NL1001684C2 - Werkwijze voor het vervaardigen van een chipkaart, chipkaart alsmede werkwijze voor het vervaardigen daarvan. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het vervaardigen van een chipkaart, chipkaart alsmede werkwijze voor het vervaardigen daarvan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze 5 voor het vervaardigen van een chipkaart.

Dergelijke chipkaarten kennen vele toepassingen. Genoemd worden, identificatie en betalingsdoeleinden.

Een dergelijke chipkaart kan met een magneetstrip of contacten met de omgeving verbonden worden.

10 Omdat dergelijke wijze van het overbrengen van data verhou dingsgewijs kwetsbaar is, met name indien de kaart beschadigd raakt of langs magneten en dergelijke bewogen wordt, wordt ernaar gestreefd, contactloos informatie over te brengen.

Dit kan verwezenlijkt worden door zenden (en ontvangen). Daar-15 toe is het noodzakelijk dat de kaart voorzien is van een spoel.

In de stand der techniek zijn talloze problemen ondervonden om een dergelijke spoel te vervaardigen. Steeds geldt als eis, dat het eindprodukt moet voldoen aan onder andere Iso/IEC norm 10536. Het voldoen aan deze norm geeft het name problemen met betrekking tot de 20 dikte. Beoogd wordt in een spoel te voorzien met optimale capaciteit. Anderzijds dient de overspraak minimaal te zijn. Tevens is het wenselijk dat massaproduktie mogelijk is, hetgeen betekent dat het met de hand afstemmen van spoelen zoveel mogelijk vermeden dient te worden.

25 Het doel van de onderhavige uitvinding is deze nadelen te ver mijden en in een chipkaart te voorzien die op automatische wijze goedkoop in grote aantallen vervaardigd kan worden en bovendien draadloos met de omgeving kan communiceren.

Dit doel wordt verwezenlijkt door een werkwijze voor het ver-30 vaardigen van een spoel-bevattende kaart, waarbij op een drager een zich in het vak van de drager uitstrekkende spoel aangebracht wordt, deze drager met spoel in de holte van een spuitgietmatrijs geplaatst wordt en aan weerszijden omspoten wordt en als kaart daaruit verwijderd wordt. Daarbij bestaat de drager bij voorkeur uit een aramide-35 materiaal. Met een dergelijk materiaal is het mogelijk bij verhoudingsgewijs kleine dikte, d.w.z. kleiner dan 50 pm, in voldoende sterkte te voorzien. Bovendien is een dergelijk materiaal bijzonder flexibel. Begrepen dient te worden dat in plaats van een aramidema- i il v * 84a 2 teriaal elk ander materiaal toegepast kan worden, dat bij verhoudingsgewijs geringe dikte bijzonder goede sterkte-eigenschappen en isolerende eigenschappen heeft. Daarbij kan worden gedacht aan poly-etheen met hoge dichtheid.

5 De spoel kan op de drager aangebracht worden door een koperpa- troon op de drager aan te brengen, dat overeenkomt met de gedaante van deze spoel. Het aanbrengen van een dergelijk koperpatroon kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen plaatsvinden. Daarbij kan worden gedacht aan etsen. Ook is het mogelijk vooraf een patroon 10 uit een koperbaan uit te stansen en door lamineren te verbinden met de drager. Een andere mogelijkheid is het voorzien in een volledig met koper bedekte drager en door het indrukken met bijvoorbeeld een mes koper op bepaalde plaatsen te snijden, zodat het gewenste patroon ontstaat.

15 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding worden optimale eigenschappen van de spoel verkregen indien deze aan weerszijden van de drager aangebracht is. Daarbij is het van voordeel gebleken de vrije ruimte tussen twee geleiders van een spoel groter te kiezen dan de dikte van de elektrisch geleidende baan van 20 een spoel. In deze vrije ruimte kan dan aan de tegenoverliggende zijde van de drager de betreffende geleidende baan geplaatst worden. Hierdoor wordt overspraak zoveel mogelijk beperkt.

Omdat de hechting van het materiaal waarmee het later spuitgie-ten uitgevoerd wordt en de drager niet altijd optimaal zal zijn, 25 wordt voorgesteld een aantal maatregelen te nemen om in optimale opname van het drager waarop de spoel aangebracht is en eventueel een verder deel waarop een gedrukte bedrading aangebracht is, te voorzien. Daartoe kan een deel van de drager dat hierboven beschreven delen van de spoel en/of de ’gedrukte bedrading' niet omvat, 30 weggenomen worden zodat de kunststof vanaf beide zijden in opsluiting voorziet.

Bovendien is het mogelijk nabij de omtrek van de kaart, d.w.z. bij begrenzing van de spoel, openingen of uitsparingen in de drager aan te brengen waardoor kunststof kan bewegen tijdens het inspuiten. 35 Voor serieproduktie is het van belang dat een aantal dragers gelijktijdig in een spuitgietmatrijs gebracht wordt en daar tot een aantal kaarten gelijktijdig verwerkt worden.

Bij het plaatsen in de spuitgietmatrijs is het van belang dat 10 0 1 6 84.

3 de drager met spoelen nauwkeurig gecentreerd geplaatst wordt. Daartoe kunnen centreerpennen aanwezig zijn. Om de holten, die deze centreerpennen achterlaten te vullen wordt voorgesteld tijdens het spuiten, d.w.z. na het voldoende stollen van het kunststofmateriaal 5 dat de drager omgeeft, deze centreerpennen weg te bewegen. Dit heeft geen enkel effekt meer op de positie van de drager. Omdat naspuiten niet altijd eenvoudig te verwezenlijken is, wordt voorgesteld de matrijs zodanig uit te voeren dat de matrijsvlakken na het wegbewegen van de pennen nog verder naar elkaar toe bewogen kunnen worden, 10 d.w.z. dat het volume van de vormholte verkleind kan worden. Deze volumeverkleining dient zodanig te zijn, dat de ruimte vroeger ingenomen door de pennen, thans volgeperst wordt met kunststof.

Indien bij de hierboven beschreven uitvoering een deel van de drager voorzien is van een gedrukte bedrading, en daaronder dient 15 elk patroon verstaan te worden op welke wijze dit ook aangebracht of opgebracht is, is het van voordeel gebleken om dit deel tijdens het spuitgieten naar een zijde van de vormholte te bewegen. Dit vindt bij voorkeur plaats door een pen die tijdens het spuitgieten in de vormholte aanwezig blijft en pen 28 de drager op die plaats afsteunt 20 op de bodem van de vormholte en wel zodanig dat zich hiertussen geen kunststof kan vormen door middel van een veersysteem. Bij het verkleinen van de vormholte, zal deze pen blijven afsteunen door middel van het veersysteem. Daardoor ontstaat in de gerede kaart een holte met een verhoudingsgewijs grote diepte die gebruikt kan worden voor 25 het later aanbrengen van een geïntegreerde schakeling of andere elektronische component.

Na het aanbrengen van een dergelijke component kan de kaart worden voorzien van een verdere afwerklaag. Dit kan door het opnieuw plaatsen in de spuitgietmatrijs plaatsvinden en eventueel ook door 30 het lamineren. Deze afwerklaag kan van gebruikelijke bedrukkingen, reliëfpatronen en dergelijke voorzien worden. Tevens kan de kaart van gebruikelijke magneetstrippen en/of contacten voorzien worden.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een kaart die met de hierboven beschreven werkwijze vervaardigd is. Zoals reeds aangege-35 ven, bestaat de drager bij voorkeur uit een aramidemateriaal met verhoudingsgewijs geringe dikte. De toegepaste koperlaag is bij voorkeur verhoudingsgewijs dik om optimale eigenschappen van de spoel te verkrijgen. Daarbij wordt voorgesteld waarden tussen 40 en

Hoi e' 4 100 μη en bij voorkeur 70μια voor de koperlaagdikte te gebruiken. Dit in tegenstelling tot de stand der techniek waarbij waarden van 35 μια gebruikt worden. De koperlaag kan op alle in de stand der techniek bekende wijze op het aramidemateriaal, zoals door lijmen, bevestigd 5 worden.

De uitvinding heeft bovendien betrekking op de vormling bestaande uit een drager voorzien van een aan één of beide zijden aangebrachte spoel.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een spuitgietmatrijs, 10 die zoals hierboven beschreven is, een vormholte met variabel volume heeft. Dit is te verwezenlijken door in ten minste een van de matrijshelften de zijdelingse begrenzing uit te voeren als verplaatsbare ring. Na het in eerste instantie spuiten, wordt de naar buiten gebrachte ring, waardoor een vergrote vormholte ontstaat, naar bin-15 nen bewogen, waardoor een kleinere vormholte ontstaat. Een dergelijke ring kan aan één of twee zijden van het scheidingsvlak van de matrijs aangebracht worden.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van in de tekening afgebeelde uitvoeringsvoorbeelden nader verduidelijkt worden. Daar-20 bij tonen:

Fig. 1 in perspectivisch aanzicht en gedeeltelijk opengewerkt de kaart volgens de uitvinding;

Fig. 2 in bovenaanzicht een plano bestaande uit vier van spoelen voorziene dragers; 25 Fig. 3 in dwarsdoorsnede de kaart volgens fig. 1;

Fig. 4a-c verschillende stadia van een wijze van het aanbrengen van een spoel op de drager;

Fig. 5 de matrijs voor het vervaardigen van de kaart volgens de eerdere figuren in eerste gesloten positie; 30 Fig. 6 de matrijs volgens fig. 5 in tweede gesloten positie; en

Fig. 7 de matrijs volgens fig. 5,6 in een derde gesloten positie.

De kaart volgens de uitvinding is in fig. 1 in zijn geheel met 1 aangegeven. Dergelijke kaarten worden voor identificatiedoelein-35 den, betalingen en dergelijke toegepast. Zoals uit de doorsnede van fig. 3 blijkt, bestaat deze kaart uit een centrale drager 2. Deze centrale drager omvat bij voorkeur een aramidemateriaal met een dikte kleiner dan 60 micrometer, meer in het bijzonder met een dikte 10 0 1 6 8* 5 van 50 micrometer.

Op deze drager is een uit kopermateriaal bestaand patroon aangebracht, zoals blijkt uit fig. 2, dat de spoel 3 vormt aan de in fig. 3 bovenzijde van de drager 2. Bovendien is aan de onderzijde 5 van de drager 2 een overeenkomstige spoel 4 aangebracht. Deze wikkelingen bestaan uit zuiver kopermateriaal met een dikte tussen 35 μ· en 100 μιη en bij voorkeur 70 μη. Tussen de wikkelingen van de spoel is een vrije ruimte 11 aanwezig. Deze is groter dan de breedte van de aan de andere zijde van de drager 2 liggende baan van de spoel. 10 D.w.z. de uitvoering is zodanig, dat nooit koper tegenover koper komt te liggen aan weerszijden van de drager 2. Als voorbeeld kan worden genoemd, dat de breedte van het koperspoor 0,6 mm is en afstand hart tot hart van het koperspoor 1,8 mm. D.w.z. tussen een bovenspoor 3 en onderspoor 4 bevindt zich een vrije ruimte van 15 0,3 mm. Deze vrije ruimte ligt bij voorkeur tussen 0,01 en 0,5 mm.

Een dergelijk patroon kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen vervaardigd worden, zoals door stansen, etsen en dergelijke.

Een mogelijkheid is in fig. 4a-c aangegeven. Daarin is een 20 koperen laag 15, bijvoorbeeld door lijmen, gehecht aan drager 2, zoals in fig. 4a is aangetoond. Met behulp van een mes 16 of dergelijke wordt in de laag 15 een indrukking aangebracht (fig4b) die scheiding van het koper tot gevolg heeft, waardoor tussenruimte 11 ontstaat, zoals uit fig. 4c blijkt.

25 Terugkerend naar fig. 1-3 blijkt dat de drager in het midden van de lengte daarvan voorzien is van een lip 5 waarop een niet nader afgebeelde gedrukte bedrading is aangebracht. Dit uit koperba-nen bestaande samenstel kan gelijktijdig met de spoelen 3 en 4 opgebracht worden. Zoals uit fig. 3 blijkt, bevindt lip 5 zich nabij de 30 onderzijde van de kaart, zodat een holte 6 met aanzienlijke hoogte gevormd wordt. Daarin kunnen zoals met pijlen is aangegeven componenten 6 en 7 aangebracht worden, zijnde een geïntegreerde schakeling en een batterij. Deze kunnen op gebruikelijke wijze verbonden worden met de koperbanen op lip 5. Eveneens is het mogelijk voor het 35 spuitgieten deze componenten aan te brengen en deze daarna te omspuiten.

Door het aanbrengen van lip 5 in het midden van de kaart zal bij buiging van de kaart tijdens gebruik zo min mogelijk belasting 10 0 1 c 8 4 6 op de componenten 6 en de verbinding met de drager resp. de daarop aangebrachte koperbanen plaatsvinden omdat deze delen op de neutrale lijn liggen.

Om de kunststof 9 die tijdens het spuitgieten aangebracht wor-5 dt, wordt een verdere omhulling 10 aangebracht. Dit kan door lamineren maar ook door een verdere spuitgiethandeling met een kunststof met verhoudingsgewijs laag smeltpunt verwezenlijkt worden. Daarna wordt de plano bestaande uit vier gerede kaarten door stansen omgezet in vier kaarten.

10 In fig. 2 is de plano bestaande uit drager met koperbanen met 13 aangegeven. Het blijkt dat tussen de verschillende dragerdelen, die later de kaarten vormen, een aantal openingen 14 aanwezig is. Bovendien is het hart van elke drager van een opening 12 voorzien. Door deze maatregelen vindt optimale hechting van het overige deel 15 van de drager plaats omdat dit als het ware ingesloten wordt bij het omspuiten.

In fig. 5-7 is als voorbeeld een matrijs getoond voor het omspuiten van de in fig. 2 getoonde plano 13. Zoals direkt blijkt, is deze plano 13 op een andere schaal getekend dan in fig. 2 en zijn de 20 verschillende afmetingen eveneens niet in verhouding getekend om de constructie duidelijker te maken.

Matrijs 20 bestaat uit een bovenmatrijs 21 en een ondermatrijs 22. Ringen 23 en 24 zijn aanwezig, die met behulp van fluïdum gevulde leidingen 27 aangebracht in groeven 30 nabij de bodem 28 van de 25 beide matrijzen naar buiten geperst kunnen worden. Met deze constructie kan verhoudingsgewijs grote kracht op de ringen 23 en 24 aangebracht worden. In de vormholte 29 bevinden zich behalve plano 13 centreerpennen 25 die deze plano precies op de juiste positie houden. Bovendien is een duwpen 26 aanwezig, die lip 5 naar beneden 30 drukt tot nabij en in het bijzonder tegen de bodem 26 van ondermatrijs 22.

In de in fig. 5 getoonde positie wordt kunststof ingespoten.

Nog vóór het volledig uitharden, maar na volledige positie bepaling van plano 13 worden pennen 25 teruggetrokken, zoals blijkt 35 uit fig. 6. Daardoor ontstaan vrije holten 17 in het kunststofmate-riaal dat zojuist gespoten is. Om deze holten te vullen wordt de druk van leidingen 27 weggenomen waardoor niet langer weerstand geboden wordt tegen de sluitdruk van de matrijshelften en de ringen 1 0 r 7 23 en 24 naar binnen bewegen, zoals in fig. 7 is afgebeeld. Daardoor wordt de volume van de vormholte verkleind op zodanige wijze dat juist de ruimten 17 gevuld worden. Daarbij blijft duwpen 28 in de vormholte. De centreerpennen 25 worden nu door ze weer te bewegen 5 als uitstootpennen aangewend. Na het verwijderen van de zo gevormde plano ontstaat door de aanwezigheid van duwpen 28 holte 8, zoals afgebeeld in fig. 3.

Vervolgens kan nadere bewerking plaatsvinden.

Begrepen dient te worden dat in verschillende fasen van de hier 10 beschreven werkwijze de vormlingen in de vorm van rollen opgeslagen en gehanteerd kunnen worden. Dit maakt een bijzonder eenvoudige verwerking op verschillende plaatsen mogelijk. De lengte van deze rollen is in praktijk onbeperkt en de breedte kan liggen tussen 10 en 90 cm. Een en ander is met name afhankelijk van de grootte van de 15 spuitgietmatrijs.

Als voorbeeld voor de dikte van de drager voorzien van de spoelen 3 en 4 kan een waarde van 0,56 mm genoemd worden. De totale dikte van de kaart kan incl. het aanbrengen van een afwerklaag liggen tussen 80 en 100 μη, d.w.z. binnen het bereik van de hierboven 20 beschreven Iso/IEC norm 10536.

Hoewel de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven wordt, zal bij het lezen van de beschrijving direkt begrepen worden dat daaraan talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht, die voor de vakman voor de handliggend zijn.

25 De beschermingsomvang van de onderhavige aanvrage wordt dan ook bepaald door de bijgevoegde conclusies.

***** 100108'’

Claims (16)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een spoel-bevattende kaart, waarbij op een drager een zich in het vlak van de drager uitstrekkende spoel aangebracht wordt, deze drager met spoel in de 5 holte van een spuitgietmatrijs geplaatst wordt en aan weerszijden omspoten wordt en als kaart daaruit verwijderd wordt, met het kenmerk, dat de spoel elektro-galvanisch op beide zijden van de drager aangebracht wordt door het voorzien in een met de gedaante van de spoel overeenkomend koperpatroon an weerszijden van de drager.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het elektro-galva nisch aanbrengen etsen van de aan weerszijden van een koperlaag voorziene drager omvat.

3. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij een deel van de drager, niet omvattende de spoel, voor het inbrengen 15 in de holte van de spuitgietmatrijs, verwijderd wordt.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de drager uitgevoerd is voor het omvatten van verscheidene kaarten, voorzien van tenminste even zovele spoelen, waarbij tussen de spoelen perforaties aangebracht zijn in de drager, die tijdens het 20 spuitgieten gevuld worden, en waarbij na/tijdens het verwijderen van de drager uit de spuitgietmatrijs de zo gevormde kaarten van elkaar gescheiden worden.

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij vóór het plaatsen van de drager in de matrijsholte centreerpennen 25 toegepast worden, die tijdens het spuiten van de drager wegbewogen worden waarna de matrijs verder gesloten wordt.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij in de drager een met de spoel verbonden gedrukte bedrading voor een geïntegreerde schakeling en/of andere component opgenomen wordt.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbi} het deel van de dra ger dat de gedrukte bedrading omvat tijdens het spuitgieten nabij een van de zijden van de vormholte wordt gebracht en waarbij het tegenoverliggende deel van een uitsparing wordt voorzien, waarin na het spuitgieten een component wordt aangebracht.

8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij na het spuitgieten en na het eventueel aanbrengen van een component de kaart van een afwerklaag wordt voorzien.

9. Kaart (1) omvattende een op een drager (2) aangebrachte zich 1 0 0 1 6 84 in het vlak van de kaart langs de omtrek uitstrekkende spoel (3,4), waarbij de drager omvat kunststofmateriaal met een dikte van minder dan 60 micrometer en de spoel omvat een koperlaag met een dikte liggend tussen 40 en 100 micrometer, met het kenmerk, dat de drager 5 een polyester of aramidemateriaal omvat aan weerszijden voorzien van een direkt daarop liggend de spoel-vormend koperpatroon, waarbij de drager aan weerszijden bedekt is met een kunststoflaag (9), en waarbij in de vrije ruimte (11) tussen de spoelwikkelingen aan de ene zijde, de spoelwikkelingen aan de andere zijde zijn aangebracht.

10. Kaart volgens conclusie 9, waarbij de drager ongeveer in het midden van zijn langsuitbreiding voorzien is van een met de spoel verbonden gedrukte bedrading, omvattende een geïntegreerde schakeling en/of andere componenten.

11. Kaart volgens conclusie 10, waarbij het deel (5) van de 15 drager dat de gedrukte bedrading omvat verplaatst is ten opzichte van het overige deel van de drager en in de daarboven liggende ruimte (8) een component is aangebracht.

12. Kaart volgens een van de conclusies 9-11, waarbij op de kunststoflaag een afwerklaag (10) is aangebracht.

13. Drager (2) als vormling voor een kaart (1) omvattende een baan aramidemateriaal met een dikte kleiner dan 50 micrometer aan weerszijden voorzien van een zich in het vlak van de drager uitstrekkende tot een spoel gevormde baan kopermateriaal, waarbij in de ruimte tussen spoelwikkelingen aan de ene zijde van de drager de 25 spoelwikkelingen van aan de andere zijde van de drager zijn aangebracht .

14. Spuitgietmatrijs (20) voor het vormen van voorwerpen, omvattende ten minste een in de vormholte (29) beweegbare en tijdens het spuitgieten daaruit beweegbare centreerpen (25) en omvattende 30 ten minste twee vormhelften, waarbij aan het scheidingsvlak van de twee vormhelften ten minste een verplaatsbare, de buitenbegrenzing van de vormholte vormende ring (23,24) is aangebracht.

15. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 14, waarbij de bodem (28) van de vormholte waar de ring is aangebracht, voorzien is van 35 een groef (30) waarin een uitzetbaar middel (27) is geplaatst.

16. Spuitgietmatrijs volgens conclusie 14 of 15, waarbij aan weerszijden van het scheidingsvlak in beide vormholten een ring is aangebracht. 1 0 0 1 6 8*