DE19709985A1 - Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte - Google Patents
Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer ChipkarteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, eine Verbindungsanord
nung und ein Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, wobei
ein auf einem Modul befindlicher Halbleiterchip in einer Aus
nehmung eines Kartenträgers unter Erhalt einer elektrischen
und mechanischen Verbindung eingesetzt wird.
Chipkarten für die kontaktbehaftete, aber auch kontaktlose,
d. h. induktive Datenübertragung weisen einen mit dem Karten
körper verbunden Chipkarten-Modul auf, der einen auf einem
Kunststoffträger befindlichen Halbleiterchip umfaßt, welcher
bei kontaktbehafteten Karten mit einem galvanisch erzeugten
Kontaktfeld verbunden ist. In einem Kartenlesegerät werden
diese Kontaktflächen elektrisch abgetastet, so daß die erfor
derliche Kommunikation möglich wird.
Bei kontaktlos, induktiv arbeitenden Systemen erfolgt die
Datenübermittlung durch elektromagnetische Wechselfelder,
mittels wenigstens einer in der Chipkarte bzw. im Kartenträger
angeordneten Induktionsspule oder Antenne.
Bei sogenannten Kombikarten sind beide erwähnten Systeme in
einer Karte vereint. Die Kombikarte verfügt demnach sowohl
über ein Kontaktfeld für die kontaktbehaftete Übertragung als
auch über einen induktiv koppelbaren Kontakt. Hierfür ist es
erforderlich, neben den elektrisch leitenden Verbindungen vom
Halbleiterchip zum System für die kontaktbehaftete Übertragung
auch Verbindungen zum System für die induktive Datenübermitt
lung herzustellen.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte,
insbesondere solcher, bei der sowohl Mittel zur kontaktlosen
Datenübertragung als auch die erwähnte galvanische Kontakt
ebene vorhanden ist, wird in einen Kartenkörper ein Modul
eingebracht, welcher einen IC-Chip umfaßt.
Der Modul wird in eine Ausnehmung im Kartenkörper eingelegt
und mittels Fügen od. dgl. mit dem Kartenkörper unter Erhalt
einer entsprechenden mechanischen und elektrischen Verbindung
laminiert.
Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Modul und
Kartenkörper bzw. auf dem Kartenkörper befindlichen Kontakten,
die mit der Induktionsspule in Verbindung stehen, kommt bei
spielsweise dadurch zustande, daß ein anisotroper leitender
Klebstoff im Bereich der Anschlußstellen und/oder der Verbin
dungsstellen des jeweiligen Mittels für eine kontaktlose
Datenübertragung aufgetragen und der Klebstoff zumindest im
Bereich der Anschlußstellen so weit verdichtet oder kompri
miert wird, daß eine elektrisch leitende Brücke entsteht.
Im Falle eines Klebstoffes mit leitenden Partikeln führt dies
also dazu, daß die Partikel im Bereich zwischen den Anschluß
stellen und dem Mittel für die kontaktlose Datenübertragung
sich berühren, wodurch die leitende Verbindung resultiert.
Die bei der Herstellung von Chipkarten verwendeten Module
greifen in der Regel auf einen Kunststoffträger zurück, auf
dem das eingangs erwähnte IC-Chip ggfs. mit ISO-Kontaktflächen
versehen angeordnet ist. Das so vorgefertigte Modul wird mit
dem Kartenträger, der z. B. aus Polycarbonat bestehen kann,
verbunden. Dieses Verbinden bzw. das Einsetzen des Moduls in
den Kartenkörper in eine z. B. gefräste Ausnehmung erfolgt
üblicherweise unter Rückgriff auf ein Klebeverfahren bei
Verwendung eines Heiß- oder Schmelzklebers.
In dem Falle, wenn die Kombikarten, die sowohl zur kontakt
losen als auch zur kontaktbehafteten Verwendung geeignet sind,
oder kontaktlose Karten hergestellt werden sollen, muß eine
weitere Kontaktebene mit Anschlußstellen für die Induktionsschleife
bzw. die Induktionsspule vorgesehen sein.
Es sind Chipkarten bekannt, bei welchen im Kartenkörper eine
aus Draht gewickelte Spule vorgesehen ist, deren Ende mit
Antennenkontakten des Chips bzw. seines Trägers verbunden
sind. Diese Gesamtanordnung ist im Kartenkörper eingegossen,
wobei die Herstellung technologisch sehr aufwendig ist.
Darüber hinaus wurden bereits Chipkarten vorgestellt, bei
welchen die Antenne aus einer Antennenschicht herausgeätzt
wurde, wobei die Antenne Chipkontakte aufweist, welche über
einen leitenden Kleber mit den Antennenkontakten des Chips
bzw. seines Trägers verbunden sind. Bei der Herstellung des
Kartenkörpers werden die Chipkontakte über eine entsprechende
Ausnehmung in einer auf die Antennenschicht aufgebrachten
Deckschicht freigelassen, was die Herstellung ebenfalls
aufwendig macht.
Bei erhabenen Anschlußstellen, die sich auf der Oberfläche des
Moduls und/oder auf der Oberfläche oder an den Seitenflächen
der Ausnehmung des Kartenträgers befinden, kann eine Verkle
bung von Modul- und Kartenträger mittels der Herstellung der
elektrisch leitenden Verbindung in einem einzigen Arbeitsgang
durchgeführt werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß das erforderliche Temperatur- und
Zeitregime zur Herstellung zuverlässiger sowohl elektri
scher als auch mechanischer Verbindungen engen Toleranzen
unterliegt, so daß bei nicht optimalen Verfahrensparametern
die Langzeitstabilität derart hergestellter Karten reduziert
ist, und daß es aufgrund der Abmessungen und der plastischen
Eigenschaften des Moduls sowie des Kartenträgers zu Verwin
dungen und Verspannungen in der Karte mit der Folge von
Kontaktstörungen und damit geringerer Zuverlässigkeit kommt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Chipkarte, ein Ver
fahren zur Herstellung einer Chipkarte sowie eine Verbin
dungsanordnung für ein derartiges Herstellungsverfahren anzu
geben, mit welchem ein auf einem Modul befindlicher Halb
leiterchip in eine Ausnehmung eines Kartenträgers sowohl
elektrisch als auch mechanisch mit hoher Zuverlässigkeit und
Verwindungssteife kontaktiert werden kann, wobei die resul
tierende Gesamtanordnung unter allen Umständen eine hohe
Langzeitstabilität und ausreichende Zuverlässigkeit der so
geschaffenen Chipkarte gewährleistet.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Chip
karte, einer Verbindungsanordnung bzw. Herstellungsverfahren,
wie sie im einzelnen in den unabhängigen Patentansprüchen
definiert sind.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Antennen
schicht zunächst vollständig in das Kartenmaterial eingebaut,
wobei die Chipkontakte aber derart verdickte Abschnitte auf
weisen, daß bei dem zur Herstellung von bisher üblichen Chip
karten ebenfalls üblichen Ausfräsen der Ausnehmung für den
Chip und seinen Träger Teile der verdickten Abschnitte abge
fräst und dadurch Chipkontaktflächen geschaffen werden, die
dann mit den Antennenkontakten des Chips bzw. seines Trägers
leicht verbindbar sind.
Die verdickten Abschnitte können auf verschiedene Weise
hergestellt werden. Es ist beispielsweise möglich, einen
selektiven Auftrag von Material in galvanischen Bädern zu
erzeugen. Vorzugsweise werden die verdickten Abschnitte jedoch
aus Lot, insbesondere aus Weichlot gebildet. Dies kann bei
spielsweise in der üblichen Art und Weise geschehen, die beim
Verzinnen von gedruckten Schaltungen angewendet wird, also
z. B. durch Führen der Antennenschicht über einen Lotschwall
bzw. eine Schwallbadlöteinrichtung, wobei dann nur die Kon
takte unabgedeckt sind. Bei einer anderen Ausführungsform der
Erfindung werden die Chipkontakte mittels bekannter Löt- bzw.
Bondmaschinen bearbeitet, wobei man ggfs. auch einen kurzen
Draht innerhalb des Löt-"Hügels" stehen läßt, der bei der
späteren Verbindung mit den Antennenkontakten eines Chips bzw.
dessen Trägers von Vorteil sein kann. Wesentlich ist hier
lediglich, daß die Verdickung so hinreichend stark ist, daß
beim späteren Ausfräsen der Aufnahmevertiefung für den Chip
bzw. dessen Träger trotz ausreichender Frästoleranz die
Chipkontakte sicher freigelegt bzw. gebildet werden können.
Wenn man hierbei davon ausgeht, daß die Antennenschicht eine
Trägerdicke von etwa 200 µm und eine Kupferschicht von etwa
35 µm aufweist, so wäre diese Kupferschichtdicke bei den
vorgegebenen Frästoleranzen von etwa 20 bis 30 µm nicht
einwandfrei und sicher freizulegen. Wenn man jedoch eine
Verdickung von 100 bis 200 µm durch Löt-Auftrag vorsieht und
einen derartigen Bump bildet, so ist es leicht ersichtlich,
daß dann ein sicheres Anfräsen trotz der vorgegebenen Tole
ranzen möglich ist und dabei gleichzeitig sichergestellt wird,
daß die sehr dünne Kupferbeschichtung der Antennenschicht
nicht beschädigt oder verletzt wird.
Es war zwar bisher üblich, derartige Antennenschichten mit
ihrem auf der Oberfläche liegenden Relief aus geätzten
Leiterbahnen in Kartenmaterial einzubetten. Daß der nunmehr
beschrittene Weg tatsächlich zum Erfolg führt und derartig
starke Verdickungen von 100 bis 200 µm ohne weiteres in die
Norm-Karten mit einer Gesamtdicke von 760 µm ± 80 µm einbettbar
sind, ist ausgesprochen überraschend.
Die Antennenkontakte können mit den Chipkarten durch eine
Vielzahl von elektrischen Verbindungsvorgängen verbunden
werden, was später näher erläutert wird. Es sei hier
beispielsweise an Schweißen oder Kleben mittels elektrisch
leitender Kleber erinnert. Vorzugsweise geschieht die
Verbindung jedoch durch Löten, was technologisch einfach zu
handhaben ist und dabei gleichzeitig besonders haltbare
Verbindungen liefert. Dies gilt insbesondere dann, wenn die
Fertigungen der Chipkontakte aus Weichlot bestehen.
Besonders günstig für den Anwender oder auch den programmie
renden Hersteller der Chipkarte ist die Anordnung dann, wenn
der Chip bzw. sein Träger auf seiner der Antennenschicht
abgewandten Seite zusätzlich Kontakte zum direkten (kontakt
behafteten) Anschließen aufweist. Eine derart ausgebildete
Karte, die sowohl kontaktlos als auch kontaktbehaftet benutz
bar ist, kann beispielsweise beim Hersteller über den direk
ten, kontaktbehafteten Zugang programmiert und dann vom
Benutzer auch nur noch kontaktlos verwendet werden.
Vorzugsweise umfaßt der Kartenkörper gemäß dem ersten Aspekt
der Erfindung mindestens zwei Deckschichten, zwischen denen
die Antennenschicht einlaminiert ist. Die Deckschicht, welche
auf der Seite der Chipkontakte liegt, nimmt die Verdickungen
gleichzeitig auf. Selbst dann, wenn sich die Verdickung auf
der Kartenaußenseite nach dem Zusammenlaminieren abzeichnet,
was bei einer fertigen Karte nicht optimal wäre, ist dies
unschädlich, da genau der Bereich, in welchem die Chipkontakte
liegen, später abgefräst wird.
Bei einer dementsprechenden Ausführungsform der Erfindung
weist der Chip einen Träger mit kartenaußenseitigen Kontakt
flächen auf, wobei die Antennenkontakte von Durchkontaktie
rungsabschnitten (z. B. Bohrungen mit entsprechenden galvani
schen Metallaufträgen im Bohrloch) gebildet sind, welche ein
isolierendes Trägermaterial zum Halten der Kontaktflächen
durchqueren. Derartige Karten können auch in kontaktbehafteten
Systemen Verwendung finden.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der
Erfindung ist der Chip auf einem Träger mit karteninnensei
tigen Kontaktflächen angebracht, so daß die Antennenkontakte
direkt auf den Chipkontakten zu liegen kommen. Um nun ein
Verlöten der Kontakte miteinander zu ermöglichen, ist es von
Vorteil, wenn das Trägermaterial für die Kontaktflächen des
Chips in den Antennenkontaktbereichen fortgenommen ist, so daß
nach außen geöffnete Bereiche über den Rückseiten der Anten
nenkontakte liegen. Dadurch sind die Kontaktflächen von außen
zugänglich, um Werkzeuge, insbesondere solche zum Erwärmen auf
die Antennenkontaktrückseiten drücken zu können. Es ist auch
möglich, mittels Infrarotstrahlung, insbesondere durch einen
Laser, die Kontaktflächen zum Zweck des Lötens zu erwärmen.
Bei einem wie oben erläuterten beidseitig beschichteten Träger
für den Chip kann wieder ein kontaktloses ebenso wie ein kon
taktbehaftetes Zusatzgerät verwendet werden, um die Karte zu
programmieren bzw. in Benutzung zu nehmen. Auch in diesem Fall
ist jedoch wichtig, daß im Bereich der Antennenkontakte eine
Wärmeübertragung zum Verlöten der Antennenkontakte mit den
Chipkontakten stattfinden kann. Hierzu sind wieder Öffnungen
im Träger bzw. in den auf ihm angebrachten Kontaktflächen im
Bereich der Chipkarte vorgesehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte
gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt die folgenden
Schritte:
Auf eine Antennenschicht wird eine Antenne mit Chipkontakten zum Anschluß eines Chips gebildet. Es sei hierbei betont, daß unter dem Begriff "Antenne" eine Vielzahl von solchen Struk turen zu verstehen ist, welche zur Bildung von Zusatzfunk tionen möglich sind, die ergänzend zu denen des Chips gewünscht werden und die mit dem Chip über dessen Träger verbunden werden müssen.
Auf eine Antennenschicht wird eine Antenne mit Chipkontakten zum Anschluß eines Chips gebildet. Es sei hierbei betont, daß unter dem Begriff "Antenne" eine Vielzahl von solchen Struk turen zu verstehen ist, welche zur Bildung von Zusatzfunk tionen möglich sind, die ergänzend zu denen des Chips gewünscht werden und die mit dem Chip über dessen Träger verbunden werden müssen.
In einem nächsten Schritt werden auf den Chipkontakten ver
dickte Abschnitte gebildet. Dies kann durch alle möglichen
elektrochemischen Verfahren, durch Auftragsschweißen oder auch
durch den Auftrag von leitenden Kunststoffen geschehen.
In einem nächsten Schritt wird ein Kartenkörper derart gebil
det, daß die Antennenschicht und die Chipkontakte einschließ
lich der verdickten Abschnitte von Kartenmaterial bedeckt sind
und mit diesem fest verbunden werden.
Im Kartenkörper wird eine Ausnehmung derart gebildet, daß die
verdickten Abschnitte mindestens teilweise abgetragen und
dadurch freigelegt werden.
Ein Chip, umfassend einen Träger mit Antennenkontakten zur
Verbindung der Träger-Leiterstrukturen mit der Antenne wird in
die Ausnehmung eingesetzt.
Die Antennenkontakte werden mit den Chipkontakten verbunden.
Das Bilden der Antenne aus der Antennenschicht geschieht vor
zugsweise in einem Ätz- oder Schneidvorgang.
Das Auftragen von Material auf die Chipkontakte wird vorzugs
weise in einem Lötvorgang auf an sich bekannte Weise vorge
nommen.
Die Bildung des Kartenkörpers geschieht vorzugsweise mittels
eines Laminierungsvorgangs, wobei die Antennenschicht zwischen
zwei Deckschichten einlaminiert wird. Unter Deckschicht ist
hierbei natürlich keine absolut homogene Struktur zu ver
stehen, da derartige Schichten wiederum meist einen mehr
schichtigen Aufbau haben, wobei beispielsweise ein Aufdruck
durch eine klare Deckschicht abgedeckt ist, oder zur Verbin
dung mit darunterliegenden Schichten eine auf zulaminierende
Schicht besondere Verbindungs- oder Klebeschichten umfaßt.
Die Ausnehmung in der Karte wird in an sich bekannter Weise
vorzugsweise durch Fräsen gebildet. In die so entstandene
Ausnehmung wird der Chip samt seinem Träger eingesetzt und
vorzugsweise verklebt, und zwar mittels eines Schmelzklebers.
Der Grund hierfür liegt insbesondere darin, daß beim nach
folgenden Verlöten der Antennenkontakte mit den Chipkontakten
einen Höhenschwund durch fließendes Lotmaterial an den
Kontakten auftritt, der bei der Verwendung von bekannten Cyan-
Acrylatklebern nur schwer zu kompensieren, bei Verwendung von
Schweißklebern aber leicht, ggfs. auch nachträglich durch
erneutes Aufwärmen ausgleichbar ist.
Die Wärme zum Verlöten kann durch ein von außen aufgesetztes
Lötwerkzeug, also durch Wärmeleitung aufgebracht werden. Bei
einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens basierend auf
dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Wärme durch Strah
lung, insbesondere durch Strahlung eines IR-Lasers zugeführt.
Es ist natürlich ebenso möglich, die Wärme über Ultraschall,
also quasi über Reibungswärme bereitzustellen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Chipkarte
für die kontaktlose und/oder kontaktbehaftete Datenübertragung
angegeben, welche einen Halbleiterchip und Kontaktflächen für
die kontaktbehaftete Datenübertragung und daneben
Anschlußstellen und wenigstens ein Mittel für die kontaktlose
Datenübertragung, das in der Regel eine Induktionsspule ist,
umfaßt. Die erfindungsgemäße Chipkarte gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die
elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Anschlußstellen
und dem Mittel für die kontaktlose Datenübertragung auch
mittels Löten hergestellt ist, wobei die mechanische Ver
bindung durch Heiß- oder Schmelzkleben, aber auch durch
Lötung, erfolgen kann.
Zweckmäßig weist gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der
eingesetzte Heiß- oder Schmelzkleber partielle elektrisch
leitfähige, und auch lötfähige Partikel auf. Besonders bevor
zugt werden diese elektrisch leitenden, lötfähigen Partikel
bereits bei der Präparation des Klebers auf einer Trägerfolie
zugesetzt bzw. aufgebracht.
Größe und Menge der abschnittweise dem Klebstoff zugesetzten
Lötpartikel richtet sich nach der Kontaktausbildung bzw. der
Kontaktflächen der Chipkarte. Der Durchmesser einer zwischen
vorgesehenen Kontaktflächen und auf einem Heiß- oder Schmelz
kleber befindlichen Lötkugel liegt beispielsweise im Bereich
zwischen 15 und 25 µm.
Die Menge der leitenden Partikel wird zweckmäßig so gewählt,
daß zwischen den Anschlußstellen und dem Mittel zur kontakt
losen Datenübertragung genügend Partikel zu liegen kommen, um
eine ausreichende elektrische Verbindung durch Löten aufzu
bauen.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem zweiten Aspekt
der Erfindung kommt die elektrisch leitende Verbindung dadurch
zustande, daß der auf der Trägerfolie befindliche Klebstoff
zumindest im Bereich der Anschlußstellen und/oder der Verbin
dungsstellen des Mittels für die kontaktlose Datenübertragung
leitfähige Partikel oder Schichten aufweist, die eine elek
trisch leitende Brücke zwischen den Anschlußstellen und dem
Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung durch Löten bilden
können.
Bei der Herstellung von Chipkarten wird überwiegend so vorge
gangen, daß zunächst ein Modul hergestellt wird, der einen
Kunststoffträger umfaßt, auf dem ein Halbleiterchip angeordnet
ist. Der Modul wird dann mit dem Kartenträger aus Kunststoff,
z. B. Polycarbonat verbunden. Üblicherweise wird der Modul in
eine in den Kartenkörper gefräste Kavität implantiert, wie
dies bereits erläutert wurde.
Besonders bevorzugt erfolgt die Herstellung der erfindungs
gemäßen Chipkarten unter Verwendung der beschriebenen, bereits
bekannten Komponenten und Verfahrensschritte. Zweckmäßig ver
wendet die Erfindung nach dem zweiten Aspekt also einen übli
chen Modul, dem jedoch eine Kontaktebene mit den Anschluß
stellen für das Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung
hinzugefügt wird. In der Regel wird der Modul mit zwei
weiteren Anschlußstellen ergänzt, die auf übliche Weise mit
dem Halbleiterchip verbunden werden.
Besonders bevorzugt sind die Anschlußstellen erhaben auf einer
Oberfläche des Modulträgers vorzugsweise der Seite, die den
Halbleiterchip trägt, ausgebildet. Die Höhe der Anschluß
stellen nach dem zweiten Aspekt der Erfindung richtet sich
nach Art und Abmessungen der Karte und kann beispielsweise
zwischen 1 und 20 µm betragen. Bevorzugt bestehen die An
schlußstellen aus Metall und werden auf an sich bekannte
Weise, z. B. durch Aufkleben, Aufdrucken, Aufdampfen, Galvani
sieren oder ähnliches hergestellt. Besonders bevorzugt wird
die zusätzliche Anschlußebene hergestellt, indem ein Streifen
aus Metall auf den Modulträger laminiert und anschließend
strukturiert wird. Lage und Größe richtet sich nach Größe und
Lage des Mittels für die kontaktlose Datenübermittlung und
speziell dessen Verbindungsstellen.
Das Mittel für die kontaktlose Datenübermittlung, vorzugsweise
eine Induktionsspule oder Antenne, ist in zweckmäßiger Weise
in den Kartenkörper integriert oder auf diesem angeordnet,
wobei die Verbindungsstellen zu den Anschlußstellen frei
liegen. Beispielsweise können im Fall einer in den Karten
körper integrierten Kupferdrahtspule Verbindungsstellen beim
Fräsen der Kavität mit freigelegt werden. Bei einer derartigen
Anordnung ist es möglich, die Verklebung von Modul und
Kartenträger gleichzeitig mit der Herstellung der elektrisch
leitenden Verbindung zwischen dem Mittel für die kontaktlose
Datenübertragung und den Anschlußstellen des Moduls durchzu
führen. Hierfür kann ein spezieller Stempel eingesetzt werden,
welcher sowohl Druckkräfte als auch Wärmeenergie zum Her
stellen der Klebe- und Lötverbindung bereitstellt.
Um das bekannte übliche Hotmelt-Verfahren einsetzen zu können,
wird der Klebstoff, wie erläutert, mit leit- und lötfähigen
Partikeln in vorbestimmten Kontaktabschnitten versehen. Die
Herstellung der mechanischen Klebeverbindung gemäß dem zweiten
Aspekt der Erfindung erfolgt dann in an sich bekannter Weise,
wobei die elektrische Verbindung der Kontakte durch gezieltes
Einbringen oder Aufbringen von Wärme mindestens in oder auf
die Bereiche der Kontaktabschnitte realisiert wird.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung liegt ein ver
fahrensgemäßer Grundgedanke darin, zur Herstellung einer
elektrischen und mechanischen Verbindung eines in einer
Ausnehmung eines Kartenträgers einer Chipkarte eingesetzten
Moduls auf eine auf einem folienartigen Träger befindliche,
nicht leitende Heiß- oder Schmelzkleberschicht zurückzugreifen,
wobei diese Heiß- oder Schmelzkleberschicht im Bereich aus zu
bildender elektrischer Kontakte zwischen Modul und Karten
träger mit einer zusätzlichen leitfähigen Schicht oder mit
leitfähigen Partikeln zu versehen ist. Diese zusätzliche
leitfähige Schicht oder die leitfähigen Partikel können durch
Lochung der Heiß- oder Schmelzkleberschicht mit anschließendem
Verfüllen unter Rückgriff auf leitfähiges Material ausgebildet
werden.
Die gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung so vorbereitete
Heiß- oder Schmelzkleberschicht mit leitfähigen Abschnitten
wird dann am Modul oder in der Ausnehmung des Kartenträgers
vorfixiert. Dieses Fixieren erfolgt so, daß die mit der
zusätzlichen leitfähigen Schicht oder den leitfähigen Parti
keln versehenen Abschnitte sich zwischen den Kontaktflächen
des Moduls und der Ausnehmung des Kartenträgers befinden. Im
Anschluß an dieses Fixieren wird in einem einzigen Druck-
Temperatur-Einwirkungsschritt sowohl die mechanische zwischen
Modul und Kartenträger als auch die elektrische Kontaktierung
zwischen den sich gegenüberstehenden Kontaktflächen reali
siert. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist es nicht
notwendig, daß die in der Regel bezogen auf die genannte
Verbindungsfläche nur kleinen Kontaktflächenabschnitte
wesentlich zur Klebeverbindung beitragen, vielmehr sollen hier
optimierte elektrische Eigenschaften, wie geringe Leitungs
induktivitäten oder ein geringer Übergangswiderstand erzielt
werden. Durch die an sich übliche Heiß- oder Schmelzklebe
verbindung wird für eine ausreichende Pressung und Verdichtung
der leitfähigen Partikel Sorge getragen, so daß sich die
gewünschte Kontakt-Langzeitstabilität ergibt.
In dem Falle, wenn wie zum dritten Aspekt der Erfindung
erläutert, für die leitfähigen Partikel auf eine Lötpaste oder
eine Lötkugel zurückgegriffen wird, kann durch definiertes
Zuführen von Wärmeenergie im Kontaktbereich, wie dies bereits
zum zweiten Aspekt der Erfindung erläutert wurde, nach oder
während des Verklebens des Moduls im Kartenträger ein Löten
erfolgen, wodurch eine weitere Erhöhung der Kontaktsicherheit
gegeben ist. Die Lötstelle wird in diesem Fall von mecha
nischen Spannungen, Scher- oder sonstigen Kräften freige
halten, da diese auch im laufenden Einsatz der Karte von der
Klebeverbindung großflächig aufgenommen werden können.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken nach dem dritten Aspekt der
Erfindung kann je nach Material des Kartenträgers oder des
Moduls ein geeigneter vorkonfektionierter Heiß- oder Schmelz
kleber ausgewählt und hinsichtlich Schichtdicke und Auswahl
der leitfähigen Partikel für den jeweiligen Einsatzfall indi
viduell präpariert und damit optimiert werden.
Die leitfähigen Partikel oder die leitfähige Schicht sind auf
die Heiß- oder Schmelzkleberfolie beispielsweise mittels eines
Dispensers, einer Walze oder einem Stempel lokal aufbringbar,
wobei wenn erforderlich auf eine Maske zurückgegriffen werden
kann, so daß sich die Reproduzierbarkeit beim Aufbringen
leitfähiger Beschichtungen erhöht. Im Falle des oberflächen
seitigen Aufbringens einer leitfähigen Schicht oder von leit
fähigen Partikeln wird in einer Ausführungsform nach dem
dritten Aspekt der Erfindung die so aufgebrachte Schicht
kurzzeitig einer thermischen Behandlung ausgesetzt, so daß ein
gewisses Anschmelzen der jeweiligen Partikel und damit Haften
und Verbinden mit dem Heißkleber bzw. dem Schmelzkleber die
Folge ist. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß beim
nachfolgenden Handling die leitfähige Schicht bzw. das leit
fähige Material vor unerwünschtem Abtrag geschützt ist.
In dem Falle, wenn die Heiß- oder Schmelzkleberschicht Aus
nehmungen oder Lochungen aufweist, die mit leitfähigen Parti
keln wie Lötkugeln oder Lötpaste verfüllt werden, kann auf
übliche und bewährte Lötmittel zurückgegriffen werden. Die
Dosierung der Menge einzubringender Partikel in die Ausneh
mungen oder Lochungen ist unkritisch, da Materialüberschuß bei
Löten und/oder Anpressen und gleichzeitigem Verkleben in die
Kleberschicht hinein verdrängt werden kann, ohne daß die
Kontaktsicherheit insgesamt beeinträchtigt wird.
Das erfindungsgemäße Verbindungsmittel nach dem dritten Aspekt
zur Durchführung des geschilderten Verfahrens besteht aus
einer auf einer Trägerfolie befindlichen, nichtleitenden Heiß- oder
Schmelzkleberschicht, welche im Bereich herzustellender
elektrischer Kontakte Abschnitte mit leitfähigen Partikeln
oder einer leitfähigen Schicht aufweist.
Diese Abschnitte können aus mit Lötpaste oder Leitkleber ver
füllten Ausnehmungen oder Lochungen bestehen.
In einer Ausgestaltung des Verbindungsmittels befinden sich
die leitfähigen Abschnitte im Inneren einer Heiß- oder
Schmelzkleberschicht, wobei diese bei der Montage mittels
Druck-Temperatur-Einwirkung verdrängt wird und erhabene
Kontaktflächen in Wirkverbindung mit der inneren leitfähigen
Schicht bzw. den inneren leitfähigen Abschnitten treten.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gelingt es, ein
Verfahren und ein Verbindungsmittel zur Herstellung einer
elektrischen und mechanischen Verbindung eines in einer
Ausnehmung eines Kartenträgers einer Chipkarte eingesetzten
Moduls anzugeben, wobei einerseits auf bekannte Heiß- oder
Schmelzkleber zurückgegriffen werden kann und andererseits
sowohl qualitativ hochwertige elektrische Kontakte bzw.
elektrische Verbindungen realisiert werden können und die
geforderte mechanische Festigkeit des Moduls im Kartenträger
gegeben ist, ohne daß im laufenden Betrieb nachteilige Scher- oder
sonstige Kräfte auf die Kontaktbereiche einwirken.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem dritten Aspekt ist
insbesondere für kontaktlose Chipkarten oder auch Kombikarten
geeignet, bei welchen sowohl mechanisch kontaktierbare
Kontaktflächen als auch induktive Komponenten-vorhanden sind.
Durch die Verwendung der erfindungsgemäß modifizierten Heiß- oder
Schmelzkleberfolien können die Kosten bei der
Kartenherstellung gesenkt werden, da es nicht mehr notwendig
ist, auf kostenintensive anisotrop leitende Klebstoffe
zurückzugreifen, die im übrigen zum Verkleben der Module mit
dem Kartenträger nur sehr bedingt geeignet sind.
Durch das nur partielle elektrische Verbinden an den jewei
ligen elektrischen Kontaktierungsstellen verbleibt genügend
Fläche zur Ausführung der stoffschlüssigen Klebeverbindung, um
das Modul sicher am Kartenträger zu befestigen.
Unter Berücksichtigung der erwähnten Probleme hinsichtlich der
Langzeitstabilität des Kartenträgers, wenn dieser Verwindungen
und/oder Verspannungen ausgesetzt wird, besteht gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung ein verfahrensseitiger Grundge
danke darin, daß der in die Kartenausnehmung zu implantierende
Modul auf seiner Einsatzseite oder seiner Randseite hin einen
leitfähigen, isolierte Abschnitte aufweisenden Versteifungs
rahmen besitzt. Dieser Versteifungsrahmen weist Kontaktflächen
auf, die beim Einsetzen des Moduls mit in der Ausnehmung
befindlichen Gegenkontaktflächen elektrisch in Wirkverbindung
treten.
Beim Einsetzen des Moduls mit Halbleiterchip und Verstei
fungsrahmen gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung in die
Ausnehmung des Kartenträgers erfolgt dies beispielsweise durch
Einpressen, wobei zusätzliche stoff- und/oder formschlüssige
Verbindungen realisierbar sind. Durch die Ausbildung des
Moduls mit Versteifungsrahmen, der sowohl mechanische als auch
elektrische Funktionen erfüllt, kann auf einfache Technologien
der Verbindung von Modul mit dem Kartenträger, nämlich Ein
pressen oder eine Snap-In-Verbindung zurückgegriffen werden,
so daß sich insgesamt die Produktivität erhöht. Der Verstei
fungsrahmen führt zu einer stabilen Ausbildung des Moduls,
wodurch Verwindungen und Spannungen beim Betrieb der IC-Karte
aufgenommen werden können, ohne daß unerwünschte Kräfte auf
den Halbleiterchip oder sonstige elektronische Bauelemente
gelangen.
Es liegt im Sinne des vierten Aspektes der Erfindung, daß der
Versteifungsrahmen beispielsweise zweiteilig ausgebildet ist,
so daß zwei elektrisch isolierte Kontaktflächen entstehen, die
mit entsprechenden Gegenkontaktflächen, die beispielsweise mit
einer Induktionsschleife oder einer Antenne, die im Karten
träger angeordnet ist, in Verbindung stehen, zusammenwirken
können.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung nach dem vierten
Aspekt zur Herstellung einer Chipkarte geht von dem auf der
Einsatzseite des Moduls angeordneten leitfähigen, voneinander
isolierende Abschnitte aufweisenden Versteifungsrahmen aus,
welcher mit Anschlüssen des Halbleiterchip elektrisch verbun
den ist. Dieser Versteifungsrahmen besitzt Kontaktflächen, die
beispielsweise im seitlichen Randbereich und/oder an der
Unterseite befindlich sind, so daß mit ganz unterschiedlichen
Gegenkontaktflächen in der Ausnehmung des Kartenträgers gear
beitet werden kann.
Wie erwähnt, sind in der Ausnehmung des Kartenträgers Gegen
kontaktflächen eingeformt, wobei beim Einsetzen des Moduls die
Kontakt- und Gegenkontaktflächen in Preßsitz zueinander ge
langen und/oder stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden
sind.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Versteifungsrahmens
gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist dieser außenrand
seitig oder mit dem Außenrand des Moduls abschließend ange
ordnet und weist eine im wesentlichen quadratische oder
rechteckige Ausschnittsform auf.
Zum Erhalt einer Snap-In-Verbindung zwischen Modul und Aus
nehmung im Kartenträger besitzt der Versteifungsrahmen seit
liche Vorsprünge oder Rastnasen, die mit an den Seitenwänden
der Ausnehmung befindlichen Rücksprüngen zusammenwirken.
Alternativ können auch die Gegenkontaktflächen in den Seiten
flächen der Ausnehmung Vorsprünge oder Rastnasen aufweisen
oder derartig ausgebildet sein, und mit entsprechenden
Ausnehmungen im Versteifungsrahmen beim Einsetzen oder
Einpressen desselben in den Kartenträger zusammenwirken.
Wie dargelegt, kann erfindungsgemäß die Snap-In-Verbindung im
Bereich der Kontakt- und Gegenkontaktflächen ausgebildet sein,
jedoch können auch andere Abschnitte des Versteifungsrahmens
bzw. gegenüberliegende Flächen der Ausnehmung des Karten
trägers umfassen, so daß die gewünschte Festigkeit und Zuver
lässigkeit der Verbindung zwischen Modul und Karte gewähr
leistet ist.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß dem vierten Aspekt der
Erfindung weist die Anordnung einen Versteifungsrahmen auf,
der integral mit einem Chipträger ausgebildet ist, wobei die
voneinander isolierten Kontaktflächen des Versteifungsrahmens
mit jeweiligen Chipkontakten oder Bondflächen elektrisch ver
bunden sind.
Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, einen
separaten Versteifungsrahmen zu fertigen, sondern es kann vom
Chipträger und Versteifungsrahmen der einzusetzende Modul
gebildet werden, welcher an seiner Unterseite den durch Chip-
Bondung befestigten Halbleiterchip trägt. Bei der letzt
genannten Ausführungsform kann daher auf einen separaten
Kunststoff-Modul bzw. Verdrahtungsträger für den Halbleiter
chip verzichtet werden. Eine ggfs. notwendig werdende elek
trisch Außenisolation ist durch Auflaminieren einer Isola
tionsschicht, zweckmäßigerweise über die gesamte Fläche der
Chipkarte möglich.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung gelingt es, ein Ver
fahren zum Herstellen einer Chipkarte bzw. eine Verbindungs
anordnung für ein derartigen Herstellungsverfahren anzugeben,
mit welchem bzw. mit welcher eine hohe Verwendungssteifigkeit
der Karte insbesondere im Bereich der Ausnehmung zur Aufnahme
eines Moduls, enthaltend einen Halbleiterchip, erreicht wird.
Durch den vorgesehenen Versteifungsrahmen, der auch integral
mit einem Chipträger ausgebildet sein kann, ist es möglich,
den kompletten Modul in die Ausnehmung einzupressen und
vorteilhafte form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen zum
elektrischen und mechanischen Kontaktieren des Moduls im
Kartenträger zu nutzen.
Selbstverständlich kann auch eine stoffschlüssige, insbe
sondere Lötverbindung, erfolgen, indem Wärmeenergie gezielt
unter Nutzung des metallischen Versteifungsrahmens den Löt-
Verbindungsstellen zugeführt wird. Letztendlich sind auch
andere Verbindungsarten, wie das erwähnte Heiß- oder Schmelz
kleben denkbar.
Es liegt auch im Sinne der Erfindung, die genannten Aspekte
untereinander zu kombinieren.
Die gemäß dem ersten bis vierten Aspekt erläuterte Erfindung
soll anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme
von Fig. näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
Fig. 1 schematisierte Darstellungen von fünf Verfahrens
schritten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;
Fig. 2 bis 4 drei verschiedene Ausführungsformen der Chip
karte gemäß dem ersten Aspekt im schematischen Quer
schnitt;
Fig. 5 schematisch einen Querschnitt durch eine Chipkarte
gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung im Bereich
einer elektrisch leitenden Verbindungsstelle zwischen
einer Anschlußstelle und einem Mittel zur kontakt
losen Datenübertragung;
Fig. 6 eine schematische Skizze zur Erläuterung des Verfah
rens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, nämlich
am Beispiel der Herstellung der elektrisch leitenden
Verbindung, die in Fig. 5 dargestellt ist;
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Hotmelt-Klebstoffilm gemäß
dem dritten Aspekt der Erfindung;
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen präparierten Hotmelt-Film
gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung;
Fig. 9 einen Schnitt durch einen Hotmelt-Film mit im Inneren
befindlichen leitfähigen Partikeln gemäß dem dritten
Aspekt der Erfindung;
Fig. 10 eine prinzipielle Schnittdarstellung der Einbau
position des Moduls in der Ausnehmung eines Karten
trägers unter Verwendung des Verbindungsmittels gemäß
einem Ausführungsbeispiel nach dem dritten Aspekt der
Erfindung;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Draufsicht auf
einen Modul mit Halbleiterchip und Versteifungsrahmen
gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung und
Fig. 12 eine Schnittdarstellung durch einen Modul längs der
Linie A/A aus Fig. 11, wobei der Modul bereits in den
Kartenträger eingesetzt ist.
Hinsichtlich der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs
beispielen sei darauf hingewiesen, daß die in den Zeichnungen
dargestellten Größenverhältnisse nicht den tatsächlichen
Gegebenheiten entsprechen, insbesondere sind die Schichtdicken
der leitenden Schichten gegenüber den Kunststoffschichten
erheblich kleiner oder niedriger.
In Fig. 1 ist eine Antennenschicht 10 im Querschnitt gezeigt,
die aus einem Träger 11 mit einer daraufliegenden Beschichtung
12 besteht. Die Schichtdicke des Trägers kann etwa 200 µm, die
Beschichtung 12 etwa 35 µm (Kupfer) betragen.
In einem ersten Verfahrens schritt wird in an sich bekannter
Weise durch selektives Ätzen ein Leiterbahnenmuster gebildet,
das gemäß Fig. 1b Antennenbahnen 13, 14, 15 (an sich ist des
nur eine einzige, in Fig. 1b aber mehrmals geschnittene Bahn)
sowie Chipkontakte 20, 21 umfaßt.
In einem nächsten Schritt, dessen Ergebnis in Fig. 1c gezeigt
ist, werden auf den Chipkontakten 20, 21 Verdickungen 16, 17
geschaffen, die in dieser Ausführungsform der Erfindung als
Lötauftrag gebildet sind. Diese Verdickzungen können etwa 100
bis 200 µm dick sein, sie sollen jedoch in jedem Fall so dick
sein, daß die beim nachfolgenden Abfräsen auftretenden unver
meidlichen Toleranzen in jedem Fall sicher aufgefangen werden
können.
In einem nächsten Schritt, dessen Ergebnis in Fig. 1d gezeigt
ist, wird auf die in Fig. 1c gezeigte Gesamtanordnung, also die
Antennenschicht 10 samt den Verdickungen 16 und 17 eine obere
Deckschicht 18 und eine untere Deckschicht 19 so auflaminiert,
daß die Antennenschicht (gemäß Fig. 1c) vollständig einge
schlossen ist.
In einem nächsten Schritt, dessen Endergebnis in Fig. 1e ge
zeigt ist, wird in an sich bekannter Weise eine Ausnehmung 24
in den Kartenkörper nach Fig. 1d gefräst. Die Fräsung ist
hierbei derart tief, daß in dem Bereich, in welchem der Träger
des Chips (hier noch nicht gezeigt) später zu liegen kommt,
die Verdickungen 16 und 17 mit angefräst bzw. abgefräst wer
den, so daß sie in einer Bodenfläche der Vertiefung 24 frei
liegende Zugangsflächen 22, 23 bilden.
In einem nächsten Schritt, dessen Endergebnis für drei Alter
nativen in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, wird dann ein Chip
mit Träger 25 eingesetzt. Dieser umfaßt ein IC 26 sowie einen
Träger aus einem Trägermaterial 30 mit Außenkontakten 33, 34
und innenliegenden Antennenkontakten 31, 32, wobei die An
schlußkontakte (nicht gezeigt) des IC 26 über Anschlußdrähte
28, 29 zu den Außenkontakten 33, 34 geführt sind. Der IC 26
ist mitsamt Teilen seines Trägers mittels einer Vergußmasse 27
abgedeckt.
Beim Einsetzen des Chips mit Träger 25 in die Ausnehmung 24
der Karte wird die Anordnung mittels Schmelzkleber in der
Öffnung fixiert. Dann wird ein Lötwerkzeug auf die Antennen
kontakte 31, 32 aufgesetzt, so daß das in ihnen enthaltene Lot
schmilzt und auch die darunterliegenden Verdickungen 16, 17,
welche aus Lötmaterial gebildet sind, mit anschmelzen. Dadurch
wird eine durchgehende Verlötung zwischen den Chipkontakten
20, 21 und den Außenkontakten 33, 34 und über die Anschluß
drähte 28, 29 zum IC 26 geschaffen. Nach dem Löten kann eine
weitere endgültige Fixierung durch Aufwärmen des Schmelz
klebers geschehen.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unter
scheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß die Antennen
kontakte 31, 32 als Metallisierungsschichten ausgebildet sind,
die auf dem Trägermaterial 30 auf der das IC 26 tragenden
Fläche ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform der
Erfindung sind Bohrungen 35, 36 im Trägermaterial 30 vorge
sehen, so daß die Verdickungen 16, 17 bzw. der dort vorge
sehene Lötauftrag von außen frei zugänglich ist. Man kann in
diesem Fall durch die Bohrungen 35, 36 einen Laserstrahl zur
Erwärmung auf den Lötauftrag 16 bzw. 17 richten, um so eine
Lötverbindung zwischen den Chipkontakten 20, 21 und den
Antennenkontakten 31, 32 herzustellen.
Die in Fig. 4 gezeigte Variante unterscheidet sich von der
nach Fig. 3 dadurch, daß die Bohrungen 35, 36 nicht durch die
Antennenkontakte 31, 32 bzw. die sie bildenden Schichten hin
durch geführt sind, sondern auf deren Rückseite enden. Dadurch
ist es aber immer noch möglich, die Antennenkontakte 31, 32
durch aufgesetzte Werkzeuge oder aber durch Wärmestrahlung
(IR-Laser) zu erwärmen, so daß eine Lötverbindung zwischen den
Antennenkontakten 31, 32 und den Chipkontakten 20, 21 aufge
baut wird.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, daß auch mehrere Merk
male, die in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 gezeigt
sind, miteinander kombiniert werden können. Insbesondere ist
die Verwendung von beidseitig beschichteten Trägermaterialien
30 möglich. Es ist auch möglich, selbsttragende Metallkon
takteinrichtungen als Chipträger 25 zu verwenden, wie sie an
sich bekannt sind.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Chipkarte 1 im
Bereich einer elektrisch leitenden Verbindungsstelle zwischen
einer Anschlußstelle 2 und einem Mittel 3 zur kontaktlosen
Datenübertragung, hier einer Induktionsspule. Die Induktions
spule 3 ist in den Kartenträger 5, der üblicherweise aus
Kunststoff, z. B. Polycarbonat, besteht, integriert. Im Bereich
der Verbindungsstelle ist ein Abschnitt der Spule, beispiels
weise durch Fräsen der Kartenträgeroberfläche, freigelegt. Die
eine der beiden in Fig. 5 gezeigten Anschlußstellen 2 der
Karte zur Spule 3 ist als Metallstreifen auf dem Träger 6 des
Moduls, z. B. einer Kunststoffolie, ausgebildet und befindet
sich außerhalb des Bereichs des Trägers in dem der Halblei
terchip angeordnet ist. Die elektrisch leitende Verbindung
wird zwischen Anschlußstelle 2 und Induktionsspule 3 mittels
Löten in der Kleberschicht 4 selektiv eingebrachter Lötkugeln
8 hergestellt. Im gezeigten Fall wird der Klebstoff im Bereich
der gesamten Oberfläche des Moduls aufgetragen, wobei zwischen
Induktionsspule 3 und Anschlußstelle 2 die selektiv im Kleb
stoff befindlichen leit- und lötfähigen Partikel zum Liegen
kommen.
Wie erwähnt, wird als bevorzugter Klebstoff ein Heiß- oder
Schmelzklebstoff verwendet. Bei Verwendung derartiger Kleb
stoffe kann die Verbindung vom Modul mit Kunststoffträger 6
und Anschlußstelle 2 zu dem Kartenkörper 5 bei gleichzeitiger
Herstellung der Lötverbindung mittels Lötkugeln 8 zwischen
Anschlußstelle 2 und Induktionsspule 3 unter Verwendung des
weitverbreiteten Hotmelt-Verfahrens erfolgen, wofür ein uni
verseller Heiz- und Druckstempel 9 einsetzbar ist.
Dies ist schematisch in Fig. 6 verdeutlicht, wo ein Quer
schnitt durch die Chipkarte gemäß Fig. 5 vor Verbindung von
Modul und Kartenkörper 5 gezeigt ist.
Der im Bereich der Kavität für den Modul mit Klebstoff
beschichtete Kartenkörper 5 mit integrierter Induktionsspule 3
wird in passender Lage auf den Modul mit Träger 6 und An
schlußstelle 2 aufgesetzt. Nun wird mit Hilfe des Heiz- und
Druckstempels 9 Druck und Wärme zugeführt. Dadurch erweicht
die Klebeschicht 4, und Modul und Kartenkörper 5 werden so
weit zusammengedrückt, bis Spule 3, elektrisch leitende
Partikel 8 und Anschlußstelle 2 sich berühren und so eine
Lötverbindung zustandekommt. Gleichzeitig entsteht eine
Klebeverbindung zwischen Oberfläche der Kartenkörperkavität
und dem Modul. Anschließend läßt man den Klebstoff durch
Erkalten aushärten.
Auf die beschriebene Weise können die Verklebung von Modul und
Kartenkörper und die Herstellung elektrisch leitender Verbin
dungen zum kontaktlosen Datenübertragungssystem in einem
Schritt unter Verwendung bekannter Verfahren erfolgen.
Der in Fig. 7 gezeigte Schnitt durch einen Hotmelt-Film weist
eine Trägerfolie 41 auf, die mit einem Heiß- oder Schmelz
kleber 42 beschichtet ist. Die Schichtdicke liegt im Bereich
zwischen 20 und 80 µm, wobei je nach Kartenmaterial wie ABS,
PVC, PC oder PET verschiedene Kleber zum Einsatz kommen.
Der in Fig. 8 gezeigte präparierte Heiß- oder Schmelzkleber
weist Lochungen 43 für die Aufnahme des Chips sowie jeweils
seitlich angeordnete Abschnitte 44 auf, die aus einer leit
fähigen Schicht oder aus leitfähigen Partikeln 416 bestehen
bzw. diese enthalten.
Diese Abschnitte 44 können beispielsweise Lochungen oder Aus
nehmungen sein, die mit Lötpaste verfüllt wurden. Wie anhand
der Fig. 8 erkennbar, ist der auf einer Trägerfolie 41
befindliche Heiß- oder Schmelzkleber 42 konfektioniert. Auf
diesen blisterartigen Folienstreifen kann das mit einem Chip
411 versehene Modul 410 (Fig. 10) befestigt werden, um dann in
einem nächsten Arbeitsgang das derart mit Trägerfolie 41 und
Heiß- oder Schmelzkleber 42 versehene Modul 410 hin zur Aus
nehmung 412 eines Kartenträgers 413 zu positionieren
(Fig. 10).
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurden Lötkugeln mit
einem Durchmesser von 25 µm auf die Heiß- oder Schmelzkleber
schicht selektiv aufgebracht, so daß in einem nachfolgenden
Druck-Temperatur-Prozeß sowohl eine Lötverbindung zwischen den
sich gegenüberliegenden Kontaktflächen unter Rückgriff auf die
Lötkugel als auch die Klebeverbindung zwischen Modul und Kar
tenträger realisiert werden kann.
Bei dem in der Fig. 9 gezeigten Heiß- oder Schmelzkleber 42
weist dieser eine im Innern befindliche Schicht 45 aus leit
fähigen Partikeln auf. In dem Falle, wenn die Konfiguration
nach Fig. 9 verwendet wird, sind erhaben ausgebildete Kon
taktflächen am Modul bzw. am Kartenträger in der Lage, beim
Druck-Temperatur-Behandlungsschritt den in den halbflüssigen
Zustand übergehenden Heiß- oder Schmelzkleber zu verdrängen,
um so in Wirkverbindung mit den leitfähigen Partikeln der
inneren Schicht zu treten, wodurch sich die gewünschte
Kontaktierung ausbildet.
Mit Hilfe der Fig. 10, die eine prinzipielle Schnittdarstel
lung durch einen Kartenträger 413 zeigt, welcher eine Ausneh
mung 412 aufweist, soll nun das Verfahren zur Verbindungsher
stellung erläutert werden.
Der mit der präparierten Heiß- oder Schmelzkleberschicht 42
versehene Modul 410, welcher einen Chip 411 umfaßt, wird z. B.
mittels eines geeigneten Werkzeuges in die Ausnehmung 412
positioniert.
Kontaktflächen 414, die mit einer Induktionsspule zur kon
taktlosen Datenübermittlung in Verbindung stehen, befinden
sich auf der inneren Oberflächenseite der Ausnehmung 412.
Durch Ausübung einer Druckkraft in Pfeilrichtung sowie durch
Temperatureinwirkung erwärmt sich der Heiß- oder Schmelzkleber
in der Schicht 42. Gleichzeitig stellen die leitfähigen
Partikel 416, die sich in den Abschnitten 44 bzw. in der
Schicht 55 befinden, eine elektrische Verbindung zwischen den
Kontaktflächen 414 und den gegenüberliegenden Kontaktflächen
415 des Moduls her. Mit dem Erkalten und Aushärten des Klebers
ergibt sich sowohl eine sichere mechanische Verbindung des
Moduls 410 in der Ausnehmung 412 des Kartenträgers 413 als
auch eine entsprechende elektrische Verbindung zwischen den
Kontaktflächen 414 und 415. In dem Falle, wenn beispielsweise
Lötpaste in Ausnehmungen oder Lochungen des Heiß- oder
Schmelzklebers 41 eingebracht wird, dient diese zur
Realisierung der elektrischen Verbindung zwischen den sich
gegenüberliegenden Kontaktflächen 414 und 415.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei Verwendung
einer Lötkugel im Kleberfilm während oder nach des Druck-
Temperatur-Einwirkschrittes zusätzlich lokal Wärme im Bereich
der Kontaktflächen 414 und/oder 415 zur Einwirkung gebracht
werden, so daß der gewünschte Lötprozeß vollzogen wird.
Aus den voranstehend geschilderten Ausführungsbeispielen wird
deutlich, daß die leitfähigen Partikel oder die leitfähige
Schicht sowohl im Innern der Heißklebefolie befindlich sein
kann, als auch oberflächenseitig aufbringbar ist. Ein Fixieren
einer oberflächenseitig aufgebrachten Schicht oder von ober
flächenseitig angeordneten Partikeln kann durch kurzzeitige
Wärmebehandlung erfolgen, wodurch die entsprechenden Partikel
am Kleber anhaften. Für die Wärmebehandlung kann beispiels
weise auf eine beheizte Walze, die über die Folie geführt
wird, zurückgegriffen werden, wobei die Walze auch gleich
zeitig zum Auftragen der leitfähigen Partikel nutzbar ist.
Bei dem in der Fig. 11 gezeigten Modul umfaßt dieser einen
Chipträger 51 sowie einen auf dem Chipträger 51 durch Bondung
befestigten Halbleiterchip 52. Der Chipträger 51 kann vonein
ander isolierte bzw. strukturierte Bereiche umfassen, die mit
entsprechenden Kontaktflächen des Halbleiterchips 52 elek
trisch verbunden sind. Diese elektrische Verbindung kann durch
Drahtbonden erzielt werden, jedoch besteht auch die Möglich
keit, den Halbleiterchip 52 durch Rückseitenkontakte unmit
telbar mit dem Chipträger 51 elektrisch zu verbinden.
Auf dem Chipträger 51 ist ein zweiteiliger Versteifungsrahmen
53 angeordnet, der isolierte Abschnitte 54 aufweist. Die bei
den Teile des Versteifungsrahmens 53 bilden jeweils Kontakt
flächen; beim gezeigten Beispiel gemäß Fig. 11 und 12 in einem
Seitenbereich 55 befindlich.
Die Seitenbereiche 55, aber auch die übrigen Seitenflächen des
Versteifungsrahmens 53 können Mittel zum Erzielen einer Snap-
In-Verbindung beim Einsetzen des Moduls in einer Ausnehmung
eines Kartenträgers (Fig. 12) aufweisen.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Chipträger 51 mit dem
Versteifungsrahmen 53 als einstückiges Teil gefertigt. Alter
nativ können jedoch die Teile oder Abschnitte des Verstei
fungsrahmens 53 auf dem Chipträger 51 unter Erhalt der
gewünschten elektrischen und mechanischen Verbindung durch
Löten oder dergleichen angeordnet werden. Die zur Einsatzseite
zeigenden Flächen 56 des Versteifungsrahmens 53 können ober
flächenseitig mit einem Klebemittel, insbesondere Heißklebe
mittel versehen sein, so daß eine sichere mechanische Ver
bindung des Moduls erreicht wird, ohne daß von den Kontakt- und
Gegenkontaktflächen 55; 513 zu große Kräfte aufgenommen
werden müssen.
Mit Hilfe der Fig. 12 sei das Einsetzen des Moduls mit
Versteifungsrahmen näher erläutert.
Eine IC-Karte 510 weist eine Ausnehmung 511 auf, die bei
spielsweise durch Fräsen hergestellt sein kann. Im Inneren der
IC-Karte 510 befinden sich Leiterbahnen 512, die z. B. Teile
eines induktiven Elementes zum drahtlosen Informationsaus
tausch sein können. Diese Leiterbahnen 512 reichen bis zur
Ausnehmung 511 hin und besitzen eine Gegenkontaktfläche 513.
Diese Gegenkontaktfläche 513 bildet beim Einsetzen des Moduls
514 in die Ausnehmung 511 der IC-Karte 510 mit dem Verstei
fungsrahmen 53 bzw. den jeweiligen Seitenbereichen 55 einen
Kontakt aus.
Wie bereits zur Fig. 11 erläutert, können die Seitenbereiche
55 des Versteifungsrahmens 53 mit Rastnasen oder Vorsprüngen
versehen sein, die mit den entsprechenden Ausnehmungen im
Bereich der Seitenflächen der Ausnehmung 511 in der IC-Karte
510 zusammenwirkt. Hier ist auch ein umgekehrtes Prinzip
denkbar, d. h. es werden Vorsprünge und Rastnasen in der IC-
Karte 510 ausgebildet, die mit Nuten, Rillen oder Rücksprüngen
im Versteifungsrahmen 53 des Moduls 514 zusammenwirken.
In dem Falle, wenn vor dem Einsetzen des Moduls 514 der
Seitenbereich 55 zumindest im Abschnitt der Kontaktflächen mit
einem Lotmittel versehen wird, oder Lot- bzw. Flußmittel auf
die Gegenkontaktflächen 513 aufgebracht wird, kann nach dem
Eindrücken oder Einpressen des Moduls 514 in die Ausnehmung
511 der IC-Karte 510 zusätzlich gezielt durch Lötstempel/Wärme
auf den Versteifungsrahmen 53 aufgebracht werden, so daß im
Bereich der Verbindung zwischen Kontaktflächen 55 und Gegen
kontaktflächen 513 eine Lötung möglich wird.
1
Chipkarte
2
Anschlußstelle
3
Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung
4
Klebschicht
5
Kartenkörper
6
Kunststoffträger
8
Lötkugeln
9
Heiz-Druckstempel
10
Antennenschicht
11
Träger
12
Beschichtung
13
Antennenbahn
14
Antennenbahn
15
Antennenbahn
16
Lötauftrag
17
Lötauftrag
18
obere Deckschicht
19
untere Deckschicht
20
Chipkontakt
21
Chipkontakt
22
Zugangsfläche
23
Zugangsfläche
24
Ausnehmung
25
Chip mit Träger
26
IC
27
Vergußmasse
28
Anschlußdraht
29
Anschlußdraht
30
Trägermaterial
31
Antennenkontakt
32
Antennenkontakt
33
Außenkontakt
34
Außenkontakt
35
Bohrung
36
Bohrung
41
Trägerfolie
42
Heiß- oder Schmelzkleber
43
Lochung für Chip
44
Abschnitte
45
innere Schicht
410
Modul
411
Chip
412
Ausnehmung
413
Kartenträger
414
Kontaktflächen Kartenträger
415
Kontaktflächen Modul
416
leitfähige Partikel
51
Chipträger
52
Halbleiterchip
53
Versteifungsrahmen
54
isolierte Abschnitte
55
Seitenbereich, Kontaktflächen
56
Flächen
510
IC-Karte
511
Ausnehmung
512
Leiterbahnen
513
Gegenkontaktflächen
514
Modul
Claims (51)
1. Chipkarte, umfassend
einen Kartenkörper, eine aus diesem herausgearbeitete Ausnehmung (24), einen Chip (25) mit Antennenkontakten (31, 32) zum Anschluß einer Antenne, eine Antennenschicht (11, 12) mit Antenneneinrichtungen, insbesondere einer Spule im Kartenkörper, welche Chipkontakte (20, 21) zum Anschließen des Chips (25) aufweist, wobei die Chipkon takte (20, 21) verdickte Abschnitte (16, 17) aufweisen, die im Kartenkörper eingebettet und mindestens ab schnittsweise beim Herausarbeiten bzw. Herausfräsen der Ausnehmung (24) abgetragen sind und wobei die Antennen kontakte (31, 32) mit den Chipkontakten (20, 21) leitend verbunden sind.
einen Kartenkörper, eine aus diesem herausgearbeitete Ausnehmung (24), einen Chip (25) mit Antennenkontakten (31, 32) zum Anschluß einer Antenne, eine Antennenschicht (11, 12) mit Antenneneinrichtungen, insbesondere einer Spule im Kartenkörper, welche Chipkontakte (20, 21) zum Anschließen des Chips (25) aufweist, wobei die Chipkon takte (20, 21) verdickte Abschnitte (16, 17) aufweisen, die im Kartenkörper eingebettet und mindestens ab schnittsweise beim Herausarbeiten bzw. Herausfräsen der Ausnehmung (24) abgetragen sind und wobei die Antennen kontakte (31, 32) mit den Chipkontakten (20, 21) leitend verbunden sind.
2. Chipkarte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die verdickten Abschnitte (16, 17) aus (Weich-) Lot be
stehen.
3. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antennenkontakte (31, 32) mit den Chipkontakten (20,
21) durch Löten verbunden sind.
4. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Chip (25) auf seiner der Antennenschicht (11, 12)
abgewandten Seite zusätzliche Kontakte (33, 34) zum di
rekten Anschließen aufweist.
5. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kartenkörper mindestens zwei Deckschichten (18, 19)
umfaßt, zwischen denen die Antennenschicht (11, 12) ein
laminiert ist.
6. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Chip (25) einen Träger (30) mit kartenaußenseitigen
Kontaktflächen (33, 34) umfaßt, und daß die Antennenkon
takte (31, 32) von Durchkontaktierungsabschnitten gebildet
sind, welche den Träger (30) durchqueren.
7. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Chip (25) einen Träger (30) mit karteninnenseitigen
Kontaktflächen (31, 32) umfaßt.
8. Chipkarte nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Antennenkontakte (31, 32) direkt oder über Öffnungen
(35, 36) von außen zugänglich, insbesondere erwärmbar
sind.
9. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1-5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Chip (25) einen beidseitig beschichteten Träger
umfaßt.
10. Chipkarte nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (30) und/oder die auf ihm angebrachten Kon
taktflächen (33, 34) im Bereich der Chipkontakte (20, 21)
Öffnungen (35, 36) aufweisen.
11. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, umfassend die
Schritte
- a) auf einer Antennenschicht wird eine Antenne mit Chipkontakten zum Anschluß eines Chips gebildet;
- b) auf den Chipkontakten werden verdickte Abschnitte gebildet;
- c) ein Kartenkörper wird derart gebildet, daß die An tennenschicht und die Chipkontakte einschließlich der verdickten Abschnitte vollständig von Kartenmaterial bedeckt sind;
- d) eine Ausnehmung wird im Kartenkörper derart gebildet, daß die verdickten Abschnitte mindestens teilweise abgetragen und dadurch freigelegt werden;
- e) ein Chip, umfassend einen Träger mit Antennenkontakten wird die Ausnehmung eingesetzt;
- f) die Antennenkontakte werden mit den Chipkontakten elektrisch leitend verbunden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt a) einen Ätzvorgang umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt b) Material in einem elektrochemischen Vorgang
aufgetragen wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt b) Material durch einen Lötvorgang aufgetragen
wird.
15. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt c) einen Laminierungsvorgang umfaßt.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt c) die Antennenschicht zwischen mindestens zwei
Deckschichten einlaminiert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt d) die Ausnehmung durch Fräsen gebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt e) der Chip mit Träger in der Ausnehmung
festgeklebt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Chip mit Träger mittels Schmelzkleber in der Ausneh
mung festgeklebt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Schritt f) die Antennenkontakte mit den Chipkontakten
verlötet werden.
21. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Verlöten Wärme mittels eines von außen aufgesetzten
Werkzeuges zugeführt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Verlöten Wärme durch Strahlung, insbesondere einen
IR-Laser zugeführt wird.
23. Verfahren nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim Verlöten Wärme durch mechanische Bewegung, insbe
sondere Ultraschallschwingungen zugeführt wird.
24. Chipkarte (1) für die kontaktlose und/oder kontaktbehaf
tete Datenübertragung, welche einen Modul mit Halbleiter
chip, einen Kontaktkörper sowie Anschlußstellen (2) und
wenigstens ein Mittel (3) für die kontaktlose Datenüber
tragung umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen Anschluß
stellen (2) und dem Mittel (3) für die kontaktlose Daten
übertragung mittels Löten hergestellt ist.
25. Chipkarte nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (3) für die kontaktlose Datenübertragung
eine Induktionsspule ist.
26. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 oder 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mittel (3) für die kontaktlose Datenübertragung im
Bereich des Kartenkörpers (5) angeordnet, beispielsweise
auf diesen aufgedruckt oder aufgeklebt oder in diesen
integriert ist.
27. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußstellen (2) erhaben auf einer Oberfläche
eines Trägers (6), welcher den Halbleiterchip und die
Kontaktflächen für die kontaktbehaftete Datenübertragung
trägt, angeordnet sind.
28. Chipkarte nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußstellen (2) auf der Oberfläche des Trägers
(6) angeordnet sind, welche den Halbleiterchip trägt.
29. Chipkarte nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußstellen (2) aus Metall bestehen.
30. Chipkarte nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußstellen (2) 1 bis 20 µm über die Ober
fläche des Trägers (6) vorstehen.
31. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 bis 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Verbindung ein Heiß- oder Schmelzklebstoff
(4), insbesondere ein Klebstoff auf Phenolharz-Basis
eingesetzt ist, welchem im Bereich der Anschlußstelle (2)
elektrisch leit- und lötfähige Partikel (8) beigemengt
sind oder diese auf die Klebstoffschicht aufgebracht sind.
32. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte nach einem der
Ansprüche 24 bis 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Klebstoff (4) im wesentlichen im Bereich der
gesamten Oberfläche des Chipkartenmoduls, der in den
Kartenkörper (5), welche das Mittel (3) für die kontakt
lose Datenübertragung trägt, implantiert werden soll,
aufgetragen wird, wobei leit- und lötfähige Partikel (8),
die selektiv im Klebstoff (4) ein- oder aufgebracht sind,
im Bereich der Anschlußstellen (2) positioniert werden.
33. Verfahren nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet,
die Verbindung von Anschlußstellen (2) und Mittel (3) für
die kontaktlose Datenübertragung sowie von Kartenkörper
(5) und Träger (6), welcher einen Halbleiterchip und
Kontaktflächen für die kontaktbehaftete Datenübertragung
trägt, durch einen einzigen gemeinsamen Druck-Temperatur-
Einwirkungsschritt erfolgt.
34. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen und mechani
schen Verbindung eines in einer Ausnehmung eines Karten
trägers einer Chipkarte eingesetzten Moduls unter Ver
wendung eines Heiß- oder Schmelzklebers,
dadurch gekennzeichnet, daß
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die auf einem folienartigen Träger befindliche, nicht leitende Heiß- oder Schmelzkleberschicht im Bereich aus zubildender elektrischer Kontakte zwischen Modul und Kartenträger mit einer zusätzlichen leitfähigen Schicht oder leitfähigen Partikeln versehen ist,
- - anschließend die so vorbereitete Heiß- oder Schmelz kleberschicht am Modul oder in der Ausnehmung des Karten trägers fixiert wird, wobei die mit der zusätzlichen leitfähigen Schicht oder den leitfähigen Partikeln ver sehenen Abschnitte sich zwischen den Kontaktflächen des Moduls und der Ausnehmung des Kartenträgers befindet und
- - weiterhin in einem einzigen Druck-Temperatur-Einwir kungsschritt sowohl die mechanische Verbindung zwischen Modul und Kartenträger als auch die elektrische Kontak tierung realisiert wird.
35. Verfahren nach Anspruch 34,
dadurch gekennzeichnet, daß
je nach gegebenem Material des Kartenträgers und des Mo
duls geeignete Heiß- oder Schmelzkleber ausgewählt und
diese hinsichtlich ihrer Schichtdicke und Auswahl der
leitfähigen Partikel für den jeweiligen Einsatzfall indi
viduell präpariert werden.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35,
dadurch gekennzeichnet, daß
die leitfähigen Partikel oder die leitfähige Schicht
mittels Dispenser, Walze oder Stempel lokal, gegebenen
falls mittels einer Maske aufgebracht werden, wobei durch
gleichzeitige oder anschließende kurzzeitige Wärmebehand
lung die Partikel oder die Schichtbestandteile mit der
Kleberschicht haftend verbunden werden.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
als leitfähige Partikel Lötkugeln eingesetzt werden.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
in die Heiß- oder Schmelzkleberschicht Ausnehmungen oder
Lochungen eingebracht werden, welche mit leitfähigen Par
tikeln verfüllt sind.
39. Verfahren nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet, daß
als leitfähige Partikel Lötpaste eingesetzt wird.
40. Verbindungsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 34 bis 39,
gekennzeichnet durch
ein auf einer Trägerfolie (41) befindliche nicht leitende
Heiß- oder Schmelzkleberschicht (42), welche im Bereich
herzustellender elektrischer Kontakte Abschnitte (44) mit
leitfähigen Partikeln (416) oder eine leitfähige Schicht
aufweist.
41. Verbindungsmittel nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Abschnitte (44) aus mit Lötpaste oder Heißkleber ver
füllten Ausnehmungen oder Lochungen der Heiß- oder
Schmelzkleberfolie bestehen.
42. Verbindungsmittel nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die leitfähigen Abschnitte (44; 45) im Innern einer
bei Temperatur- und Druckeinwirkung verdrängbaren Heiß- oder
Schmelzkleberschicht befinden.
43. Verbindungsmittel nach Anspruch 40,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung mittels vorab aufgebrachtem, gewalztem
Lotdraht realisiert ist.
44. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, wobei ein auf
einem Modul befindlicher Halbleiterchip in einer Ausneh
mung eines Kartenträgers unter Erhalt einer elektrischen
und mechanischen Verbindung eingesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in die Kartenausnehmung zu implantierende Modul
zur Einsatzseite hin mit einem leitfähigen Versteifungs
rahmen mit Kontaktflächen versehen wird, wobei diese
Kontaktflächen mit in der Ausnehmung des Kartenträgers
befindlichen Gegenkontaktflächen elektrisch verbunden
werden.
45. Verfahren nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen Kontaktflächen des Rahmens und
Gegenkontaktflächen der Ausnehmung stoff-, kraft- und/oder
formschlüssig erfolgt.
46. Verfahren nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß der mit dem Versteifungsrahmen versehene Modul in die
Kartenausnehmung zum Erhalt der mechanischen Verbindung
sowie der elektrischen Kontaktierung eingepreßt wird.
47. Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Chipkarte,
bestehend aus einem Modul mit einem Halbleiterchip sowie
einem Kartenträger mit Ausnehmung zur Aufnahme des Moduls,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Einsatzseite des Moduls (514) ein leitfähiger, voneinander isolierte Abschnitte aufweisender Verstei fungsrahmen (53) ausgebildet ist, welcher mit Anschlüssen des Halbleiterchips (52) elektrisch verbunden ist, wobei der Versteifungsrahmen (53) Kontaktflächen (55) aufweist, und
daß in der Ausnehmung (511) des Kartenträgers (510) Gegenkontaktflächen (513) eingeformt sind, wobei beim Einsetzen des Moduls (414) die Kontakt- und Gegenkontakt flächen (55; 513) in Preßsitz zueinander gelangen und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind.
daß auf der Einsatzseite des Moduls (514) ein leitfähiger, voneinander isolierte Abschnitte aufweisender Verstei fungsrahmen (53) ausgebildet ist, welcher mit Anschlüssen des Halbleiterchips (52) elektrisch verbunden ist, wobei der Versteifungsrahmen (53) Kontaktflächen (55) aufweist, und
daß in der Ausnehmung (511) des Kartenträgers (510) Gegenkontaktflächen (513) eingeformt sind, wobei beim Einsetzen des Moduls (414) die Kontakt- und Gegenkontakt flächen (55; 513) in Preßsitz zueinander gelangen und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind.
48. Verbindungsanordnung nach Anspruch 47,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Versteifungsrahmen (53) außenrandseitig des Moduls
(514) angeordnet ist und eine im wesentlichen quadratische
oder rechteckige Form aufweist.
49. Verbindungsanordnung nach Anspruch 47 oder 48,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Versteifungsrahmen (53) seitliche Vorsprünge oder
Rastnasen aufweist, die mit an Seitenwänden der Ausnehmung
(511) befindlichen Rücksprüngen oder Nuten zusammenwirken.
50. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 47 bis 49,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenkontaktflächen (513) in den Seitenflächen der
Ausnehmung (511) befindlich sind und Vorsprünge oder
Rastnasen aufweisen, die mit korrespondierenden Ausneh
mungen im Versteifungsrahmen (33) zusammenwirken.
51. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 47 bis 49,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Versteifungsrahmen (53) integral mit einem Chip
träger (51) ausgebildet ist, wobei die voneinander iso
lierten Kontaktflächen des Verbindungsrahmens (53) mit
jeweiligen Chipkontakten oder Bondflächen in Verbindung
stehen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19709985A DE19709985A1 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19709985A DE19709985A1 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19709985A1 true DE19709985A1 (de) | 1998-09-17 |
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ID=7822964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19709985A Ceased DE19709985A1 (de) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte |
Country Status (1)
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