DE19957119A1 - Chipkarte - Google Patents

Chipkarte

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einem Halbleiterchip (15), wobei die Analyse des Chips (15) nach Entfernung aus der Karte durch Selbstzerstörung verhindert ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Halbleiterchip (15) eine Sollbruchstelle (21a, 21b) aufweist, so daß der Halbleiterchip (15) bei Überschreit einer maximal zulässigen mechanischen Belastung bricht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einem Halbleiter­ chip. In der Regel ist es unerwünscht, daß andere Personen Kenntnis von dem inneren Aufbau und der Programmierung des Chips erlangen, da hierdurch kriminelle und unerwünschte Handlungen ermöglicht werden.
Im Normalfall ist der Halbleiterchip in die Karte so einge­ bettet, daß nur wenige dafür vorgesehene Kontaktpunkte von außen über Kontaktpads zugänglich sind. Bei kontaktlosen Chipkarten erfolgt die Übertragung von Daten über sogenannte Transponderspulen, was ebenfalls den unkontrollierten Zugriff auf Kontaktpunkte des Chips verhindert. Um also ein Analyse­ gerät an den Halbleiterchip anschließen zu können, muß der Chip aus der Karte herausgelöst werden, was z. B. durch die Auflösung des umgebenden Kunststoffs in einem Säurebad ge­ schehen kann.
Um dieses Vorgehen, also das Herauslösen des Chips aus der Karte, zu verhindern, ist es erstrebenswert, den Halbleiter­ chip so auszurüsten, daß er das unbefugte Vorgehen erkennt und sich selbst zerstört. Dazu ist es bekannt, sogenannte "On-Chip-" und "Off-Chip"-Sensoren zu verwenden, die bei Ab­ lösen des Chips von der Karte dies erkennen und auf dem Chip entsprechende Reaktionen auslösen. Die Integration der Senso­ ren und die Mittel zum Zerstören des Chips bzw. eines darin integrierten Speichers verkomplizieren jedoch den Aufbau des Halbleiterchips bzw. der Chipkarte, was zu deren Verteuerung führt.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine einfa­ che Lösung vorzuschlagen, bei der der Halbleiterchip beim Ab­ lösen von der Chipkarte sich selbständig zerstört. Diese Lö­ sung soll ebenso wirkungsvoll wie einfach sein.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Halbleiterchip zur Selbstzerstörung bei Überschreiten einer vorbestimmten mechanischen Einwirkung eine Sollbruchstelle aufweist.
Eine solche Sollbruchstelle wird vorteilhafterweise dadurch gebildet, daß auf der Oberfläche des Halbleiterchips eine rillenförmige Vertiefung gebildet ist. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, daß die Vertiefung durch einen La­ ser, durch Ätzen oder durch mechanische Verfahren erzeugt ist. Durch das Aufbringen mehrerer Vertiefungen kann eine größtmögliche Sicherheit bei der Selbstzerstörung erreicht werden. Zur Montage des Halbleiterchips auf der Chipkarte ist es günstig, wenn der Halbleiterchip auf eine Trägerplatte aufgebracht ist. So kann er unter Vermeidung einer ungewoll­ ten Zerstörung auf der Chipkarte montiert werden, beispiels­ weise durch Kleben.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Beispiel aus dem Stand der Technik,
Fig. 2 ein Chipkartenmodul einer erfindungsgemäßen Chipkar­ te, und
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung einer Sollbruchstelle der Chipkarte von Fig. 2.
In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie eine Chipkarte üblicherweise aufgebaut ist, wobei die Anordnung eines Chips 5 in einer Karte 1 von Interesse ist. In der Karte 1, die aus Kunststoff hergestellt ist, ist eine Ausnehmung 2 vorgesehen, die so geformt ist, daß ein Chipkartenmodul 3 aufgenommen werden kann. Das Modul besteht aus einer Trägerplatte 4, auf die der Chip 5 aufgebracht ist. Die Trägerplatte 4 weist Durchführungsöffnungen 6 auf, durch die Bonding-Drähte 7 ver­ laufen, die Anschlüsse des Chips 5 mit Kontaktpads 8 auf der Unterseite der Trägerplatte 4 verbinden. Dieses Modul wird in die Ausnehmung 2 der Karte eingeführt und dort mittels eines Klebers befestigt. In diesem Beispiel des Standes der Technik weist der Halbleiterchip 5 einen schematisch dargestellten Sensor 9 auf, dessen Aufgabe es ist festzustellen, ob das Mo­ dul 3 eingebaut ist oder von der Karte gelöst ist. Solche Sensoren werden "On-Chip-" und "Off-Chip-Sensoren" genannt. Ein solcher Sensor 9 könnte beispielsweise als lichtempfind­ licher Sensor ausgeführt sein, der beim Auslösen des Chips 5 aus der Karte 1 eine Ladungspumpe aktiviert, durch deren auf­ gebaute Spannung eine Speichereinheit gelöscht wird, so daß der Chip 1 unbrauchbar ist. Dieses Beispiel zeigt, daß eine solche Lösung verhältnismäßig aufwendig ist, da neben dem Sensor 5 auch eine verarbeitende Elektronikschaltung vorgese­ hen werden muß. Außerdem muß sichergestellt werden, daß diese Selbstzerstörungsvorrichtung zuverlässig funktioniert.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Chipkartenmodul 13 dar­ gestellt. Die Oberfläche eines auf einer Trägerplatte 14 mon­ tierten Chips 15 weist rillenförmige Sollbruchstellen 21a und 21b auf. Diese Sollbruchstellen 21a und 21b lassen sich bei dünngeschliffenen Wafern, aus denen Chipkarten-Halbleiter hergestellt werden, auf einfache Weise erzeugen. Es genügt ein einfacher "Kratzer" auf dem Chip 15, um ihn schon bei sehr geringen mechanischen Belastungen brechen zu lassen. Die die Sollbruchstellen 21a und 21b definierenden Vertiefungen in der Oberfläche können durch mechanische Bearbeitung er­ zeugt werden, denkbar ist aber auch das Vertiefen durch einen Laserstrahl oder einen Ätzvorgang.
Dieses Prinzip der Selbstzerstörung macht sich zunutze, daß im eingebauten Zustand der Biegeradius des Chips 15 durch die Trägerplatte 14 und die Karte, in die das Chipkartenmodul 13 eingebaut ist, begrenzt ist. Aufgrund der geringen Dicke des Chips 15 ist dieser flexibel und kann der üblichen Bie­ gung, der die Karte ausgesetzt ist, folgen. Beim Herauslösen des Chips 15 aus der Karte durch das Einlegen in ein Säurebad wird sowohl die Karte wie auch die Trägerplatte 14 aufgelöst. Ohne die stabilisierende Wirkung der Trägerplatte 14 erfährt der Chip 15 schon bei geringer mechanischer Belastung eine verhältnismäßig starke Biegung, die dazu führt, daß der Chip 15 entlang der Sollbruchstellen 21a und 21b bricht. Zur Ver­ besserung des Brechverhaltens kann es sinnvoll sein, daß meh­ rere Sollbruchstellen vorgesehen sind. So verlaufen im Aus­ führungsbeispiel von Fig. 2 zwei Sollbruchstellen senkrecht zueinander. Gleich an welcher Stelle des Chips 15 dieser be­ lastet wird, ist ein zuverlässiges Brechen gewährleistet.
Durch das Brechen des Chips 15 ist dieser irreversibel zer­ stört und unbrauchbar.
Die Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt von Fig. 2, in dem eine Sollbruchstelle in Vergrößerung dargestellt ist. Es handelt sich um eine V-förmigen Rille, die aber genauso U-förmig oder einer sonstigen Geometrie folgend gebaut sein kann.
Die Funktionsfähigkeit der Selbstzerstörung beschränkt sich nicht auf ein Herauslösen eines Chips aus einer Karte durch Einlegen in ein Säurebad, sondern erstreckt sich auf alle Möglichkeiten der Herauslösung eines Chips aus einer Karte.

Claims (10)

1. Chipkarte mit einem Halbleiterchip, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip (15) zur Selbstzerstörung bei Überschreiten einer vorbestimmten mechanischen Einwirkung eine Sollbruchstelle (21, 21b) aufweist.
2. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle durch mindestens eine rillenför­ mige Vertiefung (21a, 21b) in der Oberfläche des Halblei­ terchips (15) gebildet ist.
3. Chipkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Vertiefung (21a, 21b) durch einen Laser erzeugt ist.
4. Chipkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Vertiefung (21a, 21b) durch Ät­ zen erzeugt ist.
5. Chipkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Vertiefung (21a, 21b) durch mechanische Verfahren erzeugt ist.
6. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip (15) auf eine Trägerplatte (14) aufgebracht ist.
7. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip (15) vollständig in die Chipkarte integriert ist und die Chipkarte zur kontaktlosen Daten­ übertragung ausgelegt ist.
8. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkarte Bondingdrähte (17) aufweist, mittels derer der Halbleiterchip (15) mit an der Oberfläche der Karte liegenden Kontaktflächen (18) verbunden ist.
9. Chipkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Vertiefung (21a) in einer ersten Richtung über die Oberfläche des Halbleiterchips (15) verläuft und eine zweite Vertiefung (21b) in einer anderen Richtung über die Oberfläche des Halbleiterchips (15) verläuft.
10. Chipkarte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Vertiefung (21a, 21b) senkrecht zueinander verlaufen.
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