制造安全分层结构的方法、安全分层结构及包含该结构的识别文件

摘要

一种方法，用于制造安全分层结构以及尤其是用于个人识别的识别文件(61)的安全分层结构，所述安全分层结构具有转发器层(20)和至少一个保护层(38，39)，使用至少一个保护层封盖转发器层以形成与放设置在其中的引线导体的密封，并且至少一个保护层或转发器层中的至少一个观察面(62)设有安全印字(63)。

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造根据权利要求1的具有至少两层(具体而言为转发器层和至少一个保护层)的识别(尤其是个人识别)文件的安全分层结构的方法以及根据依照权利要求10的该方法制造的安全分层结构。此外，本发明涉及用于制造根据权利要求30的安全分层结构的基本单元和使用根据权利要求31和32的安全分层结构制造的文件。

背景技术

允许非接触访问和天线线圈一起构成转发器的存储器芯片的所谓非接触卡已经使用了一段时期并更适宜用在自动访问控制方面。这些例子包括在本地服务范围的乘客运输领域的访问控制乃至架空索道上的自动访问控制。此外，例如，为了仅允许特定的人员访问特定的区域，在与安全有关的访问控制领域使用这种类型的非接触卡也是众所周知的。

然而，由于缺乏用于检测电子存储数据的对应的基础及外围设备时常阻碍了普遍广泛使用，除了上述使用领域，至今并无普遍使用的非接触卡或通用的非接触的、电子可读的个人识别载体是为人所知的。

此外，对电子个人识别系统的接收程度低是公知的，这经常被归结于对使用的个人识别载体的真实性检验不可能没有任何问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供使用简单装置进行对电子识别载体的真实性检验的可能性，且尤其是提供了针对前述内容的确保安全措施的可能性。

通过根据权利要求1的一种制造安全分层结构的方法可以实现该目的。

在根据本发明的方法中，为了制造用于具有至少两层(具体而言为转发器层和至少一个保护层)的识别文件的安全分层结构，使用引线导体敷设设备设置引线导体以在转发器基板上以平面方式构成至少一个线圈匝，并且，同时，在至少一些点相接合转发器基板以制造转发器层。在将引线导体连接到芯片装置的接线端区域之后，使用保护层封盖转发器层以形成与设置在其中的引线导体的密封。此外，保护层或转发器层的至少一个观察面设有安全印字(printing)。

根据本发明的方法允许将包括用来构成线圈的引线导体和与其相连接的芯片装置的转发器简单地结合进分层结构，该分层结构特别适合于作为识别文件使用或结合进识别文件，在该识别文件中至少一个保护层或转发器层的观察面设有安全印字。

根据本发明的方法可用于制造即可用于个人识别又可用于动物或物体识别的识别文件。

安全印字与包括转发器的分层结构的根据本发明的组合可能提供了甚至不用借助用于访问存储在芯片装置上的数据的电子数据访问装置，通过以传统的安全印字检验的目视检查安全印字进行真实性检查，或使用适当的外围设备，尤其是用于检测存储在芯片装置中的个人识别数据的读取设备进行识别数据的检查。

此外，根据本发明的方法允许制造安全分层结构，通过在一个及同一安全分层结构中和/或在一个及同一安全分层结构上的转发器和安全印字的配置，通过在芯片装置上的存储的数据和安全印字之间的自动分配，该安全分层结构使得保证个人文件尽可能地不被伪造。因而，尤其是因为转发器层的密封保护，其可以通过以层合乃至胶合工序将保护层平面地接合到转发器层而制造，不可能在不破坏安全分层结构的情况下改变在安全印字和转发器之间的分配。前述的陈述表示，术语“密封保护”意指将阻止对转发器和/或芯片装置的直接访问的任何保护。

如果安全印字具有象纸币印字一样的防伪特征，则已经增加了不易伪造的安全性。如果安全印字另外具有个性化的，例如，特定人员的识别数据，例如，安全印字不仅允许对文件的真实性的真实性检查，而且允许实现双识别系统，该系统可替换地允许通过读取步骤自动地检测存储在芯片装置上的数据或通过传统检验检测由安全印字包括的识别数据。

如果引线导体用将引线导体从先前设置在转发器基底上的芯片装置的接线端区域上面导出且随后使其与接线端区域接触的这种方式设置在转发器基板上，这已经被证明是特别有利的。作为芯片装置和引线导体构成转发器线圈的这种表面配置的结果，通过仅仅两层可以用最简单的配置实现安全分层结构。具体而言是转发器层和一个单一的保护层，该保护层保护具有设置在其中的芯片装置和引线导体的转发器层。

如果引线导体设置在转发器基板上，该转发器基板的背面设有安全印字，可以实现在转发器装置和/或转发器装置的芯片装置与安全印字之间的特别封闭分配。

特别是在上述例子中，如果转发器基板和至少放置在转发器基板上的芯片装置在安全分层结构的制造中构成基本单元，对制造安全分层结构是特别有利的。该方法变化提供了特殊的优点：该基本单元可以独立于其后的安全分层结构的生产和/或由诸如印钞商的分开授权的制造商把该安全结构结合进识别文件而制造，那时所述的制造商仅负责在芯片装置上和安全印字中的安全相关数据的分配。

如果用与芯片装置接触的引线导体的接触端在用来容纳芯片装置的基板凹槽上导出且在芯片装置放入基板凹槽之后使其与芯片装置的接线端区域相接触的这种方式把引线导体设置在转发器基板上，会产生用于制造安全分层结构的进一步的有利变化。

该方法变化允许其后设置芯片装置在转发器基板上和/或在转发器基板中，以使得通过把引线导体设置在转发器基板上同时构成至少一个线圈匝时已经制成的转发器线圈可以与芯片装置相接触。

如果引线导体敷设设备以这种方式被引入：接触端彼此平行和横向地伸展到相邻的引线导体束，则需要最小可能量的间距实现转发器装置，以使得多个转发器装置甚至可能可放置在一个转发器基板上。

通过把引线导体与转发器基板相连接以把超声波施加到在引线的纵向轴的方向连续前进的引线导体，把超声波横向地施加到引线的纵向轴及施加到转发器基板的表面，对把引线导体放置在转发器基板上已经被证明是特别有利的。

此外，如果使用超声波激发的捣击(stamp)进行超声波应用，而超声波由平行于纵向轴的导向细管以构成导管管嘴的引线导向细管提供，利用任意方向的变化把引线导体敷设在转发器基板的表面，和紧接着引线导体从导管管嘴离去之后，把超声波直接施加于与转发器基板相接触的区域中的引线导体成为可能。

依靠用于转发器基板的材料的组份，通过嵌入步骤有可能在引线导体和转发器基板的表面之间产生接合力，即通过至少部分地将引线周长沉入转发器基板的表面中把引线导体固定在转发器基板上。如果热塑性材料被用于转发器基板尤其采用这种方法。

或者，例如，如果类似纸的材料被用于转发器基板，也可通过胶合产生接合力。为此目的，所需的粘合剂可应用于转发器基板或者应用于引线导体，引线导体相应的覆盖物(sheathing)，例如，通过使用所谓的“烤漆”，其被证明对后者特别有利。

根据本发明的用于识别文件的安全分层结构具有转发器层和至少一个保护层，转发器层具有在一个平面中设置在转发器基板上的引线导体以构成至少一个线圈匝，该引线导体与芯片装置的接线端区域接触。转发器层使用一个保护层封盖以形成密封，引线导体设置在其中，且保护层或转发器层中的至少一个的观察面设有安全印字。

在安全分层结构的一个较佳实施例中，芯片装置放置在转发器基板上，且引线导体在转发器基板上延伸，芯片装置的接线端区域设置在其中。

此外，如果如上文已经注明的，安全印字设置在转发器基板的背面，则在转发器和/或芯片装置与安全印字之间提供了封闭的分配。

在安全分层结构的可能的变化中，引线导体以这样的方式设置在转发器基板上：提供与芯片装置相接触的引线导体的接触端在位于基板凹槽中的芯片装置上被导出并与芯片装置的接线端区域相接触。

如果引线导体的接触端互相平行和横向地伸展到相邻的引线导体束，在转发器基板上的转发器装置的特别节省空间的配置是可能的。如果一个接触端的桥式区域超过了相邻的引线导体束，这更加确切。

如果引线导体的引线周长至少部分地嵌入在转发器基板的表面中，提供了在引线导体和转发器基板的表面特别持久的接合。

尤其是如果引线导体被接合到由基本不塑性变形的材料制成的转发器基板，如果引线导体被至少部分地胶合到转发器基板的表面是有利的。

在安全分层结构特别有利的变化中，转发器基板由热塑性的材料制成并且容纳在两个由泡沫塑料制成的保护层之间。

由于转发器基板的热塑性材料在层合步骤的过程中渗透到泡沫塑料的孔隙中，上面提及的组合使得层与层间具有特别好的粘合。此外，在形成基于安全分层结构的书籍保护封面的其后的方法步骤中，保护层通过粘结也可接合到后续更多的层，由于泡沫塑料的多孔性，这种粘结特别牢固。

如果使用聚酰亚胺和聚酰亚胺衍生物制造转发器基板，可以获得高的稳定性及抗扯强度。

如果转发器基板具有织物结构，在不同方向的稳定性及抗扯强度甚至进一步被增加。此外，织物结构可以被特别牢固地缝制或胶合到更多的层。对尼龙织物而言这特别确切。

聚烯烃泡沫特别适合用于保护层。如果使用作为填充物的具有二氧化硅的聚乙烯泡沫，特别是可以获得类似纸的材料特性。

如果安全分层结构构成ID页或以ID页方式被构成，则也已被证明特别有利。

如果相对芯片外壳正好相反设置的保护层具有窗口以至少局部地容纳芯片外壳，尽管增补具有保护层的转发器基板，安全分层结构可以最小的可能厚度进行生产。

取决于转发器基板的构成类型，尤其是在转发器基板设有窗口以容纳芯片外壳的情况下，在转发器基板和保护层之间提供相对于芯片外壳正好相反的密封层对保证芯片的封闭的密封安排是有利的。

如果保护层的窗口使用转发器基板的部分区域和/或密封层重叠于芯片外壳填充至与保护层的顶部一样平，会形成整体平行于安全分层结构的表面的平面的构成导致，其允许应用极薄的封面保护层而没有导致芯片突出于表面的危险。

尤其是采用转发器基板的多层构成及层之间的芯片装置的配置，使特别是实现牢固的气密的密封成为可能。

如果安全分层结构具有至少一个沿着褶皱轴的横截面减小以限定书背的范围，折叠安全分层结构的两个页面区域是可能的，即使采用安全分层结构和/或转发器基板的坚硬的构成。

如果保护层设有内部的和外部的封面保护层以形成书籍保护封面是有利的。

根据本发明用于制造识别文件的安全分层结构的基本单元包括转发器基板和芯片装置，芯片装置被连接在转发器基板的天线侧上，转发器基板提供引线导体的装置且转发器基板的背面设有安全印字。

具有上述类型的安全分层结构的根据本发明的识别文件在一个实施例中以芯片卡形式构成，即，类似所谓的“芯片卡”。

在第二个实施例中，根据具有依照上述类型的安全分层结构的本发明的识别文件设有至少一个设置在书籍保护封面中的ID页。

在本例中，若至少一个ID页设有安全分层结构则被证明是特别有利的。或者，有可能以这样的方式构成作为多层的书籍保护封面：安全分层结构设置于内部和外部封面保护层之间。

在下文中，参照附图将更详细地描述用于制造安全分层结构的较佳示例性实施例和/或安全分层结构的示例性实施例。

附图说明

图1以俯视图方式示出了用于制造个人文件的ID页具有两个转发器基板的平板；

图2示出了用于制造芯片卡形式的个人识别的文件具有四个转发器基板的平板；

图3a至3d示出了第一示例性实施例中的安全分层结构的制造；

图4a至4c示出了第二示例性实施例中的安全分层结构的制造；

图5示出了用于形成ID页的包括两个安全分层结构的平板；

图6示出了用于形成芯片卡形式的个人文件的包括四个安全分层结构的平板；

图7示出了使用线导体敷设设备在转发器基板上设置引线导体的示意性示意图；

图8示出了使用剖面线VIII-VIII在图7中标记的横截面区域的放大的横截面的示意图；

图9示出了使用超声波敷设引线导体的引线敷设设备；

图10示出了沿着图1和2中的剖面线X-X的局部截面示意图；

图11示出了转发器基板对图1和2的实例的替换性实施例，具有基板凹槽以容纳芯片装置；

图12示出了沿着剖面线XII-XII在图11中示出的转发器基板和基板凹槽中的芯片装置的布置的局部剖面示意图；

图13示出了在引线导体接触芯片装置的接线端区域的过程中对应于图12的转发器基板的示意图。

具体实施方式

图1示出了平板20，其被褶皱轴21分成两个页面区域22、23，页面区域也可被不均匀地构成。两个相邻的双页空白区24、25横向地延伸到褶皱轴21，每一个双页空白区从左页面区域22伸展到右页面区域23，具有用虚线形状示出的轮廓26。

置于中间轴80两侧的两个相同构成的双页空白区24、25被各自构成为转发器基板27，其在所有情况下在左页面区域22设有转发器单元28。转发器单元28包括芯片29和与之接触的天线30，该天线在所示的示例性实施例中形成安装在转发器基板27上的天线引线31制成的引线天线。

图2示出了平板64，依照用虚线示出的轮廓线65它被分成四个芯片卡形式66。对应于芯片卡形式66，提供了四个转发器基板67，每个基板具有转发器单元28。每个转发器单元28包括芯片装置29和与之接触的天线30，该天线在所示的示例性实施例中形成安装在转发器基板67上的天线引线31制成的引线天线。

图3a示出了在把转发器单元28设置在转发器基板27或67的过程中沿着图1和2中示出的剖面线III-III的转发器基板27或67的局部剖面图。在图3a至3c中示出的方法顺序的情况下，在平板20或64中构成的转发器局部27或67是闭合的，即作为无窗口而构成，并且芯片装置29被加到转发器基板27或67的表面以产生转发器单元28。

其后，天线引线31以多个天线匝形式敷设，随后使天线30的引线端32、33与芯片装置的外部触点34、35接触以产生转发器层81。

其后，由诸如聚碳酸酯、聚丙烯、PET或聚酰亚胺的热塑性材料制成的、具有在那里构成的转发器基板27或67的平板20或64在其两面用诸如具有作为填充物的二氧化硅的泡沫聚乙烯的泡沫塑料制成的平板36、37封盖，泡沫聚乙烯具有类似纸的特性。正如从图3b和c可以看到的那样，在转发器基板26或67上用来构成保护层38的平板36设有封闭的表面，而相反，在转发器基板26或67正好相反的反面上用来构成保护层39的平板37设有窗口40。在图3b中示出的分层结构在层合机(这里未更详细地示出)被处理成图3c中示出的安全分层结构41。在层合工序的过程中，适应芯片装置29的芯片外壳42的形状并伸入到保护层39的窗口40中的突出部分43，由于温度和压力的作用形成在转发器基板27或67中。由于在层合工序过程中的热作用，转发器基板27或67也在表面上被软化，结果在转发器基板27或67和保护层38、39之间构成了边界层59，转发器基板27或67的热塑性材料渗入由多孔性、弹性塑料材料制成的保护层38、39的空穴中，并在固化后，这导致保护层38、39在转发器基板27或67的表面上的固定。由于保护层38、39的塑料材料的多孔性、弹性的构成，从转发器基板27或67的平面伸出的转发器单元28的区域，诸如提供在此的天线引线31和芯片29的芯片载体44，透入保护层38，导致保护层38变形，而没有突出在保护层38的自由接触表面45上。

如图3c所示，层合工序的结果是产生具有平面平行的接触表面45、46的安全分层结构41。

在图4a至图4c中，示出了制造安全分层结构47的替换实施例，在图4a至4c的其实施例中与图3a至3c中的元件一致的元件设有一致的识别号码。

图4a示出了平板48或68的局部剖面示意图，与平板20或64相反，平板48或68包括转发器基板49或69，每个转发器基板设有窗口50。窗口50允许将芯片装置29设置在转发器基板49或69上，其中芯片外壳42被窗口50中的锥口孔容纳。在对应施加芯片装置29之后，用参照图3a已经描述的制造转发器层82的方式安排天线引线31以构成在外部触点34、35接触芯片装置29的天线30。

如图4b中示出，转发器基板49或69随后在顶部用前述的多孔性、弹性的塑料材料制成的平板36封盖。包括分配到每个转发器基板49或69的密封层51的平板50被设置在转发器基板49或69的底部，平板50由类似转发器基板49或69的热塑料制成。其后，由上述多孔性、弹性塑料材料制成的平板37被加到具有密封层51的平板50上。

在图4b中示出的分层装置随后在层合机中被处理成分层，对应于芯片外壳42的形状的突出部分52现在在密封层51中构成。在这种情况下突出部分52伸进下面的保护层39的窗口40中。

根据在图1中示出的平板20，在图3a至图3c或图4a至图4c中分别示出的方法顺序的结果是在图5中以层叠结构示出的平板53，包括彼此由中间轴80分开的两个安全分层结构41或47(图1)，安全分层结构设有转发器单元28。对应于双页空白区24、25，每一安全分层结构41或47在切断双页空白区24、25之后可被用来构成ID页60、61。在本例，保护每个转发器单元28的保护层38的观察侧面62的区域设有作为可靠性特征的安全印字(printing)63。

如果安全分层结构41、47被并入书籍保护封面，底部和顶部保护层38、39也各自设有封面保护层(在这里未更详细示出)，在这种情况下安全引字被设置在封面保护层的观察侧面上。

根据在图2中示出的平板64，在图3a至图3c或图4a至图4c中分别示出的方法顺序的结果是在图6中以层叠结构示出的平板70，包括四个安全分层结构41或47，安全分层结构设有转发器单元28。对应于轮廓65(图2)，每一安全分层结构41或47在切断之后现在可被用来以芯片卡形式构成个人文件71。在本例中，保护每个转发器单元28的保护层38的观察侧面72的区域设有作为可靠性特征的安全印字73。

图7示出了使用具有引线导管123的引线导体敷设设备122，对其施加超声波，在转发器基板27、67上的敷设天线引线31的示例性示意图。

在图7中示出的引线导体敷设设备122实施在三个轴上移动并具有超声波向其施加，激发引线导管123以横向振动运动(箭头124)，在图7中示出的例子中该运动垂直地对准由基板表面127的侧边125、126横跨的敷设平面128。

为了敷设，在以箭头131的方向进行连续的前进运动的同时，天线引线31从引线导管管嘴130移出，引线导管123同时执行平行于敷设平面128伸展的敷设运动129，根据已经敷设在转发器基板27、67上的引线导体截面的形状可以被重新建立敷设运动。振动横向运动124叠加在这个敷设运动上，敷设运动以前侧边125的区域中的箭头129的方向伸展。由此产生的结果，对应于超声波频率，引线导管管嘴130在天线引线131的落下和撞击迅速连续地发生，这导致接触点132的区域中的基板材料的压缩和/或位移。

图8在近似对应于图7中指示的截面线VIII-VIII的截面示意图中示出了在转发器基板27、67中的天线引线31的嵌入装置。在此示出的基板也可是PVC膜，该膜具有50W的超声波功率和40kHz的超声波频率，例如，通过引线导体敷设设备122对其施加超声波以嵌入天线引线31。对于上述的基板材料，把引线导管管嘴130对着基板表面127加压的压力可以是在100N到500N的范围之间。正如从图8中的例示可以看到的那样，在被执行的实验中，通过设定上述参数，在此以新月形状被实施的、基板材料的压缩区域133中的基板材料的压缩的基础上，天线引线31基本上被嵌入在转发器基板27、67中。

图9示出了在具有超声波发射器134的单个示意图中的引线导体敷设设备122，其与引线导管123同轴地设置并且在连接区域135被刚性地连接到那里。在图9中示出的该引线导体敷设设备122实施为旋转地整体构成。引线导管123具有中心纵向孔136，在引线导管管嘴130的区域变成引线细管137，具有适应于天线引线31的直径的直径，其比纵向孔136的直径窄。引线导管细管137主要被用来能够把天线引线31精确地对准在敷设平面128(图7)。

在图9中示出的示例性实施例中，以朝着引线导管管嘴130的方向向下对角线地延伸的两个引线供给通道138、139在引线管嘴上面侧向地设置在引线导管123上，延伸入纵向孔136中。引线供给通道138、139被用来把天线引线31侧向引入引线导管123中，以使得在图9中示出的天线引线31对角线地横向进入引线供给通道138中，通过纵向孔136，并通过引线导管从引线导向细管137导出。在这种情况下，多个引线供给通道138、139的设置允许在引线导管123上选择特定的最有利的引线供给侧。

正如也可以从图9看到的那样，为了在图7中示出的敷设工序期间让天线引线31在触点132或引线出口开口140的区域进行可能的最精细的偏转，引线导管管嘴130在引线出口孔区域以凸面形式构成。

尽管它没有在图9中被更详细地示出，引线导管123可以设有引线切割设备和引线推进设备。在这种情况下，引线切割设备可以被直接结合进引线导管管嘴130。

图10示出了在芯片装置29上伸展的在图1和2中示出的天线引线31的区域的局部截面示意图。

图11示出了天线30的引线端32和33，其设置在具有容纳芯片装置158(图12)的基板凹槽156的转发器基板155上。为了能引导引线端32、33在基板凹槽156上出来，类似地如在图10中示出的示例性实施例中的芯片装置29的区域中，对天线引线31的施加超声波在基板凹槽156的区域中被中断。

正如还可以从图11以及，此外也能从图1和2中看到的那样，接触端(32，33)相互平行并横向地伸展到邻近的引线导体束(163)，接触端(33)的桥式区域(164)超过邻近的引线导体束(163)伸展。

考虑到对应于图11中的剖面线XII-XII的转发器基板155，图12示出了芯片装置158在基板凹槽156中的位置，其中芯片装置158的接线端区域159被施加到引线端32和33。

图13示出了其后发生的使用热电极160把芯片单元158的接线端区域159接合到引线端32和33，该热电极在压力和温度的作用下提供在天线引线31和接线端159之间相接合的材料。

此外，根据图12和13是明显的，基板凹槽156以这样的方式定尺寸，即必须容纳芯片装置158。为了在实际的接触前安装芯片单元158的过程中简化芯片装置158的接线端区域159的对准，芯片单元158可以被在其具有终端区域159的接触面上在此形成如网状的对准辅助装置162。对准辅助装置162对应于引线端32、33在基板凹槽156的区域中彼此具有的间距a来定尺寸。