DE3741925A1 - Ic-karten und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft IC-Karten sowie Verfahren zu ihrer
Herstellung, insbesondere solche IC-Karten, in denen
IC-Module eingebettet oder an denen die IC-Module ange
bracht sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf
die Einbettung der IC-Module in den Kartenkörper von
derartigen IC-Karten.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Schnitt
ansicht einer IC-Karte bzw. einer kartenförmigen
integrierten Schaltungsanordnung, bei der ein IC-Modul
im Inneren des Kartenkörpers angeordnet ist. Wie aus
Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist die IC-Karte 1 einen
Kartenkörper 1 a und einen darin eingebetteten IC-Modul 2
auf. Im einzelnen weist die IC-Karte 1 folgendes auf:
Einen IC-Modul 2; äußere Verbindungsanschlüsse 2 a des IC-Moduls
2; eine opake Kernplatte bzw. Harzplatte 4 mit einer Aussparung
40, in der der IC-Modul 2 eingebettet ist; transparente
Oberflächenschutzbeläge 3 und 5; sowie einen Klebstoff 6.
Fig. 3 zeigt im Schnitt ein anderes Ausführungsbeispiel eines
derartigen Aufbaus. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die
gleichen Bezugszeichen verwendet, um gleiche Komponenten zu
bezeichnen.
Der IC-Modul 2 ist in einer herkömmlichen IC-Karte dieses
Typs in der Weise eingebettet, daß die Aussparung 40, in
welche der IC-Modul 2 eingesetzt wird, in dem Kartenkörper 1 a
ausgebildet wird; ferner wird der Boden bzw. die Unterseite
des IC-Moduls 2 mit dem Boden der Aussparung 40 des Karten
körpers 1 a mit der Klebstoffschicht 6 verbunden, wobei der
Kartenkörper 1 a eine durchgehende gleichförmige Dicke besitzt.
Im einzelnen ist es so, daß der Kartenkörper 1 a, an dem der
IC-Modul 2 angebracht wird, aus harten Polyvinylchloridplatten
hergestellt wird, und ein Design oder eine Bemusterung wird
durch ein Siebdruck- oder Offsetdruckverfahren auf die Ober
fläche der Kernplatte 4 gedruckt, die aus einer opaken
Platte besteht und die die Außenseite der Karte bildet. Die
transparenten Schutzbeläge 3 und 5 relativ kleiner Dicke
werden über die beiden Oberflächen der Kernplatte 4 gelegt
und durch Erhitzen und Pressen integral damit verbunden,
um auf diese Weise die Karte zu bilden. Es gibt zwei Ver
fahren zur Herstellung der IR-Karte. Ein erstes Verfahren,
bei dem die Aussparung 40, in welche der IC-Modul 2 einge
paßt wird, in dem Kartenkörper geformt und der IC-Modul 2
in der Aussparung 40 mit dem Klebstoff 6 montiert wird,
nachdem der Kartenkörper hergestellt worden ist; ein zweites
Verfahren, bei dem die Aussparung 40 in dem Kartenkörper
hergestellt, der IC-Modul 2 mit dem Klebstoff 6 in der Aus
sparung 40 montiert, und diese Teile dann durch Erhitzen
und Pressen integral miteinander verbunden werden, so daß
dadurch die IC-Karte hergestellt wird.
Bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren wird
der IC-Modul mit dem Kartenkörper verbunden, indem man eine
Klebstofflage verwendet, welche die gleiche Größe wie die
Bodenfläche des IC-Moduls hat. In diesem Falle gibt es kein
Problem, wenn das Volumen der Kartenkörper gebildeten
Ausparung gleich der Summe der Volumina von IC-Modul und
Klebstofflage ist.
Wenn jedoch das Volumen oder die Tiefe der Aussparung des
Kartenkörpers größer ist, wird der IC-Modul nicht in
adäquater Weise gepreßt, wenn er durch Erhitzen und Pressen
mit der Karte verbunden wird, und ein Teil der Karte, der
dem IC-Modul entspricht, wird relativ zur Oberfläche der
Karte mit einer Aussparung oder Einbuchtung versehen, wie
es z. B. in Fig. 4A dargestellt ist. Auch wenn die Karte
nach ihrer Fertigstellung eine flache Oberfläche hat, fließt
das Material des Plattenteiles des Kartenkörpers außerhalb
der Aussparung teilweise in die Aussparung hinein, und zwar
wegen des übermäßigen Volumens der Aussparung, wenn das
Erhitzen und Pressen stattfindet; dementsprechend kann das
Design, welches auf die Kernplatte an der Rückseite des
IC-Moduls aufgedruckt ist, lokal verschoben werden, was zu
einer lokalen Deformation des Kartendesigns führt.
Wenn andererseits das Volumen oder die Tiefe der Aussparung,
die im Kartenkörper gebildet ist, kleiner ist als die
Volumina, die von dem IC-Modul und dem Klebstoff eingenommen
werden, so steht der IC-Modul über die Oberfläche der Karte
vor bzw. die Dicke eines Kartenteiles beim IC-Modul wird
größer als die Dicke der übrigen Teile, wie es schematisch
in Fig. 4B angedeutet ist. Dementsprechend wird dieser
Bereich der Karte während des Erhitzens und Pressens lokal
mit einem höheren Druck gepreßt, die Kernplatte an der
Rückseite des IC-Moduls wird lokal nach außen gedrückt, und
das Muster oder Design, welches auf die Kernplatte an der
Rückseite des IC-Moduls gedruckt ist, wird lokal deformiert,
was ein minderwertiges Aussehen ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, IC-Karten und Verfahren
zu ihrer Herstellung anzugeben, so daß es möglich ist,
IC-Karten mit einem einwandfreien Aussehen und einer sehr
zuverlässigen Verbindungskonstruktion zu erhalten.
Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung von IC-Karten angegeben, in denen ein IC-Modul
eingebettet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Herstellen von mindestens einer ersten Harzplatte mit einem
Durchgangsloch in einer Position, in der der IC-Modul einge
bettet wird, und mindestens einer zweiten Harzplatte, die
kein Loch an der Position hat, die dem Durchgangsloch entspricht;
Übereinanderanordnen der ersten und zweiten Platten; Anordnen
einer Klebstoffschicht oder Klebstofflage, die eine größere
Fläche als das Durchgangsloch hat, zwischen der ersten Harz
platte mit dem Durchgangsloch und der zweiten Harzplatte
ohne Durchgangsloch in einer Position, die dem Durchgangsloch
entspricht, so daß die Mitte der Klebstoffschicht oder -lage
mit der des Durchgangsloches zusammenfällt; Einsetzen des
IC-Moduls in das Durchgangsloch der ersten Harzplatte, die
übereinander angeordnet sind; anschließendes Erhitzen und
Pressen des IC-Moduls und sämtlicher Platten bzw. Lagen
zur Bildung einer integralen Struktur.
Gemäß der Erfindung wird bei dem Prozeß der Verbindung von
IC-Modul mit dem Kartenkörper eine Klebstoffschicht oder
-lage mit einer größeren Fläche als der des Durchgangsloches
zwischen der Platte, in der das Durchgangsloch vorhanden ist,
und der anderen Platte ohne Durchgangsloch in einer Position
angeordnet, die dem Durchgangsloch entspricht. Wenn das
Volumen des Durchgangsloches größer ist als das des IC-Moduls,
so schmilzt die Lage oder Schicht aus Klebstoff und fließt
in das Durchgangsloch in dem Kartenkörper, wenn er erhitzt
und gepreßt wird. Wenn andererseits das Volumen des Durchgangs
loches kleiner ist, fließt der Klebstoff über eine breite,
ausgedehnte Fläche zwischen der Platte, in der ein Durchgangs
loch vorhanden ist, und der anderen Platte ohne Durchgangs
loch an der Position des Durchgangsloches. Die Differenz
zwischen den Volumina des Durchgangsloches im Kartenkörper
und des IC-Moduls wird somit aufgefangen und absorbiert,
so daß jegliche lokale Verformung des Plattenteiles an der
Rückseite des IC-Moduls verhindert werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend, auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile, anhand der Beschreibung von Ausführungs
beispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine Draufsicht einer herkömmlichen IC-Karte
üblicher Bauform;
Fig. 2 einen Querschnitt des Aufbaus der herkömmlichen
IC-Karte gemäß Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt eines anderen Beispiels
einer Bauform einer herkömmlichen IC-Karte;
Fig. 4A einen Querschnitt durch eine mit einem
herkömmlichen Verfahren hergestellte IC-Karte,
bei der das Volumen der Aussparung zu groß ist;
Fig. 4B einen Querschnitt durch eine mit einem
herkömmlichen Verfahren hergestellte IC-Karte,
bei der das Volumen der Aussparung unzureichend
ist;
Fig. 5 einen Querschnitt durch den Aufbau einer
IC-Karte gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung
der IC-Karte gemäß Fig. 5;
Fig. 7 eine Explosionsdarstellung im Schnitt zur
Erläuterung eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung von IC-Karten;
Fig. 8A einen Querschnitt zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall,
bei dem das Volumen eines Durchgangsloches
zu groß ist und in
Fig. 8B einen Querschnitt zur Erläuterung des
erfindungsgemäßen Verfahrens für den Fall,
wo das Volumen des Durchgangsloches unzu
reichend ist.
Zur Erläuterung einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der
Erfindung wird zunächst auf Fig. 5 Bezug genommen, die im
Schnitt den Aufbau einer IC-Karte zeigt, die gemäß der
Erfindung hergestellt worden ist. Wie aus Fig. 5 ersichtlich,
hat der Kartenkörper 1 b der IC-Karte eine mehrschichtige
Struktur, die aus harten Polyvinylchloridplatten aufgebaut
ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dabei sechs
Lagen oder Schichten vorgesehen, bestehend aus zwei
transparenten Oberflächenschutzbelägen 3 und 5 sowie vier
opaken Kernlagen oder Kernschichten 4 a bis 4 d.
Wie auch aus Fig. 6 ersichtlich, die eine perspektivische
Explosionsdarstellung zeigt, ist der Aufbau gemäß Fig. 5
mit einer Schicht, Platte oder Lage 6 aus Klebstoff sowie
Durchgangslöchern 7 versehen, die in den Platten 3 sowie
4 a bis 4 c ausgebildet sind und die unter Bildung einer
Aussparung 40 kombiniert sind, in welche ein IC-Modul 2
eingepaßt ist.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der IC-Karte
gemäß der Erfindung näher beschrieben. Die Durchgangslöcher 7,
in welche der IC-Modul 2 eingepaßt wird, sind in der Platte 3,
die der ersten Schicht entspricht, und in den Platten 4 a bis 4 c
ausgebildet, die den zweiten bis vierten Lagen oder Schichten
entsprechen, und zwar in einer Position, in der der IC-Modul 2
in die IC-Karte eingesetzt wird.
Die Lagen oder Platten 3 sowie 4 a bis 4 c, in welchen die
Durchgangslöcher 7 ausgebildet sind, die Klebstofflage 6
mit einer größeren Fläche als die Durchgangslöcher 7, die
Lagen oder Platten 4 d oder 5, die keine Löcher in der
den Durchgangslöchern 7 entsprechenden Position haben und
die den fünften und sechsten Schichten bzw. Lagen entsprechen,
werden nacheinander in dieser Reihenfolge übereinander
angeordnet, wie es Fig. 7 zeigt.
Die Klebstofflage 6 ist eine Platte aus Polyester-Heißkleber
oder Hotmelt, der eine Dicke von 30 µm hat und über den
gesamten Umfang um 5 mm größer ist als die Durchgangslöcher 7;
die Klebstofflage 6 wird zwischen der Platte 4 c, welche die
vierte und damit die unterste Lage mit Durchgangsloch bildet,
und der Platte 4 d angeordnet, welche die fünfte Lage und damit
die untere Lage ohne Durchgangsloch bildet, und zwar in der
Weise, daß das Zentrum der Klebstofflage 6 mit dem Zentrum
der Durchgangslöcher 7 übereinstimmt. Der IC-Modul 2 wird
in die Durchgangslöcher 7 der übereinander angeordneten Platten
in der Weise eingepaßt, daß die äußeren Anschlüsse des IC-
Moduls 2 mit einer Außenfläche der Karte zusammenpassen. Die
auf diese Weise zusammengebauten Elemente werden integral
zu einer Einheit geformt, und zwar durch Erhitzen und Pressen
bei einer Temperatur von 130°C für eine Dauer von 5 Minuten.
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Differenz zwischen
den Volumina der Aussparung 40 des Kartenkörpers 1 b und des
IC-Moduls 2 durch die Klebstoffschicht 6 absorbiert, die
eine größere Fläche als die Durchgangslöcher 7 hat, wie es
in den Fig. 8A und 8B dargestellt ist; dadurch wird die
Möglichkeit der lokalen Verformung der Kernplatte an der
Rückseite des IC-Moduls eliminiert.
Wenn, wie in Fig. 8A dargestellt, das Volumen oder die Dicke
des IC-Moduls 2 kleiner ist als die entsprechenden Werte
der Aussparung 40, die von den Durchgangslöchern 7 gebildet
wird, so fließt das Material der Klebstofflage 6 - durch
Erhitzen und Pressen - in den Bereich auf dem Plattenteil,
mit dem der IC-Modul 2 verbunden wird, also unter den
IC-Modul. Wenn, wie in Fig. 8B dargestellt, das Volumen oder
die Dicke des IC-Moduls 2 größer sind als die entsprechenden
Werte der Aussparung 40, so fließt das Material der Kleb
stoffschicht 6 über einen ausgedehnten Bereich zwischen den
Kernlagen 4 c und 4 d, also der untersten Lage mit Durchgangs
loch und der anschließenden Lage ohne Durchgangsloch.
Bei einem herkömmlichen Verfahren ist die Klebstofflage
ebenso groß wie die Bodenfläche des IC-Moduls und ist
außerdem in den Spalt zwischen dem IC-Modul und dem Karten
körper eingesetzt; dabei ist es nicht möglich, festzustellen,
ob die Klebstoffschicht vollständig eingepaßt worden ist
oder nicht. Im Gegensatz dazu wird bei der Ausführungsform
gemäß der Erfindung eine Klebstoffschicht oder Klebstofflage
mit einer größeren Fläche als der des Durchgangsloches
verwendet, die Materiallagen werden übereinander angeordnet,
nachdem die Klebstoffschicht vorübergehend an einer der
Lagen an der Unterseite des Durchgangsloches angebracht
worden ist, und danach wird der IC-Modul montiert. Somit
ist es möglich, den IC-Modul danach zu montieren, um zu
sehen, ob die Klebstoffschicht gebogen oder geknittert
bzw. gefaltet worden ist. Somit kann die Durchführbarkeit
dieses Verfahrens erleichtert werden, und der IC-Modul kann
in wirksamer Weise mit dem Kartenkörper verbunden werden.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren wird eine wärmeempfind
liche Klebstofflage verwendet, jedoch kann jede andere Art
von Klebstoffschicht oder Klebstofflage eingesetzt werden,
solange sie die Eigenschaften besitzt, daß sie sich während
des Erhitzens und Pressens leicht verformen läßt. Eine
Duroplast- oder thermohärtende Klebstoffschicht in einem
halbausgehärteten Zustand kann selbstverständlich auch
verwendet werden.
Wenn bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Karten
körper (abgesehen von der Klebstoffschicht) aus sechs Lagen
besteht, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf diese
Ausführungsform beschränkt; vielmehr kann jede andere Art
des Aufbaus verwendet werden, solange sie aus mehr als zwei
Lagen oder Schichten besteht, die aus einer Lage mit Durch
gangsloch und einer Lage ohne Durchgangsloch besteht, wobei
letztere darunter angeordnet ist, um den Boden des IC-Moduls
zu tragen. Dementsprechend kann der Oberflächenschutzbelag
auf einer oder beiden Oberflächen des Kartenkörpers in der
gewünschten Weise aufgebracht werden.
Gemäß der Erfindung wird somit ein Verfahren angegeben, bei
dem der Kartenkörper aus einem oder mehreren Kernlagen
mit jeweils einem Durchgangsloch, in die der IC-Modul einge
paßt wird, und einer anderen Kernlage hergestellt wird, die
darunter angeordnet und zur Abstützung des Bodens des IC-Moduls
verwendet wird. Dabei wird eine Klebstoffschicht mit einer
größeren Fläche als der des Durchgangsloches zwischen der
Kernlage mit dem Durchgangsloch und der anderen Kernlage,
welche den Boden des IC-Moduls trägt, in der Weise angeordnet,
daß das Zentrum der Klebstoffschicht mit dem Zentrum des
Durchgangsloches übereinstimmt, so daß der IC-Modul mit
dem Kartenkörper verbunden wird. Mit einem derartigen Verfahren
können sämtliche lokalen Verformungen der Plattenelemente
der Karte verhindert werden, die sonst aufgrund einer
Differenz zwischen dem Volumen des IC-Moduls und dem Volumen
einer Aussparung auftreten könnten, in welche der IC-Modul
eingepaßt wird. Somit kann jede Verformung des äußeren
Designs oder Musters verhindert werden. Mit diesem Verfahren
kann die Verarbeitbarkeit und Zuverlässigkeit der so herge
stellten IC-Karte wesentlich verbessert werden.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte, in die
ein IC-Modul eingebettet ist,
gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- - Herstellen von mindestens einer ersten Harzplatte mit einem Durchgangsloch in einer Position, in der der IC-Modul eingebettet wird, und von mindestens einer zweiten Harzplatte ohne Loch in einer Position, die dem Durchgangsloch entspricht;
- - Übereinanderanordnen der ersten und zweiten Harzplatten in Form eines Stapels;
- - Anordnen einer Klebstoffschicht mit einer größeren Fläche als der des Durchgangsloches zwischen der ersten Harzplatte mit Durchgangsloch und der zweiten Harzplatte ohne Loch in einer Position, die dem Durchgangsloch entspricht, so daß das Zentrum der Klebstoffschicht mit dem des Durch gangsloches zusammenfällt;
- - Einpassen des IC-Moduls in das Durchgangsloch der ersten Harzplatte und
- - Erhitzen und Pressen des IC-Moduls und sämtlicher Platten bzw. Lagen zur Bildung einer integralen Struktur.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Klebstoffschicht eine wärmeempfindliche Klebstofflage
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Klebstoffschicht eine thermohärtende Klebstofflage
in einem halbgehärteten Zustand verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kartenkörper aus mindestens drei ersten Harzplatten
hergestellt wird, die zumindest einen Oberflächenschutz
belag aufweisen, der zur Bildung einer Außenschicht vorgesehen
ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Schritt, bei dem die Harzplatten übereinander
angeordnet werden, ein Design oder Muster auf der äußeren
Fläche von einer der Harzplatten aufgedruckt wird, die dem
Oberflächenschutzbelag benachbart vorgesehen wird.
6. IC-Karte, bestehend aus einem Kartenkörper (1 b) und einem
IC-Modul (2), der in den Kartenkörper (1 b) eingebettet ist,
gekennzeichnet durch
- - mindestens eine erste Harzplatte (4 a, 4 b, 4 c) mit einem Durchgangsloch (7) in einer Position, in der der IC-Modul (2) einzupassen ist, und mindestens eine zweite Harzplatte (4 d) ohne Loch in einer Position, die dem Durchgangsloch (7) entspricht;
- - stapelförmige Anordnung der ersten und zweiten Harzplatten (4 a-4 d) übereinander mit ausgefluchteten Durchgangslöchern (7);
- - Anordnung einer Klebstofflage (6) zwischen der untersten ersten Harzplatte (4 c) mit Durchgangsloch (7) und der darunterliegenden zweiten Harzplatte (4 d) ohne Loch in einer Position, in der die Zentren des Durchgangsloches und der Klebstofflage ausgefluchtet sind;
- - einen in das Durchgangsloch dieser Anordnung eingesetzten und auf der Klebstofflage aufliegenden IC-Modul, wobei sämtliche Komponenten durch Erhitzen und Pressen zu einer integralen Struktur verbunden sind.
7. IC-Karte nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die außenliegende Harzplatte mit einem Oberflächenschutz
belag (3, 5) beschichtet ist.
8. IC-Karte nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die unter dem Oberflächenschutzbelag (3, 5) befindlichen
Platten mit einem aufgedruckten Muster versehen sind.
9. IC-Karte nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klebstofflage (6) zwischen dem IC-Modul (2) bzw.
der untersten ersten Harzplatte (4 c) mit Durchgangsloch
und der darunterliegenden zweiten Harzplatte (4 d) ohne Loch
aus einem wärmeempfindlichen Kunststoff oder einem wärme
härtbaren Kunststoff besteht.
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