DE69919008T2

DE69919008T2 - Kontaktlose chipkarte mit hemmungsmitteln

Info

Publication number: DE69919008T2
Application number: DE69919008T
Authority: DE
Inventors: Jean-Christophe Fidalgo; Olivier Brunet; Ray Freeman; Philippe Patrice
Original assignee: Gemplus SA
Current assignee: Gemplus SA
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-09-22
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2019-09-23
Also published as: WO2000021029A1; FR2784210A1; EP1116179B1; ATE272238T1; DE69919008D1; JP2002526870A; EP1116179A1; AU5631199A; CN1384952A; CN1156793C; US6425526B1; FR2784210B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit Hemmungsmitteln.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine kontaktlose Chipkarte mit einem Kartenkörper, einer Antenne und, angeschlossen an die Anschlussklemmen der besagten Antenne, einem IC-Chip. Derartige Karten sind bestimmt für die Durchführung verschiedener Abbuchungsoperationen in öffentlichen Verkehrsmitteln, Bankoperationen, Telefongespräche oder Identifikationsoperationen. Diese Operationen erfolgen dank einer elektromagnetischen Kopplung zwischen der Karte und einem Empfangs- oder Lesegerät. Die Kopplung kann im Lese oder im Lese-/Schreibmodus realisiert sein.
Bei einer Anwendung für die Bezahlung eines Dienstes wird mindestens eine Werteinheit von einem ursprünglichen Bestand Werteinheiten abgezogen, der im Speicher der Chipkarte geladen ist.
Bei einer kontaktlosen Chipkarte kann der Zellophanmantel die aus Entfernung durchgeführten Informationsaustausche zwischen der Karte und einem Lesegerät nicht verhindern. Der versiegelte Mantel kann die vorherige Nichtbenutzung der Karte nicht mehr garantieren.
Die Erfindung hat sich demnach zur Aufgabe gestellt, Hemmungsmittel vorzuschlagen, die es ermöglichen, eine kontaktlose betrügerische Benutzung der Karte zu verhindern.
Zu diesem Zweck ist der Gegenstand der Erfindung eine kontaktlose Chipkarte entsprechend den Patentansprüchen.
Die Unterlage EP 0689163 beschreibt eine Speicherkarte mit einer vorgegebenen Anzahl von verbrauchbaren Einheiten sowie eine Kontaktklemmleiste. Zumindest ein Teil der Kontaktklemmleiste ist mit einer abziehbaren Materialschicht überzogen, die vor Auslieferung der Karte an die Verkaufsstellen aufgetragen wird. Dieses abziehbare Material muss entfernt werden, um das Lesen der Karte durch Kontakt zu ermöglichen. Diese Unterlage schlägt keine Mittel zur Hemmung einer kontaktlosen Kommunikationsschnittstelle vor.
Die Unterlage DE 19530608 N beschreibt eine Karte mit einem in ihrem Plastikkörper eingelassenen Halbleiterbauteil. Eine Kontaktklemmleiste ist von einer holographischen Schutzschicht überzogen. Damit die Karte benutzt werden kann, muss das Hologramm entfernt werden. Nach seiner Entfernung ist das Hologramm sichtbar beschädigt. Diese Unterlage schlägt keine Mittel zur Hemmung einer kontaktlosen Kommunikationsschnittstelle vor.
Die Unterlage WO 9931625 (459) gibt an, dass bereits vorgeschlagen wurde, ein Garantieetikett vorzustehen, das aus einem Materialauftrag besteht, der die Schnittstelle der Chipkarte (Antenne oder elektrische Kontakte) maskiert und abgekratzt werden kann. Dieser Abkratzvorgang ist nicht immer einfach oder sehr schnell. Ferner könnte das Abkratzen das Modul beschädigen. Und schließlich können Abkratzreste die Funktion der Lese-/Empfangsgeräte stören. Diese Unterlage beschreibt keine Besonderheiten wie vertiefte Brücken, die der Erfindung ermöglichen, insbesondere wirksame Hemmungen, eine effektive Schnittstellenbefreiung und einen möglichen Schutz einer Hauptfläche des Kartenkörpers zu gewährleisten.
Die Unterlage EP 0901101 beschreibt eine kontaktlose Karte mit einer Kurzschlussschaltung. Die Schaltung kann geöffnet werden, wenn man einen gestanzten Identifikationsteil entfernt, der den gesamten Ansatzteil eines Hauptteils eines Kartenkörpers bildet.
Zu nennen ist ebenfalls die Unterlage EP 0599079 , die eine Kontaktkarte vorsieht mit einem vom Körper trennbaren Abschnitt, dessen Bruch das Einfügen der Karte in ein Lesegerät ermöglicht.
Die Unterlage DE 4205556 beschreibt eine kontaktlose Karte mit einem Schalter, der eine Parallelschaltung zwischen einem Kondensator und der Antenne ermöglicht. Die Parallelschaltung Kondensator-Antenne hindert die Karte daran, nach außen zu kommunizieren. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass sie einem Benutzer keine Garantie bietet, dass die gerade von ihm erworbene Karte vorher noch nie benutzt wurde.
Die Unterlage EP 0899683 beschreibt eine kontaktlose Karte, deren Funktionszustand möglich/unmöglich durch einen an einer Ecke abtrennbaren Abschnitt sichtbar gemacht ist, wodurch die Spule kurzgeschlossen werden kann.
Die Unterlage US 5313052 NIPPODENSO sieht eine Ausstanzung vor, um die Hemmung der Antenne zu deaktivieren.
Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
1 zeigt eine Draufsicht auf eine kontaktlose Chipkarte nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 zeigt eine Ansicht von unten eines doppelseitigen Elektronikmoduls, das in der kontaktlosen Chipkarte von 1 benutzt wird,
3 zeigt eine Schnittansicht des Moduls von 2,
4 zeigt eine Draufsicht auf das Elektronikmodul von 2 und 3,
5 zeigt eine Schnittansicht einer kontaktlosen Chipkarte nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung während ihrer Herstellung.
1 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten der Bestandteile einer kontaktlosen Chipkarte 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Diese Chipkarte 10 umfasst einen Kartenkörper, der im allgemeinen aus Kunststoff besteht und beispielsweise durch Einspritzung oder Walzen hergestellt wird. Sie umfasst andererseits Hemmungsmittel, die ihre Benutzung verhindern, solange sie nicht deaktiviert werden. Insbesondere umfasst diese Karte 10 eine mit ihrer Oberfläche bündige Verbindung 26. Diese Verbindung 26 wird auf der Basis einer elektrisch leitenden Substanz hergestellt, beispielsweise durch Siebdruck einer leitenden Druckfarbe, und verbindet über leitende Brücken 28 die Anschlussklemmen einer in dieser 1 nicht sichtbaren Antenne. Demnach ermöglicht diese mit der Oberfläche der Karte 10 bündige Verbindung 26 das Kurzschließen der Klemmen der Antenne. In diesem Zustand ist die Karte 10 also unbenutzbar. Diese Verbindung ermöglicht demnach festzustellen, ob die Karte bereits benutzt wurde.
Möchte ein Benutzer eine Karte in Betrieb setzen, entweder gleich nach ihrem Kauf oder bei der ersten Benutzung, muss er also diese Verbindung 26 entfernen. Dazu braucht er nur auf der Verbindung zu kratzen „ denn die verwendete elektrisch leitende Substanz ist so formuliert, dass sie nur geringe Hafteigenschaften auf dem Substrat aufweist. Bei dieser leitenden Substanz handelt es sich beispielsweise um eine Druckfarbe auf der Basis von mit Silber- oder Kohlenstoffpartikeln verstärktem Epoxy.
Der Bruch dieser Verbindung 26 ermöglicht das Aufheben des Kurzschlusses der Antenne, wodurch die Kommunikation aus Entfernung zwischen der Karte und einem Lesegerät ermöglicht wird.
Gemäß dieser ersten Ausführungsform ist die Karte 10 mit einer Vertiefung 11 ausgestattet, in die ein elektronisches Modul 20 eingefügt ist. Dieses elektronische Modul 20 ist in 2 bis 4 jeweils in Ansicht von unten schematisch dargestellt. Es umfasst zwei Flächen 21 und 22. Eine erste Fläche 21 trägt eine Antenne 25 sowie einen an die Anschlussklemmen der Antenne angeschlossenen IC-Chip 27. Diese erste Fläche 21 soll im Boden der Vertiefung 11 des Kartenkörpers 10 aufgenommen werden. 2 zeigt eine Ansicht von unten des Moduls 20, d.h. eine Ansicht dieser ersten Fläche 21 des Moduls 20, die im Boden der Vertiefung des. Kartenkörpers 10 aufgenommen werden soll. 4 zeigt wiederum eine Draufsicht auf das Modul, d.h. eine Ansicht der zweiten Fläche 22 des Moduls, die bündig mit der Oberfläche des Kartenkörpers 10 abschließen soll. In dieser 4 sind die Antenne 25 und der Chip 27 strichpunktiert dargestellt.
Die Antenne 25 kann durch Drucken einer leitenden Druckfarbe im einem konventionellen Stempelverfahren oder beispielsweise im Offset-Verfahren hergestellt werden. Diese Antenne 25 besteht in konventioneller Weise aus einem kontinuierlichen Leiter, der als rechteckige Spirale gewickelt ist, die eine bestimmte Anzahl von konzentrisch angeordneten Windungen aufweist und sich in der Ebene der ersten Fläche 21 des elektronischen Moduls 20 erstreckt. Die beiden Enden des Leiters der Antenne 25 bilden jeweils eine äußere Klemme 23 und eine innere Klemme 24, über die die Antenne an zwei Kontaktstifte eines IC-Chips 27 angeschlossen ist. Dieser Chip 27 ist nach einer konventionellen und gut bekannten Montageweise angebracht, zum Beispiel per „Flip-Chip-Montage" oder dergleichen.
In der Dicke des Moduls 20 sind gegenüber den Anschlussklemmen 23, 24 der Antenne zwei Öffnungen 28 vorgesehen. Sie sind so realisiert, dass sie an der zweiten Fläche 22 des elektronischen Moduls 20 münden. Diese Öffnungen sind nach einem Siebdruckverfahren von leitender Druckfarbe metallisiert, um leitende Brücken 28 herzustellen, die elektrisch mit den Anschlussklemmen 23, 24 der Antenne 25 verbunden sind. Dieser Schritt des Siebdrucks von leitender Druckfarbe ermöglicht ebenfalls die Herstellung der Verbindung 26, die mit der zweiten Fläche 22 des Moduls bündig abschließt und die beiden leitenden Brücken 28 verbindet. Somit können die leitenden Brücken 28 und die Verbindung 26 gleichzeitig ausgebildet werden. Diese Verbindung 26 ermöglicht den Anschluss der beiden Anschlussklemmen 23, 24 der Antenne 25 über die leitenden Brücken 28 und demnach die Erzeugung eines Kurzschlusses, der die Karte unbrauchbar macht.
Bei dem gerade beschriebenen Beispiel wurde die Antenne 25 als eine Wicklung eines kontinuierlichen Leiters beschrieben, dessen Enden jeweils eine innere und eine äußere Klemme bilden. Bei einer Ausführungsvariante kann die Antenne anders ausgebildet sein. Es kann sich dabei um eine Wicklung handeln, die beispielsweise zwei äußere oder zwei innere Klemmen aufweist. In diesem Fall überschneiden sich die Windungen der Wicklung, und um zu vermeiden, dass sie sich kurzschließen, trennt man bei der Herstellung der Antenne die sich überschneidenden Windungen durch ein Isolationsplättchen.
Eine andere kontaktlose Chipkarte gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist während der Herstellung in der Schnittansicht von 5 schematisch dargestellt. Gemäß dieser zweiten Ausführungsform enthält die mit 30 bezeichnete Chipkarte weder eine Vertiefung noch ein elektronisches Modul.
Denn in diesem Fall umfasst der Kartenkörper 30 mindestens zwei Plastikfolien 39, 40 mit den gleichen Abmessungen (Breite, Länge) wie die herzustellende Karte. Auf die erste Folie 40 ist anhand einer gut bekannten Drucktechnik beispielsweise des Typs Offset-Druck oder Stempeldruck eine Antenne 35 aufgedruckt. Diese Antenne 35 weist die Form eines kontinuierlichen Leiters auf, der als rechteckige Spirale gewickelt ist, die eine bestimmte Anzahl von konzentrisch angeordneten Windungen aufweist und sich in der gesamten Ebene der den Kartenkörper 30 bildenden Folie 40 erstreckt. Die Enden 33, 34 des Antennenleiters 35 bilden Anschlussklemmen, an denen zwei Kontaktstifte eines IC-Chips 37 angeschlossen sind.
In der Dicke des Kartenkörpers sind gegenüber den Anschlussklemmen 33, 34 der Antenne 35 zwei Öffnungen derart vorgesehen, dass sie an einer Außenfläche 32 des Kartenkörpers 30 münden. Diese Öffnungen werden danach nach einem Siebdruckverfahren von leitender Druckfarbe metallisiert, um leitende Brücken 38 herzustellen. Dieses Siebdruckverfahren ermöglicht in dem gleichen Schritt, eine Verbindung 36 an der Oberfläche der Außenfläche 32 des Kartenkörpers herzustellen, um die Anschlussklemmen 33, 34 der Antenne 35 über leitende Brücken 38 zu verbinden.
Eine zweite Folie 39, die eventuell transparent sein kann, wird dann auf die Folie 40 aufgebracht, um die Antenne 35 und den IC-Chip 37 zu schützen und sie in den Kartenkörper 30 einzubetten. Diese zweite Folie 39 wird gemäß einem konventionellen und gut bekannten Verfahren, beispielsweise einem Walzverfahren, aufgebracht.
Demnach weist die Chipkarte 30 eine obere Fläche 32 auf, die eine Verbindung 36 trägt, die eine Hemmung ihrer Funktion ermöglicht, indem die Antenne über leitende Brücken 38 kurzgeschlossen wird. Dank des Vorhandenseins dieser Verbindung weiß der Benutzer, dass die Karte noch nicht benutzt wurde und dass die Anzahl der gespeicherten Werteinheiten demnach maximal ist.
Um diese Karte aktivieren zu können, braucht der Benutzer diese Verbindung 26 nur abzukratzen, um sie zu zerstören und damit den Kurzschluss aufzuheben. Die leitende Druckfarbe ist so formuliert, dass sie nur geringe Hafteigenschaften an der Oberfläche des Kartenkörpers aufweist. Sie wird beispielsweise auf der Basis von mit Silber- oder Kohlenstoffpartikeln verstärktem Epoxy hergestellt.

Claims

Kontaktlose Chipkarte (10; 30) mit einem Kartenkörper, einer Antenne (25; 35) mit Anschlussklemmen (23, 24; 33, 34); wobei ein IC-Chip (27; 37) an die Anschlussklemmen (23, 24; 33, 34) angeschlossen ist; wobei eine Verbindung (26; 36) auf der Basis einer elektrisch leitenden Substanz, die bei der ersten Benutzung der Karte durch Abkratzen entfernt werden soll, bündig mit einer Oberfläche (22; 32) der Karte abschließt; dadurch gekennzeichnet, dass die Antenne (25; 35) an einer ersten Fläche oder Folie (21; 40) ausgebildet ist; dass die Anschlussklemmen (23, 24; 33, 34) mit leitenden Brücken (28; 38) in Öffnungen verbunden sind, die in der Dicke gegenüber den Anschlussklemmen (23, 24; 33, 34) derart vorgesehen sind, dass sie in eine zweiten Fläche (22; 32) münden; wobei die durch Abkratzen zu entfernende Verbindung (26; 36) die leitenden Brücken (28; 38) an der zweiten Fläche (22; 32) verbindet.
Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein doppelseitiges elektronische Modul (20) aufweist, das in einer in dem Kartenkörper (10) vorgesehenen Vertiefung (11) gelagert ist, wobei die Antenne (25) und der Chip (27) von einer ersten Fläche (21) des Moduls (20) getragen werden, wobei die leitenden Brücken (28) in der Dicke des Moduls (20) vorgesehen sind; wobei die zweite Fläche (22) bündig mit der Oberfläche der Karte (10) abschließt.
Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Antenne (35) in der gesamten Ebene des Kartenkörpers (30) erstreckt, dass die Antenne (35) und der Chip (37) in dem Körper (30) eingebettet sind; wobei die leitenden Brücken (38) in der Dicke des Kartenkörpers vorgesehen sind und an seiner Außenfläche (32) münden.