NL1003838C2 - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een chipkaart. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een chipkaart.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het opnemen van een halfgeleidersubstraat in een kaartvormig voorwerp, 5 teneinde een chipkaart te vormen, omvattende het voorzien in ten minste een, een buitenzijde van de latere chipkaart vormend label, het plaatsen van dit label in een matrijsholte van een spuitgietinrich-ting, het vullen van die holte met kunststof materiaal, gevolgd door het verwijderen van het zo gevormde samenstel.

10 In de stand der techniek zijn verschillende werkwijzen voorge steld om chips in chipkaarten op te nemen. De onderhavige uitvinding betreft met name die chipkaarten waarbij de chip uitwendig contacteer-baar is. Dat wil zeggen de uitvinding heeft vooral, maar niet uitsluitend, betrekking op constructies waarbij elektrisch contact tussen de 15 verschillende delen van de chip en de omgeving van belang is. Begrepen dient echter te worden dat ook constructies met magneetband en antennes onder de uitvinding vallen. Dergelijke chipkaarten kunnen variëren van de meest eenvoudige tot de meest geavanceerde uitvoeringen waarbij op dit moment de zogenaamde super smart cards, dat wil zeggen kaarten 20 met toetsenbord en display, het meest geavanceerde ontwerp vormen.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op het gebied van het vervaardigen van chipkaarten waarbij deze chipkaarten tenminste gedeeltelijk door spuitgieten vervaardigd worden. Een dergelijke werkwijze is bijvoorbeeld het zogenaamde in mould-labelen. Daar-25 bij wordt een label voorzien van de nodige opdruk en andere van belang zijnde delen, in de vormholte van een spuitgietmatrijs geplaatst en kunststof tegen dit label aangespoten. Deze kunststof vormt de drager van de te vormen chipkaart. In de stand der techniek is voorgesteld door zogenaamde stempeltechnieken tijdens het inspuiten een holte in 30 het zo gevormde halffabrikaat aan te brengen. In deze holte kan dan later de chip gelijmd worden. Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese aanvrage 0.3*10.099· Een dergelijke werkwijze vereist een bijzonder gecompliceerd mechanisme voor het aanbrengen van de holte. Immers door de geringe dikte van de chipkaart is het niet mogelijk een 35 matrijs eenvoudigweg met een plaatselijke geringere dikte uit te voe- ren. Gebleken is dat daardoor onvoldoende stroming langs de indrukking van kunststof plaatsvindt. Voorgesteld is in WO-92/20506 om eerst tenminste gedeeltelijk de ruimte onder de indrukking vol te spuiten en / 1003838 2 terwijl het spuitgieten voortgezet wordt de indrukking met behulp van afzonderlijke stempels te verwezenlijken.

Dit is een van de redenen geweest dat tot nu toe het op grote schaal spuitgieten van chipkaarten niet toegepast wordt en de voorkeur 5 gegeven wordt aan gelamineerde constructies.

Het is het doel van de uitvinding dit nadeel te vermijden en in een werkwijze te voorzien waarmee het zonder extra handelingen na het spuitgieten mogelijk is een chip te verbinden met een kaart.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven werkwijze verwezen-10 lijkt doordat men het halfgeleidersubstraat aanbrengt aan de zijde van het label die tegen de vormhelft van de matrijs ligt. Door het halfgeleidersubstraat aan de zijde van de vormhelft te plaatsen en niet aan de zijde waar deze met kunststof omspoten wordt zoals ook getoond in EP-A-0.340.099. wordt deze beter beschermd tegen de verhoogde tempera-13 tuur die tijdens het inspuiten plaatsvindt terwijl bovendien de chip dadelijk aan het oppervlak vein de kaart ligt zodat geen verdere maatregelen noodzakelijk zijn om deze met de omgeving te verbinden. In het bijzonder is het niet noodzakelijk verdere constructies in de kaart aan te brengen waaraan de bedrading van de chip bevestigd moet worden. 20 Volgens een van voordeel zijnde uitvoering van de uitvinding wordt voor het inbrengen van de label in de matrijsholte het halfgeleidersubstraat aan de label bevestigd en daarmee in de matrijsholte geplaatst.

Aan deze uitvoering ligt het inzicht ten grondslag de stap van 25 het later aanbrengen van de chip, dat wil zeggen na het spuitgieten en uit de vorm nemen van het halffabrikaat inlijmen van de chip in de gevormde holte, te vermijden waardoor de productiekosten verlaagd kunnen worden.

Om het halfgeleidersubstraat zo weinig mogelijk aan verwarming en 30 andere ongunstige omstandigheden te onderwerpen die veroorzaakt worden door de langsstromende kunststof, wordt voorgesteld dit aan te brengen aan de zijde van de label weggericht van het vol te spuiten deel van de matrijsholte.

Bij het uiteindelijke product zal bij een dergelijke uitvoering / 35 de bovenzijde van de chip gelijk liggen met het bovenvlak van de label. Dit gelijk liggen kan gerealiseerd worden tijdens het spuitgieten waarbij door de druk van de kunststof op de label de label zich nauwsluitend langs de chip zal voegen. Mocht een dergelijk aandrukken 1003838 3 tegen het halfgeleidersubstraat niet voldoende blijken te zijn dan is het oogelijk in een aparte stap voor het inbrengen in de vormholte een indrukking in de label te verwezenlijken voor het opnemen van tenminste een deel van het halfgeleidersubstraat.

5 Het is mogelijk de andere zijde van de chipkaart eveneens van een label te voorzien. In een zeer bijzonder geval kan ook dit label van halfgeleidersubstraat voorzien worden.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een chipkaart die van de hierboven genoemde constructie voorzien is. Bij een dergelijke 10 uitvoering is het halfgeleidersubstraat van bevestigingsmiddelen voorzien. Deze bevestigingsmiddelen kunnen als één geheel bij het omspuiten van de eigenlijke halfgeleider aangebracht worden maar ook in latere stap aan de behuizing bevestigd worden bijvoorbeeld door lijmen.

15 De hierboven beschreven bevestigingsmiddelen kunnen alle in de stand der techniek bekende constructies bevatten die eenvoudig door een opening in de label aan te brengen zijn en anderzijds in voldoende verbinding met de kunststof te voorzien om losraken van de chip van de kaart te voorkomen.

20 Volgens een uitvoering omvatten dergelijke bevestigingsmiddelen een pen. Het is echter ook mogelijk deze zwaluwstaartvormig uit te voeren, terwijl een combinatie van beide eigenschappen niet uitgesloten moet worden. Een dergelijke penconstructie kan aangebracht worden op een afzonderlijk bevestigingsmiddel maar kan bijvoorbeeld ook ver-25 vaardigd worden door een deel van het leadframe weg te buigen.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 in doorsnede een halfgeleidersubstraat te gebruiken in een 30 chipkaart;

Fig. 2 een deel van de chipkaart tijdens de productie daarvan;

Fig. 3 de chipkaart tijdens een verdere fase van de productie;

Fig. 4 de chipkaart na het inspuiten van de kunststof;

Fig. 5 de chipkaart volgens de uitvinding in perspectivisch aan-/ 35 zicht, en fig. 6 een detail van een verdere uitvoering van een halfgeleidersubstraat aan te brengen in de chipkaart volgens de uitvinding.

In fig. 5 is een chipkaart weergegeven die in het geheel met 1 aangegeven is. Deze bestaat uit een drager waarin een halfgeleidersub- 1 0 0 3838 4 straatmodule of chip 2 aangebracht is. Deze chip 2 is in het onderhavige geval van contacten 3 voorzien. Begrepen dient echter te worden dat de uitvinding eveneens toepassing heeft voor chipkaarten die zonder contact met bijvoorbeeld antennes of magneetstrippen werken.

5 In fig. 1 is het halfgeleidersubstraat 2 of chip nader getoond. 2 geeft de halfgeleider inclusief behuizing aan. Tegen de onderzijde daarvan is met lijmen een bevestigingsmiddel 4 aangebracht. Dit bestaat uit een plaatdeel 5 dat direct met halfgeleidersubstraat 2 verbonden is. Op dit plaatdeel 5 sluit een pen 12 aan die bij het uitein-10 de daarvan voorzien is van een zwaluwstaartvormig deel 6.

De hierboven beschreven chipkaart wordt vervaardigd door te voorzien in een label 7 (fig. 2). Dit kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen vervaardigd worden. In dit label wordt een opening 8 aangebracht en daardoor wordt het zwaluwstaartvormige deel 6 van de 15 chip bewogen. Vervolgens, en deze stap is facultatief, afhankelijk van de materiaaleigenschappen van zowel de label als de chip, wordt een indrukking in de label gemaakt om de bovenzijde van het halfgeleidersubstraat gelijk liggend met de bovenzijde van de label te doen zijn. Dit is in fig. 3 afgebeeld. Daaruit blijkt tevens dat in een verder 20 label 10 voorzien wordt dat op enige afstand van label 7 aangebracht is. De hier getoonde positie bestaat bij het inbrengen in een matrijsvorm. De helften daarvan zijn schematisch aangegeven met 14. Op niet nader afgeheelde wijze wordt nu kunststof tussen de zo in de vorm geplaatste labels 7 en 10 gespoten en deze kunststof is met 11 aange-25 geven in fig. 4. Daardoor ontstaat de in fig. 5 getoonde chipkaart. Eventueel zijn middelen aanwezig in de matrijs om de positie van het halfgeleidersubstraat nauwkeurig vast te leggen.

Met de constructie volgens de uitvinding is het niet langer nodig na het vervaardigen van een halffabrikaat de chip in een daartoe aan-30 gebrachte holte te lijmen. Bovendien is altijd gewaarborgd dat de chip gelijkliggend met het buitenoppervlak van label 7 is. Daardoor is het niet noodzakelijk zoals bij bekende lijmtechnieken in een zekere dikte voor de lijmlaag of dubbelzijdig kleefband te voorzien waardoor de dikte van het kunststof materiaal 11 dat zich tussen de labels bevindt 35 groter kan zijn en de problemen ondervonden in de stand der techniek / bij het vormen van een verdieping niet of minder aanwezig zijn omdat de verdieping een geringere omvang kent.

Met de bovenbeschreven constructie wordt op bijzonder eenvoudige 1003838 5 wijze gewaarborgd dat de chip in de juiste positie ten opzichte van de kaart geplaatst is. Het voordeel van het in mould-labelen is het op eenvoudige wijze aanbrengen van Informatie van een met spuitgieten vervaardigd deel. Bovendien worden de problemen vermeden die ontstaan 5 doordat het bijzonder moeilijk is om chiponderdelen zoals halfgelei-dersubstraten op een label te bevestigen. Immers deze labels zijn vaak voorzien van een laklaag waarop lijmen bijzonder moeilijk is. Hoewel hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering de bevestiging van de chip aan het label beschreven is dient begrepen te worden dat tal-10 rijke varianten mogelijk zijn. Voor de werkwijze is het slechts wezenlijk dat het halfgeleidersubstraat met het label in de vorm geplaatst wordt waarbij het halfgeleidersubstraat gericht is naar de betreffende vormhelft.

Een voorbeeld van een verdere bevestigingsmogelijkheid van half-15 geleidersubstraat aan de kaart is in fig. 6 weergegeven. Daarbij is slechts een deel van het halfgeleidersubstraat getoond. Dit bestaat uit de eigenlijke halfgeleider IJ die aangebracht is op een zogenaamd leadframe 18. Het leadframe 18 is aan de uiteinden door stanzen, buigen en/of snijden voorzien van puntige delen 19 die naar beneden gebo-20 gen zijn.

Bij een dergelijke uitvoering is het niet noodzakelijk in het label een opening te maken. De delen 19 zijn zodanig scherp dat deze zelf door het label dringen en eventueel in hechting met de omspoten kunststof voorzien.

25 Bij toepassingen waar geen contact tussen de chip en de omgeving noodzakelijk is is het vanzelfsprekend mogelijk de chip aan de andere zijde, dat wil zeggen aan de kunststof zijde van de label aan te brengen. Deze en andere varianten zijn voor degenen bekwaam in de stand der techniek voor de hand liggend na het lezen van de bovenstaande 30 beschrijving en liggen binnen het bereik van de onderhavige aanvrage zoals gedefinieerd in bijgaande conclusies.

1 003838 /

Claims (11)

1. Werkwijze voor het opnemen van een halfgeleidersubstraat in een kaartvormig voorwerp, teneinde een chipkaart te vormen, omvattende 5 het voorzien in ten minste een, een buitenzijde van de latere chipkaart vormend label, het plaatsen van dit label en het halfgeleidersubstraat in een matrijsholte van een spuitgietinrichting, het vullen van die holte met kunststofmateriaal, gevolgd door het verwijderen van het zo gevormde samenstel, met het kenmerk, dat men het halfgeleider-10 substraat aanbrengt aan de zijde van het label die tegen de vormhelft van de matrijs ligt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij voor het inbrengen van de label in de matrijsholte het halfgeleidersubstraat aan de label bevestigd wordt en daarmee in de matrijsholte geplaatst wordt. 15

3· Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij het halfgeleider substraat aangebracht wordt aan de zijde van de label weggericht van het vol te spuiten deel van de matrijsholte.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij ter plaatse van het inbrengen van het halfgeleidersubstraat, de label 20 van een indrukking voorzien wordt.

5· Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij twee op afstand van elkaar liggende labels in de vormholte van de matrijs worden aangebracht en daartussen kunststof ingespoten wordt.

6. Chipkaart omvattende een gelaagde constructie, bestaande uit 25 ten minste een informatie dragend label (7) en een kunststofdrager (11), waarbij in de informatie dragende label een opname is uitgespaard voor het opnemen van een halfgeleidersubstraat (2), met het kenmerk. dat het halfgeleidersubstraat (2) voorzien is van zich tenminste gedeeltelijk door de label (7) respectievelijk de kunststof-30 drager (11) uitstrekkende bevestigingsmiddelen.

7. Chipkaart volgens conclusie 6, waarbij die bevestigingsmiddelen een pen (12) omvatten.

8. Chipkaart volgens conclusie 6 of 7, waarbij die bevestigingsmiddelen een deel omvatten dat zich uitstrekt in de kunststofdrager en 35 welk deel antilossend is uitgevoerd.

9. Chipkaart volgens conclusie 8, waarbij het antilossende deel zwaluwstaartvormig (6) is uitgevoerd.

10. Chipkaart volgens een van de voorgaande conclusies 6-9, waar- 1003838 bij de opname omvat een ingedrukt deel (9) van de label voorzien van een opening (8), die wezenlijk kleiner is dan het halfgeleidersub-straat, door welke opening zich bevestigingsmiddelen uitstrekken, die anderzijds met het halfgeleidersubstraat zijn verbonden.

11. Chipkaart volgens een van de conclusies 6-10, omvattende een aan de andere zijde van de kunststof drager liggend verder informatie dragend label (10). f 1003838