DE102018117638A1 - Chip card module and chip card - Google Patents
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Abstract
Ein Chipkartenmodul wird bereitgestellt. Das Chipkartenmodul kann ein Trägersubstrat aufweisen, wobei auf dem Trägersubstrat kontaktbasierte Chipkarten-Kontakte gemäß ISO-7816 zur kontaktbasierten Kommunikation und eine Kontaktlos-Anschlussstruktur zur Kontaktierung mindestens einer Antenne aufgebracht sind, und wobei die kontaktbasierten Chipkarten-Kontakte und die Kontaktlos-Anschlussstruktur in derselben Metallisierungsebene auf dem Trägersubstrat angeordnet sind.A chip card module is provided. The chip card module can have a carrier substrate, contact-based chip card contacts according to ISO-7816 for contact-based communication and a contactless connection structure for contacting at least one antenna being applied to the carrier substrate, and the contact-based chip card contacts and the contactless connection structure being in the same metallization level are arranged on the carrier substrate.
Description
Die Erfindung betrifft ein Chipkartenmodul, insbesondere ein so genanntes Dual-Interface-Modul und eine Chipkarte mit dem Chipkartenmodul.The invention relates to a chip card module, in particular a so-called dual interface module and a chip card with the chip card module.
Ein Chipkartenmodul, welches sowohl für eine kontaktbasierte als auch für eine kontaktlose Kommunikation eingerichtet ist, wird als Dual-Interface-Modul, Duales-Interface-Modul oder kurz als DIF-Modul bezeichnet.A chip card module that is set up for both contact-based and contactless communication is referred to as a dual-interface module, dual-interface module or, in short, as a DIF module.
Heutzutage werden DIF-Module typischerweise mit einer zweiseitigen (bzw. zweischichtigen) Metallisierung bereitgestellt. Dabei befindet sich eine erste Metallisierung auf derjenigen Seite des Chipkartenmoduls, welche Kontakte für die kontaktbasierte Kommunikation aufweist. Die Kontakte sind typischerweise gemäß ISO 7816, Teil 2, gestaltet. Dementsprechend wird diese Seite des Chipkartenmoduls auch als die ISO-Seite bezeichnet. Eine weitere Metallschicht, welche hauptsächlich einem Anschließen einer Antenne dient, ist auf einer der ISO-Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipkartenmoduls angeordnet.Nowadays DIF modules are typically provided with a two-sided (or two-layer) metallization. In this case, there is a first metallization on that side of the chip card module which has contacts for contact-based communication. The contacts are typically designed in accordance with ISO 7816, Part 2. Accordingly, this side of the chip card module is also referred to as the ISO side. Another metal layer, which is mainly used to connect an antenna, is arranged on a second side of the chip card module opposite the ISO side.
Substrate, welche auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit Metallisierungsschichten versehen sind, sind teuer. Deshalb besteht ein Bedarf an einer kostengünstigeren Gestaltung des Chipkartenmoduls.Substrates which are provided with metallization layers on two opposite sides are expensive. There is therefore a need for a more cost-effective design of the chip card module.
Anders ausgedrückt gilt es, das technische Problem zu lösen, ein kostengünstiges DIF Chipkartenmodul bereitzustellen, welches hauptsächlich für eine Nutzung in Verbindung mit eingebetteten Drahtantennen vorgesehen ist. Damit sollen Maßnahmen zur Kostensenkung bereitgestellt werden, um in Märkten mit hohem Kostendruck konkurrenzfähig zu sein.In other words, the technical problem to be solved is to provide an inexpensive DIF chip card module which is primarily intended for use in connection with embedded wire antennas. This is intended to provide cost-cutting measures in order to be competitive in markets with high cost pressures.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird das technische Problem durch ein Chipkartenmodul gelöst, welches eine besondere Modulgestaltung dahingehend aufweisen kann, dass alle Metallisierungen, also sowohl eine Metallisierung für kontaktbasierte (CB) Kontakte als auch eine Metallisierung für kontaktlose (CL) Kontakte (die Antennenkontakte werden auch als LA und LB bezeichnet), in einer einzigen Metallisierung, nämlich beispielsweise der ISO-seitigen Metallisierung, gestaltet sind. Anders ausgedrückt kann ein Dual-Interface-Modul mit einer (nur) einseitigen Metallisierung bereitgestellt werden, welches kostengünstiger ist als die herkömmlichen DIF-Module mit zweiseitiger Metallisierung.In various exemplary embodiments, the technical problem is solved by a chip card module, which can have a special module design such that all metallizations, i.e. both a metallization for contact-based (CB) contacts and a metallization for contactless (CL) contacts (the antenna contacts are also used as LA and LB)), are designed in a single metallization, namely, for example, the ISO-side metallization. In other words, a dual interface module with (only) one-sided metallization can be provided, which is less expensive than the conventional DIF modules with two-sided metallization.
Eine (elektrisch leitende) Verbindung zwischen dem DIF-Modul und der Antenne, z.B. einer eingebetteten Drahtantenne, kann beispielsweise als ein Vorrat (auch als Depot bezeichnet) an leitfähigem Material, z.B. einem Lötmitteldepot oder einem Depot leitfähigen Klebers, verwirklicht sein. Bei einem Prozess zum Anschließen der Antenne kann beispielsweise der Lötmittelvorrat erhitzt werden, so dass das Lötmittel sich verflüssigt, oder ein leitfähiger Kleber kann ausgehärtet werden.An (electrically conductive) connection between the DIF module and the antenna, e.g. an embedded wire antenna, for example as a supply (also called a depot) of conductive material, e.g. a solder depot or a depot of conductive adhesive. In a process for connecting the antenna, for example, the solder supply can be heated so that the solder liquefies, or a conductive adhesive can be cured.
Bei einer Gestaltung des DIF-Moduls kann es wichtig sein, ISO-standardisierte Bereiche (also z.B. gemäß ISO 7816, Teil 2 standardisierte Bereiche) zu berücksichtigen, also beispielsweise die Kontaktbereiche C1 bis C8 (bzw. C1 bis C3 und C5 bis C7 für ein 6-Kontakt-Modul). Daraus können sich Minimalbereiche, verbotene Bereiche usw. ergeben. Auch wenn es in der Vergangenheit nicht erlaubt war, die Antennenkontakte LA/LB auf der ISO-Seite freizulegen, ist es möglich, dass diese Vorschrift zumindest für manche Märkte möglicherweise fallengelassen wird.When designing the DIF module, it can be important to take into account ISO-standardized areas (e.g. areas standardized according to ISO 7816, Part 2), e.g. the contact areas C1 to C8 (or C1 to C3 and C5 to C7 for one 6-contact module). This can result in minimal areas, forbidden areas, etc. Even if it was not permitted in the past to expose the LA / LB antenna contacts on the ISO side, it is possible that this regulation may be dropped at least for some markets.
Das Bereitstellen eines Chipkartenmoduls mit einer einseitigen Metallisierung (verkürzend auch als einseitiges Modul bezeichnet) kann eine Auswirkung auf das Verfahren bzw. den detaillierten Prozess haben, welches bzw. welcher zum Anbringen (bzw. Anschließen) der Antenne genutzt wird.The provision of a chip card module with a one-sided metallization (also referred to as a one-sided module for short) can have an effect on the method or the detailed process which is used to attach (or connect) the antenna.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen
-
1A eine schematische Querschnittsansicht des Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen aus1B entlang der Linie A-A; -
1B eine schematische Darstellung eines Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, wobei Strukturen, die in horizontalen Querschnittsansichten erscheinen würden, einander überlagert dargestellt sind; -
1C eine schematische Draufsicht auf das Chipkartenmodul aus1B , und zwar auf eine Chipkartenmodulseite, auf welcher kontaktbasierte Chipkarten-Kontakte angeordnet sind; -
1D eine schematische Draufsicht auf ein weiteres Chipkartenmodul gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, und zwar auf eine Chipkartenmodulseite, auf welcher kontaktbasierte Chipkarten-Kontakte angeordnet sind; und -
2 eine schematische Darstellung der ISO-Seite einer Chipkarte gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
-
1A is a schematic cross-sectional view of the chip card module according to various embodiments1B along the line AA; -
1B a schematic representation of a chip card module according to various embodiments, structures that would appear in horizontal cross-sectional views are shown superimposed on each other; -
1C a schematic plan view of the chip card module1B , namely on a chip card module side, on which contact-based chip card contacts are arranged; -
1D is a schematic plan view of another chip card module according to various embodiments, namely on a chip card module side, on which contact-based chip card contacts are arranged; and -
2 is a schematic representation of the ISO side of a chip card according to various embodiments.
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.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof, and in which specific embodiments are illustrative are shown in which the invention can be practiced. In this regard, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "front", "back", etc. is used with reference to the orientation of the figure (s) described. Because components of embodiments can be positioned in a number of different orientations, the directional terminology is illustrative and is in no way limiting. It is understood that other embodiments may be used and structural or logical changes may be made without departing from the scope of the present invention. It is understood that the features of the various exemplary embodiments described herein may be combined with one another unless specifically stated otherwise. The following detailed description, therefore, is not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is defined by the appended claims.
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.In the context of this description, the terms “connected”, “connected” and “coupled” are used to describe both a direct and an indirect connection, a direct or indirect connection and a direct or indirect coupling. Identical or similar elements are provided with identical reference symbols in the figures, insofar as this is expedient.
In den
Beim Chipkartenmodul
Das Chipkartenmodul
Auf dem Trägersubstrat
Die Metallisierungsschicht
Eine entsprechende beispielhafte Gestaltung der Chipkarten-Kontakte
Das Chipkartenmodul
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die kontaktbasierten Chipkarten-Kontakte
In einem Fall einer Einzelschicht kann die Metallisierungsschicht
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Metallisierungsschicht
Die Kontaktlos-Anschlussstruktur
Ein lateraler Mindestabstand zwischen jeder der Verbindungsstrukturen
Typischerweise werden mindestens fünf kontaktbasierte Chipkarten-Kontakte
Die Kontaktlos-Anschlussstruktur kann ferner mehrere Chipkontaktflächen aufweisen (im Ausführungsbeispiel aus
Die Kontaktlos-Anschlussstruktur
Dabei kann der Zentralbereich des Chipkartenmoduls
Der erste Kontaktlos-Anschluss
Sofern mehr als zwei Kontaktlos-Anschlüsse
Der Chip
Der Chip
Der Chip
Der Chip
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können sich die Antennenkontakte
Die außerhalb des Verkapselungsmaterials
Für das Anschließen der Antenne
Bei dem Chipkartenmodul
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das elektrisch leitende Verbindungsmittel
Beim der Chipkarte
Die Chipkarte
In oder auf dem Chipkartenkörper
Die Chipkarte
Der Chipkartenkörper
Die mindestens eine Antenne
Das Bilden des elektrisch leitenden Kontakts kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen beim Anordnen des Chipkartenmoduls
Im Folgenden werden zusammenfassend einige Ausführungsbeispiele angegeben.A few exemplary embodiments are summarized below.
Ausführungsbeispiel 1 ist ein Chipkartenmodul. Das Chipkartenmodul weist ein Trägersubstrat auf, wobei auf dem Trägersubstrat kontaktbasierte Chipkarten-Kontakte gemäß ISO-7816 zur kontaktbasierten Kommunikation und eine Kontaktlos-Anschlussstruktur zur Kontaktierung mindestens einer Antenne aufgebracht sind, und wobei die kontaktbasierten Chipkarten-Kontakte und die Kontaktlos-Anschlussstruktur in derselben Metallisierungsebene auf dem Trägersubstrat angeordnet sind. Embodiment 1 is a chip card module. The chip card module has a carrier substrate, contact-based chip card contacts according to ISO-7816 for contact-based communication and a contactless connection structure for contacting at least one antenna being applied to the carrier substrate, and the contact-based chip card contacts and the contactless connection structure being in the same metallization level are arranged on the carrier substrate.
Ausführungsbeispiel 2 ist ein Chipkartenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 1, wobei die Kontaktlos-Anschlussstruktur mehrere Antennen-Kontakte und mehrere Verbindungsstrukturen aufweist, und wobei jede der Verbindungsstrukturen zwischen den gemäß ISO-7816 angeordneten kontaktbasierten Chipkarten-Kontakten verläuft.Exemplary embodiment 2 is a chip card module according to exemplary embodiment 1, the contactless connection structure having a plurality of antenna contacts and a plurality of connection structures, and each of the connection structures running between the contact-based chip card contacts arranged according to ISO-7816.
Ausführungsbeispiel 3 ist ein Chipkartenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 2, wobei die Kontaktlos-Anschlussstruktur ferner mehrere Chipkontaktflächen aufweist.
Ausführungsbeispiel 4 ist ein Chipkartenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 3, wobei die Kontaktlos-Anschlussstruktur einen ersten Kontaktlos-Anschluss aufweist, der einen der mehreren Antennen-Kontakte, eine der mehreren Chipkontaktflächen und eine der mehreren Verbindungsstrukturen aufweist, und einen zweiten Kontaktlos-Anschluss, der einen weiteren der mehreren Antennenkontakte, eine weitere der mehreren Chipkontaktflächen und eine weitere der mehreren Verbindungsstrukturen aufweist.Embodiment 4 is a chip card module according to
Ausführungsbeispiel 5 ist ein Chipkartenmodul gemäß einem der Ausführungsbeispiele 1 bis 4, wobei das Chipkartenmodul ferner einen Chipaufweist, und wobei die Metallisierungsebene auf einer ersten Seite des Trägersubstrats angeordnet ist, und der Chip auf einer gegenüberliegenden zweiten Seite des Trägersubstrats angeordnet ist.Embodiment 5 is a chip card module according to one of the embodiments 1 to 4, the chip card module further comprising a chip, the metallization level being arranged on a first side of the carrier substrate, and the chip being arranged on an opposite second side of the carrier substrate.
Ausführungsbeispiel 6 ist ein Chipkartenmodul gemäß einem der Ausführungsbeispiele 3 und 5, wobei der Chip mittels einer Mehrzahl von Verbindungsleitungen elektrisch leitend mit den kontaktbasierten Chipkarten-Kontakten und mit den Chipkontaktflächen der Kontaktlos-Anschlussstruktur verbunden ist.Exemplary embodiment 6 is a chip card module according to one of
Ausführungsbeispiel 7 ist ein Chipkartenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 6, wobei der Chip und die Verbindungsleitungen eingebettet sind in ein Verkapselungsmaterial, und wobei sich die Antennenkontakte außerhalb einer lateralen Ausdehnung des Verkapselungsmaterials befinden.Embodiment 7 is a chip card module according to embodiment 6, the chip and the connecting lines being embedded in an encapsulation material, and the antenna contacts being located outside a lateral extent of the encapsulation material.
Ausführungsbeispiel 8 ist ein Chipkartenmodul gemäß einem der Ausführungsbeispiele 2 bis 7, wobei das Chipkartenmodul ferner eine Mehrzahl von Verbindungsöffnungen durch das Trägersubstrat aufweist, wobei über jedem der Antennen-Kontakte eine der Verbindungsöffnungen durch das Trägersubstrat angeordnet ist.
Ausführungsbeispiel 9 ist ein Chipkartenmodul gemäß Ausführungsbeispiel 8, wobei jede der Verbindungsöffnungen mit einem Lötmittel gefüllt ist zum elektrisch leitenden Kontaktieren der mindestens einen Antenne.Embodiment 9 is a chip card module according to
Ausführungsbeispiel 10 ist eine Chipkarte. Die Chipkarte weist einen Chipkartenkörper auf, mindestens eine Antenne, welche im oder auf dem Chipkartenkörper angeordnet ist, und ein Chipkartenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, welches im Chipkartenkörper derart angeordnet ist, dass die kontaktbasierten Chipkarten-Kontakte freiliegen. Ferner ist die mindestens eine Antenne mit der Kontaktlos-Anschlussstruktur elektrisch leitend verbunden.Embodiment 10 is a smart card. The chip card has a chip card body, at least one antenna, which is arranged in or on the chip card body, and a chip card module according to one of claims 1 to 9, which is arranged in the chip card body such that the contact-based chip card contacts are exposed. Furthermore, the at least one antenna is electrically conductively connected to the contactless connection structure.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der Vorrichtung und umgekehrt.Further advantageous refinements of the method result from the description of the device and vice versa.
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2018
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