DE29703548U1 - Plastic card for an electronic combi card module - Google Patents
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Description
Plastikkarte für elektronisches Combi-Card-Modul Plastic card for electronic Combi-Card module
Die Erfindung betrifft eine laminierte Plastikkarte, die mehrere·Deckfolien und eine Antennenfolie enthält und bei der eine aus Draht bestehende Antennenspule vor dem Laminieren auf der Antennenfolie angeordnet wurde, wobei sich die Antennenspule schichtmittig in der Plastikkarte befindet und bei der nach dem Laminieren in die Plastikkarte eine Kavität eingearbeitet wurde, die zur Aufnahme eines Combi Card Moduls, welches in unterschiedlichen Höhen angeordnete innere Kontakte und äußere Kontakte aufweist.The invention relates to a laminated plastic card which contains several cover films and an antenna film and in which an antenna coil made of wire was arranged on the antenna film before lamination, with the antenna coil being located in the middle of the layer in the plastic card and in which, after lamination, a cavity was incorporated into the plastic card, which is used to accommodate a Combi Card module which has inner contacts and outer contacts arranged at different heights.
In derartigen Plastikkarten wird nach dem Laminieren eine stufenförmige Kavität eingefräst und in diese das elektronische Modul eingeklebt. Das eingesetzte elektronische Combi Card Modul kann über seine nach außen weisenden Kontaktflächen direkt über elektrische Kontaktierungs- und Verbindungseinrichtungen und außerdem über seine zum Karteninneren weisenden inneren Kontaktierungsflächen, die mit einer Antennenspule verbunden sind, über elektromagnetische Felder und über entsprechende Empfangseinrichtungen mit DatenverarbeitungseinrichtungenAfter lamination, a stepped cavity is milled into such plastic cards and the electronic module is glued into it. The electronic Combi Card module used can be connected directly to electrical contacting and connecting devices via its outward-facing contact surfaces and also to data processing devices via its inner contact surfaces facing the inside of the card, which are connected to an antenna coil, via electromagnetic fields and via corresponding receiving devices.
kommunizieren.communicate.
Bei der Herstellung dieser Kombikarten muß eine sichere Kontaktierung des Moduls mit der sich im Karteninneren befindenden Antennenspule erzeugt werden. Um eine dauerhafte Planlage der Plastikkarte sowie ein gutes Design zu gewährleisten werden, insbesondere bei drahtförmigen Antennenspulen, die Antennenspulen schichtmittig oder nahezu schichtmittig im Laminat angeordnet, während sich die inneren Anschlüsse des elektronischen Combi Card Moduls nach dem Einkleben in der Randschicht der Plastikkarte befinden. Außerdem erfordert die durch den Laminiervorgang verursachte relativ große Lagetoleranz der Antennenan-Schlüsse gegenüber der Lage der Kavität, daß der Antennenanschlußbereich eine so große Fläche aufweisen muß, daß genügend große Flächenelemente der inneren Anschlüsse der elektronischen Combi Card Moduls mit den Flächenelementen der Antennenanschlüsse mit Sicherheit miteinander zu kontaktieren sind.When producing these combination cards, a secure connection must be made between the module and the antenna coil located inside the card. In order to ensure that the plastic card remains permanently flat and that it has a good design, the antenna coils are arranged in the middle of the layer or almost in the middle of the layer in the laminate, particularly in the case of wire-shaped antenna coils, while the inner connections of the electronic Combi Card module are located in the edge layer of the plastic card after being glued in. In addition, the relatively large positional tolerance of the antenna connections compared to the position of the cavity caused by the lamination process means that the antenna connection area must have such a large area that sufficiently large surface elements of the inner connections of the electronic Combi Card module can be reliably connected to the surface elements of the antenna connections.
Von der Firma Ama Tech GmbH & Co KG, Pfronten/BRD, wurde hierzu
vorgeschlagen, einen biegesteifen, geschlossenen Stützring, der an mindestens zwei Bereichen metallisiert ist, entlang der Combi Card Modulperipherie
in die Plastikkarte einzulaminieren. Dabei ist auf einer
Stützringseite an dem metallisierten Bereich der Antennenanschluß befestigt und an dem metallisierten Bereich auf der anderen Stützringseite
wird nach Freifräsen der Kavität der innere Anschluß des elektronischen Combi Card Moduls kontaktiert.
Nachteilig ist bei dieser Lösung der relativ hohe Aufwand für das Herstellen,
Einbringen und Kontaktieren des Stützringes, sowie die Beeinträchtigung des Kartendesigns im Bereich des Stützringes.The company Ama Tech GmbH & Co KG, Pfronten/Germany, proposed laminating a rigid, closed support ring, which is metallized in at least two areas, into the plastic card along the periphery of the Combi Card module. The antenna connection is attached to the metallized area on one side of the support ring and the inner connection of the electronic Combi Card module is contacted on the metallized area on the other side of the support ring after the cavity has been milled free.
The disadvantage of this solution is the relatively high effort required to manufacture, insert and contact the support ring, as well as the impairment of the card design in the area of the support ring.
In Stand der Technik ist es weiterhin bekannt, Chipkarteninlays mit ätztechnisch hergestellten Spulen zu verwenden, bei denen die Leiterbahnen in relativ großflächige Antennenanschlußbereiche übergehen.In the state of the art, it is also known to use chip card inlays with coils produced by etching, in which the conductor tracks merge into relatively large-area antenna connection areas.
Nachteilig sind hierbei jedoch die hohen Kosten für die Herstellung der Spulen, sowie die gegenüber Drahtspulen schlechteren Gütewerte der geätzten Spulen.The disadvantages, however, are the high costs for manufacturing the coils and the poorer quality values of the etched coils compared to wire coils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine laminierte Plastikkarten mit einer drahtförmigen Antennenspule anzugeben, bei der zur Kontaktierung der Antennenspule mit den inneren Anschlüssen des elektronischen Combi Card Modul Anschlußbereiche für die Antennenspule in geeigneter Größe und Tiefenlage in der Plastikkarte mit einfachen Mitteln ermöglicht werden.The invention is based on the object of specifying a laminated plastic card with a wire-shaped antenna coil, in which connection areas for the antenna coil in a suitable size and depth in the plastic card are made possible by simple means in order to contact the antenna coil with the internal connections of the electronic Combi Card module.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dicke der Antennenfolie und der darüberliegenden Deckfolien so ausgeführt ist, daßAccording to the invention, the object is achieved in that the thickness of the antenna foil and the cover foils lying over it is designed such that
die Unterseite der Antennenfolienschicht nach dem Laminieren im Abstand der Höhe der inneren Kontakte des Combi Card Moduls von der Plastikkartenoberfläche entfernt ist und daß die Antennenspule in Teilbereichen durch die Antennenfolie bündig zur deren Unterseite gedrückt ist. 20the underside of the antenna foil layer is removed from the plastic card surface after lamination at a distance equal to the height of the internal contacts of the Combi Card module and that the antenna coil is pressed flush with the underside of the antenna foil in some areas. 20
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Plastikkarte sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the plastic card according to the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung ermöglicht mit einfachen Mitteln großflächige Antennenanschlußbereiche in definierten Schichtenlagen der Plastikkarte zu erzeugen.The invention makes it possible to create large-area antenna connection areas in defined layers of the plastic card using simple means.
Durch die Verbreiterung des Anschlußbereiches mit schleifenförmigen Antennendrahtrückführungen sowie durch die Gestaltung derBy widening the connection area with loop-shaped antenna wire returns and by designing the
Drahtzuführung von der Antenne zum Anschlußbereich jeweils von der
Kavität ausgehend bleiben selbst dann, wenn beim Einfräsen der Kavität Teile der Drahtlagen beschädigt werden, in den Anschlußbereichen die
Zuführung sowie ein genügend breiter Anschlußbereich erhalten.
5Wire feed from the antenna to the connection area, each starting from the cavity, ensures that even if parts of the wire layers are damaged when milling the cavity, the feed and a sufficiently wide connection area are retained in the connection areas.
5
Es ist vorteilhaft, die Drahtschleifen im Anschlußbereich nur stegweise an die Unterseite der Antennenfolie zu drücken. Damit wird eine optimale Verankerung der Drahtschleifen in der Antennenfolie erreicht, ohne daß Designbeeinträchtägungen der Plastikkarte dadurch auftreten, daß die Antennenseite der Antennenfolie durch die Drückwerkzeuge beschädigt werden. Außerdem stehen nach dem Freifräsen der Kavität auch bei Einfräsen in den Antennendraht Anschlußbereiche zur Verfügung, die voll funktionsfähig sind. Dies kann noch dadurch unterstützt werden, daß für den Antennendraht versilberte Drähte verwendet werden und daß nach dem Fräsen der Kavität die Antennenanschlußbereiche durch Laserstrahlung von eventuellen Plastikresten gereinigt werden. Es ist weiterhin vorteilhaft, beim stegweisen Durchdrücken von Anschlußbereichen den Antennendraht gleichzeitig so zu deformieren, daß seine Breite vergrößert wird. Das Durchdrücken kann durch thermischen, durch Ultraschall- oder kombinierten Energieeintrag in das Drückwerkzeug erfolgen.It is advantageous to press the wire loops in the connection area only web-by-web onto the underside of the antenna foil. This achieves optimal anchoring of the wire loops in the antenna foil without the design of the plastic card being impaired by the antenna side of the antenna foil being damaged by the pressing tools. In addition, after milling the cavity, connection areas that are fully functional are available even when milling into the antenna wire. This can be further supported by using silver-plated wires for the antenna wire and by cleaning the antenna connection areas of any plastic residues using laser radiation after milling the cavity. It is also advantageous to simultaneously deform the antenna wire when pressing through connection areas web-by-web so that its width is increased. The pressing can be done by thermal, ultrasonic or combined energy input into the pressing tool.
Die Drahtantenne wird zweckmäßig mittels Drahtlegeverfahren durch direktes Einlegen des Drahtes in die Antennenseite der Antennenfolie hergestellt und es ist vorteilhaft dabei metallisch blanken, vorzugsweise oberflächenveredelten Draht zu verwenden. Das Drahtlegeverfahren ermöglicht eine umweltschonende, kostengünstige und lagepräzise Erzeugung der Antenne, die bei Verwendung von oberflächenveredeltem Draht sehr hohe Gütewerte aufweist. Mit diesem Verfahren lassen sich auch die Drahtschleifen im Anschlußbereich einfach erzeugen. Die Kontaktierung der inneren Kontakte des elektronischen Combi Card Moduls mit den freigefrästen und vorzugsweise durch intensive elektromagnetischeThe wire antenna is conveniently manufactured using a wire laying process by directly inserting the wire into the antenna side of the antenna foil. It is advantageous to use bare metal, preferably surface-treated wire. The wire laying process enables the antenna to be produced in an environmentally friendly, cost-effective and precisely positioned manner, which has very high quality values when surface-treated wire is used. This process also makes it easy to create the wire loops in the connection area. The contacting of the internal contacts of the electronic Combi Card module with the milled-out and preferably intensive electromagnetic
Strahlung gereinigten Anschlußbereichen der Antenne erfolgt zweckmäßig durch elektrisch leitfähigen, thermoplastischen Kleber mit einer Verarbeitungstemperatur und -zeit beim Verkleben, die gleich oder ähnliche der verwendeten Temperatur des Heißsäegelklebers zum elektrisch isolierenden Einkleben der weiteren Flächen des elektronischen Combi Card Moduls in die Kavität der Plastikkarte ist.Radiation-cleaned connection areas of the antenna are best bonded using electrically conductive, thermoplastic adhesive with a processing temperature and bonding time that is the same or similar to the temperature of the hot-saw adhesive used to electrically insulate the other surfaces of the electronic CombiCard module into the cavity of the plastic card.
Soll der auf die Antennenschichtseite gelegte Draht beim Laminieren nicht teilweise in die Antennenfolie abtauchen, so ist es vorteilhaft, den Antennendraht zu fixieren. Dies kann durch Bedrucken der durch die Drahtwindungen gebildeten Sonderflächen nach dem Drahtverlegen oder mit einer bei Laminiertemperatur festen Kleberschicht erfolgen. Damit kann der Antennendraht im Bereich des Zentrums der Kavität auf einem außermittigen Schichtniveau gehalten werden.If the wire placed on the antenna layer side is not to partially submerge into the antenna foil during lamination, it is advantageous to fix the antenna wire. This can be done by printing on the special areas formed by the wire windings after laying the wire or with an adhesive layer that is solid at the lamination temperature. This allows the antenna wire to be held at an off-center layer level in the area of the center of the cavity.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:
Figur 1 die Anordnung der Antennenlage auf der AntennenfoläenschichtFigure 1 the arrangement of the antenna layer on the antenna foil layer
mit schleifenförmiger Drahtrückführung und stegweiser Absenkung,with loop-shaped wire return and web-wise lowering,
Figur 2 die stegweise Antennendrahtabsenkung im Querschnitt und
25Figure 2 shows the web-wise antenna wire lowering in cross section and
25
Figur 3 einen Plastikchipkartenausschnitt mit Combi Card Modul.Figure 3 shows a plastic chip card cutout with Combi Card module.
In Figur 1 ist als Antennendraht 3 ein versilberter Kupferdraht mit einemIn Figure 1, the antenna wire 3 is a silver-plated copper wire with a
Durchmesser von 100 /"m in fünf Windungen entlang der Peripherie der
Plastikkarte 1 auf der Antennenseite 7 der Antennenfolienschicht 6
verlegt. Der Antennendraht befindet sich in schichtmittiger bzw. nahezuDiameter of 100 /"m in five turns along the periphery of the
Plastic card 1 on the antenna side 7 of the antenna foil layer 6
The antenna wire is located in the middle of the layer or almost
schichtmittiger Lage in der Plastikkarte 1. Beim Verlegen wird der Antenlayer in the middle of the plastic card 1. When laying the antenna
nendraht 3 thermisch oder durch Ultraschallenergie etwa 80 Mm tief in die
thermoplastische Antennenfolie 6 eingedrückt.nendraht 3 thermally or by ultrasonic energy about 80 mm deep into the
thermoplastic antenna foil 6 pressed in.
Im Bereich der künftigen inneren Kontakte 18 des Combi Card Moduls 2 wurde der Antennendraht 3 in engen mäanderförmigen Schleifen 13 hin- und hergeführt um einen breiten Anschlußbereich 4 zu schaffen. Die Drahtzuführung 14 zum schleifenförmigen Antennenanschlußbereich 4 erfolgte dabei von der Peripherie der vorgesehenen Lage des Combi Card Moduls 2. Der schleifenförmige Antennenanschlußbereich 4 ist in kurzen Stegen 15 teilweise abgesenkt und liegt in Teilbereichen bündig zur Unterseite 8 der Antennenfolie 6.In the area of the future internal contacts 18 of the Combi Card Module 2, the antenna wire 3 was guided back and forth in narrow meandering loops 13 to create a wide connection area 4. The wire feed 14 to the loop-shaped antenna connection area 4 was made from the periphery of the intended position of the Combi Card Module 2. The loop-shaped antenna connection area 4 is partially lowered in short webs 15 and in some areas is flush with the underside 8 of the antenna foil 6.
In dem in Figur 2 dargestellten Querschnitt ist die stegweise Drahtabsenkung 15 des Antennendrahtes 3 mittels Drückwerkzeug 21 dargestellt.In the cross section shown in Figure 2, the web-by-web wire lowering 15 of the antenna wire 3 by means of pressing tool 21 is shown.
Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich ist, verlaufen die mittleren Antennenwindungen 20 im Bereich des künftigen Zentrums des Combi Card Moduls 2. Um zu gewährleisten, daß diese Antennenwindungen 3 beim Ausfräsen der Zentrumsstufenhöhe 11 nicht zerstört werden, sind die mittleren Antennenwindungen 20 auf die Sonderfläche 16 aufgelegt worden und ihre Höhenlage wurde in der künftigen laminierten Plastikkarte 1 als Sonderfläche 16 mit einer beim Laminieren starren Klebeschicht 17 fixiert.As can also be seen from Figure 1, the middle antenna windings 20 run in the area of the future center of the Combi Card module 2. In order to ensure that these antenna windings 3 are not destroyed when milling out the center step height 11, the middle antenna windings 20 were placed on the special surface 16 and their height was fixed in the future laminated plastic card 1 as a special surface 16 with an adhesive layer 17 that is rigid during lamination.
Figur 3 zeigt die Höhenschichtungen der Antennendrähte 3 im Bereich der stegweisen Absenkungen 15 der Antennenanschlüsse 4, im Bereich der Zentrumsstufenhöhe 11 und in der Chipkarte 1. Nach dem Ausfräsen der KavitätFigure 3 shows the height layers of the antenna wires 3 in the area of the web-like depressions 15 of the antenna connections 4, in the area of the center step height 11 and in the chip card 1. After milling out the cavity
9 mit ihrer Peripheriestufe 10 und ihrer Zentrumsstufe 11 ergeben sich die stegweise nebeneinander liegenden Antennenanschlußbereiche 4 in Form von metallisch blank vorliegenden Drahtstücken. Damit wird eine sichere Kontaktierungsmöglichkeit, selbst in den Fällen, in denen die Antennendrähte 3 angefräst wurden, geschaffen. Weiterhin zeigt Figur 3 eine vereinfachte Darstellung eines Combi Card Moduls 2 mit einer Beschichtung der inneren Kontaktfläche 18 mit elektrisch leitfähigen, thermoplastischen Kleber 22 und mit Heißsiegelklebefolie 23 vor dem Einsetzen und Einsiegeln in die Kavität 9 der Plastikkarte 1.9 with its peripheral stage 10 and its central stage 11, the antenna connection areas 4 are arranged next to one another in the form of metallically bare wire pieces. This creates a secure contact option, even in cases where the antenna wires 3 have been milled. Figure 3 also shows a simplified representation of a Combi Card module 2 with a coating of the inner contact surface 18 with electrically conductive, thermoplastic adhesive 22 and with hot-seal adhesive film 23 before insertion and sealing into the cavity 9 of the plastic card 1.
1 Plastikkarte1 plastic card
2 elektronisches Combi Card Modul2 electronic Combi Card module
3 Antennenspule 4 Anschlußbereich3 Antenna coil 4 Connection area
5 Deckfolie5 Cover foil
6 Antennenfolie6 Antenna foil
7 Antennenseite der Antennenfolie7 Antenna side of the antenna foil
8 Unterseite der Antennenfolie 9 Kavität8 Bottom of the antenna foil 9 Cavity
10 Peripheriestufenhöhe des Combi Card Moduls10 Peripheral level height of the Combi Card module
11 Zentrumstufenhöhe des Combi Card Moduls11 Center step height of the Combi Card module
12 Chipkartenoberfläche12 Chip card surface
13 schleifenförmige Antennendrahtrückführung 14 Drahtzuführung13 loop-shaped antenna wire return 14 wire feed
15 stegweise Drahtabsenkung15 web-wise wire lowering
16 Sonderfläche16 Special area
17 starrer Kleber17 rigid adhesive
18 innere Kontakte 19 äußere Kontakte18 inner contacts 19 outer contacts
20 mittlere Antennenwindungen20 medium antenna turns
21 Drückwerkzeug21 Press tool
22 thermoplastischer, elektrisch leitfähiger Kleber22 thermoplastic, electrically conductive adhesive
23 Heißsiegelklebefolie 3023 Heat seal adhesive film 30
Claims (3)
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Also Published As
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970522 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: CUBIT ELECTRONICS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: MICHALK, MANFRED, DR., 99096 ERFURT, DE Effective date: 19990921 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000615 |
|
| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20030829 |