DE19536464C2 - Transponder und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Transponder mit einem Halblei­ terchip, einer Spule und einem Kondensator sowie einem metal­ lischen Trägerstreifen und einer Umhüllung. Weiterhin be­ trifft die Erfindung ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Als Transponder wird hier eine nach außen kontaktlose Schal­ tung aus einem Halbleiterchip, einer Spule und einem Konden­ sator bezeichnet. Sie ist üblicherweise in einem Gehäuse an­ geordnet, welches wiederum an einem Gegenstand, beispielswei­ se einem Schlüssel, angebracht oder integriert ist. Ein Ge­ genstück, beispielsweise das zugehörige Schloß, ist dann ebenfalls mit einer Spule versehen, die zum einen als Sender wirkt und induktiv Energie in den Transponder überträgt. An­ dererseits wirkt die Spule des Gegenstücks als Empfänger für die vom Transponder bzw. als Sender für die vom Gegenstück an den Transponder ausgesandten Daten. Bei einem Schließsystem wird auf diese Weise eine elektronische Codierung instal­ liert, die die Sicherheit des Schließsystems erhöht.

Ein gattungsgemäßer Transponder ist aus der deutschen Offen­ legungsschrift DE 42 20 194 bekannt. Hierbei dient als selbsttragender Träger für den Halbleiterchip und den Konden­ sator ein stabförmiger Wicklungsträger, beispielsweise ein Ferritkern, der Induktionsspule. Um die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen herzustellen, ist ein Filmträger mit aufmetallisierten Leiterbahnen erfor­ derlich.

Des weiteren erwähnt diese Veröffentlichung, daß der Halblei­ terchip und die Drahtenden der Spulenwicklung über einen sog. Leadframe kontaktiert sind. Ein Hinweis, auf welche Weise insgesamt die einzelnen Bauelemente des Transponders mecha­ nisch getragen und gehalten werden, fehlt.

Die Verwendung eines Transponders in einer Wegfahrsperre für ein Kraftfahrzeug wird in der deutschen Offenlegungsschrift DE 44 32 000 beschrieben.

Ferner ist aus der europäischen Patentschrift EP 0 254 640 bekannt, ein Modul für eine Chipkarte dadurch zu bilden, daß ein Halbleiterchip auf einem Trägerstreifen befestigt und mit Bonddrähten kontaktiert wird, wobei der Trägerstreifen auch die elektrischen Außenkontakte der Chipkarte umfaßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transponder der eingangs genannten Art zu schaffen, der be­ sonders kostengünstig und raumsparend ist. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Transponders angege­ ben werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt schaltungsmäßig mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und verfahrensmäßig mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Vorteil­ hafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrie­ ben.

Zwar kann der Transponder in einen Kfz-Schlüssel integriert und mit einer Wegfahrsperre kombiniert sein. Die Schaltung läßt sich jedoch genauso gut auch bei Motorrädern, Türen, Werkzeugen oder Maschinen einsetzen.

Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Transponders wird er­ findungsgemäß auf einem Trägerstreifen jeweils ein Halblei­ terchip, eine Spule und ein Kondensator in SMD-Technik (Oberflächenmontage von Bauteilen) montiert. Derartige Modu­ le werden dann in eine thermoplastische oder duroplastische Preßmasse eingebettet. Durch dieses Verfahren ist eine beson­ ders kostengünstige Produktion in großen Stückzahlen möglich.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung weiter erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines Transponders wiedergegeben wird. Im einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:

Fig. 1 einen Trägerstreifen; und

Fig. 2 eine Darstellung eines einzelnen Moduls des Träger­ streifens.

In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines metallischen Trägerstrei­ fens 4 mit insgesamt vier gleichen Bereichen zur Montage je­ weils eines Moduls (Fig. 2) dargestellt. Auf jedem dieser Mo­ dule werden in SMD-Technik gemäß Fig. 2 ein Halbleiterchip 10, eine Spule 2 und ein Kondensator 3 montiert und anschlie­ ßend mit thermoplastischer oder duroplastischer Preßmasse um­ hüllt.

Die Spule 2 weist einen Ferrit-Stabkern auf und hat bei einer Länge von 10 mm einen Durchmesser von 1,6 mm.

Mit dem integrierten Schaltkreis, der Spule 2 und dem Konden­ sator 3 stellt dies einen induktiven Transponder dar, der von einem nicht dargestellten Sender/Empfänger drahtlos Energie und Daten empfangen und an diesen Daten senden kann.

Der im Stanzverfahren vollständig aus Blech hergestellte Trä­ gerstreifen 4 besteht in dem dargestellten Beispiel aus zwei seitlichen Streifen 40 mit Transportlöchern 41 sowie strei­ fenförmigen Querverbindungen 42, die auch die einzelnen Mo­ dulbereiche 43 voneinander trennen. In jedem Modulbereich 43 sind Bereiche einerseits zur mechanischen Lagerung der drei vorstehend beschriebenen Bauelemente und andererseits zur elektrischen Verbindung der betreffenden Bauelementeanschlüs­ se vorhanden. Diese Bereiche sind während der Montage über Stege 44 mit den seitlichen Streifen 40 und/oder den Querver­ bindungen 42 verbunden.

Die Bereiche bilden separate Inseln und Zungen 49, 50, die so mit ausreichendem Abstand voneinander angeordnet sind, daß unterschiedliche Bauelementeanschlüsse jeweils eines Bauele­ mentes auf separaten und damit elektrisch voneinander iso­ lierten Inseln oder Zungen zu liegen kommen. Elektrische Ver­ bindungen werden dadurch hergestellt, daß die betreffenden Anschlüsse verschiedener Bauelemente auf einer Insel oder Zunge liegen. Kontaktierungsbereiche können mit gut leitendem Metall beschichtet sein. Sie sind in Fig. 1 und 2 mit 45, 46, 47 und 48 bezeichnet. Die Kontaktierungsbereiche 45 und 46 sind für die beiden Anschlüsse der Spule 2 und die beiden Kontaktierungsbereiche 47, 48 sind für die Anschlüsse des Kondensators 3 vorgesehen.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt jeweils ein Spulenanschluß 45 bzw. 46 auf der gleichen Insel/Zunge 49 bzw. 50 mit einem Kondensatoranschluß 48 bzw. 47, d. h. Spule 2 und Kondensator 3 sind parallel geschaltet. Die Spule 2 und der Kondensator 3 überbrücken dabei eine Blechausnehmung 51 zwischen den Inseln/Zungen 49 und 50. Der Halbleiterchip 1 ist elektrisch isoliert auf einer Insel befestigt. Die elek­ trische Verbindung zu den übrigen Bauelementen erfolgt über Bonddrähte 6. Die mechanische Befestigung aller Bauelemente erfolgt mittels Kleber, der auch als Kontaktkleber zur gleichzeitigen elektrischen Kontaktierung an den Kontaktie­ rungsflächen ausgebildet sein kann. Die Befestigung kann fer­ ner dadurch erfolgen, daß Befestigungszungen oder Befesti­ gungstaschen aus der Blechebene abgebogen werden (nicht dar­ gestellt). Besonders gut geeignet ist dies für die Halterung der Spule 2 während der Montage.

Wenn alle Bauelemente ordnungsgemäß montiert und kontaktiert sind, wird die gesamte Anordnung in ein Kunststoffgehäuse eingebracht. Die Außenkontur ist durch die Linie 52 veran­ schaulicht. Anschließend werden die Stege 44 abgebrochen und der fertige Transponder aus dem Trägerstreifen 4 entnommen.

Claims (6)

1. Transponder mit einem mit einer Umhüllung versehenen Modul­ bereich, der die elektrischen Verbindungen zwischen einem Halb­ leiterchip, einer Spule und einem Kondensator herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulbereich (43) aus Blech hergestellt ist, daß auf dem Modulbereich (43) separate Inseln und/oder Zungen ausgebil­ det sind, daß der Modulbereich (4) einerseits als mechanischer Träger für den Halbleiterchip (10), die Spule (2) und den Kon­ densator (3) vor dem Einbetten in die Umhüllung dient, und daß er andererseits gleichzeitig die elektrischen Verbindungen zwi­ schen den elektrischen Anschlüssen dieser Bauelemente her­ stellt.

2. Transponder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip (10), die Spule (2) und/oder der Konden­ sator (3) auf dem Modulbereich (43) aufgeklebt sind.

3. Transponder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Modulbereich (43) angeordneten Bauelemente durch eine aus der Modulbereichsebene abgebogene Lasche oder Tasche gehalten sind.

4. Transponder nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zur Parallelschaltung von Spule (2) und Kondensator (3) je­ weils ein Anschluß der Spule (2) und des Kondensators (3) auf der gleichen Insel bzw. Zunge angeordnet sind.

5. Transponder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Modulbereich (43) aus einem Trägerstreifen (4) aus Blech ausgestanzt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Transponders nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Modulbereichen (43) eines Trägerstreifens (4) je­ weils ein Halbleiterchip (1), eine Spule (2) und ein Kon­ densator (3) in SMD-Technik montiert werden, und daß jeder Transponder in Kunststoffmasse eingepreßt wird und daß an­ schließend die fertigen Transponder aus dem Trägerstreifen (4) entnommen werden.