Es sind verschiedene ID-Karten bekannt, bei welchen Kon- taktflächen eines Halbleiterchipmoduls mit Kontaktflächen verbunden werden müssen, die zu einem zweiten Bauteil gehö- ren, das im Körper der Karte bereits eingebaut ist. Ein solches zweites Bauteil kann zum Beispiel eine Antenne für eine kontaktlose Chipkarte sein. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der DE 195 00 925 A1 beschrieben. Die Verbindung der Kontaktflächen kann hierbei durch verschie- dene leitfähige Massen, so zum Beispiel durch einen Leit- klebstoff oder dergleichen erfolgen, der mittels einer Do- siereinrichtung auf die Kontaktflächen des im Kartenkörper eingebauten Bauteils aufgetragen wird. Ein einwandfreier Einbau des Chipmoduls in den Kartenkörper unter Sicherstel- lung eines einwandfreien Kontaktes der Kontaktflächen zu- einander ist nur dann gewährleistet, wenn die leitfähige Masse bzw. der Leitklebstoff in korrekter Menge aufgetragen wurde, so daß die Erhebung, welche durch die leitfähige Masse gebildet wird, immer etwa gleich hoch (relativ zur Montagefläche) ist. Es ist leicht vorstellbar, daß eine zu große Menge an leitfähiger Masse ebenso zu fehlerhaften Kontakten bzw. einem fehlerhaften Montageergebnis des Chip- moduls in der Karte führt wie eine zu geringe Bemessung.

Nachdem es insbesondere auf die Höhe der durch die leit- fähige Masse gebildeten Erhebung relativ zum Kartenkörper (bzw. der dort gebildeten Montagefläche für das Chipmodul) ankommt, wurde versucht, diese Höhe optisch zu bestimmen.

Aufgrund der Reflexionseigenschaften und variierenden For- men der Erhebungen sind solche optischen Messungen nicht praktikabel. Weiterhin sind rein mechanische Abtastmessun- gen nicht möglich, da während der Höhenmessung die leit- fähige Masse noch verformbar ist und insbesondere an einem Taststift anhaftet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Chipkarten dahingehend aufzuzeigen, daß ein korrekter Zusammenbau von Chipmodul und Chipkarte sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren, bei welchem minde- stens eine erste Kontaktfläche eines ersten Bauteils wie Chipmodul oder dergleichen mit mindestens einer zweiten Kontaktfläche eines in einem Kartenkörper vorgesehenen zweiten Bauteils wie Antenne oder dergleichen über eine leitfähige Masse wie Leitklebstoff oder dergleichen verbun- den wird, die mittels einer Dosiereinrichtung auf die zweite Kontaktfläche aufgetragen wird, dadurch gelöst, daß eine Meßelektrode im wesentlichen senkrecht zum Kartenkör- per über der aufgetragenen Masse positioniert wird, eine elektrische Spannung zwischen die zweite Kontaktfläche mit der aufgetragenen leitfähigen Masse und die Meßelektrode gelegt wird, die Meßelektrode in Richtung auf die aufgetra- gene leitfähige Masse bewegt wird, und daß die Höhe der Meßelektrode über dem Kartenkörper dann zur Messung einer Höhe relativ zum Kartenkörper bestimmt wird, wenn eine Ent- ladung der elektrischen Spannung im Gasraum zwischen der Meßelektrode und der leitfähigen Masse stattfindet. Dieses Verfahren ist trotz seiner Einfachheit erstaunlich präzise und liefert erheblich kräftigere Signale, als sie bei-

spielsweise bei einer kapazitiven Entfernungsmessung zu finden sind. Nachdem die elektrisch leitfähige Masse unter konstanten Bedingungen mittels eines Auftragssystems aufge- tragen wird, sind im wesentlichen konstante Oberflächenfor- men der aufgetragenen Masse zu beobachten. Dies bedeutet, daß der einzige Parameter, der das Meßergebnis verfälschen könnte, in Schwankungen der Ionisierbarkeit des umgebenden Gases zu suchen ist. Da man aber im allgemeinen derartige Kartenproduktionen in klimatisierten Räumen mit relativ konstanter Temperatur und Luftfeuchtigkeit durchführt, spielen diese Schwankungen nur eine geringe Rolle, so daß das erzielbare Meßergebnis hinreichend genau ist, wenn man mit Luft als umgebendem Gas für die Entladung arbeitet.

Man kann nun eine Gleichspannung oder eine hochfrequente Wechselspannung verwenden, die eine leichtere Ionisierung der Luft mit sich bringt. Vorzugsweise wird aber als elek- trische Spannung eine Wechselspannung niedrigerer Frequenz (20-30 kHz) verwendet, deren Amplitude den Genauig- keitsanforderungen entsprechend relativ niedrig gewählt wird, so daß eine Entladung erst bei einer relativ geringen (aber konstanten) Entfernung zwischen der Meßelektrode und der leitfähigen Masse stattfindet. Dadurch wird einerseits eine recht hohe Meßgenauigkeit erreicht, andererseits sind die an die Umwelt abgegebenen elektromagnetischen Störungen gering.

Vorzugsweise wird die elektrische Spannung berührungslos, insbesondere durch Influenz bzw. kapazitiv auf die zweite Elektrode mit der aufgetragenen leitfähigen Masse übertra- gen. Es ist also nicht notwendig, einen direkten elektri- schen Kontakt zu dem im Kartenkörper eingebauten Bauteil herzustellen.

Vorzugsweise wird die Auftragsmenge der aufgetragenen Masse in Abhängigkeit von der Auftragshöhe geregelt. Immer dann also, wenn die Messung ergibt, daß die Höhe der aufgetrage-

nen Masse im oberen Grenzbereich (mit Tendenz zu einer Überhöhung) liegt, wird die Auftragsmenge der aufgetragenen Masse ein wenig verringert.

Bei einer Vorrichtung zur Herstellung von Chipkarten dieser Art wird die genannte Aufgabe durch die Anbringung folgen- der Einrichtungen gelöst : Eine Einspannvorrichtung zum Einspannen eines Kartenkörpers in einer definierten Position ; eine Meßelektrode, deren Höhe relativ zur Einspannvorrich- tung definiert einstellbar und die in Richtung auf die zweite Kontaktfläche mit auf dieser aufgetragenen leitfä- higen Masse bewegbar ist ; eine Spannungserzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer elektrischen Spannung zwischen der Meßelektrode und der leitfähigen Masse ; und eine Abtasteinrichtung zum Feststellen einer elektrischen Entladung zwischen der Meßelektrode und der leitfähigen Masse und zum Registrieren der Höhe der Meßelektrode rela- tiv zur Einspannvorrichtung zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung.

Die Spannungserzeugungseinrichtung umfaßt vorzugsweise eine NF-Wechselspannungsquelle, die besonders einfach herzu- stellen bzw. auf dem Markt erhältlich ist. Die erzielbaren Meßsignale sind sehr störungsfrei.

Die Spannungserzeugungseinrichtung umfaßt weiterhin vor- zugsweise einen elektrisch leitenden Abschnitt der Ein- spannvorrichtung als Gegenpol zur Meßelektrode, wobei der elektrisch leitende Abschnitt in kapazitiver Kopplung zu einem elektrisch leitenden Abschnitt des zweiten Bauteils mindestens teilweise eng benachbart angeordnet ist. Die er-

findungsgemäße Vorrichtung eignet sich so also besonders gut zur Herstellung von kontaktlosen Chipkarten, bei wel- chen das zweite Bauteil eine Antenne ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Abtastein- richtung ein Meßorgan, mittels dessen der Zusammenbruch der elektrischen Spannung bei einer Entladung feststellbar ist.

Dies kann zum Beispiel ein Übertrager in der elektrischen Verbindungsleitung zwischen der Spannungsquelle und der Meßelektrode oder auch ein direkter Spannungsabgriff über einen Widerstand sein. Bei einer anderen bevorzugten Aus- führungsform der Erfindung umfaßt die Abtasteinrichtung eine elektrisch leitende Fläche als Meßelektrode, welche in kapazitiver Kopplung zu einem elektrisch leitenden Ab- schnitt des zweiten Bauteils mindestens teilweise benach- bart zu diesem angeordnet ist. Es entspricht diese Anord- nung also der zuvor beschriebenen Anordnung, bei welcher der Gegenpol der Spannungserzeugungseinrichtung über eine kapazitive Kopplung sichergestellt wird. Vorzugsweise wird hierbei die Meßelektrode in der Einspannvorrichtung ausge- bildet. Die Meßelektrode und der elektrisch leitende Ab- schnitt der Einspannvorrichtung können entweder einander gegenüberliegend auf jeweils einer Seite des Kartenkörpers oder aber nebeneinanderliegend, jeweils einen Teil der An- tenne bzw. des zweiten Bauteils überdeckend angeordnet sein.

Die Abtastvorrichtung umfaßt vorzugsweise eine Signalaus- werteinrichtung, welche zur Abtastung eines Abfalls der Spannung zwischen der Meßelektrode und der zweiten Kontakt- fläche ausgebildet ist.

Vorzugsweise weist die Abtasteinrichtung einen Stellausgang zum Ansteuern einer Auftragseinrichtung zum Auftragen der Masse auf die zweite Kontaktfläche derart auf, daß die Auf- tragseinrichtung eine im wesentlichen konstante Menge der leitfähigen Masse zur Erzeugung einer vorbestimmten Auf-

tragshöhe aufweist, die für jede Karte gemessen und mit einer Soll-Höhe derart verglichen wird, daß das Ver- gleichsergebnis bzw. die sich ergebende Abweichung als Stellsignal für die Auftragseinrichtung verwendbar ist.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung nä- her erläutert. Hierbei zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf den hier interessierenden Teil einer vorbearbeiteten Chipkarte, Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II aus Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht ähnlich der nach Fig. 2 mit aufge- tragener leitfähiger Masse, Fig. 4 eine Ausschnittsdarstellung des Kontaktbereiches mit korrekt aufgetragener leitfähiger Masse, Fig. 5 eine Darstellung entsprechend der nach Fig. 4, jedoch mit einer übergroßen Menge leitfähiger Masse, Fig. 6 eine Darstellung entsprechend der nach Fig. 4 mit zuwenig aufgetragener leitfähiger Masse, Fig. 7 eine Darstellung des Kartenausschnitts nach Fig.

3 in einer Meßvorrichtung, Fig. 8 ein Ersatzschaltbild einer Meßanordnung unter Verwendung der Anordnung nach Fig. 7,

Fig. 9 eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer Darstellung entsprechend der nach Fig. 7 und Fig. 10 ein Ersatzschaltbild entsprechend dem nach Fig. 8 unter Verwendung der Ausführungsform der Erfin- dung nach Fig. 9.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Teil eines Karten- körpers 10 gezeigt, wobei in die Kartenoberfläche 13 (siehe Fig. 2) eine Ausnehmung 11 eingefräst ist, die einen tiefe- ren Aufnahmeabschnitt für die Aufnahme eines Chipmoduls und eine Auflagefläche 12 umfaßt, auf welcher der Chipmodul mit seinem Kontaktrahmen festgeklebt wird. Im Kartenkörper 10 ist in an sich bekannter Weise eine Antenne eingebettet, deren Leiterbahn 21 in Fig. 1 mit einer unterbrochenen Linie angedeutet ist. Die Leiterbahn 21 endet unterhalb der Auflagefläche 12 mit einer Kontaktfläche 20. Ein zweites Ende der Antennenspule mit einer weiteren Kontaktfläche ist ebenfalls bis unter die Auflagefläche 12 der in Fig. 1 ge- zeigten Kontaktfläche 20 diagonal (relativ zur Ausnehmung 11) gegenüberliegend vorgesehen, hier aber nicht näher dar- gestellt.

In die Auflagefläche 12 sind im Bereich der Kontaktflächen 20 Bohrungen 15,15'derart eingesenkt, daß die Kontaktflä- chen 20, wie in Fig. 2 gezeigt, von oben her offen sind.

Um nun einen Chipmodul einzubauen und diesen mit seinen entsprechenden Anschlußkontakten mit der Kontaktfläche 20 zu verbinden, wird bei der Herstellung der Chipkarte eine elektrisch leitfähige Masse, insbesondere ein leitfähiger Klebstoff in die Bohrung 15 derart eingebracht, daß sie die Bohrung 15 füllt und über die Auflagefläche 12 hervorsteht.

Die leitende Masse ist in Fig. 3 mit der Bezugsziffer 9 be- zeichnet.

In Fig. 4 ist gezeigt, wie in etwa die Auftragsmenge der leitfähigen Masse 9 aussehen muß, damit beim Aufsetzen des Chipmoduls eine korrekte Kontaktierung und gleichzeitige Verklebung stattfindet. Wird zuviel an leitender Masse bzw.

Leitklebstoff aufgetragen, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, so kann er beim Fügevorgang, also beim Implantieren des Chipmoduls, seitlich austreten und die Kartenoberfläche verunreinigen. Es kann sogar zu Kurzschlüssen kommen, wenn Chipmodule verwendet werden, die auf der Unterseite einen Metallring zur Bruchsicherung des Chipmoduls tragen und dieser in Berührung mit der leitfähigen Masse kommt. Wenn wiederum die Auftragsmenge zu gering ist, wie dies in Fig.

6 zu sehen ist, so kommt entweder gar kein Kontakt zu den Kontaktflächen des Chipmoduls zustande oder aber die Ver- bindung ist mechanisch nicht stabil genug.

Ein zuverlässiges Kriterium für die Bestimmung der richti- gen Menge an leitfähiger Masse ist deren Auftragshöhe über der Auflagefläche 12 und damit zur Kartenoberfläche 13, da die Tiefe der Ausnehmung 11 relativ zur Kartenoberfläche 13 konstant (und bekannt) ist.

Um nun die Auftragshöhe der leitfähigen Masse 9 zu messen, wird der Kartenkörper 10 nach Aufbringung der leitfähigen Masse 9 auf die Kontaktfläche 20 mit seiner Unterseite 14 auf einen Hubstempel 34 gelegt, auf dessen Oberfläche sich eine isolierte Signalelektrode 33 befindet, so daß die Signalelektrode 33 zwischen der Kartenunterseite 14 und dem Hubstempel 34 zu liegen kommt. Der Hubstempel 34 wird-wie in Fig. 7 mit einem Pfeil angedeutet-mitsamt dem Karten- körper 10 gegen eine Anlagefläche 31 auf der Unterseite einer Referenz-platte 30 gedrückt, die aus Metall gefertigt ist. In diesem fixierten Zustand des Kartenkörpers 10 wird eine Meßelektrode 35 durch eine die Ausnehmung 11 im Kar-

tenkörper 10 freilegende Öffnung 32 der Referenzplatte 30 in Richtung auf die aufgetragene leitfähige Masse mittels eines Meßantriebs 36 mit einem Antriebsmotor M gefahren, wie dies mit einem Doppelpfeil in den Figuren 7 und 8 ange- deutet ist. Die Position der Endfläche der Meßelektrode 35, die der aufgetragenen Masse 9 gegenüberliegt, wird nach Ka- librierung des Meßantriebs 36 über eine Meßleitung 40 einer Auswerteinrichtung 38 mitgeteilt.

Die Meßelektrode 35 ist mit einer Ausgangsklemme einer NF- Spannungsquelle 37 mit einer Frequenz von vorzugsweise 30- 40 kHz verbunden, deren andere Ausgangsklemme auf Masse liegt. Die Referenzplatte 30 liegt ebenfalls auf Masse. Die Signalelektrode 33 ist bei der in Fig. 8 gezeigten Aus- führungsform der Meßschaltung über einen Widerstand R auf Masse gelegt und mit dem Eingang eines Meßverstärkers V verbunden, dessen Ausgang über eine Signalleitung 39 mit einem Eingang der Auswerteinrichtung 38-verbunden ist. Die in Fig. 7 gezeigten Anschlüsse A, B und C der Meßelektrode 35 bzw. der Referenzplatte 30 bzw. der Signalelektrode 33 sind in Fig. 8 in die Schaltung eingezeichnet. Weiterhin ist in Fig. 8 angedeutet, daß die Kontaktfläche 20, welche ja ein Ende der im Kartenkörper 10 eingebauten Antenne dar- stellt, als Kondensatorplatte verstanden werden kann, der einerseits die Referenzplatte 30 und andererseits die Signalelektrode 33 gegenüberliegen. Dieses 'Gegenüberliegen'muß nicht notwendigerweise so wie in Fig.

7 gezeigt zum einen von der Kartenoberfläche 13 und zum an- deren von der Kartenunterseite 14 her geschehen, es kann vielmehr auch entsprechend der symbolischen Darstellung in Fig. 8 die Anordnung derart sein, daß sowohl die mit dem Meßverstärker V verbundene Signalelektrode 33 als auch die mit Masse verbundene Referenzplatte 30 auf der selben Seite (Oberseite oder Unterseite) des Kartenkörpers 10 angeordnet sind, jeweils aber einen Teil der im Kartenkörper 10 einge- bauten Antennenfläche überdecken.

Wenn nun die Meßelektrode 35 nahe genug an die elektrisch leitende Masse 9 herangefahren wird, so kommt es aufgrund der durch Influenz bzw. kapazitive Kopplung geschehenen Aufladung der Anordnung zu einem Funkenüberschlag bei jeder Halbwelle, der den Potentialunterschied zwischen der Meß- elektrode 35 und der elektrisch leitenden Masse 9 aus- gleicht. Bei einer Amplitude von etwa 100 Volt findet ein Funkenüberschlag in einem Abstand von ca. 100 Wm zwischen der Meßelektrode 35 und der elektrisch leitenden Masse 9 statt. Bei einer Amplitude der Spannungsquelle 37 von 10 Volt sind es nur noch ca. 10 Rm. Damit ist also die er- reichbare Meßgenauigkeit (insbesondere bei niedrigen Span- nungen) sehr hoch. Wenn die Funkenentladung stattfindet, so wird auch der von der Signalelektrode 33 und der Antenne gebildete Kondensator entladen, so daß durch den Widerstand R ein Strom fließt, der am Eingang des Verstärkers V ein pulsförmiges Signal bildet. Die Auswerteinrichtung 38 ist nun derart ausgebildet, daß sie die Position der Meßelek- trode 35 zu dem Zeitpunkt festhält, zu welchem die erste Entladung stattfindet. Dieser Wert wird dann über einen Stellausgang 41 der Auswerteinrichtung 38 einer Bedienungs- person angezeigt oder aber direkt zur Regelung der Menge an leitfähiger Masse verwendet, die von der im Prozeß vorhan- denen Auftragseinrichtung abgegeben wird. Durch einen Ver- gleich mit einem Soll-Wert kann dann eine Regelung der Auf- tragsmenge derart durchgeführt werden, daß immer die in Fig. 4 gezeigte Auftragsmenge abgegeben wird.

Die in den Figuren 9 und 10 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der soeben beschriebenen dadurch, daß keine Signalelektrode 33 vorgesehen ist, son- dern direkt der beim Funkenüberschlag fließende Strom mit- tels eines Meßwiderstands RM in an sich bekannter Weise als Spannungsabfall vom Meßverstärker V abgetastet wird.

Das hier gezeigte Verfahren bzw. die hier gezeigte Anord- nung ist immer dann anwendbar, wenn eine hinreichend große

Leiterbahn im Kartenkörper eingebettet oder auf diesen auf- gelegt ist, so daß eine Aufladung durch Influenz bzw. kapa- zitive Kopplung bewerkstelligt werden kann. Insbesondere eignet sich das Verfahren aber dann, wenn in (oder auf) einen Kartenkörper Antennenspulen angeordnet sind und zwar sowohl gewickelte als auch gedruckte oder geätzte Antennen, wie diese an sich bekannt sind.

Bezugszeichenliste 9 elektrisch leitende Masse 10 Kartenkörper 11 Ausnehmung 12 Auflagefläche 13 Kartenoberfläche 14 Kartenunterseite 15,15'Bohrung 20 zweite Kontaktfläche 21 Leiterbahn 30 Referenzplatte 31 Anlagefläche 32 Öffnung 33 Signalelektrode 34 Hubstempel 35 Meßelektrode 36 Meßantrieb 37 Spannungsquelle 38 Auswerteinrichtung 39 Signalleitung 40 Meßleitung 41 Stellausgang