DE4317184C1 - Verfahren zum Herstellen von Chipkarten aus Kunststoffmaterial - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Chip­ karten aus Kunststoffmaterial nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Als Kredit-, Debit- oder Steuerungskarten zu verwendende Chip­ karten aus Kunststoffmaterial, beispielsweise Telefonkarten o. dgl., sind mit einem an einer Kontaktfläche befindlichen elektronischen Halbleiter­ kreis bestückt, genannt Chip-Modul.

Es ist hierbei bekannt, das Chip-Modul mittels eines Klebers in einer Aufnahmeöffnung des Kartenkörpers zu befestigen. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine Aufnahmeöffnung in einen bereits monoli­ thischen Kartenkörper mittels Fräsvorgängen zur Erzeugung einer abge­ stuften Aufnahmeöffnung entsprechend der Form des Chip-Moduls einge­ fräst.

Die Aufnahmeöffnung kann aber auch dadurch gebildet werden, daß geschichtete Folien mit entsprechenden Ausnehmungen versehen aufein­ ander laminiert werden.

In beiden Fällen besteht jedoch die Gefahr, daß der Kleber, der zur Fixierung des Chip-Moduls verwendet wird, an den Seitenrändern des Chip-Moduls auf die Oberfläche des Kartenkörpers austritt und dort erhärtet, wenn das Chip-Modul zum bündigen Abschluß mit der Oberfläche des Kartenkörpers in die Aufnahmeöffnung gedrückt wird.

Außerdem ist es aus der EP 0 212 506 A2 bekannt, beim Herstel­ len einer Ausweiskarte aus thermoplastischen Schichten letztere mit Aus­ nehmungen für ein Chip-Modul zu versehen und eine oberste Schicht zu verwenden, die eine Durchtrittsöffnung kleiner als die Abmessungen des Chip-Moduls aufweist. Das Chip-Modul wird mittels Tropfen von wärmeakti­ vierbarem Kleber auf die oberste Schicht aufgebracht und in die Schich­ ten beim Laminieren derselben hineingedrückt, bis es ganz von der Schichtstruktur aufgenommen ist, wobei die oberste Schicht über den Rand des Chip-Moduls hinweg bis zu dessen Kontaktierungsbereich fließen soll, um das Chip-Modul von seiner Oberseite her umfänglich zu übergreifen, während der eingeschlossene Kleber das Chip-Modul mit den Schichten ver­ klebt. Dies verhindert aber nicht sicher ein Herausdrücken des Klebers zwischen dem Chip-Modul und der obersten Schicht während des Eindrückens des Chip-Moduls in die Schichtstruktur, ebensowenig wie es ein sicheres Freihalten des Kontaktierungsbereichs gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 so weiter zu bilden, daß ein Austreten von Klebermate­ rial vermieden und eine gleichmäßig durchgehende Oberfläche der Chipkar­ te erreicht wird.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt im Schnitt eine Anordnung von verschiedenen Tei­ len einer Chipkarte vor dem Einbringen eines Chip-Moduls.

Fig. 2 zeigt im Schnitt die Anordnung von Fig. 1 nach dem Ein­ bringen des Chip-Moduls.

Fig. 3 zeigt im Schnitt die Chipkarte.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine rechtec­ kige, mit abgerundeten Ecken versehene Chipkarte aus vier thermoplasti­ schen Kunststoffolienschichten 1, 2, 3 und 4 hergestellt, wobei die drei oberen Schichten 2, 3, 4 jeweils mit einer Ausnehmung 5, 6 und 7 verse­ hen werden, die insbesondere durch Stanzen, Lasern oder Nibbeln erzeugt werden, während die untere und später rückwärtige Schicht 1 un­ gelocht bleibt. Die Ausnehmungen 5, 6 und 7 werden senkrecht zur Haupt­ ebene der Schichten 1, 2, 3, 4 zueinander ausgerichtet.

Die Ausnehmungen 5 und 6 in den beiden mittleren Schichten 2 und 3 sind an die Form eines von der durch die Ausnehmungen 5, 6 später aufzunehmenden, in Draufsicht in etwa quadratischen, außenseitig einen Kontaktierungsbereich aufweisenden Chip-Moduls 8 derart angepaßt, daß die zumindest im wesentlichen runde Ausnehmung 5 der Schicht 2 im we­ sentlichen einem kugelsegmentförmigen rückwärtigen Abschnitt 8′ des Chip-Moduls 8 entspricht. Der Abschnitt 8′ wird durch eine einen IC-Bau­ stein enthaltende Vergußmasse gebildet. Die Ausnehmung 6 der Schicht 3 ist im wesentlichen quadratisch und etwas größer als die Grundfläche des quaderförmigen Abschnitts 8′′ des Chip-Moduls 8.

Die Stärken der Schichten 2, 3 können, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt, an die aufzunehmenden Stärken der Abschnit­ te 8′, 8′′ des Chip-Moduls 8 angepaßt sein. Jedoch können auch für die Schichten 1, 2 und 3 gleiche Stärken gewählt werden und gegebenenfalls können mehr als vier Schichten 1, 2, 3 und 4 für den Kartenkörper ver­ wendet werden.

Die Schicht 4 dient als Abdeckschicht und ist daher im allge­ meinen dünner als die Schichten 1, 2 und 3. Die Schicht 4 kann transpa­ rent und rückseitig bedruckt sein.

Die ebenfalls im wesentlichen quadratische Ausnehmung 7 in der Schicht 4 ist dagegen etwas kleiner als die Grundfläche des quaderförmi­ gen Abschnitts 8′′ des Chip-Moduls 8.

Wenn daher die Schichten 1, 2, 3 und 4 zentriert übereinander angeordnet werden (die Zentrierung erfolgt beispielsweise über Register­ lochungen und Justierstifte, die Fixierung über Heftpunkte), kragt die Schicht 4 gegenüber der Ausnehmung 6 in der Schicht 3 vor, vgl. Fig. 1.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird vor dem An­ ordnen der Schicht 4 auf dem durch die Schichten 1, 2 und 3 gebildeten Stapel ein Kaltkleberring 9, etwa aus einem Acrylatklebermaterial, in die durch die Ausnehmungen 5 und 6 gebildete Aufnahmeöffnung 10 für das Chip-Modul 8 angeordnet, und zwar derart, daß der Kaltkleberring 9, der einen Außendurchmesser kleiner als die Breite der Ausnehmung 6 aufweist, auf der Schicht 2 über der Ausnehmung 5 angeordnet wird. Der Innendurch­ messer des Kaltkleberrings 9 kann kleiner als der Durchmesser der Aus­ nehmung 5 sein oder entfallen.

Der Kaltkleberring 9 wird aus einem mit Silikonpapier abge­ decktem Kaltkleberband ausgestanzt, wonach dieser mittels eines Saugers ergriffen wird, der den Kaltkleberring 9 in der Aufnahmeöffnung 10 ab­ legt, wo er an der Schicht 2 kleben bleibt. Danach wird das Silikon­ papier auf der der Schicht 2 abgewandten Seite entfernt.

Danach wird eine dünne Trennscheibe 11 von einer Stärke in der Größenordnung von 1/100 mm zentriert zum Kaltkleberring 9 auf diesen aufgelegt, wonach die letzte Schicht 4 aufgelegt wird. Die Trennscheibe 11 besteht aus einem sich beim späteren Laminieren nicht mit den bei­ spielsweise aus PVC-Folie bestehenden Schichten 1, 2, 3 verbindenden Ma­ terial, etwa aus Polyesterfolie.

Anschließend wird das Chip-Modul 8 teilweise in die Aufnahme­ öffnung 10 eingedrückt, so daß er einerseits mit dem Kaltkleberring 9 in Eingriff gelangt und hierdurch in der Aufnahmeöffnung 10 festgehalten wird und andererseits die überkragenden Ränder der Schicht 4 über den Rand der Ausnehmung 6 einwärts drückt.

Die auf diese Weise miteinander in Eingriff gehaltene Einheit wird dann unter Anwendung von Temperatur und Druck in an sich bekannter Weise zu einer Karte laminiert. Unter der Druck- und Wärmeeinwirkung beim Laminieren zerfließt der Kaltkleber des Kaltkleberrings 9, so daß einerseits das Chip-Modul 8 in die Aufnahmeöffnung 10 soweit hinein­ drückbar ist, daß er bündig mit der Außenseite der Karte abschließt, während seine Außenseite frei liegt und zugänglich ist, und andererseits der Kaltkleber um das Chip-Modul 8 herum in der Aufnahmeöffnung 10 ver­ teilt wird. Hierbei dienen die einwärts gebogenen Ränder der Ausnehmung 7 als Dichtlippen 12, die ein Austreten des erhitzten Kaltklebers ver­ hindern, während die Schichten 2, 3 entsprechend deformiert und in Rich­ tung auf das Chip-Modul 8 gedrückt werden, so daß der verbleibende Raum der Aufnahmeöffnung 10 praktisch vom Klebermaterial ausgefüllt ist.

Die Menge des eingebrachten Kaltklebers ist hierbei infolge der mit sehr hoher Genauigkeit vornehmbaren Ausstanzung des Kaltkleber­ rings 9 sehr genau dosierbar. Dies trägt ebenfalls dazu bei, daß ein Austreten von Klebermaterial verhindert wird.

Zur besseren Verteilung des Klebers in der Aufnahmeöffnung 10 während des Laminierens kann die Ausnehmung 5 beispielsweise auch stern- oder etwa blütenförmig ausgebildet sein.

Die Trennscheibe 11 verhindert ein Verkleben des Abschnitts 8′ des Chip-Moduls 8 mit dem Kartenkörper und dadurch ein Reißen der elek­ trischen Zuleitungen des Chip-Moduls 8 beim Biegen der Karte.

Der Kaltkleberring 9 kann auch dicker und dafür im Außendurch­ messer so klein ausgebildet sein, daß er durch die Ausnehmung 7 der Schicht 4 nach deren Auflegen auf die Schicht 3 einbringbar ist.

Anstelle eines Kaltkleberrings 9 kann auch ein Heißkleber ein­ gebracht werden, der beispielsweise durchgehend oder punktartig kreis­ förmig auf der Schicht 2 in der Ausnehmung 6 aufgebracht wird.

Die Aufnahmeöffnung 10 für das Chip-Modul 8 kann auch in einen bereits vorgefertigten Kartenkörper eingefräst werden, wobei die Kontur der Ausfräsung so ausgeführt wird, daß eine überstehende Dichtlippe (wie dargestellt) entsteht, durch die das Chip-Modul nach Einbringen des Klebers eingedrückt wird.

Claims (7)

1. Verfahren zum Herstellen von Chipkarten aus Kunststoffmate­ rial, bei dem ein Kleber in eine bodenseitig geschlossene Aufnahmeöff­ nung dosiert eingebracht, ein einen IC-Baustein tragender Chip-Modul in die Aufnahmeöffnung eingedrückt und mit seiner Oberflä­ che im wesentlichen bündig zur Oberfläche der Chipkarte in der Aufnahme­ öffnung befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Schicht aus Kunststoffolie aufgelegt wird, die eine Ausneh­ mung aufweist, die den Rand der Aufnahmeöffnung soweit überkragt, daß beim Eindrücken des Chip-Moduls die Ränder der Ausnehmung einwärts ge­ bogen werden, und daß die zusätzliche Schicht auflaminiert wird, wobei die einwärts gebogenen Ränder der Ausnehmung die Aufnahmeöffnung als Dichtlippen nach außen gegen ein Austreten des Klebers abdichten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber als Kaltkleber in die Aufnahmeöffnung eingebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaltkleber als vorzugsweise ringförmige Scheibe eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber als Heißkleber in die Aufnahmeöffnung eingebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahmeöffnung durch übereinandergelegte, mit ent­ sprechenden Ausnehmungen versehenen Schichten aus Kunststoffolie gebildet wird, die nach Eindrücken des Chip-Moduls miteinander durch Laminieren verbunden werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein vorgefertigter Kartenkörper, in dem die Aufnahmeöff­ nung eingefräst oder ausgestanzt ist, verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Trennscheibe aus einer dünnen, beim Laminieren sich nicht mit dem Kunststoff der Chipkarte verbindenden Kunststoffolie in die Aufnahmeöffnung derart eingelegt wird, daß das Chip-Modul mit seinem rückwärtigen, etwa kugelsegmentförmigen Vorsprung nicht mit dem Karten­ körper verklebt wird.