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Die Erfindung betrifft eine Ausweiskarte aus einem
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Laminat miteinander verbundener, insbesondere thermoplastischerFolien
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung dieser Ausweiskarte, das Gegenstand des Anspruches 4 ist.
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Die erfindungsgemäßen Ausweiskarten lassen sich für verschiedene Zwecke
verwenden. Sie können als Scheckkarten, Kontokarten, Kreditkarten, aber auch als
Ausweiskarten verwendet werden, weil sie mit Hilfe ihrer Elektronik über mehr gespeicherte
Informationen verfügen, als sich auf der meistens in mehrere parallele Zeilen unterteilten
Magnetspur unterbringen lassen. Diese Elektronik besteht aus einem oder mehreren
integrierten Schaltkreisen, den sogenannten Chips, die als flache Plättchen ausgeführt
sind, den Kontakten, welche freiliegende Kontaktflächen zum Anschluß an Stecker
eines Computers aufweisen und den Leiterbahnen, welche die Kontakte mit den Chips
verbinden und meistens durch wegätzen einer metallischen Schicht des Substrates
gewonnen werden.
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Dieses Substrat ist in der Regel der Abschnitt einer Folie, die ihrerseits
als Schicht im Laminat untergebracht ist, welches den Werkstoff der Ausweiskarte
bildet. Die in die Elektronik eingelesenen Informationen sind nicht nur zahlreicher
als die anderweitigen auf der Karte vorhandenen, beispielsweise auf der Magnetspur
untergebrachten Informationen, sie können im Gegensatz zu den magnetischen Informationen
auch
nicht mit einer Magnetlupe ausgelesen werden.
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Die Bildung des Laminates aus den thermoplastischen Folien hat den
Vorteil, daß sich das Laminat aus einem einschichtigen Werkstoff verschweißen läßt.
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Bei einer solchen Ausweiskarte dient der untere Karten bereich zum
Prägen, wodurch weitere Informationen, zum Beispiel der Name des Karteninhabers
festgehalten werden, die sicht- und lesbar sein sollen und aufgrund ihrer Erhabenheit
zum Drucken verwendet werden können. Dieser sogenannte embossing-Bereich der Ausweiskarte
wird beim Prägen mechanisch hochbeansprucht und verformt. Er muß deswegen von der
Zone entfernt gehalten werden, welche die Elektronik aufnimmt. Andererseits darf
die Elektronik nicht in den Bereich der Magnetspur untergebracht werden, weil die
Magnetfelder die integrierten Schaltkreise und die dort gespeicherten Informationen
beeinträchtigen können bzw. die Magnetspur in ihrer Ebenheit bei darunter liegenden
Schaltkreisen beeinträchtigt wird.
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Es ist bekannt, aus diesen Gründen die Elektronik in einer Zone unterzubringen,
die oben von der Magnetspur und unten von dem embossing-Bereich begrenzt ist. Dabei
sind Kontaktstiele durch die das Substrat überdeckende Schichten des Laminates hindurchgeführt,
so daß die auf den Kontaktstielen ausgebildeten Kontaktflächen auf der Vorderseite
der Karte freiliegen. Das hat jedoch den Nachteil, daß bei mechanischer Beanspruchung
der Ausweiskarte Teile der Elektronik, d.h. insbesondere die Chips
beschädigt
werden, weil diese Bausteine in dem Bereich höchster Beanspruchung der Ausweiskarte
angeordnet sind. Diese Bereiche ergeben sich, wenn man die Karte durch Zusammenführen
ihrer Längsränder oder ihrer Quer ränder biegt in der Kartenmitte aus der durch
die Biegung dort hervorgerufenen Wölbung, die sich zwischen parallel zu den zusammengeführten
Kartenrändern ausbildenden ebenen Kartenabschnitten ausbildet. Eine solche Ausweiskarte
hat ferner den Nachteil, daß die Kontakte infolge ihrer Nähe zu der Magnets pur
leicht in magnetische Felder geraten, welche die Elektronik stören.
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Die Erfindung geht von einer anderen, ebenfalls vorbekannten Ausweiskarte
mit den eingangs bezeichneten Merkmalen aus. Hierbei sind die Chips der Elektronik
zwar auch in der Zone zwischen der Magnetspur und dem embossing-Bereich und damit
ebenfalls im Bereich höchster Biegebeanspruchung angeordnet. Die Kontakte liegen
jedoch an einem der quer verlaufenden Kartenränder in solcher Anordnung, daß die
Kontaktflächen an der Stirnseite dieses Kartenrandes freiliegt. Eine solche Ausweiskarte
hat den Vorteil, daß sie mit den in den Computern üblichen Kontaktleisten kompatibel
ist, in denen die Verarbeitung der elektronischen Rarteninformationen erfolgt. Es
hat sich indessen herausgestellt, daß eine solche Ausweiskarte außer dem Nachteil,
der durch die unvermeidlichen
mechanischen Beanspruchungen der Chips
in den bei Biegungen gewölbten Kartenbereichen entstehen auch unter Schwierigkeiten
leidet, die durch die bei Kunststoffkarten auftretenden elektrostatischen Aufladungen
entstehen, welche verstärkt an den Randstirnseiten der Ausweiskarte ausgebildet
werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausweiskarte der als
bekannt vorausgesetzten Art zu schaffen, welche Beeinträchtigungen der Elektronik
durch mechanische Biegebelastungen der Ausweiskarte vermeidet und die Probleme der
elektrostatischen Aufladung der Karte umgeht.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Wenn man das Substrat erfindungsgemäß an einer Kartenseite anbringt,
entzieht man die empfindlichen Teile der Elektronik den Bereichen, in denen bei
Belastung der Rartenränder eine Wölbung auftritt und verlegt insbesondere die Chips
in die Kartenbereiche, die entweder bei einer Biegung eben bleiben oder sich nur
unwesentlich verformen. Indem man ferner die Elektronik auf eine Zone beschränkt,
die jenseits der Prägezeilen des embossing-Bereiches liegt, vermeidet man Beschädigungen
oder Zerstörungen der elektronischen Bausteine durch die mechanischen Veränderungen
der Karte, die diese durch die Prägungen erfährt. Diese Zone
ist
andererseits außerordentlich klein, weil man sich natürlich bemüht, die Prägezeilen
möglichst lang zur Unterbringung möglichst vieler Einprägungen zu machen. Andererseits
aber lassen sich die Prägezeilen nicht auf die gesamte Kartenlänge ausdehnen, um
u.a. Fehlprägungen zu vermeiden. Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze,,
daß am Zeilenende zwischen dem zugeordneten Kartenquerrand ein relativ ausgedehnterer
prägungsfreier Bereich belassen werden muß als zwischen den Zeilenanfängen und dem
diesen Karten zugeordneten Querrand, was u.a. einfach darauf beruht, daß unter den
ersten Präge zeilen stets eingeprägte Informationen angeordnet werden, die kürzer
als die in den oberen Prägezeilen sind. Die Breite dieser von der Erfindung ausgenutzten
prägefreien Zone reicht deswegen für die Unterbringung des Chips bzw. mehrerer Chips
aus. Da erfindungsgemäß die Kontakte und die Leiterbahnen in einen darüber liegenden
Zonenabschnitt untergebracht werden, reicht die dort durch die obere Prägezeile
bzw. Prägezeilen vermindernde Breite der Zonen aus, um die Kontakte einschließlich
der Leiterbahnen unterbringen zu können, weil diese Bausteine schmaler sind. Die
Kontakte müssen allerdings unter anderem wegen der Unterbringung der Leiterbahnen
aus dem unmittelbaren Randbereich heraus weiter nach innen verlegt werden, sodaß
für die Kontaktflächen nicht mehr die Kartenstirnseite zur Verfügung steht. Das
gleicht man erfindunsgemäß durch die Unterbringung der Kontaktflächen auf der
Kartenrückseite
aus. Das wiederumhat den Vorteil, daß Beeinträchtigungen durch die statische Elektrizität
ebensowenig wie durch die Magnetfelder im Bereich der Magnetspur eintreten können,
die auf der Kartenvorderseite untergebracht ist.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine vollständig gegen mechanische,
magnetische und elektrische bzw. elektrostatische Beeinträchtigungen abgesicherte
Ausweiskarte ermöglicht, die überdies eine Anordnung der Kontaktflächen gestatten,
welche mit den Kontaktleisten von Computern kompatibel ist; hierbei ist die Elektronik
soweit zusammengedrängt, daß auf der Karte gegebenenfalls auch andere Informationsträger
wie Sofortbilder o.dgl. untergebracht werden können.
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Vorzugsweise und nach dem Merkmal des Anspruches 2 lassen sich auch
Beeinträchtigungen der mechanisch weit weniger als die Chips empfindlichen Kontakte
und Leiterbahnen bei Kartenbiegungen durch zusammenführen der Kartenlängskanten
und Kartenquerkanten vermeiden, ohne daß bei einer Mehrzahl von Kontakten und entsprechenden
Leiterbahnen am Kartenrand die zwischen dem embossing-Bereich und der Magnet spur
liegende freie Zone für die Elektronik vollständig ausgespart werden müßte. Das
erlaubt eine größere Anzahl von Kontakten und Leiterbahnen und damit eine Erweiterung
der elektronischen Kapazität.
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Ferner ist es zweckmäßig, die Anordnung mit den Merkmalen
des
Anspruches 3 zu verwirklichen, weil dadurch Platz für eine oder mehrere längere
Prägezeilen im embossing-Bereich geschaffen wird, die sich zum Beispiel für die
meistens mit vielen Ziffern ausgedrückten Kartennummern ergeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren nach Anspruch 4 ist besonders zweckmäßig.
Denn hierbei erzielt man erhebliche Einsparungen an Substrat im Vergleich mit den
Verfahren, die für die eingangs gewürdigten vorbekannten Ausweiskarten benötigt
werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert, das in den Figuren der Zeichnungen wiedergegeben ist; es zeigen
Fig. 1 eine Ausweiskarte gemäß der Erfindung in Draufsicht auf die Rückseite, Fig.
2 in vergrößerter Darstellung den Bereich der Ausweiskarte, auf dem unter anderem
die Elektronik untergebracht ist in der Fig. 1 entsprechender Darstellung und Fig.
3 einen Sclnittlängs der Linie III-III der Fig. 2.
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Mit der Darstellung der Fig. 1 erhält die Ausweiskarte einen allgemeinen
rechteckigen Grundriß mit einer längeren oberen Längskante 1, einer dazu parallelen
Längskante
2 und den beiden parallelen, aber kürzeren Querkanten 3 bzw. 3' Schematisch ist
in der Fig. 1 ein Kantenabschnitt 4 wiedergegeben, welcher auf der hinter der Zeichenebene
liegenden Kartenvorderseite eine oder mehrere Magnetspuren aufweist. Zwischen dem
Abschnitt 4 und einem unteren Abschnitt 5 liegt ein Kartenbereich 5'.
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Der untere Abschnitt 5 ist seinerseits in mehrere Zeilen aufgeteilt.
Im Gegensatz zu denen mit 6, 7 und 8 bezeichneten Zeilen der Magnetspur, die bis
zu den Querrändern 3 und 3' der Karte verlaufen, beginnen und enden die durch einzelne
nebeneinander angeordnete Prägefelder gekennzeichnenden Prägezeilen 9 bis 13 vor
dem Kartenrand 3'und beginnen auch hinter dem Kartenrand 3.
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Die oberste Prägezeile 9 nähert sich mit ihrem letzten Feld 14 dem
Kartenrand 3'etwas weiter als die folgenden Prägezeilen 10 bis 13. Dadurch entstehen
prägefreie Zonen im Bereich der unteren Abschnitte der Kartenränder 3 und 3' Am
Zeilenanfang ist die prägefreie Zone mit 15, am Zeilenende mit 16 bezeichnet.
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Der mittlere Kartenabschnitt 5'verläuft im Bereich der Kartenlängsmitte,
die durch die gestrichelte Linie 17 wiedergegeben ist.
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Der im Maßstab vergrößerte Ausschnitt aus der Fig. 1, der in Fig.
2 wiedergegeben ist, zeigt hauptsächlich die Zone 16. Diese hat einen unteren Abschnitt,
der zwischen den durch die Linie 19 bezeichneten Enden
der kürzeren
unteren Prägezeilen 10 bis 13 an einer Querseite und durch den in Linie 19 parallelen
Abschnitt 20 des Kartenrandes 3' an der gegenüberliegenden zweiten Seite begrenzt
ist. Die dritte Zonengrenze wird von dem Abschnitt 21 der unteren Kartenlängskante
2 gebildet, welche sich an die Abrundung 22 anschließt, die den übergang von der
Kartenlängskante 2 in die Kartenquerkante 3' bildet. In diesem Zonenabschnitt 18
sind gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Chips 23, 24 untergebracht,
welche den mechanisch empfindlichsten Teil der allgemein mit 26 bezeichneten Elektronik
darstellen. über den Zonenabschnitt 18 befindet sich ein weiterer Zonenabschnitt
27. Er wird innen von einer Linie 28 begrenzt, welche die äußere Begrenzung des
letzten Prägefeldes der oberen Zeile 9 im embossing-Bereich wiedergibt und parallel
zu der Kante 3' verläuft, deren betreffender Abschnitt 29 die andere Querbegrenzung
der Zone 27 darstellt. Nach unten geht der obere Zonenabschnitt 29 in den unteren
Zonenabschnitt über, während er nach oben grundsätzlich nur von dem Magnetspurbereich
8 begrenzt ist, dabei ist allerdings zu berücksichtigen, daß sowohl der embossing-Bereich
5 wie auch der Bereich der Magnetspuren auf der Kartenvorderseite angebracht 4 ist,
so daß magnetische Beeinträchtigungen der elektronischen Bausteine im oberen Zonenbereich
27 nicht bestehen, auch wenn diese unmittelbar an der Zeilenbegrenzung der Magnetspur
8 liegen. Ferner stellt diese Anordnung sicher, daß die Magnetspur ohne Beeinträchtigung
durch darunterliegende Schaltkreise ausgeführt werden kann.
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In dem oberen Zonenabschnitt 27 der allgemein mit 30 bezeichneten
Zone befinden sich gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel acht Kontakte 31
bis 38, die ihrerseits über Leiterbahnen mit den Chips 23 und 24 verbunden sind,
von denen einige zwischen den Kontakten und dem äußeren Zonenrand 29 sowie andere
hinter den Kontakten und zwischen der inneren Zonenbegrenzung 19 verlaufen. Die
Leiterbahnen sind entsprechend der den ihnen zugeordneten Kontakten mit Indizes
bezeichnet. Ferner sind Leiterbahnen zwischen den Chips 23 und 24 vorgesehen, die
ihrerseits mit entsprechenden Indizes bezeichnet sind.
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Aus der Fig. 2 ist ferner ersichtlich, daß die Mittellängslinie der
Karte zwischen den beiden benachbarten Karten 34 35 verläuft, wodurch die Zone größter
Kartendurchbiebung zwischen den Kontakten verläuft.
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Die Darstellung der Fig. 3 zeigt den Aufbau des Laminates, aus dem
der Kartenwerkstoff besteht.
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Die Kartenrückseite 40 wird von der Außenseite 41 einer transparenten
Kunststoffolie, dem sogenannten Overlay 42 gebildet. Darunter liegt eine von einer
Folie 43 gebildete Schicht, die als Inlet der Rückseite verwendet wird. Unter den
von den Folien 42, 43 gebildeten Schichten des Kartenlaminates 44 befindet sich
eine PVC-Folie 45, das sogenannte Substrat. Das Substrat weist die Kontakte auf,
von
denen einer bei 31 wiedergegeben ist und hat an seiner Innenseite
46 eine Metallschicht 47, die zum Teil weggeätzt ist, sodaß sich Leiterbahnen ausbilden,
von denen eine bei 31.1 wiedergegeben ist. Auf der Innenseite 46 befinden sich auch
die flachen Plättchen, welche die Chips bilden, von denen einer bei 24 wiedergegeben
ist.
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Der Kontakt 31 hat einen Stiel 48, dessen Stirnseite 49 als Kontaktfläche
dient, die an der Kartenrückseite 40 freiliegt.
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An das Substrat schließt sich ein Inlet 50 an, das die Seite 46 des
Substrates 45 abdeckt, auf der die beschriebenen elektronischen Bausteine aufgebaut
sind und dadurch eine flache, d.h. ebene Seite 51 ausbildet, die mit dem bedruckten
Inlet der Kartenvorderseite belegt werden kann, das mit 52 bezeichnet ist. Die bedruckte
Seite 53 des vorderen Karteninletts ist mit einer transparenten Folie 54 abgedeckt.
Im allqemeinen bestehen die Außenfolien alls Poliar.id, sog. Captonfolie. Frfindungsqer.X3
wird eine PVC-Folie für das Substrat 45 verwendet, weil sich diese mit dem Folienmaterial
der übrigen Schichten verschweißen läßt.
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Die beschriebene Ausweiskarte wird dadurch hergestellt, daß der mit
seinen Längskanten 56, 57 und den diese zugeordneten Lochungen 58, 59 bestehende
Substratstreifen auf den links in Fig. 2 wiedergegebenen Kartenbereich beschränkt,
wobei für jede
Karte eine Elektronik auf einem entsprechenden Abschnitt
des Folienstreifens vorgesehen ist, der für eine Karte verwendet wird. Man kann
daher mit Hilfe der Lochungen im Abschnitt 60 so auf der betreffenden Kartenseite
positionieren, daß die Elektronik wie beschrieben angeordnet wird.
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