DE19634473A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Chipkarte sowie Chipkarte - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Chipkarte sowie ChipkarteInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Chipträgern, insbesondere Chipkarten, gemäß dem Oberbegriff des An
spruchs 1, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Her
stellung von Chipträgern gemäß dem Anspruch 20 und einen nach dem
vorgenannten Verfahren unter Verwendung der vorgenannten Vorrichtung
herstellbaren Chipträger gemäß dem Anspruch 22.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der hier verwendete Begriff
"Chipträger" alle Chipanordnungen umfaßt, bei denen eine Chipeinheit
oder ein Chipmodul auf einem Substrat angeordnet ist, ohne Einschrän
kung hinsichtlich der Materialbeschaffenheit des Substrats oder der
Verwendung des Chipträgers. Auch beinhaltet der Begriff "Chipkarte"
lediglich einen Hinweis auf die Kartenform des Substrats ohne Einschrän
kung hinsichtlich der Materialbeschaffenheit. Als Materialien für das
Substrat kommen beispielsweise in Frage, Kunststoff, Textilien, Papiere.
Bei der Herstellung von Chipkarten, die als sogenannte "Kontaktkarten"
einen Kartenkörper und ein darin aufgenommenes Chipmodul aufweisen,
das eine mit der Kartenoberfläche im wesentlichen bündige Außenkon
taktflächenanordnung aufweist, werden zur Aufnahme dem Chipmoduls den
Chipmodulabmessungen entsprechende Ausnehmungen in den Kartenkör
per oder das Kartensubstrat eingebracht. Bei den bekannten Chipkarten
erstrecken sich die Ausnehmungen nur über einen Teil der Höhe der
Chipkarte, so daß die Ausnehmungen einen Boden aufweisen, auf dem das
Chipmodul so plaziert werden kann, daß sich letztendlich eine im wesent
lichen mit dem Kartenkörper bündige Anordnung der Außenkontaktflä
chenanordnung des Chipmoduls ergibt. Um derartige Ausnehmungen im
Kartensubstrat, die sich lediglich über einen Teil der Kartendicke erstrec
ken, herstellen zu können, werden üblicherweise Fräsverfahren eingesetzt,
die aufgrund der geringen Dicke des Kartensubstrats genau und daher mit
entsprechend großem Aufwand geregelt werden müssen. Darüber hinaus
können die bekannten Fräsverfahren nur mit niedrigen Vorschubgeschwin
digkeiten arbeiten, um sicherzustellen, daß beim Fräsvorgang der Boden
der gefrästen Ausnehmung nicht durchbrochen wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah
ren vorzuschlagen, das die Herstellung einer Chipkarte vereinfacht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird nämlich ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem
ausgehend von einem endlos als Rollenmaterial oder als Bogenmaterial
zugeführten Basissubstratmaterial die Einbringung einer Fensteröffnung in
das Basissubstratmaterial und nachfolgend die Belegung des Basis
substratmaterials mit einem Decklagenmaterial und die Bestückung des
Basissubstratmaterials erfolgt.
Durch Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die
bekannte, relativ aufwendige Fräsbearbeitung zur Erzeugung einer mit
einem Boden versehenen Ausnehmung im Basissubstratmaterial zu erset
zen durch eine relativ einfach zu erzeugende Fensteröffnung im Basis
substratmaterial überlagert mit einer Belegung des mit der Fensteröffnung
versehenen Basissubstratmaterial mit einem Decklagenmaterial und an
schließender Bestückung des Basissubstratmaterials mit dem in die derart
geschaffene Ausnehmung einzusetzenden Chipkartenelement.
Die Einbringung einer Fensteröffnung, also einer durchgehenden, bodenlo
sen Ausnehmung in das Basissubstratmaterial ist schon deswegen einfa
cher und schneller realisierbar, da kein Tiefenanschlag oder ähnliches
vorgesehen werden muß, um eine Vorschubbewegung - wie es bei Anwen
dung eines Fräsverfahrens der Fall ist - rechtzeitig abzustoppen, damit ein
Boden für die Ausnehmung verbleibt. Bei Anwendung des erfindungsge
mäßen Verfahrens wird der zur Anordnung im Basissubstratmaterial
notwendige Boden durch die, die Fensteröffnung abdeckende Belegung
des Basissubstratmaterials mit dem Decklagenmaterial geschaffen.
Als besonders vorteilhaft erweist sich das Verfahren, wenn die Einbrin
gung der Fensteröffnung, die Belegung des Basissubstratmaterials mit dem
Decklagenmaterial und die Bestückung des Basissubstratmaterials überla
gert mit einer getakteten Vorschubbewegung des Basissubstratmateri
als erfolgt. Aufgrund der getakteten Vorschubbewegung wird es möglich,
eine beliebige Anzahl von Bearbeitungs- und Bestückungsvorgängen
parallel in aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen ohne Synchronisations
probleme durchzuführen.
Gemäß einer vorteilhaften Variante des Verfahrens erfolgt zwischen zwei
Vorschubtakten während einer Stillstandszeit des Basissubstratmaterials
eine Positionsfixierung des Basissubstratmaterials mittels einer Rasterpo
sitionierung, derart, daß zur Positionsfixierung in einer Arbeitsstation
eine stationäre Rasteinrichtung mit am Basissubstratmaterial angeordneten
Rastmarken zusammenwirkt. Durch die jeder Arbeitsstation zugeordnete
Positionsfixierung mit einer stationären Rasteinrichtung erfolgt eine von
der eigentlichen Vorschubbewegung unabhängige Fixierung, so daß
Abweichungen in aufeinanderfolgenden Vorschub strecken nicht integriert
werden und somit eine gleichbleibend genaue Positionierung unabhängig
von der Anzahl der Arbeitsstationen ermöglicht wird.
Eine besonders einfach durchzuführende und darüber hinaus sehr genaue
Art der Positionsfixierung wird möglich, wenn zur Ausbildung der Rast
marken Ausnehmungen in das Basissubstratmaterial eingebracht werden
und die Positionsfixierung durch Einführen von Rastfingern in die
Rastausnehmungen erfolgt. Diese mechanische Art der Positionsfixierung
ermöglicht durch den Eingriff der Rastfinger in die Rastausnehmungen
eine unmittelbare Positionsfixierung, die bei einer Fehlpositionierung
aufgrund durch die Rastfinger auf das Basissubstratmaterial wirkender
Kräfte eine gleichzeitige Positionskorrektur ohne den Einsatz zusätzlicher
Korrekturglieder ermöglicht.
Wenn in einer Stillstandszeit nach dem Einbringen der Fensteröffnung und
vor Bestückung des Basissubstratmaterials in einer Bestückungsstation
eine Rastmarke am Basissubstratmaterial erzeugt wird, ist zur Steuerung
bzw. Synchronisation der aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen, bezogen
auf eine Chipträgerlänge, nur die Erzeugung einer einzigen Rastmarke
notwendig, die mit jeder der den einzelnen Arbeitsstationen zugeordneten
stationären Rasteinrichtungen zusammenwirkt.
In einer Ausführung der Bestückungsstation wird das Basissubstratmateri
al mit einer mindestens eine Spule und ein Chipmodul aufweisenden
Transpondereinheit derart bestückt, daß zumindest das Chipmodul von der
Fensteröffnung aufgenommen wird. Hierdurch wird das Basissubstratmate
rial entsprechend der Herstellung einer möglichen Ausführungsform einer
Chipkarte bestückt, die einen kontaktlosen Abgriff ermöglicht.
Alternativ kann in einer abweichenden Ausführungsform einer Bestüc
kungsstation eine Bestückung des Basissubstratmaterials mit einem
Chipmodul erfolgen, derart, daß das Chipmodul von der Fensteröffnung
aufgenommen wird. Hierdurch wird das Basissubstratmaterial entspre
chend der Herstellung einer Chipkarte für den kontaktbehafteten Abgriff
bestückt.
Wenn in einer der vorstehend erwähnten Bestückungsstation unmittelbar
vorausgehenden oder unmittelbar nachfolgenden weiteren Bestückungs
station die Belegung des Basissubstratmaterials mit einer Spule derart
erfolgt, daß die Spulendrahtenden der Spule in eine Überdeckungslage mit
Anschlußflächen des nachfolgend oder zuvor applizierten Chipmoduls zur
Herstellung einer Verbindung zwischen der Spule und dem Chipmodul und
Ausbildung einer Transpondereinheit gebracht werden, ist eine andere
Möglichkeit zur Ausbildung einer sogenannten "kontaktlosen Karte".
Dabei kann die Belegung des Basissubstratmaterials mit der Spule durch
Verlegung eines Spulendrahts zur Ausbildung der Spule auf dem Basis
substratmaterial oder durch Bestückung des Basissubstratmaterials mit
einer bereits fertiggewickelten Spuleneinheit erfolgen.
Für den Fall, daß die Verbindung zwischen der Spule und dem Chipmodul
nicht überlagert mit der Herstellung der Überdeckungslage zwischen den
Spulendrahtenden der Spule und den Kontaktflächen des Chipmoduls in
der Bestückungsstation erfolgt, kann die Verbindung zwischen der Spule
und dem Chipmodul in einer dieser Bestückungsstation nachfolgenden
Verbindungsstation erfolgen, nachdem zuvor in der Bestückungsstation
die Überdeckungslage zwischen den Spulendrahtenden der Spule und den
Anschlußflächen des Chipmoduls hergestellt worden ist.
Wenn nach Anordnung oder Ausbildung der Transpondereinheit auf dem
Basissubstratmaterial eine Belegung mit einem oberen, die Transponder
einheit abdeckenden, weiteren Decklagenmaterial erfolgt, wird die Her
stellung einer Chipkarte möglich, die lediglich einen kontaktlosen Abgriff
ermöglicht.
Wenn die der Fensterstation nachfolgende Bestückungsstation so ausge
führt ist, daß eine Bestückung des Basissubstratmaterials mit einer Chip
modulaufnahme erfolgt, derart, daß die Chipmodulaufnahmeeinrichtung
von der Fensteröffnung aufgenommen wird, wird die Herstellung einer
Chipkarte ermöglicht, bei der das Chipmodul durch die die Chipkarte
versteifende Chipmodulaufnahmeeinrichtung vor Beschädigungen ge
schützt in der Chipkarte angeordnet ist.
Nachfolgend der vorstehenden Bestückungsstation kann eine weitere
Bestückungsstation zur Belegung des Basissubstratmaterials mit einer
Spule vorgesehen werden, derart, daß Spulendrahtenden der Spule in eine
Überdeckungslage mit Anschlußflächen der nachfolgend oder zuvor
applizierten Chipaufnahme zur Herstellung einer Verbindung zwischen der
Spule und der Chipaufnahme gebracht werden.
Wenn die Verbindung zwischen der Spule und der Chipaufnahme nicht
bereits in der Bestückungsstation erfolgt, kann diese in einer nachfolgen
den Verbindungsstation durchgeführt werden.
Wenn nachfolgend der oder den Bestückungsstationen die Belegung des
Basissubstratmaterials mit einem oberen Decklagenmaterial erfolgt, ist ein
laminierbarer Kartenaufbau geschaffen.
Wenn im Falle einer zuvor erfolgten Bestückung des Basissubstratmateri
als mit einer Chipmodulaufnahme das obere Decklagenmaterial in einer
Fensterstation mit einer Fensteröffnung versehen wird, bietet die Chipmo
dulaufnahme nicht nur einen inneren Schutz des Chipmoduls gegen eine
Biegebeanspruchung, sondern durch die Möglichkeit der bündig zur
Oberfläche der Decklage geschaffenen Integration der Chipaufnahme auch
einen äußeren Schutz. Darüber hinaus wird durch die Anordnung der
Chipaufnahme in der Fensteröffnung der Decklage die Möglichkeit ge
schaffen, ein Chipmodul von außen nachträglich in einen fertiggestellten
Kartenträger - also auch erst nach Beendigung der Laminierungsprozesse -
einzusetzen.
Um sicherzustellen, daß die Fensteröffnung des Decklagenmaterials in der
gewünschten Überdeckungslage mit der Fensteröffnung im Basissubstrat
material angeordnet wird, kann das Decklagenmaterial zur Synchronisati
on mit dem getaktet vorbewegten Basissubstratmaterial mit einer weiteren
deckungsgleich mit der Rastmarke des Basissubstratmaterials angeordne
ten Rastmarke versehen werden.
Besonders vorteilhaft ist es auch, wenn während der Belegung des Basis
substratmaterials mit dem oberen Decklagenmaterial eine Fixierung der
aufeinanderliegenden Lagen erfolgt.
Die Fixierung kann lediglich als Vorfixierung ausgeführt werden, der eine
Permanentfixierung in einer nachgeordneten Laminiereinrichtung nach
folgt.
Die Vorfixierung ermöglicht es insbesondere, daß die in der Laminierein
richtung nachfolgende Permanentfixierung erst nach Ablängen des aus dem
Basissubstratmaterial und mindestens einer Decklage gebildeten Lagen
verbunds zu Kartenverbundstücken erfolgt.
Eine weitere, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine
Vorrichtung zur Durchführung des vorstehenden Verfahrens nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19 vorzuschlagen, die eine besonders
einfache Herstellung von Chipträgern ermöglicht.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, die die Merkmale des
Anspruchs 20 aufweist.
Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung ein Vorrichtungsgestell mit einer
längs der Vorbewegungsachse verlaufenden Führungsschieneneinrichtung
auf, auf der längs verfahrbar eine Mitnehmereinrichtung angeordnet ist,
die mit einer stationär am Vorrichtungsgestell angeordneten Positionsfi
xierungseinrichtung zusammenwirkt, derart, daß die Mitnehmereinrichtung
zusammen mit dem festgehaltenen Basissubstratmaterial in einem Vor
wärtsbewegungstakt nach vorn bewegt wird, die Positionsfixierungsein
richtung das Basissubstratmaterial am Ende des Vorwärtsbewegungstakts
positionsfixiert hält und die Mitnehmereinrichtung in gelöstem Zustand in
einem Rückbewegungstakt zurückgeführt wird.
Diese Art der Förderung des Basissubstratmaterials während der Bear
beitung zur Herstellung eines Chipträgers auf Basis des Basissubstratma
terials ermöglicht eine Anordnung einzelner zur Herstellung eines Chip
trägers benötigter Arbeitsstationen in einer Reihe liegend hintereinander,
wobei durch die Positionsfixierungseinrichtung für jede Arbeitsstation die
geeignete Relativposition des Basissubstratmaterials definiert ist. Hier
durch ist es möglich, den Aufwand zur Synchronisation der einzelnen, in
den Arbeitsstationen durchgeführten Bearbeitungs- oder Bestückungsvor
gänge auf ein Minimum zu reduzieren.
Weiterhin erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn das Vorrich
tungsgestell in einem Gestelltisch einen Ausbruch zur Durchführung eines
unterhalb des Gestelltischs angeordneten Decklagenmaterials gegen das
oberhalb des Gestelltischs angeordnete Basissubstratmaterial aufweist.
Eine weitere, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
einen Chipträger vorzuschlagen, der möglichst einfach herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Chipträger gelöst, der die Merkmale des
Anspruchs 22 aufweist.
Erfindungsgemäß weist der Chipträger einen mehrlagigen Aufbau aus
einem Basissubstrat und mindestens zwei auf einer Oberseite und einer
Unterseite des Basissubstrats angeordneten Decklagen auf, wobei das
Basissubstrat mindestens eine Basissubstratöffnung aufweist, die zur
Ausbildung eines Aufnahmeraums dient.
Hierdurch wird auf einfache Art und Weise die Ausbildung einer mit einem
Boden versehenen Aufnahme und der Einsatz eines Chipmoduls oder
dergleichen in die derart gebildete Aufnahme ermöglicht. Wenn zumindest
eine der Decklagen eine Decklagenöffnung aufweist, die in einer Überdec
kungslage mit der Basissubstratöffnung angeordnet ist, kann die Oberfläche
des Chipmoduls bündig mit der Oberfläche der oberen Decklage angeord
net werden.
Wenn die Decklagenöffnung kleiner ausgebildet ist als die Basissubstrat
öffnung, derart, daß der so gebildete Aufnahmeraum einen außenliegenden
Rückhalterand aufweist, ist eine formschlüssig gesicherte Aufnahme eines
Chipmoduls oder dergleichen im Aufnahmeraum möglich.
Wenn die Decklagenöffnung größer ausgebildet ist als die Basissubstrat
öffnung, derart, daß der so gebildete Aufnahmeraum eine außenliegende
Erweiterung aufweist, können auch Chipmodule bündig mit der Oberfläche
der oberen Decklage in den Aufnahmeraum eingesetzt werden, die mit
einem gegenüber der Chipeinheit des Chipmoduls vergrößerten Außen
kontaktflächensubstrat versehen sind.
Wenn auf der Unter- und/oder Oberseite des Basissubstrats mehrere
Decklagen mit verschieden oder gleich groß bemessenen Decklagenöff
nungen übereinanderliegend in einer gemeinsamen Überdeckungslage mit
der Basissubstratöffnung angeordnet sind, lassen sich Chipmodule oder
dergleichen mit einer komplexen Kontur einsetzen, die mehrere Vor- und
Rücksprünge aufweisen kann.
In einer besonderen Ausführungsform des Chipträgers dient der Aufnah
meraum zur Aufnahme einer Aufnahmeeinrichtung für ein Chipmodul,
beispielsweise eine Versteifungseinrichtung.
In einer anderen besonderen Ausführungsform dient der Aufnahmeraum
des Chipträgers zur Aufnahme eines Chipmoduls mit einer auf einem
Kontaktflächensubstrat kontaktierten Chipeinheit.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Chipträgers sind Gegenstand
der Ansprüche 29 bis 31.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Chipträgers sind die
beiden äußeren Decklagen der Anordnung aus dem Basissubstrat und
mindestens zwei auf dem Basissubstrat angeordneten Decklagen als
geschlossene Decklagen ausgebildet, die zusammen mit dem Basissubstrat
und etwaigen weiteren auf dem Basissubstrat angeordneten Decklagen
einen Laminatverbund bilden. Dieser Laminatverbund läßt sich als nach
außen hin abgeschlossene, quasi versiegelte Einheit weiterverarbeiten,
unabhängig von der Zusammensetzung des inneren Aufbaus. So können
elektronische Bauelemente, wie beispielsweise Chipeinheiten, Spulen oder
sonstige zur Bestückung einer Chipkarte geeignete elektronische Bauele
mente oder Baugruppen im Laminatverbund untergebracht sein. Entschei
dend ist die nach außen hin geschlossene Oberfläche durch die äußeren,
geschlossen ausgebildeten Decklagen, wobei auch die äußeren Decklagen
selbst als Bauelemente, beispielsweise als eine Decklage mit integrierter
Tastatur oder integriertem Display, etwa in der Ausführung als Folienta
statur oder Foliendisplay, ausgeführt sein können.
Ein besonderer Vorteil derartig aufgebauter, einen laminierten Verbund
darstellender Chipträger liegt in der Möglichkeit, den Laminatverbund als
Karteninlet bei der Herstellung von Chipkarten mit beliebig gestalteten
Decklagen zu verwenden. Dabei können dann die gestalteten Decklagen in
einem weiteren Laminierungsverfahren auf die äußeren Decklagen des
Chipträgers laminiert werden.
Bei dem ersten Laminiervorgang, also der Herstellung des Laminatver
bunds, werden im wesentlichen alle Unebenheiten, die durch die Integrati
on von Chipeinheiten, Spulen oder anderen Bauelementen in das Basis
substrat entstehen können, durch die Laminierung der äußeren, geschlos
senen Decklagen ausgeglichen. Somit steht zur Durchführung des zweiten
Laminiervorgangs, in dem gestaltete, also beispielsweise bedruckte,
Laminatlagen auflaminiert werden sollen, eine bereits im wesentlichen
ebene Fläche zur Verfügung, so daß Verzerrungen im äußeren Erschei
nungsbild der gestalteten Decklagen aufgrund von darunterliegenden
Unebenheiten weitestgehend ausgeschlossen werden können.
Der als Laminatverbund mit äußeren, geschlossenen Decklagen ausgebil
dete Chipträger bildet somit quasi ein "weißes Karteninlet", das bereits
für sich genommen als Chipkarte verwendet werden kann, oder zur weite
ren äußeren Gestaltung der Chipkarte weiterverarbeitet werden kann.
Nachfolgend werden vorteilhafte Varianten des vorgenannten Verfahrens,
sowie der dabei zum Einsatz kommenden Vorrichtungen und damit herge
stellter Chipkarten unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Verfahrensvariante zur Herstellung einer
Chipkarte,
Fig. 2 eine zweite Verfahrensvariante zur Herstellung einer
Chipkarte,
Fig. 3 eine dritte Verfahrensvariante zur Herstellung einer
Chipkarte;
Fig. 4 eine vierte Verfahrensvariante zur Herstellung einer
Chipkarte;
Fig. 5 eine Draufsicht auf den Gestelltisch einer Vorrichtung
zur Herstellung einer Chipkarte;
Fig. 6 eine Seitenansicht des in Fig. 5 dargestellten Gestellti
sches;
Fig. 7 eine Draufsicht auf den in Fig. 5 dargestellten Gestell
tisch mit Darstellung von auf dem Gestelltisch geför
derten Kartensubstratbögen;
Fig. 8 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Chipkarte;
Fig. 9 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Chipkarte;
Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel einer Chipkarte.
Fig. 1 zeigt in einer Prinzipdarstellung in einer ersten Verfahrensvariante
die Herstellung eines im Endzustand nicht dargestellten Chipträgers als
Chipkarte aus einem Kartenverbund 20, in den mittels einer Transponder
bestückungseinrichtung 21 ein hier nicht näher dargestellter Transponder
aus einem Chipmodul und einer damit kontaktierten Spule implementiert
ist.
Der am Ende des in Fig. 1 dargestellten Verfahrensablaufs hergestellte,
abgelängte Kartenverbund 20 weist insgesamt drei Materiallagen, nämlich
eine mittlere Kartensubstratlage 22 und zwei jeweils auf der Ober- und
der Unterseite der Kartensubstratlage 22 angeordnete Decklagen 23 und
24, auf.
Die Kartensubstratlage 22 wird zu Beginn des Verfahrens als von einer
Kartensubstratrolle 25 abgerolltes, endloses Kartensubstratmaterial 26
zugeführt. Ebenso werden die Decklagen 23, 24 als endloses Decklagen
material 27 bzw. 28 von einer Decklagenrolle 29 bzw. 30 zugeführt.
Zur Herstellung des am Ende des Verfahrens ausgebildeten Kartenver
bunds 20 durchlaufen das Kartensubstratmaterial 26 und die Decklagen
materialien 27, 28 verschiedene Arbeitsstationen. Dabei werden das
Kartensubstratmaterial 26 sowie die Decklagenmaterialien 27, 28 über
eine nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6 und 7 noch näher
erläuterte Mitnehmereinrichtung 93 getaktet in Fertigungsrichtung 89
(Fig. 1) fortbewegt.
In einer ersten Zusammenführungsphase 33 erfolgt eine Einführung des
Kartensubstratmaterials 26 und des von unterhalb des Kartensubstratmate
rials 26 zugeführten Decklagenmaterials 27 in die Mitnehmereinrichtung
93 (Fig. 5, 6 und 7) und in einer ersten Stillstandsphase der getakteten
Vorschubbewegung in einer Fensterstation 35 die Einbringung einer
Fensteröffnung 36 in das Kartensubstratmaterial 26. Bei dem in Fig. 1
dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Fensterstation 35 eine Fen
sterstanze 37 auf, die mittels eines Fensterstempels 38 die Fensteröffnung
36 in das zwischen zwei Klemmbacken 39, 40 der Fensterstanze 37 ge
haltene Kartensubstratmaterial 26 einbringt. In derselben Stillstandsphase
erfolgt darüber hinaus die Einbringung einer hier als Rastmarke 41 ausge
bildeten Positionsmarke in den zusammengeführten, aus dem Karten
substratmaterial 26 und dem Decklagenmaterial 27 gebildeten, nunmehr
zweilagigen Lagenverbund 42. Die Positionsmarke 41 wird in dem in Fig.
1 dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Rastmarkenstanzeinrich
tung 43 in den Lagenverbund 42 eingebracht und besteht aus einem
einfachen Durchgangsloch.
Nachfolgend der Zusammenführungsphase 33 wird der nunmehr gebildete
Lagenverbund 42 in eine Bestückungsphase 44 überführt. In der Bestüc
kungsphase 44 ist der Lagenverbund 42 um einen Vorschubtakt in Ferti
gungsrichtung 89 vorwärts bewegt wobei die relative Positionsänderung
des Lagenverbunds 42 definiert wird durch einen Rastfinger 45, der in der
Zusammenführungsphase 33 durch die Rastmarkenstanzeinrichtung 43
erzeugte, als Durchgangsloch ausgebildete Rastmarke 41 eingreift. Dabei
entspricht der Abstand a zwischen dem Rastfinger 45 und der Rastmar
kenstanzeinrichtung 43 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
dem zweifachen des Abstandes b zwischen der Rastmarkenstanzeinrich
tung 43 und der Fensterstanze 37. Auf halber Strecke zwischen der
Rastmarkenstanzeinrichtung 43 und dem Rastfinger 45, also im Abstand b
zum Rastfinger 45, befindet sich die Transponderbestückungseinrichtung
21. Somit ist die Transponderbestückungseinrichtung 21 in der Bestüc
kungsphase 44 exakt über der in der Zusammenführungsphase 33 in das
Kartensubstratmaterial 26 eingebrachten Fensteröffnung 36 positioniert.
In der Bestückungsphase 44 bildet darüber hinaus die Fensteröffnung 36
infolge des Lagenverbunds 42 mit dem von unten die Fensteröffnung 36
abdeckenden Decklagenmaterial 27 nunmehr eine mit einem durch das
Decklagenmaterial 27 gebildeten Boden 46 versehene Ausnehmung 47
(Fig. 8). In diese Ausnehmung 47 wird das Chipmodul 48 des Transpon
ders 49 so eingesetzt, daß die Spule 50 des Transponders 49 auf dem
Kartensubstratmaterial 26 aufliegt.
Nach Bestückung des Kartensubstratmaterials 26 bzw. des Lagenverbunds
42 mit dem Transponder 49 wird der Rastfinger 45 aus der die Relativpo
sition des Lagenverbunds 42 gegenüber der Transponderbestückungsein
richtung 21 sichernden Rastmarke 41 wieder hinausbewegt und der La
genverbund 42 in einem weiteren Vorschubtakt in Fertigungsrichtung 89
vorbewegt. Dabei befindet sich der Lagenverbund 42 zusammen mit dem
von oberhalb des Kartensubstratmaterial 26 zugeführten oberen Deckla
genmaterials 28 in einer weiteren Zusammenführungsphase 51.
In der Zusammenführungsphase 51 werden der Lagenverbund 42 und das
Decklagenmaterial 28 zusammen von der Mitnehmereinrichtung 93 erfaßt
und vorbewegt. Dabei ist der Endpunkt der Vorbewegung wieder definiert
durch den nächsten Eingriff des Rastfingers 45 in eine in Fertigungsrich
tung 89 nachfolgende Rastmarke. Während der Vorbewegung in der
Zusammenführungsphase wird die Oberseite des Kartensubstratmaterials
26 mit dem Decklagenmaterial 28 belegt. Dabei sorgt eine während des
Vorbewegungstakts kontinuierlich über den nunmehr aus dem Karten
substratmaterial 26 und den Decklagenmaterialien 27 und 28 gebildeten
Lagenverbund 53 hinweggeführte Thermodeneinrichtung 54 zumindest
längs einer in Fertigungsrichtung 89 verlaufenden Linie für eine Vorfixie
rung der Lagen des Lagenverbunds 53 gegeneinander, so daß am Ende der
Zusammenführungsphase 51 mit einer Trenneinrichtung 55 der Lagenver
bund 53 zur Ausbildung des bereits im wesentlichen Kartenabmessungen
aufweisenden Kartenverbunds 20 abgelängt werden kann. Nach jedem
Vorschubtakt kann ein derartiger Kartenverbund abgelängt und beispiels
weise in einem Kartenverbundstapel 56 angeordnet werden. Die Karten
verbunde 20 können dann einem Laminiervorgang zugeführt werden, um
eine vollflächige Verbindung der Lagen des Kartenverbunds 20 zur Aus
bildung einer Chipkarte zu schaffen.
Bei der in Fig. 1 im Prinzip dargestellten Verfahrensvariante können
ebenso wie bei den nachfolgend noch erläuterten Verfahrensvarianten
unterschiedliche Materialien als Kartensubstratmaterial und Decklagen
material verwendet werden. So können Kunststoffmaterialien ebenso wie
textile oder papierene Materialien Verwendung finden. In Abhängigkeit
von der gewählten Materialart kann die in der vorstehend erläuterten
Verfahrensvariante als Thermodeneinrichtung 54 ausgebildete Einrichtung
zur Vorfixierung des Kartenverbunds auch aus einer Ultraschall- oder
Klebeeinrichtung gebildet sein. Ebenso ist die unter Bezugnahme auf die
in Fig. 1 dargestellte Verfahrensvariante als Fensterstanze 37 ausgeführte
Einrichtung zur Einbringung der Fensteröffnungen in das Kartensubstrat
material - ebenfalls je nach Art des verwendeten Materials - auch bei
spielsweise durch eine mechanisch arbeitende Schneideinrichtung oder
einer Hochfrequenz-Schneideinrichtung ersetzbar.
In den Fig. 2 und 3 sind weitere Verfahrensvarianten zur Herstellung
einer Chipkarte dargestellt, die übereinstimmend mit der in Fig. 1 darge
stellten Verfahrensvariante zu Beginn eine Zusammenführungsphase 33
und zum Ende eine Zusammenführungsphase 51 aufweisen, sich jedoch
hinsichtlich ihrer Bestückungsphasen 57 bzw. 58 von der in Fig. 1 darge
stellten Verfahrensvariante unterscheiden.
Die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Verfahrensvarianten dienen zur
Herstellung einer der in Fig. 8 dargestellten Chipkarte 59 vergleichbaren
Chipkarte, in der jedoch die Spule 50 und das Chipmodul 48 nicht als
zusammenhängende Einheit, also als Transponder 49, sondern als einzelne
Elemente mit nachfolgender Verbindung implementiert werden.
Hierzu ist die Bestückungsphase 57 der in Fig. 2 dargestellten Verfah
rensvariante in drei Vorschubtakte unterteilt, wobei in der Stillstandszeit
nach dem ersten Vorschubtakt mittels einer Bestückungseinrichtung 62 ein
Einsetzen des Chipmoduls 48 in die zuvor eingebrachte Fensteröffnung 36
im Kartensubstratmaterial 26 erfolgt. In der dem nachfolgenden Vor
schubtakt folgenden Stillstandsphase wird mittels einer relativ zum fest
positionierten Kartensubstratmaterial 26 bewegbaren Verlegeeinrichtung
60 ein hier nicht näher dargestellter Spulendraht spulenförmig auf dem
Kartensubstratmaterial 26 verlegt, derart, daß das hier nicht näher darge
stellte Spulendrahtenden in eine Überdeckungslage mit Kontaktflächen des
in der Fensteröffnung 36 aufgenommenen Chipmoduls 48 gelangen.
Schließlich wird in einer weiteren Stillstandsphase, die dem nächsten
Vorschubtakt folgt, eine Verbindungseinrichtung 61 über der Fensteröff
nung 36 positioniert, derart, daß eine Kontaktierung der sich in einer
Überdeckungslage mit den Kontaktflächen des Chipmoduls 48 befindenden
Spulendrahtenden erfolgen kann.
Die in Fig. 3 dargestellte Verfahrensvariante unterscheidet sich hinsicht
lich ihrer Bestückungsphase 58 von der in der in Fig. 2 dargestellten
Verfahrensvariante insoweit, als die Reihenfolge der Bestückungseinrich
tung 62 und der Verlegeeinrichtung 60 miteinander vertauscht sind.
Grundsätzlich erfolgen bei dem in den Verfahrensvarianten gemäß der Fig.
2 und 3 zusammengesetzten Lagenverbund 42 sämtliche Bestückungs-,
Verlegungs- und Verbindungsvorgänge von oben her, da die in das Kar
tensubstratmaterial 26 eingebrachten Fensteröffnungen 36 aufgrund der
von unten gegen das Kartensubstratmaterial 26 geführten Decklagenmate
rials 27 nur von oben her zugänglich sind. Bei abweichendem Aufbau des
Lagenverbunds 42 wären zumindest die Bestückungsvorgänge auch von
unten her möglich.
Fig. 4 zeigt eine weitere Verfahrensvariante, die hinsichtlich der ersten
Zusammenführungsphase 33 und der nachfolgenden Bestückungsphase 57
mit der unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläuterten Verfahrensvariante
übereinstimmt. Hinsichtlich einer Zusammenführungsphase 63 ergeben sich
jedoch gegenüber der in Fig. 2 dargestellten Zusammenführungsphase 51
Abweichungen. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, erfolgt nämlich die Zufüh
rung des von oben auf das Kartensubstratmaterial 26 geführten Deckla
genmaterials 28 nachdem bereits zuvor eine Fensteröffnung 64 in das
obere Decklagenmaterial 28 mittels einer Fensterstanze 65 oder einer
vergleichbaren Einrichtung eingebracht worden ist. Dabei wird die Fen
steröffnung 64 in einer Stillstandsphase eingebracht, die der dem letzten
Takt der Bestückungsphase 27 nachfolgenden Stillstandsphase überlagert
ist.
Im Abstand b - bezogen auf die Länge des eben angeordneten Decklagen
materials 28 - wird parallel zur Einbringung der Fensteröffnung 64 durch
die Fensterstanze 65 mit einer weiteren Rastmarkenstanzeinrichtung 66
deckungsgleich mit einer zuvor durch die Rastmarkenstanzeinrichtung 43
in den Lagenverbund 42 eingebrachten Rastmarke 41 eine Rastmarke 67 in
das Decklagenmaterial 28 eingebracht, die zusammen eine positionsidenti
sche Rastmarke 68 des nunmehr aus den Decklagenmaterialien 27 und 28
sowie dem Kartensubstratmaterial 26 gebildeten Lagenverbunds 53 bilden.
Hierdurch wird sichergestellt, daß nach einer weiteren getakteten Vor
schubbewegung zum einen die Fensteröffnung 64 des Decklagenmaterials
28 in der gewünschten Überdeckungslage mit der Fensteröffnung 36 im
Kartensubstratmaterial 26 angeordnet ist, und zum anderen eine weitere
stationäre Bestückungseinrichtung 69 so positioniert ist, daß ein Chipmo
dul 70 (Fig. 10) in eine zuvor durch die Bestückungseinrichtung 62 in die
Fensteröffnung 36 des Kartensubstratmaterials 26 eingebrachte Chipmo
dulaufnahme 71 (Fig. 10) eingesetzt wird.
Eine gemäß der in Fig. 4 dargestellten Verfahrensvariante hergestellte
Chipkarte 72 ist in der Fig. 10 dargestellt. Die Chipkarte 72 weist eine
Kartensubstratlage 22 mit jeweils auf einer Oberseite und einer Unterseite
der Kartensubstratlage 22 aufgebrachten Decklage 24 bzw. 23 auf. In der
aus dem Kartensubstratmaterial 26 gebildeten Kartensubstratlage 22
befindet sich in die Fensteröffnung 36 eingesetzt die Chipmodulaufnahme
71, welche ihrerseits kontaktiert ist mit einer auf die Unterseite des
Kartensubstratmaterials 26 durch Verlegung aufgebrachten Spule 73.
Dabei ist die Spule 73 durch die untere, aus dem Decklagenmaterial 27
gebildete Decklage 23 abgedeckt. Um eine derartige Anordnung der Spule
73 zwischen dem Kartensubstratmaterial 26 und dem Decklagenmaterial
27 zu ermöglichen, kann abweichend von der in Fig. 4 dargestellten
Verfahrensvariante die Belegung des Kartensubstratmaterials 26 mit der
Spule 73 mittels einer Verlegeeinrichtung 60 von unten her bereits vor der
Zusammenführung des Kartensubstratmaterials 26 mit dem Decklagenma
terial 27 erfolgen. Anschließend wird die Chipmodulaufnahme 71 in die
Fensteröffnung 36 des Kartensubstratmaterial 26 eingesetzt, so daß zur
Vervollständigung des Kartenverbunds das obere Decklagenmaterial 28
mit einer darin ausgebildeten Fensteröffnung 64 auf das Kartensubstrat
material 26 aufgebracht werden kann. Wenn, wie in Fig. 10 dargestellt,
die Chipmodulaufnahme 71 mit einem abgesetzten Bundsteg 74 versehen
ist, wird bei entsprechender Dimensionierung der Fensteröffnung 64 eine
Aufnahmewand 75 übergreifende Anordnung eines Rückhalterands 34 am
Decklagenmaterial 28 erreicht, wodurch eine formschlüssige Sicherung
der Chipmodulaufnahme 71 in einer aus den Fensteröffnungen 64 und 36
des Decklagenmaterials 28 bzw. des Kartensubstratmaterials 26 und dem
unteren Decklagenmaterial 27 gebildeten Ausnehmung 76 gewährleistet
ist. Die Chipmodulaufnahme 71 kann so beschaffen sein, daß sie direkt mit
der Spule 73 kontaktiert ist und eine elektrische Verbindung des Chipmo
duls 70 mit der Spule 73 über die Chipmodulaufnahme 71 erfolgt. Alter
nativ ist es jedoch auch möglich, daß das Chipmodul 70, wie in Fig. 10
dargestellt, mit seinen Anschlußflächen 77, 78 unmittelbar mit der Spule
73 kontaktiert ist.
Wie weiterhin aus Fig. 10 zu ersehen ist, ermöglicht die Anordnung des
Chipmoduls 70 in der Chipmodulaufnahme 71 ein einfaches Implementie
ren des Chipmoduls 70 in die Chipkarte 72 von oben her. Dabei kann die
Implementierung nach Fertigstellung der Chipkarte 72, also nach der
eingangs erwähnten Laminierung des Lagenverbunds 53, oder bereits auch
schon vorher erfolgen. Als besonders vorteilhaft der in Fig. 10 darge
stellten Anordnung des Chipmoduls 70 in der Chipmodulaufnahme 71
erweist sich, daß auf einfache Art und Weise, durch Auswahl entsprechen
der Materialstärken für das Kartensubstratmaterial 26 und das Deckla
genmaterial 28 sowie einer entsprechend hoch ausgebildeten Chipmodul
aufnahme 71 sowohl eine bündige Anordnung des Bundstegs 74 der
Chipmodulaufnahme 71 mit der Oberfläche des Decklagenmaterials 28 als
auch eine bündige Anordnung einer Außenkontaktfläche 31 des Chipmo
duls 70 mit der Oberfläche des Decklagenmaterials 28 möglich ist.
Wie Fig. 9 zeigt, ist eine bündige Anordnung eines hier mit abweichender
äußerer Kontur ausgeführten Chipmoduls 79 auch ohne die Verwendung
einer Chipmodulaufnahme 71 möglich. Hierzu weist die Chipkarte 80
einen Lagenverbund 53 aus dem Kartensubstratmaterial 26, dem unteren
Decklagenmaterial 27 und dem oberen Decklagenmaterial 28 auf, bei dem
das obere Decklagenmaterial 28 mit einer relativ großen Fensteröffnung
64 und das Kartensubstratmaterial 26 mit einer relativ kleinen Fensteröff
nung 36 versehen ist, die beide konzentrisch angeordnet sind. Hierdurch
kann das in Fig. 9 dargestellte Chipmodul 79, das einen im Übergang von
einem relativ großflächigen Kontaktsubstrat 81 mit einer Außenkon
taktanordnung 82 auf eine Chipeinheit 107 großen Querschnittssprung
aufweist, formschlüssig und bündig aufgenommen werden.
Wie aus Fig. 9 zu ersehen ist, ist die aus der Fensteröffnung 64, der
Fensteröffnung 36 und dem einen Boden 83 bildenden unteren Decklagen
material 27 gebildete Ausnehmung 84 entsprechend der Kontur des Chip
moduls 79 ausgebildet.
Fig. 5 zeigt in einer Draufsicht einen Teil eines Gestelltischs 85 einer
Vorrichtung 86, die zur Durchführung der in den Fig. 1 bis 4 dargestell
ten Verfahrensvarianten dient.
Die in Fig. 5 dargestellte Ansicht zeigt den Gestelltisch 85 im Bereich der
Zusammenführung des in Fig. 5 als Endlosfolie dargestellten Karten
substratmaterials 26 mit einem in Fig. 5 mit gestricheltem Linienverlauf
angedeuteten, ebenfalls folienartig ausgeführten Decklagenmaterial 27,
das von unten her durch einen Zuführungsausbruch 87 im Gestelltisch 85
in Richtung auf das Kartensubstratmaterial 26 zugeführt wird. Ein in Fig.
5 links dem Zuführungsausbruch 87 dargestellter Stanzausbruch 88
ermöglicht entsprechend der Darstellung der Verfahrensvarianten in den
Fig. 1 bis 4 die Anordnung einer stationären Fensterstanze 37 oberhalb
des Stanzenausbruchs 88, wobei dieser dann zur Abführung der Stanzab
fälle verwendet werden kann.
Wie durch den Pfeil 89 in Fig. 5 angedeutet, verläuft die Fertigungsrich
tung von links nach rechts. Um den unter Bezugnahme auf die Verfahrens
varianten der Fig. 1 bis 4 erläuterten, getakteten Vorschub der Material
bahnen zu ermöglichen, befindet sich auf dem Gestelltisch 85 längs einer
in Fertigungsrichtung verlaufenden, zwei Führungsschienen 90, 91 aufwei
senden Schienenführungseinrichtung 92 eine Mitnehmereinrichtung 93.
Die Mitnehmereinrichtung 93 weist mehrere, untereinander mit einem
starren Koppelglied 94 verbundene Mitnehmerzangen 95 auf, die längs der
Führungsschiene 90 bzw. 91 verfahrbar geführt sind. Die Koppelglieder 94
sind untereinander mit einer Traverse 96 verbunden, die bei Antrieb des
einen Koppelglieds 94 über einen Spindelantrieb 97 dafür sorgt, daß sich
das zweite Koppelglied 94 entsprechend mitbewegt. Der Spindelantrieb 97
weist zwei Endanschläge 98, 99 auf, die den Vorschubweg definieren.
Zur getakteten Vorschubbewegung des Kontaktsubstratmaterials 26 bzw.
des aus dem Kontaktsubstratmaterial 26 und dem Decklagenmaterial 27
gebildeten Lagenverbunds 42 (Fig. 1) ergreifen die Mitnehmerzangen 95
der Mitnahmeeinrichtung 93 in einer linken Endanschlagstellung des
Spindelantriebs 97 das Kontaktsubstratmaterial 26 bzw. den Lagenverbund
42 und bewegen diesen bis zum Erreichen des rechten Endanschlags 99
vor. Nach Erreichen des rechten Endanschlags 99 wird das Karten
substratmaterial 26 bzw. der Lagenverbund 42 in der durch den Endan
schlag definierten Position durch Einfahren des Rastfingers 45 in die
Rastmarke 41 (Fig. 1) positionsfixiert. Danach lösen sich die Mitnehmer
zangen 95 und fahren bis zum Erreichen des linken Endanschlags 98
entgegen der Fertigungsrichtung 98 zurück. Hier ergreifen die Mitnehmer
zangen 95 wieder das Kartensubstratmaterial 26 bzw. den Lagenverbund
42 und bewegen das Kartensubstratmaterial 26 bzw. den Lagenverbund 42
nach Lösen des Eingriffs zwischen dem Rastfinger 45 und der Rastmarke
41 um dieselbe Strecke bis zum wiederholten Erreichen des rechten
Endanschlags 99 vor.
Fig. 7 zeigt in einer Draufsicht den Gestelltisch 85 im Bereich der bereits
im Zusammenhang mit der in Fig. 1 erläuterten Verfahrensvariante ge
nannten Transponderbestückungseinrichtung 21. Wie aus Fig. 7 zu erse
hen ist, ist die Transponderbestückungseinrichtung 21 auf einem die
Schienenführungseinrichtung 92 quer überspannenden Portal 100 mit einer
Führungsschiene 101 angeordnet, die ein Verfahren der Transponderbe
stückungseinrichtung 21 längs der Führungsschiene 101 und quer zur
Fertigungsrichtung 89 ermöglicht. Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausfüh
rungsform der Transponderbestückungseinrichtung 21 ist diese als um eine
parallel zur Fertigungsrichtung 89 angeordnete Schwenkachse 102 ver
schwenkbare Wickeleinrichtung ausgebildet mit einem quer zur Schwen
kachse 102 angeordneten Wickelkopf 103.
Der Wickelkopf 103 dient einerseits zur Herstellung einer Drahtspule in
einem Wickelverfahren, andererseits zur Verbindung der Spulendrahtenden
der hier nicht näher dargestellten Drahtspule mit einem im Wickelkopf
aufgenommenen Chipmodul. Während der Herstellung der Wickelspule
und der Kontaktierung der Spulendrahtenden mit Kontaktflächen des
Chipmoduls weist der Wickelkopf 103 die in Fig. 7 dargestellte Ausrich
tung mit einer parallel zur Führungsschiene 101 des Portals 100 verlau
fenden Wickelachse 104 auf. Nach Fertigstellung der Transpondereinheit
im Wickelkopf 103 wird dieser längs dem Portal 100 verfahren und um
seine Schwenkachse 102 so verschwenkt, daß die Wickelachse 104 nun
mehr senkrecht zur Ebene bzw. Oberfläche des in Fertigungsrichtung 89
auf dem Gestelltisch 85 geförderten Kartensubstratmaterials 26 ausge
richtet ist. Ausgehend von dieser Position erfolgt ein Absenken des
Wickelkopfes 103 in Richtung auf die Oberfläche des Kartensubstratmate
rials 26 mittels einer hier nicht näher dargestellten, an der Transponderbe
stückungseinrichtung 21 integral ausgebildeten Hubeinrichtung. Durch
Einwirkung von Druck und/oder Temperatur wird dann die Spule 50 der
Transpondereinheit 49 derart in die Oberfläche des Kartensubstratmateri
als 26 eingebettet, daß das Chipmodul 48 der Transpondereinheit 49 von
der Fensteröffnung 36 im Kartensubstratmaterial 26 aufgenommen wird.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Karten
substratmaterial 26 in Form konfektionierter Kartensubstratbögen 105 mit
einer hier als 21er-Nutzen ausgeführten Nutzenteilung ausgebildet. Dabei
ermöglicht jeder Kartensubstratbogen 105 die Herstellung von insgesamt
21 Chipkarten 59 (Fig. 8). In der in Fig. 7 dargestellten Momentaufnahme
einer Chipkartenfertigung befindet sich der Wickelkopf 103 in einer
Position zur Herstellung der dritten von bereits zwei in einer Querreihe
106 auf dem Kartensubstratbogen 105 angeordneten Transpondereinheiten
49.
Sowohl bei der Herstellung von Chipträgern ausgehend von vorkonfektio
nierten Bögen als auch bei der Herstellung von Chipträgern ausgehend
von einem als Rollenmaterial vorliegenden Basissubstrat ist es möglich,
die Chipträger in mehreren zur Fertigungsrichtung parallelen Reihen, also
mehrspurig wie in Fig. 7, oder nur in einer Rehe, also einspurig, herzu
stellen. Insbesondere für ein einspuriges Herstellungsverfahren kann eine
entsprechende Vorrichtung besonders kompakt als Tischgerät ausgebildet
sein. In dieser Ausführung eignet sich die Vorrichtung besonders zur
Herstellung von als Ausweise, z. B. Personalausweise, ausgebildeten
Chipträgern, bei denen das Basissubstrat und die Decklagen aus Papier
bestehen können. Hier wie ebenso bei anderen Ausbildungen des Chipträ
gers ist es auch möglich, das Basissubstrat und die Decklagen aus unter
schiedlichen Materialien auszubilden.
Auch wenn in den Fig. 1 bis 4 nicht dargestellt, ist auch daran gedacht,
während der Herstellung einer Chipkarte nach Bedarf Zusatzstoffe zuzu
führen, wie beispielsweise einen Füllstoff zur Ausfüllung von ansonsten
möglicherweise verbleibenden Zwischenräumen zwischen dem in eine
Fensteröffnung eingesetzten Element und den Rändern der Fensteröffnung.
Ein derartiger Füllstoff kann aus einem schäumenden Kunststoff mit
Klebewirkung bestehen.
Claims (35)
1. Verfahren zur Herstellung von Chipträgern, insbesondere Chipkar
ten, bei dem ausgehend von einem endlos als Rollenmaterial (25)
oder als Bogenmaterial (105) zugeführten Basissubstratmaterial
(26) die Einbringung einer Fensteröffnung (36) in das Basis
substratmaterial und nachfolgend die Belegung des Basissubstrat
materials mit einem Decklagenmaterial (27, 28) und die Bestückung
des Basissubstratmaterials erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbringung der Fensteröffnung (36), die Belegung des Ba
sissubstratmaterials mit dem Decklagenmaterial (27, 28) und die
Bestückung des Basissubstratmaterials (26) überlagert mit einer
getakteten Vorschubbewegung des Basissubstratmaterials erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen zwei Vorschubtakten während einer Stillstandszeit
des Basissubstratmaterials (26) eine Positionsfixierung des Basis
substratmaterials (26) mittels einer Rasterpositionierung erfolgt,
derart, daß zur Positionsfixierung in einer Arbeitsstation eine sta
tionäre Rasteinrichtung (45) mit am Basissubstratmaterial (26) an
geordneten Rastmarken (41) zusammenwirkt.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der Rastmarken (41) Ausnehmungen in das Ba
sissubstratmaterial (26) eingebracht werden und die Positionsfixie
rung durch Einführen von Rastfingern (45) in die Rastausnehmun
gen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rastmarken (41) in einer Stillstandszeit nach dem Einbrin
gen der Fensteröffnung (36) in das Basissubstratmaterial und vor
Bestückung des Basissubstratmaterials in einer Bestückungsstation
am Basissubstratmaterial (26) erzeugt werden.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basissubstratmaterial in der Bestückungsstation mit einer
mindestens eine Spule (50) und ein Chipmodul (48) aufweisenden
Transpondereinheit (49) derart bestückt wird, daß zumindest das
Chipmodul (48) von der Fensteröffnung (36) aufgenommen wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basissubstratmaterial (26) in der Bestückungsstation mit
einem Chipmodul (79) bestückt wird, derart, daß das Chipmodul
(79) von der Fensteröffnung (36) aufgenommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer der Bestückungsstationen (62) zur Bestückung des Ba
sissubstratmaterials (26) mit dem Chipmodul (79) unmittelbar vor
ausgehenden oder nachfolgenden weiteren Bestückungsstation (60)
die Belegung des Basissubstratmaterials (26) mit einer Spule (73)
derart erfolgt, daß die Spulendrahtenden der Spule in eine Überdec
kungslage mit Anschlußflächen des nachfolgend oder zuvor appli
zierten Chipmoduls zur Herstellung einer Verbindung zwischen der
Spule (73) und dem Chipmodul (48) und Ausbildung einer Trans
pondereinheit gebracht werden.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen der Spule (73) und dem Chipmodul
(48) in einer der Bestückungseinrichtung nachfolgenden Verbin
dungseinrichtung (54) erfolgt.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Anordnung oder Ausbildung der Transpondereinheit (49)
auf dem Basissubstratmaterial (26) eine Belegung mit einer oberen,
die Transpondereinheit (49) abdeckenden, weiteren Deckmateriallage
(28) erfolgt.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die einer Fensterstation (37) zur Einbringung der Fensteröff
nung (36) nachfolgende Bestückungseinrichtung (62) zur Bestüc
kung des Basissubstratmaterials (26) mit einer Chipmodulaufnahme
(71) dient, derart, daß die Chipmodulaufnahme von der Fensteröff
nung (36) aufgenommen wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bestückungsstation (62) zur Bestückung des Basissubstrat
materials (26) mit einer Chipmodulaufnahme (71) eine weitere Be
stückungsstation (60) zur Belegung des Basissubstratmaterials (26)
mit einer Spule (73) folgt, derart, daß Spulendrahtenden der Spule
(73) in eine Überdeckungslage mit Anschlußflächen der nachfolgend
oder zuvor applizierten Chipaufnahme (71) zur Herstellung einer
Verbindung zwischen der Spule (73) und der Chipaufnahme (71)
gebracht werden.
13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Belegung des Basissubstratmaterials (26) mit der Spule
durch Verlegung eines Spulendrahts auf dem Basissubstratmaterial
in Spulenkonfiguration erfolgt.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen der Spule (73) und der Chipaufnahme
(71) in einer nachfolgenden Verbindungsstation (54) erfolgt.
15. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß nachfolgend der oder den Bestückungseinrichtungen (21, 62, 60)
die Belegung des Basissubstratmaterials (26) mit einem oberen
Decklagenmaterial (28) erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das obere Decklagenmaterial (28) in einer Fensterstation (65)
mit einer Fensteröffnung (64) versehen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Decklagenmaterial (28) mit weiteren, deckungsgleich mit
den Rastmarken (41) des Basissubstratmaterials (26) angeordneten
Rastmarken (67) versehen wird.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß während der Belegung des Basissubstratmaterials (26) mit dem
oberen Decklagenmaterial (28) eine Fixierung der aufeinanderlie
genden Lagen erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die während der Belegung des Basissubstratmaterials (26) mit
dem oberen Decklagenmaterial (28) geschaffene Fixierung als Vor
fixierung ausgeführt wird und nachfolgend eine Permanentfixierung
der aufeinanderliegenden Lagen in einer Laminiereinrichtung er
folgt.
20. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder
mehreren der Ansprüche 1 bis 19 mit einem Vorrichtungsgestell
(85) mit einer längs der Vorbewegungsachse (89) verlaufenden Füh
rungsschieneneinrichtung (92) auf der längs verfahrbar eine Mit
nehmereinrichtung (93) angeordnet ist, die mit einer stationär am
Vorrichtungsgestell (85) angeordneten Positionsfixierungseinrich
tung (45) zusammenwirkt, derart, daß die Mitnehmereinrichtung
(93) zusammen mit dem festgehaltenen Basissubstratmaterial (26) in
einem Vorwärtsbewegungstakt nach vorn bewegt wird, die Positi
onsfixierungseinrichtung (45) das Basissubstratmaterial (26) am
Ende des Vorwärtsbewegungstakts positionsfixiert hält und die
Mitnehmereinrichtung in gelöstem Zustand in einem Rückbewe
gungstakt zurückgeführt wird.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Gestelltisch (85) des Vorrichtungsgestells ein Aus
bruch (87) zur Durchführung eines unterhalb des Gestelltischs (85)
angeordneten Decklagenmaterials (27) gegen das oberhalb des Ge
stelltischs angeordnete Basissubstratmaterial (26) angeordnet ist.
22. Chipträger mit einem mehrlagigen Aufbau aus einem Basissubstrat
(22) und mindestens zwei auf einer Oberseite und einer Unterseite
des Basissubstrats angeordneten Decklagen (23, 24), wobei das Ba
sissubstrat mindestens eine Basissubstratöffnung (36) aufweist, die
zur Ausbildung eines Aufnahmeraums (76, 84) dient.
23. Chipträger nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest eine der Decklagen (23, 24) eine Decklagenöffnung
(64) aufweist, die in einer Überdeckungslage mit der Basissubstrat
öffnung (36) angeordnet ist.
24. Chipträger nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Decklagenöffnung (64) kleiner ausgebildet ist als die Basis
substratöffnung (36), derart, daß der so gebildete Aufnahmeraum
(76) einen außenliegenden, durch die obere Decklage (24) gebilde
ten Rückhalterand aufweist.
25. Chipträger nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Decklagenöffnung (64) größer ausgebildet ist als die Basis
substratöffnung (36), derart, daß der so gebildete Aufnahmeraum
(84) eine außen liegende Erweiterung aufweist.
26. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Unter- und/oder Oberseite des Basissubstrats (22) meh
rere Decklagen (23, 24) mit verschiedenen oder gleich groß bemes
senen Decklagenöffnungen (64) übereinanderliegend in einer ge
meinsamen Überdeckungslage mit der Basissubstratöffnung (36) an
geordnet sind.
27. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufnahmeraum (76) zur Aufnahme einer Aufnahmeeinrich
tung (78) für ein Chipmodul (70) dient.
28. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufnahmeraum (84) zur Aufnahme eines Chipmoduls (79)
mit einer auf einem Kontaktflächensubstrat (81) kontaktierten Chi
peinheit (107) dient.
29. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Basissubstrat (22) und/oder die Decklagen (23, 24) aus Pa
pier oder Kunststoff bestehen.
30. Chipträger nach Anspruch 29,
gekennzeichnet durch
eine Ausbildung als Aufkleber, insbesondere zur Gepäckidentifizie
rung.
31. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 29,
gekennzeichnet durch
eine kartenförmige Ausbildung, insbesondere als Kunststoffkarte.
32. Chipträger nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 27 und
29 bis 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden äußeren Decklagen einer Anordnung aus dem Basis
substrat (22) und mindestens zwei auf dem Basissubstrat angeord
neten Decklagen (23, 24) als geschlossene Decklagen ausgebildet
sind und zusammen mit dem Basissubstrat (22) und etwaigen weite
ren auf dem Basissubstrat angeordneten Decklagen einen Laminat
verbund bilden.
33. Chipträger nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Laminatverbund zur Aufnahme elektronischer Bauelemente
oder elektronischer Baugruppen dient.
34. Chipträger nach Anspruch 32 oder 33,
gekennzeichnet durch
die Verwendung als Karteninlet bei der Herstellung von Chipkarten
mit gestalteten äußeren Decklagen.
35. Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte unter Verwendung eines
Chipträgers nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gestalteten Decklagen auf den Chipträger laminiert werden.
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