DE69013220T2

DE69013220T2 - Herstellungsverfahren einer Chipkarte und Karte, erhalten nach diesem Verfahren.

Info

Publication number: DE69013220T2
Application number: DE69013220T
Authority: DE
Inventors: Gerard Lemaire; Philippe Lemaire
Original assignee: Esec Far East Ltd
Current assignee: Besi Switzerland AG
Priority date: 1989-05-26
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2010-05-12
Also published as: ES2063935T3; ES2063935T5; EP0399868B1; EP0399868A2; EP0606118A3; DE69013220D1; EP0399868B2; FR2659157B2; JP3095762B2; HK189495A; EP0606118A2; FR2659157A2; EP0399868A3; US5134773A; DE69013220T3; JPH0324000A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Karten, die allgemein als "Chipkarten" bezeichnet werden, sowie mit diesem Verfahren erhaltene Karten.
Solche Karten neuerer Ausführung sind Kreditkarten, die mit einem Elektronikmodul versehen sind, in welchem ein als "Chip" bezeichneter elektronischer Bestandteil betrieben wird.
Das Hauptproblem, welches sich bei der Gestaltung solcher Karten stellt, besteht in der Anordnung und der Fixierung des Elektronikmoduls in der aus Kunststoff bestehenden Karte.
Bis anhin werden die meisten Chipkarten so hergestellt, dass zuerst die Plastik-Karte aus einer Platte ausgeschnitten oder durch Kunststoff-Spritzgiessen geformt wird.
Diese Karte wird mit einer Vertiefung versehen, in der man das Elektronikmodul positioniert und einklebt.
Das Dokument EP 0 254 640 beschreibt ein solches Verfahren zur Chipkarten-Herstellung. Nach diesem Dokument ist gemäss einer ersten Ausführungsform vorgesehen, dass eine Vertiefung gebildet wird, die nach beiden Seiten der Plastikkarte offen ist, dass das Elektronikmodul mit seinen Kontakten bündig zur einen Kartenseite eingesetzt wird, und dass die Vertiefung mit Klebstoff ausgefüllt wird, um das Modul zu fixieren. Letzteres ist dann durch den Klebstoff einigermassen geschützt, aber es kann äusseren Einflüssen ausgesetzt bleiben, die dessen Zuverlässigkeit beeinträchtigen können.
Um das Elektronikmodul besser zu schützen, wird gemäss einer zweiten Ausführungsform eine rückseitig geschlossene Vertiefung gebildet. Das Modul ist dann auf der Rückseite der Karte nicht zugänglich. Diese Ausführungsvariante ist jedoch in der Herstellung sehr aufwendig, indem die Dicken- bzw. Tiefenmasse genau eingehalten werden müssen, weil sonst eine Plastikkarte erhalten wird, bei der die Kontakte nicht in der Kartenebene liegen.
Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, wurde versucht, eine Chipkarte dadurch herzustellen, dass der Kartenkörper um das Elektronikmodul herum gespritzt wird. Hierbei wird das Elektronikmodul in einer Spritzgiessform positioniert und die Kunststoffmasse zur Bildung der Plastikkarte eingespritzt.
Ein solches Verfahren ist z.B. im Dokument JP-A-60/217491 oder EP 0 277 854 beschrieben.
Diese Verfahren sind jedoch nicht zufriedenstellend, da das Festhalten des Elektronikmoduls in der Spritzgiessform in der richtigen Position nicht völlig gewährleistet ist.
Das japanische Dokument sieht vor, dass ein am Modul vorhandener Vorsprung in eine Ausnehmung der Form eingesetzt wird, um das Modul zu positionieren. Eine solche Massnahme ergibt jedoch keine Karten von guter Qualität, weil die unter einem Druck von etwa 700 kg/cm² eingespritzte Plastikmasse die Lage des Moduls verändert.
Das Europäische Patent 0 277 854 versucht diesen Umstand zu verbessern durch Einführung eines Unterdruck-Systems, um durch Ansaugen sicherzustellen, dass das Modul seine Lage während des Spritzgiessens beibehält. Durch das Ansaugen sollen ausserdem die Kontakte des Moduls gegen die Innenseite der Form gedrückt werden.
Diese Massnahme ist nicht sehr wirksam, weil man kaum mit einer Vakuumpumpe das Modul gegen den Druck, den es durch die eingespritzte Masse erfährt, festhalten kann.
Dieses Europäische Patent sieht eine zweite Anordnung vor, indem das Elektronikmodul mittels einer von Federn unterstützte Platte gehalten wird.
Bei einer solchen Anordnung ist vorgesehen, dass während des Spritzgiessens die Masse zuerst das Modul umgibt, bevor sie die Platte entgegen den Federn verschiebt, um den Formhohlraum vollständig auszufüllen.
Dies ist völlig illusorisch, weil die unter Druck stehende Masse von Anfang an auf die Platte einwirkt und das Modul dann nicht mehr gehalten ist. Solche Anordnungen ermöglichen nicht, Karten mit perfekt positioniertem Modul zu erhalten, und ausserdem kommt es vor, dass die Kunststoffmasse zwischen die Kontakte und die Formwand eindringt, wodurch die Kontakte verschmutzt werden und eine Reinigung derselben erforderlich ist. Selbstverständlich wird durch eine solche Reinigung der Herstellpreis der so produzierten Chipkarten stark erhöht.
Das in jenem Patent beschriebene und verwendete Modul wird ausgehend von einer Trägerschicht aus Isoliermaterial hergestellt, auf deren einer Seite zur Bildung der Kontakte eine Metallbeschichtung aufgetragen wird.
Auf der gegenüberliegenden Seite wird der Elektronik-Chip fixiert und verdrahtet und dann mit Kunstharz umhüllt.
Ein solches Modul ist zur Verwendung wenig geeignet, weil das Harz sich mit dem Isoliermaterial der Trägerschicht schlecht verbindet.
Ebenso haftet die zur Bildung des Kartenkörpers verwendete Plastikmasse schlecht an der Trägerschicht an.
Wenn deshalb die mit einem solchen Modul hergestellte Chipkarte gebogen wird, kommt es zum Ablösen der isolierenden Trägerschicht vom Plastikmaterial der Karte und sogar vom Harz des Moduls, wodurch die Karte völlig unbrauchbar wird.
Andererseits wird im selben Europäischen Patent 0 277 854 angegeben, dass man, um eine gute Verankerung des Moduls in der Spritzgiessmasse zu erreichen, die Harzumhüllung so gestalten soll, dass sie eine Hinterschneidung aufweist. Eine solche Massnahme erweist sich jedoch als sehr nachteilig. In Wirklichkeit bildet diese Hinterschneidung ein keilförmiges Volumen, in das beim Spritzgiessen die Plastikmasse eindringt; die unter hohem Druck eingepresste Plastikmasse übt dann Kräfte aus, die eine Trennung des Metallbandes von der vom Elektronikteil und dessen Umhüllung gebildeten Einheit bewirken. Man kann deshalb nicht, wie nach dem Patent EP 0 277 854, sich auf die Gestalt der Harzumhüllung verlassen, um die Verankerung des Moduls in der Plastikkarte zu gewährleisten, und es ist sogar vorzuziehen, die beschriebene Gestalt zu vermeiden und ihr vielmehr eine inverse Form zu geben, derart, dass die Kräfte der unter hohem Druck eingepressten Spritzgussmasse auf die Harzumhüllung diese tendenziell gegen das Metallband drücken.
Die vorliegende Erfindung sucht den verschiedenen erwähnten Schwierigkeiten zu begegnen, indem sie ein Herstellverfahren für Chipkarten vorschlägt, mit dem die Herstellkosten verglichen mit den aktuellen Kosten stark gesenkt und Karten von perfekter Qualität erzeugt werden können.
Das entsprechende, erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Chipkarten ist im Patentanspruch 1 angegegben.
Damit das Festhalten zwischen den Formhälften möglich ist, sind die Dimensionen des Elektronikmoduls und der in der Form vorgesehenen Positioniermittel so, dass ihre gesamte Höhe gleich derjenigen des Formhohlraumes ist.
Die Verwendung eines ausgehend von einem Metallband hergestellten Elektronikmoduls bietet den Vorteil, dass dadurch die Heranziehung von Mitteln ermöglicht wird, die eine Haftung sowohl des umhüllenden Kunstharzes auf dem Metallband als auch des Plastikmaterials auf dem Modul gewährleisten.
Zu diesem Zweck können:
- im Metallband Durchbrechungen vorgesehen werden, die eine Verankerung des Kunstharzes bewirken,
- das Metallband mit einer in bezug auf die Kontakte zurückgesetzten Umrandung geformt sein,
- der Rand gewölbt (abgewinkelt) sein, um die Rücksetzung zu bewirken.
Um eine Trennung zwischen dem Metallband und der die Elektronikschaltung umgebenden Harzumhüllung zu verhindern, verleiht man vorzugsweise der genannten Umhüllung eine abgeschrägte Gestalt, derart, dass die auf sie von der eingespritzten Masse ausgeübten Kräfte die Tendenz haben, sie gegen das Metallband zu drükken, welches die Kontakte bildet.
Die Erfindung schlägt ebenso eine wirtschaftliche Lösung vor, um Chipkarten zu dekorieren.
Gemäss dem weiter oben erwähnten Patent EP 0 277 854 werden die Chipkarten vor dem Dekorieren vollständig hergestellt.
Mit den traditionellen Druckverfahren rechnet man gewöhnlich mit Verlusten von bis zu 10% für den Druck eines Bildes. Diese Verluste sind bedingt durch schlechte Passung des bildes auf dem zu dekorierenden Gegenstand, und ferner durch schlechte Bildqualität.
Wenn man also Chipkarten erst nach deren Herstellung bedruckt, entstehen 10% Ausschuss beim Bedrucken einer Seite, bzw. 20%, wenn sie beidseitig dekoriert werden. Die erforderliche Zerstörung der Ausschuss-Karten bedeutet den Verlust der in ihnen enthaltenen Elektronikmodule, was kostenmässig stark ins Gewicht fällt, weil die Herstellkosten des Moduls - mit Metallband, dem Elektronik-Chip mit Verdrahtung (häufig aus Gold), der Klebe- Montage und der Epoxy-Umhüllung - nicht unbeträchtlich sind. Beispielsweise ist bei Telefon-Taxkarten, die einen einfachen Chip enthalten, mit Kosten des Moduls von etwa FF 1,50 zu rechnen, während die fertige Karte zu etwa FF 5.-- verkauft wird. Die Verluste sind erheblich grösser bei Bankkarten mit einem Verkaufspreis von etwa FF 50.--, deren Modul einen Mikroprozessor-Chip enthält und allein FF 40.-- kostet.
Deshalb wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Karte gleichzeitig mit dem Spritzgiessen zu dekorieren, indem in der Form ein Transferdruck-Film und/oder eine Etikette angeordnet wird. Eine solche Dekoration kann je nach Erfordernis auf der einen und/oder auf der anderen Seite der Karte angebracht werden.
Indem nach der Erfindung beim Spritzgiessen der Karte ein Bild gedruckt oder eine Etikette angeordnet wird, befreit man sich von den mit üblichen Druckverfahren verbundenen Verlusten, weil Bild-Transferfolien und Etiketten von kontrollierter Qualität verwendet werden. Immerhin stellt das Spritzgiessen der Karte zusammen mit ihren Dekorations-Elementen gewisse Probleme, die hauptsächlich durch die Dimensionen des Formhohlraumes bedingt sind.
Beispielsweise kann für die fertige Karte eine Dicke von 840u (Mikron) angenommen werden, während die im allgemeinen verwendeten Etiketten eine Dicke zwischen etwa 65 und 80u und ein Transferfilm zusammen mit seinem Träger eine Dicke von etwa 70 bis 80u aufweisen.
Das Spritzgiessen der Karte erfordert somit, dass ein Formhohlraum mit einer Dicke von etwa 700u und einer Flächenausdehnung von mehr als 40 cm² zuverlässig mit Plastikmasse gefüllt wird.
Ein weiteres Problem betrifft das Festhalten der Etiketten und Filme (Folien) in ihrer Position während dem Einspritzen der Plastikmasse unter sehr hohem Druck, wobei die Tendenz besteht, die Bildträger zu verschieben.
Aus diesem Grund ist gemäss der Erfindung ein Verfahren zum Spritzgiessen einer auf der Vorderseite und der Rückseite dekorierten Karte dadurch gekennzeichnet, dass einer der Bildträger eine Ausnehmung aufweist, um diese um einen Ansatz der einen Formhälfte herum zu plazieren, durch den eine Injektionsdüse hindurchführt, während der andere Bildträger gegen die Oberfläche des Ansatzes vor dem Austritt der Injektionsdüse positioniert wird, und dass, indem beide Bildträger durch Klemmung in einer um den Ansatz umlaufenden Zone gehalten sind, man das Plastikmaterial zwischen die beiden Träger einspritzt, welche dabei in dem Masse gegen die Wände der Formhälften gepresst werden, als das Material den Formhohlraum füllt.
Bei den üblichen Verfahren erfordert die Verwendung von Etiketten, dass in der oberen Etikette im Voraus ein Fenster ausgeschnitten wird, dessen Kontur sehr genau mit der Kontur der an der Oberfläche der Karte erscheinenden Kontakte übereinstimmt, worauf die Etikette sehr präzise positioniert werden muss, damit das ausgeschnittene Fenster exakt ausgerichtet ist. Diese Operation des genauen Plazierens ist delikat und zeitraubend.
Demgegenüber wird durch die kombinierte Anwendung eines vor dem Einspritzen eingelegten Transferdruckfilms und eines Metallbandes zur Bildung der Kontakte diese heikle und mühsame Operation vermieden, weil es sich erwiesen hat, dass das Bild des Transferdruckfilms zwar am injizierten Plastikmaterial sehr gut haftet, nicht aber am Metall; wenn demnach der Film nach dem Spritzgiessen abgezogen wird, löst sich das Bild von selbst innerhalb der Kontur der Kontakte von diesen ab. Ausserdem vereinfacht die Verwendung des Transferdruckfilms auch dessen Ausrichtung bezüglich der Vertiefung der Giessform, indem man die bedruckte Fläche grösser wählt als das Format der Karte. Tatsächlich bleibt die bedruckte Fläche, die an der Formhälfte aufliegt, nicht an der Form haften.
Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung
- weist das Elektronikmodul auf seiner den Kontakten gegenüberliegenden Seite einen gezackten Kragen auf, wobei
- im Kragen Oeffnungen vorgesehen sind und
- die verwendete Form Passstifte aufweist, auf denen das Modul mit seinen Oeffnungen positioniert wird, bis es mit den vorstehenden Stirnseiten von Teilen des Kragens auf dem Grund der Form aufliegt.
Gemäss einer zweiten Ausführungsform
- weist das Elektronikmodul unter jedem der Kontakte angeordnete Oeffnungen auf, und
- das Elektronikmodul wird mittels der genannten Oeffnungen auf Vorsprüngen positioniert, mit denen die eine Hälfte der Form versehen ist.
Die nach dem einen oder anderen dieser Ausführungsbeispiele erhaltene Karte ist daran erkennbar, dass man auf ihrer Rückseite entweder die Enden der Kragen-Teile des Elektronikmoduls oder aber Vertiefungen sieht, auf deren Grund die Unterseite der Kontakte erkennbar ist.
Solche Karten sind besonders interessant wegen der einwandfreien Positionierung des Elektronikmoduls und dem im Vergleich mit bekannten Karten viel niedrigeren Herstellungspreis.
Für gewisse Anwendungen der Karten kann jedoch die Anwesenheit von Vertiefungen an der Rückseite unerwünscht sein.
Wenn die Karte zwar lediglich z.B. ein Elektronikmodul enthalten soll, das zur Bezahlung von Telefon-Gesprächstaxen dient, so verursachen die erwähnten Vertiefungen keinerlei Probleme. Die erfindungsgemässen Karten sind dann im Gegenteil durchaus interessant, weil ihre niedrigen Herstellkosten sich mit dem Umstand vertragen, dass die Karten nach Gebrauch weggeworfen werden.
Dagegen sind die genannten Vertiefungen dann störend und unerwünscht, wenn es um die Herstellung von Karten geht, die ausser einem Elektronikmodul einen Magnetstreifen aufweisen, wie dies oft bei Karten für Bankzwecke der Fall ist.
Die Magnetstreifen sind dann gewöhnlich so auf der Karte angeordnet, dass in der gleichen Zone der Karte sich auf der Vorderseite die Kontakte des Elektronikmoduls und auf der Rückseite der Magnetstreifen befinden.
Die erwähnten Vertiefungen unterhalb des Magnetstreifens könnten dann die Ursache von Deformationen und von Fehlern beim Lesen und beim Aufzeichnen von Informationen sein.
Eine Lösung, die darin bestehen würde, dass der Magnetstreifen in bezug auf die Vertiefungen perforiert wird und diese neben der vom Lesekopf durchfahrenen Bahn plaziert werden, wäre nicht befriedigend, weil dann die magnetische Beschichtung in jener Zone nicht die erforderliche Dichte aufweisen würde.
Deshalb wird gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Giessen der Karte in zwei aufeinanderfolgenden Schritten durchgeführt, damit die Karte keine Spuren der zum Positionieren des Moduls in der Form verwendeten Positionierungsmittel zeigt.
Eine dritte Ausführungsform der Erfindung besteht dann darin, dass das Elektronikmodul in der ersten Partie der Karte umgossen wird, während es auf Vorsprüngen der Form positioniert ist.
Man fährt dann fort, indem man die zweite Partie der Karte über die erste Partie giesst, wobei die durch die Vorsprünge entstandenen Hohlräume mit Plastikmaterial gefüllt werden.
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, dass man eine erste Partie der Karte mit Positionierungsmitteln für das Elektronikmodul giesst; hierauf wird die zweite Partie darübergegossen, nachdem das Modul in die genannten Positionierungsmittel eingesetzt worden ist.
Diese dritten und vierten Ausführungsbeispiele sind vorteilhaft, indem man für den ersten Giessschritt die Spritzdüse an irgend einer geeigneten Stelle der Form anordnen kann, da deren Giesseindruck beim zweiten Giessschritt übergossen wird.
Wenn die Karte mit Magnetstreifen versehen werden soll, werden diese mit Vorteil während einem der Giesschritte durch Verwendung einer die Streifen tragenden Etikette angebracht, die man im Grund der Form einlegt.
Die so hergestellten Karten haben eine einwandfreie Qualität und einen sehr niedrigen Herstellungspreis.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung wird die Erfindung besser verstanden werden, und weitere Merkmale und Vorteile derselben werden daraus hervorgehen. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die mittlere Partie einer ersten Ausführungsform des Elektronikmoduls;
Fig. 2 eine Teildarstellung in einem anderen Massstab;
Fig. 2a ein Detail der Fig. 2;
Fig. 3 einen Schnitt durch die mittlere Partie einer zweiten Ausführungsform des Elektronikmoduls;
Fig. 4 eine Ansicht von unten eines Ausführungsbeispiels des Elektronikmoduls;
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4;
Fig. 6 die Schnittdarstellung einer ersten Anordnung zum Umgiessen;
Fig. 7 die Ansicht der Vorderseite einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Karte;
Fig. 8 die Ansicht der Rückseite einer nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Karte;
Fig. 9 einen Schnitt durch die mittlere Partie des Elektronikmoduls gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 die Schnittdarstellung einer zweiten Anordnung zum Umgiessen;
Fig. 11 die Ansicht der Vorderseite der in der Anordnung nach Fig. 10 erzeugten Karte;
Fig. 12 die Ansicht der Rückseite der in der Anordnung nach Fig. 10 erzeugten Karte;
Fig. 13 den ersten Herstellschritt eines dritten Ausführungsbeispiels gemäss der Erfindung;
Fig. 13a eine Ausführungsvariante zur Anordnung nach Fig. 13;
Fig. 14 den zweiten Herstellschritt des dritten Ausführungsbeispiels gemäss der Erfindung;
Fig. 15 den ersten Herstellschritt eines vierten Ausführungsbeispiels gemäss der Erfindung;
Fig. 16 den zweiten Herstellschritt des vierten Ausführungsbeispiels gemäss der Erfindung;
Fig. 16a eine Ausführungsvariante zur Anordnung nach Fig. 16;
Fig. 17a, 17b, 17c, 17d schematische Darstellungen verschiedener Modelle von mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Karten;
Fig. 18 schematisch eine Fertigungsstrasse zur Herstellung von Chipkarten nach der Erfindung;
Fig. 19a und 19b ein Detail der angewendeten Giessform;
Fig. 20 einen Schnitt eines Teils einer verwendeten Giessform;
Fig. 21a, 21b, 21c Schnittdarstellungen entlang der Linie XXI- XXI in Fig. 20;
Fig. 22a und 22b Etiketten für die Karten-Dekoration.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens handelt es sich zuerst um die Herstellung des Elektronikmoduls, das in der Chipkarte enthalten sein soll.
Hierbei geht man aus von an sich bekannten Montagetechniken für Elektronikkomponenten in Plastikgehäuse, wie beispielsweise Leistungshalbleiter oder Mikroprozessoren. Zu diesem Zweck wird ein Metallband 19, im allgemeinen aus Kupfer, vorgeschnitten und vorgeformt, um durch Ausstanzungen die erforderlichen Kontakte 10 zu formen. Ein solches Band besteht üblicherweise aus Kupfer oder einer Kupfer-Beryllium-Legierung und kann versilbert oder vergoldet sein.
Auf diesem Metallband 19 wird der Elektronik-Chip 12 beispielsweise mittels einem leitenden Klebstoff 13 montiert und hierauf durch Ultraschall-Schweissung verdrahtet.
Die so hergestellte Elektronikschaltung auf jedem Abschnitt des Metallbandes 19 wird, nachdem sie in einer Press- oder Giessform positioniert worden ist, mit Kunststoff 14 (Kunstharz) umhüllt.
Diese Kunstharz-Umhüllung 14 ermöglicht einen wirksamen Schutz des Chips 12 und verhindert jegliche Beschädigung der Verdrahtung.
Als Kunststoff 14 wird vorzugsweise ein Kunstharz in sogenannter Elektronik-Qualität verwendet, d.h. ein Harz, das keine Bestandteile wie Chlor oder Phosphor enthält, die den Chip beschädigen könnten. Es werden beispielsweise ein Epoxy-Harz oder Silicone verwendet. Jedoch kann für Module mit geringerer Lebensdauer, beispielsweise für Telefon-Taxkarten, in Verbindung mit einer den Chip schützenden Lackschicht, auch ein geeigneter thermoplastischer Kunststoff verwendet werden, was eine Senkung der Herstellkosten bei gleichzeitig verkürzter Herstellzeit ermöglicht, weil solche thermoplastischen Kunstharze sich wesentlich leichter verarbeiten lassen.
Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, lässt man den Kunststoff 14 die freien Zwischenräume 15 zwischen den Kontakten 10 ausfüllen, um gleichzeitig mit dem mechanischen Zusammenhalt des Moduls sowohl die mechanische Verbindung als auch die elektrische Isolierung der Kontakte zu erreichen. Auf der dem Chip 12 gegenüberliegenden Seite weisen die Zwischenräume 15 eine erweiterte Oberfläche auf, um eine gute Verankerung des Kunstharzes 14 am Metallband 19 zu erreichen.
Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsvariante, bei der das verwendete Metallband 119 von geringer Dicke ist. In diesem Fall werden örtliche Vertiefungen 115 zum Zwecke der Verankerung des Kunstharzes 114 am Metallband 119 vorgesehen.
Um das für die herzustellende Karte erforderliche Elektronikmodul 1 zu erhalten, wird dieses sodann an den Stellen 16 vom Metallband 19 freigeschnitten, wodurch die die Kontakte 10 darstellenden Abschnitte geformt werden.
Eine bei der Herstellung möglicherweise auftretende Schwierigkeit betrifft den Umstand, dass die Oberfläche der Kontakte 10 an der Aussenseite des Moduls 1 vollkommen glatt und sauber sein muss, damit die Kontakte ihre Funktion auf der Chipkarte einwandfrei erfüllen.
Solche Schwierigkeiten sind besonders zu beachten im Falle grösserer Zwischenräume zwischen den Kontakten oder wenn die Kontakt-Trennungen sich zu weit entfernt von der Schliesszone der für die Umhüllung verwendeten Giessform befinden, oder schliesslich wenn die metallischen Verbindungen zwischen den Kontakten zu schmal sind, um durch das Kunstharz ausreichend gegen die Wandung des Formhohlraums gepresst zu werden.
Wenn solche Schwierigkeiten bestehen, kann man zu deren Ueberwindung die Gestalt der Kontakte ändern, oder andernfalls kann man so verfahren, wie es aus der Fig. 3 ersichtlich ist.
Hierbei werden in einem ersten Schritt Ansätze 17 aus Kunststoff auf dem Metallband 19 geformt, um die mechanische Verbindung zwischen den Kontakten 10 sicherzustellen, und anschliessend wird der Chip 12 montiert und verdrahtet, gegebenenfalls nach vorangehender Reinigung des Metallbandes in den erforderlichen Zonen.
Bei der anschliessenden Umhüllung mit dem Kunststoff 14 verbindet sich dieser mit den vorgeformten Ansätzen 17, um das gewünschte Elektronikmodul 1 zu bilden.
Wie aus den Fig. 1-3 ersichtlich ist, ist das Metallband 19, 119 so gestaltet, dass es nach dem Freischnitt an den Stellen 16 eine in bezug auf die Kontakte 10, 110 zurückstehende Umrandung 18, 118 aufweist. Bei der Variante nach Fig. 2 ist der Rand 118 des Bandes 119 zu diesem Zweck abgekröpft.
Wie weiter unten näher erläutert, ist eine solche Gestaltung des Randes 18, 118 zweckmässig, um eine solide Verbindung des Moduls mit dem tragenden Kartenkörper sicherzustellen.
Der Kunstharz-Körper 14 erhält eine abgeschrägte Gestalt in dem Sinne, dass er im Bereich der Kontakte breiter ist als an der von den Kontakten entfernten Seite. Dadurch teilen sich, wie in der Fig. 1 dargestellt, die von der Plastikmasse der Karte beim Füllen der Spritzgiessform auf den Block 14 ausgeübten Kräfte F in vertikale, gegen die Kontakte 10 gerichtete Komponenten F1 und horizontale, gegen das Innere des Blocks gerichtete Komponenten F2 auf.
Die paarweise gegeneinander gerichteten Komponenten F2 heben sich gegenseitig auf, während die Komponenten F1 eine resultierende Kraft bilden, die den Kunstharzblock 14 gegen die Kontakte 10 und das ganze Modul gegen oben (in Fig. 1) zu bewegen trachtet. Auf die Nutzanwendung dieser resultierenden Kraft wird weiter unten noch eingetreten.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen im Detail die Gestalt des Kunstharzkörpers 14 bzw. des Moduls 1 gemäss einer erstem Ausführungsform. Diese Gestalt ist besonders ausgearbeitet, um das erfindungsgemässe Verfahren unter guten Bedingungen auszuüben.
Bei dieser Ausführungsform ist der Kunstharzkörper 14 im allgemeinen kegelstumpfförmig und weist auf der den Kontakten 10 gegenüberliegenden Seite einen gezackten oder eingeschnittenen Kragen 20 auf. Beim vorliegenden Beispiel ist der Kragen 20 durch Kanäle 22 in vier Abschnitte 21 unterteilt. Der Kragen 20 weist ausserdem Vertiefungen 23 auf, die der Positionierung des Moduls 1 in der Form dienen.
Um das Modul 1 zwecks Herstellung der Chipkarte zu umgiessen bzw. einzugiessen, wird das Modul, wie aus Fig. 6 ersichtlich, in eine Form 103 eingesetzt. Die Giessform 103 gemäss diesem ersten Ausführungsbeispiel weist in bekannter Weise zwei Formhälften 131 und 132 auf; die eine dieser Hälften, hier die untere Formhälfte 132, ist mit (in Fig. 6 nicht dargestellten) Passstiften versehen, an denen das Modul 1 positioniert wird.
Das Modul 1 greift mit seinen Vertiefungen 23 über die Passstifte, bis die Stirnfläche der Abschnitte 21 des Kragens 20 auf dem Grund der Formhälfte 132 aufliegt; hierauf wird die obere Formhälfte 131 aufgesetzt, um die Form 103 zu schliessen.
Diese Operation wird mit Vorteil von einem geeigneten Werkzeug ausgeführt, das die auf einem Auflagetisch bereitgestellten Module aufnimmt und diese gegebenenfalls in eine Mehrfachform einsetzt.
Das Modul 1 wird nun erfindungsgemäss zwischen den beiden Hälften der Form 103 durch die auf die Form einwirkende Schliesskraft P festgehalten, wie dies schematisch in Fig. 6 durch die im Bereich des Moduls 1 eingezeichneten Pfeile P dargestellt ist.
Zum genannten Zweck ist der Kragen 20 so bemessen, dass das Modul 1, wenn es in der geschlossenen Form 103 eingesetzt ist, mit seinen Kontakten 10 die Formhälfte 131 und mit den Stirnseiten der Kragen-Abschnitte 21 die untere Formhälfte 132 berührt; die genannten Kontakte und Stirnseiten sind diejenigen Zonen, auf die der Form-Schliessdruck bevorzugt einwirkt.
Somit wird also durch Wirkung des Formschliessdrucks das Modul 1 kräftig festgehalten, was ein wirksames Anpressen der Kontakte 10 gegen die Innenwand der Form 103 gewährleistet. Dieses Anpressen wird noch unterstützt durch die gegen die Kontakte gerichteten Kraftkomponenten F1, hervorgerufen durch die Einwirkung der eingespritzten Plastikmasse auf den Kunstharz-Block.
Infolgedessen kann das Plastikmaterial während dem Spritzgiessvorgang weder die Ausrichtung des Moduls 1 beeinträchtigen, noch kann es zwischen das Modul und die obere Formhälfte eindringen und dabei die Kontakte verunreinigen.
Während dem Eingiessen des Moduls erlauben die Kanäle 22 im Kragen 20 den Durchtritt des eingespritzten Plastikmaterials, um die Zone innerhalb des Kragens 20 aufzufüllen. Der in bezug auf die Ebene der Kontakte 10 abgesetzte, zurückspringende Rand 18, 18' ermöglicht die Ausbreitung des Plastikmaterials entlang dem Rand des Moduls 1, um eine perfekte Verankerung des Moduls in der Plastikkarte zu gewährleisten.
Die Fig. 7 und 8 zeigen in Ansicht die Vorderseite bzw. Rückseite der so hergestellten Karte 4.
In der Fig. 7 sind die an der Oberfläche der Karte 4 liegenden Kontakte 10 sichtbar, wo sie zum Gebrauch der Karte exponiert sind.
Auf der Rückseite der Karte 4 sind die Stirnseiten der Kragen- Abschnitte 21 wie auch die Zentrier-Vertiefungen 23 sichtbar.
Das in den Figuren dargestellte Modul 1 weist einen runden Querschnitt auf, doch ist es klar, dass man durch andere Querschnittsgestaltung des Moduls den Erfindungsgedanken nicht verlässt. Ebenso kann man nach Bedarf die Form, Anzahl und Verteilung der Vertiefungen 23 variieren.
Die Karte 4 kann bedruckt werden, um gegebenenfalls als Werbeträger oder als Träger für verschiedene Informationen zu dienen, beispielsweise für die Gebrauchsanleitung der Karte.
Die Erfindung schlägt zu diesem Zweck vor, das Bedrucken der Karte mit geringen Kosten durch Anwendung des sogenannten Bild- Transferdruckverfahrens durchzuführen.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, wird in wenigstens einer der Formhälften der Form 103 ein Film (Folie) 5 angeordnet. Auf der gegen das Innere der Form gerichteten Seite trägt dieser Film das auf die Karte zu übertragende Druckbild. Der Film 5 weist über die Form hinausragende Bereiche 55 auf, die mit optischen Marken zwecks Positionierung des Films versehen sind.
Der Transferdruckfilm kann eine unbedruckte Zone aufweisen, um die Kontakte nicht zu bedrucken.
Jedoch kann ein Transferdruckfilm verwendet werden, dessen Druckschicht so beschaffen ist, dass sie zwar auf dem Plastikmaterial haftet, nicht aber auf den Metallteilen.
Wenn man dann den Film nach dem Spritzgiessen abzieht, trennt sich die Bildschicht von selbst entlang der Kontur der Kontakte ab. Diese Technik ist besonders dann interessant, wenn sich zwischen den Kontakten des Moduls Bereiche aus Kunststoff befinden, weil dann diese Bereiche auf einfache Weise dekoriert werden können, was das Aussehen der Karte verbessert.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen eine Ausführungsvariante, bei welcher das Elektronikmodul 201 rechteckige, in Reihen angeordnete Kontakte 210 aufweist. Es können beispielsweise gemäss Fig. 11 zwei Reihen zu je vier Kontakten vorgesehen sein.
Bei dieser Variante weist der den Chip 12 schützende Kunststoffkörper 214 Vertiefungen 223 auf, die unter jedem der Kontakte angeordnet sind. Wie weiter oben beschrieben, füllt das Kunstharz des Körpers 214 die Zwischenräume zwischen den Kontakten 210 aus (in Fig. 9 nicht sichtbar), um den mechanischen Zusammenhalt des Moduls 201 zu gewährleisten.
Das so hergestellte Modul 201 wird in eine Form 203 eingesetzt, wo es mit Hilfe der Vertiefungen 223 auf Passstiften 233 der Formhälfte 232 positioniert wird.
Die Höhe der Passstifte 233 ist so bemessen, dass die Stifte zusammen mit dem darauf aufliegenden Modul 201 der Höhe des Formhohlraums entsprechen; dadurch werden beim Schliessen der Form die Kontakte 210 gegen die Innenfläche der Form 231 gehalten.
Beim Applizieren des Formschliessdrucks gemäss Fig. 6 auf die Formhälften 231, 232 wird somit das Modul 201 in der Form festgeklemmt, und es wird eine Karte 204 produziert, deren Vorderseite die erwähnten Kontakte 210 aufweist (Fig. 11).
Die Rückseite der Karte 204 dagegen weist Vertiefungen 224 auf, auf deren Grund die Unterseite der Kontakte 210 sichtbar ist.
Produktionsversuche mit dem vorbeschriebenen Verfahren haben ergeben, dass man damit durchaus zufriedenstellende Karten herstellen kann, die allerdings an ihrer Rückseite Vertiefungen aufweisen.
Mit Bezug auf die Figuren 13 bis 16 werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele von Verfahren beschrieben, mit denen wie vorher perfekte Karten erzeugt werden, jedoch mit dem zusätzlichen Vorteil, dass an der Rückseite keine Vertiefungen vorhanden sind.
Bei diesen Herstellungsvarianten erfolgt das Spritzgiessen in zwei aufeinanderfolgenden Schritten.
Die Fig. 13, 13a und 14 veranschaulichen das dritte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens.
Die Fig. 13 zeigt die Form 303, gebildet aus einer oberen Formhälfte 331 und einer unteren Formhälfte 332; diese Form wird für den ersten Herstellungsschritt verwendet.
Das Elektronikmodul 301 ist in der unteren Formhälfte 332 mittels Passstiften 333 positioniert, wobei die Kontakte 310 gegen die obere Formhälfte 331 gerichtet sind.
Diese Passstifte 333 können von irgend einer geeigneten Gestalt und Anordnung sein, um im Zusammenwirken mit dem Harzkörper 314 des Moduls 301 dessen Lage zu sichern.
Beispielsweise kann man, wie weiter oben beschrieben, einen Eingriff der Passstifte 333 in passende Vertiefungen im Harz 314 vorsehen. Gemäss einer anderen Ausführungsform kann man den Kunstharzblock 314 mit einem nicht kreisförmigen, z.B. vieleckigen Querschnitt ausbilden, wobei die Passstifte 333 als Anschlag für jede der Aussenseiten oder auch Innenseiten eines solchen Vielecks, jedenfalls angepasst an die Gestalt des Harz blocks, angeordnet sind.
Der Formhohlraum der ersten Form 303 weist eine Höhe auf, die geringer ist als die Dicke der Karte 304, welche hergestellt werden soll. Um die Chipkarte gleichzeitig mit dem Giessvorgang zu bedrucken, wird an der Innenfläche der oberen Formhälfte ein Transferdruck-Film 5 eingelegt. Die Höhe der Passstifte 333 ist so bemessen, dass bei darübergelegtem Modul 301 die Gesamthöhe dieser Anordnung gleich der Höhe des freien Raumes in der Form ist.
Nachdem der Film 5 und das Modul 301 eingelegt sind, wird die Form 303 geschlossen, und es wird, wie durch die Pfeile P angedeutet, ein Druck auf die Formhälften ausgeübt, um das Modul während dem nachfolgenden Einspritzen in der Form festzuklemmen. Dieser Druck P ist einstellbar und verschieden vom Schliessdruck für die Form. Dieses Festklemmen des Moduls bewirkt, dass die unter einem Druck in der Grössenordnung von 700 kg/cm² eingespritzte Plastikmasse nicht zwischen die Kontakte 310 und die obere Formhälfte 331 infiltriert, was sonst die Kontakte verunreinigen und deren nachträgliche Reinigung notwendig machen würde.
Durch das erwähnte Festklemmen ist ebenfalls gewährleistet, dass das Modul nicht durch die Plastikmasse verschoben wird, sondern die richtige Position behält.
Als Variante kann man, wie in Fig. 13a dargestellt, einen Einsatz 337 in der Formhälfte 332 vorsehen. Dieser Einsatz 337 bildet einen die Passstifte 333 tragenden Teil der Innenwand der Form. Der Druck P wird allein auf den Einsatz 337 ausgeübt, wodurch das Festklemmen des Elektronikmoduls 301 noch verbessert wird.
Die Teile der Giessform rechts in der Figur sind nicht dargestellt, da es sich in an sich bekannter Weise um eine Einfachform oder eine Mehrfachform handeln kann, in der mehrere Karten gleichzeitig geformt werden.
Im Zuge dieses ersten Giessschrittes wird eine erste Partie 341 der Chipkarte hergestellt.
Nachdem das Plastikmaterial erstarrt ist, wird die untere Formhälfte 332 weggefahren und mit Hilfe einer anderen unteren Formhälfte 334 eine zweite Giessform gebildet. Der Zyklus kann vorzugsweise etwa 12 Sekunden dauern.
Die Gestalt der zweiten unteren Formhälfte 334 ist so, dass zusammen mit der oberen Formhälfte 331 die gewünschte Chipkarte 304 entsteht. Sofern diejenige Kartenseite, welche keine Kontakte aufweist, dekoriert werden soll, wird ein zweiter Transferdruck-Film 52 auf die Innenwand der unteren Formhälfte 334 aufgelegt. Die erste Partie 341 der Karte wird sodann mit einer zweiten Partie 342 übergossen. Mit dieser zweiten Partie 342 werden auch die von den Passstiften 333 hinterlassenen Hohlräume ausgefüllt.
Bei diesem Schritt ist es nicht mehr notwendig, einen besonderen Druck auf die Formhälften auszuüben, weil das Modul bereits in der ersten Kartenpartie 341 positioniert und festgehalten ist.
Die mit den zwei Herstellungsschritten erzeugte Chipkarte 304 ist auf beiden Seiten vollkommen eben und enthält ein exakt positioniertes Elektronikmodul 301.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass Karten 304 von gleichmässiger Dicke erzielt werden, unabhängig von allfälligen Dickenabweichungen des Moduls. Dies kommt daher, dass der Hohlraum der zweiten Form, gebildet aus den Formhälften 331 und 334, eine fixe Höhe hat und dass während dem Einspritzen die Masse, welche die zweite Partie 342 der Karte bildet, die Hohlräume unter Anpassung an die Dimensionen des Moduls 301 auffüllt.
Die Fig. 15, 16 und 16a veranschaulichen ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Gemäss diesem Ausführungsbeispiel wird bei einem ersten Herstellungsschritt die Partie 242 der Karte 404 gegossen, die das Elektronikmodul 401 nicht umfasst.
Wie aus der Fig. 15 ersichtlich, ist die obere Formhälfte 431 mit einem Einsatz 433 versehen, der zur Bildung von Positioniermitteln für das Modul bestimmt ist, nämlich eine Vertiefung 445 in der Partie 442 der Karte 404.
Der Querschnitt dieses Einsatzes 433 und somit der Vertiefung 445 entspricht dem Querschnitt des einzusetzenden Kunstharz- Blocks 414 des Moduls 401. Der Querschnitt dieses Blocks ist vorzugsweise nicht kreisförmig.
Man könnte natürlich den Block 414 auch kreisförmig gestalten, jedoch müssten dann im Einsatz 433 Ausnehmungen zur Bildung von geeigneten Passstiften in der Vertiefung 445 vorgesehen werden, wodurch die Herstellung der Form etwas komplizierter würde.
Auf die Innenwand der unteren Formhälfte 432 werden Elemente eingelegt, die zur Bezeichnung bzw. Dekoration der Karte bestimmt sind.
Solche Elemente können z.B. wie beim vorangehenden Beispiel ein Transferdruck-Film sein, oder aber, wie hier dargestellt, eine Etikette 60.
Zur Herstellung einer für Bankzwecke bestimmten Karte, die Magnetstreifen aufweisen soll, können die letzteren vorausgehend auf der Etikette mit einem geeigneten, an sich bekannten Verfahren angebracht werden, wie Laminieren, Siebdruck oder ein anderes Druckverfahren. Die Etikette wird mit einem Lack überzogen, der ihr durch Wärmeeinwirkung in der Form einen Glanz verleiht.
Natürlich können die zur Aufnahme der Unterschrift bestimmte Fläche und das Hologramm, wie sie bei Bankkarten üblich sind, entweder erst nach der Herstellung der Karte angebracht werden, oder aber bereits auf der beim Spritzgiessen der Karte verwendeten Etikette oder Transferdruck-Folie vorgesehen sein.
Nachdem die Form so vorbereitet ist, wird im ersten Herstellungsschritt die Partie 442 der Karte 404 produziert, wie in Fig. 15 schematisch veranschaulicht.
Nach dem Erstarren der Plastikmasse wird die Form geöffnet, und die obere Formhälfte 431 wird entfernt.
Hierauf wird das Elektronikmodul 401 mit seinem Kunstharz-Block 414 in die vorgeformte Vertiefung 445 der Kartenpartie 442 eingesetzt.
Wie die Fig. 16 veranschaulicht, sind die Kontakte 410 dabei nach oben gerichtet. Die Positioniermittel für das Modul 401, gebildet durch die Vertiefung 445 in der Kartenpartie 442, sind von solcher Höhe, dass die genannten Kontakte 410 gegen eine Innenwand der Form 403 anliegen, wenn die Form durch Aufsetzen einer zweiten oberen Formhälfte 435 geschlossen wird. In der letztgenannten Formhälfte 435 kann wenn nötig ein Transferdruck- Film 50 eingelegt sein.
Wie weiter oben erläutert, wird auf die beiden Formhälften ein Druck P ausgeübt, oder, wie in der Fig. 16a dargestellt, auf einen Einsatz 437, um das Elektronikmodul 401 festzuklemmen. Anschliessend wird im zweiten Herstellungsschritt die zweite Partie 441 der Karte 404 über die erste Partie 442 gegossen.
Wie ersichtlich, wird dabei der Eindruck 472, den die Einspritzdüse 473 hinterlassen hat, im Innern der Karte eingegossen, was ermöglicht, die Düse an irgend einer geeigneten Stelle anzuordnen.
Es ist klar, dass man je nach Bedarf sowohl Etiketten 60, 61 als auch Transferdruck-Folien 50, 51 auf beiden Seiten der Karte 4 vorsehen kann, wie dies in den Fig. 17a bis 17d dargestellt ist. Aus den schematischen Fig. 17a und 17c geht auch hervor, dass, wenn man einen Film 50 auf der Seite der Kontakte 10 anordnet, auch die freie Partie innerhalb der Gruppe der Kontakte bedruckt werden kann, wobei dann die Sicht auf Verbindungen zwischen den Kontakten abgedeckt wird. Wenn dagegen Etiketten auf der Seite der Kontakte angeordnet werden, müssen diese um die Kontakte herum augeschnitten sein. Alle diese vier Arten von Karten können nach dem einen oder dem anderen vorstehend beschriebenen Verfahren erzeugt werden, es genügt, auf der jeweiligen Seite der Form einen Film oder eine Etikette einzulegen.
Die Fig. 18 zeigt schematisch eine Anlage zur Fabrikation von Karten nach dem erfindungsgemässen Verfahren.
Es ist eine Form 3 mit oberen und unteren Formhälfte dargestellt, die zum Oeffnen der Form in Richtung der Pfeile F beweglich sind.
Man geht also beim Spritzgiessen der Karten wie vorstehend beschrieben vor, wobei man im Falle der Verfahren nach dem dritten oder vierten Ausführungsbeispiel jeweils die eine Formhälfte auswechselt. Sofern Filme 50, 51 für Transferdruck verwendet werden, können mit deren Hilfe nach dem Oeffnen der Formhälften die gegossenen Karten oder Kartengruppen aus der Form 3 entnommen werden.
Die Filme werden dann einer nach dem andern über Umlenkrollen 80 abgezogen, und die Karten 4 werden von einem Sammel- oder Transferbehälter 8 aufgenommen. Werden die Karten 4 mittels Etiketten 60, 61 dekoriert, kann die gleiche Anlage benutzt werden, wobei die produzierten Karten entweder direkt aus der Form entnommen oder mit Hilfe eines diese verbindenden Films herausgehoben werden.
Die Fig. 19a, 19b zeigen ein Detail an den Formen, deren Anwendung die Positionierung der Transferdruck-Filme im Falle der Kartenherstellung in zwei aufeinanderfolgenden Schritten erleichtert.
Die Fig. 19a zeigt teilweise eine aus Formhälften 531, 532 gebildete Form zum Giessen der ersten Kartenpartie, hier der oberen Partie. Mit der dargestellten Form werden zwei Karten 545 und 546 gleichzeitig gegossen. Die obere Formhälfte 531 weist einen Vorsprung 533 auf, der sich zwischen den beiden Formhohlräumen befindet und in den eine Einspritzdüse 534 mündet.
Der Vorsprung 533 dient zur Zentrierung des Transferdruck-Films 50 mittels einer in diesem vorhandenen Oeffnung 53. Der Film kann auch, wie in Fig. 14 dargestellt, durch die Einspritzdüse selbst positioniert werden. Während dem ersten Herstellungsschritt bleibt die Einspritzdüse 534 unbenutzt, und das Kunststoffmaterial wird durch nicht dargestellte Düsen der Formhälfte 532 eingespritzt, um den Transferdruck-Film 50 durch das Plastikmaterial gegen die Innenwand der Formhälfte 531 zu pressen.
Die Düse 534 kommt jedoch beim zweiten Herstellungsschritt zum Einsatz, wenn gemäss Fig. 19b die Formhälfte 532 durch die neue Formhälfte 535 ersetzt worden ist. Dabei wird nun der zweite Film 51 von dem den Formhohlraum füllenden Plastikmaterial gegen die Innenwand der Formhälfte 535 gepresst.
Eine solche Anordnung kann gleichermassen bei jeder der Formhälften angewendet werden.
Die Transferdruck-Folien 50 und 51 können jedoch auch ersetzt werden durch Etiketten, die untereinander durch einen Trägerfilm verbunden sind oder eine Zunge aufweisen, die man im Bereich der Vorsprungs 533 anordnet. Die Erläuterungen treffen auch auf andere Bildträger jeglicher bekannter Art zu.
Die Fig. 20 und 21 zeigen das Giessen einer Karte in einem einzigen Herstellungsschritt und dekoriert auf beiden Seiten.
Die Fig. 20 zeigt die aus Formhälften 631 und 632 gebildete Form, in deren Hohlraum eine Karte produziert werden soll.
Die eine Formhälfte, hier die obere Formhälfte 631, weist eine Einspritzdüse 634 auf, die in einen Vorsprung 633, angeordnet ausserhalb des Formhohlraums, mündet. Die Mündung der Düse 634 befindet sich im Bereich eines in der Formhälfte 632 vorgesehenen Kanals, der die eingespritzte Plastikmasse in den Formhohlraum leitet.
Wie bereits im Zusammenhang mit der Fig. 19a beschrieben, weist der Transferdruck-Film 50, der gegen die Innenwand der Formhälfte 631 gepresst werden soll, eine Oeffnung 53 auf, mit der der Film am Vorsprung 633 positioniert wird; der Transferdruck- Film 51 dagegen erstreckt sich über den Vorsprung im Bereich des Austritts der Einspritzdüse 634. Die Filme 50, 51 sind durch Festklemmen in der Formtrennebene zwischen den Formhälften 631, 632 in den den Vorsprung mit der Düse 634 und dem Kanal 635 umgebenden Zonen in ihrer Lage festgehalten, wie aus den Fig. 20, 21a und 21c hervorgeht.
Die Fig. 21c zeigt das Einspritzen des Plastikmaterials, wobei, wie ersichtlich, dieses Material den Film 51 auf den Grund des Kanals 635 presst. Indem die Masse sich dann gegen den Formhohlraum ausbreitet, spreizt sie die Filme 50 und 51 auseinander und presst sie sauber gegen die Innenwände der Form, in dem Masse, wie sie den Hohlraum ausfüllt.
Auf diese Weise erhält man eine erfindungsgemässe Karte von guter Qualität sowohl hinsichtlich Gebrauchseigenschaften als auch des Aussehens.
Die Fig. 21b zeigt einen Schnitt analog demjenigen nach Fig. 21a, jedoch für den Fall, dass als dekorative Elemente Etiketten verwendet werden, die zwecks Positionierung in der Form mit Zungen 662, 664 versehen sind.
Die Formhälften 631, 632 sind in diesem Fall mit geeigneten Ausschnitten 636, 637 zur Aufnahme dieser Zungen versehen. Die Zungen 662, 664 werden dann durch Festklemmen gegen die Oberfläche der gegenüberliegenden Formhälfte festgehalten, ähnlich wie dies bei den Filmen 50, 51 der Fall ist. Die Plastikmasse wird zwischen die Zungen eingespritzt, wodurch die Zungen 664 gegen den Grund des Kanals 635 und die Etiketten selbst gegen die Innenwände des Formhohlraums gepresst werden.
In den Fig. 22a und 22b sind die verwendeten Etiketten teilweise dargestellt. Fig. 22a zeigt die obere Etikette 660; diese weist eine im allgemeinen rechteckige Zunge 662 auf, mit einer Oeffnung 663 zur Positionierung der Etikette am Vorsprung 633 der Formhälfte 631. Die Fig. 22b zeigt die untere Etikette 661 mit ihrer Zunge 664.
Die schraffierten Zonen deuten die Bereiche an, in denen eine Klemmung erfolgt zwecks Beibehaltung der Lage während dem Giessvorgang.
Wie in der Spritzgiesstechnik an sich bekannt und in den Zeichnungen schematisch angedeutet, kann zwischen den beiden Partien der Karte die Trennfläche uneben gestaltet sein, um eine innige Verbindung dieser Kartenpartien zu gewährleisten und für beide Teilschritte das Füllverhältnis Oberfläche/Dicke in bezug auf die Lage der Einspritzdüsen zu optimieren.

Claims

1. Herstellungsverfahren für eine Chipkarte (4, 204, 304, 404), die ein Elektronikmodul (1, 201, 301, 401) mit Kontakten (10, 210, 310, 410) aufweist, welches Modul in einer Karte aus Plastikmaterial angeordnet ist und eine mit Kunststoff (14) umhüllte Elektronikschaltung enthält, bei welchem Verfahren die Karte in einer Form (103, 203, 303, 403) gegossen wird, innerhalb welcher das Elektronikmodul (1, 201, 301, 401) positioniert ist, so dass es auf seiner Rückseite und an seiner Peripherie in dem die Karte bildenden Material eingebettet wird, dadurch gekennzeichnet, dass man bei der Herstellung des Elektronikmoduls (1, 201, 301, 401) für die Bildung der Elektronikschaltung von einem vorgeschnittenen und vorgeformten, die genannten Kontakte (10) bildenden Metallband (19) ausgeht und den Elektronik-Chip (12) auf dem genannten Band (19) befestigt und verdrahtet, und dass man, nach dem Umhüllen der Elektronikschaltung mit dem Kunststoff (14) und Einbringen des Moduls in die genannte Form, einen die Form (103, 203, 303, 403) schliessenden Druck P appliziert, um das Elektronikmodul (1, 201, 301, 401) kräftig zwischen den beiden Formhälften festzuhalten und um dessen Sitz in Positionierungs- und Festhaltemitteln (233, 333, 445) sowie das Anpressen seiner Kontakte (10, 210, 310, 410) gegen die Innenwand der Form sicherzustellen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Karte (4, 204, 304, 404) während des Giessens auf der Vorderseite und/oder der Rückseite mittels einem Film oder Filmen (5, 50, 51, 52) und/oder einer oder zwei Etiketten (60, 61), die in der Form plaziert werden, dekoriert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man zur Dekoration der Karte zumindest auf derjenigen Seite, auf welcher das die Kontakte (10) bildende, vorgeschnittene und vorgeformte Metallband (19) erscheint, einen Bildtransfer-Film verwendet, wobei das vom Bildtransfer-Film getragene Bild auf dem eingespritzten Plastikmaterial haftet, nicht aber auf dem Metall des Metallbandes (19), derart, dass beim Ablösen des Films nach dem Giessen, das Bild sich von selbst entlang den Konturen der Kontakte abtrennt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Etiketten (60, 61) mit Magnetstreifen versehen sind.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (14) eine seitlich abgeschrägte Gestalt aufweist, indem er auf der Seite der Kontakte (10) breiter ist als auf der von ihnen abgekehrten Seite, derart, dass man die Druckwirkung des Plastikmaterials auf die abgeschrägten Seiten des Moduls ausnützt, um eine Kraft zu erzeugen, deren horizontalen Komponenten sich gegenseitig aufheben, während deren vertikale, nicht verschwindende Komponente dazu beiträgt, einen Druck P zum Anpressen der Kontakte des Moduls gegen die Innenwand der Form auszuüben.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff (14) zum Zusammenwirken mit den Festhaltemitteln (233, 333, 445) der Form gestaltet ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel (233, 333, 445) und das Elektronikmodul (1, 201, 301, 401) eine solche Höhe aufweisen, dass sie, wenn übereinander angeordnet, gleich hoch sind wie die Kavität der Form (3, 203, 303, 403).

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man im Metallband (119) Vertiefungen (115) bildet, um die Haftung des Kunststoffes (114) zu gewährleisten.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallband (19, 119) einen in bezug auf die Kontakte (10, 110) abgesetzten Rand (18, 118) aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (118) gegenüber den Kontakten abgekröpft ist.

11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem Befestigen und Verdrahten des Elektronik-Chips (12) Ansätze (17) aus Kunststoff auf dem Metallband formt.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (1) auf seiner den Kontakten (10) gegenüberliegenden Seite einen gezackten Kragen (20) aufweist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Kragen (20) Oeffnungen (23) vorgesehen sind.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Form (103) Passstifte aufweist, auf denen das Modul (1) mit seinen Oeffnungen (23) positioniert wird, bis es mit den vorstehenden Stirnseiten von Teilen (21) des Kragens (20) auf dem Grund der Form aufliegt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (201) unter jedem der Kontakte (210) angeordnete Oeffnungen (223) aufweist.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (201) mittels der genannten Oeffnungen (223) auf Vorsprüngen (233) positioniert wird, mit denen die eine Hälfte der Form (203) versehen ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Karte (304, 404) in zwei aufeinanderfolgenden Schritten giesst, damit die Karte keine Spuren der genannten Positionierungsmittel zeigt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektronikmodul (301) in einer ersten Partie (341) der Karte (304) umgossen wird, während es auf Vorsprüngen (333) der Form (303) positioniert ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass man die zweite Partie (342) der Karte (304) über die genannte erste Partie (341) giesst, wobei die durch die Vorsprünge (333) entstandenen Hohlräume mit Plastikmaterial gefüllt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Karte (304) vom Hohlraum der beim Giessen der zweiten Partie (342) verwendeten Form bestimmt und somit unabhängig von Massabweichungen des Moduls (301) ist.

21. Herstellungsverfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass man eine erste Partie (442) der Karte mit Positionierungs- und Festhaltemitteln (445) für das Elektronikmodul (401) giesst.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass man die zweite Partie (441) giesst, nachdem das Elektronikmodul (401) in die genannten Positionierungsmittel (445) eingesetzt worden ist.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass man den Druck P auf einen Formeinsatz (337, 437) appliziert.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Bildträger (50, 660) eine Ausnehmung (53, 663) aufweist, um diese um einen Ansatz (633) der einen Formhälfte (631) herum zu plazieren, durch den eine Injektionsdüse (634) hindurchführt, während der andere Bildträger (51, 661) gegen die Oberfläche des Ansatzes (633) vor dem Austritt der Injektionsdüde (634) positioniert wird, und dass, indem beide Bildträger (50, 51, 660, 661) durch Klemmung in einer um den Ansatz (633) umlaufenden Zone gehalten sind, man das Plastikmaterial zwischen die beiden Träger einspritzt, welche dabei in dem Masse gegen die Wände der Formhälften (631, 632) gepresst werden, als das Material den Formhohlraum füllt.

25. Chipkarte (4, 104), mit einem in einer Karte aus Plastikmaterial angeordneten Elektronikmodul (1, 201), dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Verfahren gemäss einem der Ansprüche 1 bis 16 hergestellt ist.

26. Karte (4) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrer Rückseite die Enden von Teilen (21) eines am Elektronikmodul (1) vorhandenen Kragens (20) sichtbar sind.

27. Karte (204) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass an ihrer Rückseite Vertiefungen (224) sichtbar sind, auf deren Grund man die Unterseite der an der Vorderseite vorhandenen Kontakte (210) erkennen kann.