DE10259965A1

DE10259965A1 - Hitzeaktivierbare Folie

Info

Publication number: DE10259965A1
Application number: DE10259965A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dr. Krawinkel; Christian Ring
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15

Abstract

Hitzeaktivierbare Klebstofffolie zum Implantieren von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper, der mit einer Aussparung versehen ist, in die ein elektrisches Modul anzuordnen ist, das auf der ersten Seite mehrere Kontaktflächen und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen IC-Baustein aufweist, dessen Anschlusspunkte über elektrische Leiter mit den Kontaktflächen verbunden sind, wobei die Klebstofffolie zur Verbindung der zweiten Seite des Moduls mit dem Kartenkörper dient, dadurch gekennzeichnet, dass DOLLAR A die Klebstofffolie mindestens die folgenden Bestandteile enthält: DOLLAR A i) eines oder mehrere Vinylaromatenblockcopolymere mit einem Gesamtanteil von 20 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% an der Klebmasse; DOLLAR A ii) eines oder mehrere endblockverträgliche Harze mit einem Anteil von 25 Gew.-% bis 70 Gew.-%.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klebstofftolie zur Verklebung von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper.
Im folgenden wird der verklebte Verbund aus elektrischem Modul und Kartenkörper als Chipkarte oder Smart Card bezeichnet.

Datenträger mit integriertem Schaltkreis sind seit längerem bekannt und sehr weit verbreitet, zum Beispiel als Telefonkarten, Identifikationskarten, Bankkarten oder ähnliches. Zur Implantierung der Trägerelemente für die Chips – Module genannt – in die entsprechend dimensionierten Aushöhlungen des Kartenkörpers werden unterschiedliche Klebsysteme eingesetzt. Allerdings können nicht alle denkbaren Klebsysteme Verwendung finden, da die Anforderungen an die Klebverbindung sehr hoch sind. So muss die Verklebungsfestigkeit sehr groß sein, da nur eine sehr kleine Verklebungsfläche zur Verfügung steht. Die Module dürfen sich aber auch beim Biegen der Karte nicht von dieser lösen dürfen. Des weiteren wird beim Implantieren zur Zeit mit Zykluszeiten von ca. einer Sekunde gearbeitet.

Zweikomponentenklebstoffsysteme sind aus diesem Grund wegen ihrer zu langsamen Härtung nicht geeignet. Andererseits können auch keine Lösungsmittelklebstoffe eingesetzt werden, da das Lösungsmittel die Karten angreifen könnte.

Stattdessen werden heute zum einen flüssige Klebstoffe auf Cyanacrylat-Basis eingesetzt, die bei Raumtemperatur schnell aushärten. Da dieser Prozess aber durch Wasser katalysiert wird, ist die Aushärtegeschwindigkeit stark von der Luftfeuchtigkeit während des Implantierens abhängig.

Bei der Verwendung von flüssigen Klebstoffen kann es leicht zu Produktionsstörungen zum Beispiel durch ungezieltes Aushärten und dadurch bedingtes Verstopfen der Düsen kommen. Außerdem kommt es leicht zum Ausquetschen des Klebstoffes aus der Klebefuge oder zum sogenannten Blooming-Effekt, bei dem Cyanacrylatdämpfe die Kartenoberfläche lokal irreversibel mattweiß färben.

Weiterhin kommen hitzeaktivierbare Klebstofffolien zum Einsatz. Diese Klebstofffolien werden bei erhöhter Temperatur auf einen Modulgurt laminiert, anschließend wird das Laminat gestanzt, um einzelne Module zu erhalten. Dieser Prozess ist problemloser durchführbar, wenn die Klebstofffolien bei Raumtemperatur keine Eigenklebrigkeit besitzen, da sie ansonsten an der Stanze haften bleiben können.

Hauptsächlich kommen, wie zum Beispiel in EP 0 842 995 B1 und in DE 44 27 802 C1 beschrieben, für diese hitzeaktivierbaren Folien Thermoplasten zum Einsatz, die zum Teil mit unterschiedlichen Harzen abgemischt werden. Häufig handelt es sich dabei um reaktive Harze. Diese Folien haben den Nachteil, dass sie eine hohe Temperatur benötigen, um klebrig zu werden. Die Implantierung muss mindestens bei einer Temperatur von 120 °C erfolgen, wobei der dabei verwendete Heißstempel eine deutlich höhere Temperatur – 50 °C bis 70 °C höher – aufweist. Bei solch einer Temperaturbeanspruchung werden die Kunststoffe einiger Karten vorwiegend solcher aus PVC, PET oder ABS geschädigt, was unter Umständen den späteren Gebrauch negativ beeinflusst. Die Verklebungsfestigkeit dieser Klebstofffolien auf Basis thermoplastischer Kunststoffe steigt im allgemeinen mit der Implantiertemperatur an, so dass für eine sehr gute Verklebung noch erheblich höhere Temperaturen nötig sind.

Der Stand der Technik offenbart des weiteren in der WO 00/01782 A1 eine elektrisch leitfähige, thermoplastische und hitzeaktivierbare Klebstofffolie, enthaltend

i) ein thermoplastisches Polymer mit einem Anteil von 30 bis 89,9 Gew.-%,
ii) ein oder mehrere klebrigmachende Harze mit einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-% und/oder
iii) Epoxydharze mit Härtern, gegebenenfalls auch Beschleunigern, mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.-%,
iv) versilberte Glaskugeln oder Silberpartikel mit einem Anteil von 0,1 bis 40 Gew.-%.

Eine Weiterentwicklung ist aus der DE 198 53 805 A1 bekannt geworden mit der elektrisch leitfähigen, thermoplastischen und hitzeaktivierbaren Klebstofffolie, die enthält

i) ein thermoplastisches Polymer mit einem Anteil von zumindest 30 Gew.-%,
ii) ein oder mehrere klebrigmachende Harze mit einem Anteil von 5 bis 50 Gew.-% und/oder
iii) Epoxydharze mit Härtern, gegebenenfalls auch Beschleunigern, mit einem Anteil von 5 bis 40 Gew.-%,
iv) metallisierte Partikel mit einem Anteil von 0,1 bis 40 Gew.-%,
v) nur schwer oder nicht verformbare Spacerpartikel mit einem Anteil von 1 bis 10 Gew-%, die bei der Verklebungstemperatur der Klebstofffolie nicht schmelzen.

Nach bevorzugten Ausführungsformen handelt es sich bei den thermoplastischen Polymeren jeweils um thermoplastische Polyolefine, Polyester, Polyurethane oder Polyamide oder modifizierte Kautschuke, wie insbesondere Nitrilkautschuke.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine hitzeaktivierbare Klebstofffolie zu entwickeln, die bei niedrigerer Temperatur implantiert werden kann, aber ähnlich hohe Verklebungsfestigkeiten besitzt, wie die Klebstofffolien, die bisher zum Einsatz kommen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Klebstofffolie, wie sie gemäß Hauptanspruch gekennzeichnet ist. Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Klebstofffolie sind dabei Gegenstand der Unteransprüche.

Demgemäss betrifft die Erfindung eine hitzeaktivierbare Klebstofffolie zum Implantieren von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper, der mit einer Aussparung versehen ist, in die ein elektrisches Modul anzuordnen ist, das auf der ersten Seite mehrere Kontaktflächen und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen IC-Baustein aufweist, dessen Anschlusspunkte über elektrische Leiter mit den Kontaktflächen verbunden sind, wobei die Klebstofffolie zur Verbindung der zweiten Seite des Moduls mit dem Kartenkörper dient, wobei die Klebstofffolie mindestens die folgenden Bestandteile enthält:

i) eines oder mehrere Vinylaromatenblockcopolymere, wobei der Gesamtanteil der Vinylaromatenblockcopolymere an der Klebmasse beträgt 20 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 Gew.-% bis 60 Gew.-%, und
ii) eines oder mehrere endblockverträgliche Harze mit einem Anteil von 25 Gew.-% bis 70 Gew.-%.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Vinylaromatenblockcopolymeren um Styrolblockcopolymere, die wiederum in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung Styrol-Butadien- oder Styrol-Isopren-Blockcopolymere sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Klebstofffolie eine Dicke von 20 bis 500 μm auf.

Thermoplastische Elastomere, besonders solche auf Basis von Blockcopolymeren sind als elastomerer Anteil für Klebstoffe bekannt. Besonders bei der Herstellung von Haftklebstoffen finden sie Verwendung. Vinylaromatenblockcopolymere, bevorzugt Styrolblockcopolymere, besitzen durch ihre Blockstruktur und die dadurch implizierte Phasenseparation der Weich- und der Hartphasen eine sehr hohe Kohäsion. Daneben besitzen sie auch eine hohe Dehnfähigkeit, wie sie für die Anwendungen in der Modulverklebung nötig ist.

Styrolblockcopolymere allein sind nicht haftklebrig und können auch durch thermische Aktivierung nicht klebrig eingestellt werden. Eine Klebrigkeit kommt erst durch den Zusatz unterschiedlicher niedermolekularer Harze zustande.

Dabei wird zwischen zwei Arten von Harzen unterschieden, zum einen die mittelblockverträglichen Harze, die besser mit dem Mittelblock verträglich sind als mit den Styrolendblöcken, und solchen, die besser oder ausschließlich mit den Endblöcken verträglich sind. Während beim Haftkleben die mittelblockverträglichen Harze für die Klebrigkeit sorgen und die endblockverträglichen Harze hauptsächlich zur Steigerung der Kohäsion und der verbesserten Wärmestabilität eingesetzt werden, konnte überraschenderweise gefunden werden, dass bei hitzeaktivierbaren Systemen die endblockverträglichen Harze für eine Klebrigkeit bei erhöhten Temperaturen sorgen resultierend in einer sehr hohen Verklebungsleistung. Die Verklebungsfestigkeiten können durch geschickte Auswahl der Harze diejenigen der thermoplastischen Systeme erreichen. Vorteilhaft ist die leichte Verarbeitbarkeit sowohl aus Lösung als auch aus der Schmelze.

Da eine große Auswahl an endblockverträglichen Harzen mit unterschiedlichen Erweichungspunkten zur Verfügung steht, kann die Temperatur, bei der die Module implantiert werden müssen, sehr einfach eingestellt werden. So sind auch Implantiertemperaturen möglich, die deutlich unter denen liegen, die bei den bisherigen Klebstofffolien eingesetzt werden, so dass Deformationen der Kartenkörper verhindert werden können.

Klebmassen

Als Klebmassen finden bevorzugt solche auf Basis von Blockcopolymeren enthaltend Polymerblöcke gebildet von Vinylaromaten (A-Blöcke), bevorzugt Styrol, und solchen gebildet durch Polymerisation von 1,3-Dienen (B-Blöcke), bevorzugt Butadien und Isopren, Verwendung. Sowohl Homo- als auch Copolymerblöcke sind erfindungsgemäß nutzbar. Resultierende Blockcopolymere können gleiche oder unterschiedliche B-Blöcke enthalten, die teilweise, selektiv oder vollständig hydriert sein können. Blockcopolymere können lineare A-B-A-Struktur aufweisen. Einsetzbar sind ebenfalls Blockcopolymere von radialer Gestalt sowie sternförmige und lineare Multiblockcopolymere. Als weitere Komponenten können A-B-Zweiblockcopolymere vorhanden sein. Blockcopolymere von Vinylaromaten und Isobutylen sind ebenfalls erfindungsgemäß einsetzbar. Sämtliche der vorgenannten Polymere können allein oder im Gemisch miteinander genutzt werden. Besonders vorteilhaft haben sich Blockcopolymere mit einem Blockpolystyrolgehalt von 20 bis 30 Gew.-% erwiesen.

Anstelle der Polystyrolblöcke können auch Polymerblöcke auf Basis anderer aromatenhaltiger Homo- und Copolymere (bevorzugt C8- bis C12-Aromaten) mit Glasübergangstemperaturen von > ca. 75 °C genutzt werden, wie zum Beispiel α-methylstyrolhaltige Aromatenblöcke. Gleichfalls sind Polymerblöcke auf Basis von (Meth)acrylathomo- und (Meth)acrylatcopolymeren mit Glasübergangstemperaturen von > +75 °C nutzbar. Hierbei können sowohl Blockcopolymere zum Einsatz kommen, welche als Hartblöcke ausschließlich solche auf Basis von (Meth)acrylatpolymeren nutzen als auch solche, welche sowohl Polyaromatenblöcke, zum Beispiel Polystyrolblöcke, als auch Poly(meth)acrylatblöcke nutzen.

Anstelle von Styrol-Butadien-Blockcopolymeren und Styrol-Isopren-Blockcopolymeren und deren Hydrierungsprodukten, mithin Styrol-Ethylen/Butylen-Blockcopolymeren und Styrol-Ethylen/Propylen-Blockcopolymeren, können erfindungsgemäß ebenfalls Blockcopolymere und deren Hydrierungsprodukte genutzt werden, welche weitere polydienhaltige Elastomerblöcke nutzen, wie zum Beispiel Copolymere mehrerer unterschiedlicher 1,3-Diene. Erfindungsgemäß nutzbar sind des weiteren funktionalisierte Blockcopolymere, wie zum Beispiel maleinsäureanhydridmodifizierte oder silanmodifizierte Vinylaromatenblockcopolymere.

Typische Einsatzkonzentrationen für die Vinylaromatenblockcopolymere liegen im Bereich zwischen 20 Gew.-% und 75 Gew.-%, bevorzugt im Bereich zwischen 30 Gew.-% und 70 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 40 Gew.-% und 60 Gew.-%.

Als weitere Polymere können solche auf Basis reiner Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene, wie natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im wesentlichen gesättigte Elastomere, wie zum Beispiel gesättigte Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk sowie chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige oder vinyletherhaltige Polyolefine verwendet werden, welche bis zu einem Anteil von bis zu 100 phr bezogen auf das Vinylaromatenblockcopolymer vorhanden sein können.

Als Klebrigmacher nutzen erfindungsgemäße Klebstofffolien als Hauptkomponente insbesondere Harze, die mit dem Vinylaromatenendblock der Vinylaromatenblockcopolymere verträglich sind.

Bevorzugt geeignet sind unter anderem Harze auf Basis reiner Aromaten, wie zum Beispiel alpha-Methylstyrol, Vinyltoluol oder Styrol, beziehungsweise Harze aus Gemischen unterschiedlicher aromatischer Monomere.

Ebenfalls einsetzbar sind Cumaron-Inden-Harze, die aus dem Steinkohlenteer gewonnen werden. Eine weitere Klasse einsetzbarer Harze sind niedermolekulare Polyphenylenoxide, die besonders gut verträglich sind mit Styrolendblöcken.

Als weitere Additive können typischerweise genutzt werden primäre Antioxidantien, wie zum Beispiel sterisch gehinderte Phenole, sekundäre Antioxidantien, wie zum Beispiel Phosphite oder Thioether, Prozessstabilisatoren, wie zum Beispiel C-Radikalfänger, Lichtschutzmittel, wie zum Beispiel UV-Absorber oder sterisch gehinderte Amine, Antiozonantien, Metalldesaktivatoren sowie Verarbeitungshilfsmittel, um nur einige wenige zu nennen.

Plastifizierungsmittel, wie zum Beispiel Weichmacheröle oder niedermolekulare flüssige Polymere, wie zum Beispiel niedermolekulare Polyisobutylene mit Molmassen < 1500 g/mol (Zahlenmittel), oder flüssige EPDM-Typen werden typischerweise in geringen Mengen von < 10 Gew.-% eingesetzt.

Füllstoffe, wie zum Beispiel Siliziumdioxid, Glas (gemahlen oder in Form von Kugeln), Aluminiumoxide, Zinkoxide, Calciumcarbonate, Calciumsulfate, Titandioxide, Ruße und Farbpigmente, um nur einige zu nennen, können ebenfalls Verwendung finden.

Des weiteren können der Klebstofffolie insbesondere Kugeln mit metallischem sprich leitfähigem Überzug (beispielsweise Gold oder Silber) zugefügt sein oder metallhaltige Partikel. Die Partikel können aus reinem Metall (Gold, Silber) bestehen, können aber auch aus einer Legierung gefertigt sein, die dann zu einem erheblichen Anteil das Metall enthalten sollte, um die Leitfähigkeit sicherzustellen.

Wenn im folgenden von den metallisierten Kugeln (bevorzugt aus Glas) die Rede ist, weiß der Fachmann, dass diese erwähnten Partikel stets mitzulesen sind.

Der Durchmesser der Glaskugeln ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zumindest gleich der Dicke der Klebstofffolie, kann aber auch etwas über der Dicke der herzustellenden Klebstofffolie liegen.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform der Klebstofffolie ist der Durchmesser der Glaskugeln zwischen 10 μm und 20 μm geringer als die Dicke der Klebstofffolie.

Welcher Durchmesser der Glaskugeln erfindungsgemäß gewählt wird, ist vom jeweiligen Einsatzzweck der Klebstofffolie abhängig.

Wenn der Durchmesser der Glaskugeln oberhalb der Klebstofffoliendicke liegt, können aus der Klebstofffolie herausragende Glaskugeln zu unerwünschten Lufteinschlüssen in der Klebefuge führen, was die Verbindungsstärke herabsetzen kann. Unter ungünstigen Bedingungen kann dies dazu führen, dass die Glaskugeln in einer elastischen Klebefuge bei mechanischen Belastungen den Kontakt verlieren, der erst durch erneutes Verpressen wieder hergestellt werden kann.

Bei einigen Anwendungen steht daher die Verbindungsfestigkeit gegenüber der Leitfähigkeit im Vordergrund. Dabei muss bei hohem Druck und bei erhöhter Temperatur verklebt werden. In diesem speziellen Fall kann auf aus der Klebstofffolie herausragende, elektrisch leitfähige Glaskugeln verzichtet werden.

Die leitfähigen Glaskugeln können dann etwa 10 bis 20 μm kleiner als die Dicke der Klebstofffolie sein und damit ein leichtes Anheften und vollflächiges Verkleben ohne Lufteinschlüsse ermöglichen.

Die elektrischer Kontakt wird trotzdem hergestellt, da bei diesen Verklebungsbedingungen die Viskosität der Klebemasse so sehr erniedrigt wird, dass sie verdrängt und die Dicke der Klebfuge verringert wird. Dies geschieht zum Beispiel beim Verkleben von Modulen in Smart Cards. Unter den üblichen Bedingungen erhalten die leitfähigen Glaskugeln einen elektrisch leitfähigen Kontakt, da die Klebemasse verdrängt wird und in einen Hohlraum unter dem Chipmodul ausweichen kann.

Die in der Klebstofffolie enthaltenen vorzugsweise weichen leitfähigen Partikel weisen insbesondere eine Leitfähigkeit in z- Richtung auf. In der x-y-Ebene kommt dann wegen der fehlenden Berührung untereinander keine Leitfähigkeit zustande.

Die Weichheit der Partikel bewirkt, dass sich die Partikel an den Berührungsflächen zu den Substraten abflachen, was die Kontaktfläche erhöht, und dass sie sich an mechanische Belastung anpassen können.

Um eine zu starke Deformation der Klebstofffolie zu verhindern, kann es günstig sein, Spacerpartikel beizumischen, und zwar zu einem Anteil von 1 bis 10 Gew.-%. Die Spacerpartikel sind von insbesondere sphärischer Geometrie und bestehen aus einem harten Material, das bei der erhöhten Verklebungstemperatur nicht schmilzt und nur schwer oder nicht verformbar ist. Die Spacerpartikel können ebenfalls leitfähig sein, sie sollten jedoch härter sein als die metallisierten Partikel. Des weiteren sollten sie einen kleineren Durchmesser als die leitfähigen Partikel haben.

Die Dicke der Spacerpartikel entspricht etwa der nach der Verpressung beziehungsweise Verklebung gewünschten Dicke der Klebmasseschicht. Sie weisen somit einen Durchmesser auf, der geringfügig kleiner ist als die Dicke der Klebstofffolie. Sie ermöglichen eine genaue Einstellung dieser Dicke durch den Verklebungsprozess unter Temperatur, Druck und die Planparallelität der Druckstempel, auch wenn diese Verklebungsparameter schwanken. Die erwähnten Spacer sind dabei vorzugsweise sphärische harte Partikel wie zum Beispiel Glaskugeln. Eine Metallschicht auf diesen Kugeln ist möglich, jedoch nicht notwendig, weil die gegebenenfalls zusätzlich vorhandenen weichen metallisierte Partikel genügend Leitfähigkeit bewirken und somit bereits ein leitfähiges System vorhanden ist.

Besonders vorteilhaft kann die erfindungsgemäße Klebstofffolie eingesetzt werden zum Implantieren von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper, der mit einer Aussparung versehen ist, in die ein elektronisches Modul anzuordnen ist, das auf der ersten Seite mehrere Kontaktflächen und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen IC-Baustein aufweist, dessen Anschlusspunkte über elektrische Leiter mit den Kontaktflächen verbunden sind, wobei die Klebstofffolie zur Verbindung der zweiten Seite des Moduls mit dem Kartenkörper dient.

Vorzugsweise hat in diesem Falle die Klebstofffolie die gleichen Maße wie das Modul und liegt als Stanzling vor.

Durch die erfindungsgemäße Wahl der Einsatzstoffe können Klebstofffolien hergestellt werden mit einer sehr hohen Verklebungsfestigkeit besonders auf den polaren Kartenmaterialien.

Dabei muss der Polystyrolgehalt der Blockcopolymere auf die Einsatzmenge an endblockverträglichen Harzen abgestimmt werden. Bei Verwendung von Blockcopolymer und endblockverträglichen Harzen im Verhältnis von 1:1 hat sich ein Polystyrolgehalt von 20 bis 25 Gew.-% als ideal erwiesen. Beim Einsatz von Copolymeren mit höheren Styrolgehalten wird die Dehnfähigkeit der Klebmassen verringert, so dass es unter Umständen zum Lösen der Verklebung unter extremem Biegen kommen kann. Bei Einsatz dieser Elastomere sollte der Gehalt an endblockverträglichen Harzen herabgesetzt werden.

Durch die erfindungsgemäße Wahl der endblockverträglichen Harze kann die Erweichungstemperatur und damit die geeignete Implantierungstemperatur flexibel eingestellt werden. Endblockverstärkerharze mit einem höheren Erweichungspunkt als das Polysty rol der Blockcopolymere, also über 110 °C, erhöhen den Erweichungspunkt der Klebmasse, endblockverträgliche Harze mit Erweichungspunkten unter 100 °C verringern ihn stattdessen.

Wird der Erweichungspunkt der Klebmasse allerdings zu niedrig gewählt, können Klebmassen entstehen, die bei Raumtemperatur eine gewisse Haftklebrigkeit zeigen, wodurch sie mit dem zur Zeit üblichen Prozess nicht eingesetzt werden können, da die Stanzbarkeit eingeschränkt ist. Außerdem ist dann die Verklebungsfestigkeit bei erhöhten Temperaturen eingeschränkt.

Zum anderen sollten die Erweichungspunkte der Harze nicht zu hoch gewählt werden, da ansonsten die Temperatur, die zum Implantieren der Module benötigt wird, so hoch ist, dass die Kartenkörper deformiert werden können beim Anpressen der Module mit einem Heißstempel.

Besonders geeignet hat sich eine Mischung aus einem Endblockverstärkerharz mit einem Erweichungspunkt deutlich über 110 °C und einem Harz mit einem Erweichungspunkt unter 100 °C erwiesen. Klebmassen auf dieser Basis lassen sich bei niedrigen Temperaturen implantieren, besitzen aber eine genügend hohe Verklebungsfestigkeit auch bei 40 °C, wie sie bei Anwendung in warmen Ländern vorkommen, als auch eine genügende Dehnfähigkeit, um bei einer Biegung der Karte sich nicht abzulösen.

Im folgenden werden einige Beispiele für erfindungsgemäße Klebstofffolien beschrieben, ohne die Erfindung damit in irgend einer Weise einschränken zu wollen. Beispiel 1:

50 Gew.-% Finapren 401

40 Gew.-% Kristallex 1120

10 Gew.-% Piccotex 75
Die Einsatzstoffe werden in Toluol gelöst und in einer Schichtdicke von 70 μm ausgestrichen. Anschließend wird die erhaltene Klebstofffolie auf einen Modulgurt bei 130 °C aufkaschiert, einzelne Module ausgestanzt und bei 150 °C Stempeltemperatur, was einer Temperatur von ca. 100 °C in der Klebfuge entspricht, mit einem Heißstempel in eine ausgefräste PVC-Karte implantiert.
Die Karte wird einem ISO-Biegetest unterzogen.
Nach 3000 Biegungen sind keine Ablöseerscheinungen der Module aus den Chipkarten zu erkennen.
Beispiel 2
Die gleichen Rohstoffe wie oben beschrieben werden in einem Kneter der Firma Werner und Pfleiderer compoundiert und anschließend mit Hilfe einer Heißpresse auf 70 μm gepresst. Mit den Presslingen wird genauso verfahren, wie es mit der Lösungsmittelklebmasse oben beschrieben ist.
Auch bei diesem Muster sind nach 3000 Biegungen keine Ablöseerscheinungen zu erkennen.

Claims

Hitzeaktivierbare Klebstofffolie zum Implantieren von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper, der mit einer Aussparung versehen ist, in die ein elektrisches Modul anzuordnen ist, das auf der ersten Seite mehrere Kontaktflächen und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen IC-Baustein aufweist, dessen Anschlusspunkte über elektrische Leiter mit den Kontaktflächen verbunden sind, wobei die Klebstofffolie zur Verbindung der zweiten Seite des Moduls mit dem Kartenkörper dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie mindestens die folgenden Bestandteile enthält: i) eines oder mehrere Vinylaromatenblockcopolymere mit einem Gesamtanteil von 20 Gew.-% bis 75 Gew.-%, bevorzugt 30 Gew.-% bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt von 40 Gew.-% bis 60 Gew.-% an der Klebmasse; ii) eines oder mehrere endblockverträgliche Harze mit einem Anteil von 25 Gew.-% bis 70 Gew.-%.
Klebstofffolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Vinylaromatenblockcopolymeren um Styrolblockcopolymere handelt.
Klebstofffolie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Styrolblockcopolymeren um Styrol-Butadien- oder Styrol-Isopren-Blockcopolymere handelt.
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie mit einem oder mehreren Additiven wie Alterungsschutzmitteln, UV-Schutzmitteln, Farbstoffen, mineralischen oder organischen Füllstoffen abgemischt ist.
Klebstofftolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie noch weitere Polymere enthält wie reine Kohlenwasserstoffe, zum Beispiel ungesättigte Polydiene, natürliches oder synthetisch erzeugtes Polyisopren oder Polybutadien, chemisch im wesentlichen gesättigte Elastomere, wie zum Beispiel gesättigte Ethylen-Propylen-Copolymere, α-Olefincopolymere, Polyisobutylen, Butylkautschuk, Ethylen-Propylenkautschuk sowie chemisch funktionalisierte Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel halogenhaltige, acrylathaltige oder vinyletherhaltige Polyolefine.
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die endblockverträglichen Harze aus der Gruppe der aromatischen Kohlenwasserstoffharze, Cumaron-Inden-Harze oder Polyphenylenoxide stammen.
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie mindestens ein endblockverträgliches Harz mit einem höheren Erweichungspunkt als der Polyvinylaromatenblock und mindestens ein endblockverträgliches Harz mit einem niedrigeren Erweichungspunkt als der Polyvinylaromatenblock besitzt
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie eine Dicke von 20 bis 500 μm aufweist.
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie für ein Heißverpressen bei Temperaturen unter 120°C geeignet ist.
Klebstofffolie nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstofffolie die gleichen Maße besitzt wie das Modul und als Stanzling vorliegt.
Verwendung einer hitzeaktivierbaren Klebstofffolie nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Implantieren von elektrischen Modulen in einen Kartenkörper, der mit einer Aussparung versehen ist, in die ein elektrisches Modul anzuordnen ist, das auf der ersten Seite mehrere Kontaktflächen und auf der der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite einen IC-Baustein aufweist, dessen Anschlusspunkte über elektrische Leiter mit den Kontaktflächen verbunden sind, wobei die Klebstofffolie zur Verbindung der zweiten Seite des Moduls mit dem Kartenkörper dient.