-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Smartcard-Körpers zur Aufnahme eines Halbleiter-Chips, wobei in einem Trägermaterial mindestens ein Lead-Frame des Smartcard-Körpers ausgebildet wird, der jeweils über mindestens einen Materialstreifen mit dem Trägermaterial verbunden ist, und bei dem ein elektrisch isolierendes Gehäuse mit einer Kavität zur Aufnahme des Halbleiter-Chips ausgebildet wird, indem der Lead-Frame zur Ausbildung des Smartcard-Körpers mit dem Gehäuse umgeben wird, sowie einen Smartcard-Körper zur Aufnahme eines Halbleiter-Chips, wobei der Smartcard-Körper einen Lead-Frame, der an einer ersten Oberfläche erste Kontaktflächen und einer zweiten Oberfläche zweite Kontaktflächen aufweist, die mit den Anschlüssen eines in eine Kavität des Smartcard-Körpers eingesetzten Halbleiter-Chips verbindbar sind.
-
Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Smartcard-Körpers sowie ein nach diesem Verfahren hergestellter Smartcard-Körper sind aus der
EP 1 785 916 bekannt. Die nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Smartcard-Körper sind nach der Ausbildung des Gehäuses über Materialstreifen mit dem Trägermaterial verbunden, die aus dem Gehäuse des Smartcard-Körpers hervorstehen. Die den Smartcard-Körper mit dem Trägermaterial verbindenden Materialstreifen sind nicht von dem isolierenden Material des Gehäuses umhüllt und bilden daher in nachteiliger Art und Weise mögliche Korrosionsstellen aus. Nach dem Einsetzen des Halbleiter-Chips in den Smartcard-Körper zur Ausbildung einer Smartcard müssen diese Materialstreifen vom Hersteller der Smartcard durchtrennt werden, um die derart gebildete Smartcard aus dem Trägermaterial herauslösen zu können. Dies bringt aber in nachteiliger Art und Weise mit sich, dass der Hersteller der Smartcards zum Vereinzeln der Smartcards diesen Arbeitsgang durchführen muss, wodurch eine weitere Arbeitsstation zum Durchtrennen der Materialstreifen nach dem Einsetzen des Halbleiter-Chips in die Kavität des Smartcard-Körpers und deren Verschließen erforderlich wird.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Smartcard-Körpers sowie einen derartigen Smartcard-Körper zu schaffen, der leichter aus dem Trägermaterial herauslösbar und keine korrosionsgefährdeten Stellen aufweist.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass vor oder während der Ausbildung des Gehäuses der oder die den Lead-Frame mit dem Trägermaterial verbindenden Materialstreifen durchtrennt werden, wodurch der oder die Materialstreifen jeweils in einen mit dem Trägermaterial verbundenen ersten Streifenteil und einen mit dem Lead-Frame verbundenen zweiten Streifenteil unter Ausbildung eines Zwischenraums separiert wird, und dass bei der Ausbildung des Gehäuses jeweils sowohl der erste Streifenteil als auch der zweiten Streifenteil des oder der Materialstreifen von diesem umfasst.
-
Der erfindungsgemäße Smartcard-Körper sieht vor, dass der Smartcard-Körper mindestens einen Materialstreifen mit einem ersten Streifenteil und einen von diesem durch einen Zwischenraum getrennten zweiten Streifenteil aufweist, wobei der zweite Streifenteil mit dem Lead-Frame des Smartcard-Körpers und der erste Streifenteil mit dem Trägermaterial verbunden ist, und dass das Gehäuse des Smartcard-Körpers den ersten Streifenteil und den zweiten Streifenteil umschließt.
-
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden in vorteilhafter Art und Weise ein Verfahren zur Herstellung eines Smartcard-Körpers sowie ein derartiger Smartcard-Körper geschaffen, welche sich dadurch auszeichnen, dass aus dem Gehäuse des Smartcard-Körpers keine Teile des Lead-Frames oder sonstige korrosionsgefährdete Elemente hervorstehen. Ein derartiger Smartcard-Körper zeichnet sich durch seine Langlebigkeit und Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse aus. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen besitzen den weiteren Vorteil, dass der erfindungsgemäße Smartcard-Körper leicht aus dem Trägermaterial lösbar ist, da eine Kraftbeaufschlagung desselben bewirkt, dass die den Smartcard-Körper mit dem Trägermaterial verbindenden Teile des Materialstreifens aus dem Gehäuse des Smartcard-Körpers herausgezogen werden, so dass der erfindungsgemäße Smartcard-Körper leicht vereinzelt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass in einfacher Art und Weise durch ein Durchtrennen und Separieren der Materialstreifen die erfindungsgemäß vorgesehenen Zwischenräume ausgebildet werden können.
-
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der zweite und/oder der erste Streifenteil des jeweiligen Materialstreifens verformt wird, um die zur Ausbildung des Zwischenraums zwischen diesen beiden Streifenteilen erforderliche räumliche Separierung der Enden der entsprechenden Streifenteile zu schaffen. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in einfacher Art und Weise die Ausbildung des Zwischenraums zwischen zwei Streifenteilen eines jeweiligen Materialstreifens durchgeführt werden kann.
-
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Materialstreifen mindestens eine Prägung aufweist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch das Verformen des jeweiligen Streifenteils des Materialstreifens zur räumlichen Separation der Streifenteile und zur Ausbildung des Zwischenraums zwischen diesen erleichtert wird.
-
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Weitere Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
-
1: eine Draufsicht auf eine erste Seite eines Trägermaterials,
-
2: eine Draufsicht auf das Trägermaterial der 1 nach dem Trennen von Verbindungsstegen,
-
3: eine vergrößerte Darstellung des Smartcard-Körpers der 2,
-
4: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV der 3,
-
5: eine Darstellung des Smartcard-Körpers ohne Gehäuse,
-
6: eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI der 5,
-
7a und 7b: Darstellungen der beiden Seiten eines Ausführungsbeispiels des Smartcard-Körpers, und
-
8: ein Schnitt durch den Smartcard-Körper der 7a.
-
Das Verfahren zur Herstellung eines allgemein mit 10 bezeichneten Smartcard-Körpers wird anhand der Figuren beschrieben. Die 1 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Oberfläche 100a eines Trägermaterials 100. Wie aus dieser Figur ersichtlich, wird eine Vielzahl von Smartcard-Körpern 10 aus dem Trägermaterial 100 hergestellt. Das Trägermaterial 100 wird durch eine leitfähige Schicht 101 gebildet, die vorzugsweise aus einem Kupferblech besteht, wobei aber auch andere Materialien wie z. B. Aluminium möglich sind. Zuerst werden in an und für sich bekannter und daher nicht mehr näher beschriebenen Art und Weise aus dem Trägermaterial 100 Lead-Frames 11 ausgebildet, etwa durch Stanzen oder Ätzen. Wie die 1 zeigt, ist beim beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass innerhalb einer Breite des Trägermaterials 100 zwei Lead-Frames 11 für zwei Smartcard-Körper 10 vorgesehen sind. Es ist aber auch möglich, nur einen einzigen Lead-Fream 11 für eine Smartcard-Körper 10 oder mehr als zwei Lead-Frames 11 für die entsprechende Anzahl von Smartcard-Körpern 10 innerhalb der Breite des Trägermaterials 100 vorzusehen.
-
Es wird bevorzugt, dass das Trägermaterial 100 als ein bandförmiges Trägermaterial ausgebildet ist, welches vorzugsweise aus einer Rolle der leitfähigen Schicht 101 besteht, so dass eine Vielzahl von Lead-Frames 11 für die Smartcard-Körper 10 mittels eines Rolle-zu-Rolle-Verfahrens hergestellt werden können.
-
Nach der wie vorstehend beschrieben und durchgeführten Ausbildung der Lead-Frames 11 der Smartcard-Körper 10 werden auf der in den 1 und 2 sichtbaren ersten Oberfläche 100a des Trägermaterials 100 erste Kontaktflächen 12a und auf der dieser ersten Oberfläche 100a gegenüberliegenden zweiten Oberfläche 100b zweite Kontaktflächen 12b (siehe 7a und 7b) ausgebildet, indem das Trägermaterial 100 zumindest an den Stellen der Kontaktflächen 12a, 12b mit einem leitfähigen Material versehen wird. Dies kann z. B. durch Galvanisieren, Aufdampfen, Sputtern oder ähnliche Verfahren erfolgen. Auch dieser Verfahrensschritt ist bekannt und wird daher nicht mehr im Detail beschrieben.
-
Die auf der zweiten Oberfläche 100b des Trägermaterials 100 angeordneten Kontaktflächen 12b dienen zur Verbindung von Anschlüssen des in den Smartcard-Körper 10 einzusetzenden Halbleiter-Chips und die ersten Kontaktflächen 12a dienen zur elektrischen Verbindung der aus dem Smartcard-Körper 10 hergestellten Smartcard mit einer externen Komponente wie z. B. einem Mobiltelephon, eines Kartenlesers oder dergleichen. Vorzugsweise werden bei der Herstellung der Smartcard aus dem Smartcard-Körper 10 in an und für sich bekannter Art und Weise die Anschlüsse des Halbleiter-Chips mit den zweiten Kontaktflächen 12b durch einen Bond-Vorgang, einen Schweißprozess, einem Lötprozess oder der gleichen verbunden.
-
Wie aus der 1 ersichtlich, wird in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ein vorgestanztes Trägermaterial 100 verwendet, in dem bereits entsprechenden Strukturen, aus denen dann der Lead-Frame 11 herstellbar ist, eingebracht wurden. Wie aus der 2 ersichtlich, werden aus dem Trägermaterial 100 Bereiche, welche den Lead-Frame 11 mit dem Trägermaterial 100 verbinden, abgetrennt, so dass der Lead-Frame 11 im wesentlichen nur mehr über Materialstreifen 15 mit dem Trägermaterial 100 verbunden ist. Dann werden vorzugsweise die Kontaktflächen 12a in Position gebracht, indem sie – wie aus 2 ersichtlich – gebogen werden.
-
Es ist aber auch möglich, ein nicht-vorgestanztes Trägermaterial 100 zu verwenden und dann aus diesem in an und für sich bekannter und daher nicht mehr näher beschriebenen Art und Weise die Lead-Frames 11 herzustellen. Die genaue Art und Weise der Ausbildung eines Lead-Frames 11 aus dem Trägermaterial 100 sowie eventuell weitere vor der Herstellung eines den Lead-Frame 11 umgebenden Gehäuses 13 durchzuführende Maßnahmen sind dem Fachmann bekannt und daher für das Verständnis der nachfolgenden Beschreibung nicht erforderlich. Es wird daher von einer detaillierten Erläuterung dieses Teils des Herstellungsprozesses des Lead-Frames 11 abgesehen.
-
Bevor aber nun ein Umspritzen des Lead-Frames 11 mit einem Kunststoffmaterial zur Ausbildung des den Halbleiter-Chip aufnehmenden Gehäuses 13 erfolgt, ist vorgesehen, dass die den Lead-Frame 11 mit dem Trägermaterial 100 verbindenden Materialstreifen 15 durchtrennt werden, so dass zwischen den mit dem Trägermaterial 100 verbundenen Streifenteil 15a des jeweiligen Materialstreifens 15 und den mit dem Lead-Frame 11 verbundenen Streifenteil 15b dieses Materialstreifens 15 ein Zwischenraum 16 geschaffen wird, welcher die beiden Streifenteile 15a, 15b elektrisch isoliert. Vorzugsweise erfolgt dies dadurch, dass die Materialstreifen 15 vor, während oder nach dem Durchtrennen verformt werden, so dass dadurch der Zwischenraum 16 ausgebildet wird.
-
Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel werden – wie am besten aus 4 ersichtlich – die mit dem Lead-Frame 11 verbundenen Streifenteile 15b der Materialstreifen 15 entsprechend verformt, so dass ihre Enden von den Enden der Streifenteile 15a räumlich separiert und dadurch der Zwischenraum 16 ausgebildet wird. Es ist natürlich auch möglich, dass eine entsprechende Verformung an den Streifenteilen 15a der Materialstreifen 15 durchgeführt wird. Auch ist es möglich, dass zumindest bei einem oder mehreren Materialstreifen 15 beide Streifenteile 15a, 15b zur Ausbildung des Zwischenraums 16 entsprechend verformt werden. Es ist aber auch möglich, anstelle der Verformung einen Materialstreifen 15 eine andere Art und Weise vorzusehen, um die beiden Streifenteile 15a, 15b der jeweiligen Materialstreifen 15 zu separieren und damit elektrisch zu isolieren. Zum Beispiel ist es auch möglich, dass aus einem oder mehreren der Materialstreifen 15 ein kurzes Stück herausgestanzt wird, so dass in diesem Fall eine Verformung nicht erforderlich ist. Im folgenden wird aber davon ausgegangen, dass die Materialstreifen 15 verformt werden, da dies die bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens ist.
-
In 6 sind nun derart ausgebildete Materialstreifen 15 dargestellt. Man erkennt deutlich die Zwischenräume 16, welche die Streifenteile 15a, 15b der dort dargestellten zwei Materialstreifen 15 separieren und dadurch elektrisch isolieren.
-
Um den Verformungsvorgang der Materialstreifen 15 zu erleichtern, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass – wie aus der 4 ersichtlich – in einen oder mehrere Materialstreifen 15 eine Kerbe 17 eingeprägt wird, die ein Verformen des oder der Materialstreifen 15 ermöglicht.
-
Nachdem die Materialstreifen 15 wie vorstehend beschrieben und in 6 dargestellt zur Ausbildung der Zwischenräume 16 verformt wurden, wird dann das Gehäuse 13 ausgebildet, und zwar dadurch, dass der Lead-Frame 11 mit einem isolierenden Spritzguss-Material umspritzt wird. Das Gehäuse 13 bildet sowohl um die ersten wie auch um die zweiten Kontaktflächen 12a, 12b jeweils einen umlaufenden Rand des Smartcard-Körpers 10 aus.
-
Die 7a und 7b zeigen nun den Smartcard-Körper 10 mit dem wie vorstehend beschrieben hergestellten Gehäuse 13. Die 7a zeigt hierbei die Kontaktflächen 12a, welche zur Kontaktierung der aus dem Smartcard-Körper 10 hergestellten Smartcard mit einer externen Komponente dienen. Die 7b zeigt die Bond-Seite des Smartcard-Körpers. Man erkennt deutlich eine Kavität 14, in der später der Halbleiter-Chip eingesetzt wird.
-
Der derart gebildete Smartcard-Körper 10 entspricht vorzugsweise der Form einer 4FF-Smartcard. Das beschriebene Verfahren ist aber nicht auf die Herstellung von 4FF-Smartcard-Körper 11 beschränkt. Es ist aber auch möglich, mit dem beschrieben Verfahren 1 FF, 2FF oder 3FF-Smartcard-Körper herzustellen, um nur einige Anwendungsbeispiele des beschriebenen Verfahrens zu nennen.
-
Wie am besten aus 8 ersichtlich ist, wird das Gehäuse 13 dabei derart ausgebildet, dass es sowohl die ersten Streifenteile 15a der Materialstreifen 15 als auch die zweiten Streifenteile 15b derselben umfasst. Der Smartcard-Körper 10 wird somit im Trägermaterial 100 durch die vom Gehäuse 13 bewirkte mechanische Verbindung zwischen den ersten Streifenteilen 15a und den zweiten Streifenteilen 15b der Materialstreifen 15 gehalten.
-
Der Verwender der derart hergestellten Smartcard-Körper 10 fügt nun in an und für sich bekannter Art und Weise in die jeweilige Kavität 14 der Smartcard-Körper 10 den entsprechenden Halbleiter-Chip ein, verbindet dessen Anschlüsse mit den Kontaktflächen 12b und verschließt die den Halbleiter-Chip ausnehmende Kavität 14, wodurch aus dem Smartcard-Körper 10 und dem Halbleiter-Chip eine Smartcard hergestellt wird.
-
Um nun die Smartcard aus dem Trägermaterial 100 entnehmen zu können, ist es in vorteilhafter Art und Weise lediglich erforderlich, dass die Smartcard aus dem Trägermaterial 100 herausgedrückt wird. Eine Beaufschlagung des Smartcard-Körpers 10 führt dazu, dass die Streifenteile 15a der Materialstreifen 15 aus dem Gehäuse 13 herausgezogen werden. Im Gehäuse 13 bleiben somit nur die in 8 ersichtlichen Ausnehmungen 18 zurück, welche vor dem Heraustrennen der Smartcard aus dem Trägermaterial 100 die Streifenteile 15b der Materialstreifen 15 aufgenommen haben. Das Herauslösen der Smartcards aus dem Trägermaterial 100 ist somit ohne einen weiteren Trennvorgang möglich. Diese Vorgangsweise besitzt den weiteren Vorteil, dass aus dem Smartcard-Körper 10 somit der aus dieser hergestellten Smartcard keine Materialstreifen des Trägermaterials 100 hervorstehen, welche Korrosionsstellen ausbilden könnten.
-
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch das beschriebene Verfahren ein Smartcard-Körper 10 ausgebildet wird, der sich dadurch auszeichnet, dass er und somit die aus ihm hergestellte Smartcard leicht und ohne einen weiteren Trennvorgang aus dem ihn aufnehmenden Trägermaterial 100 herausgetrennt werden kann, wobei in vorteilhafter Art und Weise der Lead-Frame 11 isoliert im Gehäuse 13 aufgenommen ist, so dass die aus dem Smartcard-Körper 10 hergestellte Smartcard über keine korrosionsanfälligen Stellen verfügt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-