DE10105069C2

DE10105069C2 - Kopplungselement für Dual-Interface-Karte

Info

Publication number: DE10105069C2
Application number: DE2001105069
Authority: DE
Inventors: Frank Schmidt
Original assignee: Gemplus GmbH
Current assignee: Gemplus GmbH
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2001-02-05
Publication date: 2003-02-20
Anticipated expiration: 2021-02-06
Also published as: WO2002063553A1; DE10105069A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer elek trisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens einem passiven Bauelement und einem Chipmodul in einem Chipkartenkörper.

Sogenannte Hybridkarten und Dual-Interface-Karten stellen eine Weiterentwicklung im Bereich von Chipkarten dar und beruhen auf der Zusammenführung von kontaktlosen und kontaktbehafteten Chipkarten in einer einzigen Karte.

Heine, Joachim, "Chipkarten", in Elektor 4/95, Seite 28 bis 32 beschreibt Normen, Aufbau und Verwendung von Chipkarten. Chipkarten haben eine Größe von 85,6.54.0,76 mm³ gemäß dem üblichen Scheckkartenformat. Für Mobilfunktelefone oder Anwendungen, die nicht genug Platz bieten, gibt es Chipkarten auch als sogenannte PLUG-IN-SIM (R) mit einer Größe von 18.28.0,76 mm³. Chipkarten bestehen aus mehreren übereinander geschichteten PVC-Folien. Die Verwendung mehrerer Lagen unterschiedlich flexibler Kunststoff-Folien macht die Chipkarte temperaturbeständig, resistent gegen Feuchtigkeit und Chemikalien. Chipkarten weisen eine gestanzte Aussparung von nur 10.10 mm² des PVC-Kartenrohlings auf, in der sich das eigentliche Chipträgerelement befindet, dass im Innern dieser Aussparung befestigt ist.

DE-C1-196 30 611 beschreibt eine elektronische Vorrichtung mit Solarzellen für eine Chipkarte. Eine derartige Chipkarte kann eine Anzeigeeinrichtung in Form eines sogenannten LCD-Displays aufweisen, wobei mit den Solarzellen die Ausgabe von Daten auf dem Display der Chipkarte gesteuert wird. Die Solarzellen stellen eine Spannungsversorgung für einen elektronischen Schaltkreis der elektronischen Vorrichtung oder der Chipkarte bereit, wobei die Spannungsversorgung zusätzlich über einen Kondensator oder eine wiederaufladbare Batterie gepuffert werden kann.

Eine Hybridkarte besteht aus einer kontaktlosen Chipkarte, auf der ein zusätzlicher kontaktbehafteter Chip angeordnet ist. Zwischen den beiden Chips der Hybridkarte existiert keinerlei elektrische Verbindung. Des weiteren sind auf der Hybridkarte selbst keine Einrichtungen vorgesehen, mittels denen die beiden Chips Daten untereinander austauschen könnten; hierzu sind speziell ausgebildete Vorrichtungen notwendig. Der Einsatz von Hybridkarten ist somit meist aufwendig und nur eingeschränkt sinnvoll, so dass die Hybridkarten im wesentlichen als eine Übergangslösung zwischen kontaktlosen und/oder kontaktbehafteten Chipkarten und Dual-Interface-Karten betrachtet werden.

Die Dual-Interface-Karte weist nur einen Chip auf, auf dem ein kontaktbehaftetes und ein kontaktloses Interface kombiniert werden. Somit stehen die Daten, die in dem Chip der Dual-Interface-Karte gespeichert werden sowohl für den Gebrauch der Karte bei kontaktlosen, als auch bei kontaktbehafteten Anwendungen gleichermaßen zur Verfügung.

Für eine industrielle Herstellung von Dual-Interface-Karten ist ein automatisches Fertigungskonzept mit hoher Spannbreite und großen Toleranzen unter Verwendung preisgünstiger Materialien notwendig.

US 5,671,525 der Gemplus Card International beschreibt ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik zum Herstellen einer Hybridkarte, die nur einen einzelnen Chip aufweist und nach der oben stehenden Terminologie somit eine Dual-Interface-Karte repräsentiert. Eine derartige Hybridkarte bzw. Dual-Interface-Karte ist in Fig. 7 illustriert.

Fig. 7 zeigt eine Hybridkarte 1 mit einem Chipmodul 2 und einem Chipkartenkörper 3, der aus zwei Lagen 4 und 5 ausgebildet ist. In der Lage 5 des Chipkartenkörpers 3 ist eine Leiterschleife 6 ausgebildet. Über dem äußeren und inneren Ende 12 der Leiterschleife 6 weist die Lage 4 des Chipkartenkörpers 3 eine Aussparung 7 auf, in der das Chipmodul 2 angeordnet ist. Das Chipmodul 2 besteht aus einem Modulträger 8 und einer Modulkapsel 9 mit einem einzelnen Chip und weist ein Kontaktfeld 10 auf, das von außen frei zugänglich ist für einen Gebrauch der Hybridkarte 1 als kontaktbehaftete Chipkarte. An den Seiten des Chipmoduls 2 sind elektrisch leitfähige Drähte oder Bänder 11 angebracht, die es ermöglichen, Anschlussflächen des Kontaktfeldes 10 mit den äußeren und inneren Enden 12 der Leiterschleife 6 elektrisch leitfähig zu verbinden.

Ein Nachteil des Verfahrens gemäß US 5,671,525 besteht darin, dass die entsprechenden Chipmodule insbesondere aufgrund der anzuordnenden Drähte oder Bänder 11 nicht gemäß dem Stand der Technik gebräuchlichen Verfahren hergestellt werden können, sondern in einem aufwendigen und komplizierten Verfahren ausgebildet werden müssen, was in der Regel kostenaufwendig ist.

DE-A1-197 32 645 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Kombi-Chipkarte. Diese Chipkarte weist drei Schichten auf, wobei auf einer Oberfläche der inneren Schicht eine Antennenspule ausgebildet ist. Die Antennenspule weist zwei Spulenenden auf, auf denen Höcker aus leitfähigem Material ausgebildet werden. Die drei Schichten werden laminiert, und ein erstes Loch wird derart in die obere Schicht gefräst, dass die beiden Höcker mit Anschlusskontakten eines entsprechenden Chipmoduls verbunden werden können. Des Weiteren wird ein zweites Loch in das Innere des ersten Loches derart eingefräst, dass die Kapsel des Chipmoduls darin aufgenommen werden kann.

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens einem passiven Bauelement und einem Chipmodul in einem Chipkartenkörper bereitzustellen, die mit geringen Kosten und hohen Ausbeuten verbunden ist.

Die vorliegende Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die Gegenstände der Unteransprüche.

Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens einem passiven Bauelement, vorzugsweise einer Leiterschleife, und einem Chipmodul in einem Chipkartenkörper, der aus mehreren Lagen aufgebaut ist, bereit. Das passive Bauelement wird auf ei ner inneren Lage des Chipkartenkörpers derart ausgebildet, dass es mindestens zwei Kontaktflächen aufweist. Das Chipmodul wird derart ausgebildet, dass es einen Modulträger mit mindestens zwei Anschlussflächen sowie eine Modulkapsel auf weist, innerhalb der sich ein Chip befindet. Die Kontaktflächen des passiven Bau elements werden über ein Kopplungselement elektrisch leitend miteinander verbun den und das Kopplungselement wird derart ausgebildet, dass es mindestens zwei Kontaktflächen aufweist, die über ein Kontaktelement elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Das Kopplungselement wird auf diejenige Lage des Chipkartenkör pers aufgebracht, auf der das passive Bauelement ausgebildet wurde, wobei die Kontaktflächen des Kopplungselements mit den Kontaktflächen des passiven Bau elements verbunden werden. In den Chipkartenkörper wird eine Aussparung zum Aufnehmen des Chipmoduls gefräst. Hierzu wird der Chipkartenkörper in einem er sten vorgegebenen Bereich zum Aufnehmen des Modulträgers derart ausgefräst, dass das Kontaktelement freigefräst wird. Dann wird der Chipkartenkörper in einem zweiten vorgegebenen Bereich, der Teil des ausgefrästen ersten Bereichs ist, zum Aufnehmen der Modulkapsel derart ausgefräst, dass das Kontaktelement mit Aus nahme zweier Randstücke abgefräst wird. Das Chipmodul wird in der derart ausge frästen Aussparung angeordnet, wobei die Anschlussflächen des Chipmoduls mit den freigefrästen Randstücken elektrisch leitend verbunden werden.

Das Anordnen des Chipmoduls in der ausgefrästen Aussparung erfolgt vorzugsweise formschlüssig.

Das Kopplungselement ist vorteilhafterweise gut positionierbar und kann in einem Schritt montiert werden. Somit ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine vollautomatische und kostengünstige Herstellung von Dual-Interface-Karten mit ho hen Ausbeuten, wobei insbesondere eine Anordnung des Kopplungselements beispielsweise vor einem Laminationsprozess ohne Chip erfolgen kann, um keine Aus beuteminderung durch 10 bis 15% Chipverlust bei der Lamination zu haben.

Der Chipkartenkörper wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus minde stens drei verschiedenen Lagen aufgebaut. Eine erste Lage wird vorzugsweise durch mindestens eine sogenannte Overlayschicht ausgebildet. Für den Fall, dass die erste Lage aus mehreren Schichten ausgebildet werden soll, wird mindestens eine dieser Schichten als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausgeführt. Eine zweite oder innere Lage wird vorzugsweise durch mindestens eine Schicht ausgebil det, auf deren Außenseiten das passive Bauelement, wie beispielsweise eine Leiter schleife, ein Kondensator, eine Batterie oder ein Akkumulator, und/oder ein Sicher heitsmerkmal angeordnet werden. Für den Fall, dass die zweite Lage aus mehreren Schichten ausgebildet werden soll, werden das passive Bauelement und/oder das eine Sicherheitsmerkmal auf oder zwischen den Schichten angeordnet. Gebräuchli che Sicherheitsmerkmale sind beispielsweise Hologramme, Kinegramme, Magnet streifen oder thermisch löschbare und wiederbeschreibbare Folien. Die dritte Lage wird vorzugsweise durch mindestens eine Overlayschicht ausgebildet. Für den Fall, dass die dritte Lage aus mehreren Schichten ausgebildet werden soll, wird minde stens eine Schicht als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausgeführt.

Dieser mehrlagige Aufbau des Chipkartenkörpers ist vorteilhaft, da die einzelnen La gen unabhängig voneinander und vorzugsweise zeitgleich bearbeitet werden kön nen. Beispielsweise kann auf der zweiten, d. h. der inneren Lage das passive Bau element ausgebildet werden. Zeitgleich kann eine der äußeren Lagen durch Aufdruc ken von Motiven personalisiert werden und auf der anderen äußeren Lage kann z. B. das Sicherheitsmerkmal angeordnet werden. Somit können die Herstellungszeiten beim Herstellen von Chipkarten wesentlich verkürzt werden.

Zum Ausbilden des Chipkartenkörpers werden die verschiedenen Lagen vorzugs weise durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teil weise miteinander verbunden. Für den Fall, dass eine der Lagen aus mehreren Schichten aufgebaut wird, werden diese Schichten vorzugsweise ebenfalls durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teilweise miteinan der verbunden.

Um eine Personalisierung zu ermöglichen, wird die jeweilige Overlayschicht vor zugsweise ganz oder teilflächig beschichtet, um somit die entsprechende Schicht individuell gestaltbar zu machen.

Gemäß einer weiteren Variante kann jede Lage einseitig und/oder beidseitig ganz oder teilflächig mit Klebestoffen beschichtet werden, um somit ein Zusammenfügen der Lagen zu vereinfachen.

Gemäß einer weiteren Variante kann das Sicherheitsmerkmal auf der Innenseite der dritten Lage derart angeordnet werden, dass es von der Außenseite aus optisch nicht erkennbar ist.

Des weiteren können in der zweiten Lage, d. h. der inneren Lage, Aussparungen für die Anordnung des passiven Bauelements ausgebildet werden.

Gemäß weiterer Aspekte der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung bereitge stellt, die geeignet ist, das oben stehende erfindungsgemäße Verfahren auszuführen, sowie eine Chipkarte, die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgebildet wird und ein Kopplungselement, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Chipkarte Anwendung findet.

Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine auf einem Chipkartenkörper ausgebil dete Leiterschleife mit kontaktiertem Kopplungselement gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf den Chipkartenkörper gemäß Fig. 1, mit an gedeuteten Aussparungen für ein Chipmodul;

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf den Chipkartenkörper gemäß Fig. 2, mit ei nem in der Aussparung angeordneten Chipmodul;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Chipkarte gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Draufsicht auf ein Kopplungselement gemäß der vorliegen den Erfindung;

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht mehrerer Lagen zum Aufbau eines Chipkar tenkörpers; und

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht einer Hybridkarte gemäß dem Stand der Technik.

In den folgenden Figuren werden gleiche Elemente durch die Verwendung gleicher Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die Fig. 1 bis 3 illustrieren die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens einem passi ven Bauelement und einem Chipmodul in einem Chipkartenkörper zum Ausbilden einer Chipkarte.

Fig. 1 zeigt eine Chipkarte 13 mit einem Chipkartenkörper 14, aufweisend eine Lei terschleife 15 mit einem äußeren Ende 16 sowie einem inneren Ende 17, und einem ankontaktierten Kopplungselement 18.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Chipkarte 13 als Dual-Interface-Karte ausgeführt, d. h. als eine Chipkarte, die sowohl für einen kontaktbehafteten als auch einen kontaktlosen Gebrauch geeignet ist. Der Chipkartenkörper 14 wird vorzugsweise durch drei verschiedene Lagen aus gebildet, d. h. zwei äußere Lagen und eine innere Lage. Die Ausbildung eines Chip kartenkörpers in drei Lagen, die jeweils drei verschiedene Schichten aufweisen, wird untenstehend in bezug auf Fig. 6 näher erläutert.

Eine erste äußere Lage, die die Oberseite der Chipkarte darstellt, wird vorzugsweise durch mindestens eine sogenannte Overlayschicht ausgebildet. Für den Fall, dass diese erste Lage aus mehreren Schichten ausgebildet werden soll, wird mindestens eine dieser Schichten als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausge führt.

Die zweite bzw. innere Lage wird vorzugsweise durch mindestens eine Schicht aus gebildet, auf deren Außenseiten ein passives Bauelement und/oder ein Sicherheits merkmal angeordnet werden. Für den Fall, dass diese zweite Lage aus mehreren Schichten ausgebildet wird, werden das passive Bauelement und/oder das Sicher heitsmerkmal bevorzugterweise auf oder zwischen den Schichten angeordnet. In dem gemäß Fig. 1 illustrierten Beispiel wird das passive Bauelement als Leiter schleife ausgeführt. Gemäß anderen Varianten der vorliegenden Erfindung kann das passive Bauelement als Kondensator, Batterie oder Akkumulator ausgeführt werden. Gemäß einer weiteren Variante können ebenfalls mehrere passive Bauelemente gleichzeitig auf der zweiten Lage angeordnet werden, beispielsweise eine Leiter schleife und eine Batterie. Das Sicherheitsmerkmal wird beispielsweise als Holo grammm, Kinegramm, Magnetstreifen oder thermisch löschbare und wiederbe schreibbare Folie ausgeführt. Gemäß einer weiteren Variante können ebenfalls meh rere Sicherheitsmerkmale gleichzeitig auf der zweiten Lage angeordnet werden.

Die dritte Lage wird vorzugsweise durch mindestens eine Overlayschicht ausgebil det. Für den Fall, dass die dritte Lage aus mehreren Schichten ausgebildet werden soll, wird mindestens eine der Schichten als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausgeführt.

Die verschiedenen Lagen des Chipkartenkörpers 14 werden vorzugsweise durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teilweise miteinan der verbunden. Für den Fall, dass eine der Lagen aus mehreren Schichten aufge baut wird, werden diese Schichten vorzugsweise ebenfalls durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teilweise miteinander verbunden.

Des weiteren wird die jeweilige Overlayschicht vorzugsweise ganz oder teilflächig beschichtet, um die entsprechende Schicht personalisierbar zu gestalten. Dies er möglicht ein Personalisieren der jeweiligen Chipkarte mittels Motivdruck.

Gemäß einer weiteren Variante können die einzelnen Lagen einseitig und/oder beid seitig ganz oder teilflächig mit Klebstoffen beschichtet werden, um somit ein Zusam menfügen der einzelnen Lagen zum Ausbilden des Chipkartenkörpers 14 der Chip karte 13 zu vereinfachen.

Des weiteren kann auf der Innenseite der dritten Lage mindestens ein Sicherheits merkmal, beispielsweise in Form eines Magnetstreifens, derart angeordnet werden, dass es von der Außenseite der Chipkarte 13 aus optisch nicht erkennbar ist.

Beim Herstellen von höherwertigen Chipkarten mit Sicherheitsmerkmalen ermöglicht der Aufbau des Chipkartenkörpers 14 in mehreren Lagen, dass beispielsweise soge nannte Druckfolien, die zum Personalisieren der jeweiligen Chipkarte durch Aufdruc ken von Motiven geeignet sind, von Folien, die sogenannte Sicherheitsmerkmale MM enthalten, getrennt werden können. Die verschiedenen Lagen können getrennt von einander und vorzugsweise zeitgleich verarbeitet werden, was zu Zeiteinsparungen bei der Herstellung der Chipkarte 13 führt und insbesondere ermöglicht, Makulatur verluste zu vermeiden. Beispielsweise kann auf derjenigen Folie, auf der die Sicher heitsmerkmale MM ausgebildet werden, mindestens ein passives Bauelement, wie die Leiterschleife 15, ausgebildet werden. Da diese Folie mit Sicherheitsmerkmalen MM von der entsprechenden Druckfolie getrennt ist, wird ein entsprechend einfaches Handling dieser Folie ermöglicht, da diese nicht mehr mit Motiven bedruckt werden muss, wodurch auch eine eventuelle Beschädigung der aufgebrachten Elemente vermieden wird.

Wie in Fig. 1 illustriert ist, wird die Leiterschleife 15 auf der inneren Lage des Chip kartenkörpers 14 angeordnet, wobei die Leiterschleife 15 vorzugsweise verlegt wird. Gemäß einer weiteren Variante kann die Leiteschleife 15 ebenfalls auf die innere Lage des Chipkartenkörpers 14 gewickelt werden. Zwischen dem äußeren Ende 16 und dem inneren Ende 17 der Leiterschleife 15 wird das Kopplungselement 18 an geordnet. Das Kopplungselement 18 weist an seinen äußeren Ende zwei Kontaktflächen auf, die über ein Kontaktelement elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Diese Kontaktflächen werden mit dem äußeren Ende 16 und dem inneren Ende 17 der Leiterschleife 15 elektrisch leitend verbunden.

Wie ebenfalls aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist das Kopplungselement 18 eine Ver breiterung auf, die vorzugsweise mittig zwischen den Kontaktflächen des Kopplungs elements 18 auf dem Kontaktelement angeordnet ist und ein automatisches industri elles Handling ermöglicht, d. h. beispielsweise ein Greifen mit einem Sauger. Das Kopplungselement kann somit von einer hierzu geeigneten Vorrichtung automatisch aufgegriffen und auf dem Chipkartenkörper 14 positioniert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Kontaktelement als Verbindungssteg ausgebildet. Die beiden Kontaktflächen sind vorzugsweise dreieckig ausgebildet, um zu ermöglichen, dass ein Herausziehen des Kopplungselements 18 bei Biegen des vorzugsweise laminierten Chipkartenkörpers 14 vermieden wird.

Des weiteren wird das Kopplungselement 18 vorzugsweise nicht auf einer der Ecken des Chipkartenkörpers 14 angeordnet, da dort Kräfte von zwei Seiten in der Ebene des Chipkartenkörpers 14 an das Kopplungselement 18 angreifen.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf den Chipkartenkörper 14 der Chipkarte 13 gemäß Fig. 1 mit ausgebildeter Leiterschleife 15 und aufgebrachtem Kopplungselement 18 sowie ausgefrästen Aussparungen 19 und 20 zum Einbringen eines Chipmoduls mit Modulträger und Modulkapsel, in der ein Chip angeordnet ist.

Zum Aufnehmen des Chipmoduls in den Chipkartenkörper 14 wird zunächst die erste Aussparung 19 aus der oberen Lage des Chipkartenkörpers 14 ausgefräst. Diese Aussparung 19 dient zum Aufnehmen des Modulträgers, wobei die Tiefe der Ausspa rung 19 derart bestimmt wird, dass das Kopplungselement 18 im wesentlichen frei gefräst wird. Anschließend wird der Chipkartenkörper 14 in einem zweiten vorgege benen Bereich ausgefräst, der Teil des ausgefrästen ersten Bereichs 19 ist, zum Ausbilden der Aussparung 20, zum Aufnehmen der Modulkapsel des Chipmoduls. Das Ausfräsen der Aussparung 20 erfolgt derart, dass das Kopplungselement 18 mit Ausnahme zweier Randstücke 21 abgefräst wird. Somit wird die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Kontakflächen des Kopplungselements 18, die mit den inneren und äußeren Enden der Leiterschleife 15 elektrisch leitend verbunden sind, unterbrochen.

Eine weiterführende Erläuterung der Schritte zum Ausbilden der Aussparungen zum Aufnehmen des Chipmoduls wird anhand einer Ausschnittsvergrößerung des Aus schnitts R in bezug auf Fig. 5 untenstehend erläutert.

Fig. 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Chipkartenkörper 14 der Chipkarte 13 gemäß Fig. 2 mit angeordnetem Chipmodul.

Wie in Fig. 3 illustriert ist, wird in einem abschließenden Schritt das Chipmodul in den Aussparungen 19, 20 angeordnet, wobei das Chipmodul mit den freigefrästen Rand stücken des Kopplungselements 18 kontaktiert wird. Somit ist das Chipmodul über das Kopplungselement 18 elektrisch leitend mit der Leiterschleife 15 verbunden für einen kontaktlosen Gebrauch der Chipkarte 13. Um einen kontaktbehafteten Ge brauch der Chipkarte 13 zu ermöglichen weist das Chipmodul ein Kontaktfeld 22 auf, das zum Äußeren des Chipkartenkörpers 14 hin frei liegt.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Chipkarte 13 gemäß Fig. 3 mit dem Chipkartenkörper 14 und einem Chipmodul M, das an der Leiterschleife 15 ankontaktiert ist.

Der Chipkartenkörper 14 weist gemäß der bevorzugten Ausführungsform drei Lagen 23, 24 und 25 auf. Auf der Oberseite der inneren Lage 24 ist die Leiterschleife 15 verlegt. Das äußere Ende 16 und das innere Ende 17 der Leiterschleife 15 werden mit den Kontaktflächen des Kopplungselements 18 elektrisch leitend verbunden.

Das Chipmodul M weist einen Modulträger 26 und eine Modulkapsel 27 auf, in der bevorzugterweise ein einzelner Chip eingekapselt ist. Der Chip ist mit Kontakten ei nes Kontaktfeldes 22 elektrisch leitend verbunden, um somit einen kontaktbehafteten Gebrauch der Chipkarte 13 zu ermöglichen. Die oberste Lage 23 des Chipkartenkör pers 14 weist vorzugsweise eine Aussparung zur Aufnahme des Modulträgers 26 mit dem Kontaktfeld 22 auf, die der Aussparung 19 gemäß Fig. 2 entspricht. Die innere Lage 24 weist die Aussparung 20 zum Aufnehmen der Modulkapsel 27 auf.

Beim Einbringen des Chipmoduls M in die hierfür vorgesehene Aussparung des Chipkartenkörpers 14 wird das Chipmodul M elektrisch leitend mit den freigefrästen Randstücken 21 des Kopplungselements 18 elektrisch leitend verbunden, so dass der Chip des Chipmoduls über das Kopplungselement 18 mit der Leiterschleife 15 elektrisch leitend verbunden wird und die Chipkarte 13 somit für einen kontaktlosen Gebrauch geeignet ist.

Fig. 4 verdeutlicht einen Vorteil der vorliegenden Erfindung, demnach die unter schiedlichen Lagen 23, 24 und 25 des Chipkartenkörpers 14 getrennt voneinander und vorzugsweise zeitgleich bearbeitet werden können. Beispielsweise kann die obe re Lage 23 mit Motiven zum Personalisieren der Chipkarte 13 bedruckt werden. Zeit gleich wird auf der inneren Lage 24 die Leiterschleife ausgebildet und das Kopp lungselement angeordnet. Ebenfalls zeitgleich wird auf der Seite der äußeren Lage 25, die der inneren Lage 24 zugewandt ist, ein Sicherheitsmerkmal ausgebildet. Bei dem Sicherheitsmerkmal handelt es sich beispielsweise um einen Magnetstreifen, der von der Außenseite der Chipkarte 13 her optisch nicht erkennbar ist. In einem nachfolgenden Arbeitsschritt werden die vorgefertigten Lagen 23, 24, 25 miteinander verbunden, die Aussparungen werden ausgefräst und das Modul M wird eingefügt. Durch dieses "parallele" Bearbeiten der einzelnen Lagen 23, 24, 25 des Chipkarten körpers 14 werden somit erhebliche Zeiteinsparungen bei dem Herstellen der Chip karte 13 ermöglicht.

Fig. 5 zeigt ein Kopplungselement 18 mit ausgefrästen Bereichen 19 und 20 gemäß dem Abschnitt R von Fig. 2.

Das Kopplungselement 18 weist an seinen Außenseiten zwei vorzugsweise dreiecki ge Kontaktflächen 28 auf, die mit dem äußeren Ende 16 und dem inneren Ende 17 der Leiterschleife elektrisch leitend verbunden werden. Die Leiterschleife und das Kopplungselement 18 werden innerhalb eines Chipkartenkörpers derart angeordnet, dass sie vorzugsweise zwischen einer oberen Schicht und einer inneren Schicht des Chipkartenkörpers angeordnet sind.

Zum Einfügen eines Chipmoduls mit Modulträger und Modulkapsel in den Chipkar tenkörper wird zunächst die Aussparung 19 aus der oberen Lage des Chipkartenkör pers ausgefräst, wobei das Kontaktelement des Kopplungselements 18 freigefräst wird. Diese Aussparung 19 wird in einem ersten Bereich derart ausgefräst, dass sie vorzugsweise zum formschlüssigen Aufnehmen des Modulträgers mit Kontaktfeld geeignet ist. In einem weiteren Schritt wird innerhalb der Aussparung 19 die Ausspa rung 20 ausgefräst. Der Bereich der Aussparung 20 liegt innerhalb des Bereichs der Aussparung 19 und ist derart bemessen, dass die Modulkapsel in die Aussparung 20 eingebracht werden kann. Beim Ausfräsen der Aussparung 20 wird das Kontaktele ment des Kopplungselements 18 in dem durch die Aussparung 20 definierten Be reich abgefräst. Somit entstehen zwei Randstücke 21 des Kontaktelements, die in nerhalb der Aussparung 19 freigefräst wurden und zum Kontaktieren des Chipmo duls an die Leiterschleife verwendet werden können.

Fig. 6 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Mehrlagenaufbaus gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Chipkartenkör per drei Lagen aufweist und jede einzelne Lage wiederum eine oder mehrere Schichten aufweist.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das oben stehende Verfahren ebenfalls zum Ausbilden einer kontaktlosen Chipkarte verwendet werden. Für den Fall, dass in einer entsprechenden kontaktlo sen Chipkarte ein Chipmodul im Inneren des Chipkartenkörpers angeordnet werden soll, müssen die oben beschriebenen Schritte nur unwesentlich abgeändert werden, um ein Kontaktieren eines erfindungsgemäßen Kopplungselements zu ermöglichen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen mindestens einem passiven Bauelement, vorzugsweise einer Leiterschleife, und einem Chipmodul in einem Chipkartenkörper, der aus mehreren Lagen aufgebaut wird, wobei
das Chipmodul derart ausgebildet wird, dass es einen Modulträger mit mindestens zwei Anschlußflächen sowie eine Modulkapsel, innerhalb der sich ein Chip befindet, aufweist;
das passive Bauelement auf einer Lage, die eine innere Lage des Chipkartenkörpers ist, derart ausgebildet wird, dass es mindestens zwei Kontaktflächen aufweist;
die Kontaktflächen des passiven Bauelements über ein Kopplungselement elektrisch leitend miteinander verbunden werden, wobei
das Kopplungselement derart ausgebildet wird, dass es mindestens zwei Kontaktflächen aufweist, die über ein Kontaktelement elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und
das Kopplungselement auf diejenige Lage des Chipkartenkörpers aufgebracht wird, auf der das passive Bauelement ausgebildet wurde, wobei die Kontaktflächen des Kopplungselements mit den Kontaktflächen des passiven Bauelements verbunden werden;
der Chipkartenkörper durch Aufbringen einer oder mehrerer weiterer Lagen gebildet wird;
eine Aussparung zum Aufnehmen des Chipmoduls in den Chipkartenkörper gefräst wird, wobei
der Chipkartenkörper in einem ersten vorgegebenen Bereich zum Aufnehmen des Modulträgers derart ausgefräst wird, dass das Kontaktelement freigefräst wird,
der Chipkartenkörper in einem zweiten vorgegebenen Bereich, der Teil des ausgefrästen, ersten Bereichs ist, zum Aufnehmen der Modul kapsel derart ausgefräst wird, dass das Kontaktelement mit Ausnahme zweier Randstücke abgefräst wird; und
das Chipmodul in der ausgefrästen Aussparung angeordnet wird, wobei die Anschlussflächen des Chipmoduls mit den freigefrästen Randstücken elektrisch leitend verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Chipmoduls in der ausgefrästen Aussparung formschlüssig erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Chipkartenkörper aus drei verschiedenen Lagen aufgebaut wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Lage durch mindestens eine Overlayschicht ausgebildet wird und für den Fall, dass die erste Lage aus mehreren Schichten ausgebildet wird, wird mindestens eine Schicht als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausgeführt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lage durch mindestens eine Schicht ausgebildet wird, auf deren Außenseiten das passive Bauelement und/oder ein Sicherheitsmerkmal angeordnet werden und für den Fall, dass die zweite Lage aus mehreren Schichten ausgebildet wird, werden das passive Bauelement und/oder das eine Sicherheitsmerkmal auf oder zwischen den Schichten angeordnet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Lage durch mindestens eine Overlayschicht ausgebildet wird und für den Fall, dass die dritte Lage aus mehreren Schichten ausgebildet wird, wird mindestens eine Schicht als Overlayfolie und eine andere Schicht als Weißfolie ausgeführt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teilweise miteinander verbunden werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass eine Lage aus mehreren Schichten aufgebaut wird, die Schichten durch Beauflagung von Vakuum und/oder Wärme und Druck ganz oder teilweise miteinander verbunden werden.

9. Verfahren nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Overlayschicht ganz oder teilflächig beschichtet wird, um die entsprechende Schicht personalisierbar zu gestalten.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lage einseitig und/oder beidseitig ganz oder teilflächig mit Klebstoffen beschichtet wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenseite einer äußeren Lage mindestens ein Sicherheitsmerkmal derart angeordnet wird, das es von der Außenseite aus optisch nicht erkennbar ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in der inneren Lage Aussparungen für die Anordnung passiver Bauelemente ausgebildet werden.