DE19826428B4

DE19826428B4 - Chipmodul mit Aufnahmekörper

Info

Publication number: DE19826428B4
Application number: DE1998126428
Authority: DE
Inventors: Horst Kober; Wilhelm Birk; Jörg Flaig
Original assignee: POINT TEC GmbH; Carl Freudenberg KG
Current assignee: Point Tec Products Electronic 85737 Isma De GmbH
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: DE19826428A1

Abstract

Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart, das in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper vorhandene Ausnehmung einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul (4) oder seine Verkapselung (12) und/oder ein das Chipmodul (4) einfassendes Insert (21) mit Ausformungen (13, 14, 36) versehen sind, die mit aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Anschlußausformung (15, 35) in der Ausnehmung (17, 20) des Aufnahmekörpers (1, 5) korrespondieren und formschlüssige Einrastverbindungen bilden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart, das in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper vorhandene Ausnehmung einsetzbar ist.
Chipmodule mit Chipkartenkörper sind weit verbreitet. Sie dienen als Telefon-, Krankenkassen- und Bankkarten. Vom grundsätzlichen Aufbau her bestehen sie aus einem Kartenkörper im Scheckkartenformat und einem darin eingebrachten Chipmodul mit außenliegendem Kontaktfeld. Der Datentransfer und die Energieversorgung des Chipmoduls erfolgt über das Kontaktfeld mit Schreib- und Lesegeräten den sogenannten Terminals. Diese Terminals sind auf die genormten Datensätze, Dimensionen und Kontaktanordnungen der kontaktbehafteten Chipmodule abgestimmt.
Daneben sind kontaktlose Chipkarten bekannt, bei denen die Datenübertragung und die Energieversorgung des Chipmoduls über eine integrierte Antenne erfolgt, die über Funk mit einem Terminal der ebenfalls mit einer Antenne ausgestattet ist in Wechselwirkung tritt. Die kontaktlose Chipkarte muß für Transaktionen nur in die Nähe des Terminals gebracht werden. Sie wird nicht in das Terminal gesteckt, so daß die äußeren Abmessungen der kontaktlosen Chipkarte unkritisch sind bezüglich der Nutzung eines Terminals. Kontaktlose Chipkarten lassen sich deshalb so klein gestalten, daß sie in Uhrengehäuse oder Schlüsselanhänger eingebracht werden können und so jederzeit verfügbar sind. In diesen Ausführungsformen werden sie bereits als elektronischer Schlüssel, Berechtigungsnachweis oder elektronischer Eintrittskarte benutzt. Von Nachteil ist hier, daß es für kontaktlose Chipkarten bisher nur wenige Terminals gibt und daß sie nicht als Bankkarte zugelassen sind. Bisher können nur normgerechte und kontaktbehaftete Chipkarten als Bankkarte oder elektronische Geldbörse eingesetzt werden.

Die EP 07 02 325 A2 behandelt ein Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart, das in vorgegebener Position auswechselbar in einen im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper vorhandene Ausnehmung einsetzbar ist. Dabei wird ein Minimodul in das Fenster eines Laminatrahmens eingesetzt, ohne jedoch die Verbindungen vom Modul und Rahmen detailliert zu beschreiben.

Ein Wechselchip mit einer Einrastverbindung kann der DE 295 03 249 U1 entnommen werden, jedoch werden dort keine Ausführungen bezüglich der Materialauswahl gemacht. Aus fertigungstechnischen Gründen und auch für die Handhabung und das wiederholte Austauschen von Chipmodulen im Aufnahmekörper ist die Ausbildung der Anschlußausformungen besonders wichtig.

Aus der DE 43 44 297 A1 sind Module aus elastomerem Werkstoff bereits bekannt. Die dort genannten Module oder auch Adapterelemente, die aus einem elastischen oder plastisch leicht deformierbaren Material bestehen, sind jedoch nicht deshalb elastisch, weil sie austauschbar mit dem Aufnahmekörper verbunden werden können, sondern weil dadurch eine Entlastung des integrierten Schaltkreises bei der Herstellung der Ausweiskarte erreicht wird. Das Adapterelement für sich ist ein integrierter Bestandteil des Kartenkörpers und mit ihm durch eine Klebeverbindung verbunden.

Chipmodule mit Aufnahmekörper sind auch aus den Druckschriften DE 196 26 791 A1 , DE 295 04 542 U1 , DE 197 03 122 C1 , DE 43 11 493 A1 , DE 196 37 215 A1 , DE 196 46 717 A1 und DE 196 50 048 A1 bekannt.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompatibilität zwischen den miniaturisierten Chipmodulen und den kontaktbehafteten normgerechten Chipkarten für bestehende Terminals herzustellen. Außerdem soll der Einsatzbereich der Chipmodule vergrößert werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Chipmodul der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 erreicht. Die Ansprüche 2 bis 9 stellen vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes dar. Der Chipmodul in miniaturisierter Ausführung ist in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper vorhandene Ausnehmung durckknopfartig einsetzbar.

Der an sich bekannte Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper wird folglich mit einer Ausnehmung ausgestattet, in die das miniaturisierte Chipmodul eingedrückt, beziehungsweise wieder herausgedrückt werden kann. Mit eingesetztem Chipmodul ist der Chipkartenkörper als Bankkarte und der Gleichen verwendbar. Nimmt man das Chipmodul aus dem Chipkartenkörper so kann er beispielsweise wieder als elektronischer Schlüssel oder elektronische Eintrittskarte in einem Aufnahmekörper verwendet werden. Mit nur einem Chipmodul können somit verschiedene Einrichtungen bestückt werden. Außerdem ist es möglich, den Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper mit verschiedenen Chipmodulen zu versehen.

In bevorzugter Ausführungsform ist das Chipmodul mit einer integrierten Antennenspule ausgestattet. Dabei kann es auf seiner Unterseite mit einer Verkapselung versehen sein. In vielen Fällen ist es jedoch auch günstig, wenn das Chipmodul von einem in die Ausnehmung passenden Insert eingefaßt ist. Diese Ausführungsformen sind besonders dann geeignet, wenn das Chipmodul im eingesetzten Zustand auf seiner Unterseite weitgehend geschützt sein soll.

Es ist aber auch möglich die Antennenspule in den Insert zu verlegen. Schließlich ist es denkbar, daß der Aufnahme- bzw. Chipkartenkörper eine Antennenspule hat, die über Verbindungskontakte an den Chipmodul anschließbar ist. Je nach Anwendungsgebiet stehen dem Fachmann hier verschiedene Ausführungsformen zur Verfügung.

Der Chipmodul, die Modulverkapselung und/oder der Insert werden mit Ausformungen versehen, die mit Anschlußausformungen in der Ausnehmung des Aufnahme- bzw. Chipkartenkörpers korrespondieren und formschlüssige Einrastverbindungen bilden. Dabei sind die Einrastverbindungen bei einem Chipkartenkörper so ausgestaltet, daß sie den Chipmodul so ausrichten, daß das Außenkontaktfeld des Chipmoduls bündig zur Chipkartenkörperoberfläche liegt. Dies ist wichtig für die Funktion der Karte.

Um das Einbringen des Chipmoduls in den Aufnahme- bzw. Chipkartenkörper zu erleichtern, wird zumindest eine der Ausformungen am Körper, Chipmodul, der Modulverkapselung oder dem Insert aus einem elastomeren Werkstoff hergestellt. Eine für viele Fälle sehr brauchbare Ausführung ergibt sich dann, wenn die Ausnehmung des Aufnahme- bzw. Chipkartenkörpers mit einem Einsatz aus elastomerem Werkstoff versehen ist.

Zur Fixierung der Position des Chipmoduls erhält die Ausnehmung eine Kontur, die mit der Kontur des Chipmoduls, seiner Verkapselung beziehungsweise Inserts übereinstimmt. Hierdurch wird einer Verdrehung des Chipmoduls beim Einsetzen entgegengewirkt.

Die Ausnehmung, insbesondere im Chipkartenkörper, kann mit einem Boden abgeschlossen sein. Hierzu kann beispielsweise die untere Decklage des Chipkartenkörpers dienen. In vielen Fällen ist es jedoch günstig, wenn die Ausnehmung eine den Chipkartenkörper durchdringende Öffnung ist, die von beiden Seiten der Chipkarte zugänglich ist.

Die Dicke des Chipmoduls mit oder ohne Verkapselung beziehungsweise Insert wird kleiner oder gleich der Chipkartendicke gewählt. Die Dicke bestimmt sich unter anderem auch dadurch, daß die Ausnehmung mit einem Boden abgeschlossen ist oder nicht.

Bei einem Chipmodul mit von außen zugänglichem Kontaktfeld ist vorgesehen, daß die Einrastverbindungen den Chipmodul so ausrichten, daß das Außenkontaktfeld des Chipmoduls bündig zur Chipkartenkörperoberfläche liegt.

Bei einem Chipkartenkörper aus einer Oberschicht, Mittelschicht und Bodenschicht ist die Mittelschicht im Bereich der Ausnehmung mit die Ausschlußausformung bildenden Befestigungslippen versehen, welche in eine Hinterschneidung an der Modulverkapselung beziehungsweise des Inserts greifen. Die Befestigungslippen lassen sich bei der Herstellung der Chipkarte in günstiger Weise anbringen.

Schließlich ist es möglich, den Chipkartenkörper mit wenigstens einem weiteren Chipmodul zu versehen, der auswechselbar oder ortsfest mit dem Chipkartenkörper verbunden werden kann. Hierdurch erhält der Chipkartenkörper eine Multifunktion und kann für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 den prinzipiellen Aufbau von Chipkartenkörper und Chipmodul,
2 einen Chipmodul in einem miniaturisierten Chipkartenkörper,
3 einen Längsschnitt durch den Chipkartenkörper nach 2,
4 einen Chipkartenkörper mit einem Insert,
5 vergrößert einen Längsschnitt durch den Chipkartenkörper nach 4,
6 einen Chipkartenkörper mit zwei Chipmodulen und
7 einen Chipmodul eingesetzt in ein Uhrgehäuse.
Ausführung der Erfindung
In der 1 ist ein genormter Chipkartenkörper 1 in der Draufsicht gezeigt, in den das miniaturisierte Chipmodul 2 auswechselbar in Richtung auf die Chipkartenkörperebene zu eingesetzt ist. Für das Chipmodul 2 ist die Ausnehmung 3 vorgesehen, die sich im nicht näher bezeichneten Normfeld für das Chipmodul 2 befindet.
Die 2 zeigt ein Chipmodul 4, daß in den ebenfalls miniaturisierten Chipkartenkörper 5 eingefügt ist. Hierfür ist, wie auch aus der 3 ersichtlich, der Chipkartenkörper 5 mit der Öffnung 6 versehen, die sich in der oberen Deckschicht 7 des Chipkartenkörpers 5 befindet. Zur Unterstützung der Positionierung des Chipmoduls 4 in der Öffnung 6 ist sowohl die Öffnung 6 als auch das Modulsubstrat 8 in der oberen rechten Ecke 9 abgeschrägt. Das Chipmodul 4 kann folglich nur in der gezeigten Lage in die Öffnung 6 eingesetzt werden.
Das Chipmodul 4 ist mit dem Kontaktfeld 10 ausgestattet, daß mit seiner Oberfläche bündig zur Chipkartenkörperoberfläche 11 verläuft.
Auf seiner Unterseite ist der Chipmodul 4 mit einer Verkapselung 12 versehen. Die Verkapselung 12 hat einen nach unten vorstehenden Rand 13 und eine kegelförmig verlaufende Hinterschneidung 14, so daß sie mit dem Rand 13 in den Chipkartenkörper 5 eingesetzt, hinter die Lippe 15 des Chipkartenkörpers 5 greift. Die Lippe 15 wird von der Mittelschicht 16 des Chipkartenkörpers 5 gebildet und stellt in der Öffnung 17 des Chipkartenkörpers 5 einen umlaufenden Rand dar. Wie auf der 3 gezeigt, ist die Öffnung 17 durchgehend und die Verkapselung 12 bildet den unteren Abschluß für die Öffnung 17. Die Verkapselung 12 reicht nicht völlig bis an die Abschlußfläche der Öffnung 17 heran und kann deshalb leicht mit der Daumenfläche ertastet werden, wenn das Chipmodul 4 aus der Öffnung 17 herausgedrückt werden soll.
Im vorliegenden Fall ist das Chipmodul 4 mit einer Antennenspule 18 versehen, die auf dem oberen Rand der Lippe 15 zum Anliegen kommt. Die Öffnung 17 nimmt die gesamte Höhe der unteren Deckschicht 19 ein.
Der Chipkartenkörper 5 ist besonders für einen auswechselbaren Einsatz in einem Uhrgehäuse geeignet.
In der 4 ist ein Chipkartenkörper 1 mit dem prinzipiellen Aufbau des Chipkartenkörpers 1 aus 1 gezeigt. In eine durchgehende Öffnung 20 im Chipkartenkörper 1 ist das Insert 21 eingesetzt, daß in seiner Mitte einen Chipmodul 22 hat. Das Chipmodul 22 ist mit dem Außenkontaktfeld 23 versehen. Das im wesentlichen eine runde Form aufweisende Insert 21 ist am unteren Rand 24 abgeschrägt, damit es in die an gleicher Stelle ebenfalls abgeschrägte Kontur der Öffnung 20 paßt. Es wird angemerkt, daß auch jede andere geometrische Form verwendet werden kann, z. B. auch bereits existierende Formen von Chipmodulen.
Wie aus der 5 ersichtlich, besteht das Insert 21 aus einer Oberschicht 25 dessen Oberfläche 26 bündig mit der Oberfläche der Kontakte 23 und der Oberfläche 27 des Chipkartenkörpers 1 verläuft. Desweiteren ist eine Mittelschicht 28 vorgesehen, welche die Antennenspule 29 aufnimmt. An die Mittelschicht 28 schließt eine Bodenschicht 30 an, welche die Öffnung 20 auf ihrer Unterseite bündig mit der Unterseite 31 des Chipkartenkörpers 1 abschließt. An die Antennenspule 29 ist über die Kontaktstellen 32 das Chipmodul 22 angeschlossen.
Der Innenrand 33 der Öffnung 20 ist mit einem Einsatz 34 versehen, der aus einem elastomeren Werkstoff besteht und nach innen in die Öffnung 20 gerichtet eine Befestigungslippe 35 bildet. Diese Lippe 35 ist umlaufend in der gesamten Öffnung 20. Das Insert 21 ist mit der umlaufenden Nut 36 versehen, in welche die Befestigungslippe 35 formschlüssig eingreift.
In der 6 ist eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der der Chipkartenkörper 40 mit einer Antennenspule 41 versehen ist, die über Verbindungskontakte 42, 43 an den Chipmodul 44 angeschlossen sind. Außerdem ist der Chipkartenkörper 40 mit einem weiteren Chipmodul 45 versehen, so daß eine Multifunktionskarte entsteht. Je nach Bedarf kann das Chipmodul 44 beziehungsweise das Chipmodul 45 fest oder auswechselbar mit dem Chipkartenkörper 40 verbunden sein.
In der 7 ist im Schnitt halbseitig der Aufbau einer Uhr 50 als Aufnahmekörper für ein Chipmodul gezeigt. Die Uhr 50 besteht aus einem Gehäuse 51, das auf seiner Oberseite mit einem Uhrglas 52 abgedeckt ist. Im Gehäuse 51 befinden sich der Werkring 53, eine Zwischenplatte 54 und ein Kunststoffziffernblatt 55. Auf der Unterseite des Gehäuses 51 ist ein Zwischenboden 56 eingeklipst, der eine Tasche 57 für einen auswechselbaren Chipmodul 58 hat. Gehalten wird der Chipmodul 58 durch einen transparenten Unterboden 59. Der Chipmodul 58 ist auswechselbar eingesetzt. Hierfür kann der in gleicher Weise wie der Zwischenboden 56 mit einer Wulst 60 versehene und dadurch einklipsbare Unterboden 59 abgenommen und ein neuer Chipmodul eingesetzt werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Chipmodule vom Benutzer der Uhr in die Uhr eingebracht bzw. ausgetauscht werden.

Claims

Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart, das in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper vorhandene Ausnehmung einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul (4) oder seine Verkapselung (12) und/oder ein das Chipmodul (4) einfassendes Insert (21) mit Ausformungen (13, 14, 36) versehen sind, die mit aus einem elastomeren Werkstoff bestehenden Anschlußausformung (15, 35) in der Ausnehmung (17, 20) des Aufnahmekörpers (1, 5) korrespondieren und formschlüssige Einrastverbindungen bilden.
Chipmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul (4) mit einer integrierten Antennenspule (13) ausgestattet ist.
Chipmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul (22) von einem in die Ausnehmung (20) passenden, mit einer Antennenspule (29) versehenen Insert (21) eingefaßt ist.
Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper beziehungsweise Chipkartenkörper (40) eine Antennenspule (41) hat, die über Verbindungskontakte (42, 43) an das Chipmodul (44) anschließbar ist.
Chipmodul mit Chipkartenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) eine den Chipkartenkörper (1, 5, 40) durchdringende Öffnung (17, 20) ist.
Chipmodul mit Chipkartenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Chipmoduls (4, 22) ohne oder mit Verkapselung (12) beziehungsweise Insert (21) kleiner oder gleich der Chipkartendicke (d) ist.
Chipmodul mit von außen zugänglichem Kontaktfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrastverbindungen den Chipmodul (2, 4, 22) so ausrichten, daß das Außenkontaktfeld (10, 23) des Chipmoduls (4, 22, 44, 45) bündig zur Chipkartenkörperoberfläche (11, 27) liegt.
Chipmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Chipmodul (5) aus einer Oberschicht (7), Mittelschicht (16) und Bodenschicht (19) die Mittelschicht (16) im Bereich der Ausnehmung mit die Anschlußausformung bildenden Befestigungslippe (15) versehen ist, welche in eine Hinterschneidung (14) an der Modulverkapselung (12) beziehungsweise des Inserts (21) greift.
Chipmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslippe durch einen Einsatz (34) aus elastomerem Werkstoff gebildet ist.