DE60017401T2

DE60017401T2 - Tragbare vorrichtung mit einer integrierten schaltung und verfahren zum herstellen derselben

Info

Publication number: DE60017401T2
Application number: DE60017401T
Authority: DE
Inventors: Henri Boccia; Olivier Brunet; Isabelle Limousin; Philippe Patrice
Original assignee: Gemplus SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: EP1190378A1; WO2000073988A1; FR2794059B1; CN1353846A; CN101383021B; ATE287111T1; CN101383021A; US6575375B1; AU4416000A; FR2794059A1; EP1190378B1; ES2235861T3; DE60017401D1

Description

Die Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung mit einer integrierten Schaltung, mit einem Trägerkörper und einer herausnehmbaren Minikarte des. Typs Chipkarte mit einem kleineren Format als das Standardformat der Chipkarten. Sie betrifft ebenfalls ein Herstellungsverfahren der besagten Vorrichtung.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Karten mit integrierter Schaltung mit bündigem Kontakt beispielsweise die Durchführung von gesicherten Geld-, Identifikations- oder Telekommunikationstransaktionen ermöglichen. Die Abmessungen der Karten sowie die Positionierung der Kontakte sind gemäß einem Standard nach den internationalen Normen ISO 7810, 7816-1 und 7816-2 definiert.
Dieser erste Standard definiert eine Karte mit oder ohne Kontakt als ein tragbares Element von geringer Dicke und mit geringen Abmessungen: 85 mm Länge, 54 mm Breite und 0,76 mm Dicke.
Ein zweiter Standard hat ermöglicht, das Format von für den Markt des Mobiltelefons bestimmten Chipkarten zu definieren.
Die der Telephonie gewidmeten Chipkarten weisen ein kleineres Format als das oben genannte ISO-Format auf. Es handelt sich um so genannte SIM-Karten mit einer Länge von 25 mm und einer Breite von 15 mm, wobei die Dicke identisch ist mit der Dicke der dem ersten Standard entsprechenden Karten.
Eine Karte mit integrierter Schaltung mit Kontakt umfasst eine PVC- oder ABS-Vorrichtung gemäß dem Standardformat. Diese Vorrichtung trägt zumindest eine elektronische Mikroschaltung (die in der Bibliographie ebenfalls Elektronikmodul oder elektronisches Mikromodul genannt wird) und eine Reihe von Kontaktbereichen für den elektrischen Anschluss der Mikroschaltung an eine Auswertungsschaltung.
Gemäß einem bekannten Herstellungsverfahren einer derartigen Karte wird der Träger der Karte mit integrierter Schaltung durch Kunststoffformerei oder durch Laminierung hergestellt, woraufhin die Mikroschaltung während einer so genannten „Einschluss-Operation" in den Träger der Karte integriert wird. In der Praxis klebt man die Mikroschaltung in eine dafür in dem Träger vorgesehene Ausnehmung.
Bisher wird eine Karte mit integrierter Schaltung mit Kontakt (Minikarte) eines kleineren Formats als das Standardformat bereits während des Herstellungsverfahren einer Karte im Standardformat hergestellt, das mit einer teilweisen Vorausstanzung des Kartenträgers endet, um eine den Kontaktbereich umfassende Region abzugrenzen.
Aus diesem Träger wird dann die Karte mit kleinerem Format hergestellt, indem man einen Umfangsschlitz realisiert, der in diesem Träger um einen internen Abschnitt herum gebildet wird, der die Mikroschaltung und die Kontaktbereiche umfasst. Dieser Schlitz ermöglicht, die dem zweiten Format entsprechende Karte, das der Minikarte entspricht, zu begrenzen, die mit der Karte im Standardformat über Stege verbunden ist, die man bei der Ausbildung des Umfangsschlitzes übrig gelassen hat, so dass die Karte im Standardformat als Träger für die Minikarte dient.
Die Minikarte wird entweder durch Abschneiden eines Stegs anhand eines Werkzeugs, oder durch Bewirkung eines Bruchs dieser Stege durch einen Druck auf den inneren Abschnitt anhand eines Werkzeugs oder einfach mit dem Finger gelöst.
Erst am Ende der Herstellung der Karte wird der Vorausschnitt realisiert, beispielsweise durch Eindrücken oder anhand eines Schneidwerkzeugs wie beispielsweise eines Laserstrahls oder eines Hochdruck-Wasserstrahls.
Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Karte ist beispielsweise in der Unterlage EP A-0 521 778 beschrieben.
Die Unterlage DE-U-298 19 389 beschreibt die Herstellung einer Minikarte in einem Kartenkörper nach dem ISO-Standard. Die Minikarte befindet sich insbesondere innerhalb der Fläche der ISO-Karte, die sie zumindest an 3 Seiten umgibt.
Diese Unterlage DE-U-298 19 389 beschreibt den Erhalt einer Minikarte ab einem Kartenkörper nach dem ISO-Standard. Insbesondere werden drei Seiten der Minikarte durch einen Vorausschnitt aus der ISO-Karte definiert, während die vierte Seite einem Rand der ISO-Karte entspricht.
Die Unterlage EP-A-0 535 436 beschreibt eine Minikarte, die aus einem Hohlraum eines Standard-Kartenkörpers nach dem ISO-Format anhand eines Klebebands entfernt und eingesetzt werden kann, das sich auf der Rückseite des Körpers befindet und einen Klebabschnitt aufweist, der dem Aufnahmehohlraum der Minikarte gegenüberliegt.
Die Unterlage EP-A-0 254 444 beschreibt ein integriertes Schaltungsmodul, das in Form eines Streifens auf einer gedruckten Schaltung angeordnet und mit Harz geformt ist.
Der Markt des Mobiltelefons befindet ist in ständiger Wandlung und geht zu einer maximalen Miniaturisierung der mobilen Endgeräte. Demzufolge erscheint die Miniaturisierung des Minikartenformats eine Notwendigkeit zu sein, um der Miniaturisierung der Endgeräte nicht im Wege zu stehen.
Demnach versucht man, das Format der für die neuen Mobiltelefongenerationen bestimmten Karten zu reduzieren, bei gleichzeitiger Beibehaltung oder sogar Vergrößerung der Abmessungen der integrierten Schaltungen.
Diese neue Generation von tragbaren Vorrichtungen ist es, die hier interessant ist. Denn die bisher angebotenen tragbaren Vorrichtungen mit Minikarte bestehen aus der Karte im ISO-Standardformat. Diese Technik ist für die tragbaren Vorrichtungen der neuen Generation nur schwer umzusetzen, die noch kleinere Abmessungen haben werden, als diejenigen, die bisher angeboten werden.
Die vorliegende Erfindung bietet eine wirtschaftlichere Lösung, da sie besser geeignet ist für die sehr geringen Abmessungen der tragbaren Vorrichtungen mit integrierter Schaltung, die den neuen Generationen von Mobiltelefonen gewidmet sind, bei gleichzeitiger leichter Bedienung dieser Vorrichtungen und Beibehaltung der Vorteile der graphischen Personalisierung.
Die Erfindung betrifft eine tragbare Vorrichtung mit integrierter Schaltung, mit einem Trägerkörper und einer herausnehmbaren, die integrierte Schaltung tragenden Minikarte, hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass die Minikarte an einem Ende des Trägerkörpers angeordnet ist.
Nach einer ersten Ausführungsform ist die Minikarte über eine Bruchlinie mit dem Trägerkörper verbunden.
Nach einer zweiten Ausführungsform ist die Minikarte über einen auf einer ihrer Hauptflächen aufgebrachten Klebstoff mit dem Trägerkörper verbunden.
Nach einen anderen Merkmal ist der Trägerkörper als Lasche ausgebildet.
Die Lasche ist vorteilhaft rechteckig.
Die Lasche weist vorteilhaft eine Breite auf, die etwa derjenigen der Minikarte entspricht.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren einer tragbaren Vorrichtung mit integrierter Schaltung, bei der man die integrierten Schaltungen zuvor auf einer Kontaktflächen aufweisenden Trägerfolie aufgebracht und die besagten integrierten Schaltungen an die entsprechenden Kontaktbereiche angeschlossen hat, um somit Mikromodule zu bilden, hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:

– Einsetzen der Trägerfolie mit einer Vielzahl von Mikromodulen in eine Einspritzform,
– Abformen der besagten, den Kontaktbereichen gegenüberliegenden Folie durch einen Kunststoff, um eine Platte zu bilden,
– Ausschneiden der Platte, um Trägerkörper zu erhalten, die an einem ihrer Enden die Minikarte umfassen, die durch das im Kunststoff gelagerte Mikromodul gebildet wird.

Nach einem anderen Merkmal umfasst das Verfahren einen Schritt zum Vorausschneiden des Endes der Trägerkörper.
Nach einer Ausführungsform erfolgt das Vorausschneiden während der Abformoperation, wobei die Form so ausgebildet ist, dass sie diesem Vorausschnitt angepasst ist.
Nach einer anderen Ausführungsform erfolgt das Vorausschneiden während des Ausschneidens der Trägerkörper.
Wenn die Trägerfolie ein Nichtleiter ist, so ist das Material des Nichtleiters identisch mit demjenigen des abgeformten Kunststoffs.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich deutlich aus der nachfolgenden, exemplarischen und unbegrenzenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen:
1 das Schema einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
2 eine Querschnittansicht gemäß 1 darstellt,
3 die nach dem Lösen des Endes der Vorrichtung 1 erhaltene Minikarte darstellt,
4 ein Schema einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt,
5 eine Querschnittansicht gemäß 4 darstellt,
6A und 6B das Herstellungsverfahren einer Ausführungsvariante darstellen,
7 das Verfahren gemäß einer anderen Ausführungsvariante darstellt.
Die in 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung ist als Lasche (oder Streifen) aus PVC oder ABS ausgebildet. Diese Lasche kann durch Formerei hergestellt werden, gefolgt von einer Bearbeitung der Minikarten, die die Mikromodule aufnehmen sollen, oder vorzugsweise durch Abformen des Mikromoduls im Fall der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform.
Die tragbare Vorrichtung mit integrierter Schaltung 2 umfasst demnach einen länglichen Trägerkörper 1 mit einem freien Ende 5 und eine an diesem Ende 5 und genauer gesagt in diesem Ende 5 des Körpers 1 angeordnete Minikarte.
Die integrierte Schaltung 2 könnte in dem am Ende 5 der Trägerlasche gebildeten Hohlraum verklebt sein. Gemäß dem für diese Ausführungsform vorgeschlagenen Herstellungsverfahren ist das Mikromodul (bestehend aus der integrierten Schaltung, den Kontaktflächen und den elektrischen Verbindungen zwischen der integrierten Schaltung und den Kontaktflächen) durch eine Abformung durch Materialeinspritzung in eine Form befestigt, wobei das Mikromodul in der besagten Form angeordnet ist.
Die Minikarte ist über eine Bruchlinie mit dem Trägerkörper verbunden, die in Form einer Reihe von Lochpunkten, Stegen, einer Verdünnung der Dicke des Körpers hergestellt werden kann.
Das Ende 5 umfasst vorteilhaft einen Teilausschnitt 10 in der Dicke und Breite, um das Ablösen dieses Endes vom Rest der Lasche zu ermöglichen und die Minikarte 50 mit integrierter Schaltung zu erhalten, die im folgenden Mini-SIM 3G genannt wird. Man kann das Ende entweder mit einem Schneidwerkzeug oder durch Verschwenken des Endes um die Achse des Ausschnitts ablösen.
Vorzugsweise hat die Trägerlasche eine Breite, die etwa derjenigen der Karte Mini-SIM 3G entspricht. Der Vorteil liegt darin, die zu personalisierende Fläche ohne Fabrikationsnachteil zu optimieren.
Bei der in 4 und 5 dargestellten zweiten Ausführungsform der Trägerlasche besteht die Minikarte aus dem Mikromodul, das beispielsweise mit einem doppelseitigen Klebeband 6 an der Oberfläche der Lasche befestigt ist.
So kann die Minikarte von der Lasche abgelöst und in ein Mobiltelefon der neuen Generation eingesetzt werden.
Die Erfindung schlägt ein Herstellungsverfahren vor, das besonders gut für die erste Ausführungsform der anhand der 1 und 2 beschriebenen tragbaren Vorrichtungen geeignet ist.
6A, 6B und 7 zeigen dieses Verfahren. Man realisiert eine Abformung auf der Trägerfolie 200 der Mikromodule 2–3.
Denn in der Herstellungstechnik von tragbaren Vorrichtungen verwendet man die Herstellungstechnik von Mikromodulen vor dem Einschlussschritt. In diesem Stadium werden die integrierten Schaltungen auf einer Trägerfolie befestigt, die aus einer nicht leitenden Folie bestehen kann und auf der zweiten Seite. das Gitter der Metallkontakte trägt, oder direkt auf dem Gitter der Metallkontakte, wobei die integrierte Schaltung anhand eines Isoliermaterials auf dieses Gitter geklebt wird.
In allen Fällen werden die Kontaktstifte der integrierten Schaltungen in diesem Stadium elektrisch mit den entsprechenden Kontaktbereichen verbunden.
Es wird demnach erfindungsgemäß vorgeschlagen, Trägerfolienabschnitte 200 auszuschneiden, um 2 × n Mikromodule 2–3 (6A) oder 1 × n Mikromodule 2–3 (7) zu erhalten, und die Folienabschnitte 200 in Kunststoff-Einspritzformen anzuordnen.
Nach der Einspritzung erhält man eine Platte 100, in der die Mikromodule 2 eingebettet sind.
Mit einem geeigneten Werkzeug (Stempel, Laser oder dergleichen) schneidet man Streifen oder Laschen 1 entlang der Schneidlinien 110 aus, um die in den Zeichnungen dargestellte Form zu erhalten.
Im Fall von 6a erhält man eine größere Anzahl von Trägerlaschen als im Fall von 7. Wenn man jedoch die gleichen Formen beibehält, ermöglicht die in 7 dargestellte Variante, längere Laschen als diejenigen von 6A zu erhalten.
Beispielsweise liegen die Abmessungen der hergestellten Laschen zwischen 4 und 9 cm was die Länge und bei etwa 10 mm was die Breite anbetrifft.

Claims

Tragbare Vorrichtung mit integrierter Schaltung, mit einem Trägerkörper und einer herausnehmbaren, die integrierte Schaltung tragenden Minikarte, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper eine Lasche mit einer Breite ist, die etwa derjenigen der Minikarte entspricht, und dass die Minikarte (2, 3) an einem Ende der Lasche angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Minikarte (2, 3) über eine Bruchlinie (10) mit dem Rest der Lasche verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Minikarte über einen auf einer ihrer Hauptflächen aufgebrachten Klebstoff (6) mit dem Trägerkörper (1) verbunden ist, wobei die Minikarte auf dem Klebstoff angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche rechteckig ist.
Herstellungsverfahren eines tragbaren Vorrichtung mit integrierter Schaltung, bei der man die integrierten Schaltungen zuvor auf einer Kontaktebereiche aufweisenden Trägerfolie aufgebracht und die besagten integrierten Schaltungen an die entsprechenden Kontaktbereiche angeschlossen hat, um somit Mikromodule zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: – Einsetzen der Trägerfolie (200) mit einer Vielzahl von Mikromodulen (2, 3) in eine Einspritzform, – Abformen der besagten, den Kontaktbereichen gegenüberliegenden Folie (200) durch einen Kunststoff, um eine Platte (100) zu bilden, – Ausschneiden der Platte, um Trägerkörper (1) zu erhalten, die an einem ihrer Enden (5) die Minikarte (50) umfassen, die durch das im Kunststoff gelagerte Mikromodul gebildet wird, wobei der Trägerkörper eine Lasche mit einer Breite ist, die etwa derjenigen der Minikarte entspricht.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schritt zum Vorausschneiden des Endes der Trägerkörper umfasst.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorausschneiden während der Abformoperation erfolgt, wobei die Form so ausgebildet ist, dass sie diesem Vorausschnitt angepasst ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorausschneiden während des Ausschneidens der Trägerkörper erfolgt.
Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (200) ein Nichtleiter ist, dessen Material identisch mit demjenigen des abgeformten Kunststoffs ist.