СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛАМИНИРОВАННЫХ БЕСКОНТАКТНЫХ ЧИПОВЫХ КАРТ Российский патент 2000 года по МПК B42D15/10 G06K19/77 B44F1/12 

Изобретение относится к способу изготовления ламинированных бесконтактных чиповых карт с заранее изготовленной в виде Инлет (вставка) базисной пленки из термопластичного полимерного материала, несущей по меньшей мере один чип (кристалл интегральной схемы на плате), соединенный с антенной катушкой, и может быть использовано для изготовления бесконтактных чиповых карт различного назначения: банковских, идентификационных, медицинских, страховых, телефонных, проездных документов и т.д.

В настоящее время тенденция роста объемов и расширения сфер использования бесконтактных чиповых карт очевидна, что обуславливается прежде всего их уникальными возможностями, большим объемом памяти и соответственно возможностью хранения больших объемов информации, возможность многократной записи и высокой скоростью обработки информации, более надежной защитой информации от несанкционированного доступа, а бесконтактный принцип функционирования, исключающий физический контакт со считывающим устройством, позволяет в течение нескольких лет сохранять работоспособность и внешний вид карт. Все это дает основание считать использование ламинированных бесконтактных чиповых карт весьма выгодным и позволяет надеяться, что в перспективе тенденция роста объемов их использования будет продолжена.

В связи с этим, создание простых, экономичных способов изготовления бесконтактных чиповых карт является актуальной задачей, к такому уровню относится способ изготовления бесконтактных чиповых карт с заранее изготовленных Инлет.

Инлеты изготавливают многие фирмы и поскольку эта технология достаточно тонкая и требует дополнительного дорогого технического оснащения, компаниям, производящим бесконтактные чиповые карты, целесообразнее закупать готовые Инлет.

Инлеты разных фирм могут отличаться по характеру размещения чипа: чип может быть смонтирован на поверхности базисной пленки и выступать над ней; плата чипа может быть размещена в углублении базисной пленки, кристалл ИС выступает над ней, и наоборот, кристалл ИС - в углублении базисной пленки, плата выступает над поверхностью.

Однако, так или иначе, общим не зависимо от фирмы изготовителя Инлет, является то, что чип полностью или частично выступает над поверхностью базисной пленки, а также то, что кристалл ИС чипа имеет темную окраску.

Поэтому, одной из главных задач при изготовлении ламинированных бесконтактных чиповых карт, является выравнивание поверхности в области чипа и исключение вероятности просвечивания темного кристалла ИС на поверхности заламинированных карт.

Известен способ изготовления бесконтактных чиповых карт /1/, при котором, в частности, задача выравнивания поверхности решена путем размещения чипа, соединенного с антенной катушкой в виде вкладыша в полости специального модуля и введения по давлением полимера до полного закрытия вкладыша, в результате последующего отверждения полимера получают карточку определенного размера.

Однако этот способ технологически достаточно сложен и не исключает вероятность повреждения чипа в процессе заливки и отверждения полимера.

Известен способ изготовления бесконтактных чиповых карт /2/, в котором с целью получения ровной поверхности корпус карт изготавливают из пеноматериалов. Чип, соединенный с антенной катушкой, расположенный в углублении пластикового слоя заполняют в литейной форме пеноматериалом, или размещают между слоями пеноматериала, в частности, пенохлорвинила, увеличивающегося в объеме при формовании, внешнюю сторону пеноматериала накрывают специальным защитным слоем, помещают между хромированными стальными пластинами, создают вакуум и проводят термопрессование, газообразные продукты частичного разрушения полимера поглощаются пеноматериалом. Далее следует охлаждение, резка заготовки до нужных размеров карт. При этом способе особенно важно принять меры по повышению однородности гранул пеноматериала, придать процессу пенообразования импульсный характер с целью предотвращения образования сколов и трещин на поверхности карт, для чего в композиционный состав вводят специальные вспомогательные вещества, обеспечить стабильность процесса, равномерный нагрев по всему объему формуемого материала.

Этот способ также достаточно сложный, требует жесткий контроль параметров технологического процесса и использования пеноматериалов определенного состава.

Известно изобретение /3/, в котором в том числе описан способ изготовления ламинированных бесконтактных чиповых карт с заранее изготовленной в виде Инлет базисной пленки из термопластичного полимерного материала, несущей по меньшей мере один чип, соединенный с антенной катушкой, заключающийся в размещении над Инлет стержневой пленки из термопластичного полимерного материала, с предварительно высеченной в ней выемкой, центрирующей чип, покрывных и защитных прозрачных пленок из термопластичного полимерного материала, нанесении печати на покрывные пленки и ламинировании в ламинирующем прессе при заданном диапазоне температур и давлении.

По технической сущности этот способ является наиболее близким аналогом предлагаемого. В тоже время способ предусматривает процессы высечки в стержневой пленке выемки и точное позицирование ее относительно чипа, которые выполняются с использованием специального оборудования, что удорожает технологию изготовления бесконтактных чиповых карт. Кроме того, не исключается вероятность искажения заламинированной поверхности по контуру чипа, особенно в случае смещения выемки и попадания ее кромки на край кристалла ИС, что может сопровождаться искажением и печатного изображения, а также не исключается полностью и вероятность просвечивания темного кристалла ИС на белой или светлой поверхности заламинированных карт. Все это может приводить к снижению качества, а бесконтактная чиповая карточка становится как бы менее защищенной, поскольку даже незначительное проявление контура чипа на заламинированной поверхности дает возможным при наклоне карточки определить место расположения чипа.

Заявленное изобретение направлено на упрощение технологии изготовления бесконтактных чиповых карт, на повышение качества и степени защищенности бесконтактных чиповых карт, за счет исключения процессов высечки в стержневой пленке выемки и необходимости позицирования ее относительно чипа, за счет устранения просвечивания темного кристалла ИС и искажения поверхности в области чипа.

Технический результат достигается благодаря использованию сплошной (без выемки) стержневой пленки из термопластичного полимерного материала, предпочтительно поливинилхлорида, при том, что могут быть использованы и другие термопластичные полимерные материалы, толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет, по меньшей мере на 50 мкм, а ламинирование осуществляют между пластинами термостойкого материала с микрорельефом R_a до 5 мкм и антиадгезионными свойствами.

Используют сплошную стержневую пленку, состоящую из двух или трех пленок, общей толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм.

Используют предварительно заламинированные Инлет и стержневую пленку в виде двухслойной тонкой заготовки.

Чип смонтирован на поверхности базисной пленки и выступает над ней, или плата чипа размещена в углублении базисной пленки, кристалл ИС выступает над ней, или кристалл ИС - в углублении базисной пленки, плата выступает над поверхностью.

Изготавливают ламинированные бесконтактные чиповые карты с поверхностным слоем из бумаги или другого волокнистого композиционного материала.

Вследствии этого, в процессе ламинирования при воздействии температуры и давления чип равномерно размещается в объеме относительно низкотемпературного термопластичного полимера стержней пленки, а часть толщины пленки, превышающей высоту чипа перекрывает темную поверхность кристалла ИС, благодаря чему предотвращается просвечивание его на поверхности готовых карт, кроме того, эта часть пленки является для кристалла ИС своего рода буфером, защитной подушкой от неизбежного воздействия давления в процессе ламинирования. Поверхность заламинированных карт получается ровной, печатное изображение без малейших искажений, а чип, благодаря специфическим свойствам используемых термостойких пластин, становится настолько незаметным, что практически невозможно определить место его расположения на поверхности готовых карт. В результате, при сохранности нормального функционирования чипов, повышается качество бесконтактных чиповых карт и их защищенность.

Ниже предлагаемый способ более подробно рассматривается с помощью фиг. 1-2.

На фиг. 1 схематично представлен Инлет, вид сверху; на фиг. 2 - конструкция бесконткатной чиповой карточки, пространственное изображение, где:
1 - Инлет, 2 - базисная пленка, 3 - чип, 4 - плата, 5 - кристалл ИС, 6 - антенная катушка, 7 - стержневая пленка, 8 - покрывная пленка, 9 - защитная прозрачная пленка.

Предлагаемый способ изготовления ламинированных бесконтактных чиповых карт с заранее изготовленной в виде Инлет базисной пленки из термопластичного полимерного материала, несущей по меньшей мере один чип, соединенный с антенной катушкой, заключающийся в размещении над Инлет сплошной стержневой пленки из термопластичного полимерного материала, толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм, размещения покровных пленок из термопластичного полимерного материала с предварительно нанесенным печатным изображением и защитных прозрачных пленок из термопластичного полимерного материала (печатное изображение может быть нанесено и после ламинирования), ламинирование при заданном давлении и температуре между пластинами термостойкого материала с микрорельефом R_a до 5 мкм и антиадгезионными свойствами, реализуется следующим образом.

Над поверхностью заранее изготовленного Инлет 1 базисной пленки 2, несущей по меньшей мере один чип 3, соединенный с антенной катушкой 6 (фиг. 1), размещают сплошную стержневую пленку 7 (фиг. 2) из термопластичного полимерного материала, предпочтительно поливинилхлорида, при этом стержневая пленка 7 может представлять собой одну пленку, как показано на фиг. 2, или состоять из двух, трех более тонких пленок общей толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм. Наиболее предпочтительно, когда Инлет 1 и стержневую пленку 7 предварительно ламинируют и используют в виде двухслойной заготовки. Далее с обеих сторон размещают пленки 8 с заранее нанесенным печатным изображением и защитные прозрачные пленки 9 из термопластичного полимерного материала. Если печать предполагают наносить после ламинирвоания, то с обеих сторон размещают белые пленки из термопластичного полимерного материала, возможен вариант и без дополнительных защитных прозрачных пленок. Пленки всей сборки скрепляют (кашируют), размещают между пластинами термостойкого материала с микрорельефом R_a до 5 мкм и антиадгезионными свойствами, и планируют с помощью ламинирующего пресса при заданном давлении и температуре. После чего заламинированные листы рубят на отдельные карточки стандартного размера. Максимальное количество карточек на листе предопределено форматом печатного оборудования и ламинирующего пресса. Количество чипов в Инлет может быть от одного до более двадцати.

Особым преимуществом способа является возможность использования Инлет с любым характером размещения чипа на базисной пленке, при этом обеспечивается 100% сохранность их нормального функционирования.

Кроме того, способ позволяет использовать и более дешевые ламинированные бесконтактные чиповые карточки с поверхностным слоем из бумаги или другого волокнистого композиционного материала, когда не предъявляются особые требования по прочности и долговечности карточек, но вместе с тем необходимо, чтобы поверхностный слой обладал рядом специфических свойств, например воспринимал чернила, штампы.

Таким образом, предлагаемый способ достаточно прост, экономичен и позволяет изготавливать ламинированные бесконтактные чиповые карточки отличного качества с повышенной степенью защищенности по размерам, отвечающим требованиям Международного Стандарта ISO 7810.

По предлагаемому способу выпущен ряд тиражей ламинированных бесконтактных чиповых карточек различного назначения.

Источники информации
1. EP 0692770, 07.04.1995.

2. PCT WO 98/54002, кл. B 42 D 15/10, 14.05.1998.

3. EP 0706152, 24.10.1995 (прототип).

Способ изготовления ламинированных бесконтактных чиповых карт для повышения качества заключается в том, что над Инлет размещают сплошную стержневую пленку из термопластичного полимерного материала толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм. 4 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Способ изготовления ламинированных бесконтактных чиповых карт с заранее изготовленной в виде Инлет базисной пленки из термопластичного полимерного материала, несущей по меньшей мере один чип, соединенный с антенной катушкой, заключающийся в размещении над Инлет стержневой пленки из термопластичного полимерного материала, покрывных пленок из термопластичного полимерного материала и защитных прозрачных пленок из термопластичного полимерного материала, нанесение печати на покрывные пленки и ламинирование с помощью ламинирующего пресса при заданных температуре и давлении, отличающийся тем, что над Инлет размещают сплошную стержневую пленку из термопластичного полимерного материала толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм, а ламинирование осуществляют между пластинами термостойкого материала с микрорельефом R_a до 5 мкм. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют сплошную стержневую пленку, состоящую из двух или трех пленок общей толщиной, превышающей высоту выступа чипа над базисной пленкой Инлет по меньшей мере на 50 мкм. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют предварительно заламинированные Инлет и стержневую пленку в виде двуслойной тонкой заготовки. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что чип смонтирован на поверхности базисной пленки и выступает над ней или плата чипа размещена в углублении базисной пленки, кристалл ИС выступает над ней или кристалл ИС - в углублении базисной пленки, плата выступает над поверхностью. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что изготавливают ламинированные бесконтактные чиповые карты с поверхностным слоем из бумаги или другого волокнистого композиционного материала.