专利名称：生产塑料卡的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分生产塑料卡的方法。
从DE19509233A1中，已知这类方法中的一种。根据这一方法，首先提供一种带有预制平线圈的芯片形电子元件的第一卡片带，线圈与该卡片带连接并含有多个绕组。在所述第一卡片带上安装有灵敏的电子元件，以构成所谓的载体卡片带，以构成所谓的载体卡片带。元件最好用粘合剂粘着在卡片带上。然后这样预制成的载体卡片带被用于到一种生产芯片卡的方法中，其中该载体卡片带被并入包含多种卡片带的层结构中。要做到这一点，需将含有用于容纳电子元件的孔的第二卡片带加到载体卡片带上。于是，在下一个方法步骤中，在孔中放进填充材料并弄平。在至少一侧提供一种覆盖卡片带使层压的层结构最终完工。预制卡片带的过程很费工。此外，这种预制不允许对芯片卡中的电子元件做任何不同的布局调整。
WO96/10803中公开了一种装在无接触芯片卡中的载体装置，其中设置一种带有粘合剂的连续载体膜，可在其上施加多种含芯片和线圈的发送-应答机。这种装置用一种覆盖膜密封包装，覆盖膜中的触点(cutout)可便利地设置在半导体芯片区内。带有包含在两层膜之间的发送-应答机的载体装置可被很便利地卷成一卷形物，以便于进一步运输。在这种情况下，并入一种预置的载体卡片带也是一种缺点。
当要在卡体中形成容纳线圈和芯片的空间时。如在聚氮乙烯这种材料受热处于塑性状态的情况下，由于表面的局部鼓起，而且层压在卡片带上的印像发生畸变，所以也不可能热压出凹槽来。
因此，本发明的目的是，根据权利要求1的前序部分提供一种生产塑料卡的方法，该方法能通过机械以高效率，低成本和低报废率进行操作。
根据本发明，对这一目的的解决方案由权利要求1限定。其它权利要求涉及对本发明基本原理的进一步改善。
本发明的成果在于可避免必须并入预制好的载体卡片带。而是使元件的安装并入到芯片卡的生产过程中去。消除了由预制载体卡片带引起的匹配和校准问题。还可以实现不必去掉部分卡片带就能分离出损坏的电子元件。
粘合点或焊点可用做固定点。根据本发明的方法，由于可选定很少的固定点数量，所以粘合点或焊点不会妨碍后续的层压操作。
如果用粘合点做固定点，则通过选择一种合适的粘合剂，可以重复使用粘合点的粘合作用。这就允许最初的粘合点起双重作用，即，既可暂时固定卡片带的切去部分，又可在这部分卡片带被去掉后，在那块被去掉的卡片带的地方紧固插入到该区域上的平线圈。优先选用所谓的自动粘合剂。
结合附图，通过下面对一种示例性实施例的详细说明，本发明的更多特征和优点将得以体现，其中
图1表示根据第一示例性实施例，在施加粘合剂以前，第一卡片带的部分平面图；图2表示在施加粘合剂以后，与图1相对应的第一卡片带；图3表示与图1相对应的粘附有第二卡片带的第一卡片带；图4表示与图3相对应的冲压操作后的卡片带；图5表示与图3对应的卡片带的侧视图，在后面的机器上去掉第二卡片带上被冲压切去的部分；图6表示与第一示例性实施例相对应的，插入线圈和芯片后的第一和第二卡片带的平面图；图7表示与图6相对应的包含第一，第二卡片带以及第三卡片带的半成品的平面图；图8表示与第一示例性实施例对应的成品卡的部分截面图；图9表示与第二示例性实施例对应的，在加上第二卡片带以前，第一卡片带的部分平面图；图10表示与图9对应的，通过焊点焊附有第二卡片带的第一卡片带；图11表示与图10对应的，在冲压操作后的那些卡片带；图1至8示出了根据第一示例性实施例，与生产含芯片以及连接芯片的平线圈的塑料卡有关的局部示意图。平线圈上最好是含有多种布线绕组。
图1示出了第一卡片带10的一部分。在示例性实施例中，那些卡片带从卷轴上连续不断地展开；然而应当指出，本发明的方法也可用于单张卡片带。当生产带有层结构的塑料卡时，第一卡片带10具有等距标记12，它允许该第一卡片带10与另外的卡片带对齐。标记12最好是在精密冲床中形成的孔。第一卡片带的厚度例如是0.1毫米。待生产的塑料卡的外轮廓13用虚线表示。
首先第一卡片带10上被设有标记12，然后通过一加工步骤在其上施加粘合剂。最好这一过程是用印刷过程进行操作。粘合剂是一种自动粘合剂，如用于价格标签之类的所谓自粘剂。这种粘合剂具有长期有效的粘合作用，即，通过拉开结合部分使粘结结合被分开后，这种粘合剂还能再次施加粘合作用。
在待生产的卡的轮廓13的区域内，粘合剂的外部点14，粘合剂的中间点16和粘合剂的内部点18加在第一卡片带10的一局部区域上，粘合剂的设置区域可任意选择。粘合剂的中间点16的分布与待插入的平线圈40的形状相匹配(见图6)。由于在这里描述的示例性实施例中，平线圈被设计为一种圆环，粘合剂的中部点16位于圆周的周边。最好是提供粘合剂的四个中部点16。粘合点的尺寸和形状可随意选择，例如便于形成点或圆弧。然而，粘合剂点16是离散的，各单独点彼此间隔开一定距离。反之，用粘合剂涂敷外部点14以内的全部区域，或是该区的大部分不仅是不经济的，而且因为粘合剂起到分隔层的作用，这将会造成各卡片带在较大区域上不能相互重叠在一起。
如在沿卡的轮廓线13的方向可见到的那样，由粘合剂的外部点14和粘合剂的内部点18构成的另外的粘合点位于粘合剂中部点16的两侧相邻处。涉及粘合剂中部点16的尺寸和形状的以上论述也相应地适用于粘合剂的外部点14和内部点18。按照下面的说明，由于粘合剂的中部点16用于紧固平线圈40，而粘合剂的外部点14和内部点18作用在于当两个卡片带被通过层压结合在一起以前暂时紧固或固定这些卡片带，所以粘合剂的这些点最好尺寸很小。
在后续操作中，在前面设置有标记22的第二卡片带20，被引导至对齐第一卡片带10(见图3)。第二卡片带的厚度最好等于待插入的平线圈40的厚度，例如0.2毫米。用于容纳芯片42(见图6)的开口24可以和第二卡片带上的等距标记22同时制成，另一可供选择的方法是，二者在分开的操作中进行。
在后续的操作中，两个同心切口26,28仅在第二卡片带中用冲压工具，最好是带钢穿孔机制成，其结果示于图4中。这种冲压操作用于在第二卡片带20中形成孔，以便随后在其中容纳平线圈40并用粘合剂16的中部点将它粘附在第一卡片带10上。因此冲压操作必须依据平线圈40的形状和尺寸。为此，同心切口26,28的周边尺寸和间隔与待插入的平线圈40相匹配。此外，在待生产的卡的轮廓线13的区域内被选定用于设置粘合剂的点14,16,18处，在第二卡片带20的该局部面上进行冲压操作，即，对用于安装平线圈的孔及围绕粘合剂中部点16的切口26,28进行冲压。因此，冲压位于粘合剂内部点14和外部点18之间。
在第二卡片带20上制造用于安装平线圈40的孔的操作期间，第二卡片带20被粘合剂点14,16,18固定在第一卡片带10上。因此，在该操作期间，粘合剂点14,16,18构成固定点，以便将第二卡片带20保持在第一卡片带10的适当位置上，即当孔制成时，第二卡片带位于第一卡片带10的顶部。为此目的，粘合剂点14,18分布在卡片带上对应于平线圈形状的两侧邻近部分。
冲压深度可以精确地控制，即使第一卡片带10被冲到也不会引起损伤。保证它不被彻底贯穿是十分必要的。冲压后，由切开的环30构成第二卡片带20的部分被粘合剂的中部点16粘接在第一卡片带10上。第二卡片带20的32部分被冲压部完全包围并与第二卡片带20分离，通过粘合剂的内部点18保持在适当的位置。此外，利用粘合剂14的外部点，第一卡片带和第二卡片带10,20在外切口28附近粘结在一起。
然后，将由切口26,28界定的环30从第二卡片带20上去掉。要做到这一点，将互相附着的卡片带10和20引导跨越横杆34，如图5所示，结果是对卡片带10,20进行了一个弯曲过程。这就可使被冲压切去的部分立起来。如果粘合剂的中部点16以离散形式存在，则如在传输方向可见，环30的前90°象限36伸出到第二卡片带外面，由于环并非在其整个表面上都由粘合剂粘持在适当的位置上，且环又可被钩38抓住，从而其可被一未显示的装置去掉。如果粘合剂的点16没有设置在基于轮廓线13的卡的纵轴的顶部和底部，就可以很成功地移去环30。
用人工或机械插入的方法将线圈40装入按上述方法形成的环形凹槽。芯片42也可被装入指定的开口24，并用可在它下面设置的粘合点将它保持在适当位置。线圈40和芯片42之间的连接导线44完全位于第二卡片带20的顶部。线圈40用粘合剂的中部点固定在适当位置，当环30去掉后，这些点的粘合作用可继续保持。这种操作的结果示于图6当中，线圈40用影线表示。
其次，可以引导第三卡片带与第二卡片带对齐。第三卡片带46也可配备粘合剂(未显示)，特别是与第一卡片带10上的粘合点对准。由于粘合点相对于在传输方向运转的中心面对称地布置，第三卡片带46可以和第一卡片带一样，设置粘合点。该第一和/或第三卡片带10,46可在储存时就配备粘合剂并储存待用，这时，有粘合剂的一边用带标牌显示的隔离纸带保护；在进行粘结结合以前拉掉隔离纸带并且卡片带上粘接点粘性可以保持再用。这可以被用做覆盖粘合点的一种可能的选择方案。例如，第三卡片带46例如可与第一卡片带10的厚度相同，如0.1毫米。
对在第三卡片带46上的粘合剂图案也可做不同的选择。此外，仅起保护作用的第三卡片带46也可省略不用。另一种情况是，第三卡片带46也可用于容纳芯片42，并为此配备芯片的开口。此外，连接导线44最好放在第三卡片带46内。
然后已经用粘合剂结合的组件可用焊点紧固。以生产完工的卡，为此，可提供覆盖卡片带50,52以对齐第一和第三卡片带10,46，如果不存在第三卡片带46，则与第一和第二卡片带10,20的外部边对齐。为此目的，覆盖卡片带50,52含对应于其它卡片带的适当标记。如在EP134820中所述，引导这样构成的层结构通过一层压设备，以将各单独的卡片带结合在一起构成末级卡片带。然后，那些每一个均嵌入芯片42和平线圈40的塑料卡被沿轮廓线13从末级卡片带上冲压出去。通过这中方式生产的卡的线圈和芯片的区域的部分截面由图8表示。
作为在两侧设置覆盖卡片带50,52的替代方案，也可只在一侧设置这种覆盖卡片带。
各种卡片带10,20,46,50,52各自由塑性材料构成。优选的塑性材料是PVC，聚碳酸酯和聚乙烯。
然而，也可生产第一，第二，并且如果需要的话，包括第三卡片带10,20,46并将它们存放在卷轴上。令人惊异地发现，如果这些卷轴的直径不小于300毫米或甚至250毫米，不论是线圈或它与芯片的连接部查不出会因此有任何损伤，并且因此保持低的报废率。因此组件可在一现场生产，然后拿到一层压设备处，在那里组件当作一种标准卡片带，即不含线圈和芯片的一种卡片带进行处理。
作为对上述方法的修正，可以不必施加粘合剂的中部点16，即它们可以被省略。这将导致切出部分，在此为环30因为是单独的一块卡片带，不附在第一卡片带10上。由于这块冲压切出的部分无论如何都要去掉，所以可省略这一中间的固定步骤。为了固定平线圈40，在将所述线圈放到适当的位置以前，可以在由冲压切出部分形成的孔内对第一卡片带10施加粘合剂。作为替代方案，也可通过对第二卡片带20加上覆盖卡片带而将平线圈40保持在适当的位置。在靠近将被孔容纳的平线圈40的区域内，用粘合剂的内部点14和外部点18保证制成具有正确尺寸的孔。
根据第二示例性实施例，图9至11是用于说明生产含芯片和连接芯片平线圈的塑料卡方法的截面图。在图6至8中说明另一些方法步骤的结果与第二示例性实施例相对应，因而图9至11连同图6至8被用作参考。
第二示例性实施例和第一示例性实施例的区别在于粘合剂的外部点14和内部点18被外部和内部焊点15,19代替。不存在中间固定点。此外，不存在外部焊点15，在那里设置用于芯片的开口34。也可以加上另一个替代的外部焊点，或用于芯片的开口24可在空间迁移(图10)。
根据第二示例性实施例，从图9中的第一卡片带10开始，它对应于在图1中说明和描述的第一卡片带10，在根据图9的第一卡片带10上放上第二卡片带20，略去图2中说明的方法步骤。然后将外部固定点15和内部固定点19放在适当的位置，这时这些固定点是由焊点构成的，通过在两卡片带10,20之间进行的有限局部熔合，把第一卡片带10和第二卡片带20结合在一起。与粘合剂的点14,18一样，焊点15,19型的固定点是这样分布的，即它们布置在卡带与平线圈40(图6)形状对应的两侧邻近处。
图11中示出下列操作的结果利用一种冲压工具，最好是带钢穿孔机，仅在第二卡片带中产生两个同心切口26,28。这种冲压操作用于形成将容纳平线圈40的孔。因此，孔冲压在外部和内部焊点15,19之间。相对于图4的论述可对应地用于这种冲压操作。
然后，由切口26,28限定的环30被从第二卡片带20上去掉。要做到这一点，结合在一起的卡片带10和20被引导跨过横杆34，如图5所示，结果是使卡片带10,20经历一个弯曲过程。这可使被冲压切出的区域提升至第二卡片带20以外，由于该区域未经固定点固定，并可由钩38抓住，因此可由未在图中示出的装置去除。
用人工或机械插入方式安放的线圈40随后被置于第一卡片带10上，装入按上述方式形成的环形凹槽。芯片42也可插入芯片开口24，并由在它下面设置的粘合点保持在适当的位置。在线圈40和芯片42之间的连接导线44完全位于第二卡片带20的顶部。线圈40可以被设置在第一卡片带10上的粘合点固定在适当的位置。作为替代方案，用一种如象按照图7和8设置的，并且在去掉环30后仍保持粘合作用的卡片带46及/或50一样的覆盖卡片带将线圈40保持在适当位置。该操作的结果示于图6中，线圈40用影线表示。
例如，可用超声焊接加工焊点15,19。
另外，与第一示例性实施例有关的论述也可以相应地应用。
权利要求
1．一种生产具有层结构的塑料卡的方法，其中，卡上嵌入有平线圈和与之连接的芯片，这些元件被安放在第一卡片带上，然后在其上加有用于容纳元件的孔的另一卡片带和至少一种覆盖卡片带，然后这些卡片带通过层压结合在一起以便构成终级卡片带，并由此冲压出塑料卡，其中放在第一卡片带上的第二卡片带被固定点保持在第一卡片带的可选区域上，同时在第二卡片带上制成可容纳平线圈的孔，为此，固定点依据平线圈形状分布在两侧邻近处，随后平线圈插入形成的孔中以便被安放到第一卡片带上，且芯片被插入到配备有芯片开口的卡片带内。
2．如权利要求1所述的方法，其中，粘合点被用做固定点。
3．如权利要求1或2所述的方法，其中，粘合剂的中部点施加在第一卡片带上，其分布与平线圈的形状匹配，而作为粘合剂外部点和内部点的固定点则加在这些中部点的两侧邻近处。
4．如权利要求3所述的方法，其中，平线圈通过粘合剂的中部点固定在第一卡片带上。
5．如权利要求2至4之一所述的方法，其中，用网板印刷法施加粘合剂。
6．如权利要求2至5之一所述的方法，其中，第一卡片带上设置粘合点的那一侧配备有一种盖膜，直至将进行加工时为止。
7．如权利要求1所述的方法，其中，焊点被用做固定点。
8．如权利要求7所述的方法，其中，为了施加焊点，首先将第二卡片带放在第一卡片带上，然后通过将叠放的卡片带局部熔合在一起来施加焊点。
9．如权利要求8所述的方法，其中，用超声焊接法加上焊点。
10．如权利要求7至9之一所述的方法，通过对第二卡片带加上覆盖卡片带而将平线圈固定在第一卡片带上。
11．如权利要求1至10之一所述的方法，其中，固定点彼此之间这样隔开，即，在每一种情况下，有三至六个这样性质的固定点依据平线圈形状环绕在其二侧邻近处。
12．如权利要求1至11之一所述的方法，其中，配备芯片开口的卡片带由第二卡片带构成。
13．如权利要求1至12之一所述的方法，其中，芯片通过芯片开口下面的粘合剂固定。
14．如权利要求1至13之一所述的方法，其中，用于安放平线圈的孔是通过在卡片带上冲压出一与平线圈形状相对应的部分来形成的。
15．如权利要求1至14之一所述的方法，其中，一环形线圈用做平线圈，在两侧排列的固定点在每一种情况下均彼此按前后顺序径向地排列。
16．如权利要求1至15之一所述的方法，其中孔是用带钢穿孔机冲压出来的。
17．如权利要求14至16之一所述的方法，其中，由第一和第二卡片带构成的半成品在冲压后，绕横向通到卡片带轴被弯曲，因此被部分打开的环30被抓住和去掉。
18．如权利要求1至17之一所述的方法，其中，在第二卡片带被贯穿产生一用于安放平线圈的孔的同时，也制成接收芯片的开口。
19．如权利要求1至18之一所述的方法，其中，所述些卡片带在它们的边缘上设有等距标记，用于将各单独的卡片带引导到一起使它们对齐。
20．如权利要求1至19之一所述的方法，其中，印刷卡片带被用做至少一种覆盖卡片带。
全文摘要
本发明涉及一种生产具有层结构的塑料卡的方法,在其中每一种卡中均嵌入一种平线圈和与其连接的芯片,这些元件放在第一卡片带上,在第一卡片带上加有用于容纳元件的其他卡片带和至少一种覆盖卡片带,然后这些卡片带通过层压结合在一起以便形成末级卡片带,并由此冲压出塑料卡。为了简化这种方法,设想置于第一卡片带上的第二卡片带是利用固定点固定在第一卡片带的一可选区域上的,同时在第二卡片带中制成容纳平线圈的孔,为此,固定点以这种方式分布,即它们设置卡片带上的与平线圈形状对应的二侧邻近处,然后,为了被安放在第一卡片带上,平线圈被插入如此构成的孔中,且芯片被插入配备有芯片开口的卡片带中。
文档编号G06K19/07GK1226987SQ98800605
公开日1999年8月25日 申请日期1998年5月2日 优先权日1997年5月7日
发明者雷纳·梅尔泽, 罗纳德·梅尔泽 申请人:梅尔泽机械制造有限责任公司