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Die Erfindung betrifft generell ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte, umfassend einen Hohlraum, der den Chip bzw. die Mikroschaltung aufnimmt, welcher an einer Anordnung von leitenden bzw. leitfähigen Elementen montiert und mit diesen verbunden ist, wobei er „umgedreht“ vorliegt, hin zu dem Boden des Hohlraumes, wo Anschlussklötze ausgebildet sind.
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Die Erfindung betrifft insbesondere die Ausbildung solcher Anschlussklötze. Das erfindungsgemäße Verfahren ist von besonderem Interesse für die Bildung einer Karte, in welcher der Chip bzw. die Mikroschaltung elektrisch mit äußeren bzw. externen Anschlussbereichen, welche an einer Fläche der Karte ausgebildet sind, und/oder mit einer Antenne verbunden ist, mittels welcher die Informationen mittels elektromagnetischer Strahlung ausgetauscht werden können. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen neuartigen Chipkartentyp, erhalten unter Verwendung des Verfahrens. In dem Bereich der Herstellung von Chipkarten ist es üblich, die Mikroschaltung bzw. den Chip in einem Hohlraum zu montieren, welcher an einem Teil der Dicke der Karte aus Kunststoffmaterial ausgebildet ist, welche einen Stützkörper bildet. Der Hohlraum ist bezüglich einer Fläche der Karte offen bzw. mündet zu dieser. An dieser Fläche und rund um diesen Hohlraum herum ist es üblich, äußere bzw. externe Anschlussbereiche auszubilden, welche es ermöglichen, elektrische Verbindungen zwischen einer Vorrichtung, die zum Benutzen mit der Karte vorgesehen ist, herzustellen, wobei die Mikroschaltung bzw. der Chip in dem Hohlraum aufgenommen ist. Der Chip umfasst eine ebene Fläche, die „aktive“ Fläche genannt wird, von wo sich Anschlusszonen erstrecken. Eine bekannte Technik besteht darin, die externen Anschlussbereiche mit Anschlusspunkten zu verbinden, welche an dem Boden des Hohlraumes und beabstandet voneinander ausgebildet sind, und zwar in einer Weise vergleichbar zu Anschlusszonen, entsprechend einer symmetrischen sogenannten Spiegelkonfiguration, so dass der Chip in dem Hohlraum montiert und elektrisch verbunden werden kann, bedingt durch dessen einfache Positionierung, wobei die Anschlusszonen den Anschlusspunkten gegenüber stehen. Die externen Anschlussbereiche sind mit den Anschlusspunkten über leitende Fortsätze (üblicherweise metallischer Art) verbunden, welche sich an den Seiten und dem Boden des Hohlraumes erstrecken.
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In der deutschen Patentanmeldung
DE 196 39 902 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer (kontaktlosen) Chipkarte beschrieben. Dabei wird in einem ersten Schritt ein Kartenkörper mit einer oder mehreren Aussparungen auf einer Kartenkörperseite vorzugsweise durch Spritzguss aus einem thermoplastischen Kunststoff hergestellt. Anschließend werden Leiterbahnen auf Oberflächen innerhalb der Aussparungen aufgeprägt. Danach werden ein oder mehrere Chips in den Aussparungen ausgerichtet und mit den Leiterbahnen kontaktiert.
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Die Montage kann beispielhaft unter Zuhilfenahme eines anisotrop leitenden bzw. leitfähigen Klebstoffes erfolgen, welcher an und für sich bekannt ist, das heißt die Eigenschaft aufweisend, dass die elektrische Leitfähigkeit lediglich entsprechend einer bevorzugten Richtung zwischen den Zonen und Anschlusspunkten gewährleistet wird, wenn diese bei einer ausreichend geringen Entfernung beabstandet sind. Der Klebstoff ist im Gegensatz hierzu isolierend entsprechend den anderen Richtungen und außerhalb dieser bevorzugten Orte.
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In der deutschen Patentanmeldung
DE 196 40 303 A1 ist ein Chipmodul zur Implementation in einen Chipkörper beschrieben. Das Chipmodul weist einen Träger und einen auf dem Träger aufgebrachten Chip auf. Der Träger ist dabei auf derjenigen Seite, auf welcher der Chip aufgesetzt ist, mit elektrisch leitenden Strukturen versehen, welche ausgebildet sind, dass sie beim Implantieren des Chipmoduls in den Chipkartenkörper zumindest teilweise in eine frontale Gegenüberlage zu elektrisch leitenden Strukturen des Chipkartenkörpers bringbar sind.
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Des Weiteren ist aus der europäischen Patentanmeldung
EP 0 688 051 A1 ein Verfahren bekannt zur Herstellung und Montage einer elektronischen Karte mit einer isolierenden Trägerplatte, einem Gehäuse zur Aufnahme einer integrierten Schaltung, die auf einer Seite Metallkontaktflächen vorsieht, welche mit den Kontakten der integrierten Schaltung verbunden ist und welche die MID-Technik (Moulded Interconnection Devices) anwendet.
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In der U.S. Patentanmeldung
US 4 908 937 A ist ein Verfahren zum Einbau einer elektronischen Komponente und seinen elektrischen Verbindungen auf einen Träger beschrieben, wobei der Träger mit einem Hohlraum versehen ist, um die elektronische Komponente aufzunehmen.
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Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Chipkarte, welche sich durch die Ausbildung der wechselseitigen Verbindungen zwischen den Anschlusszonen der Mikroschaltung bzw. des Chips und dem Leiternetz auszeichnet, den Informationsaustausch mit zugeordneten Geräten erlaubend.
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Insbesondere betrifft die Erfindung somit ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte, umfassend die Schritte:
- - Bilden einer ebenen Antenne an einer ersten Schicht;
- - Bilden von leitenden Vorkragungen an jedem Anschlussende der Antenne;
- - Bedecken der ersten Schicht mit einer zweiten Schicht zur Bildung einer stützkörperbildenden Karte;
- - Ausbilden eines Hohlraumes in der zweiten Schicht an einem solchen Ort und bis zu solch einer Tiefe, dass die leitenden Vorkragungen der Anschlussenden der Antenne am Boden des Hohlraumes erscheinen, wobei der Hohlraum an einer Fläche der Karte mündet;
- - Abtragen des Bodens des Hohlraumes in der zweiten Schicht in solch einer Weise, dass Anschlussklötze reliefartig an vorbestimmten Orten, entsprechend Anschlusszonen eines Chips, erscheinen;
- - Ausbilden eines Leiternetzes, welches mit dem Chip verbunden werden kann; und
- - Befestigen und Anschließen des Chips in dem Hohlraum in einem Flip-Chip-Montageschritt, wobei elektrische Verbindungen zwischen den Anschlusszonen und den Anschlussklötzen sowie den leitenden Vorkragungen der Anschlussenden der Antenne erstellt werden.
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Das Verfahren ist somit zum Bilden einer Karte ausgelegt, in welcher die Mikroschaltung bzw. der Chip mit einer Antenne verbunden ist, die durch die Karte gestützt wird, so dass ein Informationsaustausch mit einer zugeordneten Vorrichtung auf elektromagnetischem Wege erfolgen kann. Eine solche Antenne kann sowohl gemeinsam als auch isoliert bezüglich einer Struktur von externen Anschlussbereichen vorliegen, wie weiter oben beschrieben. In diesem Fall wird das Verfahren in folgender Weise vervollständigt:
- Vor dem Bilden des Hohlraumes wird eine ebene Antenne an einer ersten Bahn bzw. Schicht gebildet. Anschließend wird ein leitfähiger Höcker bzw. eine leitfähige Vorkragung an dem oder jedem Anschlussende der Antenne gebildet, wobei die erste Schicht von einer zweiten Schicht aus Kunststoffmaterial bedeckt wird. Die zwei Schichten bzw. Blätter bzw. Bahnen werden z. B. heiß laminiert, wobei die Karte aus Kunststoffmaterial aus diesen Schichten resultiert.
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In dem Fall, in welchem die Karte externe Anschlussbereiche umfassen muss, kann sich das Verfahren des weiteren dadurch auszeichnen, dass vor der Bearbeitung bzw. dem Aushöhlen des Bodens des Hohlraumes ein leitfähiger Niederschlag gebildet wird, sich zumindest teilweise über die Oberfläche der stützkörperbildenden Karte sowie über die Seiten und den Boden des Hohlraumes erstreckend.
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In einem solchen wie oben angegebenen Verfahren kann jeder prinzipielle Schritt unter Verwendung mehrerer Techniken erfolgen. Somit kann der Hohlraum, ausgebildet in einem ersten Schritt, in der Dicke der Karte erhalten werden mittels Feilen bzw. Fräsen, und zwar unter Verwendung eines Werkzeuges, welches in der Lage ist, das Kunststoffmaterial zu fräsen bzw. auszuschaben bzw. auszuhöhlen. Der Hohlraum kann ebenfalls durch Formen bzw. Giessen zum Zeitpunkt der Herstellung der Karte erhalten werden. Schließlich können auch andere bekannte Techniken verwendet werden (Schneiden, Gravieren, Fräsen, etc.).
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Die Anwendung des leitenden bzw. leitfähigen Niederschlages bzw. der leitenden bzw. leitfähigen Fällung kann mittels Heißprägens eines metallischen Blattes bzw. einer Schicht erhalten werden, die mit einem Film bzw. einer Schicht aus thermisch aktivierbarem Klebstoff an einer der Flächen versehen ist. Dieses Prägen kann in einem Stanzen bestehen, zumindest teilweise die Konfiguration der Leiter definierend, welche sich an der Fläche der Karte (die externen Anschlussbereiche), an den Seiten des Hohlraumes und am Boden desselben erstrecken. Zu diesem Zweck kann man ein Werkzeug verwenden, welches reliefartige Zonen aufweist, die in der Lage sind, lokal den Klebstoff zu aktivieren, wobei es gleichzeitig möglich ist, Teile des metallischen Blattes, welche nicht an dem Kunststoffmaterial anhaften, auszuschneiden und zu eliminieren. Dasselbe Heißprägeverfahren kann verwendet werden zum Niederschlagen bzw. Fällen einer gleichförmigen Schicht aus leitendem bzw. leitfähigem Material, sich zumindest über die Fläche der Karte erstreckend, und zwar um den Hohlraum herum, sowie über die Seiten und den Boden des Hohlraumes. Die Abgrenzung der Leiter bzw. leitenden Abschnitte wird dann nachträglich erhalten, gleichzeitig zu dem Verfahren, welches darin besteht, den Boden des Hohlraumes nachzubearbeiten bzw. nachträglich auszuhöhlen bzw. zu fräsen. Der leitende bzw. leitfähige Niederschlag bzw. die leitende Fällung kann ebenfalls mittels einer leitenden bzw. leitfähigen Tinte erhalten werden, die mittels Siebdruckverfahren oder mittels Stempel- bzw. Walzentechnik (frz.: tampographie) aufgebracht werden kann. Das Aufbringen bzw. Niederschlagen bzw. Fällen wird von einer autokatalytischen Metallisation gefolgt. Schließlich kann man den leitenden Niederschlag auch ausgehend von Laserhologrammen mittels Lithogravur erhalten. Solche Techniken sind z. B. in der unter der Nummer 0,688,051 veröffentlichten europäischen Patentanmeldung in größerem Detail beschrieben. Weitere üblicherweise verwendete Verfahren zum Fällen bzw. Niederschlagen von leitenden bzw. leitfähigen Schichten an Stützkörpern aus Kunststoffmaterial können ebenfalls in Betracht kommen, insbesondere eine Technik, bei welcher leitfähiges bzw. leitendes Material pulverisiert wird.
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Der Schritt des Schabens bzw. Aushöhlens bzw. Bearbeitens von zumindest dem Boden des Hohlraumes kann ebenfalls mittels Feilen bzw. Fräsen erfolgen. Es wird jedoch generell ein Bearbeitungsverfahren bevorzugt, welches einen Ultraviolettlaser verwendet, beispielhaft betrieben bei Wellenlängen in der Nachbarschaft von 355 um. Ein solcher Laserstrahl ermöglicht gleichzeitig, das Kunststoffmaterial und das Metall zum Nachbearbeiten bzw. Nachaushöhlen des Bodens des Hohlraumes zu eliminieren. Vorteilhafterweise kann man diesen Schritt ebenfalls dazu verwenden, die leitenden bzw. leitfähigen Elemente voneinander zu isolieren, wenn der vorangehend gebildete leitende bzw. leitfähige Niederschlag ein gleichförmiger Niederschlag war, oder auch dazu, in präziserer Weise die Ränder dieser leitenden Elemente zu begrenzen. In diesem Fall wird der Laser zum leichten Bearbeiten bzw. Aushöhlen der Ränder des Hohlraumes und der Fläche der Karte verwendet, an welcher die externen Anschlussbereiche ausgebildet sind, wobei die geringe Dicke praktisch der Dicke des leitenden bzw. leitfähigen Niederschlages entspricht. Am Boden des Hohlraumes wird jedoch die Wirkung des Lasers verstärkt und führt zu einer Aushöhlung des Kunststoffmaterials in der Tiefe.
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Schließlich erfolgt die Montage des Chips selbst mittels der sogenannten Flip-Chip-Technik, und zwar bevorzugt wie oben angegeben über eine Verklebung unter Verwendung eines anisotrop leitenden bzw. leitfähigen Klebstoffes. In diesem Fall kann man die unter dem Chip bzw. der Mikroschaltung verbleibenden Hohlräume durch einen Überschuss desselben anisotropen Klebstoffes füllen. Somit werden die mechanischen Spannungen, die an der Karte bewirkt werden können, nur bei relativ geringem Ausmaß auf den Chip bzw. die Mikroschaltung selbst übertragen, da dieser praktisch nicht in Kontakt mit dem Kunststoffmaterial steht. Die anisotrope Klebstoffmasse unter dem Chip sichert eine gewisse mechanische Entkopplung, so dass der Chip bezüglich an der Karte bewirkter Kräfte bzw. Spannungen geschützt ist, insbesondere beliebiger Arten an Biegungen und anderer Verformungen. Somit wird das Risiko minimiert, dass der Chip, bedingt durch solche Spannungen bzw. Belastungen, brechen könnte.
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Es ist jedoch zu erwähnen, dass anstelle des anisotropen Klebstoffes ebenfalls ein isolierender Klebstoff verwendet werden kann, wobei man lokal, bezüglich der Anwendung zwischen den Anschlusszonen und den Anschlussklötzen, einen direkten Kontakt zwischen den Anschlusszonen und den Anschlussklötzen gewährleisten oder einen leitenden bzw. leitfähigen Klebstoff verwenden muss. Schließlich kann man auch ein Schweiß- bzw. Lötverfahren verwenden, so dass die Anschlussklötze mit den Anschlusszonen der Mikroschaltung bzw. des Chips verbunden bzw. geschaltet sind. Diese Schritte können immer nach der Bildung von zusätzlichen Höckern bzw. Vorkragungen an den Anschlusszonen des Chips erfolgen, obwohl dies mit der oben beschriebenen Konfiguration nicht nötig ist.
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Aus dem Vorangegangenen ergibt sich, dass ein wichtiger Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens darin besteht, den Boden des Hohlraumes in solch einer Weise zu bearbeiten bzw. auszuhöhlen, dass reliefartige Anschlussklötze erscheinen. Dieser Schritt führt dazu, Kunststoffmaterial bis zu einer nennenswerten Tiefe am Boden des Hohlraumes zu eliminieren.
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In der zweiten Schicht wird an einem Ort ein Hohlraum gebildet bzw. ausgehöhlt, und zwar bis zu solch einer Tiefe, dass die leitenden Vorsprünge bzw. Höcker am Boden des Hohlraumes erscheinen, um anschließend zum Zeitpunkt des Schrittes der Bearbeitung des Bodens des Hohlraumes einen oder mehrere reliefartige Anschlussklötze zu bilden, wobei diese Klötze insbesondere dazu bestimmt sind, eine Verbindung zwischen der Antenne und dem Chip bzw. der Mikroschaltung bereitzustellen.
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Demzufolge sind die somit gebildeten Klötze, eventuell aus leitendem bzw. leitfähigem Harz, an vorbestimmten Orten der Karte vor der Ausbildung des Hohlraumes angeordnet, um sich später gegenüberliegend entsprechenden Anschlusszonen des Chips bzw. der Mikroschaltung zu befinden. Für die angedachten Anwendungen ist es nötig, zwei solche Klötze bereitzustellen, entsprechend den zwei Enden der Antenne, welche eine Spule bildet, wobei die zwei Klötze gegenüberstehend den Orten vorgesehen sind, die den zwei Anschlusszonen des Chips bzw. der Mikroschaltung entsprechen. Sie werden anschließend elektrisch verbunden bzw. geschaltet mit diesen Zonen, eventuell wie vorangehend beschrieben, unter Verwendung eines anisotrop leitenden bzw. leitfähigen Klebstoffes.
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Gemäss einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform umfasst die Karte sowohl eine implantierte Antenne in der oben beschriebenen Weise als auch eine gewisse Anzahl an externen Anschlussbereichen, um den Hohlraum herum ausgebildet, für eine Ausnutzung bzw. Verwendung mittels direkter elektrischer Kontakte. Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens resultiert somit, dass die Höcker bzw. Vorkragungen aus leitendem Material, die Verbindung mit der Antenne sichernd, ebenfalls bedeckt sind mit einem leitfähigen bzw. leitenden Niederschlag, bevorzugt metallischer Art, und zwar an der Schnittstelle mit der integrierten Schaltung. Diese leitenden bzw. leitfähigen Niederschläge bzw. Fällungen können jedoch ebenfalls fehlen, wenn die Karte nicht mit externen Anschlussbereichen versehen ist (sogenannte kontaktlose Karte). In diesem Fall kann der Schritt des Bildens des leitfähigen Niederschlages entfallen, wobei die Ausbildung des Leiternetzes auf die Ausbildung des oder der leitenden Vorkragungen bzw. Höcker beschränkt ist, die die Antenne verlängern.
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Eine Chipkarte, die nicht unter den Schutzbereich der Ansprüche fällt, umfasst eine stützkörperbildende Karte aus Kunststoffmaterial, versehen mit einem Hohlraum, der in einem Teil der Dicke ausgebildet ist und einen Chip bzw. eine Mikroschaltung aufnimmt, wobei der/die letztere in solch einer Weise montiert ist, dass dessen/deren Anschlusszonen gegenüberliegend dem Boden des Hohlraumes vorliegen und diese elektrisch mit reliefartigen Anschlussklötzen verbunden sind, wobei zumindest einige der Klötze mit einem leitfähigen Niederschlag bzw. Überzug bedeckt sind, beispielhaft metallischer Art, sich an den Seiten des Hohlraumes und über eine Fläche der Karte erstreckend, um die externen Anschlussbereiche zu bilden, wobei ein solcher Klotz, mit einem externen Anschlussbereich verbunden, einen Sockel aus Kunststoffmaterial umfasst, einstückig ausgebildet mit einer Seite des Hohlraumes. Der Sockel resultiert aus dem Verfahren der Bearbeitung bzw. der Aushöhlung des Bodens des Hohlraumes.
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Diese Chipkarte kann unter anderem eine Antenne umfassen, eingeführt zwischen zwei die stützkörperbildende Karte bildenden Schichten, wobei zumindest eine vorangehend beschriebene Klötze mittels eines Vorsprunges bzw. einer Vorkragung bzw. eines Höckers aus leitendem bzw. leitfähigem Material gebildet wird, sich gegenüberliegend einer Anschlusszone des Chips bzw. der Mikroschaltung erstreckend, und zwar ausgehend von einem Anschlussende der Antenne.
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Die Vorkragung aus leitendem bzw. leitfähigem Material kann mit einem unterschiedlichen leitenden bzw. leitfähigen Niederschlag bzw. einer leitenden Fällung, z. B. metallischer Art, überlagert sein.
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Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, umfassend eine stützkörperbildende Karte aus Kunststoffmaterial, die mit einem Hohlraum versehen ist, ausgebildet in einem Teil der Dicke, und einen Chip bzw. eine Mikroschaltung aufnehmend, wobei der letztere/die letztere in solch einer Weise montiert ist, dass dessen/deren Anschlusszonen hin zu dem Boden des Hohlraumes angeordnet sind, und zwar gegenüberstehend den reliefartigen Anschlussklötzen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Antenne umfasst, eingeführt zwischen zwei die Plakette bildenden Schichten, und dass zumindest ein vorangehend beschriebener Klotz aus leitendem bzw. leitfähigem Material besteht, über das ein Anschlussende der Antenne mit einer Anschlusszone der Antenne verbunden ist.
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Weitere Vorteile der Erfindung und die Erfindung selbst werden deutlich beim Lesen der folgenden lediglich beispielhaft erfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in welchen gilt:
- 1 bis 4 stellen die wesentlichen Schritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Chipkarte dar.
- 5 bis 9 stellen ein Verfahren entsprechend der Erfindung dar, vorgesehen zur Herstellung einer Karte, die eine Antenne in ihrer Dicke enthält.
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Unter Bezugnahme insbesondere auf die 1 bis 4 sind die prinzipiellen Schritte, teilweise im Schnitt, dargestellt, die die Bildung einer Chipkarte, mit externen Anschlussbereichen, jedoch ohne Antenne, ermöglichen.
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Der erste dargestellte Schritt (1) besteht darin, einen Hohlraum 12 in einem Teil der Dicke der Karte 11 aus Kunststoffmaterial zu bilden, wobei die Karte 11 einen Stützkörper bildet. Wie dargestellt, mündet der Hohlraum an einer Fläche 13 der Karte, wobei es sich jedoch nicht um eine Durchgangsöffnung handelt, sondern vielmehr ein ebener Boden 14 vorgesehen ist. Die Dicke des Hohlraumes ist ausreichend, um eine Mikroschaltung bzw. einen Chip aufzunehmen. Der Hohlraum 12 kann erhalten werden durch Senken bzw. Fräsen eines Werkzeuges, welches ausgelegt ist, das Kunststoffmaterial auszuhöhlen. Der Hohlraum kann ebenfalls erhalten werden mittels Formens bzw. Formgießens zum Zeitpunkt der Herstellung der Karte. Der Hohlraum kann ebenfalls aus dem Zusammenbau von zwei Blättern bzw. Schichten (Laminat) resultieren, wobei eine Schicht ein Fenster bzw. eine Durchtrittsöffnung umfasst, während die andere eine solche Öffnung nicht umfasst.
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2 stellt die Ausbildung eines leitfähigen Niederschlages 16 bzw. einer leitenden bzw. leitfähigen Fällung 16 dar, beispielhaft eine Metallisation, die sich über zumindest einen Teil der Fläche 13 erstreckt, an welcher der Hohlraum mündet, wie auch an den Seiten 18 und dem Boden 14 des Hohlraumes. Diese Metallisation bereitet die Ausbildung der leitenden bzw. leitfähigen Elemente vor, die elektrisch mit Anschlusszonen des Chips bzw. der Mikroschaltung verbunden sind. Sie kann eine gleichförmige bzw. einstückige Schicht aus leitendem bzw. leitfähigem Material sein, sich über zumindest die Fläche herum um den Hohlraum erstreckend, wie auch an den Seiten 18 und dem Boden 14 desselben, wobei jedoch der leitende bzw. leitfähige Niederschlag zumindest eine ungefähre Ausbildung von Leitern bzw. Leitkörpern bilden kann, umfassend die externen Anschlussbereiche 20, die sich an der Fläche 13 erstrecken, sowie Leiter 22, die elektrische Verbindungen zwischen diesen externen Anschlussbereichen und zumindest einen metallisierten Abschnitt am Boden des Hohlraumes ausbilden. In der Tat kann in diesem Stadium der Boden des Hohlraumes in jedem Fall praktisch vollständig metallisiert sein. Sowohl in dem einen als auch dem anderen Fall kann zum Erhalten des leitenden oder metallisierten Niederschlages eine der oben aufgeführten Techniken verwendet werden.
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Der in 3 dargestellte Verfahrensschritt umfasst das Bearbeiten bzw. Aushöhlen bzw. Ausschaben von zumindest dem Boden 12 des Hohlraumes, und zwar in solch einer Weise, dass Anschlussklötze 26 reliefartig an vorbestimmten Orten erscheinen, entsprechend den Anschlusszonen 28 des Chips bzw. der Mikroschaltung (siehe 4). Diese Anschlussklötze definieren ein von dem Rest unabhängiges, nennenswertes Relief, wobei das Kunststoffmaterial, welches die Karte bildet, wie dargestellt, in der Tiefe bearbeitet wird (mit Bezug auf den Boden 12).
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Selbstverständlich ist diese Bearbeitung selektiv, so dass die sich am Gipfel bzw. Scheitel der so definierten Klötze erstreckenden leitenden bzw. leitfähigen Abschnitte beibehalten werden.
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Wenn der vorangegangene Schritt in einer Fällung bzw. einem Niederschlag einer Schicht aus leitendem gleichförmigen Material bestand, können zum Individualisieren bzw. voneinander Trennen der externen Anschlussbereiche 20 und der Leiter 22, welche sich an den Seiten und am Gipfel bzw. Scheitel bzw. an der Spitze der Klötze erstrecken, dieselben Bearbeitungsmittel verwendet werden. Selbstverständlich sollte die Intensität bzw. das Ausmaß der Bearbeitung, unabhängig von dem gewählten Mittel, geringer bzw. schwächer bzw. kürzer erfolgen, als wenn es sich um die Behandlung des Bodens des Hohlraumes handelt, so dass lediglich die unerwünschten Abschnitte des leitenden bzw. leitfähigen Niederschlages eliminiert werden, wobei das darunterliegende Kunststoffmaterial lediglich wenig oder gar nicht bearbeitet bzw. angegriffen wird.
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Wie vorangehend erwähnt, besteht eine bevorzugte Technik zum Bilden der Klötze und zum eventuellen Definieren der Konfiguration der Leiter in einer Laserstrahlbehandlung. Trotz alledem ist auch ein Feilen bzw. Fräsen bzw. Senken verwendbar.
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4 stellt die Montage des Chips bzw. der Mikroschaltung 32 entsprechend einer sogenannten Flip-Chip-Technik dar, das heißt mit der aktiven Fläche hin zu dem Boden des Hohlraumes gerichtet, und zwar in solch einer Weise, dass die Anschlusszonen 28 den Scheiteln bzw. Gipfeln bzw. Spitzen der vorangehend definierten Anschlussklötze 26 gegenüberstehen. Vorteilhafterweise erfolgt hier die Montage und das elektrische Anschließen bzw. die elektrischen Verbindungen zwischen dem Chip und der Leiterausgestaltung durch einfaches Verkleben des Chips bzw. der Mikroschaltung 32 mittels eines anisotrop leitenden bzw. leitfähigen Klebstoffes 34. In diesem Fall ist, wie dargestellt, die Dicke des Klebstoffes zwischen den Anschlussklötzen 26 und den Anschlusszonen 28 verglichen mit anderen Orten sehr gering, wodurch es ermöglicht wird, dass ein Klebstoff dieser Art sehr große Unterschiede bezüglich des Widerstandswertes zwischen den Kontaktschnittstellen und anderen Bereichen aufweist, wo der Klebstoff nennenswerte Volumina einnimmt und somit die Eigenschaften einer Isolierung aufweist. Es ist ausreichend, diesen anisotropen Klebstoff im Überschuss vorzusehen, um die verbleibenden Hohlräume unter der Mikroschaltung bzw. dem Chip zu füllen, wie es in 4 dargestellt ist, wodurch es nicht mehr erforderlich ist, ein anderes isolierendes Material unter den Chip einzuspritzen. Des weiteren isoliert die Klebstoffmasse 34 den Chip 32 und schützt ihn vor Biegespannungen, denen die Karte während der Verwendung unterliegt. Der Hohlraum wird anschließend durch ein Schutzharz 36 gefüllt.
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Die 5 bis 9 stellen ein erfindungsgemäßes Verfahren dar, anwendbar, wenn die Chipkarte 11 mit einer Antenne 40 ausgestattet ist. In den Zeichnungen erkennt man lediglich zwei Endäste der Antenne 40. In dem zuvor erwähnten Fall wird die Karte 11 aus der Anordnung zweier Blätter bzw. Schichten 11a, 11b gebildet, die in Bezug zueinander gebracht werden. Es wird eine ebene Antenne, die eine Art Spule bildet, an einer ersten Schicht 11a gebildet. Die Antenne kann durch beliebige bekannte Techniken gebildet sein, insbesondere mittels Fällung bzw. Niederschlag von leitendem bzw. leitfähigem Material (oder auch eines metallischen Films). In dem dargestellten Beispiel umfasst die Antenne 40 zwei Anschlussenden, die dazu bestimmt sind, elektrisch mit zwei Anschlusszonen 28a verbunden zu werden, die an dem Chip bzw. der Mikroschaltung 32a vorgesehen sind. Selbstverständlich sind die Anschlussenden an vorbestimmten Orten an der Karte angeordnet und bei einer Entfernung entsprechend jener, welche die Anschlusszonen 28a des Chips bzw. der Mikroschaltung trennt, beabstandet. Es wird ein leitender bzw. leitfähiger Höcker bzw. eine leitende bzw. eine leitfähige Vorkragung 41 an jedem Anschlussende der Antenne 40 ausgebildet. Anschließend wird das erste Blatt bzw. die erste Schicht 11a mit einer zweiten Schicht 11b bedeckt. Die zwei Schichten werden mit Bezug zueinander über ihre Kontaktflächen mittels beliebiger bekannter Maßnahmen verbunden, z. B. mittels Heißlaminierung. Dies ist die in 5 dargestellte Situation. Es ist zu erwähnen, dass in diesem Zwischenstadium geringfügige Unregelmäßigkeiten, bedingt durch die Vorkragungen bzw. Höcker an der Fläche der zweiten Schicht erscheinen. Dies ist jedoch bezüglich der Qualität und der Ästhetik der fertiggestellten Karte ohne Folgen, da die die Unregelmäßigkeiten enthaltende Zone zum Zeitpunkt der Ausbildung des Hohlraumes bearbeitet bzw. zerstört wird.
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6 stellt die Ausbildung des Hohlraumes 12 dar, im vorliegenden Fall mittels Fräsen. Gemäß einem wichtigen Gesichtspunkt wird dieser Hohlraum in der zweiten Schicht 1 1b ausgehöhlt bzw. ausgebildet, an solch einem Ort und bis zu solch einer Tiefe, dass die leitenden Höcker bzw. Vorkragungen 41 am Boden 14 des Hohlraumes erscheinen. Diese werden später zum Zeitpunkt des Schrittes der Nachbearbeitung bzw. des Nachaushöhlens des Bodens des Hohlraumes reliefartige Anschlussklötze 26a bilden, wobei die Klötze insbesondere zum Verbinden bzw. Anschluss zwischen der Antenne 40 und dem Chip bzw. der Mikroschaltung 32a ausgelegt sind.
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7 stellt die Ausbildung eines leitenden bzw. leitfähigen Niederschlages bzw. einer leitenden bzw. leitfähigen Fällung 16 dar, die dazu bestimmt ist, anschließend einen Teil des Leiternetzes zu bilden, welches mit dem Chip bzw. der Mikroschaltung verbunden werden kann. Der andere Teil des Leiternetzes wird selbstverständlich durch die zwei bereits gebildeten Höcker bzw. Vorkragungen 41 gebildet. Der leitfähige Niederschlag wird unter denselben Bedingungen gebildet, wie sie unter Bezugnahme auf 3 definiert wurden. Dieselben Varianten sind möglich, nämlich ein gleichförmiger leitender Niederschlag oder auch im Gegensatz hierzu zumindest der Rohling einer Leiterausgestaltung. Der in 7 dargestellte Schritt ist lediglich erforderlich, wenn die Karte mit externen Anschlussbereichen ausgestattet werden soll; er kann somit entfallen, wenn die Karte nur eine Antenne umfasst.
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8 stellt denselben Schritt wie 3 dar; es handelt sich um dieselbe Art von Bearbeitung von zumindest dem Boden des Hohlraumes, zur Ausbildung der Anschlussklötze 26. Der einzige Unterschied besteht darin, dass diese Bearbeitung ebenfalls die Höcker bzw. Vorkragungen 41 ausspart, wobei sie dennoch freigelegt werden, so dass sie ebenfalls in Anschlussklötze 26a umgewandelt werden. Wie vorangehend erwähnt, verwendet man bevorzugt einen Laserstrahl für dieses Verfahren.
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Unter Betrachtung der 3 und 8 wird erkannt werden, dass ein wesentliches Merkmal der Verwendung des Verfahrens die Tatsache ist, dass die lateralen Anschlussklötze 26, das heißt jene, welche mit den externen Anschlussbereichen 20 verbunden sind, jeweils einen Sockel aus Kunststoffmaterial 46 umfassen, welcher einstückig mit einer Seite des Hohlraums ausgebildet ist. Im Gegensatz hierzu erheben sich die Anschlussklötze der Antenne vom Boden des Hohlraumes, ohne zwangsweise mit den Seiten verbunden zu sein. In dem dargestellten Beispiel sind sämtliche Anschlussklötze mit einem leitenden Niederschlag z. B. metallischer Art bedeckt, wobei die Lateralanschlussklötze sich über metallische Spuren bzw. Leiter entlang der Wandungen des Hohlraumes bis hin zu den externen Anschlussbereichen 20 verlängern.
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Der in 9 gezeigte Schritt ist bezüglich des vorangehend beschriebenen Verfahrens vergleichbar mit jenem von 4. Der Chip 32a wird entsprechend einer sogenannten Flip-Chip-Technik am Boden des Hohlraumes montiert, vorliegend mit einem anisotropen leitenden Klebstoff bzw. mit einem anisotrop leitenden Klebstoff 34, der die elektrischen Verbindungen zwischen dem Anschluss 28, 28a einerseits und den Anschlussklötzen 26, 26a der externen Anschlussbereiche und jener der Antenne andererseits bildet. Der Hohlraum wird anschließend mit einem Schutzharz gefüllt.
