DE10311696A1

DE10311696A1 - Chipkarte

Info

Publication number: DE10311696A1
Application number: DE10311696A
Authority: DE
Inventors: Bernd Barchmann; Frank PÜSCHNER; Volker Beyer; Erik Heinemann
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Also published as: WO2004084129A1

Abstract

Es ist eine Chipkarte vorgesehen, die aus einem Kartenkörper und einem Chipmodul besteht. Der Kartenkörper weist eine zweistufige Ausnehmung auf, in die das Chipmodul mit Außenkontakten im wesentlichen mit der Kartenoberfläche flächenbündig eingesetzt ist. Das Chipmodul weist an einer den Außenkontakten gegenüberliegenden Seite des Trägers mit den Außenkontakten elektrisch leitend verbundene Umverdrahtungskontakte auf, auf denen ein Halbleiterchip mit seinen Anschlußkontakten elektrisch leitend verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte aus einem Kartenkörper und einem Chipmodul gemäß Patentanspruch 1.
Die derzeit weit verbreitete vorzufindende Art der Chipkarte ist derart aufgebaut, daß sie aus einem Chipkartenkörper, der in der Regel aus mehreren Schichten zusammenlaminiert ist, und einem sogenannten Chipmodul besteht. Dieses Chipmodul setzt sich aus einem Chipträger zusammen, der einen elektronischen Halbleiterchip trägt. Gegenüberliegend zur Seite des Chipträgers, auf dem der Halbleiterchip getragen wird, weist der Chipträger, wenn es sich um eine kontaktbehaftete Karte handelt, Anschlußkontakte auf. Diese entsprechen dann in der Regel der ISO-Norm. Die Anschlußkontakte sind mit diesen zugeordneten Korrespondenzkontakten des Halbleiterchips verbunden. Das Chipmodul und der Kartenkörper werden getrennt voneinander gefertigt und dann zusammengesetzt. Hierzu weist der Kartenkörper eine Vertiefung auf, damit das Chipmodul oberflächenbündig in den Kartenkörper einsetzbar ist. Die Vertiefung ist in der Regel zweistufig, so daß der Chipträger mit einer über die Chipfläche hinausragenden Fläche auf einer ersten Stufe aufgeklebt wird und in die zweite Stufe der Chip selbst hineinragt.

Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der EP 0307773 A1 dargestellt. Hierbei ist in 8 zu erkennen, daß der Halbleiterchip in Flip-Chip-Technik auf der nach innen gerichteten Seite des Chipträgers mit Kontakten, die er aufweist, angeordnet ist. Diese sind auf der ersten Stufe nach außen geleitet und am Ende des Chipträgers in Durchgangsöffnungen zu den Außenkontakten durchkontaktiert.

Eine derartige Anordnung weist den Nachteil auf, daß die Kontakte, auf denen der Chip aufgesetzt ist, über eine Biegeli nie geführt sind. Diese Biegelinie befindet sich an der Übergangslinie von der ersten zur zweiten Stufe. An dieser Stelle ist der Kartenkörper strukturell am stärksten geschwächt, so daß bei einer Biegebeanspruchung ein Durchbiegen genau an dieser Stelle erfolgt. Dies beansprucht gleichfalls über die über die Biegelinie fortgeführten Kontakte die Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und den Kontakten.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Chipkarte vorzusehen, bei der die Verbindung zwischen Halbleiterchip und innenliegenden Kontakten möglichst geringen Beanspruchungen ausgesetzt wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Dadurch, daß die auf der Innenseite des Chipträgers liegenden Umverdrahtungskontakte nur innerhalb der zweistufigen Ausnehmung des Kartenkörpers verlaufen, ist die Biegebeanspruchung auf ein Minimum reduziert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den untergeordneten Ansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels im Ausschnitt und
2 ein Ausschnitt auf das Chipkartenmodul in der Draufsicht.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Chipkartenkörpers 1 in einer Seitenansicht. Der Kartenkörper 1 weist dabei eine Kartenkörperausnehmung 3 auf, die zweistufig derart ausgebildet ist, daß die erste Stufe 9 breiter ausgebildet ist als die zweite Stufe 8.
In diese Kartenausnehmung 3 ist ein Chipmodul 2 derart eingesetzt, daß es mit Klebeelementen 11, die auf dem Boden der ersten Stufe 9 der Kartenkörperausnehmung 3 aufgebracht sind, am Kartenkörper 1 befestigt sind. Im zusammengesetzten Zustand schließt dann eine Oberfläche 5, in der die Kartenkörperausnehmung 3 eingebracht ist, im wesentlichen flächenbündig mit Chipmodulkontakten 4 ab, die wesentlicher Bestandteil der Chipmoduloberfläche sind.
Das Chipmodul 2 weist einem Chipträger 6 auf, der die zuvor erwähnten Chipmodulkontakte 4 auf der einen Seite und auf der anderen Seite einen Chip 7 trägt. Zwischen dem Chip 7 und dem Chipträger 6 sind an der Oberfläche des Chipträgers 6 Umverdrahtungskontakte 10 ausgebildet, auf denen der Chip 7 in an und für sich bekannter Flip-Chip-Technik aufgesetzt ist und kontaktiert ist.
Die Umverdrahtungskontakte 10 sind nunmehr innerhalb des Bereichs der inneren Ausnehmung 8 und an die zugeordneten Chipmodulkontakte 4 geführt und mittels Durchkontaktierungen 12 miteinander verbunden. Dabei kann der Chip 7 mittels einer Vergußmasse 13 zusätzlich am Chipträger 6 befestigt sein. Mit dieser Anordnung ist es möglich, daß der Chipträger 6 ohne dazwischenliegende Umverdrahtungskontakte auf den Klebeelementen 11 aufliegt, so daß eine zuverlässige Verbindung gewährleistet ist.
Weiterhin ist mit dieser Anordnung sichergestellt, daß an der Biegelinie, die durch den senkrechten Stufenabschnitt 14 zwischen der inneren Ausnehmung 8 und der äußeren Ausnehmung 9 gebildet ist, keine Umverdrahtungskontakte geführt werden. Auf diese Art und Weise ist gewährleistet, daß die Umverdrahtungskontakte und damit die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den Umverdrahtungskontakten 10 und Anschlußkontakten des Halbleiterchips 7 auch bei starker Biegebelastung nur minimalen Belastungen ausgesetzt sind.
2 zeigt ausschnittsweise eine Draufsicht auf das Chipmodul 2. Zu erkennen ist, daß der Chip 7 innerhalb der inneren Ausnehmung 3 auf den Umverdrahtungskontakten aufliegt und diese ebenfalls innerhalb der inneren Ausnehmung 8 bis unter die Chipmodulkontakte 4 geführt wird. Die Durchkontaktierungen 12 sind in dieser Draufsicht in 2 selbstverständlich nicht erkennbar.
Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des Chipmoduls zum Erfindungsgedanken so lange gehörend, so lange die Umverdrahtungskontakte nicht über die innere Ausnehmung hinausgehen.

1: Kartenkörper
2: Chipmodul
3: Kartenkörperausnehmung
4: Chipmodulkontakte
5: Kartenkörperoberfläche
6: Chipträger
7: Chip
8: innere Ausnehmung
9: äußere Ausnehmung
10: Umverdrahtungskontakte
11: Klebeelemente
12: Durchkontaktierung
13: Vergußmasse
14: senkrechter Stufenabschnitt

Claims

Chipkarte aus einem Kartenkörper (1) und einem Chipmodul (2), bei dem der Kartenkörper (1) eine zweistufige Ausnehmung (3) aufweist, in die das Chipmodul (2) mit Außenkontakten (4) im wesentlichen mit einer Kartenoberfläche (5) flächenbündig eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul (2) auf einer den Außenkontakten (4) gegenüberliegenden Seite eines Chipträgers (6) mit den Außenkontakten (4) elektrisch leitend verbundene Umverdrahtungskontakte (10) aufweist, mit denen ein Halbleiterchip (7) mit Anschlußkontakten elektrisch leitend verbunden ist.
Chipkarte nach Anspruch 1, bei der die Ausnehmung (3) einen inneren Bereich (8) aufweist, der tiefer in den Kartenkörper (1) eingebracht ist als der äußere Bereich (9).
Chipkarte nach Anspruch 2, bei der die Umverdrahtungskontakte (10) alle im inneren Bereich (8) der Ausnehmung (3) liegen.
Chipkarte nach Anspruch 3, bei der im äußeren Bereich (9) der Ausnehmung (3) ein Klebeelement (11) zum klebenden Verbinden des Chipmoduls (2) mit dem Kartenkörper (1) eingebracht ist.
Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontakte (4) des Chipmoduls (2) mittels Durchkontaktierungen (12) mit den Umverdrahtungskontakten (10) verbunden sind.