DE3877550T2 - Verfahren zum befestigen eines elektronischen bausteins und seiner kontakte auf einen traeger. - Google Patents

Verfahren zum befestigen eines elektronischen bausteins und seiner kontakte auf einen traeger.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbringen und Befestigen eines elektronischen Bausteins und seiner Kontakte auf einem Träger, wie einer Karte zur Identifizierung oder einer Karte für Bankgeschäfte, der eine Ausnehmung aufweist, derart, daß der elektronische Baustein in der Ausnehmung untergebracht ist, und seine Kontakte auf der Karte befestigt sind.
  • Es ist üblich Karten zur Identifizierung in zahlreichen Bereichen zu verwenden, insbesondere in jenem der Karten für Bank- oder Kreditgeschäfte. Schon seit langem enthalten diese Karten außer einer Identifizierungsnummer und dem Namen des Inhabers nur eine magnetische Aufzeichnung, die dessen Identifizierung durch magnetisches Lesen ermöglicht. Seit einigen Jahren werden diese Karten zu anderen Funktionen als jener der Identifizierung des Inhabers benutzt, insbesondere zu Zwecken der Vorauszahlung und des Schutzes gegen die betrügerischen Handlungen. Aufgrund dieser Tatsache enthält die Karte einen aktiven elektronischen Baustein, der aus einem elektronischen Speicher mit einem oder ohne einen daran angeschlossen Mikroprozessor bestehen kann, was es ermöglicht, sie insbesondere für Anwendungen im Bankwesen zu verwenden.
  • Die Kreditkarten dieser Technik, die einen elektronischen Baustein enthalten, werden auf verschiedene Art und Weisen hergestellt. Nach einem ersten Verfahren wird eine Ausnehmung innerhalb der Dicke der Karte eingerichtet, um den elektronischen Baustein aufzunehmen. Nach einem anderen Verfahren, "Co-Laminieren" genannt, werden feine Schichten aus Kunststoff um den Baustein laminiert: aus Polyepoxid, Polyethylen, Polyvinylchlorid usw. Während der Durchführung dieser Verfahren werden ferner verschiedene Vorgänge durchgeführt, um die elektrische Verbindung der Anschlüsse des elektronischen Bausteins an Metallisierungen zu sichern, die an der Oberfläche der Karte angeordnet sind.
  • Eines der Verfahren, um den elektronischen Bausteins in der Ausnehmung anzubringen, die in der Karte eingerichtet ist, und um die Metallisierungen auf der Karte anzuordnen sowie um die Verbindungen zwischen den Anschlüssen der Karte und den Metallisierungen herzustellen, besteht darin, wie es die Fig. 1 zeigt, eine nichtleitende Folie 1, beispielsweise aus Polyepoxid, zu verwenden, die auf einer Seite den elektronischen Bauteil in Form eines Chips (Bezugszeichen 2) und auf der anderen Seite metallisierte Flächen wie jene trägt, die mit den Bezugszeichen 3, 4 und 5 versehen und voneinander durch die Zwischenräume 6 und 7 ohne Metallisierung getrennt sind. Diese metallisierten Flächen 3, 4 und 5 stehen mit der anderen Seite der Folie 1 durch Löcher 8, 9 und 10 in Verbindung, mittels welcher die Enden der Leiterdrähte 11, 12 und 13 an die entsprechenden metallisierten Flächen durch ein allseits bekanntes Mittel wie einem leitfähigen Klebstoff angeschlossen sind. Das andere Ende jedes Leiterdrahts ist an die Ausgangsanschlüsse 14, 15 oder 16 des Chips 2 angeschlossen.
  • Diesen Vorgängen folgt dann das Umhüllen des Chips 2 mit einem Harz und ein Aushärten des Harzes, um die Einkapselung des Chips zu erhalten. Dann kann der Chip in die Ausnehmung der Karte gebracht werden, und die Metallisierungen können auf den Rändern der Ausnehmung durch einfaches Einfügen des Chips und Kleben der Trägerfolie 1 nach ihrem Zuschnitt auf die erforderlichen Abmessungen auf die Karte angeordnet werden.
  • Bei einem solchen Verfahren werden die elektrischen Kontakte und der Chip oder der elektronische Baustein entweder auf eine Seite der Folie oder innerhalb der Dicke der Folie angebracht, dann wird die elektrische Verbindung zwischen den Ausgangsanschlüssen des Chips und den elektrischen Kontakten hergestellt, die davor auf die Folie aufgebracht wurden. Nach der Einkapselung wird das Ganze durch Kleben des eingekapsel ten Chips auf den Boden der zu diesem Zweck vorgesehenen Ausnehmung auf der Karte angebracht, während die Folie auf die Ränder der Ausnehmung so geklebt wird, daß die elektrischen Kontakte von außerhalb der Karte her zugänglich sind.
  • Ein solches Verfahren ist beispielsweise in den Patenten EP-A-0 207 853 und FR-A-2 483 128 beschrieben.
  • Dieses Verfahren weist die Unzulänglichkeit auf, daß viele Handgriffe nötig sind, um zu erreichen, daß der Chip von der Trägerfolie getragen wird, dann an die elektrischen Kontakte angeschlossen wird, dann eingekapselt wird und schließlich in der Ausnehmung angebracht wird. Außerdem ist der Einkapselungsprozeß sehr langwierig, da es nicht möglich ist, das Harz über 150 ºC zu erhitzen: die Folie und der Klebstoff der Kontakte vertragen keine höhere Temperatur.
  • Folglich ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das dafür bestimmt ist, einen elektronischen Baustein und seine Kontakte an einen Träger wie eine Karte zur Identifizierung zu befestigen, das aber keine der Unzulänglichkeiten der Verfahren des Stands der Technik aufweist.
  • Die Erfindung betrifft folglich ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 zum Befestigen eines elektronischen Bausteins und seiner Kontakte auf einem Träger, wobei dieser Träger eine Ausnehmung zum Aufnehmen des Bausteins aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Vorgänge enthält:
  • a) das Anbringen eines elektronischen Bausteins in der Ausnehmung in der Weise, daß die Ausgangsklemmen des Bausteins durch die Öffnung der Ausnehmung zugänglich sind;
  • b) das Anbringen der elektrischen Kontakte auf einer Trägerfolie gemäß einem der Geometrie der Ausgangsklemmen des elektronischen Bausteins entsprechenden Muster;
  • c) das Anbringen der elektrischen Kontakte auf dem Träger;
  • d) das gleichzeitige elektrische Anschließen dieser elektrischen Kontakte an die Ausgangsklemmen des elektrischen Bausteins, wobei die Vorgänge c) und d) mit Hilfe eines mit Wärme durchgeführten Übertragungsprozesses verwirklicht werden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich beim Lesen der folgenden Beschreibung eines besonderen Ausführungsbeispiels, wobei diese Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Anlage erstellt wurde, in welcher:
  • - die Fig. 1 eine Schrägperspektivansicht eines elektronischen Bausteins und seiner Anschlüsse ist, die auf einer Trägerfolie gemäß dem Stand der Technik angeordnet sind;
  • - die Fig. 2 eine Schrägperspektivansicht ist, die den elektronischen Baustein auf dem Träger vor seinem erfindungsgemäßen elektrischen Anschließen mit den äußeren elektrischen Kontakten zeigt;
  • - die Fig. 3 eine Schrägperspektivansicht zeigt, einer weiteren Kontaktträgeranordnung ist, die beim erfindungsgemäßen Verfahren anwendbar ist.
  • Die Fig. 1, die einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik entspricht, ist in der Beschreibungseinleitung beschrieben worden. Gemäß diesem Verfahren ist zunächst die Vorbereitung der Einheit - elektronischer Baustein-elektrische Kontakte - auf einem getrennten Träger erforderlich, dann der Zusammenbau dieser Einheit auf der Karte. Die Erfindung beruht auf einem völlig anderen Ansatz, so daß einerseits der Vorgang des elektrischen Anschließens des Chips an die elektrischen Kontakte der Trägerfolie und andererseits der Vorgang der Einkapselung vermieden wird, sobald sich der Chip auf der Trägerfolie befindet.
  • Dieses neue Verfahren besteht zunächst darin, den eingekapselten oder nichteingekapselten Chip in der Ausnehmung der Karte zu befestigen, so daß seine Ausgangsklemmen mit der Ebene der Öffnung der Ausnehmung bündig sind. Diesem Vorgang folgt ein Kleben der Kontakte auf die Karte und gleichzeitig ihr elektrisches Anschließen an die Ausgangsklemmen des Chips.
  • In der Fig. 2 ist die Karte 20 dargestellt, die eine Ausnehmung 21 enthält, deren unterer Teil durch den Boden der Karte verschlossen ist, während der obere Teil offen ist, um das Anbringen des elektronischen Bausteins in Form eines Chips 22 zu ermöglichen. Dieser Chip 22 ist im wesentlichen aus einem Sockel aus Silizium aufgebaut, in dem und auf dem eine komplexe elektronische Schaltung in Form integrierter Schaltungen ausgeführt sind. Diese komplexe elektronische Schaltung weist Ausgangsklemmen 23 bis 26 auf, die so angeordnet sind, daß sie an der Öffnungsseite der Ausnehmung erscheinen. Um den Chip und die Ausgangsklemmen zu schützen, wird die Einheit gewöhnlich von einer Harzschicht mit einer Dicke umhüllt, die die Anschlußklemmen hinausragen läßt. Dieses Harz wird durch Erhitzen auf eine Temperatur von ungefähr 300 ºC gehärtet. Der Chip 22 wird in der Ausnehmung 21 untergebracht und am Boden durch irgendein bekanntes Verfahren festgeklebt, das eine genaue Positionierung bezüglich der Karte ermöglicht, so daß die Ausgangsklemmen 23 bis 26 im Raum feste Positionen einnehmen, die beispielsweise mit einer Genauigkeit der Größenordnung von hundert Mikron bestimmt werden. Es handelt sich um einen rein mechanischen Vorgang, der nach dem heutigen Stand der Technik keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
  • Wenn der Chip 22 in der Ausnehmung angebracht ist, wird zum Anbringen der Kontakte auf der Karte 20 und zu ihrem elektrischen Anschließen an die Ausgangsklemmen 23 bis 26 übergegangen. Dafür ist es vorgesehen die Kontakte 27 bis 30 auf einer Folie 28 nach einem geeigneten Muster aufzubringen. Die Kontakte 27 bis 30 werden dann von der Folie 31 auf die Karte 20 durch Kleben, Pressen und Erwärmen übertragen. Im Verlaufe dieses Übertragungsprozesses, "mit Wärme" durchgeführter Übertragungsprozeß genannt, werden die Kontakte 27 bis 30 jeweils an eine der Ausgangsklemmen 23 bis 26 gelötet. Andererseits, wenn das Pressen aufhört und die Karte von der Folie 31 getrennt wird, löst sich letztere von den Kontakten 27 bis 30, die ihrerseits auf die Karte 20 geklebt verbleiben.
  • In Abwandlung des Verfahrens wird vorgeschlagen (Fig. 3), auf der Karte 20 nicht nur die Kontakte 27 bis 30, sondern auch einen von der Folie 31 ausgeschnittenen Teil anzubringen. Gemäß dieser Abwandlung werden die Kontakte 27 bis 30 auf die obere Seite der Folie 31 und nicht auf die untere Seite aufgebracht, wie es die Fig. 2 zeigt. Damit das elektrische Anschließen mit den Ausgangsklemmen 23 bis 26 durchgeführt werden kann, steht jeder Kontakt 27 bis 30 mit der unteren Seite der Folie durch eine Öffnung 32 bis 35 in Verbindung, die in geeigneter Weise bezüglich der Position der zugehörigen Ausgangsklemme angebracht ist. Die Folie, genauer gesagt der Teil der Folie, der die Kontakte 27 bis 30 trägt, wird dann auf die Karte 20 geklebt, während die Ausgangsklemmen 23 bis 26 jeweils an einen der Kontakte 27 bis 30 mittels der entsprechenden Öffnung 32 bis 35 gelötet wird.
  • Die Kontakte 27 bis 30 können verschiedene Formen haben, Formen, die in Abhängigkeit von der Geometrie und der Anordnung der Ausgangsklemmen 23 bis 26 des Chips variieren.
  • Außerdem kann auch der Verbindungspunkt zwischen dem Kontakt und der Ausgangsklemme verschiedene Formen annehmen. Es kann eine Verbindung zwischen zwei Flächen sein, wie es in der Fig. 2 der Fall ist, oder eine Verbindung zwischen einem Punkt und einer Fläche oder ferner zwischen zwei Punkten, wie es in der Fig. 3 der Fall ist. Es kann auch eine Verbindung Draht zu Draht sein, wenn die Kontakte 27 bis 30 durch Leiter geringen Querschnitts verlängert werden, deren Enden an die Ausgangsklemmen des elektronischen Bausteins gelötet werden.

Claims (2)

1. Verfahren zum Befestigen eines elektronischen Bausteins (22) und seiner Kontakte (27 bis 30) auf einem Träger (20), wobei dieser Träger (20) eine Ausnehmung (21) zum Aufnehmen des Bausteins aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Vorgänge enthält:
a) das Anbringen eines elektronischen Bausteins (22) in der Ausnehmung (21) in der Weise, daß die Ausgangsklemmen (23 bis 26) des Bausteins (22) durch die Öffnung der Ausnehmung zugänglich sind;
b) das Anbringen der elektrischen Kontakte (27 bis 30) auf einer Trägerfolie (31) gemäß einem der Geometrie der Ausgangsklemmen des elektronischen Bausteins entsprechenden Muster;
c) das Anbringen der elektrischen Kontakte (27 bis 30) auf dem Träger (20) mit Hilfe der Trägerfolie (31);
d) das gleichzeitige elektrische Anschließen dieser elektrischen Kontakte (27 bis 30) an die Ausgangsklemmen (23 bis 26) des elektrischen Bausteins (22), wobei die Vorgänge c) und d) mit Hilfe eines mit Wärme durchgeführten übertragungsprozesses verwirklicht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kontakte (27 bis 30) auf einer Fläche der Trägerfolie (31) angebracht werden, die zu der Ausnehmung zeigt, so daß sie sich bei dem Vorgang der Anbringung auf dem Träger von der Trägerfolie (31) lösen und auf dem Träger (20) festkleben.
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