DE69937635T2

DE69937635T2 - Verfahren zur herstellung einer mit kontakten versehenen ic-karte und nach diesem verfahren hergestellte ic-karte

Info

Publication number: DE69937635T2
Application number: DE69937635T
Authority: DE
Inventors: Didier Elbaz
Original assignee: Gemplus SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: EP1857969A2; ES2297922T3; WO1999054846A1; EP1857969B1; FR2778002B1; EP1073998B1; DE69937635D1; EP1073998A1; EP1857969A3; ATE553451T1; FR2778002A1; ATE379819T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer integrierten Schaltungskarte mit Kontakt.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren für die Herstellung einer integrierten Schaltungskarte mit Kontakt von der Art, bei der die Karte einen Träger umfaßt, der durch Giessen eines Kunststoffmaterials ausgeführt wird, der die Form einer Platte mit einem ersten Format hat, und der mindestens eine elektronische Mikroschaltung und eine Reihe von Kontaktbereichen für den elektrischen Anschluß der Mikroschaltung an eine Betriebsschaltung trägt, und von der Art, bei der die Karte einen im Träger gebildeten Konturenschlitz um einen inneren Abschnitt umfaßt, der die Mikroschaltung und die Reihe von Kontaktbereichen umfaßt, damit im Innern eines äußeren Abschnitts nach dem ersten Format eine Minikarte nach einem zweiten Format abgegrenzt wird, wobei die Minikarte über Übergänge mit dem Träger der Karte verbunden ist, die mit Materialguß mit dem Träger ausgeführt wurden, und vom äußeren Abschnitt des Trägers abgetrennt werden kann.
Ein Beispiel für die Ausführung einer solchen Karte ist zum Beispiel im Dokument EP-A-0.521.778 beschrieben.
Nach einem bekannten Verfahren für die Herstellung einer solchen Karte wird der Träger der integrierten Schaltungskarte durch Kunststoffguß oder durch Walzen ausgeführt, dann wird die integrierte Schaltung bei einem sogenannten Einschußverfahren in den Träger der Karte eingebettet.
Die Vorstanzung wird erst am Ende der Herstellung der Karte durchgeführt, und zwar zum Beispiel durch Lochung oder mit einem Stanzmittel wie zum Beispiel ein Laserstrahl oder ein Hochdruckwasserstrahl. Diese Vorgehensweise erfordert einen zusätzlichen Vorgang, der nur schwierig einzusetzen und wenig produktiv ist.
Dieser zusätzliche Vorgang erfordert eine präzise Positionierung der Karte im Verhältnis zum Werkzeug, das die Stanzung durchführt, und dies insbesondere aufgrund der Tatsache, daß eine präzise Position der Kontaktbereiche der Mikroschaltung gegenüber den Kanten der Minikarte eingehalten werden muß, damit die Norm berücksichtigt wird.
Ferner weist dieser Vorgang den Nachteil auf, daß Spuren dieses Stanzvorgangs zurückbleiben können, zum Beispiel Grate.
Das Dokument EP-A-0 897 785 hängt vom Artikel 54(3) CBE ab. Es beschreibt eine Karte mit einer eingebetteten Mikroschaltung, die in einer Gießform durch Einspritzen eines ersten Materials in einen ersten Gießraum geformt wird und durch Formen eines zweiten Gießraums durch Zurückziehen eines Schlittens. Dann wird ein zweites Material in den zweiten Gießraum eingespritzt.
Die Erfindung hat also zum Ziel, ein neues Verfahren für die Herstellung einer integrierten Schaltungskarte vorzuschlagen, mit dem auf einfache und wirtschaftliche Weise eine Doppelstandardkarte ausgeführt werden kann, in der die Minikarte leicht vom äußeren Abschnitt der Karte abgetrennt werden kann.
Mit diesem Ziel wird mit der Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 vorgeschlagen.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung:

– Das Vorstanzen wird in Form einer Rille ausgeführt, die den inneren Abschnitt des Trägers umgibt, und in deren Nähe der Träger eine verringerte Dicke aufweist;
– Das Vorstanzen wird in Form eines unterbrochenen Schlitzes ausgeführt, der den inneren Abschnitt des Trägers umgibt, und der durch Übergänge unterbrochen wird, die durch Materialguß mit dem Träger ausgeführt sind;
– Die Übergänge umfassen jeweils mindestens einen Anriß, der direkt beim Gießen des Trägers geformt wird;
– Die Minikarte umfaßt auf mindestens einer ihrer vom Schlitz abgegrenzten Kanten eine Fase, die direkt beim Gießen des Trägers geformt wird;
– Der Träger wird durch Einspritzung von Kunststoff gegossen;
– Mindestens einer der Übergänge weist eine große Breite auf, und die Einspritzung wird in der Nähe des besagten Übergangs durchgeführt;
– Die Einspritzung wird auf einer Kante des Trägers der Karte durchgeführt, wobei die Haupteinspritzrichtung deutlich in der Ebene des Trägers inbegriffen und zum besagten sehr breiten Übergang gerichtet ist;
– Die elektronische Mikroschaltung ist Bestandteil eines Moduls, das in einer Austiefung angesetzt ist, die im Träger der Karte gestaltet ist, und die Austiefung wird direkt beim Gießen des Trägers geformt oder später bei einem Bearbeitungsvorgang.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung herausstellen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Anhang wie folgt:
Die 1 ist eine Flächenansicht einer erfindungsgemäßen Karte;
Die 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der 1, die insbesondere den Schlitz zeigt, der die Minikarte abgrenzt;
Die 3 und 4 sind Schnittansichten nach den Linien 3-3 und 4-4 der 2.
Auf den Figuren ist eine integrierte Schaltungskarte 10 dargestellt worden, die üblicherweise Chipkarte genannt wird, in der ein Träger 12, der im allgemeinen aus Kunststoff ausgeführt ist, eine integrierte Schaltung oder eine elektronische Mikroschaltung trägt, die im allgemeinen in die Dicke des Trägers 12 der Karte 10 integriert ist. Der Träger 12 weist eine Form einer rechteckigen Platte mit abgerundeten Ecken auf, deren Abmessungen und Dicke von einer Norm festgelegt werden, zum Beispiel von den internationalen Normen ISO 7816-1 und 7816-2, die die am weitesten verbreiteten Normen für Kreditkarten oder die üblichen Telefonkarten sind.
Die integrierte Schaltungskarte 10 umfaßt Kontaktbereiche 14, die mit der Oberfläche des Trägers 12 bündig abschließen sollen, und die ermöglichen, elektrische Anschlüsse zwischen der Mikroschaltung und einer Betriebsschaltung der von der Karte 10 getragenen oder übermittelten Informationen herzustellen.
Als Beispiel ist die Betriebsschaltung im allgemeinen in ein Gerät eingebunden, das mit einem Verbinder versehen ist, in den der Benutzer die Karte 10 einführt. Der Verbinder ist mit einer Reihe Kontaktfedern versehen, die auf den Kontaktbereichen 14 der Karte 10 aufliegen sollen, wenn diese im Verbinder in Position ist.
Damit der Kontakt zwischen den Federn des Verbinders und den Kontaktbereichen 14 sicher hergestellt wird, definiert die Norm natürlich eine bestimmte Position der Mikroschaltung und der Kontaktbereiche 14 gegenüber den Kanten des Trägers.
Es sind jedoch Anwendungen aufgetreten, bei denen die Karte vorteilhafterweise viel kleinere Abmessungen hat. So ist es zum Beispiel für gewisse Handys vom Typ „GSM" vorzuziehen, Karten nach einer zweiten Norm einzusetzen, bei denen die Abmessungen des Trägers 12 viel geringer sind. Jedoch werden mit Ausnahme der Größe des Trägers bei beiden so definierten Kartenstandards die gleichen elektronischen Mikroschaltungen in den gleichen Anwendungen eingesetzt.
Es hat sich also der Bedarf gezeigt, integrierte Schaltungskarten vorzuschlagen, die in den beiden Formaten benutzt werden können, das heißt entweder in der Form einer Karte im klassischen Kreditkartenformat oder in Form einer Minikarte mit geringeren Abmessungen.
Mit diesem Ziel sind schon Herstellungsverfahren für Karten vorgeschlagen worden, bei denen im Träger 12 ein innerer Abschnitt 16 eines äußeren Abschnitts 18 abgegrenzt wird, wobei die beiden Abschnitte durch eine Vorstanzung abgegrenzt werden, die so vorgesehen ist, daß, wenn die Minikarte abgetrennt werden soll, die Trennung des inneren Abschnitts 16 vom äußeren Abschnitt 18 des Trägers 12 der Stanzung entlang eintritt.
Die Figuren zeigen einen bevorzugten Ausführungsmodus der Erfindung, bei dem die Vorstanzung in Form eines unterbrochenen Schlitzes 20 ausgeführt wird. Der Schlitz 20, der sich um die integrierte Schaltung erstreckt, zeigt ein deutlich rechteckiges Profil, das nach der G.S.M. 11.11 Norm definiert ist. Er ist so unterbrochen, daß Übergänge 22, 24, 26 bestehen bleiben, die ermöglichen, daß der innere Abschnitt 16 des Trägers 12, der die integrierte Schaltung trägt, fest mit dem äußeren Abschnitt 18 verbunden bleibt.
Die Karte 10 kann also so wie sie ist im klassischen Kreditkartenformat benutzt werden, es ist aber auch möglich, sie im Format „Minikarte" zu benutzen, indem der innere den Chip tragende Teil 16 vom äußeren Abschnitt 18 abgetrennt wird. Die Minikarte wird entweder durch Stanzen der Übergänge 22, 24, 26 mit einem Werkzeug abgetrennt, oder durch Auslösung des Bruchs ihrer Übergänge durch Druck auf den inneren Abschnitt 16 mit einem Werkzeug oder einfacher mit dem Finger.
Der Träger 12 wird nach den Lehren der Erfindung durch Guß aus Kunststoff ausgeführt, und der Schlitz 20 wird direkt beim Gießvorgang des Trägers 12 vermittels einer ergänzenden Form der Gießform ausgeführt.
Somit kann ausgehend vom so ausgeführten Träger 12 eine Doppelstandardkarte erzielt werden, indem auf den Träger 12 das gleiche Verfahren angewendet wird, als für die Herstellung einer Einstandardkarte, ohne daß ein zusätzlicher Fertigungsschritt erforderlich wäre.
Ferner ermöglicht die Ausführung des Schlitzes 20 direkt beim Gießvorgang des Trägers 12, weitere Vorgänge beträchtlich zu vereinfachen, die beim Herstellungsvorgang der Karte je nach deren Bestimmung eintreten können.
Wie insbesondere auf den 2 bis 4 gesehen werden kann, können die Verbindungsübergänge 22, 24, 26, die den inneren Abschnitt 16 mit dem äußeren Abschnitt 18 des Trägers 12 verbinden, mit Anrissen versehen werden, die das Abtrennen des inneren Abschnitts 16 vereinfachen sollen, den die Minikarte gegenüber dem äußeren Abschnitt 18 bilden soll, und zwar insbesondere, wenn das Abtrennen durch einfaches Drücken vorgesehen ist.
Im allgemeinen werden de Anrisse in Form von mindestens einer Hohlprägung 28 ausgeführt, die in einer der Flächen des Trägers 12 in Form einer Platte durch den betrachteten Übergang hindurch gestaltet wird. Diese Prägungen sollen örtlich die Dicke des Übergangs verringern, damit er an einer bestimmten Stelle empfindlicher wird, wo der gewünschte Bruch eintreten soll, wenn die Minikarte vom äußeren Abschnitt 18 des Trägers 12 abgetrennt wird. Ein gleicher Übergang kann eventuell Hohlprägungen umfassen, die jeweils gegenüber in jeder der beiden Flächen des Trägers 12 gestaltet werden, damit die Empfindlichkeit des Anrisses noch erhöht wird. Die Prägungen 28 weisen im allgemeinen die Form eines länglichen senkrecht zum Übergang stehenden Einschnitts auf, und wie auf den 3 und 4 gesehen werden kann, können sie im Querschnitt verschiedene Profilarten aufweisen.
Es kann also im Rahmen der Erfindung interessant sein, alle oder einen Teil der Vorstanzung, Schlitze, Prägungen, Hohlstellen in einem einzigen Gießvorgang auszuführen. Insbesondere werden diese Prägungen 28 gleichzeitig mit dem Guß des Trägers gleichzeitig mit dem Schlitz 20 ausgeführt. Somit erhält man eine Garantie hinsichtlich der Präzision der Positionierung des Anrisses 28 gegenüber den Übergängen und gegenüber den Kanten der Minikarte.
Die Erfindung ist insbesondere dahingehend vorteilhaft, als es möglich ist, an den Übergängen direkt einen Querschnitt zu erzielen, dessen Dicke geringer als diejenige des Kartenkörpers ist.
Als Variante kann auch direkt durch Einspritzung eine Verringerung der Dicke der Karte um die Minikarte herum mit oder ohne Übergänge erzielt werden.
Die Variation der Dicke wird bevorzugt auf einer einzigen Seite erzielt und insbesondere auf der gleichen Seite wie diejenige, zu der die Austiefung führt, wobei die andere Seite unverändert belassen wird. Der Vorteil liegt darin, daß die Möglichkeit einer kompletten und unveränderten Prägung auf der Rückseite der Karte geboten wird.
Man kann ebenso sehen, daß die Minikarte eine vom Schlitz 20 abgegrenzte Kante umfaßt, die eine Fase 32 aufweist, zum Beispiel zum Vereinfachen des Einführens der Minikarte in einen entsprechenden Verbinder oder das Herausziehen. Bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen Karte 10 kann auch die Fase 32 direkt beim Gießvorgang des Trägers 12 gleichzeitig mit der Ausführung des Schlitzes 20 ausgeführt werden.
Die Einspritzung von Kunststoff, insbesondere aus ABS, ist eine besonders geeignete Gießtechnik für die Herstellung des Kartenträgers.
Die Einspritzpunkte können sich an verschiedenen Stellen befinden und insbesondere auf einem seitlichen Feld des äußeren Abschnitts oder auf der Minikarte zum Beispiel in der Austiefung.
Bevorzugt wird ein Einspritzpunkt auf der Minikarte und auf einem seitlichen Feld des äußeren Abschnitts gewählt. Ihre genaue Position kann durch eine IT-Methode zur Simulation der Einspritzung optimiert werden, die „Mold Flow" genannt wird.
Im auf den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel weist einer 26 der Verbindungsübergänge eine große Breite auf, die viel größer als diejenige der anderen Übergänge 22, 24 ist. In diesem Fall ist dieser Übergang 26 ferner in der Nähe einer äußeren Kante 34 des Trägers 12 gestaltet.
Zur Durchführung der Einspritzung von Material in die Gießform ist es auch besonders interessant, vorzusehen, daß dies an der besagten äußeren Kante 34 in der Ebene der Platte erfolgt, die durch den Träger 12 gebildet wird, und zwar in Richtung des sehr breiten Übergangs 26. Somit wird der Materialfluß in die Gießform durch den großen Querschnitt des Durchgangs am sehr breiten Übergang 26 vereinfacht, die die optimale Befüllung des Teils der Gießform ermöglicht, der den inneren Abschnitt 16 des Trägers 12 bilden soll.
Wenn der Träger 12 der Karte durch Gießen realisiert wird, ist ferner vorgesehen, daß die elektronische Mikroschaltung und die Kontaktbereiche 14 in Form eines Mikromoduls vormontiert sind, das dann in einer im Träger 12 gebildeten Austiefung aufgenommen werden soll, und in diesem Fall in seinem inneren Abschnitt 16, der die Minikarte bilden soll.
In diesem Rahmen kann vorteilhafterweise vorgesehen werden, daß die Austiefung direkt beim Gießvorgang des Trägers 12 gleichzeitig mit dem Schlitz 20 ausgeführt wird. Diese Austiefung kann jedoch auch später durch Bearbeitung des Trägers ausgeführt werden.
Als (nicht dargestellte) Variante kann vorgesehen werden, daß die Vorstanzung in Form einer Rille ausgeführt wird, die den inneren Abschnitt des Trägers umgibt, und an der der Träger eine verringerte Dicke aufweist. Diese Rille bildet also eine empfindliche Zone, die zum Beispiel brechen kann, wenn mit einem Werkzeug oder mit dem Finger auf den inneren Abschnitt des Trägers gedrückt wird.

Claims

Verfahren für die Herstellung einer integrierten Schaltungskarte mit Kontakt von der Art, bei der die Karte einen Träger (12) umfaßt, der durch Gießen aus Kunststoff ausgeführt wird, der die Form einer Platte mit einem ersten Format hat, und der mindestens eine elektronische Mikroschaltung und eine Reihe Kontaktbereiche (14) für den elektrischen Anschluß der Mikroschaltung an eine Betriebsschaltung trägt, und von der Art, bei der die Karte eine Vorstanzung der Kontur (20) umfaßt, die im Träger (12) um einen inneren Abschnitt (16) herum gebildet ist, der die Mikroschaltung und die Reihe der Kontaktbereiche (14) umfaßt, damit im Innern eines äußeren Abschnitts (18) im ersten Format eine Minikarte in einem zweiten Format abgegrenzt wird, wobei die Minikarte so mit dem äußeren Abschnitt (18) des Trägers (12) verbunden ist, daß sie entlang der Vorstanzung leicht davon abgetrennt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstanzung (20) direkt beim Gießen des Trägers (12) und des inneren Abschnitts (16) in einem gleichen Gießraum gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstanzung in Form einer Rille ausgeführt wird, die den inneren Abschnitt des Trägers umgibt, und an der der Träger eine verringerte Dicke aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorstanzung in Form eines unterbrochenen Schlitzes (20) ausgeführt wird, der den inneren Abschnitt (16) des Trägers (18) umgibt, und der durch Übergänge (22, 24, 26) unterbrochen wird, die durch Materialfluß mit dem Träger (12) ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (22, 24, 26) jeweils mindestens einen Anriß (28) umfassen, der direkt beim Gießen des Trägers (12) gebildet wird.
Verfahren nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Minikarte auf mindestens einer (30) ihrer durch den Schlitz abgegrenzten Kanten eine Fase (32) umfaßt, die direkt beim Gießen des Trägers (12) gebildet wird.
Verfahren nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger durch Einspritzen von Kunststoff geformt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 in Kombination mit einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer (26) der Übergänge eine große Breite aufweist, und dadurch, daß die Einspritzung in der Nähe des besagten Übergangs (26) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzung an einer Kante (34) des Trägers (12) der Karte ausgeführt wird, wobei die Hauptrichtung der Einspritzung deutlich in der Ebene des Trägers (12) enthalten und zum besagten sehr breiten Übergang (26) gerichtet ist.
Verfahren nach einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Mikroschaltung Teil eines Moduls ist, das in einer im Träger (12) der Karte gestalteten Austiefung angesetzt ist, und daß die Austiefung direkt beim Gießen des Trägers (12) geformt wird.