DE69624847T2

DE69624847T2 - Herstellungsverfahren für speicherkarten

Info

Publication number: DE69624847T2
Application number: DE69624847T
Authority: DE
Inventors: Vincent Permingeat
Original assignee: Gemplus SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1996-08-05
Filing date: 1996-08-05
Publication date: 2003-07-17
Anticipated expiration: 2016-08-06
Also published as: ES2187688T3; DE69624847D1; EP0917686B1; BR9612704A; JP2001505328A; CA2262597A1; AU707831B2; AU4843097A; EP0917686A1; WO1998006061A1; ATE227866T1; US6306240B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Realisierungsverfahren von Speicherkarten der aus einem Kartenkörper und einem elektronischen Modul bestehenden Art, und den durch die Umsetzung des Verfahrens erhaltenen Karten.
Unter den bestehenden Verfahren ist ein Verfahren bekannt, das in der Lieferung eines eine Aussparung, ein im Wesentlichen Kontaktbereiche und eine Halbleiter-Anschlussfläche mit einem integrierten Schaltkreis umfassendes elektronisches Modul beinhaltenden Kartenkörpers besteht, und in der Befestigung des elektronischen Moduls in der besagten Aussparung mittels Klebemitteln wie zum Beispiel einem Cyancrylat-Klebstoff. Im Allgemeinen umfasst der Klebe-Arbeitsgang einen vorherigen Aufbringungs-Arbeitsgang des Klebstoffs, einen Einfügungs-Arbeitsgang des Moduls in der Aussparung und einen Press-Arbeitsgang während einer vorbestimmten Zeit.
Dennoch verursacht die praktische Umsetzung eines derartigen, üblicherweise Einschuss genannten Verfahrens in automatisierter industrieller Größenordnung, die unterschiedliche, aufeinander folgende, an verschiedenen Posten durchgeführte Arbeitsgänge sowie die Weiterleitung von Karten von einem Posten zum anderen in schneller Zeitenfolge in der Größenordnung von mehreren Tausend Karten in der Stunde erfordert, verschiedene Probleme, die die Qualität des Endprodukts beeinflussen.
Insbesondere wurde festgestellt, dass die durch Verkleben gemäß der oben beschriebenen Arbeitsgänge erhaltenen Karten häufig große Mängel aufwiesen.
Zu diesen Mängeln gehören hauptsächlich Zentrierungsfehler des Moduls in der Aussparung. Trotz eines einwandfreien zentrierten Einfügens des Moduls in der Aussparung wurde nämlich festgestellt, dass die Module bei Abschluss des Verklebens versetzt waren, das heißt, dass sie im Verhältnis zur ursprünglichen Einfügungsposition verschoben waren. Die festgestellten typischen Verschiebungen weisen entweder eine leichte Rotation auf, oder eine Translation oder beides gleichzeitig im Innern der Aussparung, oder in extremen Fällen außerhalb der Aussparung mit einer Überdeckung eines Randes der Kontaktbereiche auf der Fläche des Kartenkörpers.
Genannt seien die Dokumente US-A-4196271, US-A-4803124 und "Die Herstellung von Chipkarten bei Gemplus", 2429, Electronique Radio Plans (1992) Juni, Nr. 535, Seiten 50-52, Paris FR.
Das Dokument US4196271 lehrt die minimalen Temperatur- und Feuchtigkeitswerte.
Das Dokument US-A-4803124 beschreibt die Befestigung eines Chips auf einer Montagefläche unter Verwendung einer Auftragsdüse eines ein Seestern-Motiv erlaubenden ablösbaren Klebers.
Das Dokument "Die Herstellung von Chipkarten bei Gemplus", 2429, Electronique Radio Plans (1992) Juni, Nr. 535, Seiten 50-52, Paris FR, schlägt das Aufbringen von Klebstofftropfen gleichen Gewichts und ohne besonderes Motiv vor. Es beschreibt ein gleichzeitiges Aufbringen dieser Klebstofftropfen (siehe den Oberbegriff des Anspruchs 1).
Es wurde festgestellt, dass die Verschiebung insbesondere auf die auf der Karte im Verlauf ihrer Weiterleitung von einem Posten zum anderen erzeugten Kräfte zurückzuführen ist, insbesondere auf die jeweils durch das Verlassen des Einfügungspostens und den Stillstand der Karte am Pressposten erzeugten plötzlichen Beschleunigungs- oder Verzögerungskräfte.
Die Verschiebung kann ebenfalls aus den im Modul vorhandenen Restbeanspruchungen resultieren, die dazu neigen, ihm eine leichte Krümmung nach oben zu verleihen. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass das Modul bei jeder obigen Beschleunigung oder Verzögerung aus der Aussparung austritt.
Es werden auch Mängel hinsichtlich einer schlechten Anhaftung des Moduls auf dem Kartenkörper festgestellt. In derartigen Situationen kann die Karte nicht den von den geltenden Normen (ISO, AFNOR) vorgeschriebenen Kriterien des mechanischen Widerstands bei Flexion/Verdrehung oder einem Herausziehen genügen.
Daher ist es notwendig, diese Probleme ohne Herabsetzung der Produktionskadenzen zu lösen.
Aufgabe der Erfindung ist ein Klebeverfahren eines elektronischen Moduls im Kartenkörper vorzuschlagen, dass mit einer automatisierten industriellen Produktion in Kadenzen mit einem sehr hohen Tempo, ohne Erzeugung von Mängeln, das heißt eine Verschiebung des Moduls oder bei der Anhaftung kompatibel sein kann.
Zu diesem Zweck ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 1.
Das Verfahren definiert auf dem Plan die Umgebungsbedingungen, die geeignet sind, mit einer industriellen Umsetzung und in Kadenzen mit hohem Tempo vereinbar zu sein. Insbesondere werden Anhaftungsmängel des Klebstoffs und die Verschmutzungsgefahr der Ausgabemittel, und die später erläuterten Risiken statischer Aufladung vermieden.
Die Klebstoffmenge erlaubt der Anforderung zu genügen, über eine ausreichende Anhaftungsfläche zu verfügen, um den zuvor genannten Kriterien des mechanischen Widerstandes und der Anforderung zu genügen, das Modul ausreichend gegen die Kräfte zu halten, die dazu neigen, es während seines Weiterleitens zu verschieben, oder bis der Klebstoff gepresst ist.
Die Qualität der Verklebung kann bei gleichzeitiger Gewährleistung eines zufriedenstellenden Halteniveaus des Moduls verbessert werden, wenn die obige Fläche ungefähr gleich 70%, die Temperatur ungefähr 20ºC und die Luftfeuchtigkeit ungefähr gleich 55% ist. Unter diesen Bedingungen besitzt der verwendete Klebstoff eine Öffnungszeit von ungefähr gleich 60 Sekunden.
Gemäß eines bevorzugten Merkmals wird die Unterseite des Moduls vor seinem Einfügen in der Aussparung mit Alkohol befeuchtet, um künstlich Befestigungspunkte des Cyancrylat-Klebstoffs am Modul zu schaffen, was dem Klebstoff einen besseren Halt des Moduls in der zentrierten Position während seines Weiterleitens von einem Posten zum anderen bei hohen Kadenzen erlaubt.
Gemäß eines anderen bevorzugten Merkmals erfolgt das Einfügen des Moduls in einer zwischen 300 und 600 ms inbegriffenen Zeitspanne.
Diese Zeitspanne ermöglicht dem Klebstoff die Erzeugung von noch mehr Befestigungspunkten an der Unterseite des Moduls, die es während seines Weiterleitens besser in zentrierter Position halten. Durch diese Arbeitsweise erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren ein Aufbringen des Klebstoffs in sehr hohen, perfekt kontrollierten Kadenzen.
Gemäß eines anderen Merkmals wird der Klebstoff in Form von wenigstens fünf Klebepunkten aufgebracht, einem aus einem größeren, zentralen Tropfen gebildeten Punkt und vier lateralen, aus vier Tropfen geringeren Gewichts Punkten gebildet, um einen guten Halt des Moduls bei seinem Weiterleiten zu gewährleisten. Außerdem hat sich das Aufbringen in dieser Form als schneller herausgestellt, als in einer anderen Form, zum Beispiel einem Strang derselben Menge.
Eine bessere Verklebungsqualität wird erreicht, wenn die vier lateralen Klebepunkte nach dem Aufbringen des zentralen Punktes aufgebracht werden.
Gemäß eines anderen bevorzugten Merkmals übt ein Abschlusspressen mittels Pressmitteln einen Druck nur auf die Peripherie der Kontaktbereiche aus.
Dank dieser Anordnung kann der zum Erhalt einer bestimmten Kleberstärke notwendige Druck ausgeübt und eine qualitativ gute Anhaftung des Moduls ohne die Gefahr der Einführung von Druckbelastungen auf der Halbleiter-Anschlussfläche erzeugt werden, die es beschädigen könnten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
- Fig. 1 einen im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Kartenkörper darstellt;
- Fig. 2 ein im erfindungsgemäßen Verfahren verwendbares elektronisches Modul im Querschnitt darstellt;
- Fig. 3 eine Draufsicht eines Trägerfilms elektronischer Module darstellt;
- Fig. 4 eine die Anordnung des Moduls im Verhältnis zur Karte zeigende schematische Ansicht darstellt;
- Fig. 5 eine Draufsicht eines Schemas einer Aussparung mit einer Führung für das Aufbringen der Klebepunkte darstellt;
- Fig. 6 die Anhaftungsflächen der Klebemittel auf der Aussparung nach dem Pressen darstellt;
- die Fig. 7 bis 11 die verschiedenen Schritte des Verfahrens oder die verschiedenen Arbeitsgänge einer Installation darstellen;
- Fig. 12 Pressmittel darstellt;
- Fig. 13 eine Draufsicht eines Installationsbeispiels für die Umsetzung des Verfahrens bei sehr hohen Kadenzen darstellt;
- Fig. 14 die Befeuchtungsmittel mit Alkohol darstellt.
Das Realisierungsverfahren von Speicherkarten erfordert die Lieferung eines mit einer Aussparung und einem elektronischen Modul mit der besagten Aussparung entsprechenden Abmessungen versehenen Kartenkörpers.
Fig. 1 stellt ein Beispiel eines durch das Verfahren verwendbaren Kartenkörpers 1 dar. Er umfasst eine Aussparung 2, die durch Abformen gleichzeitig mit dem Kartenkörper oder durch Bearbeitung erhalten werden kann.
Kartenkörper dieses Typs sind nach den Normen ISO oder AFNOR standardisiert und besitzen infolgedessen vorbestimmte Abmessungen.
Die Aussparung muss die Aufnahme des Moduls erlauben. Sie kann daher je nach dem ausgewählten Modul verschiedene Formen haben. In diesem Beispiel wird sie durch zwei Aushöhlungen gebildet, wobei eine erste Aushöhlung 3 in allgemeiner rechteckiger Forme an der Fläche vor der Karte ausmündet, und eine zweite, tiefere als die erste, im Zentrum des Rechtecks angeordnete und in den Boden der ersten ausmündenden Aushöhlung 4 in allgemeiner Kreisform. Die zweite Aushöhlung hat einen Durchmesser d von 8,2 mm und eine Höhe h von 0,6 mm (Fig. 4).
Das verwendete Material, im Allgemeinen Plastik, hängt von den Anwendungen ab. So sind Telefon- Speicherkarten zum Beispiel aus ASB (Akrylonitril- Styrol-Butadien, sie können auch aus PVC (Polyvinylchlorid) sein oder in Folienform mit Polycarbonat (PC), zum Beispiel aus PC/ASB oder aus PC/PVC sein.
Im Beispiel wurde eine der Norm ISO entsprechende Aushöhlung und aus ASB hinsichtlich des Materials des Kartenkörpers verwendet.
Das elektronische Modul 5 (Fig. 2 und 3) beinhaltet im Allgemeinen einen Trägerfilm 6a aus synthetischem Isoliermaterial, Kontaktbereiche 7 aus leitfähigem Material, eine einen integrierten Schaltkreis beinhaltende Anschlussfläche aus Silizium 8, Verbindungsdrähte 9 von der Anschlussfläche zu den Kontaktbereichen und ein die Anschlussfläche und die Verbindungsdrähte abdeckendes Ummantelungsharz 10.
Die Ummantelung, im Allgemeinen aus wärmeaushärtendem Epoxydharz, bildet eine Ausbuchtung, die unregelmäßige Abmessungen haben kann, insbesondere in der Stärke. Diese Ausbuchtung kann bestenfalls durch Fräsen gemäß einer präziseren Abmessung nachgeschnitten werden, so dass der Arbeitsgang des Verklebens des Moduls im Kartenkörper erleichtert wird. Die Erfindung zielt bevorzugt auf die direkte Verwendung der Ausbuchtung ab, ohne dass diese gefräst wurde.
Das Modul (Fig. 2 und 3) kann verschiedener Art sein, zum Beispiel vom sogenannten "LFCC" Typ (Lead Frame Contre Collé) mit einem Trägerfilm aus Polyimid oder einem einen Trägerfilm aus Epoxyd umfassenden Typ.
Im Beispiel ist das Modul vom Typ LFCC und weist daher eine Unterseite aus Polyimid auf. Es wird ausgehend von einem durchgehenden Film 6b (Fig. 3) geliefert und auf einer Spule präsentiert.
Die Aussparung der Karte ist für die Aufnahme des Moduls bestimmt, wie schematisch in Fig. 4 dargestellt. Dafür entspricht die Aushöhlung 4 der Aussparung 10, während die Aushöhlung 3 den Kontaktbereichen 5 mit einem für den Zusammenbau notwendigen Spiel (J) entspricht. Dieses Spiel ist derart, dass eine einfache Rotation des Moduls in der Ebene der Karte oder eine einfache Translation in derselben Ebene mit bloßem Auge sichtbar ist und aufgrund dessen einen Zentrierungsmangel darstellt.
Erfindungsgemäß besteht das Verfahren auch in der Lieferung eines Cyancrylat-Klebstoffs.
Er kann insbesondere gemäß der Menge des Beschleunigers, den er enthält, verschiedener Natur sein. Zur Gewährleistung einer guten Verklebung muss der Klebstoff bevorzugt so rein wie möglich sein und so langsam wie möglich polymerisieren. Es wurde jedoch festgestellt, dass der Klebstoff bei den eingesetzten Betriebsbedingungen nicht zu langsam polymerisieren darf, wenn man das Modul befestigen und es in zentrierter Position halten möchte.
Es wurde festgestellt, dass bei einer zu großen Menge die Gefahr des Überlaufens besteht. Darüber hinaus hielt der Klebstoff das Modul für sein Weiterleiten nicht ausreichend am Platz.
Infolgedessen wurden sowohl der Typ des Cyancrylat-Klebstoffs als auch die Betriebs-Menge und die - Bedingungen der Umgebung bestimmt, um das Modul bei einer industriellen Produktion mit hohen Kadenzen am Platz zu halten.
Ein guter Kompromiss zwischen der Kapazität des Klebstoffs zum Halt des Moduls am Platz und dem Widerstand gegen Herausreißen und Flexion/Verdrehung wurde mit einem Klebstoff erzielt, der eine zwischen den Werten von ungefähr gleich 30 und 60 Sekunden inbegriffenen Öffnungszeit bei den zum Beispiel den Intervallen der höchsten Werte entsprechenden Umgebungsbedingungen und Mengen aufweist. Per Definition ist die Öffnungszeit eines Klebstoffs die Zeit, in der der Klebstoff noch anhaften kann. Ein optimaler Kompromiss für alle diese Werte wurde mit einem Klebstoff gefunden, der eine Öffnungszeit von ungefähr gleich 30 Sekunden hat. Ein derartiger Cyancrylat-Klebstoff ist unter der Marke "Henkel" und unter der Referenz 8400 erhältlich.
Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren Schritte, nach denen der Cyancrylat-Klebstoff in der Aushöhlung aufgebracht wird, man das Modul in der Aussparung in einer deutlich zentrierten Position einfügt und man einen Druck aufrecht erhält, der dazu neigt, das besagte Modul gegen die besagte Karte anzunähern, um den Kleber fest zu pressen. Diese Schritte werden später in Einzelheiten in einem in den Fig. 7 bis 11 dargestellten, umgesetzten Beispiel beschrieben.
Gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Cyancrylat-Klebstoff in einer die Abdeckung einer zwischen 50 und 100% der ebenen Fläche der besagten Aussparung erlaubenden Menge nach dem Pressen und bei einer zwischen 15 und 30ºC inbegriffenen Temperatur und einer zwischen 50 und 75% inbegriffenen Luftfeuchtigkeit aufgebracht.
Bessere Ergebnisse wurden erzielt, wenn man eine zwischen 60 und 80% inbegriffene Klebefläche, eine zwischen 18 und 24ºC inbegriffene Temperatur und eine zwischen 50 und 75% inbegriffene Luftfeuchtigkeit einsetzt.
In Fig. 6 sieht man eine vom Klebstoff nach dem Pressen zurückgelassene Spuren beinhaltende Aussparung. Die Verbreitung des Klebstoffs erfolgt derart, dass die von jedem lateralen Klebepunkt zurückgelassene Spur eine halbkreisförmige Fläche 12c bis 14 definiert, die eine allgemeine U-Form hat, die sich deutlich radial von der Nähe des Randes der zweiten Aushöhlung 4 bis zur Nähe des vom durch die erste Aushöhlung gebildeten Rechteck begrenzten Winkels erstreckt, wobei die Basis des Us zum Winkel ausgerichtet ist. Die vom zentralen Punkt zurückgelassene Spur ist ihrerseits einer kreisförmige Fläche 11c.
Somit erhält man bei Klebeflächen, wie sie durch diese Spurenformen und mit den obigen Proportionen definiert werden, eine ausreichende Anhaftung des Moduls, um den durch die zuvor genannten Normen auferlegten Beanspruchungen zu widerstehen.
Im Beispiel wurden Werte für einen zufriedenstellenden Halt des Moduls und eine optimale Verklebungsqualität eingesetzt: Der Klebstoff wurde in einer Menge aufgebracht, die bei einer Temperatur von 20ºC und einer Luftfeuchtigkeit von 55% 70% der Fläche der Aussparung abdeckt, das heißt, des Rechtecks der Fig. 6. Das Pressen erfolgt derart, dass eine sehr dünne Klebeschicht entsteht. Gute Ergebnisse wurden mit einer zwischen 0,01 und 0,03 mm inbegriffenen Stärke nach dem Pressen erzielt. Im Beispiel wurde eine Stärke von 0,02 mm erreicht. Für diese präzisen Werte liegt die Öffnungszeit des Klebstoffs in den oberen Werten des Intervalls von 30 bis 60 Sekunden, wobei ungefähr 60 Sekunden optimal sind.
Umgekehrt kann man einen optimalen Halt des Moduls und eine zufriedenstellende Verklebungsqualität durch Wahl eines Cyancrylat-Klebstoffs erreichen, der eine Öffnungszeit in den unteren Werten des Intervalls von 30 bis 60 Sekunden, zum Beispiel 30 Sekunden besitzt, wobei die obigen Werte der anderen Parameter beibehalten werden.
Was die Bestimmung der obigen Umgebungsbedingungen anbelangt, wurde festgestellt, dass eine zu niedrige Temperatur und eine zu niedrige Luftfeuchtigkeit zu einer zu langsamen Polymerisation des Klebstoffs führen und infolgedessen die Gefahr des Ablösens und der Verschiebung des Moduls mit sich bringen (mit der Gefahr der Verschmutzung der Oberfläche durch Polymerisation des Klebstoffs: "Blooming"). Umgekehrt wurde festgestellt, dass eine zu hohe Temperatur und eine zu hohe Luftfeuchtigkeit zu einer zu schnellen Polymerisation des Klebstoffs führen, was einerseits ebenfalls zur Gefahr des Ablösens führte und andererseits den Nachteil der Verschmutzung und Verstopfung einer in den Klebstoffausgabemitteln verwendeten Nadel mit sich brachte. Weiterhin wurde ebenfalls festgestellt, dass eine zu geringe Luftfeuchtigkeit die Gefahr der statischen Aufladung nach sich zog. Die statische Aufladung hat den Nachteil, Tropfen des Cyancrylat-Klebstoffs stark anzuziehen, die zufällig aufgebracht werden und Mängel hervorrufen können.
Gemäß eines bevorzugten Merkmals des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Klebstoff in Form von wenigstens fünf Klebepunkten aufgebracht, wenigstens einem durch einen Tropfen mit einem zwischen 0,002 und 0,004 Gramm inbegriffenem Gewicht gebildeter zentraler Punkt und wenigstens vier lateralen Punkten, wobei jeder laterale Punkt aus einem Tropfen Klebstoff mit einem zwischen 0,0005 und 0,0015 Gramm inbegriffenem Gewicht gebildet wird. Diese Werte ermöglichen einen guten Halt des Moduls bis zum Schritt des Pressens.
Im Beispiel wurde ein optimaler Halt nur mit fünf Punkten und einer deutlich einem Gewicht von 0,003 Gramm beim zentralen Punkt und ungefähr 0,001 Gramm bei jedem lateralen Punkt entsprechenden Menge erreicht.
Das Aufbringen in Punktform wird im Verhältnis zu einem Aufbringen in Strangform wegen einer leichteren Umsetzung bei industrieller Größenordnung mit hoher Kadenz vorgezogen. Die Anzahl fünf sowie eine besondere und bevorzugte Führung bei den Klebepunkten ermöglichen die Gewährleistung einer guten Anhaftung des Moduls. Eine der Zahl fünf gleiche Anzahl ist aufgrund der Gesamtmenge des auszugebenden Klebstoffs ebenfalls bequemer und schneller umzusetzen.
Ein Beispiel einer optimalen Führung wird in Fig. 5 dargestellt. Es beinhaltet einen sogenannten zentralen Punkt 11a in der Aufnahme der Anschlussfläche und vier weitere sogenannte laterale Punkte 12a bis 15a in der Aufnahme der Kontaktbereiche und in den Winkeln des schematisch die Aussparung darstellenden Rechtecks. Andere Führungen von Klebepunkten sind ebenfalls möglich.
Nun werden die Schritte des Verfahrens unter Bezugnahme eines Umsetzungsbeispiels beschrieben, wie es in den Fig. 7 bis 11 dargestellt wird.
Im Beispiel können die Fig. 7 bis 11 ebenso gut Schritte des Verfahrens darstellen wie die aufeinander folgenden Betriebsposten einer Installation, wie sie nachstehend beschrieben wird.
An einem ersten Posten (Fig. 7) und gemäß eines ersten Schrittes a) wird zunächst ein Tropfen Klebstoff 11b im Zentrum der Aussparung mittels Ausgabemitteln 16 aufgebracht, dann leitet man die Karte an den nächsten Posten weiter (Fig. 8).
An diesem Posten und gemäß eines zweiten Schritts b) bringt man vier sogenannte laterale Tropfen Cyancrylat-Klebstoff 12b bis 14b in den vier Winkeln der oberen Aushöhlung mittels anderer Ausgabemittel 17 und 18 auf, und die Karte wird an einen sogenannten Einfügungsposten weitergeleitet (Fig. 9).
Gemäß eines weiteren Schrittes des Verfahrens c) fügt man an diesem Einfügungsposten ein elektronisches Modul 5 mittels Einfügungsmitteln 19 und unter Ausübung eines leichten sogenannten Einfügungsdrucks ein. Die Einfügungszeit ist in diesem Beispiel gleich 300 ms.
Mit einer höheren Einfügungszeit, zum Beispiel gleich 500 ms, erhält man einen besseren Halt. Dann wird die Karte an den Pressposten (Fig. 10) oder (gemäß einer bevorzugter Alternative: Fig. 11) weitergeleitet.
Gemäß eines weiteren Schrittes des Verfahrens d) werden die Verklebungsmittel am Pressposten (Fig. 10) durch Anwendung einer Kraft gleich ungefähr 34 daN während einer Dauer von 22 Sekunden mittels auf der ganzen Fläche des Moduls wirkenden Pressmitteln gepresst.
Gemäß der bevorzugten Alternative (Fig. 11) und einem weiteren Merkmal des Verfahrens, erfolgt das Pressen nur auf der Peripherie der Kontaktbereiche, was den Vorteil hat, den Klebstoff angemessen zu pressen, ohne die Einführung der mechanischen Belastungen zu riskieren, die die Halbleiter-Anschlussfläche oder die Anschlussdrähte beschädigen könnten. Verwendbare Pressmittel werden nachstehend in Fig. 12 beschrieben.
Wie bereits zuvor erläutert, kann die Ummantelungsausbuchtung 10 in der Tat leicht variable Stärken haben. In diesen extremen Fällen jedoch kann die Ausbuchtung gegen den Boden der Aussparung anschlagen und aufgrund dessen einen etwas höheren zentralen Punkt des Moduls als die Kontaktbereiche schaffen, die ihrerseits in einer Ebene mit der Oberfläche des Kartenkörpers liegen. Derartige, bei einer industriellen Fertigung häufig angetroffene Konfigurationen verbieten die Anwendung des zu einem Verkleben guter Qualität notwendigen Drucks.
Im Beispiel wurde eine Kraft von 34 daN nur auf dem Außenbereich der Kontaktbereiche verteilt, der sich auf der ersten Aushöhlung aufstützt.
Im folgenden Schritt wird die Karte ausgegeben, was den Arbeitsgang des Einschusses beendet.
Gemäß einer anderen Ausführungsart des Verfahrens umfasst dieses einen Schritt, in dem man die Oberfläche des Moduls derart behandelt, dass die Polymerisation des Klebstoffs aktiviert wird, wenn dieser mit dem Modul in Kontakt kommt.
Andere dem Fachmann bekannte Behandlungen können ebenfalls eingesetzt werden.
Aus Bequemlichkeitsgründen und aufgrund einer guten sofortigen Haftung des Klebstoffs am Modul befeuchtet man die Unterseite des Moduls vor seiner Einführung in die besagte Aussparung mit Alkohol. 95%iger Ethylenalkohol hat die Erzielung von guten Aktivierungsergebnissen ermöglicht.
Dieser Arbeitsgang erlaubt die sofortige und lokale Aktivierung der Polymerisation des Klebstoffs beim Kontakt mit dem mit Alkohol behandelten Polyimid und der künstlichen Schaffung von Befestigungspunkten, die den noch verstärkten Halt des Moduls in der Position während seines Weiterleitens ermöglichen.
Um sicherzugehen, ausreichend Befestigungspunkte zu haben und das Modul einwandfrei festzuhalten, wirkt man wie oben erläutert vorteilhaft auf die Einfügungszeit des Moduls ein. Die Einfügungszeit wird bewusst auf 600 ms als maximaler Wert beschränkt, so dass die industrielle Kompatibilität bei hoher Kadenz aufrecht erhalten wird.
Die Befeuchtung mit Alkohol erlaubt ebenfalls die künstliche Wiederherstellung des Feuchtigkeitsgefälles zwischen einer Kartenfläche aus ASB und der des Films des Moduls aus Polyimid, das zu einem Anhaftungsgefälle geführt hätte. ASB hat in der Tat ein verschiedenes hydrophiles Verhalten vom Polyimid. ASB lagert Wassermoleküle an der Oberfläche, während das Polyimid sie im Innern lagert. Da Wasser ein auf die Aktivierung des Klebstoffs einwirkender Parameter ist, ist es vorzuziehen, die Polymerisation auf der Oberfläche des Films derart zu aktivieren, dass am Ende ein ebenso gutes Anhaftungsniveau des Klebstoffs auf dem Modul wie auf der Karte erhalten wird.
Nunmehr wird ein Installationsbeispiel für eine industrielle Umsetzung mit hoher Kadenz des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben.
Die Installation umfasst Kartenversorgungsmittel 21 zur Lieferung einer Vielzahl von Kartenkörpern, Modulversorgungsmittel 22, 23 zur Lieferung einer Vielzahl von Modulen, einen mit eine Nadel 16 beinhaltende Ausgabemitteln 24b ausgerüsteten ersten Ausgabeposten 24 eines Klebstofftropfens, einen mit zwei Nadeln 17 und 18 beinhaltenden Ausgabemitteln 25b ausgestatteten zweiten Ausgabeposten 25 für vier Klebstofftropfen, einem mit Einfügungsmitteln 26b ausgestatteten Einfügungsposten 26 des Moduls, mit an der Peripherie eines Karussells 28, in dem die Karten während der Presszeit verbleiben können, angeordneten Pressmitteln ausgestatteten Pressposten 27, Ausschneide- 29 und Weiterleitungsmittel der Module zum Einfügungsposten, ggf. Befeuchtungsmittel 30 mit Alkohol, und ggf. schließlich Ausgabemitteln 31. Die Installation beinhaltet ebenfalls eine Einfassung mit hinsichtlich der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit (nicht dargestellt) kontrollierter Atmosphäre.
Die Modulbeschaffungsmittel werden durch zwei Spulen gebildet, wobei eine erste mit einem Film 6b geladene Spule 22 die Module trägt und eine zweite Spule 23 einen Film ohne Module trägt, wobei eine sich abwickelt, während sich die andere aufwickelt. Der Film geht nacheinander durch die nachstehend beschriebenen Befeuchtungsmittel 30 mit Alkohol und durch die Ausschneidemittel des Moduls 29 durch.
Die Module werden aus diesem Film durch Ausschneidemittel herausgetrennt und mittels Weiterleitungsmitteln zum Einfügungsposten geführt, wo sie zentriert in die Aussparung jeder Karte eingefügt werden.
Die Befeuchtungsmittel 30 mit Alkohol auf der Unterseite des Moduls bestehen in diesem Beispiel aus einem in einem Behälter enthaltenem Bad 33 aus Ethylalkohol eingetauchten Schwamm. Der Schwamm wird permanent in Kontakt mit dem Modul-Versorgungsfilm gehalten.
Die Nadeln der Ausgabemittel des Klebstoffs sind vertikal und transversal mobil.
Jeder Pressposten 27 ist mit Pressmitteln 27a ausgestattet, die ein Ende 20a (Fig. 12) beinhalten, das in Kontakt mit dem Modul steht. Zur Umsetzung des Pressens gemäß des Verfahrens wird dieses Ende mit einem die Ausübung des Drucks nur an der Peripherie des Moduls erlaubenden, im Zentrum gelochten Drucktuch 20b versehen. Das Drucktuch ist aus einem Material, das geeignet ist, den Druck ohne Beeinträchtigung der Kontaktbereiche zu verteilen, zum Beispiel einem Elastomer, und besitzt eine der Form des Moduls entsprechende rechteckige Form.

Funktionsweise

Wenn eine Karte an jedem Ausgabeposten in Position gelangt ist, positionieren sich die Nadeln oberhalb des Ortes der der vorgesehenen Führung (Fig. 5) entsprechenden Klebepunkte, senken sich in der Nähe der Aussparungsfläche, und ein Kontrollsystem (nicht dargestellt) steuert die Freigabe der vorbestimmten Klebstoffmengen; anschließend fahren die Nadeln wieder hoch, so dass ein Faden Restklebstoff zerrissen wird, der dazu tendiert, an der Nadel festzukleben, und gehen wieder in Warteposition für die nächste Karte. Sie sind so eingestellt, dass ein Senken, Ausgeben und Hochfahren in 1,5 Sekunden ermöglicht wird.
Anschließend werden die Karten an den Einfügeposten weitergeleitet, wo sie ein Modul erhalten, wobei die Einfügezeit 500 ms beträgt.
Anschließend werden die Karten an den Pressposten weitergeleitet, wo das Modul gegen den Kartenkörper gepresst wird, wobei die angewendete Kraft 34 daN beträgt. Sie verbleiben 22 Sekunden auf dem Karussell, dann werden sie an den nächsten Posten ausgeworfen.
Am Ausgang des Karussells werden die Karten eventuell getestet und zu den Austragsmitteln 31 ausgegeben.
Verschiebemittel der Karten von einem Posten zum anderen sind so automatisiert, dass eine Kadenz von mindestens gleich 1500 Karten pro Stunde ermöglicht wird.

Claims

1. Realisierungsverfahren von Karten mit elektronischem Modul, bestehend in der Lieferung eines mit einer Aussparung, einem elektronischen Modul mit der Aussparung entsprechenden Abmessungen, einem Cyancrylat- Klebstoff versehenen Kartenkörper und mit Schritten, nach denen man diesen Klebstoff in die Aussparung einbringt, man das Modul in dieser Aussparung in einer deutlich zentrierten Position einfügt und man den Klebstoff gegen den Kartenkörper und das Modul presst; wobei der Klebstoff in Tropfen an zentralen Punkten und an wenigstens vier lateralen Punkten aufgebracht wird; dadurch gekennzeichnet, dass:

- eine aufgebrachte Klebstoffmenge nur eine Leimung einer Fläche von wenigstens 50% der Aussparung nach dem Pressen ermöglicht;

- das Aufbringen des Klebstoffs unter Umgebungsbedingungen bei einer Temperatur von 15º bis 30ºC und bei einer relativen Feuchtigkeit von 50 bis 75% erfolgt; und

- der Tropfen am zentralen Punkt größer ist als die Tropfen an den lateralen Punkten.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; dass die Klebefläche zwischen 60 und 80% inbegriffen ist, während die Temperatur zwischen 18º und 24ºC inbegriffen ist.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebefläche ungefähr gleich 70% ist, während die Temperatur ungefähr 20ºC und die Luftfeuchtigkeit ungefähr 55% ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt beinhaltet, bestehend in der Befeuchtung der Unterseite des Moduls mit Alkohol vor seinem Einfügen in die Aussparung oder seinem Kontakt mit dem Klebstoff.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt beinhaltet, bestehend im Aufbringen eines Klebstoffs in Form wenigstens eines zentralen Punktes mit einem zwischen 0,002 und 0,004 Gramm inbegriffenen Gewicht, wobei jeder laterale Punkt ein zwischen 0,0005 und 0,0015 Gramm inbegriffenen Gewicht hat, zum Beispiel sind das Gewicht des zentralen Tropfens und jedes lateralen Tropfens jeweils ungefähr gleich 0,003 und 0,001 Gramm.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das man die vier lateralen Klebstoffpunkte nach dem Aufbringen des zentralen Punktes und direkt vor dem Einfügen des Moduls aufbringt.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das Pressen mittels eines ein zentrales Loch beinhaltendes Drucktuchs ausübt, das man zwischen dem Modul und den Pressmitteln anbringt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einfügen des Moduls in der Aussparung in einer zwischen 300 und 600 ms inbegriffenen Zeitspanne durchgeführt wird.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Cyancrylat-Klebstoff eine zwischen 30 und 60 Sekunden inbegriffene Öffnungszeit hat.