CN112699986A - 双接口芯片卡和用于构成双接口芯片卡的方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种双接口芯片卡(200)，所述双接口芯片卡具有：芯片卡卡体(102)；基于接触的端口(112)，用于基于接触的通信；第一安全芯片(104_1)，所述第一安全芯片设置在芯片卡卡体(102)中并且与基于接触的端口(112)导电地耦合；设置在芯片卡卡体(102)中的指纹传感器(108)；与指纹传感器(108)耦合的第二安全芯片(104_2)，所述第二安全芯片构建为，借助于由指纹传感器(108)检测到的指纹信号来进行指纹验证；和与第二安全芯片(104_2)耦合的天线(106)。本发明还涉及一种用于构成双接口芯片的方法。

Description

双接口芯片卡和用于构成双接口芯片卡的方法
技术领域
本发明涉及一种双接口芯片卡和一种用于构成双接口芯片卡的方法。
背景技术
生物识别双接口指纹芯片卡(参见图1，根据现有技术的示例性的双接口芯片卡100)是非常昂贵的，并且在制造中，例如在层压过程期间难以操作。对此的原因在于与常规标准不同的组件，例如印刷电路板(PCB)、柔性的插入层等，所述插入层容纳附加的控制器、电容器。这些组件可能是必需的，因为安全元件104不仅与天线106、而且与ISO接触场112和生物识别指纹卡传感器108连接。
在不同的实施例中，提供具有指纹识别的生物识别双接口芯片卡，其具有用于根据ISO 7816的基于接触的交易的标准芯片(或标准芯片模块)，和附加的(非接触)安全芯片(也称为安全元件(SE))，所述(非接触)安全芯片仅用于结合指纹认证的非接触交易。非接触安全芯片可以具有比用于基于接触的交易的芯片更高的功率。
因此，可以省去在用于基于接触的交易的芯片与非接触安全芯片(或与其耦合的天线)之间的导电连接。换句话说，用于基于接触的交易的芯片可以与非接触安全芯片电绝缘。
因此，可以简化双接口芯片卡的制造。例如通过仅利用目前用于制造传统的双接口芯片卡的工具能够制造所述双接口芯片卡
发明内容
本发明基于一种双接口芯片卡，所述双接口芯片卡具有：芯片卡卡体；用于基于接触的通信的基于接触的端口；设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片；设置在芯片卡卡体中的指纹传感器；与指纹传感器耦合的第二安全芯片，所述第二安全芯片构建用于，借助于由指纹传感器检测到的指纹信号进行指纹验证；和与第二安全芯片耦合的天线。
此外，本发明基于一种构成双接口芯片卡的方法。所述方法包括：将天线嵌入到芯片卡卡体中；在芯片卡卡体中构成第一开口和第二开口；在第一开口中固定接触模块，该接触模块具有用于基于接触的通信的基于接触的端口和设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片；和将非接触模块固定在第二开口中，其中非接触模块具有指纹传感器和与指纹传感器耦合的第二安全芯片，其中安全芯片构建用于，借助于由指纹传感器检测到的指纹信号来进行指纹验证，并且其中非接触模块设置为，使得天线与第二安全芯片耦合。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出，并且在下面中更详细地阐述。
附图示出
图1示出根据现有技术的双接口芯片卡的正面的示意性俯视图；
图2A和图2B分别示出根据不同实施例的双接口芯片卡的正面和背面的示意性俯视图；
图3A和图3B分别示出根据不同实施例的用于构成双接口芯片卡的方法的图解说明；以及
图4示出根据不同实施例的用于构成双接口芯片卡的方法的流程图。
在下面详细的描述中参考附图，所述附图形成所述描述的一部分，并且在所述附图中为了图解说明而示出特定的实施方式，在所述实施方式中能够实施本发明。在所述方面，关于所描述的(多个)附图的取向，使用方向术语，例如“上方”、“下方”、“前方”、“后方”、“前面”、“后面”等。因为实施方式的部件能够在一定数量的不同取向中定位，所以方向术语用于图解说明，并且绝不是限制性的。应当理解，能够使用另外的实施方式，并且能够进行结构上的或逻辑上的改变，而不脱离本发明的保护范围。应当理解，只要未另外特别说明，则在本文中描述的不同的示例性的实施方式的特征能够彼此组合。因此，下面的详细描述不应该在限制性的意义上理解，并且本发明的保护范围通过所附的实施例限定。
在本说明书的上下文中，术语“连接”，“接合”和“耦合”用于描述直接的和间接的连接，直接的或间接的接合以及直接的或间接的耦合。在附图中，相同的或相似的元件设有相同的附图标记，只要这是适当的。
具体实施方式
如今，借助于指纹的生物识别的验证/认证主要在非接触交易中使用。
在这种类型的交易中，指纹认证可以减少滥用的风险和/或能够实现数值超过阈值的交易，从该阈值起当前需要由用户额外验证(例如借助于输入密码)。
在根据不同实施例的设计方案中，可以将高功率安全芯片与指纹传感器一起设置在壳体(也称为封装件)中，或高功率安全芯片是与指纹传感器一起设置在壳体(也称为封装件)中的。传统组件可以用于基于接触的通信。
高功率安全芯片可以与芯片卡的其余部分电绝缘，特别是与用于基于接触的通信的构件电绝缘。
在不同实施例中，指纹认证限于非接触接口，因为其他接口，例如双接口芯片卡的基于接触的接口对于使用指纹进行验证的应用情况而言已经是设计方面不适合的。
通过放弃结合基于接触的接口使用指纹认证，可以将高功率芯片用于生物识别和非接触应用，而功率较低的芯片足以用于基于接触的交易(例如支付过程)。
此外，在不同实施例中，可以减少高功率安全芯片上的输入端/输出端(通用途输入输出，GPIO)的数量。另外，卡质量关于要遵守的标准(例如万事达卡CQM)改善，并且卡构型、卡验证和卡制造得以简化。
图2A和图2B分别示出根据不同实施例的双接口芯片卡200的正面(上面)和背面(下面)的示意性俯视图。
图3A和图3B分别示出根据不同实施例的用于构成双接口芯片卡的方法的图解说明。
根据不同实施例，双接口芯片卡200可以具有：芯片卡卡体102；用于基于接触的通信的基于接触的端口112；以及设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口112导电地耦合的第一安全芯片104_1。双接口芯片卡200还可以具有：设置在芯片卡卡体102中的指纹传感器108；与指纹传感器108耦合的第二安全芯片104_2，所述第二安全芯片构建为，借助于由指纹传感器108检测到的指纹信号来进行指纹验证；和与第二安全芯片104_2耦合的天线106。这在图2A和图2B的示意性俯视图和图3A和图3B的示意性横截面图中图解说明(分别最下部的示图)。
芯片卡卡体102能够以基本上已知的方式构成或者是以基本上已知的方式构成的。例如，可以将芯片卡卡体102构成为由多个层102a、102b、102c构成的层堆，或者芯片卡卡体102是构成为由多个层102a、102b、102c构成的层堆的，如在图3A和图3B中(分别上方)图解说明。在此，例如天线106在这些层之一上或在这些层之一中(在此：102b)构成，并且被层压到层堆中或者是层压到层堆中的。
基于接触的端口112例如可以根据ISO 7816构建。所述基于接触的端口可以在双接口芯片卡200的表面上露出，以借助于外部读取器接触。
第一安全芯片104_1能够以基本上已知的方式构建用于，执行需要提高的安全性的交易，例如支付功能、访问规定等。
第一安全芯片104_1可以与基于接触的端口112一起是第一芯片模块222的一部分。第一芯片模块222可以构成为封装件。
指纹传感器108能够以基本上已知的方式提供或者是以基本上已知的方式提供的。所述指纹传感器可以在双接口芯片卡200的表面上露出，以借助于手指触摸。借助于指纹传感器108检测到的图像可以经由导电连接(参见图3A和图3B，分别下方)转发给第二安全芯片104_2并且与存储在那里的图像比较，以便确认或拒绝对提供指纹的人的授权。
第二安全芯片104_2同样可以构建用于执行如下交易，所述交易需要提高的安全性，例如支付功能、访问规定等，并且所述交易还需要生物识别认证(这里通过指纹)的附加的安全级别。
与之相应地，安全芯片104_2能够与天线106一起形成非接触端口，所述天线例如可以根据ISO/IEC 14443构建或者是根据ISO/IEC 14443构建的。
第二安全芯片104_2能够与指纹传感器108一起是第二芯片模块224的一部分。第二芯片模块224可以构成为封装件，例如构成为具有非常薄的表面安装器件(也称为Surface Mounted Device，SMD)的封装件，或者构成为具有传感器108和第二安全芯片104_2的所谓的系统级封装(在德语中也是如此表达)。
在不同实施例中，第一芯片模块222和第二芯片模块224可以形成就其功能而言彼此完全独立的系统。与之相应地，第二安全芯片104_2和基于接触的端口112可以是彼此电绝缘的。第二安全芯片104_2和第一安全芯片104_1同样可以是彼此电绝缘的。
在不同实施例中，天线106与第二安全芯片104_2的耦合可以构成为导电连接106A或者是构成为导电连接106A的。这在图2A和图3A中示例性地示出。
在不同实施例中，天线106与第二安全芯片104_2的耦合可以构成为感应耦合或者是构成为感应耦合的。双接口芯片卡200可以具有耦合天线220，该耦合天线与第二安全芯片104_2导电连接。天线106可以具有耦合区域106K，该耦合区域设置和协调成，使得当第二芯片模块224设置在卡体102中时，所述耦合区域借助于耦合天线220与第二安全芯片104_2感应耦合。这种设计也称为线圈模块(Coil on Module，CoM)。这在图2B和图3B中示例性地示出。
在根据图3A和图3B中的不同实施例的用于构成双接口芯片卡200的方法的图解说明中，芯片卡卡体102的构成分别在上方作为层压示出，其中箭头表示力作用，即将层102a、102b、102c压在一起。必要时，还可以输入热量。
在图3A和图3B中，在中间分别示出构成用于容纳第一安全芯片104_1和基于接触的端口112(例如作为第一芯片模块222)的第一开口330，和构成用于容纳第二安全芯片104_2和指纹传感器108(例如作为第二芯片模块224)的第二开口332。在图3B中在构成第二开口224时露出天线106的接合区域106A。
在图3A和图3B中在下方分别示出将第一安全芯片104_1和基于接触的端口112(例如作为第一芯片模块222)插入到第一开口330中(图3A)，或者将第二安全芯片104_1和指纹传感器108(例如作为第二芯片模块224)插入到第二开口332中(图3B)。
第二安全芯片104_2的固定在图3A中所示的双接口芯片卡200中可以借助于导电粘附剂，例如借助于各向异性的导电粘合剂进行，其中所述双接口芯片卡在第二安全芯片104_2和天线106之间具有导电连接。
第二安全芯片104_2的固定在图3B中所示的双接口芯片卡200中可以借助于介电粘附剂，例如借助于不导电粘合剂进行，其中所述双接口芯片卡在第二安全芯片104_2和天线106之间具有线圈模块连接。
图4示出根据不同实施例的用于构成双接口芯片卡的方法的流程图400。
该方法可以包括：将天线嵌入到芯片卡卡体中(在410中)；在芯片卡卡体中构成第一开口和第二开口(在420中)；在第一开口中固定接触模块，该接触模块具有用于基于接触的通信的基于接触的端口和设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片(在430中)；和将非接触模块设置在第二开口中，其中该非接触模块具有指纹传感器和与指纹传感器耦合的第二安全芯片，其中安全芯片构建用于，借助于由指纹传感器检测到的指纹信号来进行指纹验证，并且其中非接触模块设置为，使得天线与第二安全芯片耦合(在440中)。
下面概括地给出一些实施例。
实施例1是一种双接口芯片卡，所述双接口芯片卡具有：芯片卡卡体；用于基于接触的通信的基于接触的端口；设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片；设置在芯片卡卡体中的指纹传感器；与指纹传感器耦合的第二安全芯片，所述第二安全芯片构建用于，借助于由指纹传感器检测到的指纹信号进行指纹验证；和与第二安全芯片耦合的天线。
实施例2是根据实施例1的双接口芯片卡，其中第二安全芯片与基于接触的端口电绝缘。
实施例3是根据实施例1或2的双接口芯片，其中天线与第二安全芯片导电地耦合。
实施例4是根据实施例1或2的双接口芯片卡，所述双接口芯片卡还具有耦合天线，所述耦合天线与第二安全芯片导电地连接，其中天线借助于耦合天线与第二安全芯片感应地耦合。
实施例5是根据实施例1至4之一的双接口芯片卡，其中第二安全芯片和指纹传感器集成在同一封装件中。
实施例6是根据实施例1至5之一的双接口芯片卡，其中基于接触的端口根据ISO7816构建。
实施例7是根据实施例1至6之一的双接口芯片卡，其中第二安全芯片与天线组合形成非接触端口。
实施例8是根据实施例7的双接口芯片卡，其中非接触端口根据ISO/IEC 14443构建。
实施例9是一种构成双接口芯片卡的方法。所述方法包括：将天线嵌入到芯片卡卡体中；在芯片卡卡体中构成第一开口和第二开口；在第一开口中固定接触模块，该接触模块具有用于基于接触的通信的基于接触的端口和设置在芯片卡卡体中并且与基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片；和将非接触模块固定在第二开口中，其中非接触模块具有指纹传感器和与指纹传感器耦合的第二安全芯片，其中安全芯片构建用于，借助于由指纹传感器检测到的指纹信号来进行指纹验证，并且其中非接触模块设置为，使得天线与第二安全芯片耦合。
实施例10是根据实施例9的方法，其中第二安全芯片与基于接触的端口电绝缘。
实施例11是根据实施例9或10的方法，其中将第二开口构成为，使得露出天线的接触区域，并且其中将非接触模块借助于导电粘合剂固定成，使得在天线和第二安全芯片之间形成导电连接。
设备的其他有利的设计方案从对方法的说明中得出，并且反之亦然。

Claims (11)

1.一种双接口芯片卡(200)，所述双接口芯片卡具有：
·芯片卡卡体(102)；
·基于接触的端口(112)，用于基于接触的通信；
·第一安全芯片(104_1)，所述第一安全芯片设置在所述芯片卡卡体(102)中并且与所述基于接触的端口(112)导电地耦合；
·设置在所述芯片卡卡体(102)中的指纹传感器(108)；
·与所述指纹传感器(108)耦合的第二安全芯片(104_2)，所述第二安全芯片构建用于，借助于由所述指纹传感器(108)检测到的指纹信号来进行指纹验证；和
·与所述第二安全芯片(104_2)耦合的天线(106)。
2.根据权利要求1所述的双接口芯片卡(200)
其中所述第二安全芯片(104_2)与所述基于接触的端口(112)电绝缘。
3.根据权利要求1或2所述的双接口芯片卡(200)，
其中所述天线(106)与所述第二安全芯片(104_2)导电地耦合。
4.根据权利要求1或2所述的双接口芯片卡(200)，所述双接口芯片卡还具有：
耦合天线(220)，所述耦合天线与所述第二安全芯片(104_2)导电地连接，
其中所述天线(106)借助于所述耦合天线(220)与所述第二安全芯片(104_2)感应地耦合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的双接口芯片卡(200)，
其中所述第二安全芯片(104_2)和所述指纹传感器(108)集成在同一封装件(224)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的双接口芯片卡(200)，
其中所述基于接触的端口(112)根据ISO 7816构建。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的双接口芯片卡(200)，
其中所述第二安全芯片(104_2)与所述天线(106)组合形成非接触端口。
8.根据权利要求7所述的双接口芯片卡(200)，
其中所述非接触端口根据ISO/IEC 14443构建。
9.一种用于构成双接口芯片卡的方法，所述方法包括：
·将天线嵌入(410)到芯片卡卡体中；
·在所述芯片卡卡体中构成(420)第一开口和第二开口；
·在所述第一开口中固定(430)接触模块，所述接触模块具有用于基于接触的通信的基于接触的端口和设置在所述芯片卡卡体中并且与所述基于接触的端口导电地耦合的第一安全芯片；
·将非接触模块固定(440)在所述第二开口中，其中所述非接触模块具有指纹传感器和与所述指纹传感器耦合的第二安全芯片，其中所述安全芯片构建用于，借助于由所述指纹传感器检测到的指纹信号来进行指纹验证，并且其中所述非接触模块设置为，使得所述天线与所述第二安全芯片耦合(440)。
10.根据权利要求9所述的方法，
其中所述第二安全芯片与所述基于接触的端口电绝缘。
11.根据权利要求9或10所述的方法，
其中将所述第二开口构成为，使得露出所述天线的接触区域，并且
其中将所述非接触模块借助于导电粘合剂固定成，使得在所述天线和所述第二安全芯片之间形成导电连接。
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