DE102014106062B4

DE102014106062B4 - Chipkartenmodul, Chipkartenkörper, Chipkarte und Chipkartenherstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102014106062B4
Application number: DE102014106062.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Püschner; Thomas Spoettl; Jens Pohl; Gottfried Beer
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-04-30
Publication date: 2018-11-22
Anticipated expiration: 2034-05-01
Also published as: CN105047633B; US9384437B2; US20150317553A1; DE102014106062A1; CN105047633A

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100), aufweisend:• Bereitstellen eines Trägers (106) mit einer ersten Hauptoberfläche (105) und einer der ersten Hauptoberfläche (105) gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche (107), wobei in dem Träger (106) mindestens eine Durchkontaktierung (112) gebildet wird;• Bilden eines Kontaktfelds (116) mit mehreren elektrischen Kontakten (116) über der ersten Hauptoberfläche (105) des Trägers (106), derart, dass mindestens ein elektrischer Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) elektrisch mit der Durchkontaktierung (112) verbunden wird;• Anordnen eines Chips (102)über der zweiten Hauptoberfläche (107);• elektrisches Koppeln des Chips (102) mit mindestens einem elektrischen Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) mittels der Durchkontaktierung (112); und• Anordnen mindestens eines optoelektronischen Bauelements (104) über der zweiten Hauptoberfläche (107) und elektrisch leitendes Verbinden des optoelektronischen Bauelements (104) mit dem Chip (102) .

Description

Die Erfindung betrifft ein Chipkartenmodul, einen Chipkartenkörper, eine Chipkarte und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Ein integrierter Schaltkreis oder ein Chip kann auf oder in einem Chipkartenkörper, welcher beispielsweise ein Kunststoffmaterial aufweisen kann, angeordnet sein, so dass eine Chipkarte gebildet wird (auch als „Smart Card“ bezeichnet).
Die Chipkarte kann eine so genannte „Dual Interface“-Chipkarte sein, d.h. die Chipkarte kann sowohl eine Kontaktflächenstruktur zum elektrischen Verbinden der Chipkarte mit einem Gerät, z.B. mit einem Kartenlesegerät, aufweisen als auch eine Vorrichtung für drahtlose Kommunikation, welche Induktion für einen Datenaustausch und eine Energieversorgung der Chipkarte verwendet, beispielsweise mittels Nutzung von Radiowellen.
Eine Chipkarte mit einer Schnittstelle für eine drahtlose Datenübertragung (auch als Drähtlosschnittstelle, CL-Schnittstelle oder CL-Interface, abkürzend für „contact less interface“, bezeichnet) kann ferner eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Informationen aufweisen (auch als Anzeigeeinheit bezeichnet), beispielsweise eine Anzeigevorrichtung, welche Leuchtdioden (LEDs) nutzt (auch als LED-Display bezeichnet).
Die Chipkarte mit der integrierten Anzeigevorrichtung kann beispielsweise genutzt werden, um Passwörter anzuzeigen, welche für eine einmalige Verwendung vorgesehen sind. Solche Einmal-Passwörter können eine Sicherheit einer bargeldlosen Zahlung mit einer Bankkarte sicherer machen.
Darüber hinaus könnten Einmal-Passwörter beispielsweise auch bei elektronischen Ausweisen (z.B. bei einem elektronischen Reisepass oder einem elektronischen Personalausweis) genutzt werden. Das Einmal-Passwort kann ein Sicherheitsmerkmal sein, welches besonders bei Anwendungen genutzt wird, welche eines hohen Grads an Sicherheit bedürfen.
Um einen Datenaustausch mit einer Chipkarte mit Anzeigevorrichtung auch mittels einer Kontaktflächenstruktur (auch als kontaktbasierte Schnittstelle, Kontaktschnittstelle, oder CB-Schnittstelle oder CB-Interface, abkürzend für „contact based interface“, bezeichnet) zu ermöglichen, muss die Chipkarte mit einer Drahtlosschnittstelle, einer Kontaktschnittstelle und einer Anzeigevorrichtung, z.B. einem LED-Display, ausgestattet sein. Für eine einfache Handhabung der Chipkarte, auch verkürzend als Karte bezeichnet, können freiliegende Kontakte (auch als Kontaktfeld bezeichnet) der Kontaktschnittstelle und eine Anzeige der Anzeigevorrichtung auf derselben Seite der Chipkarte angeordnet sein.
Die DE 195 00 925 C2 offenbart eine kontaktlose Chipkarte und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die DE 10 2007 058 547 A1 offenbart ein kontaktbasiertes Chipkartenmodul mit einer Anzeigeeinrichtung.
Die DE 39 15 096 A1 offenbart ein System aus einer Berechtigungskarte und einer Kartenhülle, welches eine optische Zugriffssteuerung auf Dateninhalte der Berechtigungskarte ermöglicht.
Die DE 100 00 233 A1 offenbart einen flachen Datenaufzeichnungsträger mit einem lichtempfindlichen Element.
Die DE 10 2008 033 716 B3 offenbart ein Wert- oder Sicherheitsdokument, bei welchem der Dokumentenkörper eine Lichtleitstruktur aufweist.
Die DE 10 2012 109 359 A1 offenbart eine Kontaktlos-Chipkartenmodul-Anordnung mit einer Booster-Antenne und einer Modulantenne.
Gegenstand des Anspruchs 1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls. Es löst die Aufgabe, ein einfaches, kostengünstiges und damit für die Massenherstellung geeignetes Herstellungsverfahren für ein robustes bzw. wenig fehleranfälliges Chipkartenmodul bereitzustellen.
Gegenstand des Anspruchs 14 ist ein Chipkartenkörper, und Gegenstand des Anspruchs 9 ist ein entsprechendes Herstellungsverfahren. Der jeweilige Gegenstand löst die Aufgabe, ein Bereitstellen einer Chipkarte mit einer vereinfachten Handhabung zu ermöglichen bzw. eine solche Chipkarte bereitzustellen.
Gegenstand der Ansprüche 19, 20 und 23 ist jeweils eine Chipkarte. Der jeweilige Gegenstand löst die Aufgabe, eine Chipkarte mit einer vereinfachten Handhabung bereitzustellen.
Weitere Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beschrieben.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Chipkarte bereitgestellt werden, welche die Funktionalitäten von drahtloser und kontaktbasierter Kommunikation und von einer Anzeige aufweist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Chipkarte ein erstes Chipkartenmodul mit einer Steuerungsvorrichtung, z.B. einem Chip, und einer Kontaktschnittstelle und ein zweites Modul mit einer zweiten Steuerungsvorrichtung, z.B. einem Chip, und einer Anzeigevorrichtung aufweisen, und das erste Chipkartenmodul und/oder das zweite Modul können ferner als Drahtlosschnittstelle eingerichtet sein. Das Modul mit der Anzeigevorrichtung kann in die Chipkarte eingebettet sein. Die Steuerungsvorrichtung des Chipkartenmoduls kann beispielsweise so ausgestaltet sein, dass sie sicherheitsrelevante Vorgänge steuern kann. Eine solche Steuerungsvorrichtung wird auch als Sicherheitscontroller bezeichnet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Chipkarte ein Chipkartenmodul mit einer Steuerungsvorrichtung, z.B. einem Chip, einer Drahtlosschnittstelle und einer Anzeigevorrichtung aufweisen. Ferner kann die Chipkarte eine Kontaktschnittstelle aufweisen. Die Kontaktschnittstelle kann ein Kontaktfeld aufweisen. Die Steuerungsvorrichtung kann mit dem Kontaktfeld elektrisch, beispielsweise elektrisch leitend, verbunden sein. Das Kontaktfeld kann in dem Chipkartenmodul integriert sein.
Das Kontaktfeld, welches beispielsweise Teil des Chipkartenmoduls sein kann, kann erst nach einem Fertigstellen eines Kartenkörpers mit dem Kartenkörper verbunden werden. Das Kontaktfeld kann beispielsweise in eine Öffnung, beispielsweise in eine Aussparung, in dem Kartenkörper eingebracht werden. Eine elektrische Verbindung, beispielsweise eine elektrisch leitende Verbindung, des Kontaktfelds, z.B. zu einer im Kartenkörper angeordneten Antenne, auch als Booster-Antenne bezeichnet, für die drahtlose Kommunikation und/oder zum zweiten Modul, kann beispielsweise mittels Lötens, Schweißens oder einer flexiblen Kontaktierung eines erhöhten Kontaktbereichs, eines so genannten „Flex-Bumps“, bereitgestellt werden. Das Kontaktfeld, z.B. das Chipkartenmodul mit dem Kontaktfeld, kann beispielsweise mittels eines Haftmittels, beispielsweise eines Klebers, in der Öffnung bzw. in der Aussparung angebracht werden oder sein.
Die Öffnung kann auch als Chipkartenmodul-Aufnahmebereich bezeichnet werden. Zusätzlich kann das Chipkartenmodul ggf. mit einem oder mehreren elektrischen Anschlüssen mit einem in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordneten elektrischen Kontakt elektrisch leitend verbunden werden, und mittels des elektrischen Kontakts beispielsweise mit einer Anzeigevorrichtung elektrisch leitend verbunden werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann im Chipkartenmodul eine zweite Antenne angeordnet sein. Die zweite Antenne kann eine elektrisch leitende Verbindung zum Chip aufweisen. Die zweite Antenne kann so ausgestaltet sein, dass sie induktiv mit der Booster-Antenne gekoppelt ist. Anders ausgedrückt kann die zweite Antenne dazu genutzt werden, Information und Energie zwischen der zweiten Antenne (und somit dem elektrisch leitend verbundenen Chip) und der Booster-Antenne auszutauschen. Dadurch kann auf eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Chipkartenmodul und der Booster-Antenne, welche beispielsweise bei mechanischer Belastung der Chipkarte brechen könnte, verzichtet werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Chipkarte so eingerichtet sein, dass sie Information in Form von elektromagnetischer Strahlung bereitstellt, beispielsweise mittels einer Anzeige, beispielsweise mittels einer in einem visuellen Wellenlängenbereich leuchtenden Anzeige. Die Anzeige kann in einem vorbestimmten Bereich, auch als optischer Bereich bezeichnet, erfolgen, beispielsweise mittels einer Anzeigevorrichtung. Der optische Bereich kann neben dem Chipmodul-Aufnahmebereich angeordnet sein. Die elektromagnetische Strahlung kann von einem optoelektronischen Bauelement, beispielsweise von einer LED, bereitgestellt sein oder werden. Das optoelektronische Bauelement kann Teil des Chipkartenmoduls sein. Das optoelektronische Bauelement kann optisch mit dem optischen Bereich gekoppelt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Chipkarte so eingerichtet sein, dass sie Information in Form von elektromagnetischer Strahlung aufnimmt, beispielsweise indem sie ein Einstrahlen elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise von Licht im visuellen, UV- oder infraroten Spektralbereich, in einen vorbestimmten optischen Bereich ermöglicht. Die Chipkarte kann so eingerichtet sein, dass die eingestrahlte elektromagnetische Strahlung einem optoelektronischen Bauelement, beispielsweise einem Photoempfänger, zugeführt wird. Das optoelektronische Bauelement kann Teil des Chipkartenmoduls sein. Das optoelektronische Bauelement kann optisch mit dem optischen Bereich gekoppelt sein. Das optoelektronische Bauelement kann die elektromagnetische Strahlung absorbieren und ein der absorbierten Strahlung zugeordnetes Signal bereitstellen.
Die optische Kopplung zwischen dem optoelektronischen Bauelement und dem optischen Bereich kann mittels einer Lichtleitstruktur bereitgestellt sein. Die Lichtleitstruktur kann schichtförmig gebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann mittels der Lichtleitstruktur die Anzeige des LED-Displays auf den optischen Bereich projiziert werden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann mittels der Lichtleitstruktur in den optischen Bereich eingestrahlte elektromagnetische Strahlung auf das optoelektronische Bauelement projiziert werden. Der optische Bereich kann beispielsweise auf derselben Seite der Chipkarte angeordnet sein wie das Kontaktfeld. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Herstellungskosten der Chipkarte niedrig sein, weil nur eine Steuerungsvorrichtung benötigt wird (anstelle von zwei Steuerungsvorrichtungen) und die schichtförmige Lichtleitstruktur leicht in einen normalen Herstellungsprozess einer Chipkarte eingebunden werden kann. Darüber hinaus kann die Chipkarte robust sein, weil sie keine bruchanfälligen elektrisch leitenden Verbindungen aufweist, beispielsweise zwischen dem Chipkartenmodul und der Anzeigevorrichtung und/oder zwischen dem Chipkartenmodul und der Booster-Antenne und/oder zwischen dem Chipkartenmodul und dem Kontaktfeld.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Chipkartenmodul einen Chip, ein Kontaktfeld, eine zweite Antenne und mindestens ein optoelektronisches Bauelement aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Chipkartenmodul bereitgestellt, welches einen Träger mit einer ersten Hauptoberfläche und einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche aufweisen kann, wobei der Träger mindestens eine Durchkontaktierung aufweisen kann. Das Chipkartenmodul kann ferner ein über der ersten Hauptoberfläche des Trägers angeordnetes Kontaktfeld mit mehreren elektrischen Kontakten aufweisen, wobei mindestens ein elektrischer Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte elektrisch mit der Durchkontaktierung verbunden sein kann, sowie einen über der zweiten Hauptoberfläche angeordneten Chip, wobei der Chip mit mindestens einem elektrischen Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte mittels der Durchkontaktierung elektrisch gekoppelt sein kann, und mindestens ein über der zweiten Hauptoberfläche angeordnetes und mit dem Chip elektrisch leitend verbundenes optoelektronisches Bauelement.
In einer Ausgestaltung kann das Chipkartenmodul ferner einen mit dem Chip elektrisch leitend verbundenen Antennenkontakt zum Anschließen einer Antenne aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann das Chipkartenmodul ferner eine mit dem Antennenkontakt elektrisch leitend gekoppelte erste Antenne aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann die erste Antenne über der zweiten Hauptoberfläche angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann die erste Antenne auf der zweiten Hauptoberfläche angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann das Chipkartenmodul ferner eine Schicht aufweisen, welche über der zweiten Hauptoberfläche angeordnet ist, wobei die Schicht die erste Antenne aufweisen kann.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement sein.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement eine LED sein.
In einer Ausgestaltung kann das optoelektronische Bauelement ein Photoempfänger sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Chipkartenkörper bereitgestellt, welcher einen Chipkartenmodul-Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls aufweisen kann. Der Chipkartenkörper kann einen optischen Bereich zum Emittieren oder Absorbieren elektromagnetischer Strahlung aufweisen, sowie eine Lichtleitstruktur, die optisch mit dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich gekoppelt sein kann, zum Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung, welche von einem optoelektronischen Bauelement des Chipkartenmoduls emittiert oder absorbiert werden kann, wobei die Lichtleitstruktur eingerichtet sein kann, die elektromagnetische Strahlung innerhalb des Chipkartenkörpers zu oder von einem ersten Kopplungsbereich, der optisch mit dem optischen Bereich gekoppelt ist, zu leiten.
In einer Ausgestaltung kann der optische Bereich neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordnet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Lichtleitstruktur als eine Schicht gebildet sein.
In einer Ausgestaltung kann zumindest ein Teil einer Oberfläche der Lichtleitstruktur reflektierend beschichtet sein.
In einer Ausgestaltung kann die Lichtleitstruktur so eingerichtet sein, dass die elektromagnetische Strahlung, die sie aufnimmt, im Wesentlichen senkrecht auf die Schicht der Lichtleitstruktur auftrifft.
In einer Ausgestaltung kann der Chipkartenkörper ferner eine Booster-Antenne aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenkörpers bereitgestellt. Das Verfahren kann ein Bilden einer Lichtleitstruktur mit einem ersten und einem zweiten Kopplungsbereich zum Ein- und/oder Auskoppeln elektromagnetischer Strahlung aufweisen, sowie ein Bilden eines Chipkartenmodul-Aufnahmebereichs zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls mittels Bildens einer Öffnung in einer ersten Polymerschicht, ein Anordnen der ersten Polymerschicht über der Lichtleitstruktur, wobei der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich derart über dem zweiten Kopplungsbereich angeordnet wird, dass der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich optisch mit dem zweiten Kopplungsbereich gekoppelt ist, und ein Verbinden der ersten Polymerschicht und der Lichtleitstruktur miteinander.
In einer Ausgestaltung kann das Bilden der Lichtleitstruktur ein Formen einer Polymerschicht aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann das Formen der Polymerschicht ein Prägen und/oder ein Heißprägen aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann das Bilden der Lichtleitstruktur ein Beschichten der Polymerschicht aufweisen.
In einer Ausgestaltung kann das Verbinden der ersten Polymerschicht und der Lichtleitstruktur ein Laminieren aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Chipkarte bereitgestellt. Die Chipkarte kann einen Chipkartenkörper mit einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls und mit einem optischen Bereich neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich aufweisen. Die Chipkarte kann ferner eine Lichtleitstruktur aufweisen, die optisch mit dem Aufnahmebereich gekoppelt ist zum Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung, welche von einem optoelektronischen Bauelement des Chipkartenmoduls emittiert oder absorbiert wird, wobei die Lichtleitstruktur eingerichtet ist, die elektromagnetische Strahlung innerhalb des Chipkartenkörpers zu leiten zu oder von einem Kopplungsbereich, der optisch mit dem optischen Bereich gekoppelt ist, sowie ein Chipkartenmodul, das in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordnet ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird eine Chipkarte bereitgestellt. Die Chipkarte kann einen Chipkartenkörper mit einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich und einer optischen Anzeigeeinheit aufweisen, sowie ein in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordnetes Chipkartenmodul, wobei das Chipkartenmodul einen Träger mit einer ersten Hauptoberfläche und einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche aufweisen kann, wobei der Träger mindestens eine Durchkontaktierung aufweist, sowie ein über der ersten Hauptoberfläche des Trägers angeordnetes Kontaktfeld mit mehreren elektrischen Kontakten, wobei mindestens ein elektrischer Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte elektrisch mit der Durchkontaktierung verbunden ist, einen über der zweiten Hauptoberfläche angeordneten Chip, wobei der Chip mit mindestens einem elektrischen Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte mittels der Durchkontaktierung elektrische gekoppelt ist, und eine mit dem Chip elektrisch leitend gekoppelte Antenne. Die Chipkarte kann ferner eine Booster-Antenne mit einem induktiven Kopplungsbereich zum induktiven Koppeln mit der Antenne des Chipkartenmoduls aufweisen, sowie mindestens eine mit dem Chip elektrisch leitend verbundene und mit dem optischen Bereich optisch gekoppelte lichtemittierende Komponente, so dass von der lichtemittierenden Komponente emittiertes Licht mittels des optischen Bereichs ausgegeben wird.
In einer Ausgestaltung kann die optische Anzeigeeinheit neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordneten
In einer Ausgestaltung kann die lichtemittierende Komponente einen zweiten Chip und eine mit dem zweiten Chip elektrisch leitend gekoppelte zweite Antenne aufweisen, und die Booster-Antenne kann einen zweiten induktiven Kopplungsbereich zum induktiven Koppeln mit der zweiten Antenne aufweisen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen

1 eine Querschnittsansicht eines Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
2A und 2B Querschnittsansichten von Chipkarten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3A und 3B perspektivische Ansichten einzelner Strukturen von Chipkarten gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4 eine schematische Darstellung einer Totalreflexion;
5A eine Querschnittsansicht einer Chipkarte gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
5B eine Draufsicht auf eine Chipkarte gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
6 ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte darstellt.

In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
Ein optoelektronisches Bauelement kann ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement oder ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement sein. Ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement kann beispielsweise eine Leuchtdiode (LED, vom Englischen Begriff „Light Emitting Diode“) sein. Ein elektromagnetische Strahlung absorbierendes Bauelement kann beispielsweise ein Photoempfänger sein.
Unter dem Begriff „transparent“ oder „transparente Schicht“ kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen verstanden werden, dass eine Schicht für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist, beispielsweise für elektromagnetische Strahlung im ultravioletten (UV, von etwa 50 nm bis etwa 380 nm), visuellen (von etwa 380 nm bis etwa 780 nm) und/oder im infraroten (IR, von etwa 780 nm bis etwa 1 mm) Wellenlängenbereich, oder zumindest in einem Teilbereich des visuellen Wellenlängenbereichs, wobei in eine Struktur (beispielsweise eine Schicht) eingekoppeltes Licht im Wesentlichen ohne Streuung oder Lichtkonversion auch aus der Struktur (beispielsweise Schicht) ausgekoppelt wird.
Im Folgenden wird für elektromagnetische Strahlung im UV-, visuellen und/oder IR-Wellenlängenbereich auch der Begriff „Licht“ verwendet. Sofern es nicht anders beschrieben ist, soll damit die elektromagnetische Strahlung nicht auf einen Teilbereich des Bereichs von etwa 50 nm bis etwa 1 mm eingeschränkt sein, beispielsweise nicht auf den visuellen Wellenlängenbereich.
In 1 ist eine Querschnittsansicht eines Chipkartenmoduls 100 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 einen Träger 106 mit einer ersten Hauptoberfläche 105 und einer der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche 107 und einen Chip 102 aufweisen. Das Chipkartenmodul 100 kann ferner weitere Strukturen aufweisen, welche zusammen mit dem Chip 102 verwendet werden, beispielsweise Kontakt-, Schutz- oder Stützstrukturen, usw.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Träger 106 ein dielektrisches Material aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen, beispielsweise ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Polymer.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chip 102 eine Siliziumhauptschicht, z.B. ein Siliziumsubstrat oder einen Siliziumwafer aufweisen. Die Siliziumhauptschicht des Chips 102 kann eine Dicke in einem Bereich von ungefähr 10 µm bis ungefähr 200 µm aufweisen, beispielsweise von ungefähr 30 µm bis ungefähr 80 µm, beispielsweise im Bereich von ungefähr 50 µm, beispielsweise eine Dicke kleiner oder gleich 50 µm, z.B. 48 µm.
Der Chip 102 über der zweiten Hauptoberfläche 107 des Trägers 106 angeordnet sein.
Ferner kann der Chip 102 mindestens eine Metallisierungsschicht aufweisen.
Der Chip 102 kann mindestens einen Chipkontakt 120 aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chip 102 mindestens einen integrierten Schaltkreis, einen elektronischen Schaltkreis, einen Speicherchip oder einen RFID-Chip (ein Chip für eine Identifizierung mittels elektromagnetischer Wellen, eine Abkürzung des entsprechenden englischen Begriffs „radio frequency identification“) oder eine beliebige andere Art von Chip aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 ein Kontaktfeld 116 mit mehreren elektrischen Kontakten 116 aufweisen. Die mehreren elektrischen Kontakte 116 können in Form von Zeilen und Spalten angeordnet sein, beispielsweise als zwei Zeilen mit jeweils zwei Spalten, als drei Zeilen mit jeweils zwei Spalten, usw. Die Kontakte 116 können beispielsweise gemäß dem Standard ISO 7816 angeordnet sein.
Die Kontakte 116 können ein leitendes Material aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen, z.B. ein Metall, eine Metalllegierung, ein metallisches Material, oder eine metallische Verbindung. Die Kontakte können beispielsweise mindestens ein Metall aufweisen von Cu, Al, Au, Ag, Pt, Ti, Ni, Sn, Zn, Pb, oder irgend ein nichtmetallisches, elektrisch leitendes Material, z.B. Graphit.
Die Kontakte 116 können laterale Abmessungen in einem Bereich von ungefähr 100 µm bis ungefähr 15 mm aufweisen, z.B. von ungefähr 500 µm bis ungefähr 5 mm, z.B. ungefähr 2,5 mm.
Die Kontakte 116 können mittels eines oder mehrerer des mindestens einen Chipkontakts 122 mit dem Chip 102 elektrisch verbunden sein.
Ferner können die Kontakte 116 über der ersten Hauptoberfläche 105 des Chipmoduls 100 angeordnet sein. Das Kontaktfeld 116, d.h. die Kontakte 116, kann bzw. können freigelegt sein. Anders ausgedrückt können die Kontakte 116 so über der ersten Hauptoberfläche 105 angeordnet sein, dass sie von einer Außenseite des Chipmoduls 100 zugänglich sind.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Träger 106 mindestens eine Durchkontaktierung 112, auch als Via 112 bezeichnet, aufweisen. Die Durchkontaktierung 112 kann ein elektrisch leitendes Material aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
Der Chip 102 kann mittels der mindestens einen Durchkontaktierung 112 mit mindestens einem der Kontakte 116 elektrisch leitend verbunden sein. Der Chip 102 kann beispielsweise mittels des elektrischen Chipkontakts 120 und mittels der Durchkontaktierung 112 mit dem mindestens einen Kontakt 116 elektrisch leitend verbunden sein. Anders ausgedrückt kann der Chip 102 zum Bereitstellen einer Funktionalität einer kontaktbasierten Kommunikation des Chipkartenmoduls mit dem Kontaktfeld 116 elektrisch leitend verbunden sein. Obwohl in 1 nur eine Durchkontaktierung 112 dargestellt ist, kann der Träger 106 so viele Durchkontaktierungen 112 aufweisen wie nötig, um den Chip 102 wie vorgesehen mit den Kontakten 116 dem Kontaktfeld 116 elektrisch leitend zu verbinden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 eine Metallisierungsschicht 114 aufweisen, beispielsweise eine strukturierte Metallisierungsschicht 114. Die Metallisierungsschicht 114 kann über der zweiten Hauptfläche 107 des Trägers 106 angeordnet sein. Der Chip 102 kann beispielsweise mittels eines oder mehrerer des mindestens einen Chipkontakts 122 mit der Metallisierungsschicht 114 elektrisch leitend verbunden, beispielsweise angelötet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 eine Antenne 108 (auch als erste Antenne 108 bezeichnet) und eine zwischen der Antenne 108 und der Metallisierungsschicht 114 angeordnete Dielektrikumsschicht 109a aufweisen. Die Antenne 108 kann über der zweiten Hauptfläche 107 des Trägers 106 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Antenne 108 auf der zweiten Hauptfläche 107 des Trägers 106 angeordnet sein, oder die Antenne 108 kann in die dielektrische Schicht 109a, welche über der zweiten Hauptfläche 107 des Trägers 106 angeordnet sein kann, im Wesentlichen vollständig eingebettet sein. Die Antenne 108 kann in einer Ebene angeordnet sein, welche im Wesentlichen parallel zur zweiten Hauptfläche 107 verläuft. Die Ebene, in welcher die Antenne 108 verlaufen kann, kann zwischen der zweiten Hauptfläche 107 und der Metallisierungsebene 114 angeordnet sein.
Die Antenne 108 kann ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen, beispielsweise ein Metall, beispielsweise Aluminium.
Die Antenne 108 kann mittels Bildens einer Metallschicht auf oder über dem Träger 106 und Ätzens der Metallschicht gebildet sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Dielektrikumsschicht 109a und ggf. die Dielektrikumsschicht 109b ein Dielektrikum aufweisen, beispielsweise ein Polymer, beispielsweise Silikon, Polyethylenterephthalat (PET), Polyvinylchlorid (PVC) oder Polycarbonat (PCB).
Die Dielektrikumsschicht 109a kann ein Haftmittel aufweisen, beispielsweise einen Kleber, beispielsweise Silikon. Die Antenne 108 kann beispielsweise auf der Dielektrikumsschicht 109b gebildet sein und mittels des Haftmittels 109a auf dem Träger 106 angebracht sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Antenne 108 eine einzelne leitfähige Leitung aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Die Antenne 108 kann so in der Ebene angeordnet sein, dass sie um einen Bereich herum, beispielsweise um einen rechteckigen oder quadratischen Bereich herum gebildet ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Antenne 108, wie es in 1 dargestellt ist, in mehreren, beispielsweise zwei oder drei, Leitungen um den rechteckigen oder quadratischen Bereich herum gebildet sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Dielektrikumsschicht 109a und/oder die Dielektrikumsschicht 109b mindestens eine Durchkontaktierung 110 aufweisen. Die Durchkontaktierung 110 kann ein elektrisch leitendes Material aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen.
Der Chip 102 kann mittels der mindestens einen Durchkontaktierung 110 mit der Antenne 108 elektrisch leitend verbunden sein. Der Chip 102 kann beispielsweise mittels eines der elektrischen Chipkontakte 120 und mittels der Durchkontaktierung 110 mit der Antenne 108 elektrisch leitend verbunden sein. Anders ausgedrückt kann der Chip 102 elektrisch leitend mit der Antenne 108 verbunden sein zum Bereitstellen einer Funktionalität einer drahtlosen Kommunikation des Chipkartenmoduls in Zusammenhang mit einem Chipkartenkörper, in welchem eine Booster-Antenne angeordnet sein kann und mit welcher die Antenne 108 induktiv gekoppelt sein kann (in 1 nicht dargestellt, aber siehe z.B. 2). Obwohl in 1 nur eine Durchkontaktierung 110 dargestellt ist, kann/können die Dielektrikumsschicht(en) 109a, 109b so viele Durchkontaktierungen 110 aufweisen wie nötig, um den Chip 102 mit der Antenne 108 elektrisch leitend und funktionell zu verbinden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 mindestens ein optoelektronisches Bauelement 104 aufweisen. Das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 kann über der zweiten Hauptfläche 107 angeordnet sein.
Das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 kann mindestens einen Bauelementkontakt 121 aufweisen.
Der Chip 102 kann mittels des mindestens einen Bauelementkontakts 121 mit dem optoelektronischen Bauelement 104 elektrisch leitend verbunden sein. Beispielsweise kann der Chip 102 mittels des mindestens einen Chipkontakts 120, mittels der Metallisierungsschicht 114 und mittels des mindestens einen Bauelementkontakts 121 mit dem optoelektronischen Bauelement 104 elektrisch leitend verbunden sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 so gebildet sein, dass die Antenne 108 und die Metallisierungsschicht 114 nicht in getrennten Schichten angeordnet bzw. daraus gebildet sind, sondern aus einer gemeinsamen Metallisierungsschicht gebildet sind (nicht dargestellt). Dies ist beispielsweise möglich, wenn eine Fläche, welche von dem Chip 102, dem mindestens einen optoelektronischen Bauelement 104 und der zugeordneten Metallisierung für die elektrisch leitende Kontaktierung des Chips 102 und des optoelektronischen Bauelements 104 benötigt wird, klein genug ist, um in dem Bereich, um den herum die Antenne 108 angeordnet ist, angeordnet zu werden. Eine elektrisch leitende Ankopplung eines vom Chip 102 entfernt angeordneten Endes der Antenne 108 kann beispielsweise mittels eines Kontakts, welcher über der ersten Hauptfläche 105 in einer Ebene des Kontaktfelds 116 angeordnet sein kann, erfolgen, beispielsweise mittels des Kontakts und einer Mehrzahl von Durchkontaktierungen 112.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 so über der zweiten Hauptfläche 107 angeordnet sein, dass eine aktive Fläche des optoelektronischen Bauelements 104, d.h. eine Fläche des optoelektronischen Bauelements 104, die dazu eingerichtet ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren oder, beispielsweise mittels einer Detektorschicht, zu absorbieren, von der zweiten Hauptfläche 107 abgewandt ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 eingerichtet sein, elektromagnetische Strahlung zu emittieren. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 104 eine anorganische oder eine organische Leuchtdiode sein oder aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 eingerichtet sein, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und ein der absorbierten Strahlung zugeordnetes Signal bereitzustellen. Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 104 ein Photoempfänger (auch als Photodetektor bezeichnet) sein, beispielsweise eine Photodiode, ein Photowiderstand oder eine Solarzelle.
Das Chipkartenmodul 100 kann eine Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 104 aufweisen. Die optoelektronischen Bauelemente 104 können in einer vorbestimmten Anordnung, beispielsweise über der zweiten Hauptfläche 107, angeordnet sein. Im Fall des emittierenden optoelektronischen Bauelements 104 kann das Chipkartenmodul so dazu eingerichtet sein, mittels gezielter Ansteuerung einzelner oder aller optoelektronischer Bauelemente 104 der Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 104 vorbestimmte Symbole anzuzeigen, beispielsweise Ziffern. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, eine vom Chip 102 bereitgestellte, beispielsweise generierte, Ziffer, Ziffernkombination oder Ziffernfolge anzuzeigen, beispielsweise für eine Sicherheitsanwendung.
Die Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104 kann Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren, beispielsweise kann mindestens ein optoelektronisches Bauelement 104 der Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104 dazu eingerichtet sein, grünes Licht zu emittieren, und mindestens ein anderes optoelektronisches Bauelement 104 der Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104 kann dazu eingerichtet sein, rotes Licht zu emittieren. Dies kann es ermöglichen, einen vom Chip 102 bereitgestellten Zustand symbolisch anzuzeigen, beispielsweise vom grün emittierenden optoelektronischen Bauelement 104 bereitgestelltes grünes Licht für einen fehlerfreien Zustand und vom rot emittierenden optoelektronischen Bauelement 104 bereitgestelltes rotes Licht für ein vorliegen eines Fehlers. Jegliche andere Kombination von Farben, ein- oder mehrfarbigen Bildern oder Symbolen, Buchstaben oder Ähnlichem wären ebenso möglich.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Wellenlänge der vom optoelektronischen Bauelement 104 emittierten Strahlung außerhalb des visuellen Spektralbereichs liegen, beispielsweise im UV- oder im Infrarotbereich. In dem Fall kann die Anzeige für einen geeigneten Detektor bereitgestellt sein, die darstellbaren Symbole können den im Zusammenhang mit den im visuellen Spektralbereich dargestellten Symbolen usw. entsprechen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Emission des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 für eine Anzeigedauer einer Anzeige statisch sein. Anders ausgedrückt kann der Chip 102 das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 so ansteuern, dass es elektromagnetische Strahlung emittiert, und nach Erreichen der vorbestimmten Anzeigedauer ein Ansteuern des optoelektronischen Bauelements 104 beenden oder das optoelektronische Bauelement 104 so ansteuern, dass es die Emission der elektromagnetischen Strahlung beendet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Emission des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 für eine Anzeigedauer einer Anzeige dynamisch sein. Anders ausgedrückt kann der Chip 102 das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 so ansteuern, dass es elektromagnetische Strahlung während der Anzeigedauer zeitlich variabel emittiert, beispielsweise blinkend, oder im Fall von der Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen 104 derart, dass eine zeitliche Abfolge von Symbolen angezeigt wird, beispielsweise eine Abfolge von Ziffern. Am Ende der Anzeigedauer kann der Chip 102 ein Ansteuern des optoelektronischen Bauelements 104 beenden oder das optoelektronische Bauelement 104 so ansteuern, dass es die Emission der elektromagnetischen Strahlung beendet. Ferner kann die dynamische Anzeige in die statische Anzeige übergehen, und umgekehrt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Mehrzahl der optoelektronischen Bauelemente 104, welche eingerichtet sein können, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und ein der absorbierten Strahlung zugeordnetes Signal bereitzustellen, im Folgenden als Photoempfänger bezeichnet, in einer vorbestimmten Anordnung angeordnet sein. Dies kann es ermöglichen, mittels der Photoempfängeranordnung auf diese auftreffende strukturierte elektromagnetische Strahlung zu detektieren. Die elektromagnetische Strahlung kann beispielsweise in einer Fläche, in welcher die Photoempfänger angeordnet sind, strukturiert sein, beispielsweise mittels beleuchteter (auch als hell bezeichnet) und nicht beleuchteter (auch als dunkel bezeichnet) Bereiche zu Symbolen strukturiert, oder mittels Bereichen, welche mit elektromagnetischer Strahlung verschiedener Wellenlängen bestrahlt werden. Beispielsweise kann ein Detektieren von auf die Photoempfängeranordnung abgebildeten Buchstaben, Ziffern oder Bildern ermöglicht sein.
Der mindestens eine Photoempfänger 104 kann dazu eingerichtet sein, eine zeitliche Dynamik der von ihm absorbierten elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und ein zugeordnetes Signal bereitzustellen. Beispielsweise kann der Photoempfänger 104 dazu eingerichtet sein, während einer Erfassungsdauer bei Vorliegen eines Einstrahlzustands, in welchem elektromagnetische Strahlung auf den Photoempfänger 104 fällt, ein anderes Signal bereitzustellen, z.B. dem Chip 102, als bei Vorliegen eines Nicht-Einstrahlzustands, in welchem keine oder im Wesentlichen keine elektromagnetische Strahlung auf den Photoempfänger fällt. Der Photoempfänger 104 kann so eingerichtet sein, dass er eine Intensität der absorbierten Strahlung erfasst und ein zugeordnetes Signal bereitstellt, z.B. dem Chip 102.
Ferner kann der mindestens eine Photoempfänger 104 dazu eingerichtet sein, elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen zu erfassen und ein zugeordnetes Signal bereitzustellen. Das zugeordnete Signal kann beispielsweise so eingerichtet sein, dass die elektromagnetische Strahlung der unterschiedlichen Wellenlängen, beispielsweise für eine vorbestimmte Zahl von Wellenlängenbereichen, unterschieden wird. Das zugeordnete Signal kann beispielsweise auch so eingerichtet sein, dass die elektromagnetische Strahlung der unterschiedlichen Wellenlängen gemeinsam erfasst wird, so dass ein Signal nur für einen gemeinsamen Wellenlängenbereich bereitgestellt wird.
Der mindestens eine Photoempfänger 104 kann dazu eingerichtet sein, elektromagnetische Strahlung nur einer Wellenlänge bzw. nur eines Wellenlängenbereichs (beispielsweise nur rotes Licht, nur grünes Licht oder nur UV-Strahlung) zu erfassen und ein zugeordnetes Signal bereitzustellen. Bei Vorliegen einer Mehrzahl der Photoempfänger 104 können die Photoempfänger dazu eingerichtet sein, elektromagnetische Strahlung desselben Wellenlängenbereichs zu erfassen, oder sie können dazu eingerichtet sein, dass sie zumindest teilweise elektromagnetische Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen erfassen. Beispielsweise können einer oder mehrere der Photoempfänger 104 dazu eingerichtet sein, grünes Licht zu erfassen, und einer oder mehrere der Photoempfänger 104 können dazu eingerichtet sein, rotes Licht zu erfassen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104 mindestens ein emittierendes optoelektronisches Bauelement 104 und mindestens einen Photoempfänger 104 aufweisen. Anders ausgedrückt kann das Chipkartenmodul 100 sowohl zum Emittieren als auch zum Absorbieren elektromagnetischer Strahlung eingerichtet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 eine Verkapselung 118 aufweisen. Die Verkapselung 118 kann über der zweiten Hauptoberfläche 107 angeordnet sein. Die Verkapselung 118 kann so angeordnet sein, dass sie den Chip 102 und/oder das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 und/oder die Metallisierungsschicht 114 verkapselt. Anders ausgedrückt kann die Verkapselungsschicht 118 so angeordnet sein, dass sie vor einem Verkapseln freiliegende Teile und/oder Flächen des Chips 102 und/oder des mindestens eine optoelektronische Bauelements 104 und/oder der Metallisierungsschicht 114 im Wesentlichen vollständig einhüllt. Die Verkapselungsschicht 118 kann den Chip 102 und/oder das optoelektronische Bauelement 104 und/oder die Metallisierungsschicht 114 und/oder die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen dem Chip 102 und der Metallisierungsschicht und zwischen dem Chip 102 und der Antenne 108 schützen, beispielsweise vor mechanischen Einwirkungen, vor Luftfeuchtigkeit usw.
Die Verkapselungsschicht 118 kann ein Polymer aufweisen, beispielsweise ein transparentes Polymer, beispielsweise Silikon. Die Verkapselungsschicht 118 kann für elektromagnetische Strahlung der Wellenlänge(n), welche vom optoelektronischen Bauelement 104 emittiert oder absorbiert wird, durchlässig oder im Wesentlichen durchlässig sein.
Die Verkapselungsschicht 118 kann mittels Vergießens und Aushärtens über der zweiten Hauptfläche 107 aufgebracht werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Verkapselungsschicht 118 eine Mehrzahl einzelner Teilschichten aufweisen. Beispielsweise kann eine erste Teilschicht der Verkapselungsschicht 118 direkt auf der zweiten Hauptfläche 107 aufgebracht sein oder werden und sich so weit in eine Richtung von der zweiten Hauptfläche 107 weg erstrecken, dass die aktive Fläche des optoelektronischen Bauelements 104 noch frei bleibt von der ersten Teilschicht. Eine zweite Teilschicht der Verkapselungsschicht 118 kann indirekt über der zweiten Hauptfläche 107 aufgebracht sein oder werden, beispielsweise auf oder über der ersten Teilschicht. Die zweite Teilschicht kann sich so weit in eine Richtung von der zweiten Hauptfläche 107 weg erstrecken, dass die aktive Fläche des optoelektronischen Bauelements 104 von der zweiten Teilschicht bedeckt wird. Bei diesem Beispiel braucht nur für die zweite Teilschicht ein transparentes Material genutzt zu werden. Ein Material für die erste Teilschicht kann anhand anderer Parameter ausgewählt werden, beispielsweise Wärmeleitfähigkeit, Haftfähigkeit, Stabilität/Elastizität, Kosten usw.
2A und 2B zeigen Querschnittsansichten von Chipkarten 200, 300 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die in 2A und 2B dargestellten Chipkarten 200, 300 einen Chipkartenkörper 150 bzw. 160, jeweils mit einer ersten Kartenseite 146, einer der ersten Kartenseite 146 gegenüberliegenden zweiten Kartenseite 148 und vier die beiden Kartenseiten 146, 148 verbindenden Seitenflächen 154, und ein Chipkartenmodul 100 aufweisen. Der Chipkartenkörper 150, 160 kann ferner eine Chipkartenmodul-Aufnahmeöffnung 144 aufweisen. Das Chipkartenmodul 100 kann in der Chipkartenmodul-Aufnahmeöffnung 144 angeordnet sein. Das Chipkartenmodul 100 kann beispielsweise mittels eines Haftmittels 130, beispielsweise mittels eines transparenten Haftmittels 130, beispielsweise eines transparenten Klebers 130, z.B. eines transparenten Heißklebers 130, in der Chipkartenmodul-Aufnahmeöffnung 144 angeordnet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 100 dem in 1 dargestellten Chipkartenmodul 100 entsprechen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 eine erste Polymerschicht 142 aufweisen. Die erste Polymerschicht 142 kann ein Polymer aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen, beispielsweise einen Thermoplast. Das Polymer kann beispielsweise mindestens eines sein aus einer Gruppe von PCB, PET und PVC. Die erste Polymerschicht 142 kann eine einzige Schicht aufweisen. Die erste Polymerschicht 142 kann einen Schichtenstapel aus zwei oder mehr Schichten aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die erste Polymerschicht 142 eine Öffnung 144 aufweisen. Die Öffnung 144 kann so in der ersten Polymerschicht 142 ausgebildet sein, dass ein Chipkartenmodul, beispielsweise das Chipkartenmodul 100, welches im Zusammenhang mit 1A beschrieben wurde, darin anordenbar ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 eine Booster-Antenne 122 aufweisen. Die Booster-Antenne 122 kann so eingerichtet sein, dass sie elektromagnetische Signale für eine drahtlose Kommunikation mit einer externen Vorrichtung empfangen und senden kann, beispielsweise mittels induktiver Kopplung. Außerdem kann die Booster-Antenne 122 so eingerichtet sein, dass sie mit der Antenne 108 drahtlos, beispielsweise mittels induktiver Kopplung, kommunizieren kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Booster-Antenne 122 in, auf oder über der ersten Polymerschicht 142 angeordnet sein.
Die Booster-Antenne 122 kann in einer Ebene angeordnet sein, welche im Wesentlichen parallel zur ersten Kartenseite 146 und/oder zur zweiten Kartenseite 148 verläuft.
Die Booster-Antenne 122 kann ein elektrisch leitfähiges Material aufweisen, beispielsweise ein Metall, beispielsweise Aluminium.
Die Booster-Antenne 122 kann mittels Bildens einer Metallschicht auf oder über der ersten Polymerschicht 142 und Ätzens der Metallschicht gebildet sein oder werden, oder sie kann beispielsweise auf die erste Polymerschicht 142 aufgedruckt sein oder werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Booster-Antenne 122 auf oder über einer Schicht des Schichtenstapels, welcher Teil der ersten Polymerschicht 142 ist, gebildet sein oder werden, und die Schichten des Schichtenstapels können nach dem Bilden der Antenne 122 so gestapelt und/oder miteinander verbunden sein oder werden, dass die Antenne 122 sich in einem Inneren des Schichtenstapels, d.h. in einem Inneren der ersten Polymerschicht 142 befindet.
Die Booster-Antenne 122 kann zumindest teilweise (gekennzeichnet mit 122, 121) in Randbereichen des Chipkartenkörpers 150, 160, also nahe der Seitenflächen 154 des Chipkartenkörpers 150, 160, angeordnet sein. Die Booster-Antenne 122 kann zumindest teilweise (gekennzeichnet mit 122, 123) nahe dem Chipkartenmodul 100 ausgebildet sein. Die Booster-Antenne 122 kann damit einen ersten induktiven Kopplungsbereich zum induktiven Koppeln an die Antenne 108 bilden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 eine Lichtleitstruktur 132 aufweisen. Die Lichtleitstruktur 132 kann so ausgestaltet sein, dass sie elektromagnetische Strahlung bzw. Licht in ihrem Inneren leiten kann.
Die Lichtleitstruktur 132 kann als eine Schicht ausgestaltet sein. Die Lichtleitstruktur 132 kann eine zur ersten Kartenseite 146 weisende erste Hauptseite 131 und eine der ersten Hauptseite gegenüberliegende zweite Hauptseite 133 aufweisen, sowie Seitenflächen, welche die erste Hauptseite 131 und die zweite Hauptseite 133 im Wesentlichen parallel zu einer (Haupt-)Lichtleitrichtung miteinander verbinden, und Stirnflächen, welche die erste Hauptseite 131 und die zweite Hauptseite 133 im Wesentlichen senkrecht zu einer (Haupt-)Lichtleitrichtung miteinander verbinden. Die Lichtleitstruktur 132 kann so im Chipkartenkörper 150, 160 angeordnet sein, dass sich die erste Hauptseite 131 und/oder die zweite Hauptseite 133 im Wesentlichen parallel zur ersten Kartenseite 146 und/oder zur zweiten Kartenseite 148 erstreckt bzw. erstrecken. Die Lichtleitstruktur 132 kann beispielsweise eine im Wesentlichen vollständige Schicht des Chipkartenkörpers 150, 160 bilden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleiterstruktur 132 einen Teil einer Schicht des Chipkartenkörpers 150, 160 bilden. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Lichtleitung in der Lichtleitstruktur 132 im Wesentlichen lateral, d.h. im Wesentlichen parallel zur ersten Hauptseite 131 und/oder zur zweiten Hauptseite 133 erfolgen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Lichtleitung in der Lichtleitstruktur 132 im Wesentlichen senkrecht zur ersten Hauptseite 131 und/oder zur zweiten Hauptseite 133 erfolgen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Material der Lichtleitstruktur 132 ein Polymer aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen, beispielsweise ein transparentes Polymer, beispielsweise einen Thermoplast, beispielsweise PCB, beispielsweise PCB in optischer Qualität. Die Lichtleitstruktur 132 kann beispielsweise eine Diffusorfolie aufweisen.
Die Lichtleitstruktur 132 kann in einer Richtung, in welche die elektromagnetische Strahlung im Wesentlichen geleitet wird, eine Länge aufweisen in einem Bereich von etwa 5 mm bis etwa 86 mm, beispielsweise von etwa 10 mm bis etwa 50 mm. Die Lichtleitstruktur 132 kann in einer lateralen, zur Längenrichtung senkrechten Richtung eine Breite aufweisen in einem Bereich von etwa 5 mm bis etwa 86 mm, beispielsweise von etwa 10 mm bis etwa 50 mm. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können eine maximale Länge und eine maximale Breite der Lichtleitstruktur 132 einer Länge und einer Breite des Chipkartenkörpers 150, 160 entsprechen. Anders ausgedrückt kann eine Schicht des Chipkartenkörpers 150, 160 durch die Lichtleitstruktur 132 gebildet sein oder im Wesentlichen daraus bestehen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Länge und/oder die Breite der Lichtleitstruktur 132 kleiner sein als die Länge bzw. die Breite des Chipkartenkörpers 150, 160. Anders ausgedrückt kann nur ein Teil einer Schicht des Chipkartenkörpers 150, 160 durch die Lichtleitstruktur 132 gebildet sein oder im Wesentlichen daraus bestehen.
Die Lichtleitstruktur 132 kann eine Dicke aufweisen in einem Bereich von etwa 0,1 mm bis etwa 0,76 mm, beispielsweise von etwa 0,2 bis etwa 0,6 mm.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 eine Mehrzahl von Kopplungsbereichen 240, 244 (siehe z.B. 3A und 3B) für ein optisches Koppeln aufweisen. Anders ausgedrückt können die Kopplungsbereiche 240, 244 Teil der Lichtleitstruktur 132 sein. Die Kopplungsbereiche 240, 244 können so ausgestaltet sein, dass elektromagnetische Strahlung, beispielsweise elektromagnetische Strahlung im visuellen, UV und/oder infraroten Wellenlängenbereich durch sie hindurch in die Lichtleitstruktur 132 hinein eingekoppelt oder/und durch sie hindurch aus der Lichtleitstruktur 132 heraus ausgekoppelt werden kann.
Mindestens ein Kopplungsbereich 240 von der Mehrzahl von Kopplungsbereichen 240, 244, auch als zweiter Kopplungsbereich 240 bezeichnet, kann optisch mit dem mindestens einen optoelektronischen Bauelement 104 gekoppelt sein und dem optoelektronischen Bauelement 104 physisch und optisch näher sein als der andere Kopplungsbereich 244 von der Mehrzahl von Kopplungsbereichen 240, 244. Der zweite Kopplungsbereich 240 kann beispielsweise direkt, z.B. mittels physischen Kontakts, optisch mit dem optoelektronischen Bauelement 104 gekoppelt sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der zweite Kopplungsbereich 240 indirekt, beispielsweise mittels einer Schicht 124, beispielsweise einer transparenten Schicht 124, z.B. mittels eines transparenten Klebers 124, mit dem optoelektronischen Bauelement 104 optisch gekoppelt sein.
Mindestens ein Kopplungsbereich 244 von der Mehrzahl von Kopplungsbereichen 240, 244, auch als erster Kopplungsbereich 244 bezeichnet, kann optisch mit einem optischen Bereich 140 zum Emittieren oder Absorbieren der elektromagnetischen Strahlung gekoppelt sein und dem optischen Bereich 140 physisch und optisch näher sein als der andere Kopplungsbereich 240 von der Mehrzahl von Kopplungsbereichen 240, 244. Beispielsweise kann der erste Kopplungsbereich 244 direkt, z.B. mittels physischen Kontakts, mit dem optischen Bereich 140 optisch gekoppelt sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der erste Kopplungsbereich 244 indirekt, beispielsweise mittels einer transparenten Vermittlerstruktur 138, mit dem optischen Bereich 140 optisch gekoppelt sein. Die transparente Vermittlerstruktur 138 kann als eine zweite Lichtleitstruktur betrachtet werden, welche das Licht transmittiert, ohne es zu reflektieren.
Somit können das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104, der zweite Kopplungsbereich 240, die Lichtleitstruktur 132, der erste Kopplungsbereich 244 und der optische Bereich 140 optisch gekoppelt sein. Anders ausgedrückt können jeweils mindestens ein erster Kopplungsbereich 244 und mindestens ein zweiter Kopplungsbereich mittels der Lichtleitstruktur 132 optisch miteinander gekoppelt, beispielsweise optisch verbunden sein. Dabei kann jeweils ein Kopplungsbereich von dem ersten Kopplungsbereich 244 und dem zweiten Kopplungsbereich 240 zum Einkoppeln des Lichts genutzt werden, und der andere Kopplungsbereich von dem ersten Kopplungsbereich 244 und dem zweiten Kopplungsbereich 240 kann zum Auskoppeln des Lichts genutzt werden. Welcher der Kopplungsbereiche als erster bzw. zweiter Kopplungsbereich 244 bzw. 240 bezeichnet wird, kann sich daraus ergeben, ob der Kopplungsbereich räumlich und/oder bzgl. eines Wegs, welchen das Licht durch die gekoppelten optischen Elemente des Chipkörpers 150, 160 nimmt, näher an dem optischen Bereich 140 liegt (dieser wird als der erste Kopplungsbereich 244 bezeichnet) oder näher an dem optoelektronischen Bauelement 104 (dieser wird als der zweite Kopplungsbereich 240 bezeichnet).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 das Licht leiten, indem sie das Licht, im Wesentlichen ohne es umzulenken, transmittieren lässt. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 das Licht leiten, indem sie das Licht innerhalb der Lichtleitstruktur umlenkt, z.B. reflektiert.
Beispielsweise kann die Lichtleitstruktur 132 so ausgestaltet sein, dass in ihr Inneres eingekoppeltes, z.B. eingestrahltes, Licht mindestens an Teilbereichen der Hauptseiten 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 zu einem Inneren der Lichtleitstruktur 132 hin umgelenkt wird.
Das Umlenken des Lichts an den Hauptseiten 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 kann beispielsweise mittels Reflexion erfolgen, beispielsweise wenn die Lichtleitstruktur 132 mit einer reflektierenden Schicht versehen ist, beispielsweise mit einer Metallschicht, z.B. einer Schicht, welche mindestens eines von Aluminium, Silber oder Gold aufweist oder im Wesentlichen daraus besteht. Die Metallschicht kann beispielsweise mittels Aufdampfens oder Sputterns aufgebracht sein oder werden. Die Metallschicht kann eine Dicke aufweisen in einem Bereich von ungefähr 1 nm bis ungefähr 20 nm, beispielsweise von ungefähr 2 nm bis ungefähr 10 nm. Die Metallschicht kann so ausgestaltet sein, das in den Kopplungsbereichen 240 keine Metallschicht vorhanden ist. Die Metallschicht kann in den Kopplungsbereichen 240 der Lichtleitstruktur 132 nicht ausgebildet sein oder werden, oder in den Kopplungsbereichen 240 kann die Metallschicht nach einem Bilden der Metallschicht wieder entfernt werden, beispielsweise mittels eines Lasers. Wird das Leiten des Lichts in der Lichtleitstruktur 132 mittels der Metallbeschichtung, d.h. mittels Reflexion, erzielt, kann die Schicht 124, welche zwischen der ersten Hauptseite der Lichtleitstruktur und dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144 angeordnet ist, zumindest in Bereichen, welche von Licht durchstrahlt werden, beispielsweise vor einem Einkoppeln in die Lichtleitstruktur 132 und/oder nach einem Auskoppeln aus der Lichtleitstruktur, transparent sein. Die Schicht 124 hingegen, welche zwischen der zweiten Hauptseite der Lichtleitstruktur 132 und der zweiten Kartenseite 148 angeordnet ist, braucht dann nicht transparent zu sein.
Das Umlenken des Lichts an den Hauptseiten 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 kann mittels Totalreflexion erfolgen, beispielsweise wenn das Material der Lichtleitstruktur 132 einen höheren Brechungsindex aufweist als ein Material der Schichten, welche in physischem Kontakt mit der ersten und der zweiten Hauptseite der Lichtleitstruktur 132 sind, beispielsweise die Schichten 124. Die Schichten 124 können transparente Schichten 124 sein. Anders ausgedrückt können die Materialien der Lichtleitstruktur 132 und der transparenten Schichten 124 so gewählt sein, dass der Brechungsindex n1 der Lichtleitstruktur 132 höher ist als der Brechungsindex n2 der transparenten Schichten 124. Beispielsweise kann der Brechungsindex n1 der Lichtleitstruktur 132 ein Vielfaches des Brechungsindex n2 der transparenten Schichten 124 betragen, d.h. es kann gelten n1 = a ·n2. Der Faktor a kann beispielsweise in einem Bereich von ungefähr 1,05 bis 2 liegen, beispielsweise in einem Bereich von 1,1 bis 1,5. 4 veranschaulicht das Prinzip der Totalreflexion (siehe Beschreibung dort). Ein Aufbau und eine Strukturierung der Lichtleitstruktur 132 ist im Zusammenhang mit 3A und 3B beschrieben.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 mindestens eine Umlenkgeometrie 134 aufweisen. Die mindestens eine Umlenkgeometrie 134 kann so ausgestaltet sein, dass sie in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppeltes, z.B. eingestrahltes, Licht umlenkt. Dies ist in 2A und in 2B jeweils für einen Lichtstrahl 128 veranschaulicht. Das Umlenken des eingekoppelten Lichts mittels der Umlenkgeometrie kann beispielsweise vor einem Leiten des Lichts mittels der Lichtleitstruktur 132 erfolgen, um das Licht in eine Richtung umzulenken, die das Leiten (z.B. mittels Totalreflexion innerhalb der Lichtleitstruktur 132) mittels der Lichtleitstruktur 132 ermöglicht, oder nach einem Leiten des Lichts mittels der Lichtleitstruktur 132, um ein Auskoppeln des Lichts aus der Lichtleitstruktur 132, z.B. in Richtung zum optischen Bereich 140 oder in Richtung zum Photoempfänger 104, zu ermöglichen.
Das optoelektronische Bauelement 104 kann beispielsweise im Chipkartenmodul 100 so angeordnet sein, dass eine Abstrahlung oder eine Erfassung von Licht durch eine Seitenfläche des Chipkartenmoduls 100 und durch eine seitliche Wand der Öffnung 144 erfolgt. Die Lichtleitstruktur 132 kann so angeordnet sein, beispielsweise in der ersten Polymerschicht 142, dass sie in ihre Stirnseite Licht aufnimmt, beispielsweise Licht, welches von dem optoelektronischen Bauelement 104 in Richtung zu der Seitenfläche des Chipkartenmoduls 100 und zu der seitlichen Wand der Öffnung 144 abgestrahlt wird. Eine solche Anordnung der Lichtleitstruktur 132, des optoelektronischen Bauelements 104 und der Öffnung 144 kann auch dazu genutzt werden, dass die Lichtleitstruktur 132 aus einer ihrer Stirnseiten Licht abstrahlt in Richtung zu der seitlichen Wand der Öffnung 144 und der Seitenfläche des Chipkartenmoduls 100, so dass das optoelektronische Bauelement 104 das aus der Stirnseite der Lichtleitstruktur 132 abgestrahlte Licht erfassen kann.
An einem dem optischen Bereich 140 nahen Ende der Lichtleitstruktur 132 kann mindestens eine Umlenkgeometrie 134 angeordnet sein. Die Umlenkgeometrie 134 kann so ausgestaltet sein, dass sie das mittels Totalreflexion in der Lichtleitstruktur 132 im Wesentlichen parallel zur ersten 146 und/oder zur zweiten Kartenseite 148 geleitete Licht in eine andere Richtung umlenkt, beispielsweise in eine um etwa 90 Grad verschiedene Richtung, beispielsweise zur ersten Kartenseite 146, auf welcher auch das Kontaktfeld 116 angeordnet sein kann. So kann die Lichtleitstruktur 132 mittels einer Umlenkgeometrie 134 an nur einem Ende der Lichtleitstruktur 132 (dem Ende, welches dem optischen Bereich 140 nahen ist) dazu eingerichtet sein, mittels des auch auf der ersten Kartenseite 146 angeordneten optischen Bereichs 140 eine Anzeige auf derselben Kartenseite 148 bereitzustellen wie das Kontaktfeld 116. Mutatis mutandis kann dieses Beispiel auch dafür gelten, dass das Licht durch den optischen Bereich 140 in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppelt, z.B. eingestrahlt wird, an der Umlenkgeometrie 134 umgelenkt wird, durch die seitliche Wand der Öffnung 144 und die Seitenfläche des Chipkartenmoduls 100 zum optoelektronischen Bauelement 104 hin weitergeführt wird und von dem optoelektronischen Bauelement 104 erfasst wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann, wie in 2B dargestellt ist, die Lichtleitstruktur 132 mittels einer Umlenkgeometrie 134 an nur einem Ende der Lichtleitstruktur 132 (dem Ende, welches dem optoelektronischen Bauelement 104 nahe ist), beispielsweise an der einen Stirnfläche der Lichtleitstruktur 132, dazu eingerichtet sein, mittels des an einer der Seitenflächen 154 des Kartenkörpers 150 angeordneten optischen Bereichs 140 eine Anzeige bereitzustellen. Zu diesem Zweck kann das Licht von dem optoelektronischen Bauelement 104 in Richtung zu einer Bodenfläche der Öffnung 144 abgestrahlt werden, durch die erste Hauptseite 131 in die Lichtleitstruktur 132 eintreten, an der Umlenkgeometrie 134, welche reflektierend, z.B. in einem Winkel von etwa 45 Grad zum Lichtstrahl, bereitgestellt sein kann, umgelenkt werden (beispielsweise so, dass zwischen dem auf die Umlenkgeometrie einfallenden Lichtstrahl und dem ausfallenden Lichtstrahl ein Winkel von etwa 90 Grad eingeschlossen ist), so dass das Licht im Wesentlichen lateral geleitet wird, und an einer Stirnfläche der Lichtleitstruktur 132, welche einen Teil einer Seitenfläche 154 des Chipkartenkörpers 160 bilden kann oder der Seitenfläche 154 nahe sein kann, aus der Lichtleitstruktur 132 und durch den optischen Bereich 140 aus der Chipkarte 300 austreten kann. Mutatis mutandis kann dieses Beispiel auch für eine umgekehrte Lichtstrahlrichtung gelten, also dafür, dass das Licht durch den an der Seitenfläche 154 angeordneten optischen Bereich 140 in die Lichtleitstruktur 132 durch ihre Stirnfläche eingekoppelt, z.B. eingestrahlt wird, an der Umlenkgeometrie 134 umgelenkt wird, durch eine Bodenfläche der Öffnung 144 und eine Hauptfläche des Chipkartenmoduls 100 zum optoelektronischen Bauelement 104 hin weitergeführt wird und von dem optoelektronischen Bauelement 104 erfasst wird. Der optische Bereich 140 kann in diesem Beispiel neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144, und somit neben dem Kontaktfeld 116, auf einer Seitenfläche 154 des Chipkartenkörpers 160 angeordnet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 mehr als eine Umlenkgeometrie 134 aufweisen. Beispielsweise kann der Chipkartenkörper 150, wie z.B. in 2A dargestellt, jeweils mindestens eine Umlenkgeometrie 134 aufweisen, welche das Licht vor bzw. nach dem Leiten mittels der Lichtleitstruktur 132 umlenkt. Diese Kombination von mehr als einer Umlenkgeometrie 134 kann ein Umlenken des Lichts um beispielsweise ungefähr 180 Grad ermöglichen. Beispielsweise kann ein solches paarweises Anordnen der Umlenkgeometrien 134 (welche beispielsweise wie oben beschrieben gestaltet sein können, so dass das einfallende Licht an jeder der Umlenkgeometrien eine Umlenkung von etwa 90 Grad erfährt, und ferner so zueinander angeordnet sein können, dass sich die Umlenkungen zu ungefähr 180 Grad summieren) es ermöglichen, dass der optische Bereich 140 neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144 auf der ersten Kartenseite 146 angeordnet ist. Beispielsweise kann das Chipkartenmodul 100 so im Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144, und somit neben dem optischen Bereich 140, angeordnet sein, dass das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104, beispielsweise eine LED 104, Licht im Wesentlichen in Richtung zur zweiten Kartenseite 148 abstrahlt. Mittels der Umlenkung um ungefähr 180 kann das Licht der LED 104 durch den neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144 auf der ersten Kartenseite 146 angeordneten optischen Bereich 140 ausgekoppelt, z.B. abgestrahlt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Umlenkgeometrien 134 z.B. paarweise so angeordnet sein, dass der optische Bereich 140 auf der zweiten Kartenseite 148 angeordnet sein kann. Der optische Bereich 140 kann sich dabei in einem Teilbereich der zweiten Kartenseite 148 befinden, welcher nicht oder im Wesentlichen nicht unter dem Chipkartenmodul 144 liegt. Anders ausgedrückt kann die Lichtleitstruktur 132 dazu genutzt werden, eine in Richtung zur zweiten Kartenseite 148 erfolgende Emission auf der zweiten Kartenseite 148 zu verschieben, so dass der optisch gekoppelte optische Bereich 140, durch welchen die Emission aus dem Chipkartenkörper heraus erfolgt, nicht direkt unterhalb der LED 104 liegt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 mindestens eine Maske 136 aufweisen. Die Maske 136 kann schichtförmig ausgestaltet sein. Die Maske 136 kann zwischen dem ersten Kopplungsbereich 244 und dem optischen Bereich 140 angeordnet sein. Die Maske 136 kann aus einem Material gebildet sein oder ein Material aufweisen, welches nicht transparent ist, beispielsweise nicht transparent für elektromagnetische Strahlung im UV-, visuellen und IR-Wellenlängenbereich, oder beispielsweise nicht transparent für mindestens einen Teilbereich dieses Wellenlängenbereichs.
Die Maske 136 kann strukturiert sein. Beispielsweise kann die Maske mindestens eine Öffnung aufweisen (siehe z.B. 3A und 3B), in welchen das Material der Maske 136 entfernt ist oder nicht gebildet wurde. In der mindestens einen Öffnung kann die Maske transparent sein für die elektromagnetische Strahlung, die durch das Material der Maske 136 blockiert wird. Wenn eine Mehrzahl von Öffnungen vorliegt, können diese in Form eines Symbols angeordnet sein, beispielsweise als Maske 136 für Ziffern. In 3A und 3B sind Beispiele für Masken abgebildet, bei welchen eine Anordnung der Öffnungen Konturen der Ziffer „8“ nachbildet, so dass eine stilisierte Anzeige sämtlicher Ziffern von 0 bis 9 möglich ist.
Die Maske 136 kann beispielsweise aus einem nicht transparenten Material gebildet sein oder überwiegend daraus bestehen, und die mindestens eine Öffnung kann beispielsweise mittels Ausstanzen gebildet sein oder werden.
Die Maske 136 kann beispielsweise aus einem transparenten Material gebildet sein oder überwiegend daraus bestehen, und die mindestens eine Öffnung kann beispielsweise dadurch gebildet sein oder werden, dass auf das transparente Material der Maske 136 das nicht transparenten Material aufgebracht, z.B. beschichtet ist bzw. wird, wobei die Öffnung nicht mit dem nicht transparenten Material beschichtet wird oder das nicht transparente Material nach dem Aufbringen wieder entfernt wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Maske 136 dazu genutzt werden, Licht, welches an unerwünschten Stellen aus dem optischen Bereich 140 austreten könnte, beispielsweise an Stellen, welche einem darzustellenden Symbol nicht zuordenbar sind, daran zu hindern, aus dem optischen Bereich 140 ausgekoppelt zu werden. Anders ausgedrückt kann die Maske 136 dazu dienen, das Auskoppeln des Lichts aus dem optischen Bereich 140 auf die mindestens eine Öffnung der Maske 136 zu beschränken.
Die Maske 136 kann einstückig ausgebildet sein. Die Maske 136 kann eine Mehrzahl von Maskenteilen aufweisen oder daraus bestehen, und/oder die Maske 136 kann aus einer Mehrzahl von Maskenschichten bestehen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 150, 160 mindestens eine weitere Maske (nicht dargestellt) aufweisen. Die weitere Maske kann zwischen dem zweiten Kopplungsbereich 240 und dem optoelektronischen Bauelement 104 angeordnet sein.
Die weitere Maske kann ähnlich der Maske 136 sein (z.B. bzgl. Material, Herstellung, Form usw.). Die weitere Maske kann beispielsweise dazu dienen, das von dem optoelektronischen Bauelement 104 emittierte Licht nur mittels erwünschter Bereiche, z.B. mittels der Lichtleitstruktur 132, aus dem Chipkartenkörper auszukoppeln.
Die weitere Maske kann beispielsweise mittels der Metallbeschichtung der Lichtleitstruktur 132 gebildet sein oder werden.
Das Chipkartenmodul 100 kann so in der Öffnung 144 angeordnet sein oder werden, dass das Kontaktfeld 116 des Chipkartenmoduls 100 zu einer ersten Kartenseite 146 des Chipkartenkörpers 150, 160 weist. Das Chipkartenmodul 100 kann so in der Öffnung 144 angeordnet sein oder werden, dass das Kontaktfeld 116 des Chipkartenmoduls 100 nicht oder nicht wesentlich über eine zur ersten Kartenseite 146 weisende äußerste Fläche des Chipkartenkörpers 150, 160, beispielsweise eine Fläche der ersten Polymerschicht 142 oder eine Fläche einer über der ersten Polymerschicht angeordneten zusätzlichen Schicht 152, beispielsweise einer dünnen Schutzschicht 152 aus einem Polymer, hervorsteht. Anders ausgedrückt kann die Öffnung 144 laterale Abmessungen aufweisen, welche groß genug sind, damit das Chipkartenmodul 100 darin angeordnet werden kann, und die erste Polymerschicht 142, oder gegebenenfalls ein Schichtenstapel, welcher die erste Polymerschicht 142 und ggf. eine zusätzliche Schicht 152 und/oder eine oder mehrere zusätzliche Schichten, welche die Öffnung 144 aufweisen können, aufweisen kann, kann eine Dicke aufweisen, welche ausreicht, damit das Chipkartenmodul 100 darin so anordenbar ist, dass das Kontaktfeld 116 im Wesentlichen mit der zur ersten Kartenseite 146 weisenden äußersten Fläche des Chipkartenkörpers 150, 160 flächig abschließt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Kontaktfeld 116 frei liegen, das heißt von außerhalb der Chipkarte 200 kontaktierbar sein.
Der Chip 102 kann so gestaltet sein, dass er als Reaktion auf einen elektrisch leitenden Kontakt mittels des Kontaktfelds 116, z.B. auf ein mittels des elektrisch leitenden Kontakts übermitteltes Signal, das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 steuert bzw. regelt. Im Fall eines emittierenden optoelektronischen Bauelements, z.B. einer LED, kann der Chip beispielsweise eines oder mehrere des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 so ansteuern, dass es/sie Licht emittiert/emittieren. Im Fall eines absorbierenden optoelektronischen Bauelements, z.B. eines Fotoempfängers, kann der Chip beispielsweise eines oder mehrere des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 so ansteuern, dass es/sie bereit sind, Licht zu absorbieren und ein dem absorbierten Licht entsprechendes Erfassungssignal bereitzustellen.
Außerdem kann der Chip 102 so gestaltet sein, dass er als Reaktion auf ein mittels induktiver Kopplung, beispielsweise mittels der Booster-Antenne 122 und der Antenne 108, übermitteltes Signal das mindestens eine optoelektronische Bauelement 104 steuert bzw. regelt. Im Fall eines emittierenden optoelektronischen Bauelements, z.B. einer LED, kann der Chip beispielsweise eines oder mehrere des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 so ansteuern, dass es/sie Licht emittiert/emittieren. Im Fall eines absorbierenden optoelektronischen Bauelements, z.B. eines Fotoempfängers, kann der Chip beispielsweise eines oder mehrere des mindestens einen optoelektronischen Bauelements 104 so ansteuern, dass es/sie bereit sind, Licht zu absorbieren und ein dem absorbierten Licht entsprechendes Erfassungssignal bereitzustellen.
Der in 2A und 2B dargestellte Lichtstrahl 128 kann Teil des Lichts sein, welches infolge einer Ansteuerung des optoelektronischen Bauelements 104 durch den Chip 102 von dem optoelektronischen Bauelement 104 emittiert oder absorbiert wird.
In 2A ist der Weg des Lichtstrahls 128 für beide mögliche Strahlrichtungen (angedeutet durch den Doppelpfeil) dargestellt.
Für ein emittierendes optoelektronisches Bauelement 104 (beispielsweise eine LED) ergibt sich der folgende Lichtweg: Der Lichtstrahl 128 kann beispielsweise vom optoelektronischen Bauelement 104 emittiert werden in Richtung zur zweiten Kartenseite 148 und durch die Verkapselungsschicht 118 des Chipkartenmoduls 100, das transparente Haftmittel und die transparente Schicht 124 mittels des zweiten Kopplungsbereichs 240 in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppelt werden, wobei der Lichtstrahl 128 sich durch den ersten Kopplungsbereich 240 ungefähr senkrecht zur ersten Hauptseite der Lichtleitstruktur 132 hindurchbewegen kann. Daraufhin kann der Lichtstrahl 128 von der Umlenkgeometrie 134 um etwa 90 Grad umgelenkt werden, so dass sich der Lichtstrahl 128 annähernd parallel zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 bewegt, wobei der Lichtstrahl 128 jedoch einen solchen (kleinen) Winkel mit einer Parallelen zu den Hauptseiten 131, 133 einschließen kann, dass er in der Lichtleitstruktur 128 an der ersten und/oder der zweiten Hauptseite 131, 133 reflektiert oder totalreflektiert werden kann. Bei einem Auftreffen auf eine weitere Umlenkgeometrie 134 wird der Lichtstrahl 128 wiederum um etwa 90 Grad umgelenkt, so dass sich der Lichtstrahl 128 daraufhin annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 und zur ersten und zweiten Kartenseite 146, 150 bewegt. Der Lichtstrahl 128 kann mittels des ersten Kopplungsbereichs 244 aus der Lichtleitstruktur 132 ausgekoppelt werden und sich durch die transparente Schicht 124, die transparente Vermittlerstruktur 138, die Maske 136 und eine transparente Schutzschicht 156 zum optischen Bereich 140 bewegen, wo der Lichtstrahl 128 aus dem Chipkartenkörper 150 ausgekoppelt werden kann.
Für ein absorbierendes optoelektronisches Bauelement 104 (beispielsweise einen Fotoempfänger) ergibt sich der folgende Lichtweg: Der Lichtstrahl 128 kann beispielsweise im optischen Bereich durch die transparente Schutzschicht 156 in den Chipkartenkörper 150 eingekoppelt werden. Der Lichtstrahl 128 kann dann durch die Maske 136, die transparente Vermittlerstruktur 138 und die transparente Schicht 124 mittels des ersten Kopplungsbereichs 244 in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppelt werden, wobei der Lichtstrahl 128 ungefähr senkrecht zur ersten Hauptseite 131 der Lichtleitstruktur 132 durch den ersten Kopplungsbereich 244 hindurchtreten kann. Daraufhin kann der Lichtstrahl 128 von der Umlenkgeometrie 134 um etwa 90 Grad umgelenkt werden, so dass sich der Lichtstrahl 128 annähernd parallel zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 bewegt, wobei der Lichtstrahl 128 jedoch einen solchen (kleinen) Winkel mit einer Parallelen zu den Hauptseiten 131, 133 einschließen kann, dass er in der Lichtleitstruktur 128 an der ersten und/oder der zweiten Hauptseite 131, 133 reflektiert oder totalreflektiert werden kann. Bei einem Auftreffen auf eine weitere Umlenkgeometrie 134 wird der Lichtstrahl 128 wiederum um etwa 90 Grad umgelenkt, so dass sich der Lichtstrahl 128 daraufhin annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 und zur ersten und zweiten Kartenseite 146, 150 bewegt. Der Lichtstrahl 128 kann mittels des zweiten Kopplungsbereichs 240 aus der Lichtleitstruktur 132 ausgekoppelt werden und sich durch die transparente Schicht 124, die Haftmittelschicht 130 und die Verkapselungsschicht 118 zum optoelektronischen Bauelement 104 (z.B. dem Fotoempfänger) bewegen, wo er vom optoelektronischen Bauelement 104 absorbiert und erfasst werden kann.
Auch in 2B ist der Weg des Lichtstrahls 128 für beide Strahlrichtungen dargestellt.
Für ein emittierendes optoelektronisches Bauelement 104 (beispielsweise eine LED) ergibt sich der folgende Lichtweg: Der Lichtstrahl 128 kann beispielsweise vom optoelektronischen Bauelement 104 emittiert werden in Richtung zur zweiten Kartenseite 148 und durch die Verkapselungsschicht 118 des Chipkartenmoduls 100, das transparente Haftmittel und die transparente Schicht 124 mittels des zweiten Kopplungsbereichs 240 in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppelt werden, wobei der Lichtstrahl 128 sich durch den ersten Kopplungsbereich 240 ungefähr senkrecht zur ersten Hauptseite der Lichtleitstruktur 132 hindurchbewegen kann. Daraufhin kann der Lichtstrahl 128 von der Umlenkgeometrie 134 um etwa 90 Grad umgelenkt werden, so dass sich der Lichtstrahl 128 annähernd parallel zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 bewegt, wobei der Lichtstrahl 128 jedoch einen solchen (kleinen) Winkel mit einer Parallelen zu den Hauptseiten 131, 133 einschließen kann, dass er in der Lichtleitstruktur 128 an der ersten und/oder der zweiten Hauptseite 131, 133 reflektiert oder totalreflektiert werden kann. An einer Stirnfläche der Lichtleitstruktur, welche einen Teil der Seitenfläche 154 des Chipkartenkörpers 160 bilden kann, kann der Lichtstrahl 128 mittels des optischen Bereichs 140 aus der Lichtleitstruktur 132 und dem Chipkartenkörper 160 ausgekoppelt werden.
Für ein absorbierendes optoelektronisches Bauelement 104 (beispielsweise einen Fotoempfänger) ergibt sich der folgende Lichtweg: Der Lichtstrahl 128 kann beispielsweise im optischen Bereich 140 an der Seitenfläche 154 des Chipkartenkörpers 160 in die Lichtleitstruktur 100 eingekoppelt werden. Der Lichtstrahl 128 kann sich annähernd parallel zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 der Lichtleitstruktur 132 bewegen, wobei der Lichtstrahl 128 jedoch einen solchen (kleinen) Winkel mit einer Parallelen zu den Hauptseiten 131, 133 einschließen kann, dass er in der Lichtleitstruktur 128 an der ersten und/oder der zweiten Hauptseite 131, 133 reflektiert oder totalreflektiert werden kann. Bei einem Auftreffen auf eine Umlenkgeometrie 134 wird der Lichtstrahl 128 um etwa 90 Grad umgelenkt, so dass sich der Lichtstrahl 128 daraufhin annähernd senkrecht zur ersten und zweiten Hauptseite 131, 133 und zur ersten und zweiten Kartenseite 146, 150 bewegt. Der Lichtstrahl 128 kann mittels des zweiten Kopplungsbereichs 240 aus der Lichtleitstruktur 132 ausgekoppelt werden und sich durch die transparente Schicht 124, die Haftmittelschicht 130 und die Verkapselungsschicht 118 zum optoelektronischen Bauelement 104 (z.B. dem Fotoempfänger) bewegen, wo er vom optoelektronischen Bauelement 104 absorbiert und erfasst werden kann.
Der Chipkartenkörper 150, 160 kann zusätzlich zu den beschriebenen Schichten eine oder mehrere weitere Schichten aufweisen, beispielsweise Schutzschichten, bedruckbare Schichten, transparente Schichten, Haftmittelschichten, Haftvermittlerschichten, Abschirmungen, usw.
Im Fall von nicht transparenten Schichten können die Schichten in Bereichen, in welchen sie transparent sein sollen, auf solche Weise bearbeitet werden, dass sie in den Bereichen transparent sind. Beispielsweise können die Schichten in jenen Bereichen ausgestanzt sein oder werden und ggf. mit einem transparenten Material, beispielsweise einem transparenten Polymer, gefüllt sein oder werden. Das transparente Material kann sich, ebenso wie die nicht transparente Schicht, während eines Vorgangs des Verbindens der Chipkarte, beispielsweise während eines Laminiervorgangs, mit benachbarten Schichten verbinden.
In 3A sind verschiedene Ausführungsbeispiele der in 2A dargestellten Chipkarte 200 und des Chipkartenkörpers 150 als perspektivische Ansichten einzelner Strukturen der Chipkarte 200 bzw. des Chipkartenkörper 150 dargestellt.
In 3B sind verschiedene Ausführungsbeispiele einer Chipkarte 400 und eines Chipkartenkörpers als perspektivische Ansichten einzelner Strukturen der Chipkarte bzw. des Chipkartenkörper dargestellt, wobei die Chipkarte 400 und der Chipkartenkörper der Chipkarte 400 im Wesentlichen - abgesehen von einer Anordnung der optoelektronischen Bauelemente, der zweiten Kopplungsbereiche 240 und der Lichtleitpfade 242 - den in 3A dargestellten Strukturen entsprechen können. Dargestellte und auch nicht dargestellte Strukturen, Materialien usw. können den im Zusammenhang mit 2A beschriebenen Strukturen, Materialien usw. entsprechen.
Wie in 3A und 3B dargestellt ist, kann der Chipkartenkörper 150 jeweils eine Mehrzahl von ersten Kopplungsbereichen 244 und/oder eine Mehrzahl von zweiten Kopplungsbereichen 240 aufweisen. Jedem der Kopplungsbereiche kann eine Umlenkgeometrie 134 zugeordnet sein, so dass der Chipkartenkörper 150 jeweils eine Mehrzahl von Umlenkgeometrien 134 aufweisen kann, welche das Licht vor dem Leiten mittels der Lichtleitstruktur 132 umlenken, und/oder eine Mehrzahl von Umlenkgeometrien 134, welche das Licht nach dem Leiten mittels der Lichtleitstruktur 132 umlenken.
Jeweils ein erster Kopplungsbereich 244 und ein zweiter Kopplungsbereich 240 können optisch miteinander gekoppelt sein mittels eines Teils der Lichtleitstruktur 132, beispielsweise mittels eines Lichtleitpfads 242. Anders ausgedrückt kann jedes Paar von Kopplungsbereichen 244, 240 optisch gekoppelt sein mittels eines eigenen zugeordneten Lichtleitpfads 242, welcher Teil der Lichtleitstruktur 132 ist. Somit kann, wie anhand von Pfeilen in 3A angedeutet, von einem von der Mehrzahl optoelektronischer Bauteile 104 emittiertes Licht in einen der zweiten Kopplungsbereiche 240 eingekoppelt werden, dort mittels der Umlenkgeometrie 134 (in 3A nicht dargestellt) umgelenkt werden, sich entlang des Lichtleitpfads 242 bewegen, wobei das Licht an Hauptseiten 131, 133 und/oder an Seitenflächen der Lichtleitstruktur 132 (des Lichtleitpfads 242) umgelenkt werden kann (z.B. reflektiert oder totalreflektiert). An einer weiteren Umlenkgeometrie (nicht dargestellt) kann das Licht so umgelenkt werden, dass es sich durch eine transparente Öffnung der Maske 136 in Richtung zum optischen Bereich 140 bewegt und dahindurch ausgekoppelt werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 eine einzelne Schicht aufweisen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 eine Mehrzahl von Schichten aufweisen, beispielsweise für ein Darstellen einer komplexeren Anzeige.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Mehrzahl von zweiten Kopplungsbereichen 240 eine Anordnung aufweisen, welche einer Anordnung der Mehrzahl von ersten Kopplungsbereichen 244 ähnelt. Beispielsweise können die Mehrzahl von zweiten Kopplungsbereichen 240 und die Mehrzahl von ersten Kopplungsbereichen 244 im Wesentlichen symmetrisch, beispielsweise spiegelsymmetrisch oder translationssymmetrisch (z.B. im Wesentlichen identisch) angeordnet sein.
Beispielsweise kann Licht aus dem optischen Bereich 140 strukturiert so ausgekoppelt werden, dass eine Information dargestellt wird, beispielsweise eine oder mehrere Ziffern. Die ersten Kopplungsbereiche 244 und die Öffnungen in der Maske 136 können so angeordnet sein, beispielsweise kann jeweils einer der ersten Kopplungsbereiche 244 einer der Öffnungen in der Maske 136 zugeordnet sein, so dass jeder Teil einer Kontur einer darstellbaren stilisierten Ziffer mittels Lichts aus einem der ersten Kopplungsbereiche 244 beleuchtbar ist. Beispielsweise können die Öffnungen (im Beispiel sieben Öffnungen) der Maske 136 so angeordnet sein, dass sie eine Ziffer „8“ bilden. Zum Darstellen der Ziffer „8“ können alle Öffnungen beleuchtet sein, d.h. das Licht kann durch sämtliche Öffnungen der Maske 136 aus dem optischen Bereich 140 ausgekoppelt werden. Für eine Darstellung anderer Ziffern werden nicht sämtliche Öffnungen der Maske 136 beleuchtet, beispielsweise kann eine mittlere Öffnung unbeleuchtet sein, wenn eine „0“ dargestellt wird.
Für eine Darstellung anderer Symbole, Buchstaben o.ä. kann eine andere, z.B. komplexere, Anordnung von Öffnungen gebildet sein.
Jeweils einer der ersten Kopplungsbereiche 244 kann einer der Öffnungen zugeordnet sein, und eine Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244 kann einer Anordnung der Öffnungen entsprechen. Beispielsweise kann im Wesentlichen direkt unterhalb jeder Öffnung einer der ersten Kopplungsbereiche 244 angeordnet sein. Die ersten Kopplungsbereiche 244 können somit auch beispielsweise in Form einer Ziffer „8“ angeordnet sein.
Mit jedem der ersten Kopplungsbereiche 244 kann ein zweiter Kopplungsbereich 240 optisch gekoppelt sein, beispielsweise mittels des Lichtleitpfads 242. Die zweiten Kopplungsbereiche 240 können so angeordnet sein, dass sie die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244 im Wesentlichen nachbilden. Beispielsweise können auch die zweiten Kopplungsbereiche 240 in Form einer Ziffer „8“ angeordnet sein. Die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 240 kann im Wesentlichen, beispielsweise der Struktur nach, symmetrisch zur Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 244 sein, beispielsweise spiegelsymmetrisch. Auch Größenverhältnisse können Teil der Symmetrie sein, d.h. beispielsweise Abstände zwischen den ersten Kopplungsbereichen 240 untereinander und Abstände zwischen den zweiten Kopplungsbereichen untereinander, und/oder Größen der ersten Kopplungsbereiche 244 und der zweiten Kopplungsbereiche 240 können gleich sein. Anders ausgedrückt kann, wie in 3A dargestellt, die Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240 im Wesentlichen genauso groß sein wie die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann lediglich eine relative Position der ersten Kopplungsbereiche 244 und der zweiten Kopplungsbereiche symmetrisch zueinander ausgeführt sein, beispielsweise können Abstände zwischen den ersten Kopplungsbereichen 240 untereinander und Abstände zwischen den zweiten Kopplungsbereichen untereinander, und/oder Größen der ersten Kopplungsbereiche 244 und der zweiten Kopplungsbereiche 240 verschieden sein. Anders ausgedrückt kann die Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240 eine andere Größe haben als die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244. Beispielsweise kann die Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240 kleiner oder größer sein als die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244.
Die Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104 kann so in Bezug auf die ersten Kopplungsbereiche 240, beispielsweise oberhalb von ihnen, angeordnet sein, dass ein großer Teil des von dem jeweiligen optoelektronischen Bauelement 104 emittierten Lichts in den zugeordneten, beispielsweise direkt darunter befindlichen, ersten Kopplungsbereich 240 eingekoppelt werden kann. Der Teil des von dem jeweiligen optoelektronischen Bauelement emittierten Lichts, welcher in den zugeordneten Kopplungsbereich 240 eingekoppelt werden kann, kann beispielsweise mindestens 40% betragen, beispielsweise mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80% oder mindestens 90%.
Bei den im Wesentlichen symmetrisch zum ausgekoppelten Licht angeordneten zweiten Kopplungsbereichen 240 kann die Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente 104, beispielsweise LEDs 104, ebenfalls im Wesentlichen symmetrisch zum ausgekoppelten Licht angeordnet sein, beispielsweise spiegelsymmetrisch oder translationssymmetrisch (z.B. im Wesentlichen identisch).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelemente 104 im Chipkartenmodul 100 in Form der Ziffer „8“ angeordnet sein. Zum Darstellen verschiedener Ziffern können jeweils eines oder mehrere der optoelektronischen Bauelemente 104 mittels des Chips 102 zum Emittieren angesteuert werden.
Anders ausgedrückt kann die Lichtleitstruktur 132 genutzt werden, um eine Anzeige der Mehrzahl optoelektronischer Bauelemente, z.B. eines LED-Displays, an eine andere Stelle der Chipkarte 200, 300 zu projizieren, beispielsweise zu dem optischen Bereich 140, der z.B. auf der ersten Kartenseite 146 neben dem Chipkartenmodul 100, neben dem Kontaktfeld 116 und/oder neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144, oder beispielsweise auf der zweiten Kartenseite 148 angeordnet sein kann.
Die Beschreibung bzgl. 3A kann mutatis mutandis auch für eine umgekehrte Lichtstrahlrichtung und ein absorbierendes optoelektronisches Bauteil 104 gelten.
Wie in 3B dargestellt ist, kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen die Mehrzahl von zweiten Kopplungsbereichen 240 eine Anordnung aufweisen, welche verschieden ist von einer Anordnung der Mehrzahl von ersten Kopplungsbereichen 244.
Beispielsweise kann die Anordnung der ersten Kopplungsbereiche 244 der in 3A dargestellten und im Zusammenhang damit beschriebenen Anordnung entsprechen. Die Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240 hingegen kann so ausgestaltet sein, dass die zweiten Kopplungsbereiche 240 beispielsweise in einer eindimensionalen oder einer zweidimensionalen Anordnung benachbart angeordnet sind. Beispielsweise können eine Ausgestaltung der einzelnen zweiten Kopplungsbereiche 240 und ihre Abstände zueinander so eingerichtet sein, dass eine optische Kopplung zwischen den einzelnen zweiten Kopplungsbereichen 240 gerade nicht oder nur vernachlässigbar auftritt. Beispielsweise können die einzelnen zweiten Kopplungsbereiche 240 linear, z.B. in einer Reihe, angeordnet und mit der Lichtleitstruktur 132, z.B. mit der Mehrzahl von Lichtleitpfaden 242, optisch gekoppelt sein. Jeder der Lichtleitpfade kann mit einem der ersten Kopplungsbereiche 244 optisch gekoppelt sein.
Mindestens ein optoelektronisches Bauelement 104 kann so angeordnet sein, z.B. über der Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240, dass das von dem optoelektronischen Bauelement 104 emittierte Licht in die zweiten Kopplungsbereiche 240 eingekoppelt werden kann. Bei Vorliegen von nur einem optoelektronischen Bauelement 104 kann das optoelektronische Bauelement 104 so angeordnet sein, dass das von ihm emittierte Licht in die Mehrzahl zweiter Kopplungsbereiche 240 eingekoppelt werden kann. Bei Vorliegen von zwei oder mehr optoelektronischen Bauelementen 104 können diese so angeordnet sein, dass das Licht jedes einzelnen optoelektronischen Bauelements 104 nicht in alle zweiten Kopplungsbereiche 240 eingekoppelt wird. Beispielsweise kann das Licht eines jeweiligen optoelektronischen Bauelements 104 in genau einen der zweiten Kopplungsbereiche 240 oder in zwei oder mehr der zweiten Kopplungsbereiche 240 eingekoppelt werden.
Die optoelektronischen Bauelemente 104 können in einer Anordnung angeordnet sein, welche der Anordnung der zweiten Kopplungsbereiche 240 ähnlich ist, beispielsweise in Form einer Linie, wenn die zweiten Kopplungsbereiche 240 als eine Linie gebildet sind, beispielsweise als ein eindimensionales LED-Array, oder allgemein als ein Array von beispielsweise n Zeilen und m Spalten, wobei n eine natürliche Zahl sein kann, beispielsweise 1, 2, 3, 4 oder mehr, und m eine natürliche Zahl sein kann, beispielsweise 1, 2, 3, 4 oder mehr.
Für ein Leiten des Lichts eines eindimensionalen Arrays optoelektronischer Bauelemente (z.B. LEDs) 104 zum optischen Bereich 140 kann es ausreichend sein, eine einlagige Lichtleitstruktur 132 zu nutzen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die optoelektronischen Bauelemente 104 und die zweiten Kopplungsbereiche 240 in beliebigen anderen Anordnungen ausgestaltet sein.
Die in 3B dargestellten verschiedenen Ausführungsbeispiele können so verstanden werden, dass eine Anzeige optoelektronischer Bauelemente 104, deren Anordnung beispielsweise technisch vorteilhaft sein kann, mittels der Lichtleitstruktur 132 umsortiert und in einem optischen Bereich ausgekoppelt, z.B. angezeigt werden kann, so dass sich eine von einem Benutzer erkennbare Information, z.B. ein mit den Augen erkennbares Symbol, oder eine von einer geeigneten Vorrichtung auswertbare Information ergibt.
Jedes der optoelektronischen Bauelemente 104 kann vom Chip 102 angesteuert werden, so dass eine optische Information zwischen dem mindestens einen optoelektronischen Bauelement 104 und dem optischen Bereich 140 übertragbar ist.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Lichtleitpfade 242 Teil der Lichtleitstruktur 132 sein. Die Lichtleitstruktur 132 kann beispielsweise mittels Prägens, z.B. mittels Heißprägens, gebildet sein oder werden. Das Heißprägen oder Prägen kann z.B. von beiden Seiten der Lichtleitstruktur 132 erfolgen. Alternativ können lithographische Verfahren, Musterübertragungsverfahren oder andere geeignete Verfahren zum Formen der Lichtleitstruktur 132 genutzt werden.
Beispielsweise kann eine Folie aus Lichtleitstruktur-Material so geformt werden oder sein, dass die Lichtleitpfade 242, die Kopplungsbereiche 240, 244 und die Umlenkgeometrien 134 als verdickte, z.B. erhabene, Strukturen gebildet sind, wohingegen andere Bereiche der Lichtleitstruktur 132, beispielsweise die Bereiche zwischen den Lichtleitpfaden 242, als dünne Folie ausgebildet sein können und/oder, beispielsweise teilweise, ausgestanzt sein können. Die oben angegebenen beispielhaften Werte für die Dicke der Lichtleitstruktur 132 können sich dabei auf eine Dicke der verdickten bzw. erhabenen Strukturen beziehen. Eine Dicke der dünnen, folienhaften Bereiche außerhalb der und zwischen den verdickten Strukturen kann einen Bruchteil der Dicke der verdickten Strukturen betragen, beispielsweise kann der Bruchteil zwischen ungefähr einem Zwanzigstel und einem Drittel betragen.
Die Lichtleitstruktur 132, z.B. die Lichtleitpfade 242, können in ein Material, beispielsweise ein transparentes Polymer, eingebettet oder damit beschichtet sein, welches einen kleineren Brechungsindex aufweist als das Material der Lichtleitstruktur 132. Dann kann das Licht innerhalb der Lichtleitstruktur 132 mittels Totalreflexion geleitet sein oder werden.
Die Lichtleitstruktur 132, z.B. die Lichtleitpfade 242, kann bzw. können mit einem reflektierenden Material, z.B. einem Metall oder einer dielektrischen Schicht oder einem dielektrischen Schichtenstapel, beschichtet sein. Dann kann das Licht innerhalb der Lichtleitstruktur 132 mittels Reflexion geleitet sein oder werden.
Die Lichtleitstruktur 132 bzw. die Lichtleitpfade 242 können so geformt sein, dass Lichtverlust vermieden wird. In dem Fall, in welchem die Totalreflexion genutzt wird, um das Licht entlang der Lichtleitstruktur 132 zu leiten, können beispielsweise Krümmungen mit kleinem Krümmungsradius, scharfe Knicke u.ä. dazu führen, dass für einen Teil des innerhalb der Lichtleitstruktur 132 geleiteten Lichts eine Bedingung für eine Totalreflexion, d.h. ein Auftreffen auf die erste oder die zweite Hauptseite 131 oder 133 oder auf die Seitenfläche der Lichtleitstruktur 132 unter einem Einfallswinkel, der größer ist als ein gemäß bekannten Lichtbrechungsgesetzen zu berechnender Grenzwinkel für Totalreflexion (siehe dazu auch 4), nicht erfüllt ist. In dem Fall könnte Licht aus der Lichtleitstruktur 132 austreten. Kleine Krümmungsradien, (scharfe) Knicke usw. in der Lichtleitstruktur sollten deshalb vermieden werden.
Die Beschreibung bzgl. 3B kann mutatis mutandis auch für eine umgekehrte Lichtstrahlrichtung und ein absorbierendes optoelektronisches Bauteil 104 gelten.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Totalreflexion.
Bei einem Übergang von elektromagnetischer Strahlung an einer Grenzfläche von einem Medium, beispielsweise einem transparenten Polymer, mit einem höheren Brechungsindex n1 in ein Medium, beispielsweise ein transparentes Polymer oder Luft, mit einem niedrigeren Brechungsindex n2 kann das Licht (jeweils ein mit „100%“ beschrifteter hinterer Teil der Pfeile in 4) in einen reflektierten (weiße, in Richtung des Polymers weisende Pfeilspitzen) und einen transmittierten Teil (schwarze, vom Polymer weg weisende Pfeilspitzen) aufgespalten werden. Mit größer werdendem Einfallswinkel (wobei der Einfallswinkel als ein Winkel definiert ist, den das auf die Grenzfläche einfallende Licht mit einer Normalen auf der Grenzfläche einschließt) steigt der Anteil des reflektierten Lichts, der Anteil des transmittierten Lichts sinkt, bis ein Grenzwinkel Θ_G = arcsin(n2/n1) erreicht ist, oberhalb dessen im Wesentlichen alles Licht reflektiert wird.
5A zeigt eine Querschnittsansicht einer Chipkarte 500 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Die Chipkarte 500 kann einen Chipkartenkörper 548 und ein Chipkartenmodul 100 aufweisen. Das Chipkartenmodul 100 kann im Wesentlichen dem in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Chipkartenmodul 100 entsprechen.
Schichten, Bauteile, Materialien, Herstellung usw. des Chipkartenkörpers 548 können überwiegend, sofern nicht hier anders beschrieben, den im Zusammenhang mit den 2A, 2B, 3A und 3B beschriebenen Schichten, Bauteilen, Materialien, Herstellung usw. entsprechen.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen kann der Chipkartenkörper 548 eine Lichtleitstruktur 132 aufweisen, welche nicht dazu genutzt wird, von dem auf einem Chipkartenmodul 100 angeordneten mindestens einen optoelektronischen Bauteil 104 emittiertes Licht lateral in dem Chipkartenkörper 548 zu leiten, beispielsweise mittels Reflexion oder Totalreflexion, sondern welche das durch einen zweiten Kopplungsbereich 240 eingekoppelte Licht (beispielhaft ist in 5A ein Lichtstrahl 128 eingezeichnet) in Richtung zu einem ersten Kopplungsbereich 244 und zu einem optischen Bereich 140 transmittiert. Zwischen dem ersten Kopplungsbereich 244 kann eine Maske 136 angeordnet sein, das Chipkartenmodul 100 kann mittels eines transparenten Haftmittels 130 in einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich 144 angeordnet sein, und zwischen der Lichtleitstruktur 132 und dem optoelektronischen Bauelement 104 (bzw. zwischen der Lichtleitstruktur 132 und dem Haftmittel 130) kann eine Schicht 124 angeordnet sein, welche zumindest zwischen dem mindestens einen optoelektronischen Bauelement 104 und der Lichtleitstruktur 132 transparent ist. Auf einer zweiten Kartenseite 148 kann der Chipkartenkörper 548 und somit auch die Chipkarte 500 eine Schutzschicht 126 aufweisen, welche zumindest über der Maske 136 (in 5A unter der Maske 136 liegend dargestellt) transparent ausgestaltet sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein Material der Lichtleitstruktur 132 ein Polymer aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen, beispielsweise ein transparentes Polymer, beispielsweise einen Thermoplast, beispielsweise PCB, beispielsweise PCB in optischer Qualität.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können eine Länge und eine Breite der Lichtleitstruktur 132 beispielsweise einer Länge und einer Breite des Chipkartenmoduls 100 entsprechen. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Länge und die Breite der Lichtleitstruktur 132 so gewählt sein, dass im Wesentlichen alles Licht, welches von dem mindestens einen optoelektronischen Bauelement 104 emittiert wird, durch den zweiten Kopplungsbereich 240 in die Lichtleitstruktur 132 eingekoppelt werden kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Lichtleitstruktur 132 als eine mehrteilige Lichtleitstruktur 132 ausgebildet sein. Bei dem in 5A abgebildeten Beispiel könnte beispielsweise ein Bereich der Lichtleitstruktur 132 unterhalb des Chips 102 nicht als Lichtleitstruktur 132 ausgebildet sein, sondern beispielsweise als nicht transparente Polymerschicht. Damit wären zwei getrennte Teile der Lichtleitstruktur 132 gebildet, einer links und einer rechts von dem Teil der Polymerschicht unterhalb des Chips 102.
Die Beschreibung bzgl. 5A kann mutatis mutandis auch für eine umgekehrte Lichtstrahlrichtung und ein absorbierendes optoelektronisches Bauteil 104 gelten.
5B stellt eine Draufsicht auf eine Chipkarte 600 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dar.
Die Chipkarte 600 kann einen Chipkartenkörper 556 und ein Chipkartenmodul 550 aufweisen. Schichten, Bauteile, Materialien, Herstellung usw. des Chipkartenkörpers 556 und des Chipkartenmoduls 550 können überwiegend, sofern nicht hier anders beschrieben, den im Zusammenhang mit den 2A, 2B, 3A, 3B und 5A beschriebenen Schichten, Bauteilen, Materialien, Herstellung usw. entsprechen.
Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen kann die Chipkarte 600 ein Chipkartenmodul 550 aufweisen, welches sich vom Chipkartenmodul 100 dadurch unterscheiden kann, dass es kein optoelektronisches Bauelement 104 aufweist.
Mindestens ein optoelektronisches Bauelement 104 kann stattdessen nahe einem optischen Bereich 140 zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung angeordnet sein, beispielsweise als Teil einer Anzeigeeinheit 558, beispielsweise eines LED-Displays. Das optoelektronische Bauelement 104 kann beispielsweise eine lichtemittierende Komponente 104 sein. Die lichtemittierende Komponente 104 kann mit dem optischen Bereich 140 optisch gekoppelt sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Anzeigeeinheit 558 eine Steuerungsvorrichtung (nicht dargestellt) aufweisen oder elektrisch, beispielsweise elektrisch leitend, mit der Steuerungsvorrichtung gekoppelt sein. Die Steuerungsvorrichtung kann beispielsweise einen zweiten Chip aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Der zweite Chip kann mit dem optoelektronischen Bauelement 104 der Anzeigeeinheit elektrisch leitend verbunden sein.
Anders ausgedrückt kann die optische Anzeigeeinheit 558 die mindestens eine mit dem Chip elektrisch leitend verbundene und mit einem optischen Bereich 140 zum Emittieren oder Absorbieren der elektromagnetischen Strahlung optisch gekoppelte lichtemittierende Komponente 104 aufweisen, so dass das von der lichtemittierenden Komponente 104 emittierte Licht mittels des optischen Bereichs ausgegeben, z.B. abgestrahlt wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die optische Anzeigeeinheit 558 neben einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordnet sein, in welchem das Chipkartenmodul 550 angeordnet sein kann. Beispielsweise kann die optische Anzeigeeinheit 558 auf oder über einer ersten Kartenseite 146 der Chipkarte 600 bzw. des Chipkartenkörpers 556 angeordnet sein.
Die Anzeigeeinheit 558 kann ferner eine zweite Antenne (nicht dargestellt) aufweisen. Die zweite Antenne kann mit dem zweiten Chip elektrisch leitend verbunden sein. Die zweite Antenne kann im Wesentlichen der Antenne 108 des Chipkartenmoduls 100 entsprechen.
Die zweite Antenne kann so ausgestaltet sein, dass sie mit einer im Chipkartenkörper 556 angeordneten Booster-Antenne 122 elektrisch, beispielsweise induktiv, gekoppelt ist. Die zweite Antenne kann so ausgestaltet sein, dass sie mittels der induktiven Kopplung mit der Booster-Antenne 122 Energie aufnimmt, beispielsweise für ein Betreiben der Anzeigeeinheit 558.
Die Booster-Antenne 122 kann zumindest teilweise (gekennzeichnet mit 122, 121) in Randbereichen des Chipkartenkörpers 556, also nahe Seitenflächen 154 des Chipkartenkörpers 556, angeordnet sein. Die Booster-Antenne 122 kann zumindest teilweise (gekennzeichnet mit 122, 123) nahe dem Chipkartenmodul 100 ausgebildet sein. Die Booster-Antenne 122 kann damit einen ersten induktiven Kopplungsbereich 552 zum induktiven Koppeln an die erste Antenne (beispielsweise in 1 dargestellt als Antenne 108) bilden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Booster-Antenne 122 einen zweiten induktiven Kopplungsbereich 554 zum induktiven Koppeln mit der zweiten Antenne aufweisen. Zu diesem Zweck kann die Booster-Antenne 122 zumindest teilweise (gekennzeichnet mit 122, 560) nahe der Anzeigeeinheit 558 (und somit nahe der zweiten Antenne) ausgebildet sein.
Die Anzeigeeinheit kann ferner eine Maske, eine Stützstruktur, einen oder mehrere Farbfilter oder ähnliches aufweisen.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm 700, welches ein Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte darstellt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte ein Bilden einer Lichtleitstruktur mit einem ersten und einem zweiten Kopplungsbereich zum Ein- und/oder Auskoppeln elektromagnetischer Strahlung aufweisen (in 7010). Das Verfahren kann ferner ein Bilden eines Chipkartenmodul-Aufnahmebereichs zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls mittels Bildens einer Öffnung in einer ersten Polymerschicht aufweisen (in 7020), sowie ein Anordnen der ersten Polymerschicht über der Lichtleitstruktur, wobei der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich derart über dem zweiten Kopplungsbereich angeordnet wird, dass der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich optisch mit dem zweiten Kopplungsbereich gekoppelt ist (in 7030) und ein Verbinden der ersten Polymerschicht und der Lichtleitstruktur miteinander aufweisen (in 7040).
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Bilden der Lichtleitstruktur ein Formen einer Polymerschicht aufweist. Das Polymer kann beispielsweise ein transparentes Polymer aufweisen oder im Wesentlichen daraus bestehen. Das Formen kann beispielsweise ein Prägen und/oder ein Heißprägen aufweisen.
Die geformte Polymerschicht kann beschichtet werden, beispielsweise mittels einer Metallschicht oder mittels einer Polymerschicht.
Die Lichtleitstruktur kann mit der ersten Polymerschicht verbunden werden, um die Chipkarte zu bilden. Gleichzeitig können weitere Schichten, beispielsweise Polymerschichten, miteinander und/oder mit der ersten Polymerschicht und/oder mit der Lichtleitstruktur verbunden werden, um die Chipkarte zu bilden. Das Verbinden der ersten Polymerschicht und der Lichtleitstruktur kann beispielsweise ein Laminieren aufweisen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wurden Chipkarten 200, 300, 400, 500, 600 mit emittierenden optoelektronischen Bauelementen 104 (bzw. Chipkartenkörper 150, 160 zur Verwendung mit solchen) beschrieben, deren Licht mittels der Lichtleitstruktur 132 zum optischen Bereich 140 geleitet und dort ausgekoppelt wird. In weiteren Ausführungsbeispielen wurden Chipkarten 200, 300, 400, 500 mit absorbierenden optoelektronischen Bauelementen 104 (bzw. Chipkartenkörper 150, 160 zur Verwendung mit solchen) beschrieben, deren Licht mittels der Lichtleitstruktur 132 vom optischen Bereich 140 aus zugeführt wird, in welchen das Licht eingekoppelt wird. Sofern nicht anders beschrieben ist bei jedem Ausführungsbeispiel auch eine Umkehrung der Lichtstrahlrichtung möglich, zusammen mit einem Austauschen eines emittierenden optoelektronischen Bauelements 104 und eines absorbierenden optoelektronischen Bauelements 104.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Beschreibungen der Sensorvorrichtung, und umgekehrt.
Bezugszeichenliste

100: Chipkartenmodul
102: Chip
104: Bauelement
105: erste Hauptoberfläche
106: Träger
107: zweite Hauptoberfläche
108: Antenne
109a, 109b: Schicht, dielektrische Schicht, Dielektrikumsschicht,
110, 112: Durchkontaktierung
114: Metallisierungsschicht
116: Kontaktfeld, Kontakt
118: Verkapselungsschicht, Verkapselung
120: Chipkontakt
121: Bauelementkontakt
122, 123: Booster-Antenne
124: transparente Schicht
126: Schutzschicht
128: Lichtstrahl
130: Haftmittelschicht
131: erste Hauptseite
132: Lichtleitstruktur
133: zweite Hauptseite
134: Umlenkgeometrie
136: Maske
138: transparente Vermittlerstruktur
140: optischer Bereich
142: Polymerschicht
144: Chipkartenmodul-Aufnahmeöffnung, Chipkartenmodul-Aufnahmebereich
146: erste Kartenseite
148: zweite Kartenseite
150: Chipkartenkörper
152: zusätzliche Schicht
154: Seitenfläche
156: transparente Schutzschicht
160: Chipkartenkörper
200: Chipkarte
240: zweiter Kopplungsbereich
242: Lichtleitpfad
244: erster Kopplungsbereich
300, 400, 500: Chipkarte
548: Chipkartenkörper
550: Chipkartenmodul
552: erster induktiver Kopplungsbereich
554: zweiter induktiver Kopplungsbereich
556: Chipkartenkörper
558: Anzeigeeinheit
560: Booster-Antenne
600: Chipkarte
700: Ablaufdiagramm, welches Schritte für ein Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte zeigt

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100), aufweisend: • Bereitstellen eines Trägers (106) mit einer ersten Hauptoberfläche (105) und einer der ersten Hauptoberfläche (105) gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche (107), wobei in dem Träger (106) mindestens eine Durchkontaktierung (112) gebildet wird; • Bilden eines Kontaktfelds (116) mit mehreren elektrischen Kontakten (116) über der ersten Hauptoberfläche (105) des Trägers (106), derart, dass mindestens ein elektrischer Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) elektrisch mit der Durchkontaktierung (112) verbunden wird; • Anordnen eines Chips (102)über der zweiten Hauptoberfläche (107); • elektrisches Koppeln des Chips (102) mit mindestens einem elektrischen Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) mittels der Durchkontaktierung (112); und • Anordnen mindestens eines optoelektronischen Bauelements (104) über der zweiten Hauptoberfläche (107) und elektrisch leitendes Verbinden des optoelektronischen Bauelements (104) mit dem Chip (102) .
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: Bilden eines mit dem Chip (102) elektrisch leitend verbundenen Antennenkontakts zum Anschließen einer Antenne (108).
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: Bilden einer mit dem Antennenkontakt elektrisch leitend gekoppelten Antenne (108).
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß Anspruch 3, wobei die Antenne (108) auf oder über der zweiten Hauptoberfläche (107) angeordnet wird.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend Bilden einer Schicht (109a) über der zweiten Hauptoberfläche (107), wobei die Schicht (109a) die Antenne (108) aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das optoelektronische Bauelement (104) ein elektromagnetische Strahlung emittierendes Bauelement ist.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß Anspruch 6, wobei das optoelektronische Bauelement (104) eine LED ist.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls (100) gemäß Anspruch 6, wobei das optoelektronische Bauelement (104) ein Photoempfänger ist.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenkörpers (150, 160, 548), aufweisend: • Bilden einer Lichtleitstruktur (132) mit einem ersten und einem daneben auf derselben Seite des Chipkartenkörpers angeordneten zweiten Kopplungsbereich (240, 244) zum Ein- und/oder Auskoppeln elektromagnetischer Strahlung; • Bilden eines Chipkartenmodul-Aufnahmebereichs (144) zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls (100), das eine Kontaktschnittstelle mit mehreren elektrischen Kontakten (116) aufweist, mittels Bildens einer Öffnung in einer ersten Polymerschicht (142); • Anordnen der ersten Polymerschicht (142) über der Lichtleitstruktur (132), wobei der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich derart über dem zweiten Kopplungsbereich angeordnet wird, dass der Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) optisch mit dem zweiten Kopplungsbereich (240) gekoppelt ist; und • Verbinden der ersten Polymerschicht (142) und der Lichtleitstruktur (132) miteinander.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei das Bilden der Lichtleitstruktur ein Formen einer Polymerschicht aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Formen der Polymerschicht ein Prägen und/oder ein Heißprägen aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das Bilden der Lichtleitstruktur ein Beschichten der Polymerschicht aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das Verbinden der ersten Polymerschicht und der Lichtleitstruktur ein Laminieren aufweist.
Chipkartenkörper (150, 160), aufweisend: • einen Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls (100), das eine Kontaktschnittstelle mit mehreren elektrischen Kontakten (116) aufweist; • einen neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) auf derselben Seite des Chipkartenkörpers angeordneten optischen Bereich (140) zum Emittieren oder Absorbieren elektromagnetischer Strahlung; und • eine Lichtleitstruktur (132), die optisch mit dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) gekoppelt ist, zum Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung, welche von einem optoelektronischen Bauelement (104) des Chipkartenmoduls (100) emittiert oder absorbiert wird, wobei die Lichtleitstruktur (132) eingerichtet ist, die elektromagnetische Strahlung innerhalb des Chipkartenkörpers (150, 160) zu oder von einem ersten Kopplungsbereich (244), der optisch mit dem optischen Bereich (140) gekoppelt ist, zu leiten.
Chipkartenkörper (150, 160) gemäß Anspruch 14, wobei die Lichtleitstruktur (132) als eine Schicht gebildet ist.
Chipkartenkörper (150, 160) gemäß einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei eine Oberfläche der Lichtleitstruktur (132) zumindest teilweise reflektierend beschichtet ist.
Chipkartenkörper (150, 160) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die Lichtleitstruktur (132) so eingerichtet ist, dass die elektromagnetische Strahlung, die sie aufnimmt, im Wesentlichen senkrecht auf die Schicht der Lichtleitstruktur (132) auftrifft.
Chipkartenkörper (150, 160) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 17, ferner eine Booster-Antenne (122) aufweisend.
Chipkarte (200, 300, 400), aufweisend • einen Chipkartenkörper (150, 160) mit einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) zum Aufnehmen eines Chipkartenmoduls (100) und mit einem optischen Bereich (140) neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144); • ein Chipkartenmodul (100), das eine Kontaktschnittstelle mit mehreren elektrischen Kontakten (116) aufweist, und das in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) angeordnet ist; und • eine Lichtleitstruktur (132), die optisch mit dem Aufnahmebereich (144) gekoppelt ist zum Aufnehmen von elektromagnetischer Strahlung, welche von einem optoelektronischen Bauelement (104) des Chipkartenmoduls (100) emittiert oder absorbiert wird, wobei die Lichtleitstruktur (132) eingerichtet ist, die elektromagnetische Strahlung innerhalb des Chipkartenkörpers (150, 160) zu leiten zu oder von einem Kopplungsbereich (144), der optisch mit dem optischen Bereich (140) gekoppelt ist.
Chipkarte (600), aufweisend: • einen Chipkartenkörper (556) mit einem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich und einer optischen Anzeigeeinheit (558); • ein in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich angeordnetes Chipkartenmodul (550), wobei das Chipkartenmodul (550) aufweist: ■ einen Träger (106) mit einer ersten Hauptoberfläche (105) und einer der ersten Hauptoberfläche (105) gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche (107), wobei der Träger (106) mindestens eine Durchkontaktierung (112) aufweist; ■ ein über der ersten Hauptoberfläche (105) des Trägers (106) angeordnetes Kontaktfeld mit mehreren elektrischen Kontakten (116), wobei mindestens ein elektrischer Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) elektrisch mit der Durchkontaktierung (112) verbunden ist; ■ einen über der zweiten Hauptoberfläche (107) angeordneten Chip (102), wobei der Chip (102) mit mindestens einem elektrischen Kontakt der mehreren elektrischen Kontakte (116) mittels der Durchkontaktierung (112) elektrisch gekoppelt ist; ■ eine mit dem Chip (102) elektrisch leitend gekoppelte erste Antenne (108); • eine Booster-Antenne (122) mit einem induktiven Kopplungsbereich (552, 123) zum induktiven Koppeln mit der ersten Antenne (108) des Chipkartenmoduls (100); • wobei die optische Anzeigeeinheit (558) mindestens eine mit dem Chip (102) elektrisch leitend verbundene und mit einem optischen Bereich (140) zum Emittieren elektromagnetischer Strahlung optisch gekoppelte lichtemittierende Komponente (104) aufweist, so dass von der lichtemittierenden Komponente (104) emittiertes Licht mittels des optischen Bereichs (140) ausgegeben wird.
Die Chipkarte (200, 300, 400) gemäß Anspruch 20, wobei die optische Anzeigeeinheit (558) neben dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) angeordnet ist.
Die Chipkarte gemäß einem der Ansprüche 20 oder 21, • wobei die optische Anzeigeeinheit (558) einen zweiten Chip und eine mit dem zweiten Chip elektrisch leitend gekoppelte zweite Antenne aufweist; und • wobei die Booster-Antenne (122) einen zweiten induktiven Kopplungsbereich (554, 560) zum induktiven Koppeln mit der zweiten Antenne aufweist.
Chipkarte (200, 300, 400), aufweisend: • einen Chipkartenkörper (150, 160) gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18; und • ein Chipkartenmodul (100), welches gemäß einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt ist, welches in dem Chipkartenmodul-Aufnahmebereich (144) angeordnet ist.