DE3721822C1

DE3721822C1 - Chip card

Info

Publication number: DE3721822C1
Application number: DE19873721822
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl-Ing Sickert
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1987-07-02
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1988-11-10

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, die durch kontakt lose, elektromagnetische Energie- und/oder Signalüber tragung mit einer weiteren, stationären Schaltungsanord nung zusammenwirkt und die mindestens eine integrierte Schaltung und eine mit dieser integrierten Schaltung ver bundene Antennenspule enthält.

Eine Anordnung dieser Art ist z. B. aus der DE 31 49 789 C1 bekannt. Auch aus der EP 00 79 047 ist eine Chipkarte be kannt, in der räumlich neben einer integrierten Halblei terschaltung eine Hoch- bzw. Höchstfrequenzantenne in Form einer quadratischen Metallfläche angeordnet ist.

Bei der praktischen Ausführung einer solchen Anordnung er geben sich, insbesondere wenn sie als Chipkarte ausgebil det ist, verschiedene Schwierigkeiten dadurch, daß die Spule gesondert neben der in einem Halbleiterchip inte grierten Schaltung auf einem Trägerkörper angebracht und über Bondverbindungen sicher mit der integrierten Schal tung verbunden werden muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die sich aus der Verbindung von Spule und integrierter Schaltung ergebenden Probleme zu beseitigen und die Antennenspule möglichst platzsparend anzuordnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antennenspule auf dem Halbleiterkörper der inte grierten Schaltung derart aufgebracht ist, daß sich die Windungen der Antennenspule konzentrisch um die aktive Fläche des Halbleiterkörpers entlang seines Randes erstrecken.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbe sondere darin, daß jegliche Bondverbindungen zwischen der integrierten Schaltung und dem Trägerkörper entfallen und der Trägerkörper keine Leiterbahnen aufzuweisen braucht. Ein wesentlicher Vorteil ist auch, daß die Antennenspule in einem normalen Technologieschritt bei der Herstellung der integrierten Schaltung mit hergestellt wird, und - da sie sich entlang des Randes des Halbleiterkörpers erstreckt - wenig Platz erfordert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Chipkarte mit Schaltungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung eine Drauf sicht auf die in der Chipkarte nach Fig. 1 ent haltene, eine Antennenspule tragende integrierte Schaltung.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine übliche Chipkarte 1, in die ein Träger 2 mit einer darauf be festigten monolithischen integrierten Schaltung 3 angeord net ist.

Die Fig. 2 zeigt nähere Einzelheiten der auf dem Träger 2, der aus einem Isoliermaterial besteht, befestigten integrierten Schaltung 3. Diese integrierte Schaltung, die in der Regel durch einen monolithischen Siliciumchip gebildet wird, weist in ihrer Mitte einen Teil 5 auf, in dem die eigentliche, der Signalverarbeitung dienende Schaltung integriert ist. Um dieser Schaltung Signale und gegebenenfalls elektrische Energie zuführen zu können, ist eine Antennenspule 4 vorgesehen, die mit in den Halbleiterkörper integriert ist.

Dies kann dadurch geschehen, daß gleichzeitig mit dem Bilden der obersten Leiterbahnebene der integrierten Schaltung auch die Windungen der Antennenspule 4 durch Strukturieren der zu diesem Zweck aufgebrachten Alu miniumschicht gebildet werden. Die Antennenspule ist dann unmittelbar mit der eigentlichen Schaltung 5 verbunden, so daß keine zusätzlichen aufwendigen Arbeitsschritte (Bonden) zum Verbinden der Antennenspule mit der inte grierten Schaltung erforderlich sind. Bei den üblichen Ab messungen einer integrierten Schaltung von etwa 4 × 6 bis 6 × 8 mm² läßt sich ohne Schwierigkeiten eine Spule von 20 Windungen mit einer Windungsbreite von etwa 20 µm aufbrin gen.

Eine solche Spule ist bei einer Arbeitsfrequenz im MHz- Bereich ohne weiteres in der Lage, die erforderlichen Signale und Energie durch induktive Kopplung aufzunehmen, wenn die Chipkarte mit der integrierten Schaltung mit ei ner stationären Schaltungsanordnung zusammengebracht wird, die ein hinreichend starkes elektromagnetisches Feld ent wickelt.

Eine mit einer solchen Schaltungsanordnung versehene Chip karte erfordert keine zusätzlichen Leiterbahnen außerhalb der integrierten Schaltung mehr.

Die Chipkarte kann die genormte Dicke von 0,78 mm aufwei sen, ohne daß es erforderlich ist, die Dicke der integrier ten Schaltung durch aufwendige Maßnahmen (Schleifen etc.) zu verringern.

Claims

Chipkarte, die durch kontaktlose, elektromagnetische Energie- und/oder Signalübertragung mit einer weiteren, stationären Schaltungsanordnung zusammenwirkt und die mindestens eine integrierte Schaltung und eine mit dieser integrierten Schaltung verbundene Antennenspule enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule auf dem Halbleiterkörper der integrierten Schaltung derart aufgebracht ist, daß sich die Windungen der Antennenspule konzentrisch um die aktive Fläche des Halbleiterkörpers entlang seines Randes erstrecken.