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DE10325604A1 - Datenträger und Herstellungsverfahren - Google Patents

Datenträger und Herstellungsverfahren Download PDF

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DE10325604A1
DE10325604A1 DE10325604A DE10325604A DE10325604A1 DE 10325604 A1 DE10325604 A1 DE 10325604A1 DE 10325604 A DE10325604 A DE 10325604A DE 10325604 A DE10325604 A DE 10325604A DE 10325604 A1 DE10325604 A1 DE 10325604A1
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DE
Germany
Prior art keywords
data carrier
substrate
circuit module
carrier according
embossing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10325604A
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Dr. Reiner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Priority to DE10325604A priority Critical patent/DE10325604A1/de
Priority to CN200480015551.XA priority patent/CN1802656A/zh
Priority to US10/559,277 priority patent/US20060124750A1/en
Priority to PCT/EP2004/005903 priority patent/WO2004109590A2/de
Priority to EP04735575A priority patent/EP1634222A2/de
Priority to RU2005141527/09A priority patent/RU2351009C2/ru
Publication of DE10325604A1 publication Critical patent/DE10325604A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07745Mounting details of integrated circuit chips

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datenträger mit einem flächigen, flexiblen Substrat (12), das zumindest eine tiefe Prägung (20) aufweist, in der ein integrierter Schaltungsbaustein (14) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Datenträgers.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Datenträger mit einem flächigen, flexiblen Substrat, ein Herstellungsverfahren für einen solchen Datenträger, sowie die Verwendung eines derartigen Datenträgers.
  • Datenträger im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere Sicherheits- oder Wertdokumente, wie Banknoten, Pässe, Ausweisdokumente, Scheckformulare, Aktien, Urkunden, Briefmarken, Gutscheine, Flugscheine und dergleichen, sowie Etiketten, Siegel, Verpackungen und andere Elemente für die Produktsicherung. Der Begriff „Datenträger" schließt im Folgenden alle derartigen Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.
  • Die genannten Dokumente haben gemein, dass ihr Handels- oder Nutzwert ihren Materialwert bei weitem übersteigt. Es werden daher in der Regel aufwändige Maßnahmen ergriffen, um die Dokumente von Nachahmungen oder Fälschungen unterscheidbar zu machen. Sie werden dazu mit Sicherheitselementen versehen, die zum einen schwierig nachzuahmen sind und andererseits auch für einen Laien eine Überprüfung der Echtheit des Sicherheitselements ermöglichen. Beispielsweise zeichnen sich durch Stichtiefdruck erzeugte Druckbereiche durch eine auch für den Laien leicht erkennbare charakteristische Taktilität aus, die sich durch andere Druckverfahren und insbesondere durch Kopiergeräte oder Scanner nicht reproduzieren lässt.
  • Es ist verschiedentlich vorgeschlagen worden, die Fälschungssicherheit von Wertdokumenten, wie etwa Banknoten, durch ein- oder aufgebrachte integrierte Schaltkreise zu erhöhen. Wie beispielsweise in der Druckschrift DE 196 01358 A1 beschrieben, können in einem derartigen Mikrochip der Geldwert und die Registriernummer einer Banknote gespeichert werden.
  • Die auf dem Mikrochip abgelegte Information kann mit einem entsprechenden Lesegerät schnell und kontaktlos ausgelesen werden. Dadurch kann nicht nur eine Echtheitsprüfung erfolgen, sondern es ist auch möglich, Banknoten unsichtbar zu markieren, um beispielsweise Erpressergeld später problemlos identifizieren zu können.
  • Es hat sich jedoch herausgestellt, dass die fühlbaren Konturen andererseits einen Angriffspunkt für Manipulationen darstellen, da der Mikrochip in der Banknote sofort auffindbar ist. Die räumliche Struktur der Kontur führt auch im Hinblick auf die erwünschte leichte Stapelbarkeit und die automatische Verarbeitung von Banknoten zu Problemen. Darüber hinaus ist der mit dem Mikrochip versehene Bereich der Banknote im täglichen Umlauf einem erhöhten Abrieb ausgesetzt, was zu lokal erhöhten mechanischen Verschleißerscheinungen bis hin zum Ablösen des Chips führt.
  • Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Datenträger zu schaffen, bei dem insbesondere ein eingebrachter Mikrochip gegen einfache Auffindbarkeit und gegen mechanische Beanspruchung geschützt ist.
  • Diese Aufgabe wird durch den Datenträger mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Datenträgers sowie die Verwendung eines solchen Datenträgers sind Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Gemäß der Erfindung weist das Substrat eines Datenträgers der eingangs genannten Art zumindest eine tiefe Prägung auf, in der ein Schaltungsbaustein angeordnet ist. Der Schaltungsbaustein ist dadurch zum einen vor me chanischen Beanspruchungen geschützt und ist zum anderen optisch sowie fühlbar deutlich weniger auffällig.
  • Die tiefe Prägung des Substrats ist bevorzugt im Stichtiefdruck hergestellt. Insbesondere kann dabei mit Vorteil eine hochauflösende Stahlstich-Gravurtechnik gemäß der EP 0 906193 A1 zum Einsatz kommen, bei der Stichtiefdruckplatten mittels elektronisch gesteuertem Stichel gefräst werden, so dass sehr feine und extrem genaue Gravuren der Druckplatte möglich sind.
  • Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch andere Druckverfahren verwendet werden, die eine tiefe Prägung in dem flexiblen Substrat erzeugen können, wie beispielsweise die Prägedrucktechnik.
  • Die tiefe Prägung wird in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Datenträgers ohne Belegung der Druckplatte mit Farbe geprägt, das heißt, sie wird blindgeprägt. Dadurch können besonders große Strukturtiefen in dem flexiblen Substrat erreicht werden.
  • Der Schaltungsbaustein ist zweckmäßig in die tiefe Prägung eingeklebt. Dabei kann sowohl ein nichtleitender als auch ein leitfähiger Kleber zum Einsatz kommen. Wird der Schaltungsbaustein in Flip-Chip-Montage mit den Kontaktflächen einer Antennenstruktur oder dergleichen in Kontakt gebracht, so wird zum Fixieren und gleichzeitigen elektrischen Kontaktieren des Bausteins nach einer bevorzugten Ausgestaltung ein anisotrop leitfähiger Kleber (Anisotropically Conductive Adhesive, ACA) oder eine anisotrop leitfähige Folie (Anisotropically Conductive Film, ACF) verwendet. Dabei handelt es sich um Klebstoffe mit einer isolierenden Matrix, die mit elektrisch leitfähigen Partikeln gefüllt ist. Aufgrund der geringen Partikeldichte ist der Kleber im Grundzustand nicht leitfähig. Erst durch das Einklemmen des Klebers zwischen zwei Kontaktflächen wird eine elektrische Leitfähigkeit in Richtung der Verbindungslinie der Kontaktflächen erzeugt.
  • Die laterale Abmessung und die Tiefe der tiefen Prägung sind zweckmäßig auf die Größe des Schaltungsbausteins abgestimmt, um die Aufnahme des Schaltungsbausteins zu ermöglichen. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die tiefe Prägung mit einer lateralen Abmessung erzeugt wird, die nur wenig größer ist, als der Schaltungsbaustein. Beispielsweise können die lateralen Abmessungen der tiefen Prägung um 3 % bis 10 % größer gewählt werden als die Abmessungen des Schaltungsbausteins.
  • Die Tiefe der Prägung ist bevorzugt größer als die Höhe des Schaltungsbausteins, so dass dieser vollständig in der Vertiefung der Prägung aufgenommen wird. Jedoch kann ein kleiner Überstand des Schaltungsbausteins von weiteren aufgebrachten Schichten, wie beispielsweise einem Abdeckelement oder einer Lackschicht, aufgefangen werden. In beiden Fällen ist der Baustein taktil nicht zu erfassen. In anderen Aufgestaltungen kann ein gewisser Überstand des Schaltungsbausteins problemlos hingenommen werden, da die Oberfläche des Datenträgers aufgrund der Verprägung ohnehin eine taktil erfassbare Struktur aufweist, in der der kleine Überstand des integrierten Schaltungsbausteins nicht hervortritt.
  • Die lateralen Abmessungen des Schaltungsbausteins können beispielsweise 0,2 mm × 0,2 mm bis 1 mm × 1 mm betragen. Mikrochips mit einer Dicke von etwa 200 μm oder weniger sind bereits heute verbreitet. Gemäß einer vorteilhaften Variante beträgt die Dicke der Bausteine nur einen Bruchteil der Dicke des flexiblen Substrats. Für Papiersubstrate mit einer typischen Dicke von 70 bis 100 μm kommen dann zweckmäßig Schaltungsbausteine mit einer Dicke von etwa 15 bis etwa 60 μm zum Einsatz.
  • Zur einfacheren Handhabung und Kontaktierung werden anstelle bloßer Halbleiterbausteine vorteilhaft Chipmodule verwendet, bei denen der Schaltungsbaustein auf einem Träger angebracht ist. Derartige Module können einfach mit einer Antennenstruktur in elektrischen Kontakt gebracht werden. Die Gesamtdicke eines solchen Moduls beträgt derzeit etwa 220 μm oder weniger. Im Bereich des Stichtiefdrucks lassen sich beispielsweise flächige, dreidimensional taktile und geprägte Strukturen realisieren, deren Strukturtiefe bei Blindprägungen bis zu etwa 200 μm beträgt, und die so die genannten Chipmodule problemlos aufnehmen können.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Substrat eine Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen auf, wobei der Schaltungsbaustein in einer der gleichartigen Prägungen angeordnet ist. Dadurch lässt sich der Einbauort des integrierten Schaltungsbausteins variieren, so dass eine Lokalisierung und damit eine Manipulation des Bausteins erschwert wird. Werden die tiefen Prägungen über eine gewisse Fläche, beispielsweise einige Quadratzentimeter, oder sogar über im Wesentlichen die gesamte Fläche des Datenträgersubstrats verteilt, so können trotz der tiefen Prägungen praktische unverändert gute Planlage und Stapelbarkeit der Datenträger erreicht werden. Eine gute Stapelbarkeit ist vor allem für Wertdokumente wie etwa Banknoten wesentlich.
  • Um die Präsenz und die Position des Schaltungsbausteins weiter zu verbergen, bildet die tiefe Prägung oder die Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einen Bestandteil eines Bildmotivs, wie einem Porträt, einem Landschaftsmotiv, einem Tiermotiv, einer architektonischen Darstellung oder dergleichen. Derartige Bildmotive sind ohnehin auf vielen Wertdokumenten angebracht, so dass der Benutzer die zusätzliche Verwendung der tiefen Prägung als Behälter für einen Mikrochip nicht ohne weiteres bemerkt.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das flächige Substrat des Datenträgers eine Vorderseite und eine Rückseite auf, wobei die Vertiefung der Prägung mit dem darin angeordneten Schaltungsbaustein auf der Substratrückseite angeordnet ist. Die tiefe Prägung auf der Substratrückseite ist zweckmäßig durch ein opakes Abdeckelement verschlossen. Insbesondere kann das Abdeckelement ein metallisches optisches Sicher-heitselement, wie ein metallisches Prägehologramm, etwa in Streifen- oder Etikettform, oder eine opake Lackschicht umfassen. Der Schaltungsbaustein wird durch das Abdeckelement sowohl geschützt als auch verborgen. Als Abdeckelemente kommen neben den genannten Beispielen auch alle Arten von Transferelementen in Frage, wie sie beispielsweise in der Druckschrift WO 02/02350 beschrieben sind.
  • In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Abdeckelement elektrisch leitfähig und bildet ein Koppelelement zur kontaktlosen Kommunikation des integrierten Schaltungsbausteins mit einem Schreib-/Lesegerät. Es kann beispielsweise eine kapazitive Antennenfläche oder eine Spule für eine induktive Kopplung darstellen.
  • Nach einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Datenträgers ist die Substratvorderseite im Bereich der tiefen Prägung mit einer leitfähigen Fläche versehen, die ein Koppelelement zur kontaktlosen Kommunikation des integrierten Schaltungsbausteins mit einem Schreib-/Lesegerät bildet. Insbesondere kann die leitfähige Fläche in Streifen-, Etikett- oder Medaillenform ausgebildet sein. Sie wird zweckmäßig auf das flächige Datenträgersubstrat aufgedruckt, beispielsweise mittels Silberleitfarbe im Siebdruck.
  • Form und Abmessung der leitfähigen Fläche und des Abdeckelements sind in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aufeinander abgestimmt, um einen durchgehenden optischen Eindruck zu erzeugen. Beispielsweise kann bei Ausbildung der leitfähigen Fläche in Medaillenform auch das Abdeckelement in gleicher Größe in Medaillenform gestaltet sein und passgenau mit der leitfähigen Fläche auf der Rückseite angeordnet sein, so dass durch beide Elemente gemeinsam ein durchgellender Medailleneffekt erzielt wird.
  • Bevorzugt ist die leitfähige Fläche mit einem visuell und/oder maschinell prüfbaren optischen Effekt versehen, der die Fälschungssicherheit des Datenträgers erhöht.
  • Das Koppelelement, das durch eine leitfähige Fläche auf der Vorderseite des Substrats oder durch ein leitfähiges Abdeckelement gebildet sein kann, stellt bevorzugt einen Schleifendipol, eine Spule oder einen offenen Dipol dar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auf der Rückseite des Datenträgersubstrats eine Antennenstruktur aufgebracht. Bevorzugt ist die Antennenstruktur auf das Substrat aufgedruckt, beispielsweise mit Silberleitfarbe im Siebdruck. Die Antennenstruktur ist dabei mit Vorteil in ein graphisches Bildmotiv auf der Substratrückseite integriert, um zum einen das Vorhandensein einer Antenne weniger offensichtlich werden zu lassen und zum anderen eine ansprechende graphische Gesamtgestaltung zu erzielen. Das graphische Bildmotiv kann dabei beispielsweise im Offset- oder Flexodruck ausgeführt sein.
  • In der tiefen Prägung sind bevorzugt Kontaktflächen zur elektrischen Verbindung des Schaltungsbausteins mit der Antennenstruktur vorgesehen. Mit diesen Kontaktflächen kann der Schaltungsbaustein beispielsweise durch Flip-Chip-Montage in elektrischen Kontakt gebracht werden. Insbesondere kann der Schaltungsbaustein mit einem anisotrop leitfähigen Kleber (ACA) oder über eine anisotrop leitfähige Folie (ACF) in die tiefe Prägung eingeklebt und zugleich ein elektrischer Kontakt mit den Kontaktflächen der tiefen Prägung hergestellt werden.
  • Alternativ sind auf den Schaltungsbaustein Kontaktflächen zur elektrischen Verbindung des Schaltungsbausteins mit der Antennenstruktur aufgebracht. Da der Baustein bei dieser Variante beim Aufbringen der Kontaktflächen bereits in die tiefe Prägung eingebracht ist, muss darauf geachtet werden, dass die mechanischen Belastungen des Schaltungsbausteins und der tiefen Verprägung so gering wie möglich gehalten werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Kontaktflächen im Siebdruckverfahren aufgedruckt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Form der Antennenstruktur auf die Anordnung der Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen abgestimmt, so dass der Schaltungsbaustein in jeder der Mehrzahl tiefer Prägungen mit der Antennenstruktur in Kontakt bringbar ist. Beispielsweise kann eine Mehrzahl gleichartiger Antennenstrukturen vorgesehen sein, deren Kontaktflächen jeweils in einer der tiefen Prägungen enden.
  • Nach einer anderen Variante ist eine einzige Antennenstruktur vorgesehen, die an -mehreren Punkten von dem Schaltungsbaustein kontaktiert werden kann. Dazu kann beispielsweise eine Leiterschleife vorgesehen sein, deren Anfangs- und Endstücke über eine gewisse Kontaktstrecke mit geringem Abstand zueinander parallel laufen, so dass der Schaltungsbaustein entlang dieser Kontaktstrecke an jedem Punkt so eingebaut werden kann, dass er Anfangs- und Endstück der Antenne elektrisch kontaktiert.
  • Das flächige Substrat ist zweckmäßig zumindest in einem die tiefe Prägung umfassenden Teilbereich mit einer Lackschicht versteift. Die Lackschicht schützt zugleich die taktilen Strukturen vor Abrieb und Beschädigung.
  • In vorteilhaften Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Datenträgers ist das Substrat aus Baumwollpapier oder aus Papier mit einer Baumwoll/Kunstfasermischung gebildet.
  • Der Schaltungsbaustein ist insbesondere ein Speicherchip oder ein Mikroprozessorchip.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers der beschriebenen Art enthält folgende Schritte:
    • a) Bereitstellen eines flächigen, flexiblen Datenträgersubstrats mit einer Vorderseite und einer Rückseite,
    • b) Bereitstellen eines Schaltungsbausteins einer vorbestimmten Größe,
    • c) Blindprägen der Substratvorderseite zur Erzeugung zumindest einer tiefen Prägung auf der Substratrückseite, deren laterale Abmessung und Tiefe auf die vorbestimmte Größe des Schaltungsbausteins abgestimmt sind, um die Aufnahme des Schaltungsbausteins zu ermöglichen, und
    • d) Einbringen des Schaltungsbausteins in die tiefe Prägung.
  • Das Blindprägen in Schritt c) wird bevorzugt mit einer Stichtiefdrucktechnik durchgeführt. Vor dem Blindprägen wird in einer vorteilhaften Verfahrensvariante eine leitfähige Fläche auf die Substratvorderseite aufgebracht, vorzugsweise im Siebdruckverfahren aufgedruckt.
  • Der Schaltungsbaustein wird in Schritt d) zweckmäßig in die tiefe Prägung eingeklebt, bevorzugt mit einem anisotrop leitfähigen Kleber (ACA) oder über eine anisotrop leitfähige Folie (ACF).
  • Auf die Substratrückseite wird vorteilhaft eine Antennenstruktur aufgebracht, vorzugsweise wird sie im Siebdruckverfahren mit Silberleitfarbe aufgedruckt. Zusätzlich kann auf die Substratrückseite ein graphisches Bildmotiv aufgedruckt werden, vorzugsweise im Offset- oder Flexodruckverfahren, in das die Antennenstruktur integriert ist. Zweckmäßig wird dabei die Antennenstruktur vor dem Blindprägen auf die Substratrückseite aufgebracht.
  • Nach dem Einbringen des Schaltungsbausteins wird die tiefe Prägung in einem Schritt e) vorteilhaft mit einem opaken Abdeckelement verschlossen. Als Abdeckelement kann eine Folienapplikation auf die Substratrückseite aufgebracht werden, bevorzugt mittels eines niedrigschmelzenden Heißsiegelklebers. Zuletzt wird auf das Substrat mit Vorteil zumindest im Bereich der tiefen Prägung eine Lackschicht aufgebracht.
  • Insgesamt wird ein Schaltungsbaustein in einen Datenträger eingebracht, ohne dass damit eine zusätzliche fühlbare oder optische auffällige Verdickung verbunden ist.
  • Der erfindungsgemäße Datenträger kann neben dem hauptsächlich beschriebenen Einsatz in Form eines Wertdokuments, wie einer Banknote, auch als Produktsicherungsmittel zur Absicherung von Waren beliebiger Art eingesetzt werden.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert. Zur besseren Anschaulichkeit wird in den Figuren auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Darstellung verzichtet.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit eingebrachtem Chipmodul nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
  • 2 einen Schnitt durch die Banknote von 1 in vereinfachter schematischer Darstellung,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Banknote nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
  • 4 in (a) und (b) eine Vorder- und Rückansicht einer Banknote nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend am Beispiel einer Banknote erläutert. 1 zeigt schematisch eine Banknote 10 mit einem Papiersubstrat 12, in das ein Chip oder Chipmodul 14 eingebracht ist. Die kontaktlose Kommunikation des Chips bzw. Chipmoduls 14 mit einem nicht dargestellten Schreib-/Lese gerät erfolgt über eine Antennenstruktur 16. Die möglichen Gestaltungen der Antennenstruktur, etwa als offener Dipol oder als Schleifendipol, sind beispielsweise aus dem Gebiet der Transponderchips bekannt und daher im Folgenden nicht genauer beschrieben.
  • Die Größe des Chipmoduls 14 ist in der 1 der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt. Der Schaltungsbaustein selbst hat im Ausführungsbeispiel eine Abmessung von 1 mm × 1 mm × 150 μm. Das gesamte Chipmodul mit dem metallischen Träger weist z.B. eine Dicke von etwa 220 μm auf.
  • Wie am besten in der Querschnittdarstellung der 2 zu erkennen, ist das Chipmodul 14 in einer tiefen Prägung 20 des Substrats 12 angeordnet, die durch Blindverprägen im Rahmen eines Intaglio-Druckgangs erzeugt wurde. Die Tiefe der Prägung 20 beträgt etwa 220 μm, so dass das Chipmodul 14 im Wesentlichen vollständig von der Prägung 20 aufgenommen wird. Neben der tiefen Prägung 20 ist eine Reihe gleichartiger Prägungen 22 über die Substratfläche verteilt. Durch die Mehrzahl der Prägungen 22 können die Planlage und die Stapelbarkeit der Banknoten 10 im bisher üblichen Rahmen gehalten werden.
  • Zur Herstellung der gezeigten Banknote wird auf die Vorderseite 24 des Substrats 12 mittels Silberfarbe im Siebdruck eine in den 1 und 2 nicht dargestellte leitfähige Fläche aufgebracht. Die leitfähige Fläche kann beispielsweise Medaillenform haben, wie weiter unten in Zusammenhang mit der 4(a) beschrieben.
  • Auf die Rückseite 26 des Substrats 12 ist die Antennenstruktur 16 aufgedruckt, im Ausführungsbeispiel ebenfalls mittels Silberfarbe in Siebdrucktechnik. Die Antenne ist in ein nicht dargestelltes graphisches Gesamtdesign der Substratrückseite eingebettet, das im Offset- oder Flexodruck ausgeführt sein kann. Zusammen mit der Antennenstruktur 16 werden Kontaktflächen aufgedruckt, die sich in den Bereich der nachfolgend erzeugten tiefen Prägung 20 erstrecken.
  • Mittels Blindverprägung im Rahmen des Intaglio-Druckgangs werden dann in die Vorderseite 24 des Substrats Strukturen 20, 22 eingeprägt, die sowohl von der lateralen als auch von der vertikalen Abmessung her die Aufnahme des Chipmoduls 14 ermöglichen. Dann wird das Chipmodul 14 in der Prägung 20 positioniert und eingeklebt. Die Positionierung kann mit speziell angepassten, so genannten „pick-and-place" Maschinen erfolgen, wie sie beispielsweise von den Herstellern Mühlbauer, Simotec oder Datacon angeboten werden. Das Chipmodul 14 ist im Ausführungsbeispiel mit einem anisotrop leitfähigen Kleber 25 in der Prägung 20 fixiert und zugleich mit den in die Prägung reichenden Kontaktflächen der Antennenstruktur 16 elektrisch verbunden.
  • In einem weiteren Schritt wird mittels eines niedrigschmelzenden Heißsiegelklebers 28 unter Vermeidung mechanischer Belastung des Chipmoduls 14 und der Prägungsstruktur 20, 22 eine Folienapplikation 18 als Abdeckelement auf die Substratrückseite 26 aufgebracht. Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist die Folienapplikation 18 durch einen metallischen Streifen mit einem Prägehologramm gebildet. Es versteht sich, dass das Abdeckelement nur dann leitfähig ausgebildet sein muss und die Funktion eines Koppelelements erfüllen muss, wenn diese Funktion nicht oder nicht ausreichend durch die leitfähige Fläche auf der Substratvorderseite 26 übernommen wird.
  • Abschließend wird eine Lackschicht auf die Banknote 10 aufgebracht, die die Banknote 10 versteift und die taktilen Strukturen 20, 22 vor Abrieb und Beschädigung schützt.
  • 3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Banknote 30 mit einer Antennenstruktur 32, die den Einbau des integrierten Schaltungsbausteins 14 an einer von einer Mehrzahl gleichwertiger Einbaupositionen 34 erlaubt. Alle Einbaupositionen 34 sind mit einer tiefen Prägung 22 versehen und sind nach Einbau des Schaltungsbausteins 14 gemeinsam mit einem opaken Abdeckelement 36 verschlossen.
  • Eine Banknote 40 mit einem durchgehenden Medailleneffekt ist in der 4 dargestellt. 4(a) zeigt dabei die Vorderseite, 4(b) die Rückseite der Banknote. Die leitfähige Schicht 42 der Vorderseite ist in diesem Ausführungsbeispiel in Medaillenform mit einem Tiermotiv (Adler) ausgebildet.
  • Das Federkleid des Adlers weist eine Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen 22 auf, die zur Aufnahme des integrierten Schaltungsbausteins 14 dienen können. In eine der tiefen Prägungen 22 ist der integrierte Schaltungsbaustein 14 eingebracht. Dabei kann die Position der Prägung 22, die den integrierten Schaltungsbaustein 14 trägt für verschiedene Banknoten oder für verschieden Serien variiert werden.
  • Auf der Rückseite der Banknote ist ein metallisches Abdeckelement 44 deckungsgleich mit der leitfähigen Schicht 42 der Vorderseite angeordnet, so dass im Zusammenspiel der leitfähigen Schicht 42 und des metallischen Abdeckelements 44 ein optisch attraktiver, durchgehender Medailleneffekt entsteht.

Claims (39)

  1. Datenträger mit einem flächigen, flexiblen Substrat (12), dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12) zumindest eine tiefe Prägung (20) aufweist, in der ein elektronischer, insbesondere ein integrierter Schaltungsbaustein (14) angeordnet ist.
  2. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung (20) im Stichtiefdruck, insbesondere durch eine hochauflösende Gravurtechnik im Stahlstich hergestellt ist.
  3. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung (20) im Prägedruck hergestellt ist.
  4. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung (20) blindgeprägt ist.
  5. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsbaustein (14) in die tiefe Prägung (20) eingeklebt ist.
  6. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die laterale Abmessung und die Tiefe der tiefen Prägung (20) auf die Größe des Schaltungsbausteins (14) abgestimmt sind, um die Aufnahme des Schaltungsbausteins (14) zu ermöglichen.
  7. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12) eine Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen (20, 22) aufweist, und der Schaltungsbaustein in einer der gleichartigen Prägungen (20, 22) angeordnet ist.
  8. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung (20) oder die Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen (20, 22) einen Bestandteil eines Bildmotivs, wie einem Portrait, einem Landschaftsmotiv, einem Tiermotiv, einer architektonischen Darstellung oder dergleichen, bilden.
  9. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Substrat (12) eine Vorderseite (24) und eine Rückseite (26) aufweist, wobei die Vertiefung der Prägung (20) mit dem Schaltungsbaustein (14) auf der Substratrückseite (26) angeordnet ist.
  10. Datenträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung (20) auf der Substratrückseite durch ein opakes Abdeckelement (18, 44) verschlossen ist.
  11. Datenträger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (18, 44) ein metallisches optisches Sicherheitselement, wie ein metallisches Prägehologramm, umfasst.
  12. Datenträger nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (18, 44) eine opake Lackschicht umfasst.
  13. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (18, 44) elektrisch leitfähig ist und ein Koppelelement zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltungsbausteins (14) mit einem Schreib-/Lesegerät bildet.
  14. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratvorderseite (24) im Bereich der tiefen Prä gung (20) mit einer leitfähigen Fläche (42) versehen ist, die ein Koppelelement zur kontaktlosen Kommunikation des Schaltungsbausteins (14) mit einem Schreib-/Lesegerät bildet.
  15. Datenträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Fläche (42) in Streifen-, Etikett- oder Medaillenform ausgebildet ist.
  16. Datenträger nach Anspruch 10 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass Form und Abmessung der leitfähigen Fläche (42) und des Abdeckelements (44) aufeinander abgestimmt sind, um einen durchgehenden optischen Eindruck, bevorzugt einen durchgehenden Medailleneffekt, zu erzeugen.
  17. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Fläche (42) mit einem visuell und/oder maschinell prüfbaren optischen Effekt versehen ist.
  18. Datenträger nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelelement einen Schleifendipol, eine Spule oder einen offenen Dipol bildet.
  19. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Substratrückseite (26) eine Antennenstruktur (16) aufgebracht ist, bevorzugt, dass die Antennenstruktur auf die Substratrückseite (26) aufgedruckt ist.
  20. Datenträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur (16) in ein graphisches Bildmotiv integriert ist.
  21. Datenträger nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet; dass in der tiefen Prägung (20) Kontaktflächen zur elektrischen Verbindung des Schaltungsbausteins (14) mit der Antennenstruktur (16) vorgesehen sind, und dass der Schaltungsbaustein (14) durch Flip-Chip-Montage mit den Kontaktflächen der tiefen Prägung (20) in elektrischen Kontakt gebracht ist.
  22. Datenträger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsbaustein (14) mit einem anisotrop leitfähigen Kleber (25) oder über eine anisotrop leitfähige Folie in die tiefe Prägung (20) eingeklebt und mit den Kontaktflächen der tiefen Prägung (20) in elektrischen Kontakt gebracht ist.
  23. Datenträger nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Schaltungsbaustein (14) Kontaktflächen zur elektrischen Verbindung des Schaltungsbausteins (14) mit der Antennenstruktur (16) aufgebracht sind, bevorzugt, dass die Kontaktflächen auf den Schaltungsbaustein (14) aufgedruckt sind.
  24. Datenträger nach Anspruch 7 und wenigstens einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Antennenstruktur (16) auf die Anordnung der Mehrzahl gleichartiger tiefer Prägungen (20, 22) abgestimmt ist, so dass der Schaltungsbaustein (14) in jeder der Mehrzahl tiefer Prägungen (20, 22) mit der Antennenstruktur (16) in Kontakt bringbar ist.
  25. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Substrat (12) zumindest in einem die tiefe Prägung (20) umfassenden Teilbereich mit einer Lackschicht versteift ist.
  26. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (12) aus Baumwollpapier oder aus Papier mit einer Baumwoll/Kunstfasermischung gebildet ist.
  27. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das der Schaltungsbaustein (14) ein Speicherchip oder ein Mikroprozessorchip ist und/oder Komponenten enthält, die zur Verarbeitung analoger Signale geeignet sind.
  28. Datenträger nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsbaustein eine Lumineszenzdiode oder ein OLED enthält.
  29. Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Bereitstellen eines flächigen, flexiblen Datenträgersubstrats mit einer Vorderseite und einer Rückseite, b) Bereitstellen eines integrierten Schaltungsbausteins einer vorbestimmten Größe, c) Blindprägen der Substratvorderseite zur Erzeugung zumindest einer tiefen Prägung auf der Substratrückseite, deren laterale Abmessung und Tiefe auf die vorbestimmte Größe des integrierten Schaltungsbausteins abgestimmt sind, um die Aufnahme des integrierten Schaltungsbausteins zu ermöglichen, und d) Einbringen des integrierten Schaltungsbausteins in die tiefe Prägung.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Blindprägen in Schritt c) mit einer Stichtiefdrucktechnik, insbesondere mit einer hochauflösenden Gravurtechnik durchgeführt wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Blindprägen in Schritt c) eine leitfähige Fläche auf die Substratvorderseite aufgebracht wird, bevorzugt, dass die leitfähige Fläche im Siebdruckverfahren aufgedruckt wird.
  32. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass der integrierte Schaltungsbaustein in Schritt d) die tiefe Prägung eingeklebt wird, bevorzugt mit einem anisotrop leitfähigen Kleber (ACA) oder über eine anisotrop leitfähige Folie (ACF).
  33. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antennenstruktur auf die Substratrückseite aufgebracht wird, bevorzugt, dass die Antennenstruktur im Siebdruckverfahren aufgedruckt wird.
  34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Substratrückseite ein graphisches Bildmotiv aufgedruckt wird, vorzugsweise im Offset- oder Flexodruckverfahren, in das die Antennenstruktur integriert ist.
  35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Antennenstruktur vor dem Schritt des Blindprägens auf die Substratrückseite aufgebracht wird.
  36. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefe Prägung in einem Schritt e) mit einem opaken Abdeckelement verschlossen wird.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdeckelement eine Folienapplikation auf die Substratrückseite aufgebracht wird, bevorzugt, dass die Folienapplikation mittels eines niedrigschmelzenden Heißsiegelklebers aufgebracht wird.
  38. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Substrat zumindest im Bereich der tiefen Prägung eine Lackschicht aufgebracht wird.
  39. Verwendung eines Datenträgers nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 28, oder eines nach wenigstens einem der Ansprüche 29 bis 38 herstellbaren Datenträgers zur Sicherung von Waren beliebiger Art.
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