CN104217240B - 芯片卡模块、芯片卡以及用于制造芯片卡模块的方法 - Google Patents

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Abstract

按照不同的实施形式，芯片卡模块能够具有以下部分：载体(102)；在载体(102)的第一侧(102a)上方设置的芯片装置(104)；在载体(102)的第二侧(102b)上方设置的天线(106)，其中载体(102)的第二侧(102b)与载体(102)的第一侧(102a)对置；其中所述天线(106)与所述芯片装置(104)可导电地连接，用以传输电信号；在载体(102)的第一侧(102a)上方设置的显示模块(108)；以及至少一个在载体(102)的第一侧(102a)上设置的电气导线结构(110a、110d)，所述电气导线结构将芯片装置(104)与显示模块(108)相互导电连接。

Description

芯片卡模块、芯片卡以及用于制造芯片卡模块的方法
技术领域
本发明涉及一种芯片卡模块、芯片卡以及一种用于制造芯片卡模块的方法。
背景技术
一般地能够对于芯片卡根据特定的实施方案产生广泛的应用领域。芯片卡或者智能卡或集成电路卡(ICC)能够具有集成的芯片模块。在日常的应用中芯片卡能够相应地经受机械负荷，从而这些芯片卡优选地应该相对于机械负荷是鲁棒的。首先芯片模块(或芯片)——其能够在一个芯片卡壳体中设置——可能在出现机械负荷的情况下被破坏或损坏，从而能够例如损坏或抑制芯片卡的功能能力。
发明内容
清楚地能够将不同实施形式的一方面视为在于，提供一种基于柔性载体和柔性的芯片的芯片卡模块，从而芯片卡模块能够在芯片卡中应用，其中芯片卡模块能够相对于外部机械负荷是鲁棒的，并且其中芯片卡模块还能够具有显示模块或柔性的显示模块。
此外能够清楚地将不同实施形式的另一方面视为在于，提供一种芯片卡，该芯片卡能够同时操作多个功能，其中芯片卡能够具有例如柔性的芯片装置，该柔性的芯片装置提供芯片卡的第一功能、例如借助于无线射频识别芯片(英语：radio-frequencyidentification)的个人识别；并且提供第二功能，例如借助于驱动芯片的集成到芯片卡中的显示模块的驱动。
此外能够提供一种柔性的芯片卡模块，其具有柔性的芯片装置和柔性的显示模块、例如柔性的OLED显示器(基于有机发光二级管的显示模块)，其中芯片装置控制显示模块并且同时提供另一功能，例如RFID。这样的柔性的芯片卡模块能够例如集成到芯片卡中，其中芯片卡能够具有改善的寿命，因为柔性的芯片卡模块能够更好地承受机械负荷。
此外能够提供芯片卡模块或柔性的芯片卡模块，其具有芯片装置，其中芯片装置例如能够由安全层覆盖(或遮盖)，其中芯片卡模块与显示模块(例如电地、换言之导电地)连接，并且与天线结构连接，从而芯片卡模块能够提供多种功能(例如RFID，数据的存储和/或显示模块的驱动)。电气布线能够在此如此设置，以使得能够将功能安全特征(例如结构化的中间层)集成到芯片卡模块中，以便例如保护芯片装置免于外部分析或干涉并且同时提供与构件(显示模块和/或天线)一致的接口和/或触点。由此例如用于制造芯片卡的装配工艺的复杂度降低。
按照不同的实施形式，芯片卡模块能够具有以下部分：载体；在载体的第一侧上方设置的芯片装置；在载体的第二侧上方设置的天线，其中载体的第二侧与载体的第一侧对置；其中所述天线与所述芯片装置可导电地连接，用以传输电信号；在载体的第一侧方上设置的显示模块；以及至少一个在载体的第一侧上设置的电气导线结构，所述电气导线结构将芯片装置与显示模块相互导电连接。
此外，所述芯片装置能够具有多个芯片。由此能够提供例如用于芯片卡或芯片卡模块的多个功能。
此外所述多个芯片中的至少一个第一芯片能够与所述多个芯片中的至少一个第二芯片导电连接。换言之芯片装置能够具有多个芯片，它们能够相互作用。这能够例如提高具有例如存储的机密信息的芯片卡后芯片模块的安全方面，因为例如安全芯片能够集成到芯片装置中，其中此外能够借助于附加的功能安全特征(例如结构化的中间层)保护整个芯片装置。
按照不同的实施形式，芯片卡模块还能够具有至少一个在载体的第一侧上设置的附加的电气导线结构，该附加的电气导线结构将所述多个芯片中的至少一个第一芯片与所述多个芯片中的至少一个第二芯片导电连接。
此外，所述芯片装置能够具有至少一个驱动芯片，所述驱动芯片设置用于控制所述显示模块。因为驱动芯片能够集成到芯片装置中，所以这能够有助于芯片卡模块的操纵安全性。
此外，所述芯片装置能够具有用于存储数据的存储芯片。因为存储芯片能够集成到芯片装置中，所以这能够有助于芯片卡模块的操纵安全性。
此外芯片装置能够具有射频芯片(英语：radio-frequency chip)或射频集成电路(英语：radio-frequency integrated circuit)，其例如能够与天线耦合，用于无接触地传输信号和/或数据，例如在芯片装置与外部发送装置和/或接收装置之间。
此外芯片装置能够具有正好一个芯片。此外芯片装置能够具有单芯片系统(SoC英语：system-on-a-chip)。由此能够例如借助于一个芯片提供多个功能。
此外，所述芯片装置能够具有安全芯片，所述安全芯片设置用于提供至少一个密码服务。在此密码服务能够具有例如以下中至少之一：密码散列函数；认证；数字签名；加密(对称或非对称)；或诸如此类。
此外，芯片装置的一个芯片或多个芯片能够具有在小于大约70μm的范围中的厚度。此外，芯片装置的一个芯片或多个芯片能够具有在小于大约100μm的范围中的厚度。此外，芯片装置的一个芯片或多个芯片能够具有在小于大约200μm的范围中的厚度。此外芯片装置中的所有芯片能够具有相同的厚度。此外整个芯片装置能够是柔性的，例如基于材料(例如基本上是硅)和在芯片装置中集成的芯片的小的厚度。
此外，载体能够具有在小于大约100μm的范围中的厚度。此外，载体能够具有在小于大约70μm的范围中的厚度。此外载体能够由聚合材料或塑料组成。此外载体能够是柔性的，例如基于材料(例如聚酰亚胺、环氧树脂)和载体的小的厚度。例如载体能够具有柔性的印刷电路板(PCB)。
此外，电气导线结构能够具有至少一个导电的焊球和至少一个电气导体电路，其中所述至少一个电气导体电路能够在载体的第一侧上平行于载体的第一侧延伸，并且其中所述至少一个焊球能够将所述至少一个电气导体电路与所述显示模块的至少一个接触垫导电连接。代替或附加于至少一个焊球能够设有至少一个所谓的凸点或者一个或多个其他适合的焊接结构。
此外，电气导线结构能够具有至少一个导电的插针和至少一个电气导体电路，其中所述至少一个电气导体电路能够在载体的第一侧上平行于载体的第一侧延伸，并且其中所述至少一个插针能够将所述至少一个电气导体电路与所述显示模块的至少一个接触垫导电连接。
按照不同的实施形式，芯片卡模块还能够具有至少一个结构化的安全层，其能够在所述芯片装置之上和/或之下设置。结构化的安全层能够例如妨碍或阻止芯片装置和/或芯片装置的芯片的分析，例如借助于视觉装置和/或视觉分析方法的分析。这能够例如提高芯片卡和/或芯片卡模块的操纵安全性。在此能够将例如电气布线的一部分在芯片装置与显示模块之间引导穿过结构化的安全层，其中芯片卡模块和电气布线能够如此设置和设置，以使得在显示模块与芯片装置之间的电气连接不降低操纵安全性。换言之，结构化的安全层能够相应地覆盖芯片装置，并且同时能够提供在芯片装置与显示单元之间的电气布线。
此外，芯片装置的至少一个芯片至少部分地由模塑材料包围或者嵌入到覆盖层中。此外芯片装置中的至少一个芯片能够完全由模塑材料包围。此外芯片装置中的多个芯片能够至少部分地由模塑材料包围。此外芯片装置中的多个芯片能够完全由模塑材料包围。此外芯片装置中的所有芯片能够完全由模塑材料包围。
此外模塑材料或覆盖层能够具有一个或多个空隙，例如用于提供穿过模塑材料或覆盖层的电气触点。
按照不同的实施形式，显示模块能够具有或是电子-纸-显示器。
按照不同的实施形式，显示模块能够具有或是发光二极管显示器。
按照不同的实施形式，显示模块能够具有或是基于有机发光二极管的发光二极管显示器(OLED)。
按照不同的实施形式，显示模块能够具有或是液晶显示器。
按照不同的实施形式，芯片卡能够具有以下部分：如在此所述的芯片卡模块；以及芯片卡主体，其中，芯片卡模块与芯片卡主体连接。
此外芯片卡模块能够借助于胶或由粘性的(胶粘的)聚合物与芯片卡主体连接。
此外，芯片卡模块能够如此与芯片卡主体连接并且设置为，显示模块朝芯片卡主体的一侧裸露。
按照不同的实施形式，芯片卡还能够具有芯片卡主体天线，其在芯片卡主体中设置并且如此设置，以使得芯片卡主体天线与芯片卡模块的天线感应耦合。此外芯片卡主体天线能够是用于芯片卡模块的天线的增益天线。此外增益天线和芯片卡模块的天线能够如此设置，以使得在芯片卡模块与外部装置之间的无接触的数据传输能够实现。
按照不同的实施形式，芯片模块能够具有至少以下部分：柔性载体；在载体的第一侧上设置的(例如柔性的)芯片装置，其具有多个芯片；在载体的第二侧上设置的接触结构，其中载体的第二侧与载体的第一侧对置；其中，接触结构与所述多个芯片中的至少一个芯片可导电地连接；至少一个在载体的第一侧上设置的电气导线结构，所述电气导线结构使得多个芯片中的至少两个芯片相互导电连接；以及在载体的第一侧上方设置的(例如柔性的)显示模块，其中所述显示模块借助于电气导线结构与所述多个芯片中的至少一个芯片导电连接。
按照不同的实施形式，柔性显示器与柔性芯片装置在一个柔性载体上的组合能够实现该装置相对于机械负荷的最优的机械稳定性和电阻力。此外也能够提供借助于无接触的接口与外部装置的数据传输，例如借助于在柔性载体上的柔性天线结构，从而芯片卡模块和/或芯片卡能够具有以下部分中的至少之一：在日常使用中延长的寿命、改善的耐久性、改善的保护以便免于在机械负荷的情况下的损坏。
按照不同的实施形式，芯片卡模块或芯片模块能够由柔性的构件构成，例如薄的柔性的芯片、柔性的显示元件(例如OLED结构)、用于芯片和显示元件的柔性载体(例如薄聚合物或塑料载体)。这样的芯片卡模块或芯片模块能够具有比常规的芯片卡模块更高的柔性，从而芯片卡模块或芯片模块能够更好地经受住机械负荷、例如点负荷或完全负荷。
此外芯片模块能够具有在柔性载体的第二侧上设置的天线，其中所述天线与接触结构导电连接。该天线能够是例如薄的结构化的金属层，其能够在柔性载体的相对于芯片装置的侧上设置，从而在载体上的天线结构同样是柔性的。
此外能够如此设置并且相对于芯片装置设置显示模块，以使得能够加强和/或保护芯片装置。
此外，在载体(或柔性载体)的第一侧上的电气导线结构能够具有多个接触结构(或接触垫)，例如在侧面与芯片装置错开地，其中电气导线结构能够如此设置，以使得接触结构在载体上的相应位置能够与显示模块的显示模块接触结构适合。换言之，显示模块能够具有例如接触结构，并且芯片卡模块(或芯片模块)能够具有与显示模块的接触垫结构匹配的电气导线结构。
按照不同实施形式，芯片模块还能够具有至少一个在载体的第一侧上方设置的安全层，用于阻止芯片装置的视觉分析。
按照不同实施形式，芯片模块还能够具有至少一个在载体的第一侧上方设置的安全层，用于阻止芯片装置的视觉分析。
此外，芯片装置能够具有在小于大约100μm的范围中的厚度。此外，多个芯片中的每个芯片能够具有在小于大约100μm的范围中的厚度。
此外，所述柔性载体能够具有聚合材料和/或层压材料。
此外，所述柔性载体能够具有在小于大约100μm的范围中的厚度。此外，所述柔性载体能够具有例如在大约40μm至60μm的范围中的厚度。
按照不同的实施形式，用于制造芯片卡模块的方法具有以下步骤：在载体的第一侧上方形成电气导线结构，如此设置以导电连接芯片装置和显示模块；在载体的第一侧上方形成芯片装置；在载体的第一侧上方形成显示模块，其中显示模块借助于电气导线结构与芯片装置导电连接；以及在载体的与载体的第一侧对置的第二侧上方形成天线，其中天线与芯片装置可导电地连接，用以传输电信号。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下文中进一步阐明。
其中：
图1A至1E分别在示意图中示出了按照不同的实施形式的芯片卡模块；
图2A至2C分别在示意图中示出了按照不同的实施形式的芯片卡；
图3示出了按照不同实施形式的用于制造芯片卡模块的方法的示意流程图；
图4A至4C分别在示意图中示出了按照不同的实施形式的芯片卡模块的细节图；
图5示出了按照不同实施形式的芯片卡的示意图。
具体实施方式
在下文详细的描述中参照所附附图，附图形成这些描述的一部分并且其中为了阐明示出了特定的实施形式，在这些实施形式中能够施加本发明。在这个方面方向术语例如“上”、“下”、“前”、“后”、“前面”、“后面”等等参照所述附图的方向使用。因为实施形式的元件能够以多个不同的方向定位，所以方向术语用于阐明并且绝不限于方式。清楚的是，能够使用其他实施形式并且进行结构或逻辑变化，而不会脱离本发明的保护范围。清楚的是，其中所述的不同的示例性的实施形式的特征能够相互组合，只要没有另外特定地说明。以下详细的描述因此不能够以限制的意义理解，并且本发明的保护范围通过所附权利要求限定。
在该描述的范围中术语“连接”、“接通”以及“耦合”用于描述不仅直接而且间接连接、直接或间接接通以及直接或间接耦合。在附图中相同或相似元件设有相同的附图标记，只要这是有利的。
按照不同实施形式在下文中描述了芯片卡模块、芯片卡和用于制造芯片卡模块的方法。在此描述的芯片卡模块(或芯片模块)或者在此描述的芯片卡能够例如相比于常规的芯片卡模块(或芯片模块)或者常规的芯片卡相对于机械负荷是更不敏感或更具有阻力的，因为按照不同的实施例例如使用柔性材料和/或柔性构件，以便提供芯片卡模块或芯片模块。芯片卡模块能够具有例如柔性载体，在该载体上设置和/或固定有一个柔性的芯片或多个柔性的芯片，从而该柔性的(或弯曲的或可变形的)芯片卡模块能够补偿机械负荷，而不会折断或被损坏。
在此能够将至少以下理解为机械负荷：机械压力、机械应力、扭应力、弯曲应力、形变、膨胀、弯曲、拉应力、压应力、弹性形变、点形的负荷或力以及诸如此类。
在此能够将坚固性理解为芯片卡模块的部件或构件相对于弹性形变的阻力，例如由于力或扭矩。芯片卡模块的部件或构件的坚固性能够例如依赖于参与的材料以及几何结构。在此能够将柔韧性(或柔性)视为坚固性的倒数。芯片卡模块的柔性构件(芯片、载体、显示器等等)能够因此具有小的坚固性和高的柔性。
此外柔性体或柔性构件——如其在此所述的那样——实现了体或构件的可逆的(或弹性的)形变。
按照不同实施形式，用于提供芯片卡模块的载体能够由柔性材料形成和/或具有相应的厚度，从而该载体是柔性的。该载体能够具有例如小于或等于100μm的厚度并且由聚合材料或环氧树脂材料组成，从而该载体是柔性的或可弯曲的。
芯片——其能够例如在柔性载体上设置并且是芯片装置的组成部分——能够具有小于或等于100μm的厚度并且例如基本上由硅组成或者具有硅。这样的薄的或超薄的硅芯片能够是柔性的(例如可弯曲的或可逆地进行形变的)，从而该芯片能够经受住机械负荷，例如不会折断。
芯片卡模块(芯片、芯片模块或芯片装置)能够具有例如一个或多个金属化结构(金属化或金属化层)，包含例如电气导线结构和电介质层结构，它们能够实现和/或提供芯片装置和/或芯片卡模块的电气功能。
因此，芯片卡模块——其机械特征由芯片装置的机械特征以及在芯片装置中的芯片的厚度影响——随着芯片下降的厚度能够具有更高的机械负荷并继而经受住更高的机械负荷而不折断。如果硅芯片的厚度超过确定的厚度，例如大约100μm的厚度，那么该芯片能够是例如脆的并且易于折断。
按照不同实施形式提供一种芯片卡模块，其具有相对于机械负荷的高阻力并且具有显示模块，该显示模块如此设置，以使得不损害芯片卡模块的芯片装置的操纵安全性。
按照不同实施形式提供一种芯片卡模块，该芯片卡模块能够提供具有多个芯片的芯片装置，并且该芯片卡模块能够具有相对于机械负荷的高阻力。按照不同实施形式提供一种芯片卡模块，该芯片卡模块能够提供具有多个芯片的芯片装置，并且该芯片卡模块能够具有相对于机械负荷的高阻力并且能够具有显示模块，该显示模块如此设置，以使得不损害芯片装置的操纵安全性。
图1A示出了按照不同实施形式的芯片卡模块100的示意横截面图或侧视图。按照不同实施形式，芯片卡模块100能够具有载体102、芯片装置104、天线106(或天线结构106)、显示模块108以及例如电气布线。
按照不同实施形式，天线106能够在载体102的第二侧102b上方设置。载体102的第二侧102b能够与载体102的第一侧102a对置。
按照不同实施形式，载体102能够具有以下材料中至少之一或由其组成：聚合物、塑料、聚酰亚胺、层压板、复合材料(纤维强化的聚合物)或者其他适合的载体材料，例如柔性印刷电路板或者例如由多个聚酰亚胺层组成的载体。载体102能够具有例如一种材料或者由其组成，该材料能够具有足够高的机械断裂强度(例如聚酰亚胺、或玻璃-环氧树脂系统，例如FR4)。载体102例如能够是箔。
按照不同实施形式，能够在载体102的第一侧102a上设有芯片装置104。芯片装置104能够具有例如一个芯片或多个芯片，例如二、三、四、五、六、七、八、九或十个芯片或十个以上的芯片。按照不同实施形式，芯片装置104能够具有以下芯片组中的至少一个芯片：逻辑芯片、RF芯片、RFID芯片、存储芯片、微处理器芯片、SoC、安全芯片、收发芯片和/或用于显示模块的驱动芯片。
芯片装置104能够具有例如多个芯片，其中这些芯片能够提供不同的功能，例如个人识别、例如加密的安全功能、借助于集成到芯片卡模块100中的显示器108的显示功能、存储功能或者数据传输功能。
按照不同实施形式，芯片装置104能够由此具有不同接触点或接触方式，从而例如相应的构件能够与芯片装置104导电连接。例如芯片装置104能够提供不同接口，例如借助于耦合到芯片装置104的天线106能够提供用于无接触地传输数据的接口，其中同时接触结构110a能够提供基于接触的接口，从而例如显示模块108能够与芯片装置104耦合。
按照不同实施形式，芯片卡模块能够在载体102的第一侧102a上具有第一电气导线结构110a。第一电气导线结构110a能够是例如金属化层110a或电气布线结构110a。金属化层110a或电气布线结构110a能够具有例如结构化的金属层，例如结构化的铜层或结构化的铝层。此外金属化层110a或电气布线结构110a能够具有电介质材料，例如电绝缘材料(例如电绝缘的聚合材料)。
此外电气导线结构(例如第一电气导线结构110a)能够具有一个结构化的层或者由此组成，例如结构化的铜层，其例如借助于铜腐蚀技术形成。此外电气导线结构110a具有结构化的铝层，其例如借助于铝腐蚀技术形成。
按照不同实施形式，芯片卡模块100具有一个贯穿连接110b或多个贯穿连接110b，其能够例如将在载体102的第一侧上的第一电气导线结构110a与在载体102的第二侧102b上的可选择的第二电气导线结构110c导电连接。此外，在载体102的第二侧102b上的第二电气导线结构110c与在载体102的第二侧102b上的天线106或天线结构106导电连接。
此外，芯片卡模块100能够具有一个贯穿连接110b或多个贯穿连接110b，其能够例如将在载体102的第一侧上的第一电气导线结构110a与在载体102的第二侧102b上的天线106或天线结构106导电连接。
按照不同实施形式，芯片装置104能够借助于在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a、贯穿连接110b(经由110b)以及可选择地在载体的第二侧102b上的第二电气导线结构110c与天线106或天线结构106导电连接。此外，如在图1a中所示，第一电气导线结构110a能够设置在芯片装置104与载体102之间。
按照不同实施形式，芯片装置104中的至少一个芯片能够借助于在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a、贯穿连接110b(经由110b)以及可选择地在载体的第二侧102b上的第二电气导线结构110c与天线106或天线结构106导电连接。由此芯片装置104中的至少一个芯片能够借助于天线106或天线结构106将数据传输到外围设备或接收外围设备的数据。外围设备能够是例如外部RF读取装置或外部RFID读取装置。
按照不同实施形式，天线106或天线结构106能够具有以下材料中至少之一或由其组成：金属、金属材料、合金、内金属连接、铜、铝、钛、氮化钛、钨、掺杂硅(聚硅)、金、银、镍、锌、铝硅合金。此外天线106或天线结构106能够具有结构化的层或者由此组成，例如结构化的铜层，其例如借助于铜腐蚀技术形成。此外天线106或天线结构106能够具有结构化的铝层，其例如借助于铝腐蚀技术形成。
按照不同实施形式，能够在载体102的第一侧102a上设置显示模块108。显示模块108能够例如在芯片装置104之上设置。此外第一电气导线结构110a、110d能够在载体102的第一侧上如此设置和设置，以使得芯片装置(或者芯片装置104中的至少一个芯片)与显示模块108相互导电连接。此外在载体102的第一侧102a上的至少一个电气导线结构具有焊球(所谓的球或焊锡球)。换言之，能够在载体102的第一侧102a上提供焊球110d或插针110d，从而芯片装置104能够与显示模块108导电连接。
按照不同实施形式，芯片装置104能够具有在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a和相应的接触结构装置110d(例如BGA(英语：球-网格-阵列)或PGA(英语：插针-网格-阵列)，其中在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a和接触结构装置110d能够如此设置并且相对于显示模块108设置，以使得显示模块108与芯片装置104中的至少一个芯片导电连接，从而能够借助于芯片装置中的至少一个芯片(例如驱动芯片)驱动和/或控制显示模块108。按照不同实施形式，接触结构装置110d(或者多个焊球110d或多个插针110d)能够如此设置和设置，以使得该接触结构装置能够适合于显示模块108的接触装置108c(或者接触垫装置108c)，从而显示模块108能够借助于显示模块108的接触装置108c直接与接触结构装置110d导电连接。
此外，显示模块108的接触装置108c(或者接触垫装置108c)能够在显示模块108的侧108b上设置和设置，其中显示模块108的侧108b朝芯片装置104的方向或朝载体102的方向指向。
按照不同实施形式，接触结构装置110d(或者多个焊球110d或多个插针110d)能够如此设置和设置，以使得该接触结构装置与芯片装置104具有一个侧面的错开(沿着平行于载体102的表面102a的方向，例如沿着如在图1A中阐明的方向101)。由此显示模块108例如与芯片装置104电气耦合，其中同时能够在芯片装置104的表面上具有自由空间，以便例如施加结构化的安全层，从而能够保护芯片装置104免于视觉分析。
按照不同实施形式，芯片、芯片装置104或载体的厚度能够是沿方向103的空间上的扩展，例如垂直于载体102的表面102a。
如在图1B中在示意横截面图或侧视图中所示，芯片装置104能够由模塑材料112或浇铸材料112(例如所谓的模铸材料)包围。模塑材料112能够具有例如环氧树脂或由此组成。此外模塑材料112能够具有例如预浸透的纤维(预浸料)和环氧树脂材料。此外芯片装置104能够由覆盖层112或区域112包围，具有碳纤维强化的碳(英语：carbon-fiber-reinforced carbon(CFRC)，强化的碳-碳(RCC)、碳纤维碳复合材料(CFC))。
此外，覆盖层112能够具有至少一个空隙112a，其中芯片卡模块100能够如此设置，使得至少一个焊球110d在至少一个空隙112a中设置，从而显示模块108穿过覆盖层112与在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a导电连接并且由此与芯片装置104导电连接。
此外，覆盖层112能够具有多个空隙112a，其中这些空隙能够如此设置，使得接触结构装置110d(例如(焊)-球-网格装置(BGA)或接触插针-网格-装置(PGA))在空隙112a内设置和设置，从而例如显示模块108穿过覆盖层112与在载体的第一侧102a上的第一电气导线结构110a导电连接和/或与芯片装置104导电连接。为此显示模块108能够具有在侧108b上的接触装置108c，该侧朝向载体102，其中显示模块108的接触装置108c能够适合于显示模块108上的接触结构装置110d。
如在图1c中在示意的横截面图或侧视图中所示，芯片装置104能够具有芯片104a，该芯片能够借助于焊球接触114(借助于BGA或PGA)与在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a导电连接。在此能够例如在芯片104a与在载体102的第一侧102a上的第一电气导线结构110a之间产生间隙116，其例如能够通过下填充工艺(英语：underfillprocess)填充以下填料(英语：underfill material)，例如填以环氧树脂材料或组成覆盖层112的相同的材料。
按照不同实施形式，芯片装置104的一个芯片104a或多个芯片能够借助于粘接或焊接与载体102的第一侧上的第一电气导线结构110a连接。
如在图1d中在示意的横截面图或侧视图中所示，芯片装置104能够具有多个芯片104a、104b。此外芯片装置104能够具有例如两个芯片，其中第一芯片104a能够与天线106电气耦合，例如以便提供第一功能，并且其中第二芯片104b能够与显示模块108电气耦合，例如以便提供第二功能。因此例如第一芯片104a能够是RF芯片或RFID芯片，而第二芯片104b能够是例如用于显示模块108的驱动芯片。
类似地，芯片装置104也能够具有两个以上的芯片，如上所述。
如在图1E中所示，芯片卡模块100还能够具有结构化的安全层118，例如视觉安全层，其能够基于光衍射的原理。按照不同实施形式，结构化的安全层118能够具有金属化。金属化层能够具有在视觉分析装置的光的波长的数量级、例如在纳米范围内的结构。此外金属化层能够具有不均匀分布的金属化结构元件，例如部分金属层和/或在不同的平面中具有金属区域的层堆叠。
按照不同实施形式，结构化的安全层118能够在芯片装置104与显示模块108之间设置和设置。出于芯片装置104的操纵安全的目的那么能够必要的是，在侧面与芯片装置104错开地提供显示模块108的触点110d。
此外芯片卡模块100的载体102能够具有安全层120和/或屏蔽层120。安全层和/或屏蔽层120能够例如阻止能够操纵和/或分析芯片装置104。出于芯片装置104的操纵安全的目的那么能够必要的是，在侧面与芯片装置104错开地提供触点110b(借助于贯穿连接)。按照不同实施形式，屏蔽层120能够屏蔽芯片装置104免于电磁辐射，其中屏蔽层120能够是或者具有例如金属层。
按照不同实施形式，载体102能够是多层印刷电路板(英语：multilayer printedcircuit board(PCB))。换言之，载体102能够由多个载体层组成或者具有多个载体层。此外多个载体层中的一个载体层是安全层。此外多个载体层中的一个载体层是屏蔽层。
按照不同实施形式，芯片装置104还能够具有能源，例如电池(薄层电池)。此外芯片装置104能够具有蓄能器，例如电容器或电容结构。此外芯片装置104能够具有一个构件，其例如提供用于驱动显示模块108的电能，例如无线能量传输。
按照不同实施形式，芯片卡模块100还能够具有另一天线或天线结构，例如在载体102的第一侧102a上，其中芯片装置104例如能够由另一天线104包围并且能够与另一天线电气耦合。此外天线106能够连接、例如导电地或感应地耦合到芯片装置的一个芯片。
按照不同实施形式，芯片装置104能够具有多个芯片，其中这些芯片能够堆叠地(换言之形成芯片堆叠)排列和设置。
按照不同实施形式，芯片装置104的芯片104a、104b能够并列设置，通过所谓的倒装芯片装配方式(芯片的翻转装配方式)。
此外芯片装置104能够具有多个芯片，其中多个芯片中的一个芯片能够是例如安全芯片。安全芯片能够例如实现多个芯片的相互控制。
按照不同实施形式，芯片装置104的一个芯片或芯片装置104的多个芯片能够如此设置，以使得芯片触点能够在一个或多个芯片的后侧上设置，从而一个或多个芯片能够例如以后侧在载体102上或在第一电气导线结构110a上装配。
按照不同实施形式，显示模块108能够具有在50μm至500μm的范围中的厚度。
按照不同实施形式，显示模块108能够是所谓的E-Ink(电子喷墨)显示器，也称为电子纸(简称E纸)。E纸显示器能够例如设置为无源的(未照明的)显示装置，或者作为有源的(照明的)显示装置，例如结合背景照明。
按照不同实施形式，显示模块108能够是LED显示器(发光二极管显示装置)，也就是基于发光二极管(LED)的显示装置。LED显示模块108能够具有例如多个单个的LED，它们借助于一个驱动芯片被控制，从而能够显示或示出数据和/或信息。类似地显示模块108能够是OLED显示器(有机发光二极管显示器)。
按照不同实施形式，显示模块108能够是液晶显示器(LCD)。
图2A按照不同实施形式示出了芯片卡200的示意的横截面图或侧视图，芯片卡具有芯片卡模块100和芯片卡主体202。
按照不同实施形式，芯片卡200能够是按照ISO 7810的标准的芯片卡，并且由此具有相应的外部形状。例如芯片卡能够是按照ISO 7810具有85.6mm×53.98mm的外形尺寸的ID1文件。此外芯片卡能够是例如护照(例如旅游护照或身份证或驾驶执照或诸如此类)的数据侧(按照ISO 7810的ID3，ICAO 9303)。相应地芯片卡主体202能够按照不同实施形式具有相应的外形。
此外能够例如任意地选择或任意匹配芯片卡主体202的尺寸和形状。
此外能够如此设置芯片卡200，以使得显示模块108的上侧108a、也就是显示模块108的侧108a——在该侧上能够显示数据或信息(在其上显示图像或图像是可见的)——从芯片卡主体202指离。
按照不同实施形式，芯片卡模块100能够与芯片卡主体202连接，例如粘接，从而形成具有功能能力的芯片卡200。
如图2B所示，芯片卡主体202能够具有用于容纳芯片卡模块100的空隙204。按照不同实施形式，该空隙的大小能够例如沿着平行于载体102的表面102a的侧面方向101和/或沿着垂直于载体102的表面102a的方向103基本上相应于芯片卡模块100的大小，从而能够将芯片卡模块100引入到空隙204中。
此外能够将芯片卡模块100借助于粘合剂粘接到空隙204中，从而能够例如完全或至少部分地填充空隙204。
此外，芯片卡模块100能够如此与芯片卡主体202连接，以使得显示模块108的表面108a与芯片卡主体202的表面平齐地结束。此外显示模块108能够朝芯片卡主体的一侧裸露。
此外，芯片卡主体202能够具有芯片卡天线或芯片卡主体天线，其中芯片卡天线或芯片卡主体天线与芯片卡模块100的天线106感应耦合。
按照不同实施形式，芯片卡模块100能够借助于粘接层固定或粘着在芯片卡主体202上和/或中。按照不同实施形式，芯片卡模块能够借助于前侧或后侧固定在芯片卡主体202上。
如图2c所示，芯片卡主体202能够由多个层202a、202b、202c组成。在此例如第一层202a能够嵌入显示模块108，第二层202b能够嵌入载体102、天线106以及芯片装置104，而第三层202c能够由一侧覆盖芯片卡模块。
此外，由芯片卡模块100和芯片卡主体202组成的芯片卡200能够具有天线206，例如增益天线206，其能够与芯片卡模块100的天线106感应耦合。
按照不同实施形式，芯片卡主体天线206能够在芯片卡主体202的第二层202b与第三层202c之间设置。
按照不同实施形式，芯片卡模块100的天线106和芯片卡主体202的芯片卡主体天线206能够分别螺旋形地设置，从而例如能够提高天线106、206的感应率。此外，芯片卡模块100的天线106和芯片卡主体202的芯片卡主体天线206能够如此设置，以使得这些天线通过谐振相互耦合。
图3示出了用于制造芯片卡模块100的方法300的示意流程图。按照不同实施形式，用于制造芯片卡模块100的方法300能够具有以下步骤：在310中，在载体102的第一侧102a上形成电气导线结构110a，如此设置以导电连接芯片装置104和显示模块108；在320中，在载体102的第一侧102a上方形成芯片装置104；在330中，在载体102的第一侧102a上方形成显示模块108，其中显示模块108借助于电气导线结构110a与芯片装置104导电连接；以及在340中，在载体102的与载体102的第一侧102a对置的第二侧102b上方形成天线108，其中天线106与芯片装置104可导电地连接，用以传输电信号。
此外，在载体102的第一侧102a上形成芯片装置104能够具有在载体102的第一侧102a上在电气导线结构110a上形成芯片装置104。
此外，在载体102的第一侧102a上形成显示模块108能够具有在载体102的第一侧102a上在芯片装置104上形成显示模块108。
此外，在载体102的第一侧102a上形成显示模块108能够具有在载体102的第一侧102a上固定显示模块108。
此外，电气导线结构110a的形成和/或天线106的形成能够借助于铜腐蚀技术或铝腐蚀技术实现。此外，电气导线结构110a的形成和/或天线106的形成能够具有之前施加的金属层的结构化。
此外方法300能够具有在芯片装置104上形成覆盖层112，例如能够施加和/或结构化电介质的或不导电的材料。
此外，芯片装置104的形成能够具有在载体102的第一侧102a上一个或多个芯片的固定，从而一个或多个芯片的连接触点与电气导线结构110a导电连接。
在下文中，描述了芯片卡模块100的不同的改型和设置以及芯片卡200和芯片装置104的细节，其中能够类似地包括关于图1A至1E以及2A至2C所述基本的特征和功能方式。此外，以下所述的特征和功能方式能够类似地转移到在图1A至1E中描述的芯片卡模块100，并且转移到在图2A至2C中所述的芯片卡200，并且与所述芯片卡200或所述芯片卡模块100组合。
图4A示出了例如在载体102上设置的芯片装置104的示意图，其中芯片装置104能够具有多个芯片，例如三个芯片104a、104b、104c。此外，多个芯片中的至少一个能够与多个芯片中的另一芯片导电连接，例如借助于在载体102的第一侧102a上的电气导线结构110a。由此芯片104a、104b、104c能够例如相互连接，其中多个芯片中的一个芯片能够是例如安全芯片，从而能够提高芯片装置104的操纵安全性。如已经所述的那样，多个芯片中的一个芯片能够是用于显示模块108的驱动芯片，从而能够借助于芯片装置104驱动例如LED显示器或OLED显示器或另一显示器。例如也能够借助于显示模块108显示在芯片装置104的一个芯片上存储的数据/信息。
为了连接芯片装置104能够在载体102的第一侧102a上提供例如触点110d(例如多个焊球或插针)；并且此外能够借助于在载体102的第二侧上相对于载体102的第一侧102a的贯穿连接110b提供触点110c。
在此，触点110d(例如多个焊球或插针)在载体102的第一侧102a上如此设置，使得所述触点适合于显示模块108的接触垫装置108c，亦即触点110d在载体102的第一侧102a上的位置和设置相应于显示模块108的接触垫108c的位置和设置，从而显示模块108能够在载体102上装配，并且显示模块108的接触垫108c与在载体102的第一侧102a上的触点110d(例如多个焊球或插针)连接。按照不同实施形式，由此芯片卡模块100的至少一个触点110d相应地匹配于相应的显示模块108。这能够简化例如显示模块108在载体上或在芯片卡中的装配。换言之，导线结构110a能够实现对于在载体102上触点110d的位置的一定的自由选择，其中芯片卡模块100如所述是一个柔性的芯片卡模块100，并且其中芯片卡模块100的芯片装置104在一个单元中形成，例如能够借助于在芯片装置104之上或之下的附加的安全层118、120保护该单元免于操纵和/或分析。
此外，芯片卡模块100能够如此设置，以使得在载体102的第二侧上提供另一触点110c，该触点例如能够在载体102的第二侧上与天线106导电连接。
这例如在图4B中在芯片卡模块100的示意图中阐明，其中芯片卡模块100能够具有在载体102的第一侧102a上的电气导线结构110a、芯片装置104以及天线106。在载体102的第一侧102a上的电气导线结构110a能够在此一方面提供芯片装置104与在载体102的第二侧102b上的天线106的电气连接(借助于贯穿连接110b)，并且另一方面提供芯片装置104与显示模块108的电气连接(借助于焊球110d)。焊球110d能够例如在覆盖层112的空隙112a中设置，如上所述。覆盖层112和载体102为了阐明在图4B中透明地示出。
此外，图4c在示意的透明视图中示出了具有显示模块108的芯片卡模块。按照不同实施形式，显示模块108能够在指向载体102的方向或者芯片卡主体202的内部的侧108b上具有电气显示模块触点108c(接触垫108c)或多个电气显示模块触点108c(接触垫)。此外，能够在载体102的第一侧102a上如此设置第一导线结构110a，使得芯片装置104能够借助于焊球110d(或借助于其他适合的接触结构110d)电气连接到显示模块触点108c。
按照不同实施形式，在此所述的芯片卡模块100和在此所述的芯片卡200能够按照ISO标准7816设置。芯片卡模块100以及芯片卡200的制造能够具有印刷电路板技术的典型工艺，此外例如钻孔、涂层或金属化、内侧连接、光致抗蚀涂层、层压、结构化、曝光、冲洗、腐蚀、焊接、粘接和诸如此类。
按照不同实施形式，在此描述了在一个超薄的封装(包含载体102、芯片装置104、天线106以及覆盖层112)上显示器108的接触的可能性。
如图5所示，芯片卡模块100能够嵌入到多层式芯片卡壳体202中，如上所述，并且形成芯片卡200。此外例如芯片104a(或者芯片装置104的芯片104a)的第一芯片触点114a能够与天线106导电连接，例如借助于贯穿连接110b。此外，芯片104a(或者芯片装置104的芯片104a)的第二芯片触点114b能够与显示模块108导电连接，例如借助于焊点110d。
按照不同实施形式，芯片104a或芯片装置104的芯片104a借助于粘合剂512或胶粘的材料512在载体102上固定，其中与在载体102的第一侧102a上的导线结构的电气触点能够借助于芯片触点114a、114b实现，例如借助于焊球。此外，芯片104a或芯片装置104的芯片104a能够至少部分地由模塑材料112或覆盖层112包围。
射频(RF)或无线频率能够是例如来自射频带的电磁波的频率，例如在几千赫兹至几百千兆赫之间，例如在大约3kHz至大约300GHz的范围中。
按照不同实施形式，提供薄的并且即便如此鲁棒的并且低成本的芯片卡模块，其能够包含多个芯片(所谓的多芯片封装)和/或具有至少两个不同的触点可能(例如焊点110d和线圈106)，例如接触导电地经由触点和/或插针和/或无接触地电磁地借助于集成的线圈(天线)通过电磁耦合与增益天线耦合。
按照不同实施形式，能够将芯片卡模块100在具有不同形状因子的芯片卡中应用，例如在ID1或ID3形式的文件(例如在e护照中)中，或者在移动应用(手机、输入板、智能手机、电子书以及诸如此类)中。
因为芯片卡模块100能够具有例如至少两个不同的触点可能，所以芯片卡模块100能够由此同时操作多个功能，例如经由接触的触点(例如焊料沉淀物110d)显示器108的连接，以及经由无接触的触点106增益天线206的响应。
按照不同实施形式，能够借助于使用整体的模块的应用降低芯片卡模块的结构的复杂性。此外该模块能够具有与外部构件一致的接口和/或触点，从而在芯片卡模块制造者这里装配工艺的复杂度能够降低。
按照不同实施形式，芯片卡模块能够在用于芯片卡应用的薄的并且即便如此却鲁棒的和低成本的模块中具有一个芯片或多个(不同的)芯片，该模块能够具有至少两个不同的接触接口(110c、110d)。
按照不同实施形式，在此所述的芯片卡提供相对不复杂并且廉价的嵌入结构(芯片卡模块结构)。芯片卡模块能够具有例如小的面积要求或空间要求。此外能够实现对于嵌入制造者简化的装配工艺。此外芯片卡模块100和芯片卡200能够提供关于安全方面的优点，因为不使用相比于在此所述的在关闭和相互一致的芯片卡模块100中能够明显更容易地操纵的单个组件，在该芯片卡模块100中能够可选择地一起引入安全特征(例如结构化的中间层)。

Claims (24)

1.芯片卡模块(100)，具有：
■载体(102)；
■在所述载体(102)的第一侧(102a)上方设置的芯片装置(104)；在所述载体(102)的第二侧(102b)上方设置的天线(106)，其中所述载体(102)的第二侧(102b)与所述载体(102)的第一侧(102a)对置；
■其中所述天线(106)与所述芯片装置(104)可导电地连接，用以传输电信号；
■在所述载体(102)的第一侧(102a)上方、并且在所述芯片装置(104)之上设置的显示模块(108)；
■在所述芯片装置(104)之上、并且在所述显示模块(108)之下设置的结构化的安全层(118)，其中所述安全层(118)覆盖所述芯片装置(104)；以及
■至少一个在所述载体(102)的第一侧(102a)上设置的电气导线结构(110a、110d)，所述电气导线结构通过穿过所述结构化的安全层(118)的电气连接将所述芯片装置(104)与所述显示模块(108)相互导电连接。
2.根据权利要求1所述的芯片卡模块，其中，所述芯片装置(104)具有多个芯片。
3.根据权利要求2所述的芯片卡模块，其中，所述多个芯片中的至少一个第一芯片(104a)与所述多个芯片中的至少一个第二芯片(104b)导电连接。
4.根据权利要求3所述的芯片卡模块，还具有：
至少一个在所述载体(102)的第一侧(102a)上设置的附加的电气导线结构，该附加的电气导线结构将所述多个芯片中的至少一个第一芯片(104a)与所述多个芯片中的至少一个第二芯片(104b)导电连接。
5.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，所述芯片装置(104)具有驱动芯片，所述驱动芯片被设置用于控制所述显示模块(108)。
6.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，所述芯片装置(104)还具有存储芯片。
7.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，所述芯片装置(104)具有安全芯片，所述安全芯片被设置用于提供至少一个密码服务。
8.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，芯片装置(104)的一个芯片或多个芯片具有在小于100μm的范围中的厚度。
9.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，所述载体(102)具有在小于100μm的范围中的厚度。
10.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，所述电气导线结构(110a、110d)具有导电的至少一个焊球和至少一个电气导体电路，其中所述至少一个电气导体电路在所述载体的第一侧上平行于所述载体的第一侧延伸，并且其中所述至少一个焊球将所述至少一个电气导体电路与所述显示模块(108)的至少一个接触垫(108c)导电连接。
11.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，芯片装置(104)的至少一个芯片至少部分地由模塑材料(112)包围。
12.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，显示模块(108)具有电子-纸-显示器。
13.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，显示模块(108)具有发光二极管(LED)显示器。
14.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，显示模块(108)具有液晶显示器。
15.根据权利要求1至4之一所述的芯片卡模块，其中，显示模块(108)具有有机发光二极管(OLED)显示器。
16.芯片卡(200)，具有：
■按照权利要求1至15之一所述的芯片卡模块(100)；以及
■芯片卡主体(202)，其中，所述芯片卡模块(100)与所述芯片卡主体(202)连接。
17.根据权利要求16所述的芯片卡，其中，所述芯片卡模块(100)如此与所述芯片卡主体(202)连接并且被设置为，所述显示模块(108)朝所述芯片卡主体(202)的一侧裸露。
18.根据权利要求16或17所述的芯片卡，还具有：在所述芯片卡主体(202)中设置的芯片卡主体天线(206)，其中所述芯片卡主体天线(206)与所述芯片卡模块(100)的天线(106)感应耦合。
19.芯片模块，具有：
■柔性载体(102)；
■在所述载体(102)的第一侧上设置的芯片装置(104)，其具有多个芯片；
■在所述载体(102)的第二侧上设置的接触结构(110c)，其中所述载体(102)的第二侧与所述载体(102)的第一侧对置；
■其中，所述接触结构(110c)与所述多个芯片中的至少一个芯片可导电地连接；
■至少一个在所述载体(102)的第一侧上设置的电气导线结构，所述电气导线结构使得所述多个芯片中的至少两个芯片相互导电连接；
■在所述载体(102)的第一侧上方设置的至少一个安全层(118)，用于阻止芯片装置的视觉分析，其中所述至少一个安全层覆盖所述芯片装置；以及
■在所述载体(102)的第一侧上方、并且在所述芯片装置(104)之上设置的显示模块(108)，使得所述至少一个安全层被设置在所述显示模块与所述芯片装置之间，其中所述显示模块(108)借助于所述电气导线结构(110a、110d)以及穿过所述至少一个安全层的电气连接与所述多个芯片中的至少一个芯片导电连接。
20.根据权利要求19所述的芯片模块，还具有：
在所述载体(102)的第二侧上设置的天线(106)，其中所述天线(106)与接触结构(110c)导电连接。
21.根据权利要求19或20所述的芯片模块，其中，所述多个芯片中的每个芯片具有在小于100μm的范围中的厚度。
22.根据权利要求19或20所述的芯片模块，其中，所述柔性载体(102)具有聚合材料和/或层压材料。
23.根据权利要求19或20所述的芯片模块，其中，所述柔性载体(102)具有在小于100μm的范围中的厚度。
24.用于制造芯片卡模块的方法，具有：
■在载体的第一侧上形成电气导线结构(110a、110d)，如此设置以导电连接芯片装置和显示模块；
■在所述载体(102)的第一侧上方形成所述芯片装置(104)；
■在所述载体的第一侧上方形成结构化的安全层，以覆盖所述芯片装置；
■在所述载体(102)的第一侧上方形成所述显示模块(108)；以及
■在所述载体(102)的与所述载体(102)的第一侧对置的第二侧上方形成天线(106)，其中所述天线(106)与所述芯片装置(104)可导电地连接，用以传输电信号
■其中，在所述载体(102)的第一侧上方形成所述显示模块(108)包括在所述载体(102)的第一侧上方、并且在所述芯片装置(104)之上形成所述显示模块(108)，使得所述结构化的安全层被设置在所述芯片装置与所述显示模块之间，其中所述显示模块(108)借助于所述电气导线结构(110a、110d)以及穿过所述结构化的安全层的电气连接与所述芯片装置(104)导电连接。
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