DE102004010013B4 - Method for contacting a chip module - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Kontaktieren eines Chipmoduls mit einer auf oder in einem Kartengrundkörper verlegten Leiterbahn, dadurch gekennzeichnet, dass das Chipmodul außerhalb des Kartengrundkörpers mit aus dem Kartengrundkörper freigelegten, abgehobenen Abschnitten der Leiterbahn kontaktiert wird.method for contacting a chip module with a laid on or in a card body Conductor track, characterized in that the chip module outside of the card body with out of the card body exposed, lifted sections of the track contacted becomes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontaktieren eines Chipmoduls mit einer auf oder in einem Kartengrundkörper verlegten Leiterbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method for contacting a chip module with a laid on or in a card body trace after the Preamble of claim 1.
Chipkarten mit in den Kartengrundkörper verlegten Antennen-Leiterbahnen gehören zum Stand der Technik. Diese Chipkarten werden beispielsweise zur berührungslosen Datenübertragung zwischen einem Leseterminal und einer für Identifikationszwecke verwendeten Karte verwendet. Im allgemeinen enthalten derartige Karten ein in einer Kavität eines vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgeführten Kartengrundkörpers fixiertes Chipmodul, wobei die verlegte Leiterbahn als Antenneneinrichtung genutzt wird. Chipmodul und Leiterbahn sind miteinander elektrisch kontaktiert. Die Kontaktierung wird üblicherweise so ausgeführt, dass das Chipmodul in die Kavität des Kartengrundkörpers eingesetzt und und hierbei oder anschließend mit der Leiterbahn verbunden wird.smart cards with laid in the card body Antenna tracks are included to the state of the art. These smart cards are for example for contactless Data transfer between a reading terminal and one for Used for identification purposes. In general Such cards contain one in a cavity of a preferably one Plastic running Card base body fixed chip module, wherein the routed conductor track as an antenna device is being used. Chip module and trace are electrical to each other contacted. The contacting is usually carried out so that the chip module into the cavity of the card body used and connected here or subsequently to the track becomes.
Für diese Kontaktierung werden unterschiedliche Kontaktierungsverfahren angewendet. So kann beispielsweise die Verbindung mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs verwirklicht werden. Bei diesem Verfahren besteht die Gefahr der Oxidation freiliegender Abschnitte der vorzugsweise aus Kupfer bestehenden Leiterbahn, die mit Kontaktierproblemen zwischen Chipmodul und Leiterbahn einhergehen kann. Weiterhin erweisen sich derartige Leitkleberverbindungen oft als nicht hinreichend widerstandsfähig gegenüber Biegebelastungen. So kommt es relativ häufig zu einem Bruch der Klebverbindung oder zu einem Ablösen der Klebestelle von dem Chipmodul oder dem entsprechenden Abschnitt der Leiterbahn.For this Contacting different contacting methods are applied. So For example, the connection by means of an electrically conductive adhesive be realized. There is a risk of this procedure Oxidation of exposed portions of preferably made of copper Conductor, with the Kontaktierproblemen between chip module and trace can go along. Furthermore, such Leitkleberverbindungen prove often not sufficiently resistant to bending loads. So come it is relatively common to a breakage of the adhesive bond or to a detachment of the Splice from the chip module or the corresponding section of the Trace.
Bei einer Kontaktierung zwischen Leiterbahn und Chipmodul mittels einer Lötverbindung stellt sich die Prozessüberwachung während des Lötvorgangs, insbesondere die Gewährleistung einer ausreichenden Erwärmung der Lötstellen, als problematisch heraus. So werden unter Umständen „kalte" Lötstellen erzeugt, die einen nur ungenügenden elektrischen Kontakt zwischen Chipmodul und Leiterbahn herstellen und oft nach einer gewissen Zeit versagen. Bei einer Überhitzung der Lötstelle kann das umgebende Material des Kartengrundkörpers schmelzen und die Chipkarte unbrauchbar werden.at a contact between the conductor track and chip module by means of a solder turns the process monitoring while of the soldering process, in particular the warranty sufficient heating the solder joints, as problematic. Thus, under certain circumstances, "cold" solder joints which produces only insufficient establish electrical contact between chip module and conductor track and often fail after a while. In case of overheating the solder joint For example, the surrounding material of the card base may melt and the chip card become useless.
Aus
der
Die Kontaktierung des Chipmoduls mit der Leiterbahn erfolgt außerhalb des Kartengrundkörpers, wobei die Leiterbahn zum Zeitpunkt der Kontaktierung jedoch an keiner Stelle mit dem Kartengrundkörper selbst verbunden ist.The Contacting of the chip module with the conductor takes place outside of the card body, However, at the time of contacting the conductor at no Place with the card body itself is connected.
Aus
der
Bezüglich des
Verfahrens zum Herstellen einer kontaktbehafteten als auch kontaktfreien
Signal- und Energieübertragung
bei einer Chipkarte wird gemäß der
Aus
der
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein weiterentwickeltes Verfahren zum Kontaktieren eines Chipmoduls mit einer oder in einem Kartenkörper verlegten Leiterbahn anzugeben, bei dem eine elektrische Verbindung zum Funktionstest möglich ist, bevor es zu einer endgültigen Verbindung zwischen Chipmodul und Kartengrundkörper kommt.Out The above, it is therefore an object of the invention, an evolved Method for contacting a chip module with or in one card body specify laid track, in which an electrical connection possible for functional test is before it becomes a final one Connection between chip module and card main body comes.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zum Kontaktieren eines Chipmoduls gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausführungsformen des Verfahrens enthalten.These The object is achieved by a method for contacting a chip module according to the characteristics of claim 1 solved, the dependent claims expedient embodiments of the method.
Erfindungsgemäß wird das Chipmodul außerhalb des Kartengrundkörpers mit aus dem Kartengrundkörper freigelegten und abgehobenen Abschnitten der Leiterbahn kontaktiert.According to the invention Chip module outside of the card body with out of the card body exposed and lifted sections of the track contacted.
Im Gegensatz zu den nach dem Stand der Technik gebräuchlichen Kontaktierungsverfahren, bei denen zuerst das Chipmodul in den Kartengrundkörper eingesetzt und dann mit der Leiterbahn kontaktiert wird, werden erfindungs gemäß Abschnitte oder Enden der Leiterbahn freigelegt und aus dem Kartengrundkörper herausgezogen, sodass sich diese Abschnitte außerhalb der Kartengrundkörpers befinden. Mit diesen außerhalb liegenden Abschnitten wird das Chipmodul kontaktiert. Somit findet das elektrische Kontaktieren vollständig außerhalb des Kartengrundkörpers statt und lässt somit den Kartengrundkörper unverändert.in the Contrary to the commonly used in the prior art contacting method, in which first inserted the chip module in the card body and then with the conductor is contacted, fiction, according to sections or Ends of the track exposed and pulled out of the card body, so these sections are outside the card body are located. With these outside lying sections, the chip module is contacted. Thus finds the electrical contacting takes place completely outside the card base body and lets thus the map basic body unchanged.
Insbesondere wird die Kontaktierung durch folgende Verfahrensschritte ausgeführt. Zunächst wird die Leiterbahn im Bereich des zu befestigenden Chipmoduls in Form eines herausziehbaren Kontaktierungsabschnittes, insbesondere einer Drahtschlaufe, in dem Kartengrundkörper verlegt. Nachfolgend wird der Kontaktierungsabschnitt freigelegt. Der Kontaktierungsabschnitt wird hierfür mit einer mechanischen Greifvorrichtung erfasst und herausgezogen. Schließlich wird das Chipmodul mit dem herausgezogenen Kontaktierungsabschnitt verbunden.Especially the contacting is carried out by the following method steps. First, will the conductor track in the form of the chip module to be fastened a pull-out contacting section, in particular a Wire loop, laid in the card body. Below is the contacting section exposed. The contacting section will do this detected and pulled out with a mechanical gripping device. After all becomes the chip module with the withdrawn contacting portion connected.
Vorteilhafterweise kann in Verbindung oder im unmittelbaren Anschluss zum Kontaktierungsvorgang ein Funktionstest erfolgen, wobei nach Abschluss des Funktionstests das kontaktierte Chipmodul in die Kavität des Kartengrundkörpers eingesetzt und fixiert wird. Durch diese Ausgestaltung des Kontaktierungsverfahrens wird erreicht, dass die Funktionsfähigkeit der Kontaktierung überprüft wird, bevor das Chipmodul unlösbar mit dem Kartengrundkörper verbunden ist und die gesamte Chipkarte im Ergebnis einer möglicherweise fehlgeschlagenen Kontaktierung verworfen werden muss.advantageously, can be used in conjunction with or directly after the contacting process a bump test, taking place after completion of the bump test the contacted chip module inserted into the cavity of the card body and is fixed. By this embodiment of the contacting method is achieved that the functionality of the contact is checked before the chip module unsolvable connected to the card body is and the entire chip card may result in one Failed contact must be discarded.
Die außerhalb des Kartengrundkörpers erfolgende Kontaktierung ermöglicht es insbesondere, das Chipmodul und den Kontaktierungsabschnitt unter Verwendung einer Schweißverbindung zu kontaktieren. In Verbindung damit wird auch eine Abisolierung des Kontaktierungsabschnittes ausgeführt. Das Schweißverfahren eignet sich besonders gut für eine sehr feste und dauerhafte Kontaktierung der üblicherweise aus Kupfer bestehenden Kontaktierungsabschnitte mit den im wesentlichen aus Kupfer, Nickel oder Gold bestehenden Kontakten der Chipmodule. Die beim Schweißvorgang entstehende Wärmeentwicklung schädigt den Kartengrundkörper nicht und ist demzufolge unproblematisch.The outside of the card body making contact possible in particular, the chip module and the contacting section under Use of a welded joint to contact. In connection with this is also a stripping executed the contacting section. The welding process is especially good for a very firm and permanent contact of the usually consisting of copper contacting sections with the substantially made of copper, nickel or gold existing contacts of the chip modules. The welding process resulting heat development damages not the card body and is therefore unproblematic.
Eine Vorrichtung zum Ausführen des Kontaktierungsverfahrens ist durch eine einen freiliegend auf einem Kartengrundkörper angeordneten Kontaktie rungsabschnitt erfassende mechanische Greifvorrichtung in Verbindung mit einer ein Chipmodul haltenden Positioniervorrichtung und eine Kontaktierungseinrichtung für ein Kontaktieren von Kontaktierungsabschnitt und Chipmodul gekennzeichnet.A Device for execution of the contacting method is exposed by a on a card body arranged Kontaktie ing section detecting mechanical gripping device in connection with a positioning module holding a chip module and a contacting device for contacting the contacting section and chip module.
Die Kontaktierung zwischen Leiterbahn und Chipmodul wird somit vollständig mechanisch und selbsttätig ausgeführt, wobei das Chipmodul durch die Positioniervorrichtung präzise lageeinstellbar ist.The Contact between conductor track and chip module is thus completely mechanical and automatically executed wherein the chip module by the positioning precisely adjustable position is.
Der Kontaktierungsabschnitt wird vorzugsweise in Form einer Drahtschlaufe ausgeführt. Diese Drahtschlaufe läßt sich besonders einfach mechanisch ergreifen und handhaben.Of the Contacting section is preferably in the form of a wire loop executed. This wire loop can be especially easy to grasp and handle mechanically.
Die mechanische Greifvorrichtung ist zweckmäßigerweise in Form einer Hakeneinrichtung ausgebildet. Diese weist eine Reihe von Haken zum Herausziehen und zur zweckmäßigen Positionierung der Drahtschlaufe für die Kontaktierung auf. Die Hakenvorrichtung ergreift somit die Drahtschlaufe und hält sie bis zum Abschluss der Kontaktierung in der erforderlichen Position.The The mechanical gripping device is expediently in the form of a hook device educated. This has a number of hooks for pulling out and for the purposeful positioning of the Wire loop for the contact on. The hook device thus grips the wire loop and stops until the contact is completed in the required position.
Die Kontaktierungseinrichtung kann vorzugsweise als eine Punktschweißeinrichtung ausgebildet sein. Mit einer derartigen Einrichtung ist eine genaue und saubere Kontaktierung einzelner Stellen der Drahtschlaufe mit dem Chipmodul oder den Kontaktbereichen des Chipmoduls möglich.The Contacting device may preferably as a spot welding device be educated. With such a device is an accurate and clean contact with individual points of the wire loop with the chip module or the contact areas of the chip module possible.
Ebenso ist die Verwendung einer Löteinrichtung als Kontaktierungseinrichtung möglich.As well is the use of a soldering device as a contacting device possible.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Zur Verdeutlichung dienen die
Eine
beispielhafte Ausführungsform
eines Chipkartenrohlings ist in
So
kann beispielsweise der Kartengrundkörper
Im
Unterschied zur übrigen
Leiterbahn
In
der unteren Darstellung aus
Die
Wie
aus
Wie
in
Wie
aus
Eine
das Chipmodul
Anschließend bewegt
sich die Kontaktierungsvorrichtung
Alternativ
kann die Kontaktierungseinrichtung
Die
Einheit aus Hakeneinrichtung
Ebenso
können
Testspannungen zwischen dem Halteteller
Im
Anschluss daran wird das kontaktierte Chipmodul
Die
Positioniereinrichtung
Der
Kartengrundkörper
- 1010
- KartengrundkörperCard base
- 2020
- Drahtschlaufewire loop
- 3030
- Leiterbahnconductor path
- 4040
- Kavitätcavity
- 5050
- Hakeneinrichtunghook device
- 5151
- Hakenhook
- 5252
- Hakenösehook eye
- 6060
- Chipmodulchip module
- 7070
- Positioniereinrichtungpositioning
- 7171
- Schiebebolzensliding bolts
- 7272
- Haltetellerretaining plate
- 8080
- Kontaktiereinrichtungcontacting
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- PunktschweißkontaktSpot welding Contact
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