DE4202265C2 - IC-Karte mit erhöhter Biegefestigkeit im Bereich der Anschlußkontakte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung einer IC-Karte durch die ein Bruch ihres IC-Chips verhindert werden soll.

Typische bekannte IC-Karten besitzen einen IC (integrierte Schaltung) und einen Kontaktteil, die zu einem IC-Modul inte­ griert sind, um eine Struktureinheit zu bilden. Bei Verwen­ dung einer solchen Struktureinheit liegt unter dem Kontakt­ teil keine Verdrahtung.

Wenn Mehrfach-IC-Karten und/oder Teile, wie ein Tastenfeld und ein Display, untergebracht werden müssen, ist es jedoch nicht möglich, sämtliche Teile in einen IC-Modul zu integrie­ ren, um eine Struktureinheit vorzusehen. Deshalb werden die ICs und die übrigen Komponenten getrennt vom Kontaktteil an­ geordnet, wie dies beispielsweise in der US-A 4,972,580 of­ fenbart ist. Diese Anordnung macht zwischen den ICs und den übrigen Komponenten, wie auch zwischen jedem IC und den ein­ zelnen Kontakten eine elektrische Verbindung (Verdrahtung) erforderlich. Wegen des für die ICs und die Komponenten benö­ tigten Montageraums steht für die Verbindungsleitungen nicht viel Platz zur Verfügung. Wenn die ICs und die übrigen Kompo­ nenten so angeordnet werden, daß sich die Kontakte dazwischen befinden, können die Leitungen zum Verbinden der ICs mit dem Komponenten nicht gerade verlegt werden, sondern müssen in unerwünschter Weise um die Kontakte herum geführt werden.

Die US-A 4,697,073 lehrt, Kontaktverbindungsleitungen auf die obere und untere Seite einer Leiterplatte zu verlegen, und sie mit mehreren Segmenten zu verbinden, die auf der obersten Fläche der Platte liegen. Die Kontaktverdrahtung ist an den Hauptchip in einem Loch angeschlossen. Da in diesem Fall das Kontaktverdrahtungsmuster unmittelbar unterhalb der betref­ fenden Kontakte liegt, und kein Kontaktverbindungsleitungsmu­ ster direkt unterhalb des Raums zwischen den Kontakten, die Seite an Seite auf der Oberfläche der Leiterplatte vorgesehen sind, liegt, ist der erstgenannte Abschnitt der IC-Karte re­ lativ dick, während der letztgenannte Abschnitt der IC-Karte insgesamt dünner als der übrige Bereich ist. Darüberhinaus weist die Leiterplatte auf der obersten Schicht der IC-Karte eine Öffnung auf, um die Kontakte in der Oberfläche freizule­ gen. Wenn auf die IC-Karte von außen eine Kraft ausgeübt wird, besteht deshalb die Gefahr, daß sich die Spannung im dünnen Bereich konzentriert, und dies kann zu einer Beschädi­ gung des Hauptchips führen. Die bekannte IC-Karte, bei der ein IC und die Komponenten getrennt von den Kontakten ange­ ordnet sind, weist deshalb zusätzlich zu den erwähnten Nach­ teilen der Anordnung der Verbindungsleitungen Probleme hin­ sichtlich der mechanischen Festigkeit auf.

Eine IC-Chipkarte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ist durch die DE-35 46 272 A1 bekanntgeworden. Zur Vermei­ dung von Brüchen und zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Stoß-, Biege- und Verwindungsbeanspruchung wird hier der integrierte Schaltkreis in der Nähe einer lang­ en Kante der Karte und in vorgegebenem Abstand von den Außen­ anschlüssen angeordnet. Der integrierte Schaltkreis ist mit­ tels einer flexiblen Leiterplatte mit den Außenanschlüssen verbunden, wobei Leiterbahnen der Leiterplatte unterhalb der Außenanschlüsse angeordnet sind.

Die DE-33 41 115 A1 beschreibt eine IC-Karte, die Abschnitte von Leiterbahnen aufweist, welche die Zwischenräume zwischen freiliegenden Anschlüssen der IC-Karte kreuzen. Um eine Be­ einträchtigung der Elektronik durch mechanische Biegebelast­ ungen der Ausweiskarte zu vermeiden, werden die empfindlichen Teile der Elektronik in Kartenbereiche verlegt, die sich bei einer Biegung nur unwesentlich verformen.

Aufgabe der Erfindung ist, eine IC-Karte verfügbar zu machen, bei der die Biegefestigkeit im Bereich der spaltförmigen Zwi­ schenräume zwischen den Kontakten eines Kontaktteils erhöht und damit ein Bruch eines unterhalb des Kontaktteils angeord­ neten IC-Chips bei mechanischer Beanspruchung der Karte ver­ hindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 ge­ löst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den üb­ rigen Ansprüchen zu entnehmen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von vier Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht, die eine Multifunktions-IC-Karte ge­ mäß einer Ausführungsform dieser Erfindung darstellt;

Fig. 2 eine Draufsicht der IC-Karte nach Fig. 1, bei der die äußere Verpackung entfernt ist;

Fig. 3 ein Diagramm, das die Lagebeziehung zwischen einem Kontaktteil in Fig. 1 und den gedruckten Verbindungs­ leitungen für diesen Kontaktteil darstellt; und

Fig. 4 eine Querschnittsansicht der IC-Karte längs der Linie III-III von Fig. 1.

Fig. 1 stellt den Umriß der Oberseite einer Multifunktions- IC-Karte 1 gemäß dieser Erfindung dar. Die Multifunktions-IC- Karte 1 weist eine äußere Verpackungsplatte 2 aus Harz auf, die auf der Oberfläche haftend angebracht ist. Ein Magnet­ streifen (im folgenden "MS" genannt) 3 ist auf der äußeren Verpackungsplatte 2 vorgesehen. Mittels eines nicht darge­ stellten MS-Lese-/Schreibgerätes wird magnetische Information auf den MS geschrieben, oder von diesem abgelesen. Auf der äußeren Verpackungsplatte 2 sind verschiedene Arten von Tas­ ten an Positionen aufgedruckt, die einem Tastenfeldmodul 11 (siehe Fig. 2) entsprechen, das später beschrieben werden wird, und die ein Tastenfeld 11 bilden. Der Benutzer kann un­ ter Verwendung des Tastenfeldes 5 verschiedene Daten einge­ ben. Die äußere Verpackungsplatte 2 besitzt ferner eine Öff­ nung 15 durch die ein Kontaktteil 4, der später im einzelnen beschrieben werden wird, von außen zugänglich ist. Ein Fen­ ster 10 ist in der äußeren Verpackungsplatte 2 vorgesehen, um eine Flüssigkristallanzeige (im folgenden als "LCD" bezeich­ net) 9 nach außen sichtbar zu machen, die ebenfalls später beschrieben wird.

Fig. 2 stellt den Umriß der IC-Karte 1 bei entfernter äußeren Verpackungsplatte 2 dar. Die IC-Karte 1 besitzt einen Rahmen 6 aus Hartharz und eine Leiterplatte 7, die montiert in dem durch den Rahmen 6 definierten Raum verschiedene elektroni­ sche Komponenten aufweist. Der Metallkontaktteil 4, der eine elektrische Verbindung zu einem äußeren Gerät herstellt, ist an der Leiterplatte 7 angebracht. Der Kontaktteil 4 weist z. B. sechs Anschlüsse auf: einen Betriebsspannungsversorgungs­ anschluß einer CPU in der Karte, einen Rücksetzsignalversor­ gungsanschluß der CPU, einen Arbeitstaktversorgungsanschluß der CPU, einen Erdungsanschluß, einen Datenschreibspannungs­ versorgungsanschluß und einen Zweirichtungsdatenübertragungs­ anschluß. Zwischen den Anschlüssen befinden sich spaltförmige Zwischenräume 41. Ein IC-Chip 8 liegt in einem Teilbereich der Rückseite des Kontaktteils 4 der Leiterplatte 7 (dieser Teilbereich ist in Fig. 2 durch eine gestrichelte Linie ange­ deutet). Im IC-Chip 8 ist eine CPU, die die generelle Steu­ erung der IC-Karte 1 durchführt, und ein Speicher, wie ein EEPROM, der verschiedene Informationsarten speichert, einge­ baut. Die LCD 9 zum Anzeigen des Inhalts des Speichers, ein LCD-Treiber zum Steuern der LCD 9, das Tastenfeldmodul 11, das das Tastenfeld als Eingabevorrichtung enthält, ein Kri­ stalloszillator 12 für die Zufuhr eines Taktsignals an die CPU und eine Batterie 13 für die Stromzufuhr zu den elektro­ nischen Komponenten der IC-Karte 1 sind auf der Leiterplatte 7 befestigt. Es sind Leiterbahnen, z. B. Kupferleitungen 14, die die verschiedenen elektronischen Komponenten elektrisch miteinander verbinden, auf der Leiterplatte 7 aufgedruckt.

Fig. 3 ist ein vergrößertes Diagramm, das darstellt, wo der Kontaktteil 4 an der Leiterplatte 7 angebracht ist. Die Posi­ tion des Kontaktteils 4 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Fig. 4 zeigt den Querschnitt der Multifunktions- IC-Karte 1 entlang der Linie III-III (Querschnitt des Kon­ taktteils 4) von Fig. 1.

Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, ist die Leitungsfüh­ rung 14 auf der Leiterplatte 7, dort wo der Kontaktteil 4 an der Leiterplatte 7 anzubringen ist, breiter an den Stellen, an denen sich die Spalte bzw. Zwischenräume 41 zwischen den betreffenden Anschlüssen des Kontaktteils 4 befinden, als dort wo die Anschlüsse des Kontaktteils 4 liegen. Die Leiter­ bahnen 14 können deshalb die Zwischenräume 41 blockieren bzw. verriegeln, wenn der Kontaktteil 4 an der Leiterplatte 7 an­ gebracht wird. Wenn die Leiterbahnen 14 quer zu den Zwischen­ räumen 41 des Kontaktteils 4 liegen, sind sie so angeordnet, daß sie die Zwischenräume 41 der betreffenden Anschlüsse des Kontaktteils 4 senkrecht kreuzen. Mit anderen Worten, werden die Zwischenräume 41 zwischen den Anschlüssen des Kontakt­ teils 4 auf der Rückseite durch die Leiterbahnen 14 ver­ stärkt. Die Multifunktions-IC-Karte 1 wird im Bereich der Zwischenräume 41 des Kontaktteils 4 nicht wesentlich dünner bzw. schwächer als im übrigen Bereich der IC-Karte 1. Die Folge ist, daß sich bei einer äußeren Krafteinwirkung auf den Kontaktteil 4 die Spannung nicht an den Zwischenräumen 41 zwischen den Anschlüssen konzentriert, so daß verhindert wird, daß der IC-Chip längs der Zwischenräume 41 des Kontakt­ teils 4 bricht.

Wie beschrieben, wird die erfindungsgemäße Multifunktions-IC- Karte an den Zwischenräumen des Kontaktteils 4 nicht merkbar dünner als an den übrigen Stellen der Karte. Selbst bei äuße­ rer Krafteinwirkung auf den Kontaktteil 4 konzentriert sich die Spannung nicht auf die Bereiche der Zwischenräume 41, so daß eine Beschädigung des IC-Chips der unter dem Kontaktteil 4 liegt, verhindert wird. Bei dem beschriebenen Ausführungs­ beispiel sind die Leiterbahnen an dem Teil der Leiterplatte 7 angeordnet, der den Zwischenräumen 41 des Kontaktteils 4 ent­ spricht. Der Bereich der Leiterplatte 7 der den Zwischenräu­ men des Kontaktteils 4 entspricht kann auch mit einem Hart­ harz überzogen werden.

Claims (4)

1. IC-Karte (1) enthaltend

• a) ein Substrat (7) mit Leiterstrukturen als Träger für wenigstens eine elektronische Komponente (8),
• b) ein auf einer Oberfläche des Substrats (7) ange­ brachtes Kontaktteil (4), das
• b1) mehrere Anschlüsse für eine elektrische Verbindung mit einer externen Einrichtung aufweist, und
• b2) mit spaltförmigen Zwischenräumen (41) zwischen den Anschlüssen versehen ist, ferner
• c) auf der dem Kontaktteil (4) gegenüberliegenden Seite des Substrat (7) aufgebrachte Leiterbahnen, die die Kontakte des Kontaktteils (4) mit der elektronischen Komponente (8) verbinden,

dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenräume (41) auf der dem Kontaktteil (4) gegenüberliegenden Seite des Substrats (7) durch zu diesen parallel verlaufende Abschnitte von Leiterbahnen (14) überbrückt sind, die breiter als die jeweiligen Zwischenräume (41) ausgebildet sind.

2. IC-Karte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elektronische Komponente (8) dem Kontaktteil (4) gegenüberliegend auf der anderen Seite des Substrats (7) angeordnet ist und die Leiterbahnen zwi­ schen der elektronischen Komponente (8) und dem Substrat (7) liegen.

3. IC-Karte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Leiterbahnen (14) die Zwischenräume (41) zwischen den Kontakten des Kontaktteils (4) senkrecht kreuzen.