DE69401634T2

DE69401634T2 - Verfahren zur herstellung einer karte, die mindestens einen elektronischen baustein enthält,und nach einem solchen verfahren hergestellte karte

Info

Publication number: DE69401634T2
Application number: DE69401634T
Authority: DE
Inventors: Francois Droz
Original assignee: Individual
Current assignee: Nagrald Sa La Chaux-De-Fonds Ch
Priority date: 1993-03-18
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1997-08-21
Anticipated expiration: 2014-03-15
Also published as: FI103927B1; NO943979D0; AU670497B2; JP3640960B2; FI945274L; US5585618A; EP0650620B2; KR100308801B1; ATE148570T1; TW245797B; DK0650620T3; WO1994022110A1; FI103927B; KR950701750A; ES2100701T3; EP0650620A1; NO308634B1; FI945274A0; AU6153494A; ES2100701T5

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karte, die mindestens ein elektronisches Element umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Karte.
Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Karte, die keinerlei äusseren Kontakt aufweist.
Die Karte gemäss der Erfindung kann beispielsweise als Bankkarte, als zugangsberechtigung für einen abgesperrten Bereich oder auch in Verbindung mit einem Warenverteiler benutzt werden. Eine solche Karte kann auch als Identifikations- oder Kontrollmittel verwendet werden.
Unter Karte versteht man jedes Objekt mit einer merklich ebenen Struktur, die eine Hauptebene definiert und irgendeinen Umriss in dieser Hauptebene aufweist.
Dem Fachmann ist eine Karte bekannt umfassend elektronische Elemente, gebildet aus einer Schale, in welcher Ausnehmungen vorgesehen sind, die dazu bestimmt sind, diese elektronischen Elemente aufzunehmen, und mit einer äusseren Schutzschicht, die die Ausnehmungen verschliesst.
Es ist ebenfalls eine Karte bekannt mit einer symmetrischen Struktur und gebildet von zwei merklich ähnlichen Schalen, wobei jede dieser beiden Schalen eine strukturierte Oberfläche aufweist, die zur Bildung von Ausnehmungen dient, die dazu bestimmt sind, elektronische Elemente aufzunehmen, wenn die beiden Schalen gefügt werden.
Das Verfahren zur Herstellung dieser letzteren Karte ist im allgemeinen folgendes:
- erstens wird jede Schale mit Hilfe einer Spritztechnik hergestellt, zum Beispiel auf dem Wege des Heissverformens.
- zweitens werden die elektronischen Elemente in einer der beiden Schalen plaziert, und die andere Schale wird dann auf der ersten aufgelegt, wobei das Ganze durch eine Heissfügetechnik gefügt wird.
Das Kartenherstellungsverfahren, das vorstehend erläutert wurde, weist mehrere Nachteile auf.
Insbesondere füllen nach der Fügung unter Wärmeeinwirkung der beiden Schalen die elektronischen Elemente die Ausnehmungen nur teilweise aus. Dies führt mit sich, dass die Karte an den Stellen, wo sich die Ausnehmungen befinden, schwache Zonen aufweist, insbesondere, wenn die in die Karte eingefügten elektronischen Elemente relativ grosse Abmessungen aufweisen. Somit, wenn eine Spule mit einem Durchmesser in der Grössenordnung der Karte vorgesehen ist, erzeugt ein solches Herstellungsverfahren auf den Aussenseiten der Karte deformierte Zonen (ausgebeult oder eingetieft), was sich natürlich ungünstig auf die Planheit der Karte und auf die Aufdrucke, die auf den Aussenflächen dieser Karte vorgesehen sein können, auswirkt.
Aus dem Dokument EP-0 350 179 kennt man desweitern ein Kartenherstellungsverfahren, das darin besteht, in einer Form zwei Aussenschichten und eine elektronische Baugruppe unterzubringen, und dann ein Füllmaterial in flüssiger Form in diese Form einzuspritzen. Nach dem Erhärten bildet dieses Füllmaterial eine Zwischenschicht zwischen den beiden Aussenschichten.
Um die Herstellungsgeschwindigkeit zu steigern, sind zwei Ketten vorgesehen, von denen jede mehrere Halbformen umfasst, die miteinander verbunden sind. Diese zwei Ketten können einer vertikalbewegung unterworfen werden und mit zwei entsprechenden Haibformen, die zu jeweils den beiden Ketten gehören, eine Form bilden mit einer Öffnung mindestens auf der oberen Partie der Form, um deren Füllung zu ermöglichen. Über der Stelle, wo die zwei entsprechenden Halbformen gefügt sind, um eine Form zu bilden, ist eine Düse vorgesehen, die ermöglicht, das Füllmaterial in flüssiger Form in die erneut gebildete Form einzuspritzen.
Das vorstehend beschriebene Kartenherstellungsverfahren ist kompliziert. Darüber hinaus benötigt dieses Herstellungsverf ahren für grosse Fertigungsdurchsätze ein erhebliches Material, was es kostspielig werden lässt.
Es ist desweitern festzuhalten, dass das Einbringen der elektronischen Baugruppe und ihre Positionierung beim Einspritzen im hier betrachteten Dokument überhaupt nicht beschrieben sind und nicht offensichtlich sind. Das gleiche gilt für das Anbringen der Aussenschichten in die Halbformen.
Die durch das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren erhaltene Karte ist so wie in dem Dokument EP-0 350 179 beschrieben und wird im wesentlichen von drei Schichten gebildet, nämlich von einer Zwischenschicht und von zwei Aussenschichten. Im Innern der Zwischenschicht ist eine elektronische Baugruppe vorgesehen, die von elektronischen Elementen, von einer auf ihrem eigenen Support angeordneten Spule und von einem Verbindungssupport gebildet wird, wobei dieser Verbindungssupport dazu dient, die elektronischen Elemente und die Spule elektrisch und starr miteinander zu verbinden.
Ein Nachteil dieser Karte rührt daher, dass der Verbindungssupport und die Eigenauflage der Spule die Dicke der Karte vergrössern. Somit ist es schwierig, eine dünne Karte zu erhalten, die eine Dicke von 0.76 mm aufweist, welche Dicke durch die ISO Norm vorgeschrieben wird und gegenwärtig für Bankkarten benutzt wird.
Ferner erkennt man, dass das für diese Karte vorgeschlagene Herstellungsverfahren keine Trennung zwischen dem Verbindungssupport und der benachbarten Aussenschicht durch eine Füllmaterialschicht sicherstellt, was sich ungünstig auf das gute Aufhaften dieser Aussenschicht an die Zwischenschicht auswirkt. Darüber hinaus gewährleistet dieses Herstellungsverfahren keine gute Positionierung der elektronischen Baugruppe auf Seiten der Zwischenschicht.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die zuvor beschriebenen Nachteile zu beheben, indem sie ein Herstellungsverfahren einer Karte vorschlägt, das wenig kostspielig ist und gut an eine Kartenproduktion in Grossserie angepasst ist, und indem sie eine ausgefüllte Karte vorschlägt, die mindestens ein elektronisches Element aufweist, das in diese letztere eingebaut ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Herstellen einer Karte mit einer ersten Gruppe von Schritten umfassend folgende Schritte:
B) Aufbringen mindestens eines elektronischen Elements auf eine Arbeitsoberfläche;
C) Aufbringen einer kompressiblen Positionierstruktur auf die Arbeitsoberfläche derart, dass das elektronische Element und die kompressible Positionierstruktur zueinander überlagert sind;
D) Aufbringen eines Bindemittels auf die Arbeitsoberfläche;
welcher ersten Gruppe von Schritten eine zweite Gruppe von Schritten folgt, umfassend die nachstehenden Schritte:
G) Einwirkenlassen eines Druckes auf eine Baugruppe, umfassend das elektronische Element, die kompressible Positionierstruktur und das Bindemittel, um einerseits das elektronische Element mindestens teilweise in die kompressible Positionierstruktur eindringen zu lassen und andererseits ein seitliches Fliessen des Bindemittels und eine Penetration der Positionierstruktur durch das Bindemittel zu ermöglichen, wenn dieses letztere in einem flüssig viskosen Zustand ist, um eine Masse zu bilden, in der das elektronische Element und die Positionierstruktur eingebettet sind;
H) Verfestigung der Masse derart, dass diese Masse starr das elektronische Element und die kompressible Positionierstruktur verbindet und diese letztere in der Konfiguration erstarren lässt, wie sie aus dem Schritt G herrührt.
Es resultiert aus den zuvor erwähnten Merkmalen, dass das Verfahren gemäss der Erfindung wenig kostspielig ist. Dieses Verfahren benötigt nämlich nur ein relativ einfaches und billiges Material. Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht auch, mühelos mehrere Karten gleichzeitig herzustellen. Es ist also gut an eine Kartenproduktion in Grossserie angepasst.
Danach stellt das Verfahren zum Herstellen einer Karte gemäss der zuvor beschriebenen Erfindung das Positionieren des elektronischen Elementes im Innern der Karte sicher. Dieses Positionieren des elektronischen Elementes, das durch die Penetration desselben in die kompressible Positionierstruktur erhalten wird, macht das Verfahren gemäss der Erfindung besonders zuverlässig. Dies kann darüber hinaus für mehrere mögliche Anwendungen der durch dieses Herstellungsverfahren erhaltenen Karte von Vorteil sein.
Gemäss verschiedenen, keineswegs einschränkenden Varianten des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die kompressible Positionierstruktur aus einer porösen Struktur, aus einer von gewebten oder geflochtenen Fäden gebildeten Struktur, von einer für das Bindemittel permeablen gewellten Bahn oder auch aus einem für das Bindemittel ebenfalls permeablem Wellpapier gebildet.
In einem ersten Fall wird die kompressible Positionierstruktur aus einem einzigen Stück gebildet, während in einem anderen Fall diese Positionierstruktur aus zwei Partien gebildet wird. In diesem letzten Fall ist das elektronische Element zwischen diesen zwei Partien plaziert.
Gemäss einer ersten Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung wird das Bindemittel, das in dem Schritt D aufgebracht wird, von einer Flüssigkeit gebildet. Das Bindemittel kann zum Beispiel von einem Harz gebildet sein, das in Form von einer viskosen Flüssigkeit bei Umgebungstemperatur aufgebracht wird, wobei dieses Harz die Eigenschaft aufweist, bei Luftkontakt zu erhärten.
Gemäss einer zweiten zuvor beschriebenen Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung ist das Bindemittel, das in dem Schritt D aufgebracht wird, aus einem festen aufschmelzbaren Material gebildet. In dieser zweiten Ausführungsart umfasst das Verfahren gemäss der Erfindung in der zweiten Gruppe von Schritten ebenfalls den folgenden Schritt:
F) Zufuhr von Energie, die dem mindestens teilweisen Aufschmelzen des Bindemittels dient.
In einer bevorzugten Variante der zweiten Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung umfasst der Schritt G eine erste Phase, die dem Schritt F vorangeht, in der der auf die Baugruppe ausgeübte Druck dazu dient, das elektronische Element in die kompressible Positionierstruktur eindringen zu lassen, und eine zweite Phase, die gleichzeitig oder nach dem Schritt F erfolgt, in der der auf die Baugruppe ausgeübte Druck dem Bindemittel ermöglicht, eine Masse zu bilden, in der das elektronische Element eingebettet ist.
Gemäss einem besonderen Merkmal des Verfahrens zum Herstellen einer Karte gemäss der Erfindung ist vorgesehen, mindestens eine Aussenschicht auf die Arbeitsoberfläche aufzubringen. Diese Aussenschicht ist derart plaziert, dass die besagte Baugruppe, die das elektronische Element, die kompressible Positionierstruktur und das Bindemittel umfasst, sich entweder auf dieser Aussenschicht oder unter dieser Aussenschicht befindet, und dass sich das elektronische Element zwischen dieser Aussenschicht und der kompressiblen Positionierstruktur befindet. Falls zwei Aussenschichten vorgesehen sind, sind diese beiderseits der Baugruppe angeordnet.
Es ist festzuhalten, dass, wenn keine Aussenschicht vorgesehen ist, die Arbeitsoberfläche für das Bindemittel nicht adhärent ist.
Die kompressible Positionierstruktur wird derart gewählt, dass sie ein seitliches Fliessen des Bindemittels ermöglicht, das während dem ganzen Herstellungsverfahren einer Karte gemäss der Erfindung aufgebracht wird. Aus dieser Tatsache folgt, dass sich das Bindemittel homogen auf einer Ebene, die merklich parallel zu der Ebene der Arbeitsoberfläche ist, ausbreiten kann, was die Bildung von Überdruckzonen während dem Schritt des Einwirkenlassens eines Druckes verhindert, und was das korrekte Umhüllen des elektronischen Elementes und gegebenenfalls einer Spule durch das Bindemittel ermöglicht. Darüber hinaus kann ein Bindemittelüberschuss einfach während dem Schritt G seitlich abgeführt werden.
Im Fall der zweiten Ausführungsart und wenn Aussenschichten vorgesehen sind, stellt die Positionierstruktur die Halterung dieser Aussenschichten während der Energiezufuhr sicher, die dem mindestens teilweisen Aufschmelzen des Bindemittels dient. Auf Grund von dieser Tatsache verhindert die kompressible Positionier-struktur ein Zusammenziehen oder Wellen dieser Aussenschichten als Auswirkung der Energiezufuhr.
Somit stellt die Positionierstruktur an erster Stelle das Positionieren des elektronischen Elementes und der verschiedenen anderen, in der Karte vorgesehenen Elemente während dem ganzen Verfahren gemäss der Erfindung sicher. Dann ermöglicht sie ein seitliches Fliessen des Bindemittels, wenn sich dieses in seiner flüssigen Phase befindet, und insbesondere, wenn ein Druck auf dieses letztere ausgeübt wird. Darüber hinaus stellt diese kompressible Positionierstruktur insbesondere sicher, dass die obere Aussenschicht, wenn eine solche vorgesehen ist, während dem ganzen Verfahren merklich eben bleibt.
Wenn ein Schritt zur Energiezufuhr vorgesehen ist, ist festzuhalten, dass das Bindemittel vorteilhaft eine tiefere Schmelztemperatur als die Schmelztemperatur des Materials, das gegebenenfalls die obere Aussenschicht und/oder die untere Aussenschicht bildet, aufweist.
In einer dritten Ausführungsart wird das Bindemittelmaterial, die Quantität an zugeführter Energie und der auf dieses Bindemittel ausgeübte Druck so gewählt, dass das Bindemittel die kompressible Positionierstruktur vollständig komprimiert und in sie eindringt, so dass die kompressible Positionierstruktur vollständig von einer von dem Bindemittel gebildeten Masse einverleibt ist, wobei diese Masse also eine obere oberflächliche Zone und eine untere oberflächliche Zone aufweist, die eine erste Aussenschicht bzw. eine zweite Aussenschicht definieren.
Die vorliegende Erfindung hat ebenfalls eine Karte zum Gegenstand, die mindestens ein elektronisches Element und eine Schicht aufweist, die durch ein Bindemittel gebildet ist, in dem das elektronische Element eingebettet ist, welche Karte dadurch gekennzeichnet ist, dass sie eine Positionierstruktur für das elektronische Element umfasst, die sich im Inneren der von dem Bindemittel gebildeten Schicht befindet, welche Positionierstruktur in einer inneren Zone komprimiert ist, in der teilweise das elektronische Element plaziert ist, wobei das Bindemittel in die Positionierstruktur penetriert hat, und eine kompakte Masse bildet, in der das elektronische Element und die Positionierstruktur eingebettet sind.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform umfasst die Karte desweitern eine Spule mit zwei elektrischen Kontaktenden, die direkt mit dem vorgesehenen elektronischen Element verbunden sind.
Schliesslich, gemäss einer weiteren besonderen Ausführungsform der Karte gemäss der Erfindung, umfasst diese letztere eine erste Aussenschicht und eine zweite Aussenschicht, wobei die von dem Bindemittel gebildete Schicht eine Zwischenschicht zwischen dieser ersten und dieser zweiten Aussenschicht bildet, wobei mindestens der grössere Teil der Innenoberfläche dieser ersten Aussenschicht und dieser zweiten Aussenschicht von dem Bindemittel bedeckt ist, welches letztere die Kohäsion dieser ersten und dieser zweiten Aussenschicht mit der Zwischenschicht sicherstellt.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ebenfalls mit Hilfe der nachfolgenden Beschreibung dargestellt, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, die keineswegs als Beschränkungen zu verstehen sind, und in denen:
Die Figur 1 schematisch eine erste Ausführungsart des Verfahrens zur Herstellung einer Karte gemäss der Erfindung darstellt;
Die Figur 2 schematisch eine Variante der ersten Ausführungsart der Figur 1 darstellt;
Die Figur 3 schematisch eine zweite Ausführungsart des Verfahrens zur Herstellung einer Karte gemäss der Erfindung darstellt;
Die Figuren 4 und 5 schematisch und im Schnitt der ersten und der zweiten Ausführungsform einer Karte gemäss der Erfindung darstellen;
Die Figur 6 schematisch eine dritte Ausführungsart des Verfahrens der Erfindung darstellt;
Die Figur 7 schematisch und im Schnitt eine aus der dritten Ausführungsart resultierende dritte Ausführungsform einer Karte gemäss der Erfindung darstellt;
Die Figur 8 schematisch und. im Schnitt eine Variante der zweiten Ausführungsform einer Karte gemäss der Erfindung darstellt.
Es ist festzuhalten, dass in den verschiedenen, in den Figuren 1, 2, 3 und 6 dargestellten Ausführungsarten des Herstellungsverfahrens einer Karte gemäss der Erfindung die verschiedenen mitwirkenden Elemente schematisch im Schnitt dargestellt sind. In jeder dieser Figuren entspricht die gewählte Schnittebene einer Ebene, die rechtwinklig zu der Grundebene der Karte steht, die durch das Verfahren gemäss der Erfindung erhalten wird.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2, 4, 5 und 8 wird nachstehend eine erste Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung beschrieben, sowie eine erste und eine zweite Ausführungsform einer Karte gemäss der Erfindung, die durch diese erste Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung erhalten wird.
Gemäss dieser ersten Ausführungsart ist vorgesehen, eine erste Aussenschicht 4 auf eine Arbeitsoberfläche 2 aufzubringen. Auf diese Aussenschicht 4 wird eine kompressible Positionierstruktur 6 aufgebracht. Dann werden ein elektronisches Element 8 und eine Spule 10 aufgebracht und auf der kompressiblen Positionierstruktur 6 plaziert. Ein Bindemittel 12 in Form einer festen Folie wird ebenfalls auf die Arbeitsoberfläche 2 aufgebracht und auf das elektronische Element 8 und die Spule 10 plaziert. Auf diese Bindemittelfolie 12 wird noch eine zweite Aussenschicht 14 aufgebracht.
Es ist festzuhalten, dass auf Figur 1 die kompressible Positionierstruktur 6 und die Bindemittelfolie 12 unabhängig von den Aussenschichten 4 und 14 auf die Arbeitsoberfläche 2 aufgebracht werden.
Hingegen, wie es die in Figur 2 dargestellte Variante der ersten Ausführungsart zeigt, werden die kompressible positionierstruktur 6 und die Bindemittelfolie 12 vor dem Aufbringen auf die Arbeitsoberfläche 2 jeweils vorab mit der Aussenschicht 4 bzw. 14 gefügt. Dies kann vorteilhaft sein, um das Aufbringen der verschiedenen für die Herstellung der Karte gemäss der Erfindung vorgesehenen Elemente zu erleichtern.
Wenn die verschiedenen oben erwähnten Elemente aufgebracht sind, ist vorgesehen, einen Druck mit Hilfe einer Presse (durch zwei Pfeile schematisiert) auf die Gesamtheit der aufgebrachten Elemente, und insbesondere auf das elektronische Element 8 und die Spule 10, einwirken zu lassen. Dies hat zur Folge, dass diesem elektronischen Element 8 und dieser Spule 10 ermöglicht wird, wenigstens teilweise in die kompressible Positionierstruktur 6 einzudringen. Diese Penetration wird entweder durch Zermalmen oder durch Komprimieren der kompressiblen Positionierstruktur 6 ausgeführt. Aus dieser Tatsache folgt, dass das elektronische Element 8 und die Spule 10 in Bezug auf die kompressible Positionierstruktur 6 unmittelbar positioniert werden, wobei dieses elektronische Element 8 und diese Spule 10 unter Einwirkung des ausgeübten Druckes eine innere Zone bilden, in der sie gehalten werden. Somit ist das Positionieren des elektronischen Elementes 8 und der Spule 10 sichergestellt.
Im Fall dieser ersten Ausführungsart ist eine Energiezufuhr vorgesehen, die dem mindestens teilweisen Aufschmelzen der Bindemittelfolie 12 dient. Hier ist festzuhalten, dass das Bindemittel 12 aus einem aufschmelzbaren Material besteht. Die Schmelztemperatur des aufschmelzbaren Materials ist vorzugsweise tiefer als die Schmelztemperatur des Materials, das die Aussenschichten 4 und 14 bildet.
Parallel zur Wärmezufuhr wird das Einwirkenlassen eines Druckes aufrechterhalten, um dem Bindemittel 12 zu ermöglichen, eine Masse zu bilden, in der das elektronische Element 8 und die Spule 10 eingebettet werden. In dem Fall der Variante der Figur 1 ist die kompressible Positionierstruktur 6 für das Bindemittel 12 permeabel, wenn dieses geschmolzen ist. Aus dieser Tatsache folgt, dass das Bindemittel 12 in die kompressible Positionierstruktur 6 eindringen kann, und sie derart durchsetzt, dass diese kompressible Positionierstruktur 6 vollständig in dem Bindemittel 12 eingebettet ist, welches also eine Zwischenschicht zwischen den Aussenschichten 4 und 14 bildet, wie dies auf Figur 4 dargestellt ist.
Auf dieser Figur 4 umfasst die Karte 20 in einer ersten Variante eine erste Aussenschicht 4, während in einer zweiten Variante diese Aussenschicht 4 weggelassen wird. Die Karte 20 umfasst ebenfalls eine Zwischenschicht 22, die von dem Bindemittel 12 gebildet ist, in welchem das elektronische Element 8, die Spule 10 und die komprimierte Positionierstruktur 6 eingebettet sind. Die Karte 20 umfasst noch eine Aussenschicht 14, die das elektronische Element 8, die Spule 10 und die Positionierstruktur 6 überdeckt. Das elektronische Element 8 und die Spule 10 sind in einer inneren Zone 23 der kompressiblen Positionierstruktur 6 plaziert, wobei sich diese letztere in einer komprimierten Konfiguration befindet.
Das Bindemittel 12 und das Material, das die Aussenschicht 14 und gegebenenfalls die Aussenschicht 4 bildet, werden derart gewählt, dass die Zwischenschicht 22 nach der Verfestigung des Bindemittels fest an den Aussenschichten 4 und 14 haftet. Das Bindemittel, das als ein keineswegs beschränkendes Beispiel zu verstehen ist, kann entweder aus einem Harz oder aus einem Kunststoff bestehen. Das Harz kann insbesondere ein Zweikomponentenleim sein, der bei Luftkontakt erhärtet, und der Kunststoff kann ein Polyvinylchlorid sein. Die Aussenschichten 4 und 14 bestehen zum Beispiel aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyvinylchlorid oder aus Polyurethan.
Es ist zu bemerken, dass die Schmelztemperatur der kompressiblen positionierstruktur 6 tiefer liegt als die Schmelztemperatur des Bindemittels 12.
Es ist weiter festzuhalten, dass die Reihenfolge, in der die kompressible Positionierstruktur, das elektronische Element 8, die Spule 10 und die feste Bindemittelfolie 12 aufgebracht werden, beliebig sein kann. Desweitern kann die kompressible Positionierstruktur 6 aus einem einzigen Stück oder aus zwei Partien gebildet sein. Das aufgebrachte Bindemittel kann ebenfalls aus einer einzigen Bindemittelfolie oder aus zwei Bindemittelfolien, die beiderseits der kompressiblen Positionierstruktur 6 angeordnet sind, gebildet sein. Darüber hinaus ist es möglich, keine Aussenschichten 4 und 14 vorzusehen. In diesem Fall ergibt sich aus dem Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung eine Karte, die derart ist, wie sie in Figur 8 dargestellt ist.
Auf dieser Figur 8 umfasst die Karte 26 eine einzige Schicht 28, die von dem Bindemittel 12 gebildet ist, in welchem das elektronische Element 8, die Spule 10 und die komprimierte Positionierstruktur 6 eingebettet sind. Diese letztere weist wieder eine innere Zone 23 auf, in welcher sich das elektronische Element 8 und die Spule 10 befinden.
Gemäss verschiedenen Varianten dieser ersten Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung ist die kompressible Positionierstruktur 6 entweder von einem wie eine Schaummasse aufgeblähten Material, oder von einer porösen Struktur oder von einer Gesamtheit von gewebten oder geflochtenen Fäden gebildet.
Gemäss zwei weiteren Varianten ist die kompressible Positionierstruktur 6 entweder aus einem Wellpapier gebildet, das für das Bindemittel 12 permeabel ist oder Perforationen aufweist, oder aus einer gewellten Bahn, die ebenfalls für das Bindemittel 12 permeabel ist oder Perforationen aufweist.
Die durch diese letztere Variante der ersten Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung erhaltene Karte ist schematisch in Figur 5 dargestellt.
Auf dieser Figur 5 umfasst die Karte 30 eine erste Aussenschicht 4 und eine zweite Aussenschicht 14. Die Karte 30 umfasst ebenfalls eine von dem Bindemittel 12 gebildete Zwischenschicht 32, in der das elektronische Element 8, die Spule 10 und die von einer komprimierten gewellten Bahn 34 gebildete Positionierstruktur eingebettet sind.
Alle obenerwähnten kompressiblen Positionierstrukturen sind dadurch charakterisiert, dass sie ein seitliches Fliessen des Bindemittels 12 ermöglichen. Ebenso kann das Bindemittel 12 in jede dieser kompressiblen Positionierstrukturen eindringen, wenn es in Form einer viskosen Flüssigkeit ist und wenn ein Druck auf dieses ausgeübt wird. Jede der obenerwähnten Positionierstrukturen ermöglicht also dem Bindemittel 12, eine kompakte Masse zu bilden, in der das elektronische Element 8, die Spule 10 und die kompressible Positionierstruktur eingebettet sind. Somit sind die inneren Oberflächen 36 bzw. 38 der Aussenschichten 4 bzw. 14 fast ganz vom Bindemittel 12 überdeckt. Aus dieser Tatsache folgt, dass es möglich ist, eine sehr gute Kohäsion zwischen der Zwischenschicht 22 oder 32 und den Aussenschichten 4 und 14, die beiderseits dieser Zwischenschicht 22 oder 32 angeordnet sind, sicherzustellen.
Es ist noch festzuhalten, dass die kompressible Positionierstruktur 6 nicht nur ein seitliches Fliessen des geschmolzenen Bindemittels 12 ermöglicht, sondern auch ein seitliches Ausströmen der Luft, die sich in der Zwischenzone zwischen der Aussenschicht 4 und der Aussenschicht 14 befindet. Aus dieser Tatsache folgt, dass, wenn die Bindemittelfolie 12 derart geschmolzen wird, sodass sie die Konsistenz einer viskosen Flüssigkeit aufweist, dieses Bindemittel 12 unter Einfluss des auf die Aussenschicht 14 ausgeübten Druckes progressiv diese Zwischenzone ausfüllt, sodass die daraus resultierende Karte nur sehr wenig Residualluft aufweist.
Unter nachstehender Bezugnahme auf die Figur 3 und auf die bereits beschriebenen Figuren 4, 5 und 8 wird nachstehend eine zweite Ausführungsart des Verfahrens zur Herstellung einer Karte gemäss der Erfindung beschrieben.
Diese zweite Ausführungsart unterscheidet sich im wesentlichen von der ersten Ausführungsart darin, dass das Bindemittel in flüssiger Form, und zwar insbesondere in Form einer Flüssigkeit mit hoher Viskosität, aufgebracht wird, und dass die Energiezufuhr, die in der ersten Ausführungsart dem Aufschmelzen der Bindemittelfolie dient, nicht mehr nötig ist.
Diese zweite Ausführungsart weist also den wesentlichen Vorteil auf, dass sie weder eine Energiezufuhr, noch Mittel, die zu dieser Energiezufuhr dienen, benötigt.
Was die weiteren Schritte des Verfahrens und die verschiedenen Merkmale der grundlegenden Elemente der hergestellten Karte anbelangt, so gleichen diese denjenigen der ersten, zuvor beschriebenen Ausführungsart. Aus dieser Tatsache folgt, dass die verschiedenen Schritte und Merkmale der grundlegenden Materialien hier nicht erneut beschrieben werden.
Es soll nur erwähnt werden, dass das Aufbringen des Bindemittels in zwei Phasen ausgeführt werden kann, wobei die erste Phase darin besteht, dass ein erster Teil des Bindemittels 12 direkt auf die Aussenschicht 4 aufgebracht wird, und dass der zweite Teil des Bindemittels auf die kompressible Positionierstruktur 6 aufgebracht wird. Daraus folgt, dass es möglich ist, eine korrekte Umhüllung des elektronischen Elementes 8 und der kompressiblen Positionierstruktur durch das Bindemittel 12 noch besser sicherzustellen, sodass die inneren Oberflächen 36 bzw. 38 der Aussenschichten 4 bzw. 14 fast ganz vom Bindemittel 12 überdeckt werden. Die erhaltene Karte weist also in ihrer Gesamtheit eine sehr gute Kohäsion auf.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 6 und 7 wird nachstehend eine dritte Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung beschrieben, sowie eine durch diese dritte Ausführungsart erhaltene Karte gemäss der Erfindung.
Gemäss dieser dritten Ausführungsart ist vorgesehen, auf eine Arbeitsoberfläche 2 ein Bindemittel 42 aufzubringen, das von einer ersten festen Schicht 44 und einer zweiten festen Schicht 46 gebildet wird. Es ist ebenfalls vorgesehen, eine kompressible Positionierstruktur 48 aufzubringen, die aus einer ersten Partie 50 und aus einer zweiten Partie 52 gebildet ist. Ein elektronisches Element 8 und eine Spule 10 werden ebenfalls aufgebracht. Es ist hier festzuhalten, dass die Spule 10, wie in den anderen zuvor beschriebenen Ausführungsarten, zwei elektrische Kontaktenden aufweist, die vorteilhaft direkt mit dem elektronischen Element 8 verbunden sind. Daraus folgt, dass das elektronische Element 8 und die Spule 10 eine Baugruppe ohne feste, eine starre mechanische Verbindung zwischen diesem elektronischen Element 8 und dieser Spule 10 sicherstellende Halterung bilden. Somit ist es möglich, dünne Karten zu erhalten.
Die Positionierstruktur 48, das elektronische Element 8 und die Spule 10 sind derart aufgebracht, dass sich das elektronische Element 8 und die Spule 10 zwischen der ersten Partie 50 und der zweiten Partie 52 der kompressiblen Positionierstruktur 48 befinden. Die zwei Partien 44 und 46 des Bindemittels 42 sind beiderseits der kompressiblen Positionierstruktur 48 plaziert.
Mit Hilfe einer Presse (durch zwei Pfeile schematisiert) lässt man einen Druck auf die Gesamtheit der aufgebrachten Elemente einwirken, und es ist eine Energiezufuhr vorgesehen, die dem mindestens teilweisen Aufschmelzen des Bindemittels 42 dient. Unter Einwirkung des ausgeübten Druckes dringen das elektronische Element 8 und die Spule 10 in die kompressible Positionierstruktur 48 ein, deren zwei Partien 50 und 52 zusammentreffen, wobei sie so im Innern dieser Struktur 48 das elektronische Element 8 und die Spule 10 einschliessen.
Das Material für das Bindemittel 42, -insbesondere ein Kunststoff wie Polyvinylchlorid-, die Dicke jeder dieser beiden Partien 50 und 52 der kompressiblen Positionierstruktur 48 und die Quantität an zugeführter Energie werden so gewählt, dass das aufschmelzende Bindemittel 42 derart in die kompressible Positionierstruktur 48 eindringt, dass es diese Positionierstruktur 48 mit dem elektronischen Element 8 und der Spule 10 einbettet, wobei es allerdings eine Bindemittelschicht beiderseits der Positionierstruktur 48 beibehält
Aus dieser Tatsache folgt, dass diese dritte Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung ermöglicht, eine Karte zu erhalten, die aus einem einzigen Material gebildet ist, wie dies auf Figur 7 dargestellt wird.
Auf dieser Figur 7 ist die Karte 56 aus einem einzigen Block gebildet, im Innern dessen das elektronische Element 8, die Spule 10 und die komprimierte Positionierstruktur 48 enthalten sind. Somit erkennt man in dieser Karte 56 eine Zwischenzone 58, in der sich die komprimierte Positionierstruktur 48, das elektronische Element 8 und die Spule 10 und eine erste und zweite oberflächliche Zone 60 bzw. 62 befinden, die beide eine Aussenschicht mit einer ebenen und glatten Oberfläche definieren.
Diese dritte Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung unterscheidet sich also im wesentlichen von den zwei anderen Ausführungsarten dadurch, dass das Material, das das Bindemittel der verschiedenen aufgebrachten Elemente bildet, dazu dient, ebenfalls zwei oberflächliche Zonen 60 und 62 zu bilden, die beide eine Aussenschicht definieren.
Es ist zu bemerken, dass das Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung in jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsarten ermöglicht, mehrere Karten gleichzeitig auf derselben Arbeitsoberfläche herzustellen. Um dies auszuführen, stellt man gemäss dem Verfahren der Erfindung eine Platte her, deren Abmessungen, wenn sie auf die Arbeitsoberfläche projiziert werden, denjenigen von mehreren Karten entsprechen. Dies stellt im Vergleich zur Herstellung einer einzigen Karte keine zusätzliche Verarbeitungsschwierigkeit dar.
Mit Hilfe der ersten in Figur 1 dargestellten Ausführungsart des Verfahrens gemäss der Erfindung soll kurz das Verfahren zur Herstellung von mehreren Karten gleichzeitig gemäss dieser ersten Ausführungsart beschrieben werden.
In ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsart ist vorgesehen, auf einer Arbeitsoberfläche eine erste Aussenschicht aufzubringen, deren Abmessungen, wenn sie auf diese Arbeitsoberfläche projiziert werden, wenigstens denjenigen der mehreren hergestellten Karten entsprechen. Dann wird eine kompressible Positionierstruktur mit gleichen Abmessungen aufgebracht und auf die erste Aussenschicht plaziert.
Falls es sich um die Herstellung mehrerer identischer Karten handelt, ist vorgesehen, mehrere elektronische Baugruppen, mit beispielsweise je einem elektronischen Element 8 und einer Spule 10, auf die kompressible Positionierstruktur aufzubringen. Jede dieser elektronischen Baugruppen ist an einer definierten Stelle auf der kompressiblen Positionierstruktur plaziert. Insbesondere sind diese verschiedenen Baugruppen derart plaziert, dass sie eine gewisse räumliche Gleichmässigkeit des Positionierens auf der kompressiblen Positionierstruktur aufweisen.
Dann wird eine Bindemittelfolie, die die Abmessungen der ersten Aussenschicht und der kompressiblen Positionierstruktur aufweist, gegenüberliegend von diesen beiden letzteren aufgebracht. Es wird noch eine zweite Aussenschicht auf die Bindemittelfolie aufgebracht, und ein Druck wird derart auf diese letztere ausgeübt, dass die elektronischen Baugruppen wenigstens teilweise in die kompressible Positionierstruktur eindringen.
Daraus folgt, dass jede elektronische Baugruppe von der kompressiblen Positionierstruktur an der Stelle gehalten wird, wo sie ursprünglich bezüglich einer Projektion auf die Arbeitsoberfläche plaziert worden ist.
Ebenso wie in der ersten Ausführungsart ist eine Energiezufuhr zum mindestens teilweisen Aufschmelzen der Bindemittelfolie vorgesehen, und ein Druck wird derart auf dieses Bindemittel ausgeübt, dass es in die Positionierstruktur eindringt, indem es die verschiedenen elektronischen Baugruppen umhüllt, um schliesslich eine Masse zu bilden, die eine Zwischenschicht zwischen der ersten und der zweiten Aussenschicht definiert, wobei die elektronischen Einheiten und die komprimierte Positionierstruktur in dieser Masse eingebettet sind.
Es ist hier festzuhalten, dass der Schritt der Energiezufuhr und der Schritt des Einwirkenlassens eines Druckes auf die verschiedenen aufgebrachten Elemente gleichzeitig stattfinden können. Der Fachmann kann leicht die für diese zwei Schritte vorteilhaften zeitlichen Parameter bestimmen.
Nach einem Verfestigungsschritt ist ein abschliessender Schritt des Austrennens jeder Karte vorgesehen. Dieser Schritt des Austrennens wird derart ausgeführt, dass der für jede der hergestellten Karten vorgesehene Umriss keine der inneren Zonen, in welchen die elektronischen Baugruppen positioniert sind, durchquert.
Da die Positionierstruktur das Positionieren der verschiedenen elektronischen Baugruppen während dem ganzen Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung gewährleistet, besteht keine Gefahr, dass dieser Schritt des Austrennens die elektronischen Baugruppen beschädigt.
Es ist also festzuhalten, dass das Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung besonders gut geeignet ist, mehrere Karten gleichzeitig und auf derselben Arbeitsoberfläche herzustellen. Alle aufgebrachten Elemente sind von einfacher Bauart und weisen keinerlei Herstellungsschwierigkeit auf. Darüber hinaus ist das Verfahren zuverlässig und stellt eine gute Qualität der hergestellten Karten sicher.
Insbesondere ermöglicht die kompressible Positionierstruktur ein seitliches Abführen eines Bindemittelüberschusses und verhindert somit die Bildung von Zonen mit einem Überdruck, was sich ungünstig auf die elektronischen Baugruppen und auf die Planheit der erhaltenen Karte auswirken würde.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Karte, umfassend eine erste Gruppe von Schritten mit den folgenden Schritten:

B) Aufbringen mindestens eines elektronischen Elements (8) auf eine Arbeitsoberfläche (2);

C) Aufbringen einer kompressiblen Positionierstruktur (6;34;48) auf die Arbeitsoberfläche derart, daß das elektronische Element und die kompressible Positionierstruktur zueinander überlagert sind;

D) Aufbringen eines Bindemittels (12;42) auf die Arbeitsoberfläche, welcher ersten Gruppe von Schritten eine zweite Gruppe von Schritten folgt, umfassend die nachstehenden Schritte:

G) Einwirkenlassen eines Druckes auf eine Baugruppe, umfassend das elektronische Element (8), die kompressible Positionierstruktur (6;34;48) und das Bindemittel (12;42), um einerseits das elektronische Element mindestens teilweise in die kompressible Positionierstruktur eindringen zu lassen und andererseits ein seitliches Fließen des Bindemittels und eine Penetration der Positionierstruktur durch das Bindemittel zu ermöglichen, wenn dieses letztere in einem flüssig viskosen Zustand ist, um eine Masse zu bilden, in der das elektronische Element und die Positionierstruktur eingebettet sind;

H) Verfestigung der Masse derart, daß diese Masse starr das elektronische Element (8) und die kompressible Positionierstruktur (6;34;48) verbindet und diese letztere in einer Konfiguration erstarren läßt, wie sie aus dem Schritt G herrührt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bindemittel (12;42), das in dem Schritt D) aufgebracht wird, von einer viskosen Flüssigkeit gebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bindemittel (12;42), das in dem Schritt D aufgebracht wird, von einem festen aufschmelzbaren Material gebildet ist und die zweite Gruppe von Schritten gleichermaßen den folgenden Schritt umfaßt:

F) Zufuhr von Energie, die dem mindestens teilweisen Aufschmelzen des Bindemittels dient, wobei der Schritt H dem Schritt F folgt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schritt G eine erste Phase umfaßt, die dem Schritt F vorangeht, in der der auf die Baugruppe ausgeübte Druck dazu dient, das elektronische Element (8) mindestens teilweise in die kompressible Positionierstruktur (6;34;48) eindringen zu lassen, und eine zweite Phase, die gleichzeitig oder nach dem Schritt F erfolgt, in der der auf die Baugruppe ausgeübte Druck dem Bindemittel ermöglicht, eine Masse zu bilden, in der das elektronische Element eingebettet ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6;34;48) vollständig in dem Bindemittel (12;42) nach dem Schritt G eingebettet ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die erste Gruppe von Schritten ferner den folgenden Schritt umfaßt:

A) Aufbringen einer Außenschicht (4) auf die Arbeitsoberfläche (2) und Plazieren dieser Außenschicht derart, daß die Baugruppe sich auf dieser Außenschicht befindet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die erste Gruppe von Schritten ferner den folgenden Schritt umfaßt:

E) Aufbringen auf die Baugruppe einer Außenschicht (14).

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die Schritte G und H gleichermaßen dazu dienen, die Außenschicht (4;14) fest mit der von dem Bindemittel (12) gebildeten Masse zu verbinden.

9 Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6;48) von einem aufgeblähten Material gebildet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6;48) von einer Schaummasse gebildet ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die kornpressible Positionierstruktur (6;48) von einer porösen Struktur gebildet ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6;48) von einer Gesamtheit von gewebten oder geflochtenen Fäden gebildet ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Positionierstruktur (34) von einer gewellten, für das Bindemittel permeablen Bahn gebildet ist oder Perforationen aufweist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6;48) von einem Wellpapier, das für das Bindemittel permeabel ist oder Perforationen aufweist, gebildet ist.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die kompressible Positionierstruktur (48) eine erste Partie (50) und eine zweite Partie (52) umfaßt, welche ersten und zweiten Partien sich beiderseits des elektronischen Elements (8) befinden.

16. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das aufgebrachte Bindemittel (12;42) von einem Harz gebildet ist, welches Harz während des Schrittes H bei Umgebungstemperatur aushärtet

17. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Bindemittel (12;42) von einem Kunststoffmaterial gebildet ist.

18. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem das Bindemittel (12) in zwei Phasen aufgebracht wird, wobei die erste Phase aus dem Aufbringen einer ersten Partie des Bindemittels mit den Schritten B und C besteht und die zweite Phase aus dem Aufbringen einer zweiten Partie des Bindemittels nach den Schritten B und C besteht.

19. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das aufgebrachte Bindemittel (42) von zwei Folien (44, 46) gebildet wird, die beiderseits der kompressiblen Positionierstruktur (48) und des elektronischen Elementes (8) angeordnet werden.

20. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem mindestens eine Partie des Bindemittels (12) vor seinem Aufbringen vorab mit der Außenschicht (14) gefügt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die kompressible Positionierstruktur (6) vor ihrem Aufbringen vorab mit der Außenschicht (4) gefügt wird.

22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Aufbringen während des Schrittes B einer Spule (10) mit zwei elektrischen Verbindungsenden vorgesehen ist, die direkt mit dem elektronischen Element (8) elektrisch verbunden ist.

23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem mehrere Karten gleichzeitig auf der Arbeitsoberfläche (2) gefertigt werden, wobei ein abschließender Schritt des Austrennens jeder der mehreren hergestellten Karten vorgesehen ist.

24. Karte (20;26;30;56) mit mindestens einem elektronischen Element (8) und einer Schicht (22;28;32;58), gebildet durch ein Bindemittel (12;42), in dem das elektronische Element eingebettet ist, welche Karte dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine Positionierstruktur (6;34;48) für das elektronische Element umfaßt, die sich im Inneren der von dem Bindemittel gebildeten Schicht befindet, welche Positionierstruktur in einer inneren Zone (23) komprimiert ist, in der teilweise das elektronische Element plaziert ist, wobei das Bindemittel die Positionierstruktur penetriert hat, und eine kompakte Masse bildet, in der das elektronische Element und die Positionierstruktur eingebettet sind.

25. Karte (20;26;30;56) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Spule (10) mit zwei elektrischen Kontaktenden umfaßt, die direkt mit dem elektronischen Element (8) verbunden sind, welches letztere mit der Spule eine von dem Bindemittel (12;42) umhüllte Gesamtheit bildet.

26. Karte (20;30) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine erste Außenschicht (4) und eine zweite Außenschicht (14) umfaßt, wobei die von dem Bindemittel (12) gebildete Schicht (22;32) eine Zwischenschicht zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht bildet, wobei mindestens der größere Teil der Innenoberfläche (36;38) jeder der ersten und zweiten Außenschichten von dem Bindemittel bedeckt ist, welches letztere die Kohäsion dieser ersten und zweiten Außenschichten mit der Zwischenschicht sicherstellt.