DE4444788A1 - Verfahren zum Herstellen laminierter Chipkartenkörper, Chipkartenkörper und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, einen Chipkartenkörper gemäß Oberbe­ griff des Patentanspruchs 4 sowie eine Vorrichtung zum Durch­ führen des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 6.

In der Praxis ist ein Verfahren zum Laminieren von Chipkar­ tenkörpern aus einzelnen Folienlagen bekannt, wobei im Chip­ kartenkörper nachfolgend durch spanende Bearbeitung, z. B. durch Fräsen, die Vertiefung für den Chipkartenmodul geformt wird. Der in einem Vorbehandlungsprozeß mit Schmelzklebefolie beschichtete Chipkartenmodul wird dann unter Einwirkung von Wärme und Druck eingeklebt.

Ferner ist es aus der Praxis bekannt, Chipkartenkörper aus thermoplastischen Kunststoffen durch Spritzen in situ mit der Vertiefung für den Chipkartenmodul herzustellen.

Bei einem weiteren, aus der Praxis bekannten Verfahren wird der Chipkartenkörper aus einer kalandrierten Folie oder Plat­ te in Nennstärke gestanzt und die Vertiefung durch spanende Bearbeitung geformt.

Beim Spritzpressen ist es schwierig, die Vertiefung maßgenau zu formen und die dünne Wandstärke zwischen dem Grund der Vertiefung und der rückwärtigen Seite des Chipkartenkörpers präzis und ohne Verformungen zu bilden. Beim spanabhebenden Formen der Vertiefung lassen sich Mikrorisse nicht vermeiden, die im späteren Gebrauch der Chipkarten Ausgangsstellen für Risse und Brüche sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art, Chipkartenkörper und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben, bei denen auch bei Serienproduktion hohe Anforderungen an Haltbarkeit, Maßhal­ tigkeit und Festigkeit erreichbar sind, und bei denen die wünschenswert positiven Eigenschaften laminierter Chipkarten beibehaltbar sind, nämlich Hochglanz, Abriebfestigkeit und durch Overlay geschützte Oberflächen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1, mit einem Chipkartenkörper gemäß Anspruch 4 und mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.

Da verfahrensgemäß die Vertiefung geprägt wird, lassen sich Chipkartenkörper aus einem Einzel-, Tafel- oder Rollenverband der Laminierfolien ohne nachträgliche spanende Bearbeitung gleich mit Vertiefungen herstellen, wobei die jeweilige Ver­ tiefung maßgenau und ohne Mikrorisse im Chipkartenkörper ge­ formt wird. Das Material im Laminataufbau wird unterhalb der Vertiefung dicht und belastbar. Es entsteht eine glatte Rück­ seite des Chipkartenkörpers. Das Verfahren läßt sich gewinn­ bringend mit einem Offsetdruckverfahren koppeln, um Chipkar­ tenkörper hoher Qualität und für hohe Ausstattungsansprüche zu bilden.

Die im Chipkartenkörper eingeprägte Vertiefung gestattet das bündige Einsetzen des Chipkartenmoduls, dessen feste Verbin­ dung mit dem Chipkartenkörper und vermeidet die Belastbarkeit beeinträchtigende Mikrorisse im Bereich der Vertiefung.

Die Vorrichtung ist einfach und im besonderen für die Serien­ produktion geeignet, um Chipkartenkörper mit hoher Ausstoßra­ te und hoher Qualität bei geringem Ausschuß zu produzieren.

Beim Laminieren und gleichzeitigen Prägen läßt sich eine Ma­ terialverdichtung erzielen, insbesondere in der Umgebung der Vertiefung und beim Grund der Vertiefung.

Bei der Verfahrensvariante gemäß Anspruch 2 werden, um die Verdrängung des Materials beim Prägen während des Laminier­ vorganges zu steuern, dort vorgestanzte Ausschnitte in den Lagen vorgesehen, wo beim Laminieren geprägt wird. Es wird auf diese Weise nicht nur eine saubere und maßhaltige Vertie­ fung geschaffen, sondern auch die Materialdichte im Chipkar­ tenkörper weitgehend gleichmäßig gehalten.

Besonders zweckmäßig ist die Verfahrensvariante gemäß An­ spruch 3, weil die Ausschnitte eine Grundform der Vertiefung vorgeben, die beim Prägen sehr maßgenau ausfällt.

Bei der Ausführungsform des Chipkartenkörpers gemäß Anspruch 5 ist eine gesteuerte Materialverdrängung beim Prägen in den Ausschnitten mitverantwortlich für eine weitgehende Homogeni­ tät des Chipkartenkörpers.

Die Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 7 ist bau­ lich einfach. Der Prägestempel ist, zweckmäßigerweise aus­ tauschbar gegen einen anderen für eine andere Vertiefungsgrö­ ße, fest an der Preßplatte angebracht, und zwar mittels übli­ cher Verbindungselemente oder Verbindungen.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 8 arbeitet der Präge­ stempel wie ein bewegbarer Kern der Preßplatte, der zum For­ men der Vertiefung ausgefahren wird. Zweckmäßigerweise sind unterschiedliche Prägestempel für verschiedene Vertiefungs­ größen oder Tiefen einsetzbar und, falls erforderlich, gegen­ einander austauschbar.

Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 9 läßt sich eine Viel­ zahl von Chipkartenkörpern gleichzeitig laminieren und prä­ gen.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsformen des Erfindungs­ gegenstandes erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Schemaansicht einer Vorrichtung zum Herstellen laminierter Chipkartenkörper, und

Fig. 2 einen Teilausschnitt eines in der Vor­ richtung gemäß Fig. 1 hergestellten Chipkartenkörpers.

Eine Vorrichtung V zum Herstellen von Chipkartenkörpern C, weist eine untere Preßplatte 1 und eine obere Preßplatte 2 auf, die zueinander gewandte Laminierflächen 2a, 1a definie­ ren. An einer der Preßplatten, z. B. an der Preßplatte 2, sind Paßstifte 5 angebracht, die in Öffnungen 8 der anderen Plat­ te, hier der Preßplatte 1, einführbar sind, um die relativen Positionen der aufeinander zu und voneinander weg bewegbaren Preßplatten 1, 2 zu sichern. An der Laminierfläche 2a der Preßplatte 2 ist ein Prägestempel 7 angeordnet (entweder fest, oder mittels eines Antriebes 14 ein- und ausfahrbar), dessen Form und Größe der Form und Größe einer in dem herzu­ stellenden Chipkartenkörper geplanten Vertiefung (Fig. 2, Be­ zug 11) entspricht.

Zwischen die Preßplatten 1, 2 wird ein Laminataufbau 3, bei­ spielsweise bestehend aus einer oberen Lage 3a, einer mittle­ ren Lage 3b und einer unteren Lage 3c, jeweils ein- oder mehrschichtig, unter dem Einfluß von Druck und Temperatur zu einem Chipkartenkörper C vorbestimmter Stärke laminiert. In dem Bereich des Laminataufbaus 3, in dem die Vertiefung 11 geprägt werden soll, ist in der oberen Lage 3a ein Ausschnitt 6 und gegebenenfalls in der mittleren Lage 3b ein Ausschnitt 6a vorgestanzt oder ausgeschnitten. Die Ausschnitte 6, 6a ge­ ben die Form und Größe der Vertiefung 11 grob vor. Im Lami­ nataufbau 3 sind Öffnungen 4 für die Paßstifte 5 ausgestanzt, damit sich eine genaue Positionierung der einzelnen Lagen und eine genaue Ausrichtung des Prägestempels 7 auf die Aus­ schnitte 6, 6a einhalten läßt. Die einzelnen Lagen sind zweckmäßigerweise Folien (auf PVC-, Polycarbonat-, Polyester- und ABS-Basis). Die Vorrichtung läßt sich vollautomatisch be­ treiben. Zumindest eine der Lagen kann vorher im Offsetdruck bedruckt werden. Die Ausschnitte 6, 6a wie auch die Öffnungen 4, die auch zum Transport benutzt werden können, sind durch Stanzen vor oder nach dem Bedrucken der Lagen gebildet.

Nachdem die Folienlagen 3a, 3b, 3d paßgenau übereinanderge­ bracht und zwischen den Preßplatten 1, 2 positioniert sind, werden die Preßplatten zusammengefahren und wird bei üblichen Bedingungen für Temperatur, Druck und Zeit laminiert. Es kann dabei im zeitlichen Ablauf mit einer einzigen Vorrichtungs­ stufe mit durch mehrere nacheinander arbeitenden Vorrich­ tungsstufen mit schrittweisem Übergeben des zu bearbeitenden Laminataufbaus laminiert werden. Beim Laminieren wird auch wenigstens eine Vertiefung 11 geprägt. Wenn der Laminataufbau laminiert ist, wird der Chipkartenkörper ausgeschnitten und gestapelt, wobei beim Ausschneiden als Referenzpunkt entweder die Öffnungen 4 oder auch die geprägte Vertiefung 11 nutzbar ist bzw. sind.

Obwohl in Fig. 1 nur eine Vorrichtung zum Herstellen eines Chipkartenkörpers angedeutet ist, können natürlich die Preß­ platten 1, 2 entsprechend großflächig ausgebildet werden, da­ mit sich mehrere Chipkartenkörper in einem Folien- oder Bo­ genverband in größerer Stückzahl gleichzeitig herstellen las­ sen. Dann ist eine entsprechende Anzahl entsprechend positio­ nierter Prägestempel an der einen Preßplatte erforderlich an­ stelle nur eines Prägestempels 7. Die Preßplatten 1, 2 sind heiz- und kühlbar. Der Prägestempel 7 formt beim Lamenieren die Vertiefung 11 in den Ausschnitten 6, 6a im Laminataufbau 3. Es wird beim Laminieren auch durch eine Materialverdich­ tung ein hochbelastbarer Chipkartenkörper C erzeugt. Risse und Brüche treten aufgrund fehlender Mikroverletzungen, wie sie bei spanender Bearbeitung nicht vermeidbar sind, nicht mehr auf, oder nur in einem Maß, das die Belastbarkeit der späteren fertigen Chipkarten nicht beeinträchtigt. Der ferti­ ge Kartenkörper hat eine außerordentliche Stabilität ohne De­ formationserscheinungen an der Rückseite.

Gemäß Fig. 2 besteht die Vertiefung 11 aus einem oberen grö­ ßeren Vertiefungsabschnitt 12, der in etwa der Form eines Trägers eines Chipkartenmoduls entspricht, und einem unteren Abschnitt 13, der die Größe und Form einer Verkappung des Chipkartenmoduls hat. Der Modul wird in die Vertiefung 11 so eingeklebt, daß seine rückwärtige Kontaktoberfläche bündig mit der Oberflächen 9 des Chipkartenkörpers C ist. An der Rückseite des Chipkartenkörpers wird eine ebene, dichte und saubere Oberfläche 10 geschaffen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Herstellen laminierter Chipkartenkörper, wo­ bei mehrere aufeinandergelegte Lagen zwischen Laminierflächen in einem Laminierprozeß unter Temperatur- und Druckeinwirkung zu wenigstens einem Chipkartenkörper vereinigt werden, und wobei wenigstens eine zu einer Oberfläche des Chipkartenkör­ pers offene Vertiefung zum Einfügen eines Chipkartenmoduls geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung durch den oder während des Laminierprozesses geprägt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer Lage, die der Oberfläche zugewandt ist, zu der die Vertiefung offen sein wird, vor dem Laminierprozeß ein Ausschnitt ausgestanzt wird, und daß die Vertiefung beim Laminieren in diesem Ausschnitt geprägt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wobei die Vertie­ fung zum Einfügen eines Chipkartenmoduls mit einem Träger und einer auf dem Modulträger und einer auf dem Träger angebrach­ ten Verkappung geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer modulseitigen, aus wenigstens einer Schicht bestehen­ den, ersten Lage mit in etwa der Stärke des Trägers eine Aus­ sparung in etwa mit der Größe und Form des Trägers ausge­ stanzt wird, daß aus einer aus wenigstens einer Schicht be­ stehenden Mittellage in einer in etwa der Höhe der Verkappung entsprechenden Stärke eine Aussparung in etwa mit der Größe und der Form der Verkappung ausgestanzt wird, daß die ersten und zweiten Lagen mit fluchtenden Ausschnitten auf eine un­ terseitige, aus wenigstens einer Schicht bestehende Lage mit einer in etwa der Differenz zwischen der Modulhöhe und der Chipkartenkörper-Gesamtstärke entsprechenden Stärke aufgelegt und die Lagen gemeinsam laminiert werden, und daß beim Lami­ nieren die Vertiefung in den Ausschnitten geprägt wird.

4. Chipkartenkörper, mit einem Laminataufbau aus mehreren, unter Druck unter Temperatureinwirkung laminierten Lagen aus Kunststoff, und mit wenigstens einer zu einer Oberfläche des Chipkartenkörpers offenen Vertiefung zum Einfügen eines Chip­ kartenmoduls, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (13) in den Laminataufbau (3) eingeprägt ist.

5. Chipkartenkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (13) in in zumindest einigen Lagen (3a, 3b) des Laminataufbaus (3) vorgestanzte Ausschnitte (6, 6a) eingeprägt ist.

6. Vorrichtung zum Herstellen von Chipkarten durch Laminieren mehrerer Lagen zwischen Laminierflächen, mit die Laminierflä­ chen definierenden, beheizbaren und gegebenenfalls kühlbaren Preßplatten, die relativ zueinander bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die spätere Modulseite (9) des Chip­ kartenkörpers (C) formende Preßplatte (2) an der Laminierflä­ che (2a) wenigstens einen Prägestempel (7) aufweist, der in Form und Größe einer Vertiefung (13) zum Einfügen eines Chip­ kartenmoduls entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägestempel (7) fest in der Preßplatte (2) angebracht ist und über die Laminierfläche (2a) vorsteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägestempel (7) in der Preßplatte (2) bis ein eine über die Laminierfläche (2a) vorstehende Position verschiebbar an­ geordnet ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßplatte (2) zum gleichzei­ tigen Laminieren mehrerer Chipkartenkörper (C), die in einem Tafel- oder Rollenverband laminiert werden, eine entsprechen­ de Anzahl an Prägestempeln (7) aufweist.