用於製造可攜式數據載體的方法
2023-05-17 00:49:51 3
專利名稱：用於製造可攜式數據載體的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於製造可攜式數據載體的方法以及相應的數據載體。本發明尤其涉及製造具有還處於通常SIM卡的規格統一的標準尺寸下的外形尺寸的晶片卡。
背景技術：
從德國專利申請文件DE3029667A1中得知一種權利要求1所述類型的方法。其中記載了利用壓鑄技術製造用於晶片卡的IC模塊。按照該方法，在在其上側面上設置接觸布局以及在其下側面上設置與該接觸布局相對應的接觸面的載體膜上設置半導體電路並與觸點接觸面連接。之後，將半導體電路轉鑄到帶有鑄體的壓鑄模中。隨後將鑄體從載體膜中衝壓出來並構成IC模塊，接下來可以將該IC模塊嵌入到晶片卡中。該已知的方法基於的概念是，為了製造晶片卡，首先製造晶片模塊以及接下來將該晶片模塊嵌入到事先製備的卡體中。
這種方案構成了通常的用於製造晶片卡的方法並得到了很好的記載，如在由慕尼黑Hanser出版社於1999年出版的由Y.Haghiri和T.Tarantino編寫的「從塑料到晶片卡」一書(Buch「Vom Plastik zur Chipkarte」von Y.Haghiriund T.Tarantino，Hanser-Verlag München，1999.)中。為了製造用於晶片卡的卡體，在該書中還詳細地闡述了壓鑄技術。其中，在「型內技術(In-mold-Technik)」的標題下記載了一種壓鑄方法，在該方法中，在將一個可運動的在其頂側固定有一個事先制好的晶片模件的衝頭安置在鑄模中，使晶片模件伸入到由兩個鑄模半部圍成的空心模中。接下來，將帶有晶片模件的空心模通過沿側向設置的澆注通道澆注鑄料來填滿。這樣就形成了帶有嵌入的晶片模塊的壓鑄卡體。
此外，從US 6575375 B1中已知一種通過採用壓鑄技術製造特別小的SIM模塊的方法。此後，將多個以矩陣形式安置在載體膜上的晶片模塊置入壓鑄模中並澆鑄成帶有多個晶片模塊的條。接下來，將在該條中包含的晶片模塊這樣分割，使得產生具有期望形狀的數據載體。該方法將有利的壓鑄製造技術與製造數據載體的造型中的大自由度相組合。但是這需要涉及在製造可比較的數據載體時形成的不常見的中間產品並需要相應地匹配所採用的機器及模具。
考慮到電子終端設備的日益小型化，歐洲電信標準化協會ETSI(European Telecom Communications Standards Institute)目前討論引入新的用於晶片卡的以下稱為「Mini-Plug-In(微型插入)」的標準，該標準與用於SIM卡的標準相比具有進一步減小的尺寸規格。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種用於製造可攜式數據載體的方法，該方法尤其允許製造具有極小尺寸的晶片卡。
上述技術問題通過一種具有獨立權利要求的特徵部分特徵的方法得以解決，按照本發明的方法的優點是，無需單獨的製造模件的中間步驟就可以獲得極小的可攜式數據載體。這種製造方法不需要銑削模件容腔，也不需要用於將模件與卡體連接的層合過程，更不需要在植入設備中實施嵌入工序。取消了這些相應的機器設備以及達到成本低廉地製造。按照本發明的方法有利地在已知的「型內(Inmold)」技術的基礎上實現。最終的數據載體直接在薄膜載體上製成，這使其後續的處理更簡便。尤其還可以將數據載體在薄膜載體上編碼並加以標籤。編碼可利用通常的晶片功能測試儀實現。也可以將最終的數據載體傳遞到滾筒中的接收器(Abnehmer)中，該接收器再實施分割步驟。按照本發明的方法尤其適用於製造具有按照為可攜式數據載體制定的標準規格的外輪廓的可攜式數據載體。尤其適用於製造按照目前討論的用於晶片卡的微插入標準的數據載體。
按照本發明製造的可攜式數據載體的優點在於極高的結構強度，因為半導體電路直接嵌入到可攜式數據載體的體內。因此排除了兩個獨立構件之間連接強度的問題以及排除了相應出現這種連接斷裂的可能性。
下面藉助附圖詳細闡述本發明方法的具體實施方式
。附圖中圖1表示具有在其上側面上設有的接觸布局的薄膜載體的俯視圖；
圖2表示圖1所示的薄膜載體的縱剖視圖；圖3以縱剖視圖示出具有接觸布局和半導體組件的薄膜載體的裝入到壓鑄模中的一段；圖4表示構造在薄膜載體上的鑄體；以及圖5以接觸布局側的俯視圖示出可攜式數據載體。
具體實施例方式
用於本發明製造方法的原始材料製成以塑料為基的可滾動的載體材料製成的薄膜載體10，該薄膜載體在其兩側具有用於在加工時支持傳輸的穿孔12。該薄膜載體10具有厚度d，這樣選擇薄膜載體10的材料，即其一方面與可噴射的鑄料形成良好的連接，另一方面具有成品可攜式數據載體的外罩層質量。如圖1所示，在薄膜載體10的上側面上形成具有多個單獨的接觸面26的接觸布局28。該接觸布局28相當於按照ISO 7816的晶片卡的標準布局。在薄膜載體10的下側面16上設有與接觸布局28的接觸面26對應的觸點接觸面24，以用於連接半導體電路20，觸點接觸面24通過恰當的通孔敷鍍與所述接觸面26連接。在滾筒加工時在薄膜載體10上存在多個以間距p布設的接觸布局28。但是該方法也同樣可以對其上分別僅具有一個接觸布局28的薄膜載體10實施。
在薄膜載體10的下側面上分別設置了半導體電路20，並且這些半導體電路20與觸點接觸面24電連接。半導體電路20是對於晶片卡典型的「晶片」，也就是說，是通過處理晶片產生的集成電路，它們通常具有計算機的所有特徵。製造晶片和通過敷設接觸布局、觸點接觸面及晶片製備薄膜載體10一樣，在技術領域內是公知的，尤其是在上文所提到的書籍「VomPlastik zur Chipkarte」或者W.Rankl，W. Effing的「Handbuch der Chipkarten」，Hanser Verlag，4.Auflage中已有詳盡的說明。因此，對於實施實現集成電路結構和功能的處理步驟的具體細節可以參見有關的文獻、尤其是上述書籍。
設有半導體電路20的薄膜載體10，如在圖2中所示的那樣，接下來在壓鑄工序中被繼續加工處理。為此，如在圖3中所示出的那樣，將帶有半導體電路20的薄膜載體10置入壓鑄模30的空腔36中。為了使壓鑄工序可以在滾筒內進行，在薄膜載體10上的兩個前後相繼的半導體電路20之間的間距p至少要大於壓鑄模30的密封邊(Dichtkante)在薄膜載體10上的縱向延伸長度。
壓鑄模30由兩個鑄模半部32、34組成，其中，下方鑄模半部34設置在帶有接觸布局28的薄膜載體10的上側面14上並作為底座。上方鑄模半部32密封地設置在薄膜載體10的下側面12上，並在保持空腔36的情況下包圍帶有觸點接觸面24以及必要時存在的其他約為壓焊絲(Bonddraht)形式的接觸結構。另外，在上方鑄模半部32中以公知的方式在適當的位置具有噴入通道42，通過該噴入通道可以將鑄料44噴入到空腔36內。
被上方鑄模半部32包圍的空腔36具有成品可攜式數據載體所要達到的外在成品形狀，必要時通過減去薄膜載體10的厚度d來校正高度。所述成品形狀尤其可以是具有還要規定的標準尺寸的幾何形狀，正如該標準尺寸目前由ETSI討論作為新的Mini-Plug-In規格那樣。圖5以俯視圖示出這樣一種的可攜式數據載體100的可能的外部形狀。這樣相對於接觸布局28來設置鑄模半部32、34，即，使得在成品可攜式數據載體100中的接觸布局28精確地位於基於所採用的標準而規定的位置上。空腔36的內部高度等於成品數據載體100所力求達到的最終高度h減去薄膜載體10的厚度d。
在鑄造工序本身通過噴入通道42將鑄料導入空腔36並將空腔36完全充滿。接下來，將鑄模半部32、34去掉。之後，在薄膜載體10上形成了具有成品數據載體100的外輪廓的鑄體40。
接下來，將如此已經基本上製成的可攜式數據載體100個性化。為此，將其中嵌有半導體電路20的鑄體40送到測試及個性化處理設備50上。該設備尤其具有帶有觸針的讀/寫裝置52，這些觸針觸及到接觸面26，以便建立與在薄膜載體10的相對側16上設置的半導體電路20之間的數據連接。然後通過該數據連接以通常的方式對半導體電路20進行測試並隨後規定個性化的數據，在此例如寫入系列號。
之後，將已檢測及個性化的可攜式數據載體100送往標籤站，在那裡例如藉助於雷射器或者通過利用噴墨印表機列印標籤或者設置圖形元件。
數據個性化的步驟以及隨後的列印標籤的步驟相宜地在滾筒內進行，也就是說，在鑄體40仍與薄膜載體10連接期間進行。在此，穿孔12使得薄膜載體10可以方便地移動。
此後再將已個性化的數據載體100分割成單獨的單體。在此，藉助於適當的工具60、例如衝模將薄膜載體10的處於鑄體40之外的部分去除。薄膜載體10的與鑄體40相連的部分保留在該鑄體40上並成為成品可攜式數據載體100的外罩層。代之以衝壓，去除薄膜載體10還可以通過剪切、通過採用雷射器或者通過化學分割來實現。
分割步驟也可以在較早的時刻進行，也就是說，在列印標籤或者在個性化設備內進行個性化之前進行。其他加工步驟的實施例如可以在「託盤」、亦即在帶有凹槽的檯面上進行，各數據載體100位於這些凹槽內。
在所述分割步驟之後直接獲得成品可攜式數據載體100，如它們在圖5中以俯視圖所示出的那樣。外輪廓102典型地具有通過採用的各已知標準規定的幾何特徵，例如切割後形成的角部104。帶有接觸布局28的可攜式數據載體100的外罩層由薄膜載體10的材料構成。
接下來，需要的話，可以對切割成單個的可攜式數據載體100進行其他的加工步驟。例如可以規定，在將可攜式數據載體100分割成單個的之後，進行最終的個性化處理並為此將該可攜式數據載體100首次或重新送往個性化處理設備50。
本發明所建議的方法尤其適用於當要製造的可攜式數據載體100的接觸布局28具有與該可攜式數據載體100本身的底面積類似的尺寸的情況，使得在採用通常的用於製造數據載體的模件插裝技術時在接觸布局28與外輪廓102之間只存在一個具有機械穩固性小的剩餘壁厚的壁。但是此外該方法還適合作為在基本上可應用公知的模件插裝技術時的替代方案。
上面所描述的實施方式在保持本發明基本思想的前提下也允許其他的實施方案。那麼鑄模30可以具有兩個以上的部分或者可以在一個薄膜載體10上採用多個壓鑄模30。另外，在滾筒中還可以對要製造的數據載體執行其他附加的處理步驟。例如對鑄體40進行機械後處理或者進行機械負荷檢驗。為了支持在接收器中對數據載體的分割，在滾筒中將數據載體傳送到給接收器，所以可以採取準備分割的措施，例如通過沿數據載體的外輪廓設置額定斷裂線。
權利要求
1.一種用於製造可攜式數據載體的方法，其具有以下方法步驟-製備薄膜載體(10)，在其上側面(14)上敷設接觸布局(28)以及在其下側面(16)上敷設觸點接觸面(24)，-在所述下側面(16)上設置半導體電路(20)並將該半導體電路(20)的觸點與所述觸點接觸面(24)連接，其特徵在於，採取以下方法步驟進行壓鑄工序，在該工序中在所述下側面(16)上圍繞所述半導體電路(20)構造鑄體(40)，該鑄體(40)的外輪廓(102)符合可攜式數據載體外形尺寸的標準規格。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於對於所述壓鑄工序採用具有安置在所述薄膜載體(10)上的上鑄模半部(32)的壓鑄模(30)，該上鑄模半部(32)圍成空腔(36)，該空腔(36)的形狀與為可攜式數據載體外部尺寸制定的標準規格指標相符。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於將薄膜載體(10)和位於其上的半導體電路(20)在製造所述鑄體(40)後送往個性化處理設備(50)，在那裡對所述半導體電路作個性化處理。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於將薄膜載體(10)與設置於其上的半導體電路(20)在製造所述鑄體(40)後送往標籤站，在那裡對所述鑄體(40)和/或所述薄膜載體(10)的與該鑄體(40)相連的部分列印圖形標誌和/或字母數字標誌。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的方法，其特徵在於對所述可攜式數據載體(100)進行分割，為此將所述薄膜載體(10)的與所述鑄體(40)相連的部分與該薄膜載體(10)的剩餘部分相分離。
6.一種可攜式數據載體，其具有帶有接觸布局(28)的外罩層，在所述外罩層的下側面上設有與所述接觸布局(28)連接的半導體電路(20)，其特徵在於將所述半導體電路(20)嵌入到構造在所述外罩層(10)的下側面(16)上的鑄體(40)中，該鑄體(40)的外輪廓(102)與為可攜式數據載體的外輪廓制定的標準規格指標相符。
7.按照權利要求6所述的可攜式數據載體，其特徵在於所述鑄體(40)的高度(g)相當於可攜式數據載體的高度的標準規格減去所述外罩層(10)的厚度(d)。
8.按照權利要求6所述的可攜式數據載體，其特徵在於所述外罩層(10)是為製造所述接觸布局(28)而提供的薄膜載體(10)的一段，它可以滾動並具有傳輸穿孔(12)。
全文摘要
本發明涉及一種基於薄膜載體(10)製造可攜式數據載體(100)的方法，在薄膜載體(10)的上側面(14)上設置了接觸布局(28)以及在其下側面(16)上設置了與所述接觸布局(28)連接的半導體電路(20)。將如此製備的薄膜載體(10)輸送到壓鑄模(30)中，在那裡實施壓鑄工序，在該工序中在所述下側面(16)上圍繞所述半導體電路(20)構造鑄體(40)，該鑄體(40)的外輪廓(102)符合可攜式數據載體外形尺寸的標準規格。
文檔編號B29C45/14GK1989511SQ200580024170
公開日2007年6月27日 申請日期2005年6月7日 優先權日2004年6月9日
發明者沃爾克·瓦斯克 申請人:德國捷德有限公司