生產(chǎn)卡體的方法
【專(zhuān)利摘要】提出了一種生產(chǎn)用于便攜式數(shù)據(jù)介質(zhì)的堅(jiān)硬的多層卡體的方法，包括以下步驟：提供由不透明塑料制成的層(3)(104)；提供由碳纖維組織制成的碳纖維層(2,4)(102)；用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬碳纖維層(2,4)(102)；烘烤層(2,3,4)以產(chǎn)生半成品(110)；以絲網(wǎng)印刷或膠印工藝將圖案(12)印刷在半成品的碳纖維層的上側(cè)(114)；將塑料層(3)層壓在印刷的上側(cè)(118)；借助分離工具使卡體從半成品脫離，所述分離工具沿描繪卡體的邊緣輪廓的路徑相對(duì)于半成品被引導(dǎo)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】生產(chǎn)卡體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制造用于便攜式數(shù)據(jù)載體的、基于碳纖維的卡體。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及制造用于信用卡形式或芯片卡形式的便攜式數(shù)據(jù)載體的卡體。
【背景技術(shù)】
[0002]信用卡形式的卡形便攜式數(shù)據(jù)載體是普遍的。它們尤其用作現(xiàn)金卡或身份證，或者用作較小形式的驗(yàn)證卡或存儲(chǔ)卡。大部分卡片配備有磁條和/或微處理器以及用于讀取裝置的數(shù)據(jù)界面，讀取裝置使得可借助卡片實(shí)施數(shù)據(jù)處理任務(wù)。微處理器IC例如經(jīng)由十分小的尺寸制成特別防篡改的，但是與例如用于PC的標(biāo)準(zhǔn)微處理器相比，具有明顯降低的計(jì)算能力，因此它們受限于資源。提及類(lèi)型的卡片通常不具有或最多具有簡(jiǎn)化的用戶(hù)界面，例如單行顯示和/或少量鍵和/或捕獲生物特征的傳感器形式的用戶(hù)界面。制造上面提及類(lèi)型的卡片例如從W.Rankl, W.Effing于2008年在Karl Hanser VerlagMunich 出版的第五版 Handbuch der Chipkarten” [ “Hand book of chip cards”]或者T.tarantino, Y.Haghiri 于 1999 年在Karl Hanser Verlag Munich 出版的書(shū)“Vom Plastikzur chipkarte”[ “From plastic to the chip card”]中是熟知的。相應(yīng)地，卡片通常由通過(guò)層壓而彼此結(jié)合的若干塑料層制成。特別地，常見(jiàn)的塑料是PVC、聚碳酸脂或基于聚酯的塑料。還已知利用紙或生物可降解材料用于卡片構(gòu)造。層壓多層卡片的常見(jiàn)替代例是通過(guò)注塑成型來(lái)制造卡片。已知的制造方法允許根據(jù)相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(例如用于芯片卡的標(biāo)準(zhǔn)IS07810)有成本效益地大量制造卡片。
[0003]可通過(guò)選擇適合的材料在一定頻譜內(nèi)影響根據(jù)已知方法制造的卡片的屬性，尤其是物理和觸覺(jué)屬性。例如，可以制造較高或較低的彎曲剛度，或者可以生成較硬或較軟的表面。另外，可以在一定限度內(nèi)影響卡片的重量。盡管由此為卡片的物理設(shè)計(jì)提供了十分充裕的范圍，但是仍需要制成與已知卡片不同的另外的卡片實(shí)施例。
[0004]從JP05-062031中已知的建議是制造卡體如IC模塊般堅(jiān)硬的IC卡，使得即使受到重復(fù)的彎曲荷載時(shí)，所述模塊也不會(huì)從模塊空腔脫離。為此，碳纖維鋁合金用作卡基。未提供特定的制造工藝。
[0005]從DE10202125A1中進(jìn)一步已知一種具有儲(chǔ)能器的多層芯片卡，其中，位于儲(chǔ)能器上方和/或下方的至少一個(gè)層實(shí)施為高強(qiáng)度箔片。高強(qiáng)度箔片可以是碳纖維復(fù)合材料。特別地，高強(qiáng)度箔片覆蓋儲(chǔ)能器，并具有位于芯片卡的一些部件上方的預(yù)制間隙。其可以通過(guò)粘合或熱層壓與儲(chǔ)能器結(jié)合。高強(qiáng)度箔片確保完整的芯片卡具有針對(duì)彎曲荷載和壓力負(fù)荷的高穩(wěn)定性，尤其是在能量存儲(chǔ)的區(qū)域中。兩個(gè)高強(qiáng)度箔片可設(shè)置在儲(chǔ)能器的兩側(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明之目的是說(shuō)明一種制造卡片的方法，所述卡片的物理和觸覺(jué)狀況明顯不同于已知卡片。
[0007]該目的通過(guò)具有主權(quán)利要求的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的方法制造的卡具有特別高的剛度，并易于通過(guò)在掉落到硬地面時(shí)對(duì)角部或邊緣的撞擊而發(fā)出的聲音來(lái)識(shí)另IJ。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是，所制造的卡片公開(kāi)了采用的碳纖維材料，而仍然具有足夠高的不透明性。其還具有的優(yōu)點(diǎn)是，所制造的卡體的邊緣是平滑的，并且特別地，不會(huì)磨損所采用的碳纖維材料。
[0008]在優(yōu)選的實(shí)施例中，優(yōu)選地具有PVC的塑料層合并在兩個(gè)碳纖維層之間，以生產(chǎn)碳纖維核心層。在優(yōu)選的實(shí)施例中，另外的兩個(gè)外表面由透明塑料層覆蓋，透明塑料層層壓在另外的外表面上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]在下文中通過(guò)參考附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0010]附圖如下描述:
[0011]圖1是制造卡體的流程圖；
[0012]圖2是根據(jù)該方法制造的卡體的橫截面；以及
[0013]圖3是根據(jù)該方法制造的替代卡體的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0014]對(duì)于下列說(shuō)明，假設(shè)制造用于芯片卡的卡體，具有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)7810的常見(jiàn)外部尺寸-長(zhǎng)度:85.72mm、寬度:54.03mm、厚度:0.76mm。然而，該方法可類(lèi)似地用于制造具有其它尺寸的便攜式數(shù)據(jù)載體。例如，還可用相同的方式生產(chǎn)處于較小SM卡形式(所謂的ID-OOO形式)的便攜式數(shù)據(jù)載體，或者類(lèi)似地生產(chǎn)處于縱長(zhǎng)矩形形狀的較厚便攜式數(shù)據(jù)載體，其與殼體一起例如充當(dāng)USB棒。
[0015]該方法以圖1的流程圖形式示出。首先，在步驟100，優(yōu)選地制成具有50至300 μ m厚度的兩個(gè)碳纖維層2、4。碳纖維層2、4可呈現(xiàn)為網(wǎng)墊的形式。隨后通過(guò)將碳纖維層2、4浸沒(méi)在合成樹(shù)脂中而浸潰碳纖維層2、4。在步驟102，合適的合成樹(shù)脂是例如熱固性環(huán)氧樹(shù)月旨。在有利實(shí)施例中，碳纖維層2、4合起來(lái)的厚度占核心結(jié)構(gòu)10的總厚度的50%至70%、優(yōu)選地60%至70%，有利地，碳纖維層2、4具有相同的厚度。在厚度為660 μ m的核心結(jié)構(gòu)10中，碳纖維層2、4的厚度由此在各情況下等于例如約215 μ m，因此合起來(lái)約330 μ m。
[0016]而且，在步驟104制成塑料層3。有利地，塑料可以是PVC或不同的塑料聚合物。塑料層3具有100至600 μ m的厚度。其根據(jù)IS0/IEC7810:2003是不透明的，并有利地具有浸潰碳纖維材料的固有顏色，例如塑料層3是黑色的。
[0017]碳纖維層2、4和塑料層3布置成在層疊布置中位于彼此上方，使得塑料層3放置在碳纖維層2、4之間。在該布置中，在步驟110，層2、3、4彼此結(jié)合。為此，層2、3、4首先在約20°的溫度下放置在彼此上方，并隨后被加熱至約60°。形成卡體的核心結(jié)構(gòu)10。
[0018]核心結(jié)構(gòu)10還可基本上由僅一個(gè)碳纖維層2以非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)制造。那么其更薄，但是相應(yīng)地具有兩個(gè)不同表面。對(duì)于該說(shuō)明，對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的更多相關(guān)情況是可想得到的。
[0019]在圖3所示實(shí)施方式變型例中，在可選的隨后步驟112中，厚度為10至300 μ m、優(yōu)選為50至200 μ m的透明中間層11、21層壓在核心結(jié)構(gòu)10的上側(cè)上。該層壓在制造芯片卡常用的條件下進(jìn)行。層11、21充當(dāng)隨后印刷步驟的基底。
[0020]在隨后的步驟114中，以絲網(wǎng)印刷工藝將圖案12、22施加在核心結(jié)構(gòu)10的一側(cè)或兩側(cè)。圖案可包括表面、結(jié)構(gòu)和/或文字?jǐn)?shù)字式字符。圖案12、22可以在各側(cè)制成不同。
[0021]為了進(jìn)一步處理隨后呈現(xiàn)的半成品，在步驟116制成兩個(gè)透明或至少半透明的覆蓋層13、23。覆蓋層13、23比核心結(jié)構(gòu)10更薄，并具有通常10至150 μ m厚度。假設(shè)完成的數(shù)據(jù)載體I具有磁條，則覆蓋層之一配備有磁條。覆蓋層13、23可由PVC或不同的透明塑料材料構(gòu)成。
[0022]在隨后的步驟118中，覆蓋層13和碳纖維半成品以層壓工藝彼此結(jié)合，該層壓工藝具有一般制造芯片卡常見(jiàn)的層壓參數(shù)。在完成步驟118之后，呈現(xiàn)了扁平的多層卡片半成品，其由具有圖案12、22的核心結(jié)構(gòu)10構(gòu)成，所述核心結(jié)構(gòu)的兩側(cè)由薄的透明或半透明覆蓋層13、23覆蓋。除了隨后對(duì)IC的個(gè)性化和/或結(jié)合之外，卡片半成品的表面14、24對(duì)應(yīng)于完成的便攜式數(shù)據(jù)載體I的最終表面14、24。類(lèi)似地，半成品的厚度已對(duì)應(yīng)于完成的芯片卡的厚度，在芯片卡具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的情況下，其由此等于例如760 μ m。
[0023]在隨后的步驟120中，具有用于數(shù)據(jù)載體I的最終外形的卡體從扁平的卡片半成品脫離。該分離借助分離工具來(lái)實(shí)施，該分離工具基本上垂直于卡片半成品的主平面接合，并沿描繪待制造的卡體的邊緣輪廓的路徑被引導(dǎo)。分離工具尤其是銑刀，其例如在56000rpm下操作，另外，在一定有限的程度下，可考慮鋸切工具，因?yàn)樘祭w維是高度研磨的，并易于導(dǎo)致強(qiáng)大的工具磨損。分離工具操作成經(jīng)由在分離時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱在產(chǎn)生的豎直外邊緣5處熔化放置在彼此上方的層2、3、4、13、23。
[0024]假設(shè)待制造的便攜式數(shù)據(jù)載體是芯片卡類(lèi)型的，則實(shí)施隨后的步驟140、142，以在卡體中制造空腔，并將芯片模塊插入所制造的空腔中。然而，當(dāng)待制造的便攜式數(shù)據(jù)載體是例如純粹的磁性芯片或者不具有微處理器IC或磁條的純粹的身份證時(shí)，省略步驟140、142。
[0025]在隨后的步驟130中，可用常見(jiàn)的熱沖壓工藝將熱沖壓元件施加在卡體上。
[0026]在步驟150，隨后呈現(xiàn)的卡體被最終個(gè)性化。這例如通過(guò)以熱轉(zhuǎn)印方法和/或通過(guò)刻紋施加個(gè)人數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)；還可使用本身已知的其它個(gè)性化方法。
[0027]圖2示出根據(jù)該方法制造的卡體I的橫截面。單獨(dú)層的厚度在此并未按照比例繪制。卡體I由核心結(jié)構(gòu)構(gòu)成，核心結(jié)構(gòu)又由兩個(gè)碳纖維層2、4構(gòu)成，不透明的塑料層3布置在兩個(gè)碳纖維層之間。核心結(jié)構(gòu)10具有位于兩個(gè)向外取向側(cè)的圖案12、22，在圖案的兩側(cè)，最終形成有相應(yīng)的另外塑料層13、23。豎直外邊緣5具有均勻且平滑的表面。
[0028]圖3所示變型例另外具有兩個(gè)透明中間層11、21，兩個(gè)透明中間層分別布置在核心結(jié)構(gòu)10和覆蓋層13,23之間。
[0029]在不脫離本發(fā)明的基本理念的情況下，上述方法允許許多變型例和實(shí)施例。特別地，可使用僅一個(gè)碳纖維層，而不是兩個(gè)碳纖維層。類(lèi)似地，可使用三個(gè)或更多個(gè)碳纖維層，并相應(yīng)地增加插入的塑料層的數(shù)量。還可單獨(dú)地或全部省略塑料覆蓋層13、23，或者相應(yīng)的另外層可施加在覆蓋層上。分離的步驟還可通過(guò)結(jié)合其它分離技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)額外應(yīng)用激光或通過(guò)預(yù)切割邊緣輪廓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種制造用于便攜式數(shù)據(jù)載體的堅(jiān)硬的多層卡體的方法，具有以下步驟: -制成不透明的塑料層(3) (104)； -制成碳纖維織物的碳纖維層(2，4) (102)； -用環(huán)氧樹(shù)脂浸潰碳纖維層(2，4) (102)； -熔化層(2，3，4)以形成半成品(110)； -以絲網(wǎng)印刷工藝或膠印工藝將圖案(12)印刷在半成品的碳纖維層的上側(cè)(114)； -借助分離工具使卡體(I)從半成品脫離，所述分離工具沿描繪卡體(I)的邊緣輪廓的路徑相對(duì)于半成品被引導(dǎo)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，塑料層(13)被層壓在印刷的上側(cè)(118)上。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，制成兩個(gè)碳纖維層(2，3)，并在層壓時(shí)將塑料層(3)布置在碳纖維層(2，4)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，圖案(22)還被施加在半成品的碳纖維層(2,4)的后側(cè)，塑料層(23)層壓在半成品的碳纖維層(2，4)的后側(cè)。
5.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，熔化時(shí)的溫度等于20至60°C。
6.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述塑料層(13，23)是透明的。
7.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助銑刀進(jìn)行所述脫離。
8.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，卡體(I)被熱沖壓。
9.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過(guò)熱轉(zhuǎn)印過(guò)程或刻紋過(guò)程使卡體⑴個(gè)性化。
10.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述塑料是PVC。
11.如以上權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，碳纖維層(2，4)合起來(lái)的厚度占熔化為半成品的層(2，3，4)的總厚度的50%至75%，優(yōu)選地60%至70%。
【文檔編號(hào)】B32B37/20GK103702832SQ201280036535
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月26日
【發(fā)明者】瑪麗亞德馬爾.賽古拉, G.雷唐多 申請(qǐng)人:德國(guó)捷德有限公司