DE19728993C1 - Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte mit einer eingebetteten Antenne - Google Patents
Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte mit einer eingebetteten AntenneInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einer Antenne für
eine kontaktlose Datenübertragung und ein Verfahren zur Herstellung
einer solchen.
Chipkarten sind kartenförmige Datenträger, die zum Speichern
der Daten einen integrierten Halbleiterchip aufweisen. Kon
taktbehaftete Chipkarten weisen an ihrer Oberfläche Kontakte
lemente auf, die mit Anschlüssen der integrierten Schaltung
verbunden sind und einer externen Kontaktierung dieser durch
ein Lesegerät dienen. Kontaktlose Chipkarten weisen statt der
Kontaktflächen wenigstens eine als Antenne wirkende Spule
auf, die sich in ihrem Kartenkörper befindet und einer induk
tiven Datenübertragung zwischen dem Chip und der Umgebung der
Karte sorgt. Zu diesem Zweck ist die Antenne ebenfalls mit
Anschlüssen des Chips verbunden. Weiterhin sind sogenannte
Kombikarten bekannt, bei denen sowohl Kontaktflächen für die
kontaktbehaftete Datenübertragung als auch eine Antenne für
die kontaktlose Datenübertragung vorhanden sind. Bei allen
genannten Kartentypen kann die elektrische Verbindung zwi
schen dem Chip und den Kontaktflächen einerseits sowie der
Antenne andererseits über dünne Leitungsdrähte, die sogenann
ten Bonddrähte, erfolgen.
Ein verbreitetes Montageverfahren für Chipkarten ist das so
genannte Implantierverfahren, bei dem ein Chipmodul
(bestehend aus einem Trägerelement, das die externen Kontakt
flächen aufweist, und dem Chip) in die Kavität eines Karten
körpers eingesetzt wird. Dabei sind die elektrischen Verbin
dungen zwischen dem Chip und den Kontaktflächen bereits über
das Chipmodul hergestellt. Will man bei einer Kombicard das
Implantierverfahren anwenden, besteht das Problem darin, die
elektrische Verbindung zwischen dem Chip und der Antenne her
zustellen. Die Antenne ist in der Regel in den Kartenkörper
einlaminiert oder von diesem umspritzt, so daß zur Herstel
lung der elektrischen Verbindung zunächst Kontaktstellen der
Antenne, beispielsweise durch Fräsen, freigelegt werden müs
sen. Erst dann kann die elektrische Verbindung durch einen
Bonddraht mit dem Chipmodul beziehungsweise mit dem Chip her
gestellt werden.
In der US 5,598,032 A ist eine hybride Chipkarte beschrieben
zur Durchführung sowohl einer kontaktbehafteten als auch ei
ner kontaktfreien Handhabung. Dabei besteht elektrischer Kon
takt zwischen in der Oberfläche der Karte angeordneten Kon
taktflächen und Kontaktflächen einer in der Karte befindli
chen Antenne. Dieser Kontakt wird beispielsweise durch eine
Metallzunge hergestellt.
Die WO 97/05570 betrifft einen kartenförmigen Datenträger für
kontaktlose Anwendungen. Dabei sind Kontaktflächen einer in
der Karte eingebetteten Antenne über längliche Modulkontakte
und Bonddrähte mit Anschlußflächen einer integrierten Schal
tung verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Chipkarte und
ein entsprechendes Verfahren anzugeben, bei der eine elektri
sche Verbindung zwischen Chip und Antenne auf einfache Weise
hergestellt ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Chipkarte gemäß Anspruch 1 und
ein Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst.
Erfindungsgemäß ist ein durch eine der Kontaktflächen getrie
bener Stift aus einem elektrisch leitendem Material vorgese
hen, dessen eines Ende mit der Kontaktfläche kontaktiert ist
und dessen anderes Ende kraftschlüssig mit der Antenne ver
bunden ist, so daß es mit dieser kontaktiert ist. Auf diese
Weise ist eine elektrische Verbindung zwischen der Kontakt
fläche und der Antenne hergestellt. Die elektrische Verbin
dung zwischen Kontaktfläche und den Anschlüssen des Chips ist
dagegen wie heute üblich über Bonddrähte realisiert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen, die in den Figuren dargestellt sind, näher erläu
tert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Chip
karte,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des durch die Kontaktfläche
getriebenen Stiftes,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Antenne und
Fig. 4 eine Querschnittdarstellung des Kontaktbereichs
zwischen Stift und Antenne.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Chipkarte 1 mit einem
Kartenkörper 10, der eine Kavität 11 aufweist, in welche ein
Chipmodul 12 eingesetzt ist. Das Chipmodul 12 weist einen
Chip 13 auf, der auf ein Trägerelement aufgebracht ist, wel
ches eine isolierende Schicht 14 sowie eine leitfähige
Schicht aufweist, die zu Kontaktflächen 3 vereinzelt ist. Der
Chip 13 ist mit den Kontaktflächen 3 über Bonddrähte 15 elek
trisch verbunden. Üblicherweise sind Chip 13 und Bonddrähte
15 von einer in Fig. 1 nicht dargestellten Abdeckmasse, häu
fig einem Duroplasten, abgedeckt. Das Chipmodul 12 ist mit
dem thermoplastischen Material des Kartenkörpers 10 durch
Kleben verbunden. Weiterhin weist die Chipkarte 1 eine Anten
ne 2 innerhalb ihres Kartenkörpers 10 auf. Die Antenne 2 kann
beispielsweise durch Laminieren des Kartenkörpers oder durch
Umspritzen mit dem Material des Kartenkörpers von diesem um
geben werden.
Um eine elektrische Verbindung zwischen einer der Kontaktflä
chen 3 und der Antenne 2, und damit zwischen dem Chip 13 und
der Antenne 2, herzustellen, ist bei der Chipkarte 1 in Fig.
1 ein elektrisch leitfähiger Stift 4 senkrecht von oben durch
die rechteste der Kontaktflächen 3 in den Kartenkörper hin
eingedrückt worden. Seine Länge ist so bemessen, daß er nach
der Bildung eines Kraftschlusses mit der Antenne 2 an seinem
unteren Ende, welches zur Unterstützung des Kraftschlusses
zackenförmige Ausformungen 8 aufweist, mit seinem oberen Ende
nicht mehr über die Kontaktfläche 3 hinausragt.
Fig. 2 ist eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbei
spiels der Erfindung zu entnehmen. Dargestellt ist die Kon
taktfläche 3, durch welche der Stift 4 getrieben worden ist.
Zur Fixierung des Stiftes 4 in der Chipkarte 1 ist das obere
Ende des Stiftes 4 nietförmig gestaltet und durch einen leit
fähigen Kleber 5 mit der Kontaktfläche 3 verbunden. Außer der
Fixierung dient der Kleber 5 somit auch einer guten elektri
schen Kontaktierung zwischen Stift 4 und Kontaktfläche 3. Zu
sätzlich zur Fixierung des Stiftes 4 mittels des Klebstoffes
5 weist der Stift 4 als Widerhaken wirkende Ausformungen 6
auf, die ein Verhaken des Stiftes mit dem Material des Kar
tenkörpers 10 bewirken. Bei anderen Ausführungsbeispielen der
Erfindung kann auch nur der Klebstoff 5 oder nur die Widerha
ken 6 vorgesehen sein.
Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht die Antenne 2, die bei
spielsweise als gewickelte Spule realisiert sein kann. Sie
weist an ihren beiden Enden je eine flächig ausgebildete Kon
taktfläche 7 auf. Auf jeder der Kontaktflächen 7 der Antenne
2 setzt bei diesem Ausführungsbeispiel je ein Stift 4 auf,
der durch je eine Kontaktfläche 3 der Chipkarte 1 getrieben
worden ist. Im allgemeinen sind immer zwei Anschlüsse der An
tenne 2 zu kontaktieren. In Fig. 1 wurde der Einfachheit
halber jedoch nur ein Stift 4 dargestellt. Die Kontaktflächen
7 der Antenne 2 in Fig. 3 weisen größere Abmessungen auf als
der Durchmesser der Stifte 4. Dies hat den Vorteil, daß Tole
ranzen bei der Plazierung des jeweiligen Stiftes 4 zugelassen
sind.
Fig. 4 zeigt eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht der
Antenne 2 und des unteren Teiles des Stiftes 4. Der untere
Teil 9 ist so ausgebildet, daß er den runden Querschnitt der
Antenne 2 teilweise umgibt. Auf diese Weise wird ein guter
elektrischer Kontakt und ein guter Kraftschluß zwischen dem
Stift 4 und der Antenne 2 hergestellt. In Fig. 4 ist der Zu
stand dargestellt, in dem der Stift 4 noch nicht ganz mit der
Antenne 2 kontaktiert ist. Nachdem der Stift 4 vollständig in
die Karte 1 hineingetrieben worden ist, berühren sich beide,
und vorzugsweise dringt der Stift 4 teilweise in das Material
der Antenne 2 ein.
Das Hineintreiben beziehungsweise Durchschießen der Chipkarte
1 mit dem Stift 4, der vorzugsweise aus Aluminium gefertigt
ist, stellt kein Problem dar, da der Kartenkörper 10 norma
lerweise aus nachgiebigem thermoplastischen Material herge
stellt ist. Die Antenne 2 kann gedruckt, geätzt oder gewic
kelt sein.
Claims (8)
1. Chipkarte (1) mit einer in einem Kartenkörper (10) ange
ordneten Antenne (2)für eine kontaktlose Datenübertragung
und mit an einer Oberfläche des Kartenkörpers (10) angeordne
ten Kontaktflächen (3) für eine kontaktbehaftete Datenüber
tragung,
die wenigstens einen Stift (4) aus einem elektrisch leitenden
Material aufweist, der durch eine der Kontaktflächen getrieben ist und dessen eines Ende mit der Kontakt
fläche (3) kontaktiert ist, und dessen anderes Ende mit der
Antenne (2) kontaktiert und kraftschlüssig verbunden ist.
2. Chipkarte nach Anspruch 1,
bei der das mit der Kontaktfläche (3) kontaktierte Ende des
Stiftes durch Verkleben (5) in der Chipkarte (1) fixiert ist.
3. Chipkarte nach Anspruch 1 oder 2,
bei der der Stift (4) mit als Widerhaken wirkenden Ausformun
gen (6) versehen ist, die seine Fixierung in der Chipkarte
(1) bewirken.
4. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei der die Antenne (2) wenigstens eine Kontaktfläche (7)
aufweist, auf der der Stift (4) aufsetzt, die größere Abmes
sungen aufweist als der Durchmesser der Stiftes.
5. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
bei der das mit der Antenne (2) kontaktierte Ende des Stiftes
(4) zackenförmige Ausformungen (8) aufweist, die die kraft
schlüssige Verbindung zwischen ihm und der Antenne (2) begün
stigt.
6. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
bei der das mit der Antenne (2) kontaktierte Ende des Stiftes
(4) so ausgebildet ist, daß es einen Teil der Antenne (2) we
nigstens teilweise umschließt.
7. Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte (1) mit einer
eingebetteten, einer kontaktlosen Datenübertragung dienenden
Antenne (2) und an ihrer Oberfläche angeordneten Kon
taktflächen (3) für eine kontaktbehaftete Datenübertragung,
bei dem durch wenigstens eine der Kontaktflächen (3) ein
Stift (4) aus einer, elektrisch leitenden Material soweit in
die Chipkarte (1) getrieben wird, daß sein eines Ende mit der
Kontaktfläche (3) kontaktiert wird und sein anderes Ende
kraftschlüssig mit der Antenne (2) verbunden wird, so daß es
mit dieser kontaktiert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
bei dem zuvor ein Kartenkörper
(10) mit einer Kavität (11) hergestellt wird, wobei die An
tenne (2) in den Kartenkörper (10) eingebettet wird,
und bei dem in die Kavität (11) ein Chipmodul (12) eingesetzt
wird, das die Kontaktflächen (3) aufweist, so daß die wenig
stens eine Kontaktfläche (3), durch die der Stift (4) getrie
ben werden soll, oberhalb der Antenne (2) angeordnet wird.
Priority Applications (2)
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DE1997128993 DE19728993C1 (de) | 1997-07-07 | 1997-07-07 | Chipkarte und Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte mit einer eingebetteten Antenne |
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