DE4441931C1 - Chipkarte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Chipkarte ist aus der EP 0 254 640 B1 bekannt. Bei dieser bekannten Chipkarte sind die Kontaktfahnen Teile eines Leiterträgers, in dessen Mitte der Halbleiterchip angeordnet und mittels Bonddrähten mit den Kontaktfahnen elektrisch verbunden ist. Der Halbleiterchip und die Bonddrähte sind von einer schützenden Kunststoffmasse umgeben, aus der die Kontaktfahnen hervorstehen. Die Kontaktfahnen sind mit einem Plastikkartenkörper dadurch verbunden, daß in Befestigungslöcher der Kontaktfahnen ragende Befestigungsspitzen des Plastikkartenkörpers derart thermisch verformt wurden, daß die Kontaktfahnen gehalten werden. Die den Halbleiterchip schützende Kunststoffmasse füllt dabei den gesamten Raum zwischen dem Halbleiterchip und der Plastikkarte aus und dient auch als zusätzliches Befestigungsmittel für die Kontaktfahnen.

Es sind jedoch auch Chipkarten bekannt, bei denen die Kontaktfahnen als Kupferlaminat auf einer Kunststoffolie ausgebildet sind. Die Kontaktfahnen sind hierbei über die Kunststoffolie mit dem Plastikkartenkörper verbunden.

Chipkarten sind im täglichen Gebrauch einer erheblichen Biegebelastung ausgesetzt und müssen aus diesem Grund strengen Tests standhalten. Das bedeutet, daß bei einer hohen Zahl von Biegungen weder der Chip zerstört werden darf noch die Bonddrähte abreißen dürfen noch sich die Kontaktfahnen vom Plastikkartenkörper lösen dürfen. Bei der bekannten Chipkarte ist zwar aufgrund der speziellen Befestigung der Kontaktfahnen die Gefahr, daß sich diese von dem Plastikkartenkörper ablösen, gering, jedoch ist die Gefahr, daß die Kontaktfahnen aufgrund dieser Befestigung bei starker Biegung reißen, sehr groß.

Auch bei den Chipkarten, bei denen die Kontaktfahnen auf einer Kunststoffolie auflaminiert sind und ein Trägermodul bilden, ist bei großflächigen und steifen Modulen die Gefahr, daß diese brechen, sehr groß.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Chipkarte anzugeben, bei der die Gefahr des Abreißens der Kontaktfahnen vermieden wird, ohne daß es zu einer Ablösung der Kontaktfahnen von dem Plastikkartenkörper kommt.

Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Chipkarte durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Diese erfindungsgemäße Art der Verbindung zwischen Kontaktfahnen und Plastikkartenkörper hat den Vorteil, daß bei Biegebeanspruchung der Chipkarte die mittlere, flexible Schicht des Klebemittels nachgeben kann und somit trotz fester Verbindung zwischen Plastikkartenkörper und Kontaktfahnen die Gefahr, daß die Kontaktfahnen abreißen, beseitigt ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind die Randschichten des Klebemittels mit Heißklebestoff gebildet. Das hat den Vorteil, daß das Klebemittel bei Zimmertemperatur einen festen Aggregatzustand aufweist und somit leicht gehandhabt werden kann in Bandform oder als vorgestanztes Formteil zur Verfügung gestellt werden kann.

In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind die Randschichten des Klebemittels in ihren Klebeeigenschaften den zu verbindenden Materialien, beispielsweise Metall und Plastik, angepaßt.

Besonders vorteilhaft ist die Erfindung, wenn die Kontaktfahnen Teile eines Leiterträgers sind, d. h. einer Gesamtheit von Leitern, die zunächst über einen Rahmen zusammenhängen und durch Ausstanzen aus dem Rahmen voneinander getrennt werden können. Ein solcher Leiterträger hat gegenüber den heute gebräuchlichen kupferlaminierten Kunststoffträgern den Vorteil wesentlich geringerer Kosten.

Um den Halbleiterchip insbesondere die ihn mit den Kontaktfahnen elektrisch verbindenden Bonddrähte zu schützen, kann er von einem Kunststoffkörper umgeben sein. Dazu wird er in vorteilhafter Weise mit Hilfe einer Gießform eingegossen.

Die Abmessungen einer Ausnehmung in dem Plastikkartenkörper und des Kunststoffkörpers sind dabei erfindungsgemäß derart, daß der Kunststoffkörper auch bei Biegung der Karte keinen direkten Kontakt mit dem Plastikkartenkörper hat, daß er also schwimmend mittels der Kontaktfahnen aufgehängt ist. Dadurch kann weder der Chip noch der Kunststoffkörper durch Druckeinwirkung zerstört werden. Die Ausnehmung sollte dabei derart gestaltet sein, daß auch bei Biegung der Karte kein Druck durch beispielsweise eine Kante der Ausnehmung auf die Kontaktfahnen ausgeübt wird.

Zur weiteren Verbesserung der Biegebelastbarkeit der Chipkarte können die Kontaktfahnen nahe dem Kunststoffkörper einen flexiblen Bereich aufweisen. Dieser flexible Bereich kann eine Dehnungssicke oder ein mäanderförmig verlaufender dünner Steg sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest ein dünner, kurzer Steg aus dehnbarem Material diesen flexiblen Bereich bildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von Figuren näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Chipkarte,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Chipkartenmodul,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Chipkartenmoduls und

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Chipkartenmodul.

Fig. 1 zeigt eine Chipkarte, bei der in eine Kartentasche 2 eines Plastikkartenkörpers 1 ein Chipkartenmodul eingebracht ist. Der Chipkartenmodul besteht aus einem Kunststoffkörper 3, an dem eine Mehrzahl von Kontaktfahnen 4 angeordnet sind. In dem Kunststoffkörper 3 befindet sich ein Halbleiterchip 9, der mit den Kontaktfahnen 4 mittels Bonddrähten 10 elektrisch verbunden ist.

Die Herstellung eines solchen Chipkartenmoduls erfolgt dabei üblicherweise derart, daß ein Halbleiterchip 9 auf einen die Kontaktfahnen 4 umfassenden Leiterträger geklebt und anschließend mittels Bonddrähten elektrisch mit den Kontaktfahnen 4 verbunden sind. Dann werden der Halbleiterchip 9 und die Bonddrähte 10 in Kunststoff eingegossen oder mit Kunststoff umspritzt. Der Kunststoffkörper 3 mit den somit daran befestigten Kontaktfahnen 4 wird anschließend aus dem Rahmen ausgestanzt und in erfindungsgemäßer Weise mittels eines Mehrschichtklebemittels 5 in die Kartentasche 2 einer Plastikkarte 1 eingeklebt. Dabei weist das Mehrschichtklebemittel 5 eine mittlere flexible Schicht auf, die bei Biegebelastung der Chipkarte eine Kraftübertragung von dem Plastikkartenkörper 1 auf die Kontaktfahnen 4 mindern soll, damit die Kontaktfahnen 4 nicht abreißen.

Das Klebemittel 5 ist dabei vorzugsweise aus drei Schichten aufgebaut, wobei die mittlere, flexible Schicht aus aufgeschäumtem Polyethylen oder Polymethan bestehen kann. Sie ist vorzugsweise 40 µm dick. Auf beiden Seiten dieser flexiblen Schicht befindet sich jeweils eine vorzugsweise 20 µm dicke Klebeschicht, wobei dafür in vorteilhafter Weise Heißkleber verwendet werden, da diese bei Zimmertemperatur einen festen Aggregatzustand aufweisen und somit leicht handhabbar sind. Es können Schmelzhaftklebestoffe wie Styrol-Isopren-Styrolblockpolymer oder Styrol-Butadien- Styrolblockcopolymer oder Schmelzklebstoffe wie Polyamide oder Polymethane verwendet werden.

Diese Klebemittel können in Bandform vorliegen. Aus einem solchen Band können an die Kartentasche 2 der Plastikkarte und an die Abmessungen des Chipkartenmoduls eingepaßte Formteile ausgestanzt werden, die dann mittels eines beheizten Formstempels in die Kartentasche 2 eingeklebt werden. Anschließend wird dann der Chipkartenmodul ebenfalls mittels eines beheizten Stempels eingeklebt.

Es ist aber auch möglich, das Klebeband bereits auf den Leiterträger aufzukleben, wobei jedoch vorher Ausnehmungen für den Kunststoffkörper ausgestanzt werden müssen. Das Klebeband kann anschließend zusammen mit dem Chipkartenmodul aus dem Leiterträger ausgestanzt werden.

Um die Gefahr des Abreißens der Kontaktfahnen 4 weiter zu vermindern, können neben dem Kunststoffkörper 3 an den Kontaktfahnen 4 ein flexibler Bereich vorgesehen werden. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen Beispiele, wie diese flexiblen Bereiche gestaltet werden können. Die Draufsicht auf ein Chipkartenmodul gemäß Fig. 2 zeigt einen Kunststoffkörper 3 mit nur einer Kontaktfahne 4, die über zwei dünne Stege 6 mit dem Kunststoffkörper 3 und damit mit dem sich in diesem befindenden Halbleiterchip verbunden ist. Die Kontaktfahne 4 und die Stege 6 sind aus dehnbarem Material, so daß diese Stege eine gewisse Zugbelastung, die aufgrund einer Biegebelastung der Chipkarte auftritt, auffangen. Normalerweise sind entweder sechs oder acht Kontaktfahnen bei einem Chipkartenmodul vorgesehen, die an zwei Seiten des Chipkartenmoduls angeordnet sind, wobei vor allem bei den äußeren Kontaktfahnen die Gefahr des Abreißens groß ist. Der Einfachheit halber ist in den Figuren jedoch nur eine Kontaktfahne dargestellt.

Die Seitenansicht eines Chipkartenmoduls gemäß Fig. 3 zeigt einen durch eine Dehnungssicke 7 gebildet Bereich der Kontaktfahne 4. In der Draufsicht auf einen Chipkartenmodul der Fig. 4 ist ein dünner, mäanderförmiger Steg 8 gezeigt, der die Kontaktfahne 4 mit dem Kunststoffkörper 3 verbindet.

Claims (10)

1. Chipkarte, gebildet aus einem einen Halbleiterchip (9) beinhaltenden Plastikkartenkörper (1), auf dem Kontaktfahnen (4) zum Anschluß der Chipkarte an ein externes Gerät angeordnet sind, und elektrische Verbindungen zwischen den Kontaktfahnen (4) und dem Halbleiterchip (9) bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen (4) mit dem Plastikkartenkörper (1) mittels eines aus zumindest drei Schichten bestehenden Klebemittels (5) verbunden sind, wobei die mittlere Schicht des Klebemittels (5) aus flexiblem Material gebildet ist.

2. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Randschichten des Klebemittels (5) von Heißklebestoffen gebildet sind.

3. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Randschichten des Klebemittels (5) in ihren Klebeeigenschaften den zu verbindenden Materialien angepaßt sind.

4. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen (4) Teile eines Leiterträgers sind.

5. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterchip von einem Kunststoffkörper (3) umgeben ist.

6. Chipkarte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (3) keinen direkten Kontakt mit dem Plastikkartenkörper (1) hat.

7. Chipkarte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen (4) nahe dem Kunststoffkörper (3) einen flexiblen Bereich (6; 7; 8) aufweisen.

8. Chipkarte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Bereich durch eine Dehnungssicke (7) gebildet ist.

9. Chipkarte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Bereich mit mindestens einem dünnen Steg (6) aus dehnbarem Material gebildet ist.

10. Chipkarte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Bereich durch einen mäanderförmig verlaufenden dünnen Steg (8) gebildet ist.