DE19649337A1 - Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten - Google Patents
Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von ObjektenInfo
- Publication number
- DE19649337A1 DE19649337A1 DE1996149337 DE19649337A DE19649337A1 DE 19649337 A1 DE19649337 A1 DE 19649337A1 DE 1996149337 DE1996149337 DE 1996149337 DE 19649337 A DE19649337 A DE 19649337A DE 19649337 A1 DE19649337 A1 DE 19649337A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- microchip
- marking
- microelectronic
- chip
- electrically conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/073—Special arrangements for circuits, e.g. for protecting identification code in memory
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/073—Special arrangements for circuits, e.g. for protecting identification code in memory
- G06K19/07309—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers
- G06K19/07372—Means for preventing undesired reading or writing from or onto record carriers by detecting tampering with the circuit
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
- G06K19/07743—External electrical contacts
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0013—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by galvanic contacts, e.g. card connectors for ISO-7816 compliant smart cards or memory cards, e.g. SD card readers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein mikroelektronisches Kennzeichnungselement für Objekte, insbeson
ders von Dokumenten aus Papier, das unzertrennlich mit dem zu kennzeichnenden Objekt ver
bunden ist und dessen auf dem Kennzeichnungsmikrochip befindlicher Dateninhalt über elek
trisch leitfähige Kunststoff-Kontaktflächen mittels Kontaktierelementen durch ein Basisgerät
ausgelesen werden kann. Die direkt mit den Kontaktflächen des Chips verbundenen Kunststoff-Kon
taktflächen dienen der Passivierung des Chips und stellen bei flächiger Ausführung aus
reichend große und mechanisch belastbare Kontaktflächen zum Aufsetzen von Kontaktier
elementen eines Basisgeräts dar. Durch das Vorhandensein des Kennzeichnungselements auf
dem Objekt und durch Übereinstimmung mit einer auf dem Objekt geschriebenen für das
menschliche Auge lesbaren Nummer oder mit einem Datensatz in einer Datenbank mit der auf
dem Mikrochip gespeicherten Nummer kann die Echtheit mit höchster Fälschungssicherheit
durch einfachen Vergleich der beiden Nummern nachgewiesen werden.
Herkömmliche Verfahren zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Objekten verwenden je
nach Anwendbarkeit auf das verwendete Trägermaterial Wasserzeichen, Siegellacke, filigrane
Verzierungen der Bedruckung, Farbverläufe der Bedruckung, dünne Aluminiumstreifen, fluo
reszensierende Farben, aufgeklebte Hologramme, Infrarotbarcodes, metallische Barcodes, elek
tronische Transponder und in metallische Chipgehäuse eingebrachte Chips, bei denen die
Kontaktflächen des Chipgehäuses meist kreisförmig ausgeführt sind und aus dem Chipgehäuse
herausragen (Button Memories).
Bekannte Verfahren und Systeme weisen technische Nachteile auf. So sind Wasserzeichen,
Siegel, filigrane Verzierungen, Farbverläufe in der Bedruckung, fluoreszensierende Farben,
jede Art von Barcode und sogar dünne Aluminiumstreifen, sowie Hologramme für Experten
fälschbar.
Elektronische Kennzeichnungselemente für Dokumente sind bekannt. Transponder und Button
Memories sind für Experten praktisch nicht fälschbar, sie sind jedoch im Vergleich zu einem
erfindungsgemäßen elektronischen Kennzeichnungselement nicht ausreichend kostengünstig
herstellbar.
Es handelt sich bei Transpondern um bekannte elektronische Datenträger, die an beliebigen
Objekten befestigt werden können. Sie bestehen im wesentlichen aus einem Mikrochip, einem
kapazitiv wirkenden Bauelement, welches meist zusätzlich auf dem Mikrochip integriert ist und
einer Spule. Spule und kapazitiv wirkendes Bauelement bilden dabei einen als Sende- und
Empfangseinheit wirkenden Schwingkreis, der, so er einem elektromagnetischen Wechselfeld
geeigneter Frequenz ausgesetzt ist, die Energiezufuhr für den Mikrochip bildet. Hierzu ist ein
Basisgerät mit einem Hochfrequenzgenerator erforderlich, der eine beispielsweise 125 kHz
betragende Wechselspannung erzeugt.
Diese Wechselspannung führt zur Anregung eines Serienschwingkreises im Basisgerät. Dieser
Schwingkreis strahlt eine magnetische Trägerwelle ab, die den Schwingkreis des Transponders
erregen und auf diese Weise dem Mikrochip Energie zuführen kann. Die Spannung im Trans
ponderschwingkreis lädt im Mikrochip des Transponders, über einen Gleichrichter gleich
gerichtet, einen Kondensator auf. Dieser Kondensator dient dem Glätten der Betriebsspannung
des Mikrochips.
Nach Erreichen einer ausreichend hohen Betriebsspannung führt die nachgeschaltete Logik auf
dem Mikrochip einen Resetzyklus durch, nach dessen Ende Daten aus dem Lesespeicher
(ROM) oder dem Schreib-/Lesespeicher (EEPROM) seriell ausgelesen werden, indem je nach
gespeichertem Inhalt ein Transistor durchgesteuert wird, der den Strom durch die Transpon
derspule erhöht, wodurch induktiv in der Sende-und Empfangsspule des Basisgerätes feine
Spannungsänderungen hervorgerufen werden. Dies wird durch eine Empfangsschaltung inner
halb des Basisgerätes registriert und ausgewertet. Die im Transponderchip gespeicherte Infor
mation wird dekodiert.
Transponder weisen den Nachteil auf, daß sie in einem Stapel aus mehreren übereinander
liegenden Dokumenten nur unter größtem technischen Aufwand von einer Basisstation gelesen
werden können. Befinden sich mehrere Transponder im Trägermagnetwechselfeld des Basis
geräts, so stören sie gegenseitig den Datentransfer zurück zum Basisgerät. Die Zuordnung,
welcher Transponder zu welchem im Stapel befindlichen Dokument gehört, ist derzeit tech
nisch unlösbar und theoretisch nur unter großem technischen Aufwand zu lösen.
Button Memories sind in einem metallischen Chipgehäuse eingebrachte Chips, wobei die
Kontaktflächen des Chipgehäuses meist kreisförmig ausgeführt sind und aus dem Chipgehäuse
herausragen. Die runden Kontaktflächen stellen über Bonddrähte die elektrische Verbindung
zum im Chipgehäuse befindlichen Mikrochip her. Nach Erreichen einer vom Basisgerät an zwei
Kontaktflächen bereitgestellten ausreichend hohen Betriebsspannung führt die nachgeschaltete
Logik auf dem Mikrochip einen Resetzyklus durch, nach dessen Ende Daten aus dem Lese
speicher (ROM) oder dem Schreib-/Lesespeicher (EEPROM) seriell ausgelesen werden, indem
je nach gespeichertem Inhalt der logische Pegel an einer der Kontaktflächen im vom Basisgerät
vorgegebenen Takt verändert wird.
Button Memories sind in ihren Herstellungskosten beispielsweise Transpondern unterlegen,
denn es muß ein metallisches Chipgehäuse, ein isolierter metallischer Innenring und der Mikro
chip miteinander verklebt und gebondet werden. Schließlich muß das Metallgehäuse mit Kunst
stoff gefüllt werden, um eine hermetische Dichtung zu erreichen. Im Gegensatz zur Herstellung
von Transpondern müssen Transponderchips lediglich mit einer Spule kontaktiert und beides
zusammen mit Kunststoff vergossen werden. Button Memories weisen zudem den Nachteil
auf, daß ihre Masse bei gleicher Baugröße aufgrund des hohen Metallgehalts den meisten
anderen Kennzeichnungsverfahren unterlegen ist. Der geringe elektrische Widerstand in ihren
Zuleitungen von den Metallkontakten des Gehäuses zu den Bondflächen auf dem Mikrochip
lassen Button Memories im Vergleich zu allen anderen bekannten Kennzeichnungsverfahren
überdies sehr empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen ausfallen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kennzeichnungselement der
eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß die Vorteile mikroelektronischer
Systeme mit denen einer sehr kostengünstigen Aufbau- und Verbindungstechnik kombiniert
werden, so daß ein in der Fälschungs- und Anwendungssicherheit im Vergleich zu den Kosten
überlegenes Kennzeichnungsverfahren für eine Vielzahl von Applikationen zur Verfügung
steht.
Diese Aufgabe wird durch ein Kennzeichnungselement der eingangs beschriebenen Art gelöst,
das gekennzeichnet ist durch einen Kennzeichnungsmikrochip, der ähnlich wie ein bekannter
Transponderchip aufgebaut ist, auf einen Kunstoff-, Metall-, oder Papierträger geklebt wird
und mittels Tropfen aus einem vor der Aushärtung zähflüssigen elektrisch leitfähigen Kunst
stoff an zwei auf der Chipoberfläche befindlichen Bondpads kontaktiert und zusammen mit
einem Strang aus elektrisch isolierendem Kunststoff, der zwischen den Bondpads zähflüssig
aufgebracht wird und nach einiger Zeit aushärtet, passiviert wird. Die zwei elektrisch leit
fähigen Kunststofftropfen zerfließen, laufen an der zuvor beispielsweise in einem Kunststoffbad
isolierten Seitenwand des Mikrochips herunter und benetzen den Träger. Sie bilden beim
Auslesevorgang der auf dem Mikrochip gespeicherten Information durch ein Basisgerät die
Kontaktstellen für zwei aufgesetzte Kontaktierelemente des Basisgeräts. Je nach Distanz der
beiden Bondpads auf dem Mikrochip voneinander kann es erforderlich sein, daß sofort nach
dem Aufbringen der Kontakttropfen auf die Chipoberfläche das Zerlaufen der elektrisch leit
fähigen Kunststofftropfen durch Rotation des Mikrochips in radiale Richtung gesteuert werden
muß. Die Seitenwände und die Rückseite des Mikrochips, die durch Herausbrechen aus einem
Wafer am Ende der Chipfertigung ohne Isolation ungeschützt sind und mit der chipintern
Masse verbunden sind, müssen bei Verwendung herkömmlicher Transponderchips durch Be
schichten mit einem elektrisch isolierenden Kunststoff isoliert werden.
Die Fälschungs- und Manipulationssicherheit ergibt sich aus der Tatsache, daß Kennzeich
nungsmikrochips, die ähnlich wie Transponderchips aufgebaut sind, mit Lesespeicher (ROM)
aufgrund des Fertigungsprozeßes mit einer fortlaufenden Codenummer gefertigt werden und
leistungsfähige Verschlüsselungsalgorithmen, ebenso wie Schreib-/Lesespeicher auf dem Chip
mitintegriert werden können.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten
zeichnerischen Darstellung und nachfolgender Beschreibung eines erfindungsgemäßen Kenn
zeichungselements und dessen Elementen. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Prinzipschaltbild eines Basisgeräts und eines Transponderchips
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungs
gemäßen Kennzeichnungselements
Fig. 3 ein Prinzipschaltbild eines Basisgeräts und eines Kennzeichnungschips mit
nur einem Bondpad
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungs
elements mit einem Kennzeichnungschip mit nur einem Bondpad.
In dem Prinzipschaltbild gemäß Fig. 1 ist ein als ganzes mit dem Bezugszeichen 2 bezeichne
tes Basisgerät zum Senden und Empfangen von Daten eines bei ca. 125 kHz arbeitenden
Transponderchips und ein mit dem Bezugszeichen 4 bezeichneter Transponderchip dargestellt.
Ein Hochfrequenzgenerator 9 im Basisgerät 2 erzeugt eine mit ca. 125 kHz alternierende
Wechselspannung, mit der über einen Widerstand 8 die Kontaktierelemente 6 angesteuert
werden. Der Transponderchip 4 entnimmt, nachdem seine Kontaktflächen 14 mit den Kontak
tierelementen 6 des Basisgeräts 2 verbunden sind, dem Basisgerät Energie, die in der Form
eines Ladungsflußes über die parasitären Widerstände der Kontaktstellen aus leitfähigem
Kunststoff 12 und 18 und über einen Brückengleichrichter 20 einen Kondensator 22 auflädt.
Bei Erreichen der Betriebsspannung beginnt eine nachgeschaltete Logik 24 mit einem Reset
zyklus. Nach dessen Ende wird ein Lesespeicher ROM seriell ausgelesen und je nach gespei
chertem Inhalt ein MOSFET 26 durchgesteuert oder im hochohmigen Sperrzustand belassen.
Wird der MOSFET 26 leitfähig, so erhöht sich der Strom durch die Kontaktstellen 6. Diese
Veränderung der Stromstärke erzeugt eine Änderung des Spannungsabfalls im Widerstand 8,
die von der Empfängerschaltung 10 im Basisgerät 2 als feine Spannungsänderung registriert,
gefiltert, dekodiert und verarbeitet wird. Es wurde vorstehend ein passiver Kennzeichnungs-
oder Transponderchip beschrieben, bei dem lediglich die im Lesespeicher ROM gespeicherte
Information an das Basisgerät 2 übertragen werden kann. Alternativ kann jedoch ein zusätzlich
oder ausschließlich mit Schreib-/Lesespeicher ausgerüsteter Kennzeichnungs- oder Trans
ponderchip 4 eingesetzt werden, bei dem auch von dem Basisgerät 2 ausgehende Informa
tionen an einen Schreib-/Lesespeicher des Transponderchips 4 übermittelt und dort gespeichert
werden können.
Es existieren zwei unterschiedliche Übertragungsverfahren, die zu leichten Unterschieden beim
Aufbau von Basisgeräten und Transponderchips führen, welche als solche jedoch bekannt sind.
Nach dem einen Verfahren wird die Trägerschwingung frequenzmoduliert und nach dem ande
ren amplitudenmoduliert.
Ein erfindungsgemäßes Kennzeichnungselement kann mit einem Transponderchip 4 ausgeführt
werden. Bei vorteilhafter Ausführung kann jedoch auf die üblicherweise bei Transponderchips
4 verwendete gleitende Masse und damit auf den Brückengleichrichter 20 verzichtet werden,
weil keine drahtlose Nachrichtenübertragung angestrebt wird und ausreichend Versorgungs
energie durch das Basisgerät 2 zugeführt wird.
Die in Fig. 2 als ganzes mit 42 gekennzeichnete Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Kennzeichnungselements zeigt einen auf einem flächigen Träger aus Papier, Metall, Glas oder
Kunststoff 38 aufgeklebten Mikrochip mit gleichem oder ähnlichem Aufbau wie ein Transpon
derchip 37, dessen Umfang 36 inclusive Rückseite mit einem elektrisch isolierenden Kunststoff
beschichtet ist, damit die auf die Bondpads 40 und 41 aufgebrachten elektrisch leitfähigen
Kunststofftropfen 34 und 35 keinen Kontakt mit der chipinternen Masseleitung bekommen
können. Die Kunststofftropfen 34 und 35, die beispielsweise mit einer Pipette oder per
Siebdruck aufgebracht werden können, dienen nach ihrer Aushärtung der Passivierung,
Versteifung und Kontaktierung der Kontaktierelemente 32 des Basisgeräts 30. Das Basisgerät
30 stellt während des Auslesevorgangs der auf dem Transponderchip 37 gespeicherten Daten
Stromversorgung und Takt bereit. Der parasitäre elektrische Flächenwiderstand der
Kunststofftropfen 34 und 35 kann bespielsweise durch Zugabe von Nickel, Aluminium, Graphit
und Silber in weiten Bereichen von einigen Ohm bis zu mehreren Kiloohm eingestellt werden.
Bei vorteilhafter Ausführung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements wird der
parasitäre Flächenwiderstand auf einige hundert Ohm bis in den tiefen Kiloohmbereich einge
stellt. Die Anfälligkeit der mikroelektronischen Schaltung auf dem Chip 37 gegenüber elektro
statischer Entladung an den Kontaktflächen 34 und 35 sinkt mit steigendem elektrischen
Flächenwiderstand der Kontaktflächen 34 und 35. Dadurch erhöht sich die Sicherheit
gegenüber unbeabsichteter Zerstörung des Kennzeichnungselements, denn weder durch elek
trostatische Entladung, noch durch Kurzschließen mit Spannungsquellen an den Kontakt
flächen 34 und 35 kann das Kennzeichnungselement zerstört werden. Dies ist ein entschei
dender Vorteil gegenüber bekannten elektronischen Kennzeichnungselementen wie dem Trans
ponder und dem Button Memory. Transponder sind durch ihre vollkommene elektrische
Isolation der Möglichkeit eines Potentialausgleichs beraubt, wodurch Funkenüberschläge mit
hohen zerstörerischen Impulsspannungen möglich werden. Wenn hingegen das Button Memory
Überspannungen zwischen den niederohmigen Bonddrähten und Kontaktflächen ausgesetzt ist,
die keinen Spannungsabfall und keine Strombegrenzung bei elektrostatischen Entladungen
ermöglichen, kann beabsichtigte oder unbeabsichtigte Zerstörung leicht bewirkt werden.
Zur Abdeckung und Passivierung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements wird eine
Passivierungsschicht 42 aus Kunststoff auf die noch unbedeckte Oberfläche des Mikrochips 37
in noch zähflüssigem Zustand aufgebracht und zerfließt über den Chiprändern vor der Aus
härtung. Dem Kunststoff kann zur Erhöhung der Resistenz gegenüber elektrostatischer Ent
ladung ein schwach elektrisch leitfähiges Material wie zum Beispiel Graphit beigemischt wer
den. Das Kennzeichnungselement kann bei vorteilhafter hochohmiger Ausführung der Passivie
rungsschicht 42 im Betrieb durch den parasitären Parallelwiderstand nicht gestört werden. Tritt
jedoch im Ruhezustand eine elektrostatische Entladung an einer der beiden Kontaktflächen 34
oder 35 auf, so hält der parasitäre Widerstand der Passivierungsschicht 42 die zweite Kontakt
fläche 34 oder 35 auf demselben Potential. Eine Zerstörung des Mikrochips 37 ist dadurch
nicht möglich. Die Arbeitsweise der hochohmigen Passivierungsschicht 42 ist mit der von
antistatischen Transportbehältern für Integrierte Schaltkreise vergleichbar.
Im Prinzipschaltbild gemäß Fig. 3 ist ein als ganzes mit dem Bezugszeichen 72 bezeichnetes
Basisgerät zum Senden und Empfangen von Daten eines bei einer bestimmten Frequenz arbei
tenden Kennzeichnungsmikrochips und ein mit dem Bezugszeichen 74 bezeichneter Kennzeich
nungsmikrochip dargestellt. Ein Hochfrequenzgenerator 79 im Basisgerät 72 erzeugt eine mit
ca. 125 kHz alternierende Wechselspannung, mit der über einen Widerstand 78 die Kontaktier
elemente 76 angesteuert werden. Der Kennzeichnungsmikrochip 74 entnimmt, nachdem seine
Kontaktflächen 84 mit den Kontaktierelementen 76 des Basisgeräts 72 verbunden sind, Ener
gie, die in der Form eines Ladungsflußes über die parasitären Widerstände der Kontaktstellen
aus leitfähigem Kunststoff 82 und 88 und über eine Gleichrichterdiode 90 einen Kondensator
92 auflädt. Bei Erreichen einer Betriebsspannung beginnt eine nachgeschaltete Logik 94 mit
einem Resetzyklus. Nach dessen Ende wird ein Lesespeicher ROM seriell ausgelesen und je
nach gespeichertem Inhalt ein MOSFET 96 durchgesteuert oder im hochohmigen Sperrzustand
belassen. Wird der MOSFET 96 leitfähig, so erhöht sich der Strom durch die Kontaktstellen
76. Diese Veränderung der Stromstärke erzeugt eine Änderung des Spannungsabfalls im
Widerstand 78, die von der Empfängerschaltung 80 im Basisgerät 72 als feine Spannungs
änderung registriert, gefiltert, dekodiert und verarbeitet wird. Es wurde vorstehend ein passiver
Kennzeichnungsmikrochip beschrieben, bei dem lediglich in dem Lesespeicher ROM gespei
cherte Information an das Basisgerät 72 übertragen werden kann. Alternativ kann jedoch ein
zusätzlich oder ausschließlich mit Schreib-Lesespeicher ausgerüsteter Kennzeichnungs
mikrochip eingesetzt werden, bei dem auch von dem Basisgerät 72 ausgehende Informationen
an einen Schreib-/Lesespeicher des Kennzeichnungsmikrochips übermittelt und dort ge
speichert werden können.
Es existieren zwei unterschiedliche Übertragungsverfahren, die zu leichten Unterschieden beim
Aufbau von Basisgeräten und Kennzeichnungsmikrochips führen, die als solche jedoch bekannt
sind. Nach dem einen Verfahren wird die Trägerschwingung frequenzmoduliert und nach dem
anderen amplitudenmoduliert.
Ein vorgehend beschriebener Kennzeichnungsmikrochip 74 benötigt bei vorteilhafter Ausfüh
rung nur ein Bondpad zur Kontaktierung, das durch während der Chipfertigung aufgebrachte
Gold-Bumps entsprechend großflächig ausgeführt werden kann. Das Massepotential wird an
einen solchen Kennzeichnungsmikrochip 74 über die Rückseite oder die Seitenwände des
Chips zugeführt. Die Kontaktierung zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungsele
ments erfolgt vorzugsweise durch Aufkleben des Kennzeichnungsmikrochips 74 auf nicht
ausgehärteten elektrisch leitfähigen Kunststoff
Fig. 4 zeigt eine als ganzes mit 50 gekennzeichnete Ausführungsform eines erfindungsgemä
ßen Kennzeichnungselements, das aus einem auf einen flächigen Träger aus Papier, Metall,
Glas oder Kunststoff 52 aufgeklebten Mikrochip 54 mit annähernd dem Aufbau eines Trans
ponderchips besteht und dessen Umfang 66 nur zu einem Teil 64 mit einem elektrisch isolieren
den Kunststoff beschichtet ist, damit der auf dem Bondpad 56 aufgebrachte elektrisch leit
fähige Kunststofftropfen 62 keinen Kontakt mit der chipinternen Masseleitung bekommen
kann. Der Kunststofftropfen 62, der beispielsweise mit einer Pipette oder per Siebdruck aufge
bracht werden kann, dient nach seiner Aushärtung der Passivierung, Versteifung und Kon
taktierung der Kontaktierelemente eines Basisgeräts. Der Kunststofftropfen 58 erfüllt den
gleichen Zweck wie der Kunststofftropfen 62, nur kontaktiert er die mit der chipinternen
Masse verbundenen Rückseite 55 des Mikrochips 54. Der parasitäre elektrische Flächenwider
stand der Kunststofftropfen 58 und 62 kann bespielsweise durch Zugabe von Nickel, Alu
minium, Graphit und Silber in weiten Bereichen von einigen Ohm bis zu mehreren Kiloohm
eingestellt werden. Bei vorteilhafter Ausführung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungs
elements wird der parasitäre Flächenwiderstand auf einige hundert Ohm bis in den tiefen
Kiloohmbereich eingestellt. Die Anfälligkeit der mikroelektronischen Schaltung auf dem Chip
54 gegenüber elektrostatischer Entladung auf den Kontaktflächen 58 und 62 sinkt mit steigen
dem elektrischen Flächenwiderstand der Kontaktflächen 58 und 62. Die in Fig. 4 dargestellte
Ausführungsform weist gegenüber beabsichtigter und unbeabsichteter Zerstörung des Kenn
zeichnungselements die gleichen Vorteile auf wie die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform.
Zur Abdeckung und Passivierung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements wird eine
Passivierungsschicht 60 aus Kunststoff auf die noch unbedeckte Oberfläche des Mikrochips 54
in noch zähflüssigem Zustand aufgebracht und zerfließt über den Chiprändern vor der Aus
härtung. Dem Kunststoff kann zur Erhöhung der Resistenz gegenüber elektrostatischer Ent
ladung ein schwach elektrisch leitfähiges Material wie zum Beispiel Graphit beigemischt wer
den. Das Kennzeichnungselement kann bei vorteilhafter hochohmiger Ausführung der Passivie
rungsschicht 60 im Betrieb durch den parasitären Parallelwiderstand nicht gestört werden. Tritt
jedoch im Ruhezustand eine elektrostatische Entladung an einer der beiden Kontaktflächen 58
oder 62 auf, so hält der parasitäre Widerstand der Passivierungsschicht 60 die zweite Kontakt
fläche 58 oder 62 auf demselben Potential. Eine unbeabsichtigte Zerstörung des Mikrochips 54
ist dadurch nicht möglich. Die Arbeitsweise der hochohmigen Passivierungsschicht 60 ist mit
der von antistatischen Transportbehältern für Integrierte Schaltkreise vergleichbar.
Als Kunststoffmaterial für alle in der Erfindung erforderlichen Kunststoffschichten wird bei
vorteilhafer Ausführung Epoxidharz verwendet, das bedingt hochtemperaturbeständig ist und
in weiten Bereichen in seiner Thixotropie durch Zugabe weiterer Chemikalien einstellbar ist.
Erfindungsgemäße Kennzeichnungselemente, die mit Epoxidharz ausgeführt sind, sind äußerst
robust, flach und können kraftschlüssig auf zu kennzeichnende Objekte aufgebracht werden.
Zur Verminderung der Lichtempfindlichkeit der auf dem Mikrochip (37, 54) integrierten
Schaltung kann dem Epoxidharz eine den Lichteinfall dämpfende Farbe beigemischt werden.
Es kann, je nach Anforderung an ein erfindungsgemäßes Kennzeichnungselement 42 und 50
aufgrund der Lichtempfindlichkeit erforderlich sein, daß der Kennzeichnungsmikrochip 37 und
54 mit der strukturierten Seite nach unten auf den mit vor der Aushärtung zähflüssigen
elektrisch leitfähigen Kunststoff vorkontaktierten Träger 38 und 52 aufgebracht wird. Die dem
Licht ausgesetze Rückseite weist lediglich eine für Silizium typische Empfindlichkeit im
Infrarotbereich auf, die jedoch nicht weiter die Funktion der Integrierten Schaltung stört.
Ebenso können Kennzeichnungsmikrochips 37 und 54, die schon auf einen flächigen Träger
aufgesetzt und auf darauf befindliche metallische Flächen gebondet sind, zu einem erfindungs
gemäßen Kennzeichnungselement 42 und 50 durch Kontaktieren mit elektrisch leitfähigen
Kunststofflächen 34, 35,58 und 62 verarbeitet werden.
Claims (4)
1. Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für Objekte, insbesonders von Dokumenten
aus Papier, zur kontaktbehafteten Übertragung von Daten zu einem Basisgerät mit einer Ener
gieversorgung, einer Empfangseinheit und einer zentralen Steuerlogik
gekennzeichnet durch ein Kennzeichnungsmikrochip (4, 74, 37, 54), das unzertrennlich mit
dem zu kennzeichnenden Objekt durch einen flächigen Träger (38, 52) verbunden ist und
dessen auf dem Kennzeichnungsmikrochip (4, 74, 37, 54) befindlicher insbesondere sicher
heitstechnisch relevanter Dateninhalt über direkt mit den Chipanschlüssen (40, 41, 55, 56) ver
bundene flächenhaft ausgeführte elektrisch leitfähige Kunststoff-Kontaktstellen (14, 34, 35, 58,
62, 84) zu einem Basisgerät (2, 30, 72) übertragbar sind.
2. Mikroelektronisches Kennzeichnungselement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit der chipinternen Masseleitung verbundene Rückseite
(55) des Kennzeichnungsmikrochips (4, 74, 54) direkt auf eine Kunststoff-Kontaktstelle (58)
aufgebracht ist und zusammen mit einer weiteren mit dem Bondpad (56) verbundenen elek
trisch leitfähigen Kunststoff-Kontaktstelle (62) der Dateninhalt des Kennzeichnungsmikrochips
(4, 74, 54) zu einem Basisgerät (2, 30, 72) übertragbar ist.
3. Mikroelektronisches Kennzeichnungselement nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kennzeichnungsmikrochip (4, 37, 54, 74) mit der struktu
rierten Seite nach unten auf den mit nicht ausgehärteten elektrisch leitfähigen Kunststoff-Kon
taktstellen (58) versehenen flächigen Träger (38, 52) aufgebracht wird.
4. Mikroelektronisches Kennzeichnungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß Kennzeichnungsmikrochips (4, 37, 54, 74), welche schon auf
einen Träger aufgebracht und auf darauf befindliche metallische Flächen gebondet sind, durch
Kontaktieren mit elektrisch leitfähigen Kunststoff-Kontaktstellen (34, 35,58 und 62) und durch
Aufbringen auf einen flächigen Träger (38, 52) ebenso wie trägerlose Kennzeichnungsmikro
chips (4, 37, 54, 74) verarbeitet werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996149337 DE19649337A1 (de) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996149337 DE19649337A1 (de) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19649337A1 true DE19649337A1 (de) | 1998-06-04 |
Family
ID=7813033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996149337 Withdrawn DE19649337A1 (de) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19649337A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10121172A1 (de) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Hans-Hermann Spies | Urkunde , insbesondere Geldschein |
EP1922674A2 (de) * | 2005-09-07 | 2008-05-21 | Mil. Digital Labeling Inc. | Digitale label zur produktauthentifikation |
-
1996
- 1996-11-28 DE DE1996149337 patent/DE19649337A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10121172A1 (de) * | 2001-04-30 | 2002-10-31 | Hans-Hermann Spies | Urkunde , insbesondere Geldschein |
EP1922674A2 (de) * | 2005-09-07 | 2008-05-21 | Mil. Digital Labeling Inc. | Digitale label zur produktauthentifikation |
EP1922674A4 (de) * | 2005-09-07 | 2011-02-16 | Mil Digital Labeling Inc | Digitale label zur produktauthentifikation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6259408B1 (en) | RFID transponders with paste antennas and flip-chip attachment | |
US6404643B1 (en) | Article having an embedded electronic device, and method of making same | |
DE60019080T2 (de) | Ic-karte | |
CN1768349B (zh) | 用来制造在热塑性支撑件上的智能卡天线的方法和生成的智能卡 | |
US6424263B1 (en) | Radio frequency identification tag on a single layer substrate | |
DE102010028444B4 (de) | Dokument mit einem Chip und Verfahren zur Herstellung eines Dokuments | |
DE19609636C1 (de) | Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte | |
DE10325569A1 (de) | IC Karte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
JP2004343000A (ja) | 半導体モジュールとそれを備えた非接触icタグ及び半導体モジュールの製造方法 | |
EP1102207B1 (de) | Etikettenanordnung | |
DE102013102003A1 (de) | Chipkarte mit integrierten aktiven Komponenten | |
EP0913711B1 (de) | Identifizierungselement und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE19805282A1 (de) | Flächiger Träger mit einer Anzeigeeinrichtung | |
EP2193482A1 (de) | Rfid-transponder | |
EP1028388B1 (de) | Identifizierungselement und Verfahren zur Herstellung eines Identifizierungselements | |
DE112019006728T5 (de) | Drahtloskommunikationsvorrichtung und verfahren zum herstellen derselben | |
EP3117371B1 (de) | In einen rohling eines wert- oder sicherheitsdokuments integrierbares anzeigemodul, wert- oder sicherheitsdokument mit dem anzeigemodul und verfahren zum verifizieren des wert- oder sicherheitsdokuments | |
CN107006092A (zh) | Led模块 | |
US6281048B1 (en) | Method of making an electronic component, and an electronic component | |
DE19639902C2 (de) | Verfahren zur Herstellung kontaktloser Chipkarten und kontaktlose Chipkarte | |
DE19649337A1 (de) | Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten | |
DE102007022615A1 (de) | Kontaktloses Übertragungssystem und Verfahren zum Herstellen desselben | |
DE29620705U1 (de) | Mikroelektronisches Kennzeichnungselement für den Echtheitsnachweis von Objekten | |
EP2158566B1 (de) | Transpondersystem | |
EP3117370B1 (de) | Verfahren zum austauschen von daten zwischen einem wert- oder sicherheitsdokument und einer datenaustausch-vorrichtung und wert- oder sicherheitsdokument |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |