anschließend die Flachseite des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) von über die Vertiefungen (3) vorstehenden Anteilen des leitfähigen Materials gereinigt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) die Flachseiten mit den Vertiefungen (3) hafthemmend ausgebildet werden.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) die Flachseite mit den Vertiefungen (3) an Ihrer Oberfläche poliert wird.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachseite mit den Vertiefungen (3) beim Ausformvorgang des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) durch die Spritzgussform eine polierte Oberfläche erhält.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (3) an Ihren Wandflächen (4, 5) beim Ausformvorgang des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) durch die Spritzgussform eine mattierte Oberfläche erhalten.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) die Vertiefungen (3) an Ihren Seitenwandflächen (4, 5) mattiert werden.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) die Vertiefungen (3) im Leiterbahnträgerschichtkörper (2) mit dem leitfähigen Material durch einen Rakelvorgang verfüllt werden.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verfüllen der Vertiefungen (3) im Leiterbahnträgerschichtkörper (2) mit einem leitfähigen Material die Flachseite des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) von über die Vertiefungen (3) vorstehenden Anteilen des leitfähigen Materials durch einen zweiten Rakelvorgang gereinigt wird.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnträgerschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ausformung des Leiterbahnträgerschichtkörpers (2) die Vertiefungen (3) im Leiterbahnträgerschichtkörper (2) mit dem leitfähigen Material durch einen weiteren Spritzgießvorgang, bei der in der Spritzgussform nur die Vertiefungen als Hohlräume vorhanden sind, durch das leitfähige Material verfüllt werden.
Spritzgusswerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzgussform aus mindestens zwei, vorzugsweise mehreren Segmenten besteht, wobei jedes Segment einen Teilbereich der in die Leiterbahnträgerschicht (1) einzubringenden Vertiefungen (3)/Aussparungen (4, 5) als positiv über die Grundfläche der Spritzgussform vorstehende Vorsprünge aufweist und wobei die einzelnen Segmente in Abhängigkeit der Lage und Form der auszuformenden Vertiefungen in der Leiterbahnträgerschicht modularartig zusammensetzbar sind.