WO1996031841A1 - Verfahren und vorrichtung zum verfüllen von hohlräumen - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for filling cavities according to the preamble of claim 1 and an apparatus for performing the method.
- the cavities to be filled are now very small.
- the mass to be filled must therefore be "placed” very precisely.
- the amount of potting is extremely difficult due to the complicated shapes of the cavities and the built-in parts to calculate; it is generally measured. Overall, the dosage of the potting compound is extremely difficult. It should also be noted here that the clock rates when producing such cards must be extremely high in order to be able to offer marketable prices.
- the invention is based on the object of demonstrating a method of the type mentioned at the beginning by means of which the problems mentioned at the outset are solved. In particular, it revolves around filling cavities in flat structures quickly and correctly.
- An essential point of the invention is that a kind of "screen printing" method is used.
- the use of a sieve with open meshes in the area of the access openings to the cavities and the streaking of the filler by means of a squeegee makes it possible to place the filler mass very precisely, ie to uncontaminate the card area outside the chip-receiving cavity leave so that you can laminate a top layer in the subsequent operation.
- the cover layer can be laminated on (or also glued on) without one , the surface smoothing or leveling intermediate processing step.
- the method according to the invention is therefore very simple and can also be carried out automatically at very high clock rates.
- the cavities can also be filled in several successive work steps if the filling material or further intermediate processing steps require this. This is particularly easy because no actual dosing is necessary and high spatial precision can be achieved without special measures.
- Such a further step can also be covering the entire arrangement with an adhesive, for example, in order to glue on an uppermost layer.
- Figure 1 is a plan view of a contactless chip card in the half-open state
- Figure 2 shows a section along the line II-II of Figure 1;
- FIG. 3 shows a schematic block diagram of a production device for producing chip cards according to FIGS. 1 and 2 using the method according to the invention.
- the card shown in FIGS. 1 and 2 is a contactless chip card.
- the overall structure of an anti-theft card would look similar.
- a mask layer 11 is laminated onto a base layer 10, in which there is a recess 12 which forms a cavity for receiving electronic components.
- An overlay layer 13 covering the surface is laminated onto the mask layer 11.
- a coil 15 and a chip 14 connected to it are arranged in the recess 12, the function of which is sufficiently known from the literature and therefore no longer need to be discussed further.
- the recess 12 forming the cavity for receiving the electronic components is now filled with a plastic, so that the overlay layer 13 is laminated on the one hand on the mask layer 11 and on the other hand on the filler material in the recess 12 or glued to it.
- the filling compound in the recess 12 is filled into the cavity by means of a sieve and a doctor blade. This can ensure that it is filled completely and without air pockets, without projecting beyond the surface of the mask layer 11. This ensures that the overlay layer 13 can be applied exactly.
- a device which is shown schematically in FIG. 3, is used to produce a chip card shown in FIGS. 1 and 2.
- the mask film 11 is punched in a punch 20 to form the recesses 12, which is then stapled onto the base layer 10 in a first stapling machine 21.
- the assembly takes place in an assembly device 22 with the electronic components, in the present part with the chip 14 and the coil 15. Now a filling device 23 is used
- a sieve (not shown) is placed and filling material is filled into the recess 12 flush with the surface by means of a doctor blade.
- the overlay layer 13 is then placed (and possibly after interim curing or interim polymerisation) and tacked in a second stapling machine 21 '.
- this three-layer body thus formed is placed in a laminator 24 in which the three layers are firmly connected to one another.
- chip cards are punched out of the continuous band in a punch 25.
- personalization measures, printing and the like are carried out in further intermediate steps, not shown here and known per se, or finally.
- laying on a sieve also means continuous processes, such as unrolling a sieve.
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Abstract
Es sind kontaktlose Chipkarten bekannt, bei welchen die Bauteile in Hohlräumen innerhalb der Karten eingesetzt sind. Das Verfüllen der Hohlräume mit Füllmaterial ist äußerst umständlich und auch fehlerbehaftet. Es wird vorgeschlagen, ein Sieb aufzulegen, das im Öffnungsbereich der Chipkarte offene Maschen hat, um Füllmaterial mittels einer Rakel in die Hohlräume zu füllen.
Description
Verfahren und Vorrichtung zum Verfüllen von Hohlräumen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfüllen von Hohräumen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches l sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei ID-Karten, in denen Chips montiert sind, oder auch in kartenförmigen Diebstahlsicherungen oder dergleichen flächi¬ gen Gebilden mit eingebauten aktiven oder passiven elektroni¬ schen Schaltungen müssen diese vollständig und sicher einge¬ bettet werden. Insbesondere kommt es darauf an, daß die ein- gebauten Chips oder dergleichen Bauteile mit einer Masse
"vergossen" werden, welche den Hohraum in der Karte vollstän¬ dig ausfüllt. Im allgemeinen wird dann eine weitere Schicht auf die Karte aufgesiegelt oder geklebt, so daß es der Karte später nicht mehr anzusehen ist, daß sich in ihr Bauteile be- finden. Insbesondere bei kontaktlosen Chipkarten ist es wich¬ tig, daß die eingebauten Teile von außen nicht mehr sichtbar und zugänglich sind. Dadurch werden die besonderen Vorteile derartiger Karten erreicht, die u.a. darin liegen, daß sie feuchtigkeitsdicht sind und keinerlei Verschleiß unterliegen.
Die auszufüllenden Hohlräume sind nun sehr klein. Die einzu¬ füllende Masse muß also sehr genau "plaziert" werden. Darüber hinaus ist die Vergußmenge aufgrund der komplizierten Formen der Hohlräume und der eingebauten Teile nur äußerst schwer zu
berechnen; sie wird im allgemeinen ausgemessen. Insgesamt ist die Dosierung der Vergußmasse äußerst schwierig. Zu beachten ist hierbei noch die Tatsache, daß die Taktraten bei Herstel¬ lung derartiger Karten außerordentlich hoch sein müssen, um marktfähige Preise bieten zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art aufzuzeigen, mittels dessen die ein¬ gangs genannten Probleme gelöst werden. Insbesondere dreht es sich darum, Hohlräume in flächigen Gebilden schnell und kor¬ rekt aufzufüllen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 4 gelöst.
Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, daß eine Art "Siebdruck"-Verfahren angewendet wird. Durch die Anwen¬ dung eines Siebes mit offenen Maschen im Bereich der Zugangs¬ öffnungen zu den Hohlräumen und das Durchstreichen der Füll- asse mittels einer Rakel ist es möglich, die Füllmasse sehr exakt zu plazieren, also die Kartenfläche außerhalb des Chip- Aufnahmehohlraums unkontaminiert zu lassen, so daß man im nachfolgenden Arbeitsgang eine Deckschicht auflaminieren kann. Dadurch wiederum, daß man keine Dosierung im eigentli- chen Sinne vornehmen muß und mit dem Abnehmen des Siebes nach Auffüllen des Hohlraumes dieser bündig zur ansonsten nicht beschmutzten Oberfläche der Karte gefüllt ist, kann das Auf¬ laminieren (oder auch Aufkleben) der Deckschicht ohne einen, die Oberfläche glättenden oder einebnenden Zwischenbearbei- tungsschritt erfolgen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist also sehr einfach und kann auch gleichzeitig mit sehr hohen Taktraten automatisiert durchgeführt werden.
Man kann die Hohlräume auch in mehreren nacheinander statt- findenden Arbeitsgängen dann erfüllen, wenn das Füllmaterial
oder weitere verarbeitungstechnische Zwischenschritte dies erfordern. Dies ist deshalb so besonders einfach, weil keine eigentliche Dosierung notwendig ist und eine hohe räumliche Präzision ohne besondere Maßnahmen erreichbar ist. Ein sol- eher weiterer Schritt kann beispielsweise auch das Überdecken der gesamten Anordnung mit einem Kleber sein, um eine oberste Schicht aufzukleben.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Figur 1 eine Draufsicht auf eine kontaktlose Chipkarte im halbgeöffneten Zustand;
Figur 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Figur 1;
Figur 3 ein schematisiertes Blockschaltbild einer Produk¬ tionseinrichtung zum Herstellen von Chipkarten ge¬ mäß den Figuren 1 und 2 unter Verwendung des erfin- dungsgemäßen Verfahrens.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Karte ist eine kontakt¬ lose Chipkarte. Eine Diebstahlsicherungskarte würde in ihrem Gesamtaufbau ähnlich aussehen. Bei dieser schematisiert dar- gestellten Karte ist auf einer Bodenschicht 10 eine Masken¬ schicht 11 auflaminiert, in welcher sich eine Ausnehmung 12 befindet, die einen Hohlraum zur Aufnahme elektronischer Bau¬ teile bildet. Auf der Maskenschicht 11 ist eine die Oberflä¬ che abdeckende Overlay-Schicht 13 auflaminiert. In der Aus- nehmung 12 sind eine Spule 15 und ein an diese angeschlosse¬ ner Chip 14 angeordnet, deren Funktion aus der Literatur hin¬ reichend bekannt ist und die darum nicht mehr weiter disku¬ tiert werden müssen.
Die den Hohlraum zur Aufnehmung der elektronischer Bauteile bildende Ausnehmung 12 ist nun mit einem Kunststoff gefüllt,
so daß die Overlay-Schicht 13 einerseits auf der Masken¬ schicht 11 und andererseits auf dem Füllmaterial in die Aus¬ nehmung 12 auflaminiert oder auf diese aufgeklebt ist. Wich¬ tig ist hierbei die Tatsache, daß die Füllmasse in der Aus- nehmung 12 mittels eines aufgelegten Siebes und einer Rakel in den Hohlraum eingefüllt wird. Dadurch kann sichergestellt werden, daß dieser gänzlich und ohne Lufteinschlüsse gefüllt ist, ohne dabei über die Oberfläche der Maskenschicht 11 her¬ vorzustehen. Dies stellt sicher, daß die Overlay-Schicht 13 exakt aufbringbar ist.
Zur Herstellung einer in den Figuren 1 und 2 gezeigten Chip¬ karte wird eine Vorrichtung verwendet, die schematisiert in Figur 3 dargestellt ist. Es wird hierbei zunächst die Masken- folie 11 in einer Stanze 20 zur Bildung der Ausnehmungen 12 gestanzt, die anschließend in einer ersten Heftmaschine 21 auf die Bodenschicht 10 aufgeheftet wird. Danach erfolgt die Bestückung in einer Bestückungseinrichtung 22 mit den elek¬ tronischen Bauteilen, im vorliegenden Teil mit dem Chip 14 und der Spule 15. Nun werden in eine Fülleinrichtung 23 ein
(nicht gezeigtes) Sieb aufgelegt und Füllmaterial mittels ei¬ ner Rakel in die Ausnehmung 12 oberflächenbündig eingefüllt. Danach (ggf. nach zwischenzeitlicher Härtung bzw. zwischen¬ zeitlichem Auspolymerisieren) wird die Overlay-Schicht 13 aufgelegt und in einer zweiten Heftmaschine 21' aufgeheftet.
Nach dem Heften in der zweiten Heftmaschine 21' kommt dieser so ausgebildete dreischichtige Körper in einen Laminator 24, in welchem die drei Schichten miteinander fest verbunden wer- den.
Abschließend werden in einer Stanze 25 die Chipkarten aus dem kontinuierlichen Band herausgestanzt.
Selbstverständlich ist es möglich, in weiteren, hier nicht gezeigten und an sich bekannten Zwischenschritten oder auch abschließend Personalisierungsmaßnahmen, Bedruckung und dergleichen durchzuführen.
Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß unter dem Begriff "Auflegen eines Siebes" auch kontinuierliche Verfahren, wie Abrollen eines Siebes, zu verstehen sind.
Bezugszeichenliste
10 Bodenschicht
11 Maskenschicht
12 Ausnehmung
13 Overlay-Schicht
14 Chip
15 Spule
20 Stanze
21 Heftmaschine
22 Bestückungseinrichtung
23 Fülleinrichtung
24 Laminator
25 Stanze
Claims
1. Verfahren zum Verfüllen von Hohlräumen mit mindestens einseitigen Öffnungen in einem flächigen Gebilde, insbe¬ sondere in einer (kontaktlosen) ID- oder Chipkarte,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,
daß auf die Flächen des Gebildes, in welchen die Öffnun¬ gen sitzen, ein Sieb aufgelegt wird, das mindestens im Bereich der Öffnungen offene Maschen hat, und daß mit einer Rakel Füllmaterial durch die offenen Maschen in die Hohlräume eingefüllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume in mehreren, nacheinander stattfinden¬ den Arbeitsgängen verfüllt werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Fläche des Gebildes, in welcher die Öff¬ nungen sitzen, mit einem Füllmaterial, insbesondere mit einem Kleber bedeckt wird.
4. Vorrichtung zum Verfüllen von Hohlräumen mit mindestens einseitigen Öffnungen in einem flächigen Gebilde, insbe¬ sondere in einer (kontaktlosen) ID- oder Chipkarte, um¬ fassend ein Sieb und Einrichtungen zum Auflegen des Sie¬ bes auf die Fläche des Gebildes, in welcher die Öffnun¬ gen sitzen, wobei im Sieb mindestens in dem Bereich der Öffnungen offene Maschen vorgesehen sind, sowie eine Ra¬ kel, zum Durchstreichen von Füllmaterial durch die offe¬ nen Maschen und zum Füllen der Hohlräume.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19512800.1 | 1995-04-05 | ||
| DE19512800 | 1995-04-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1996031841A1 true WO1996031841A1 (de) | 1996-10-10 |
Family
ID=7758879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP1996/001470 WO1996031841A1 (de) | 1995-04-05 | 1996-04-03 | Verfahren und vorrichtung zum verfüllen von hohlräumen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO1996031841A1 (de) |
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| WO1998018623A1 (de) * | 1996-10-31 | 1998-05-07 | Tomas Meinen | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von chipkarten, id-karten oder dergleichen |
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-
1996
- 1996-04-03 WO PCT/EP1996/001470 patent/WO1996031841A1/de active Application Filing
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