EP4334841A1 - Kartenförmiger datenträger sowie halbzeug und kontaktlayout dafür, und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents

Kartenförmiger datenträger sowie halbzeug und kontaktlayout dafür, und verfahren zur herstellung derselben

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EP4334841A1
EP4334841A1 EP22726424.9A EP22726424A EP4334841A1 EP 4334841 A1 EP4334841 A1 EP 4334841A1 EP 22726424 A EP22726424 A EP 22726424A EP 4334841 A1 EP4334841 A1 EP 4334841A1
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EP
European Patent Office
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contact
contact pads
electrically conductive
continuous wire
electronic component
Prior art date
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Pending
Application number
EP22726424.9A
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English (en)
French (fr)
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Stefan Kluge
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Giesecke and Devrient ePayments GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient ePayments GmbH
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • G06K19/072—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips the record carrier comprising a plurality of integrated circuit chips
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    • G06K19/0716—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor
    • G06K19/0718—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips at least one of the integrated circuit chips comprising a sensor or an interface to a sensor the sensor being of the biometric kind, e.g. fingerprint sensors

Definitions

  • the invention relates generally to the field of electronic data carriers in the form of cards, in particular chip cards such as credit and debit cards, and in particular data carriers which have two electronic components which are arranged separately in the data carrier but are electrically connected to one another.
  • the invention relates to the data carriers as such, as well as semi-finished products and contact layouts for them, and methods for their production.
  • the antenna device is laid, for example, as a coil on a layer inside the card, in the so-called card inlay, and has two contact pads that are electrically conductively connected to two corresponding contact surfaces on the underside of a chip module containing the chip.
  • the card inlay is laminated with one or more additional layers, so that the surface of the card inlay that carries the antenna device is inside the card.
  • a cavity is then milled into the card body, into which the chip module is inserted.
  • the chip can communicate both contactlessly via the antenna device and with contact via further exposed contact surfaces of the chip module.
  • the connection pads of the antenna coil are also exposed.
  • a silicon compound with metallic particles can serve as a connection between the contact pads of the antenna coil and the contact surfaces of the chip module above it Flex Bump Technology).
  • an electrically conductive soldering paste is applied to the respective contact pad of the antenna device instead of the silicon mass and liquefied in a local melting process so that it creates a reliable electrically conductive connection to the contact surfaces of the chip module, which becomes permanent when the solder cools down (for example in the so-called TeConnect process from Mühlbauer).
  • the contact pads of the antenna device are provided with an anisotropically conductive foil (ACF).
  • an electronic card-shaped data carrier can have other electronic components, in particular sensors such as a fingerprint sensor.
  • sensors can be used to identify an authorized user and to activate the cards. Just like the antenna coil, they must be electrically connected to the chip on the chip card in order to be able to communicate with the chip. This can be done in the same way as previously explained in relation to the antenna device.
  • first contact pads of the card inlay for contacting a first electronic component must therefore be connected in an electrically conductive manner to one or more second contact pads for contacting a second electronic component.
  • the contact pads and the electrically conductive connections between the contact pads are made by one and the same wire to reduce the manufacturing effort, by meandering or zigzagging the relevant wire in the area of the contact pads - is laid in a jagged pattern on the card inlay in such a way that the contact pad is sufficiently densely covered with the wire so that contact can be reliably made from above.
  • the wire is laid with the support of ultrasound so that it digs into the surface of the card inlay and does not damage the thickness of the card body. influences
  • the wire itself is usually plastic-coated, with the plastic coating in the area of the contact pads being removed during free milling.
  • the object of the present invention is therefore to provide a solution in this context as to how two contact surfaces of one of these two components and a contact pad of the other component can be reliably electrically conductively connected to one another in a card-shaped data carrier with several electronic components that are electrically conductively connected to one another .
  • a contact layout of a corresponding multilayer card-shaped data carrier has a first contact pad for connecting a first electronic component and preferably at least two second contact pads for connecting a second electronic component, as well as electrically conductive connections on the one hand between the first contact pad and a first of the second contact pads and on the other hand between the first of the second contact pads and a second of the second contact pads.
  • the contact pads mentioned are each formed by a meandering wire and are also referred to below as wire pads.
  • a continuous wire is used for this purpose, which forms both the mentioned contact pads and the electrically conductive connection.
  • This wire is laid in the first of the second contact surfaces as a double meander, namely preferably in such a way that a first part of the wire forms first meander loops lined up in a first direction and an adjoining second part of the continuous wire forms second meander loops lined up in an opposite direction of passage, wherein the first and second meander loops are nested within each other.
  • the interlocking feed and return of the double meandering wire forms an "interdigital structure".
  • the double meander allows the wire to run in the wire pad in such a way that the end of the wire entering the contact pad and the end of the wire leading out of the contact pad are at the same end of the contact pad.
  • the contact pad is then arranged in the card body in such a way that the opposite end of the contact pad faces the cavity to be milled out, it does not damage the electrical connection between the first and the second contact pad if the contact pad with a double meander shape falls out when the cavity is milled out is milled. Because the fact that when the contact pad laid in a double meandering pattern comes into contact with an associated contact surface of the (second) electronic component, an electrical connection is always established between the end of the wire leading into the contact pad and the end of the wire leading out of the contact pad is an interruption of the wire in the area of the contact pad is not critical.
  • a corresponding method for producing this contact layout accordingly comprises the following steps:
  • the "continuous wire” is also to be understood as a continuous wire if the wire is interrupted between the first part of the wire forming the first meander loops and the second part of the wire forming the second meander loops, because - as will be explained below - The wire is separated anyway in a later step at this point.
  • the contact pads for connecting the first and second electronic components and the electrically conductive connections between the contact pads are formed by two continuous wires.
  • the first continuous wire forms the (at least one) first contact pad for the first electronic component and the first of the (at least two) two contact pads for the second electronic component and a connecting line between these two contact pads.
  • the second wire forms the second of the second contact pads and a connection line led out therefrom.
  • an electrically conductive connecting element is provided, which “overlays” the connecting line formed by the first wire and the connection line formed by the second wire and connects them to one another in an electrically conductive manner.
  • the electrically conductive connecting element can cover the area of the connecting line of the first continuous wire and the area of the connecting line of the second continuous wire from above.
  • the electrically conductive connecting element can first be provided on the card inlay and both the laying of the first continuous wire in the area of the connecting line and the laying of the second continuous wire in the area of the connection line can be carried out, in each case over the electrically conductive connecting element. follow, so that the electrically conductive connection element lies under the continuous wire and the connection line.
  • the electrically conductive connecting element is preferably metallic, in particular copper, and the electrically conductive connection between the electrically conductive connecting element and the connecting line of the first continuous wire on the one hand and between the electrically conductive connecting element and the connecting line of the second continuous wire on the other hand is a welded connection.
  • the welded joint in turn is preferably a thermocompression welded joint, in which metal is welded to metal by welding the metallic, electrically conductive connecting element to the respective wire.
  • the thermocompression welding is in turn preferably carried out with the aid of ultrasound. In the process, both any plastic coating of the wires and any oxide layer of the metalli's electrically conductive connecting element are rubbed away before the elements ultimately weld together.
  • the area of the connecting line of the first continuous wire and the area of the connecting line of the second continuous wire, which are to be connected to one another by means of the electrically conductive connecting element are so close together that the electrically conductive connection between the connecting element and the connecting line on the one hand and between the connecting element and the connecting line on the other hand as a common connection point, in particular as a continuous welded connection, which can advantageously be produced in a single process step, e.g. by thermocompression welding.
  • a thin copper element or another electrically conductive element is preferably used as the connecting element, particularly preferably a metalized film, for example a PVC film or another suitable plastic film.
  • a corresponding method for producing the contact layout described above can include the following steps:
  • first continuous wire Laying a first continuous wire on the plastic substrate to create at least one first contact pad for connecting a first electronic component and a first of at least two second contact pads for connecting a second electronic component and for creating a connecting line between these two contact pads, the first continuous wire is laid in a meandering pattern in the contact pads mentioned,
  • an electrically conductive connecting element in such a way that it either covers both an area of the connecting line of the first continuous wire and an area of the connecting line of the second continuous wire or that both the laying of the first continuous wire in the area of the connecting line and the laying of the second continuous wire wire in the area of the connection line only after the application of the electrically conductive connection element and in each case via the electrically conductive connection element, and electrically conductive connection of the electrically conductive connection element both to the first continuous wire in the area of the connection line and to the second continuous wire in the area of the connecting cable.
  • a third aspect of the present disclosure also provides that the contact pads and the electrically conductive connections between them are produced by means of two continuous wires.
  • the first continuous wire forms the (at least one) first contact pad for the first electronic component and the first of the (at least two) second contact pads for the second electronic component and a connecting line between these two contact pads.
  • the electrically conductive connection is not established by means of an additional electrically conductive connection element, but instead the first continuous wire forms an additional meandering contact pad in a region of its connecting line, and this additional meandering contact pad overlaps with the contact pad formed by the second wire formed connection line.
  • the electrically conductive connection between the second wire and the first wire in the area of the additional meandering contact pad is again preferably a thermocompression welded connection, in which the wires are welded directly to one another, optionally again with the aid of ultrasound.
  • the additional contact pad is preferably shifted towards the adjacent contact pad for the second electronic component or towards the adjacent contact pad for the first electronic component, so that these two contact pads together form large contact pad, which is preferably at least 50% larger than a normal contact pad, in particular than the other contact pad for the second electronic component or as another or all other contact pads for the first electronic component.
  • a corresponding method for producing the contact layout described above can include the following steps:
  • first continuous wire Laying a first continuous wire on the plastic substrate to produce at least one first contact pad for connecting a first electronic component and a first of at least two second contact pads for connecting a second electronic component and for create a connecting line between these two contact pads, with the first continuous wire being laid in a meandering pattern in the contact pads mentioned and forming an additional meandering contact pad in one area of the connecting line,
  • Second continuous wire Laying a second continuous wire on the plastic substrate to produce a second of the second contact pads and a connecting line leading out therefrom, the second continuous wire being laid in a meandering manner in the second of the second contact pads, and the first and the second continuous wire being laid in this way that the connecting line formed by the second continuous wire and the additional meandering contact pad formed by the first continuous wire overlap one another, and electrically conductively connecting the connecting line formed by the second continuous wire and the additional meandering contact pad formed by the first continuous wire overlap area.
  • the additional wire pad can also be dispensed with and the connection line can be directly superimposed on the first of the second contact pads or on the at least one first contact pad, and the electrically conductive connection can be made in the superimposed area.
  • the electrically conductive connection between the two contact pads for the second electronic component is formed by an electrically conductive soldering material, which preferably connects them to one another in a direct line at the contact pads.
  • a corresponding method for producing the contact layout described above can include the following steps:
  • first continuous wire Laying a first continuous wire on the plastic substrate to create at least one first contact pad for connecting a first electronic component and a first of at least two second contact pads for connecting a second electronic component and for creating a connecting line between these two contact pads, the first continuous wire is laid in a meandering pattern in the contact pads mentioned,
  • two contact pads for the second electronic component are not electrically conductively connected to one another, but rather two contact surfaces of the electronic component itself are electrically conductively connected.
  • the contact layout on the card inlay in turn comprises a first contact pad for connecting a first electronic component and at least one second contact pad for connecting a second electronic component and an electrically conductive connection between the first contact pad and the second contact pad. Said contact pads are preferably again each formed by a meandering wire.
  • the second electronic component has at least two contact surfaces that are to be short-circuited. This requires an electrically conductive border connection between the two contact surfaces of the second electronic Component provided by means of an electrically conductive material, which is applied to the two contact surfaces and connects them directly to each other. The electrically conductive connection is thus pre-assembled on the relevant electronic component before it is inserted into the card body, and is not produced on the card inlay.
  • This fifth aspect of the present disclosure is particularly suitable for the production of cards in which the contact between the contact pads on the card inlay and the associated contact surfaces of the electronic components takes place by means of an anisotropically conductive film (ACF connection technology).
  • the electrically conductive material directly connecting the two contact surfaces of the second electronic component is preferably a preferably uninsulated wire or alternatively a line of isotropic conductive paste that may have to harden, or a line of isotropically conductive plastic .
  • the latter alternatives have the advantage that they have less impact on the thickness of the card body to be manufactured.
  • the result is a semi-finished product that includes the contact layout and at least the second electronic component, which are preferably electrically conductively connected to one another by means of an ACF film.
  • a method for producing the above-described semi-finished product according to the fifth aspect of the present disclosure can include the following steps:
  • the contact layout or the surface of the plastic layer on which the contact layout is prepared ultimately lies as a card inlay inside the final multilayer card-shaped data carrier.
  • the card inlay layer is laminated with further layers, namely at least one artwork layer covering the contact layout, which is printed or otherwise provided with a design and information, and if the back of the card inlay layer is provided with a similar design or information, preferably one corresponding artwork layer on the back of the card inlay layer.
  • a transparent protective layer can be provided either as a transparent film or as a transparent protective lacquer, in order to form the multi-layer card body for the card-shaped data carrier, in which the contact layout and the electronic components that are electrically connected to one another are integrated.
  • a corresponding multiplicity of areas of a multi-use sheet for example a PVC film
  • a suitable metal in particular copper
  • a corresponding multi-use sheet namely at least one such metallic coated area per card of the Mehmutzenbogen.
  • Fig. 2A shows a sectional view of the chip card shown in Fig. 1 (for e.g. TeConnect or Flex-Bump),
  • Fig. 2B shows a sectional view of the chip card shown in Fig. 1 (for e.g. ACF),
  • FIG. 3 shows a contact layout according to a first aspect of the disclosure
  • FIGS. 4 and 5 show two variants of a contact layout according to a second aspect of the present disclosure
  • FIGS. 6A and 6B show two contact layouts according to a third aspect of the present disclosure
  • FIG. 7 shows a contact layout according to a fourth aspect of the present disclosure
  • FIGS 8a, 8b two alternatives of an electronic component
  • FIG. 9 shows a chip card produced using the component shown in FIG. 8a or 8b.
  • FIG. 1 shows such a data carrier in a schematic top view.
  • the card body 1 of this chip card contains a coil element 3, which serves as a transmission and Receiving antenna for a figuratively not shown, integrated circuit egg Nes chip module 2 is used.
  • the coil element 3 is completely embedded in the card body. To illustrate the position of the coil element 3 in the card body, the coil element 3 is shown schematically in FIG.
  • the chip module 2 is inserted in a recess in the card body and is electrically connected to the coil element 3 via contact areas 8 provided on the underside of the chip module 2 .
  • a capacitive coupling surface or another transmission element can also be provided as an antenna.
  • FIG. 2A shows the chip card shown in FIG. 1 in a sectional representation when the chip module 2 is inserted into a two-stage cavity 5 of the card body 1.
  • the section was made along the line AB drawn in FIG. To better illustrate the details, the entire chip card is not shown, but only an enlarged section of the chip card.
  • the card body 1 has a multi-layered structure and comprises at least one card inlay 11 with the coil element 3 arranged thereon, including contact pads 4, a cover layer 12, which can be designed as an artwork layer and is accordingly printed on its upper side, for example, and optionally transparent protective layers 13A, 13B , which here form the outer layers of the card body.
  • the protective layers 13A, 13B can be provided as a lacquer layer or as a film.
  • the inlay layer 11 can be performed as an artwork layer on the back, just like the cover layer 12, or there can be an additional artwork layer between the inlay layer
  • the film layers 11 and 12A may be provided.
  • the film layers 11 and 12A may be provided.
  • a two-stage recess 5 with a shoulder area 5a is milled into the card body 1, into which the chip module 2 is inserted from above.
  • the chip module 2 is typically fitted into the recess 5 within the applicable technical tolerances in such a way that the surface of the chip module 2 is flush with the surface of the card body 1 and the contact surfaces 8 on the underside of the chip module 2 are opposite those exposed by milling and thereby partially Abtra own contact pads 4 of the coil element 3 come to rest.
  • the recess 5 is dimensioned so that they can accommodate the chip module 2 together with a potting compound 9 that surrounds an integrated circuit 10 .
  • the mechanical connection between the chip module 2 and the card body 1 can be made, for example, with the help of a thermoactivated fourtable adhesive 6, the z. B. on the underside of the chip module 2 next to the contact surfaces 8 is applied.
  • the electrical connection between the chip module 2 and the coil element 3 contained in the card body 1 can be made by means of a conductive elastomer 7 (e.g. Flex-Bump from Mühlbauer), which is applied to the contact pads 4 of the coil element 3.
  • a conductive elastomer 7 e.g. Flex-Bump from Mühlbauer
  • the conductive elastomer is preferably a silicone mass with metallic particles, which remains elastic after curing and thus forms a reliable electrically conductive connection with the contact surfaces 8 of the chip module 2 resting on the silicone mass from above (so-called flex bump technology). .
  • an electrically conductive soldering paste can be applied to the respective contact pad 4 of the coil element 3 and liquefied in a local melting process, so that the soldering paste creates a reliable electrically conductive connection to the contact surfaces 8 of the chip module 2, which is permanent by cooling the solder (TeConnect procedure).
  • the contact pads 4 of the coil element 3 are provided with an anisotropically conductive film 7' (ACF film).
  • ACF film anisotropically conductive film 7'
  • the corresponding map structure is shown in Figure 2B.
  • the ACF film 7' is a hot-melt plastic material with conductive particles distributed in it, which means that the film only conducts electricity perpendicularly to the contact pad 4, so that the film can also be applied over a large area over several contact pads 4, without these contact pads 4 electrically short circuit.
  • the ACF film 7' is typically applied flat to the underside of the chip module.
  • FIG. 1 shows two contact surfaces 17A, 17B of the second electronic component 15, which is connected to one of the contact surfaces 8 via electrically conductive connections 16 in each case.
  • FIG. 1 shows a further contact area 17C on the underside of the second electronic component 15, corresponding to the contact areas 8 of the chip module 2 in FIG. 2A.
  • the various aspects described below are concerned with producing an electrically conductive connection between the contact surfaces 17B and 17C of the second electronic component 15 .
  • All exemplary embodiments described below have in common that the contact layout on the inlay layer 11 is formed by wires that are embedded in the surface of the inlay layer 11 . To do this, the wire is laid on the inlay layer and subjected to ultrasound so that it digs into the surface due to the vibrations generated.
  • Contact pads of the contact layout are produced by laying the wire in a meandering or zigzag manner, and the electrically conductive connections 16 between the contact pads are also formed by the wire from which the pads were also made.
  • This part of the contact layout 20 includes, on the one hand, two contact pads 4 and 14B, which are electrically connected by means of the connecting line 16 and are formed by a continuous wire, the wire running in a meandering manner in the area of the contact pads 4 and 14B.
  • a third contact pad 14C which is used to make contact with the contact surface 17C of the second electronic component 15 shown in FIG.
  • the same wire used to connect the contact pads 4, 14B and the electrically conductive connection Rankg 16 is formed, leads out of the contact pad 14B to the contact pad 14C and is also laid there in a meandering manner in order to form the contact pad 14C.
  • all contact pads 4, 14B, 14C and the connecting lines 16 are formed by a continuous wire.
  • the wire is laid as a double meander in the area of contact pad 14B and, on the other hand, preferably leads out on that side of contact pad 14B where connecting line 16 leads into contact pad 14B.
  • the contact pads 14B and 14C are located in the shoulder area 5a of the two-stage recess 5 shown in Figure 2B 3 is indicated by a frame shown in dashed lines, a part of the contact pad 14B is milled away. The wire is severed in the area of the contact pad 14B and initially no longer leads to the other contact pad 14C.
  • this contact pad 14B is then connected to an assigned contact surface 17B of the electronic component 15 when the electronic component 15 is inserted, for example by means of an electrically conductive adhesive or solder or via an electrically conductive ACF film, then the nested meander loops of the short-circuited by the wire laid as a double meander, so that an electrically conductive connection to the contact pad 14C is also established again.
  • the double meander is preferably laid in such a way that a first part of the continuous wire forms first meander loops lined up in a first direction and a subsequent second part of the continuous wire forms second meander loops lined up in an opposite direction of passage, so that the first and second meander loops are nested in each other.
  • the connections 16 to the contact pads 4 and 14C preferably enter the contact pad 14B at locations which are as far away from the recess 5 as possible, preferably on the side of the contact pad 14B pointing away from the recess 5.
  • FIGS. 4 and 5 each again show part of a contact layout 20 applied to the inlay layer 11 in a schematic top view.
  • the contact layout includes a first contact pad 4 for connecting a first electronic component, for example the chip module 2, and at least two contact pads 14B, 14C for connecting the second electronic component 15 and an electrically conductive connection 16 between the first contact pad 4 and the first of the second contact pads 14B and a further electrically conductive border connection 18, 19 between the contact pad 14B and the further contact pad 14C, the contact pads each being formed by a meandering wire.
  • the second contact pad 14C is formed by its own continuous wire, which forms a connection line 18 leading out from the contact pad 14C, which, however, does not lead directly to the first contact pad 14B.
  • an electrically conductive connecting element 19 is provided in such a way that it overlies and connects a portion of the connecting line 16 between the contact pads 4 and 14B and a portion of the connecting line 18 .
  • the connecting element 19 can be a metallic element or a metallised element, for example a piece of copper or a thin copper foil or a metallised plastic foil, for example a PVC foil, particularly preferably a copper-coated plastic foil. It is possible first to apply the connecting element 19 to the inlay layer 11 and then to lay the respective continuous wires in the area of the connecting line 16 and connecting line 18 over it, or first to lay the wires and then to lay the connecting element 19 over the connecting line 16 and Connecting line 18 to pla decorate.
  • the electrical connections between the electrically conductive connec tion element 19 and the connecting line 16 and connecting line 18 are indicated in Fig. 4 by two ellipses and are preferably made by thermocompression welding.
  • thermocompression welding is preferably carried out with the aid of ultrasound, with both a plastic coating of the wires and any oxide layer of the metallic electrically conductive connecting element 19 being rubbed away before the elements ultimately welded together.
  • the exemplary embodiments according to Figures 4 and 5 differ only insofar as the connecting line 16 and the connecting line 18 in the exemplary embodiment according to Figure 5 are so close together that a single welded connection (indicated by only an ellipse in Fig. 5) is sufficient to weld both To connect lines 16, 18 with the connecting element 19 electrically lei tend.
  • a separate welded connection is produced for the connection of the connecting element 19 to the connecting line 16 on the one hand and to the connecting line 18 on the other hand.
  • the electrically conductive connecting elements 19 for a plurality of chip cards on a correspondingly large-format plastic film which forms the inlay layer 11, the electrically conductive connecting elements being provided as a metallic coating in some areas at the appropriate points are where an electrically conductive connection between adjacent lines 16,
  • FIGS. 6A and 6B which in turn each show a part of a contact layout 20 applied to the inlay layer 11 in a schematic plan view.
  • the solution according to the third aspect is similar to that of the second aspect.
  • a fourth wire pad 21 is provided in addition to the connection pads 4, 14B and 14C designed as wire pads, namely as part of the connecting line 16.
  • the connecting lines 16 and the associated wire pads are corresponding 4, 21 and 14B formed by a continuous wire.
  • the connection line 18 leading out of the connection pad 14C is laid above or below the fourth wire pad 21, depending on which of the two wires is laid first.
  • connection line 18 and the fourth wire pad 21 preferably again by thermocompression welding. This is indicated by an ellipse in FIG. 6A.
  • the advantage of this solution compared to the solution according to the second aspect described above is that no additional material in the sense of another separate element is required to establish the connection between the two wires, so that the thickness of the inlay layer 11 with the contact layout 20 located thereon is not increased compared to the initially explained double meander solution.
  • FIG. 6B shows an alternative to the exemplary embodiment from FIG. 6A in such a way that the additional fourth wire pad 21 is shifted towards the contact pad 14B and preferably forms an enlargement of the contact pad 14B.
  • This enlargement is preferably at least 50% and can be approximately 100%, as shown in the exemplary embodiment according to FIG. 6B.
  • the additional fourth wire pad 21 can be shifted towards the contact pad 4 and preferably form an enlargement of the contact pad 4, so that the contact pad 4 is preferably at least 50% and in particular, for example, 100% larger than a or all other contact pads 4 for contacting the first electronic component or for contacting the chip module 2.
  • Relocating the fourth wire pad 21 to the wire pad 14B or the wire pad 4 offers the advantage that its visibility on the surface of the finished chip card is reduced.
  • FIG. 7 which schematically shows the data carrier 1 in plan with a set therein a first electronic component, here the chip module 2, and a second electronic component 15, which is in the two-stage recess 5 of the card body 1 is still to be used.
  • the boxes 4 and 17A to 17C shown on the electronic components 2 and 15 represent connection surfaces of the electrical components concerned, including the connection surface 17C already mentioned with reference to FIG a connecting line 16 with an associated pad 4 of the other electronic components te 2 is to be electrically conductively connected.
  • connecting lines 16 run inside the card body 1 on an inner surface of an inlay layer.
  • the two-stage recess 5 including the shoulder area 5a is milled out of the card body 1, and local depressions are milled in the shoulder area 5a for the case of the connection technology described in Figure 2A using solder (TeConnect) or conductive elastomer (Flex-Bump) in order to associated contact pads 14A, 14B to expose. If the connection technique using ACF foil is used, the design of the depressions is analogous to FIG. 2B. In addition, another contact pad 14C is exposed. All of the contact pads are wire pads, as previously described, and the connection lines 16 are formed as a continuous wire with the respective contact pad 14A and 14B.
  • the con tacting between the contact pads 14A, 14B, 14C on the one hand and the associated contact surfaces 17A, 17B, 17C of the second electronic component 15 on the other hand can be done for example in the flex bump technology by means of a solder paste (e.g. TeConnect) or by means of ACF Foil, also as previously explained.
  • a solder paste e.g. TeConnect
  • ACF Foil also as previously explained.
  • the contact pads 14B and 14C are electrically connected to one another in such a way that the solder paste, or in the case of flex bump technology, the electrically conductive plastic mass, not only in the area of the contact pads 14B and 14C is applied, but also that an electrically conductive connection 22 is produced directly between the two contact pads 14B and 14C.
  • the shoulder 5a of the second-stage depression 5 is not only milled away in the area of the contact pads 14B and 14C, but a connecting channel is also milled in between, in which the solder paste or the electrically conductive plastic is then laid along a continuous line, in order to connect the two contact pads 14B and 14B 14C to be electrically conductively connected.
  • the solder paste or the electrically conductive plastic is isotropic in terms of electrical conductivity.
  • FIG. 8A and 8B each show a schematic top view of two exemplary embodiments of the second electronic component 15. This can be inserted into the card body 1 in the same way as explained with reference to FIG. 7 and shown in FIG .
  • the difference from the fourth aspect described above is that the additional contact pad 14C of the contact layout or the inlay layer can be dispensed with.
  • the material for producing the conductive connection between the two contact surfaces 17B and 17C of the electronic component 15 in FIG. 8A is a simple, preferably uninsulated wire 23.
  • Conductive paste 24 provided. Conductive paste means all materials that can be applied in any way to enable an electrical connection between two contact pads. This can be solder, for example, or a paste filled with metallic particles of any shape, as well as carbon or other electrically conductive materials.
  • the conductive paste hardens or dries before the electronic component 15 is inserted into the card body 1 . Then only a one-to-one wire connection needs to be made on the card inlay between the respective contact pads 4 and 14A, 14B of the electronic components 2 and 15 to be connected to one another which are preferably formed again by means of a continuous wire, which meanders in the area of the contact pads.

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Abstract

Es werden mehrere Alternativen vorgeschlagen, wie zwei elektronische Komponenten (2, 15) einer Chipkarte miteinander elektrisch leitend verbunden werden, wobei zwei Kontaktanschlüsse einer der beiden elektronischen Komponenten (15) entweder direkt oder über zugeordnete Kontaktpads (14B, 14C) im Kartenkörper (1) miteinander elektrisch verbunden werden.

Description

Kartenförmiger Datenträger sowie Halbzeug und Kontaktlayout dafür, und Verfahren zur Herstellung derselben
Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet kartenförmiger elektronischer Datenträ ger, insbesondere Chipkarten, wie beispielsweise Kredit- und Debitkarten, und im Besonderen solche Datenträger, welche zwei elektronische Komponenten aufweisen, die zwar separat im Datenträger angeordnet aber elektrisch miteinander verbunden sind. In diesem Zusammenhang betrifft die Erfindung die Datenträger als solche so wie Halbzeuge und Kontaktlayouts dafür, und Verfahren zu deren Herstellung.
Es ist im Zusammenhang mit kontaktlos kommunizierenden Chipkarten bekannt, den elektronischen Chip („Microchip“) der Chipkarte mit einer im inneren der Chipkarte angeordneten Antennenvorrichtung auszustatten. Dazu ist die Antennenvorrichtung beispielsweise als Spule auf einer im inneren der Karte liegenden Schicht, im soge nannten Karteninlay, verlegt und besitzt zwei Kontaktpads, die mit zwei korrespon dierenden Kontaktflächen auf der Unterseite eines den Chip enthaltenden Chipmo duls elektrisch leitend verbunden sind. Zur Herstellung des Kontakts zwischen den Kontaktpads der Antennenspule und den Kontaktflächen des Chipmoduls gibt es ver schiedene technische Lösungen. Vielen dieser Lösungen ist gemein, dass das Karten inlay mit einer oder mehreren weiteren Schichten laminiert wird, so dass die die An tennenvorrichtung tragende Oberfläche des Karteninlays im Karteninneren liegt. An schließend wird eine Kavität in den Kartenkörper gefräst, in welche das Chipmodul eingesetzt wird. Dies ist insbesondere bei sogenannten Dual-Interface-Karten der Fall, bei denen der Chip sowohl kontaktlos über die Antennenvorrichtung, als auch kontaktbehaftet über weitere freiliegende Kontaktflächen des Chipmoduls kommuni zieren kann. Bei der Erzeugung der Kavität werden auch die Anschlusspads der An tennenspule freigelegt. Als Verbindung zwischen den Kontaktpads der Antennenspu le und den darüber liegenden Kontaktflächen des Chipmoduls kann eine Silikonmas se mit metallischen Partikeln dienen, die nach dem Aushärten elastisch bleibt und dadurch eine zuverlässige Verbindung mit den von oben auf die Silikonmasse aufge setzten Kontaktflächen des Chipmoduls bildet (sogenannte Flex-Bump-Technologie). Gemäß einem alternativen Verfahren wird anstelle der Silikonmasse eine elektrisch leitende Lotpaste auf das jeweilige Kontaktpad der Antennenvorrichtung aufgebracht und in einem lokalen Aufschmelzverfahren verflüssigt, so dass sie eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung zu den Kontaktflächen des Chipmoduls herstellt, wel che durch Abkühlen des Lots dauerhaft wird (beispielsweise in sogenannten TeConnect- Verfahren der Fa. Mühlbauer). Gemäß einem dritten Verfahren werden die Kontaktpads der Antennenvorrichtung mit einer anisotrop leitenden Folie (ACF) versehen. Dabei handelt es sich um ein heißschmelzfähiges Kunststoffmaterial mit darin verteilten leitfähigen Partikeln, das nur lotrecht zum Kontaktpad elektrisch lei tet, so dass die Folie relativ großflächig auch über mehrere Kontaktpads hinweg auf gebracht werden kann, ohne diese Kontaktpads elektrisch kurzzuschließen (soge nannte ACF -Anschlusstechnik).
Anstelle der Antennenvorrichtung oder vielfach in Ergänzung dazu, kann ein elekt ronischer kartenförmiger Datenträger weitere elektronische Komponenten aufweisen, insbesondere Sensoren wie beispielsweise einen Fingerabdrucksensor Solche Senso ren können zur Identifizierung eines berechtigen Benutzers und zum Freischalten der Karten dienen. Sie müssen genauso wie die Antennenspule mit dem Chip der Chip karte elektrisch leitend verbunden werden, um mit dem Chip kommunizieren zu kön nen. Dies kann in derselben Weise geschehen, wie zuvor in Bezug auf die Antennen vorrichtung erläutert.
Es sind also ein oder mehrere erste Kontaktpads des Karteninlays zur Kontaktierung einer ersten elektronischen Komponente mit ein oder mehreren zweiten Kontaktpads zur Kontaktierung einer zweiten elektronischen Komponente elektrisch leitend zu verbinden. Anstatt jeweils vollflächige Kontaktpads vorzusehen, die mittels separater Leitungen individuell miteinander verbunden werden, werden zur Reduzierung des Herstellungsaufwands die Kontaktpads und die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Kontaktpads durch ein und denselben Draht hergestellt, indem der be treffende Draht im Bereich der Kontaktpads mäanderförmig bzw. zick-zack-förmig auf dem Karteninlay so verlegt wird, dass das Kontaktpad ausreichend dicht mit dem Draht belegt ist, so dass eine Kontaktierung von oben zuverlässig erfolgen kann. Der Draht wird dabei mittels Unterstützung durch Ultraschall verlegt, so dass er sich in die Oberfläche des Karteninlays eingräbt und die Dicke des Kartenkörpers nicht be- einflusst. Der Draht selbst ist üblicherweise kunststoffbeschichtet, wobei die Kunst stoffbeschichtung im Bereich der Kontaktpads beim Freifräsen entfernt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich das Problem, dass bei manchen Anwendungsfällen zwei oder mehrere Kontaktanschlüsse einer elektronischen Kom ponente miteinander elektrisch kurzgeschlossen werden müssen und zugleich die Verbindung zu einem Kontaktanschluß der anderen elektronischen Komponente ge schaffen werden muß. Die den beiden Kontaktanschlüssen der einen elektronischen Komponente zugeordneten zick-zack-förmigen Kontaktpads des Karteninlays durch ein einziges großes zick-zack-förmiges Kontaktpad zu ersetzen oder zwei zick-zack- förmige Kontaktpads und eine dazwischenliegende Verbindungsleitung mittels einem Draht herzustellen, kann zu Problemen führen, weil es aufgrund von Herstellungsto leranzen passieren kann, dass die Kontaktpads beim Fräsen der Kavität für die einzu setzende elektronische Komponente seitlich angefräst werden. Dabei wird dann der Draht durchtrennt und damit auch die elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Kontaktpads.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, in diesem Kontext eine Lösung be reitzustellen, wie in einem kartenförmigen Datenträger mit mehreren miteinander elektrisch leitend verbundenen elektronischen Komponenten zwei Kontaktflächen einer dieser beiden Komponenten und ein Kontaktpad der anderen Komponente in zuverlässiger Weise miteinander elektrisch leitend verbunden werden können.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung besitzt ein Kontaktlayout eines entsprechenden mehrschichtigen kartenförmigen Datenträgers ein erstes Kontaktpad zum Anschlie ßen einer ersten elektronischen Komponente und vorzugsweise mindestens zwei zweite Kontaktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente so wie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und einem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zweiten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads. Dabei sind die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht ge bildet und werden nachfolgend auch als Drahtpads bezeichnet. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird dazu ein durchge hender Draht verwendet, der sowohl die genannten Kontaktpads als auch die elektrisch leitende Verbindung bildet. Dieser Draht ist in dem ersten der zweiten Kontaktflächen als Doppelmäander verlegt, nämlich vorzugsweise so, dass ein erster Teil des Drahts in einer ersten Richtung aneinander gereihte erste Mäanderschleifen bildet und ein daran anschließender zweiter Teil des durchgehenden Drahts in einer entgegengesetzten Durchlaufrichtung aneinandergereihte zweite Mäanderschleifen bildet, wobei die ersten und zweiten Mäanderschleifen ineinander verschachtelt sind. Die ineinandergreifende Hin- und Rückführung des doppelmäanderartig verlegten Drahts bildet eine „Interdigital Struktur“. Mittels des Doppelmäanders ist ein Draht verlauf im Drahtpad derart möglich, dass das in das Kontaktpad einlaufende Ende des Drahts und das aus dem Kontaktpad herausführende Ende des Drahts am glei chen Ende des Kontaktpads liegen. Wenn das Kontaktpad dann so in dem Kartenkör per angeordnet wird, dass das entsprechend gegenüberliegende Ende des Kontakt pads der auszufräsenden Kavität zugewandt ist, schadet es der elektrischen Verbin dung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontaktpad nicht, wenn das doppelmä anderförmige Kontaktpad beim Ausfräsen der Kavität angefräst wird. Denn dadurch, dass beim Kontaktieren des doppelmäanderartig verlegten Kontaktpads mit einer zu gehörigen Kontaktfläche der (zweiten) elektronischen Komponente immer auch eine elektrische Verbindung zwischen dem in das Kontaktpad hineinführenden Ende des Drahts und dem aus dem Kontaktpad herausführenden Ende des Drahts hergestellt wird, ist eine Unterbrechung des Drahts im Bereich des Kontaktpads unkritisch.
Ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen dieses Kontaktlayouts umfasst dem entsprechend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats und
Verlegen eines durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeu gen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektro nischen Komponente und mindestens zwei zweiten Kontaktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente, wobei der Draht in den genannten Kon taktpads jeweils mäanderförmig verlegt wird, und zum Erzeugen einer elektrisch lei tenden Verbindung zwischen dem ersten Kontaktpad und einem ersten der zweiten Kontaktpads einerseits und zwischen dem ersten der zweiten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads andererseits, wobei der durchgehende Draht in dem ersten der zweiten Kontaktflächen als Doppelmäander verlegt wird, nämlich vor zugsweise so, dass ein erster Teil des durchgehenden Drahts in einer ersten Richtung aneinandergereihte erste Mäanderschleifen bildet und ein daran anschließender zwei ter Teil des durchgehenden Drahts in einer entgegengesetzten Durchlaufrichtung an einandergereihte zweite Mäanderschleifen bildet, wobei die ersten und zweiten Mä anderschleifen ineinander verschachtelt sind.
Im Sinne dieser Ausführungsvariante ist der „durchgehende Draht“ auch dann als durchgehender Draht zu verstehen, wenn der Draht zwischen dem die ersten Mäan derschleifen bildenden ersten Teil und dem die zweiten Mäanderschleifen bildenden zweiten Teil des Drahts unterbrochen ist, denn - wie nachfolgend noch erläutert wird - der Draht wird in einem späteren Verfahrensschritt an dieser Stelle ohnehin aufge trennt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden die Kontakt pads zum Anschließen der ersten und zweiten elektronischen Komponenten sowie die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Kontaktpads durch zwei durch gehende Drähte gebildet. Der erste durchgehende Draht bildet das (mindestens eine) erste Kontaktpad für die erste elektronische Komponente und das erste der (mindes tens zwei) zwei Kontaktpads für die zweite elektronische Komponente sowie eine Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads. Der zweite Draht bildet das zweite der zweiten Kontaktpads und eine daraus herausgeführte Anschlusslei tung. Zusätzlich ist ein elektrisch leitendes Verbindungselement vorgesehen, das die vom ersten Draht gebildete Verbindungsleitung und die vom zweiten Draht gebildete Anschlussleitung „überlagert“ und elektrisch leitend miteinander verbindet. Dabei kann das elektrisch leitende Verbindungselement den Bereich der Verbindungslei tung des ersten durchgehenden Drahts und den Bereich der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts von oben überdecken. Alternativ kann das elektrisch leitende Verbindungselement zuerst auf dem Karteninlay vorgesehen werden und sowohl das Verlegen des ersten durchgehenden Drahts im Bereich der Verbindungs leitung als auch das Verlegen des zweiten durchgehenden Drahts im Bereich der An schlussleitung, jeweils über das elektrisch leitende Verbindungselement hinweg er- folgen, so dass das elektrisch leitende Verbindungselement unter dem durchgehenden Draht und der Anschlussleitung liegt.
Vorzugsweise ist dabei das elektrisch leitende Verbindungselement metallisch, ins besondere Kupfer, und die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Verbindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts einerseits und zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts andererseits ist eine Schweiß verbindung. Die Schweißverbindung wiederum ist vorzugsweise eine Thermokom- pressionsschweißverbindung, bei der Metall auf Metall geschweißt wird, indem das metallische elektrisch leitende Verbindungselement jeweils mit dem betreffenden Draht verschweißt wird. Das Thermokompressionsschweißen erfolgt wiederum vor zugsweise mittels Unterstützung durch Ultraschall. Dabei werden sowohl eine etwai ge Kunststoffummantelung der Drähte als auch eine etwaige Oxidschicht des metalli schen elektrisch leitenden Verbindungselements weggerieben, bevor die Elemente letztlich miteinander verschweißen.
Besonders bevorzugt ist es in diesem Zusammenhang, wenn der Bereich der Verbin dungsleitung des ersten durchgehenden Drahts und der Bereich der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts, die mittels des elektrisch leitenden Verbindungs elements miteinander verbunden werden sollen, so nahe beieinander liegen, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Verbindungselement und der Verbin dungsleitung einerseits und zwischen dem Verbindungselement und der Anschluss leitung andererseits als eine gemeinsame Verbindungsstelle ausgebildet werden kann, insbesondere als eine durchgehende Schweißverbindung, welche vorteilhaft in einem einzigen Prozessschritt, z.B. durch Thermokompressionsschweißen, erzeugt werden kann.
Als Verbindungselement dient vorzugsweise ein dünnes Kupferelement oder ein an deres elektrisch leitendes Element, besonders bevorzugt eine metallisierte Folie, z.B. eine PVC-Folie oder eine andere geeignete Kunststofffolie. Ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen des vorbeschriebenen Kontaktlayouts kann die folgenden Schritte umfassen:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads und einer daraus herausfüh renden Anschlussleitung, wobei der zweite durchgehende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird,
Aufbringen eines elektrisch leitenden Verbindungselements derart, dass es entweder sowohl einen Bereich der Verbindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts als auch einen Bereich der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts überdeckt oder dass sowohl das Verlegen des ersten durchgehenden Drahts im Bereich der Verbindungsleitung als auch das Verlegen des zweiten durchgehenden Drahts im Bereich der Anschlussleitung erst nach dem Aufbringen des elektrisch lei tenden Verbindungselements und jeweils über das elektrisch leitende Verbindungs element erfolgt, und elektrisch leitendes Verbinden des elektrisch leitenden Verbindungselements sowohl mit dem ersten durchgehenden Draht im Bereich der Verbindungsleitung als auch mit dem zweiten durchgehenden Draht im Bereich der Anschlussleitung.
Auch ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht vor, dass die Kontakt pads und die elektrisch leitenden Verbindungen dazwischen mittels zwei durchge hender Drähte erzeugt werden. Genau wie bei dem vorbeschriebenen zweiten Aspekt bildet der erste durchgehende Draht das (mindestens eine) erste Kontaktpad für die erste elektronische Komponente und das erste der (mindestens zwei) zweiten Kon taktpads für die zweite elektronische Komponente sowie eine Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads. Und genau wie bei dem zweiten Aspekt bildet der zweite Draht das zweite der zweiten Kontaktpads und eine daraus herausgeführte Anschlussleitung. Anders als bei dem zweiten Aspekt wird die elektrisch leitende Verbindung aber nicht mittels eines zusätzlichen elektrisch leitenden Verbindungs elements hergestellt, sondern stattdessen bildet der erste durchgehende Draht ein zu sätzliches mäanderförmiges Kontaktpad in einem Bereich seiner Verbindungsleitung, und dieses zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad überlappt mit der durch den zweiten Draht gebildeten Anschlussleitung. Die elektrisch leitende Verbindung zwi schen dem zweiten Draht und dem ersten Draht im Bereich des zusätzlichen mäan derförmigen Kontaktpads ist wieder vorzugsweise eine Thermokompressions- schweißverbindung, bei der die Drähte unmittelbar miteinander verschweißt werden, gegebenenfalls wiederum mittels Unterstützung durch Ultraschall.
Um die Sichtbarkeit des zusätzlichen Kontaktpads in der fertigen Karte zu verrin gern, wird das zusätzliche Kontaktpad vorzugsweise zu dem angrenzenden Kontakt pad für die zweite elektronische Komponente oder zu dem angrenzenden Kontaktpad für die erste elektronische Komponente hin verschoben, so dass diese beiden Kon taktpads zusammen ein großes Kontaktpad bilden, welches vorzugsweise mindestens 50 % größer ist, als ein normales Kontaktpad, insbesondere als das andere Kontakt pad für die zweite elektronische Komponente bzw. als ein anderes oder alle anderen Kontaktpads für die erste elektronische Komponente. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die durch das zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad gebildete Vergrößerung des betreffenden Kontaktpads sich in einer Richtung weg von dem Anbringungsort der zugehörigen elektronischen Komponente erstreckt. Dadurch wird sichergestellt, dass das zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad beim Erzeugen der Kavität für die elektronische Komponente nicht beschädigt wird.
Ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen des vorbeschriebenen Kontaktlayouts kann die folgenden Schritte umfassen:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er- zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird und in einem Bereich der Verbindungsleitung ein zusätzliches mäanderför miges Kontaktpad bildet,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads und einer daraus herausfüh renden Anschlussleitung, wobei der zweite durchgehende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird, und wobei der erste und der zwei te durchgehende Draht so verlegt werden, dass die durch den zweiten durchgehenden Draht gebildete Anschlussleitung und das durch den ersten durchgehenden Draht ge bildete zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad einander überlappen, und elektrisch leitendes Verbinden der durch den zweiten durchgehenden Draht gebildeten Anschlussleitung und des durch den ersten durchgehenden Draht gebilde ten zusätzlichen mäanderförmigen Kontaktpads im Überlappungsbereich.
Alternativ kann auf das zusätzliche Drahtpad auch verzichtet werden und die An schlussleitung unmittelbar dem ersten der zweiten Kontaktpads oder dem mindestens einem ersten Kontaktpad überlagert werden, und die elektrisch leitende Verbindung im Überlagerungsbereich erfolgen.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird die elektrisch lei tende Verbindung zwischen den beiden Kontaktpads für die zweite elektronische Komponente durch ein elektrisch leitendes Lotmaterial gebildet, welches diese bei den Kontaktpads vorzugsweise in direkter Linie miteinander verbindet.
Das bietet sich besonders für die Herstellung solcher kartenförmiger Datenträger im eingangs genannten TeConnect- Verfahren oder ähnlichen Verfahren an, bei denen ohnehin elektrisch leitendes Lotmaterial, insbesondere eine Lotpaste, zur Verbindung der Kontaktpads auf dem Karteninlay mit den korrespondierenden Kontaktflächen der zugehörigen elektronischen Komponenten eingesetzt wird. Dann kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen einzelnen Kontaktpads für eine dieser elekt ronischen Komponenten auf dem Karteninlay gleichzeitig erzeugt werden, wenn auch das Lotmaterial für die Verbindung der Karteninlay-Kontaktpads mit den Kon taktflächen der elektronischen Komponenten aufgebracht wird.
Ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen des vorbeschriebenen Kontaktlayouts kann die folgenden Schritte umfassen:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei der zweite durchge hende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird,
Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten der zweiten Kontaktpads und dem zweiten der zweiten Kontaktpads, indem eine diese beiden Kontaktpads direkt verbindende Linie aus einem elektrisch leitenden Lotma terial, insbesondere einer Lotpaste, aufgebracht wird.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden nicht zwei Kon taktpads für die zweite elektronische Komponente miteinander elektrisch leitend ver bunden, sondern stattdessen werden zwei Kontaktflächen der elektronischen Kompo nente selbst elektrisch leitend verbunden . Das Kontaktlayout auf dem Karteninlay umfasst dazu wiederum ein erstes Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektro nischen Komponente und mindestens ein zweites Kontaktpad zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie eine elektrisch leitende Verbindung zwi schen dem ersten Kontaktpad und dem zweiten Kontaktpad. Die genannten Kontakt pads sind vorzugsweise wieder jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet. Die zweite elektronische Komponente weist mindestens zwei Kon taktflächen auf, welche kurzgeschlossen werden sollen. Dazu ist eine elektrisch lei tende Verbindung zwischen den beiden Kontaktflächen der zweiten elektronischen Komponente mittels eines elektrisch leitenden Materials vorgesehen, welches auf die beiden Kontaktflächen aufgebracht ist und diese direkt miteinander verbindet. Die elektrisch leitende Verbindung wird also an der betreffenden elektronischen Kom ponente vorkonfektioniert, bevor sie in den Kartenkörper eingesetzt wird, und wird nicht auf dem Karteninlay erzeugt.
Dieser fünfte Aspekt der vorliegenden Offenbarung eignet sich insbesondere für die Herstellung von Karten, bei denen die Kontaktierung zwischen den Kontaktpads auf dem Karteninlay und den zugehörigen Kontaktflächen der elektronischen Kompo nenten mittels einer anisotrop leitenden Folie erfolgt (ACF -Anschlusstechnik). Bei dem die beiden Kontaktflächen der zweiten elektronischen Komponente direkt ver bindenden, elektrisch leitendenden Material handelt es sich vorzugsweise um einen, vorzugsweise unisolierten, Draht oder alternativ um eine Linie aus isotroper Leitpas te, die gegebenenfalls aushärten muss, oder eine Linie aus einem isotrop leitfähigen Kunstsoff. Letztere Alternativen haben den Vorteil, dass sie geringere Auswirkungen auf die Dicke des zu fertigenden Kartenkörpers haben.
Das Ergebnis ist in jedem Falle ein Halbzeug, welches das Kontaktlayout und zu mindest die zweite elektronische Komponente umfasst, welche vorzugsweise mittels einer ACF-Folie miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
Ein Verfahren zur Herstellung des vorbeschriebenen Halbzeugs gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die folgenden Schritte umfassen:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeu gen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektro nischen Komponente und einem zweiten Kontaktpad zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Erzeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der durchgehende Draht in den genannten Kon taktpads vorzugsweise jeweils mäanderförmig verlegt wird und wobei die zweite elektronische Komponente mindestens zwei Kontaktflächen besitzt, und Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den beiden Kon taktflächen der zweiten elektronischen Komponente durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Materials auf den beiden Kontaktflächen der zweiten elektroni schen Komponente, welches diese direkt miteinander verbindet.
Das Kontaktlayout bzw. die Oberfläche der Kunststoffschicht auf der das Kontakt layout vorbereitet ist, liegt bei allen Ausführungsformen letztlich als Karteninlay im Inneren des finalen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträgers. Dazu wird die Karteninlayschicht mit weiteren Schichten laminiert, nämlich mindestens einer das Kontaktlayout bedeckenden Artworkschicht, die mit einem Design und Informatio nen bedruckt oder in anderer Weise versehen ist, und, soweit die Rückseite der Kar teninlayschicht mit ähnlichem Design oder Informationen versehen ist, vorzugsweise einer entsprechenden Artworkschicht auf der Rückseite der Karteninlayschicht. Ge gebenenfalls kann darüber jeweils noch eine transparente Schutzschicht entweder als transparente Folie oder als transparenter Schutzlack vorgesehen werden, um so ins gesamt den mehrschichtigen Kartenkörper für den kartenförmigen Datenträger zu bilden, in welchem das Kontaktlayout und die dadurch miteinander elektrisch ver bundenen elektronischen Komponenten integriert werden.
Die vorbeschriebenen Verfahren eignen sich auch dafür, entsprechende Mehmutzen- bogen zur Herstellung einer größeren Anzahl von beispielsweise 24 oder 48 karten förmigen Datenträgern herzustellen. Im Zusammenhang mit dem vorbeschriebenen zweiten Aspekt, bei dem zwei Drähte mittels eines elektrisch leitenden Verbindungs elements verbunden werden, können in einem entsprechenden Mehrnutzenbogen eine entsprechende Vielzahl von Bereichen eines Mehmutzenbogens, beispielsweise einer PVC-Folie, mit einem geeigneten Metall, insbesondere Kupfer, beschichtet sein, nämlich pro Karte des Mehmutzenbogens mindestens ein solcher metallisch be schichteter Bereich.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Da bei zeigen: Fig. 1 eine Chipkarte schematisch in Aufsicht,
Fig. 2A eine Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Chipkarte (für z.B. TeConnect oder Flex-Bump),
Fig. 2B eine Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Chipkarte (für z.B. ACF),
Fig. 3 ein Kontaktlayout gemäß einem ersten Aspekt der Offen barung,
Figuren 4 und 5 zwei Varianten eines Kontaktlayouts gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung, Fig. 6A und 6B zwei Kontaktlayouts gemäß einem dritten Aspekt der vorliegendenden Offenbarung,
Fig. 7 ein Kontaktlayout gemäß einem vierten Aspekt der vorliegen den Offenbarung,
Figuren 8a, 8b zwei Alternativen einer elektronischen Komponente und
Figur 9 eine mittels der in Fig. 8a oder 8b dargestellten Komponente hergestellte Chipkarte.
Die nachfolgende Erläuterung in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen betrifft die Herstellung von kartenförmigen Datenträgern, insbesondere mehrschichtigen karten förmigen Datenträgern, mit mindestens zwei elektronischen Komponenten, bei spielsweise eine Chipkarte mit einem herkömmlichen Chip und einer oder mehreren elektronischen Komponenten, wie beispielsweise einem Fingerabdrucksensor oder einem Irissensor oder anderen Sensoren zur Authentisierung eines Kartennutzers. In diesem Kontext zeigt die Figur 1 einen solchen Datenträger schematisch in Aufsicht. Der Kartenkörper 1 dieser Chipkarte enthält ein Spulenelement 3, das als Sende- und Empfangsantenne für einen figürlich nicht dargestellten, integrierten Schaltkreis ei nes Chipmoduls 2 dient. Das Spulenelement 3 ist bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel vollständig in den Kartenkörper eingebettet. Zur Veranschauli chung der Lage des Spulenelements 3 im Kartenkörper ist das Spulenelement 3 in Figur 1 schematisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Das Chipmodul 2 ist in einer Aussparung des Kartenkörpers eingesetzt und über Kontaktflächen 8, die auf der Unterseite des Chipmoduls 2 vorgesehen sind, mit dem Spulenelement 3 elektrisch verbunden. Statt des Spulenelements 3 kann als Antenne auch eine kapazi tive Koppelfläche oder ein anderes Übertragungsglied vorgesehen werden.
Figur 2A zeigt die in Figur 1 dargestellte Chipkarte in einer Schnittdarstellung beim Einsetzen des Chipmoduls 2 in eine zweistufige Kavität 5 des Kartenkörpers 1. Der Schnitt wurde entlang der in Figur 1 eingezeichneten Linie A-B gelegt. Zur besseren Veranschaulichung der Details ist nicht die gesamte Chipkarte dargestellt, sondern lediglich ein vergrößerter Ausschnitt der Chipkarte. Der Kartenkörper 1 ist mehr schichtig aufgebaut und umfasst zumindest ein Karteninlay 11 mit dem darauf ange ordneten Spulenelement 3 einschließlich Kontaktpads 4, eine Deckschicht 12, die als Artworkschicht ausgebildet sein kann und dementsprechend beispielsweise auf ihrer Oberseite bedruckt ist, sowie optional transparente Schutzschichten 13A, 13B, wel che hier die außenliegenden Schichten des Kartenkörpers bilden. Die Schutzschich ten 13A, 13B können als Lackschicht oder als Folie vorgesehen sein. Die In layschicht 11 kann rückseitig genau wie die Deckschicht 12 als Artworkschicht aus geführt sein oder es kann eine zusätzlich Artworkschicht zwischen der Inlayschicht
11 und der unteren Schutzschicht 13 A vorgesehen sein. Die Folienschichten 11 und
12 können ihrerseits aus mehreren einzelnen Folienschichten bestehen.
In dem Kartenkörper 1 ist eine zweistufige Aussparung 5 mit einem Schulterbereich 5a eingefräst, in welche das Chipmodul 2 von oben eingesetzt wird. Dabei wird das Chipmodul 2 typischerweise innerhalb der geltenden technischen Toleranzen so in die Aussparung 5 eingepasst, dass die Oberfläche des Chipmoduls 2 mit der Oberflä che des Kartenkörpers 1 fluchtet und die Kontaktflächen 8 auf der Unterseite des Chipmoduls 2 gegenüber den durch Fräsen freigelegten und dabei teilweise abgetra genen Kontaktpads 4 des Spulenelements 3 zu Liegen kommen. Die Aussparung 5 ist so dimensioniert, dass sie das Chipmodul 2 samt einer Vergußmasse 9, die einen in tegrierten Schaltkreis 10 umgibt, aufnehmen kann. Die mechanische Verbindung zwischen dem Chipmodul 2 und dem Kartenkörper 1 kann beispielsweise mit Hilfe eines thermoakti vierbaren Klebers 6 hergestellt werden, der z. B. auf der Unterseite des Chipmoduls 2 neben den Kontaktflächen 8 aufgebracht wird.
Die elektrische Verbindung zwischen dem Chipmodul 2 und dem im Kartenkörper 1 enthaltenen Spulenelement 3 kann mittels eines leitfähigen Elastomers 7 erfolgen (z.B. Flex-Bump von Mühlbauer), der auf die Kontaktpads 4 des Spulenelements 3 aufgebracht ist.
Bei dem leitfähigen Elastomer handelt es sich vorzugsweise um eine Silikonmasse mit metallischen Partikeln, die nach dem Aushärten elastisch bleibt und dadurch eine zuverlässige elektrisch leitende Verbindung mit den von oben auf der Silikonmasse aufliegenden Kontaktflächen 8 des Chipmoduls 2 bildet (sogenannte Flex-Bump- Technologie).
Anstelle der Silikonmasse kann eine elektrisch leitende Lötpaste auf das jeweilige Kontaktpad 4 des Spulenelements 3 aufgebracht und in einem lokalen Aufschmelz verfahren verflüssigt werden, sodass die Lötpaste eine zuverlässige elektrisch leiten de Verbindung zu den Kontaktflächen 8 des Chipmoduls 2 herstellt, welche durch Abkühlen des Lots dauerhaft wird (TeConnect-Verfahren).
Gemäß einem weiteren alternativen Verfahren werden die Kontaktpads 4 des Spulen elements 3 mit einer anisotrop leitenden Folie 7‘ (ACF-Folie) versehen. Der entspre chende Kartenaufbau ist in Figur 2B gezeigt. Hier wird die Vertiefung bis auf die Drahtebene 3 hinab gefräst. Bei der ACF-Folie 7‘ handelt es sich um ein heiß schmelzfähiges Kunststoffmaterial mit darin verteilten leitfähigen Partikeln, wodurch die Folie nur lotrecht zum Kontaktpad 4 elektrisch leitet, sodass die Folie großflächig auch über mehrere Kontaktpads 4 hinweg aufgebracht werden kann, ohne diese Kon taktpads 4 elektrisch kurzzuschließen. Die ACF-Folie 7‘ wird typischerweise flächig auf der Unterseite des Chipmoduls aufgebracht. Von besonderer Bedeutung für die vorliegende Offenbarung ist jedoch, dass in dem Kartenkörper 1 des kartenförmigen Datenträgers nicht nur eine elektronische Kom ponente, wie beispielsweise das Chipmodul 2, sondern noch eine weitere elektroni sche Komponente 15, wie beispielsweise ein Fingerabdrucksensor, vorgesehen ist. Die zweite elektronische Komponente kann in der selben Weise in den Kartenkörper integriert werden, wie dies zuvor im Zusammenhang mit dem Chipmodul 2 in Bezug auf Figur 2A bzw. Figur 2B erläutert wurde. Insoweit zeigt Figur 1 zwei Kontaktflä chen 17A, 17B der zweiten elektronischen Komponente 15, die über elektrisch lei tende Verbindungen 16 jeweils mit einem der Kontaktflächen 8 verbunden wird.
Figur 1 zeigt darüber hinaus eine weitere Kontaktfläche 17C auf der Unterseite der zweiten elektronischen Komponente 15, entsprechend den Kontaktflächen 8 der Chipmoduls 2 in Figur 2A. In den nachfolgend beschriebenen verschiedenen Aspek ten geht es darum, eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen 17B und 17C der zweiten elektronischen Komponente 15 herzustellen. Dabei ist al len nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen gemeinsam, dass das Kontakt layout auf der Inlayschicht 11 durch Drähte gebildet wird, die in die Oberfläche der Inlayschicht 11 eingebettet sind. Dazu wird der Draht auf der Inlayschicht verlegt und dabei mit Ultraschall beaufschlagt, sodass er sich aufgrund der erzeugten Schwin gungen in die Oberfläche eingräbt. Kontaktpads des Kontaktlayouts werden dabei durch mäanderförmiges oder zick-zack-artiges Verlegen des Drahts hergestellt, und auch die elektrisch leitenden Verbindungen 16 zwischen den Kontaktpads werden dabei durch den Draht gebildet aus dem auch die Pads erstellt wurden.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand der Figur 3 erläutert, welche schematisch in Aufsicht einen Teil eines auf der Inlayschicht 11 angelegten Kontaktlayouts 20 zeigt. Dieser Teil des Kontaktlayouts 20 umfasst einer seits zwei Kontaktpads 4 und 14B, die mittels der Verbindungsleitung 16 elektrisch verbunden sind und durch einen durchgehenden Draht gebildet werden, wobei der Draht im Bereich der Kontaktpads 4 und 14B mäanderförmig verläuft. Darüber hin aus ist ein drittes Kontaktpad 14C vorhanden, welches zum Kontaktieren der in Figur 1 gezeigten Kontaktfläche 17C der zweiten elektronischen Komponente 15 dient. Derselbe Draht, mit dem die Kontaktpads 4, 14B und die elektrisch leitende Verbin- düng 16 gebildet wird, führt aus dem Kontaktpad 14B heraus zu dem Kontaktpad 14C und ist dort ebenfalls mäanderförmig verlegt, um das Kontaktpad 14C zu bilden. Somit werden alle Kontaktpads 4, 14B, 14C und die Verbindungsleitungen 16 durch einen durchgehenden Draht gebildet. Das Besondere bei diesem Aspekt der vorlie genden Offenbarung besteht einerseits darin, dass der Draht einerseits im Bereich des Kontaktpads 14B als Doppelmäander verlegt ist und andererseits vorzugsweise auf derjenigen Seite des Kontaktpads 14B herausführt, wo die Verbindungsleitung 16 in das Kontaktpad 14B hineinführt. Die Kontaktpads 14B und 14C liegen im Schulter bereich 5a der in Figur 2B dargestellten zweistufigen Aussparung 5 Es kann beim Ausfräsen der zweistufigen Vertiefung Vorkommen, insbesondere im Falle von Tole ranzabweichungen bei der Kartenherstellung, dass der tieferliegende Teil der zwei stufigen Aussparung 5, der in Figur 3 durch eine in Strichlinien dargestellte Umrah mung angedeutet ist, einen Teil des Kontaktpads 14B wegfräst. Zwar wird der Draht im Bereich des Kontaktpads 14B dabei durchtrennt und leitet zunächst nicht mehr zum anderen Kontaktpad 14C weiter. Wenn aber anschließend beim Einsetzen der elektronischen Komponente 15 dieses Kontaktpad 14B mit einer zugeordneten Kon taktfläche 17B der elektronischen Komponente 15 verbunden wird, beispielsweise mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers oder Lots oder über eine elektrisch leiten de ACF -Folie, dann werden die ineinander verschachtelten Mäanderschleifen des als Doppelmäander verlegten Drahts kurzgeschlossen, sodass auch wieder eine elektrisch leitende Verbindung zu dem Kontaktpad 14C hergestellt ist.
Wie in Figur 3 gezeigt, wird der Doppelmäander vorzugsweise so verlegt, dass ein erster Teil des durchgehenden Drahts in einer ersten Richtung aneinandergereihte erste Mäanderschleifen bildet und ein daran anschließender zweiter Teil des durch gehenden Drahts in einer entgegengesetzten Durchlaufrichtung aneinandergereihte zweite Mäanderschleifen bildet, sodass die ersten und zweiten Mäanderschleifen in einander verschachtelt sind. Die Verbindungen 16 zu den Kontaktpads 4 und 14C treten in das Kontaktpad 14B vorzugsweise an Stellen ein, die von der Aussparung 5 möglichst weit entfernt sind, vorzugsweise an der von der Aussparung 5 wegweisen den Seite des Kontaktpads 14B. Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand der Fi guren 4 und 5 erläutert, welche jeweils wieder in schematischer Aufsicht ein Teil ei nes auf der Inlayschicht 11 angelegten Kontaktlayouts 20 zeigen. Auch in diesem Falle umfasst das Kontaktlayout ein erstes Kontaktpad 4 zum Anschließen einer ers ten elektronischen Komponente, beispielsweise des Chipmoduls 2, und mindestens zwei Kontaktpads 14B, 14C zum Anschließen der zweiten elektronischen Kompo nente 15 sowie eine elektrisch leitende Verbindung 16 zwischen dem ersten Kontakt pad 4 und dem ersten der zweiten Kontaktpads 14B und eine weitere elektrisch lei tende Verbindung 18, 19 zwischen dem Kontaktpad 14B und dem weiteren Kontakt pad 14C, wobei die Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind. In diesem Fall wird das zweite Kontaktpad 14C jedoch durch einen eigenen durchgehenden Draht gebildet, der eine aus dem Kontaktpad 14C her ausführende Anschlussleitung 18 bildet, welche jedoch nicht unmittelbar zum ersten Kontaktpad 14B führt. Stattdessen ist ein elektrisch leitendes Verbindungselement 19 so vorgesehen, dass es einen Bereich der Verbindungsleitung 16 zwischen den Kon taktpads 4 und 14B und einen Bereich der Anschlussleitung 18 überlagert und mitei nander verbindet.
Das Verbindungselement 19 kann ein metallisches Element oder ein metallisiertes Element sein, beispielsweise ein Stück Kupfer oder eine dünne Kupferfolie oder eine metallisierte Kunststofffolie, beispielsweise eine PVC-Folie, besonders bevorzugt eine mit Kupfer beschichtete Kunststofffolie. Es ist möglich, erst das Verbindungs element 19 auf der Inlayschicht 11 aufzubringen und anschließend die jeweils durch gehenden Drähte im Bereich der Verbindungsleitung 16 und Anschlussleitung 18 darüber zu verlegen, oder erste die Drähte zu verlegen und anschließend das Verbin dungselement 19 über der Verbindungsleitung 16 und Anschlussleitung 18 zu plat zieren. Die elektrischen Verbindungen zwischen dem elektrisch leitenden Verbin dungselement 19 und der Verbindungsleitung 16 und Anschlussleitung 18 sind in Fig. 4 durch zwei Ellipsen angedeutet und erfolgen vorzugsweise im Wege des Thermokompressionsschweißens. Das Thermokompressionsschweißen erfolgt vor zugsweise mittels Unterstützung durch Ultraschall, wobei sowohl eine Kunststof fummantelung der Drähte als auch eine etwaige Oxidschicht des metallischen elektrisch leitenden Verbindungselements 19 weggerieben wird, bevor die Elemente letztlich miteinander verschweißen. Die Ausführungsbeispiele gemäß Figuren 4 und 5 unterscheiden sich nur insoweit, als die Verbindungleitung 16 und die Anschluss leitung 18 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 so nahe beieinanderliegen, dass eine einzige Schweißverbindung (in Fig. 5 durch nur eine Ellipse angedeutet) genügt, um beide Leitungen 16, 18 mit dem Verbindungselement 19 elektrisch lei tend zu verbinden. Demgegenüber wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 für die Verbindung des Verbindungselements 19 mit der Verbindungsleitung 16 ei nerseits und mit der Anschlussleitung 18 andererseits jeweils eine separate Schweiß verbindung erzeugt.
Im Zusammenhang mit dem vorliegenden zweiten Aspekt ist es bevorzugt, die elektrisch leitenden Verbindungselemente 19 für eine Mehrzahl von Chipkarten auf einer entsprechend großformatige Kunststofffolie bereitzustellen, die die In layschicht 11 bildet, wobei die elektrisch leitenden Verbindungselemente als be reichsweise metallische Beschichtung an den entsprechenden Stellen vorgesehen sind, wo eine elektrisch leitende Verbindung zwischen benachbarten Leitungen 16,
18 hergestellt werden soll. Alternativ kann eine entsprechende Anzahl von Verbin dungselementen in vorbereitete Ausschnitte des vollformatigen Bogens eingelegt werden, worauf anschließend die Drähte verlegt werden.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand der Figu ren 6A und 6B erläutert, welche wiederum schematisch in Aufsicht jeweils einen Teil eines auf der Inlayschicht 11 angelegten Kontaktlayouts 20 zeigen. Die Lösung ge mäß des dritten Aspekts ist ähnlich zu der des zweiten Aspekts. Anstatt jedoch ein zusätzliches elektrisch leitendes Verbindungselement als separates Bauelement vor zusehen, wird ein viertes Drahtpad 21 zusätzlich zu den als Drahtpads ausgebildeten Anschlusspads 4, 14B und 14C vorgesehen, nämlich als Bestandteil der Verbin dungsleitung 16. Dementsprechend sind die Verbindungsleitungen 16 und die zuge hörigen Drahtpads 4, 21 und 14B mittels eines durchgehenden Drahts gebildet. Die aus dem Anschlusspad 14C herausführende Anschlussleitung 18 wird oberhalb oder unterhalb des vierten Drahtpads 21 verlegt, je nachdem welcher der beiden Drähte zuerst verlegt wird. Anschließend erfolgt die elektrisch leitende Verbindung zwi schen der Anschlussleitung 18 und dem vierten Drahtpad 21, vorzugsweise wieder im Wege des Thermokompressionsschweißens. Dies ist in Fig. 6A mit einer Ellipse angedeutet. Der Vorteil dieser Lösung gegenüber der Lösung gemäß dem vorbe schriebenen zweiten Aspekt besteht darin, dass kein zusätzliches Material im Sinne eines weiteren separaten Elements benötigt wird, um die Verbindung zwischen den beiden Drähten herzustellen, sodass die Dicke der Inlayschicht 11 mit dem darauf befindlichen Kontaktlayout 20 im Vergleich zu der eingangs erläuterten Doppelmä anderlösung nicht erhöht ist.
Fig. 6B zeigt eine Alternative zu dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 6A dergestalt, dass das zusätzliche vierte Drahtpad 21 zum Kontaktpad 14B hin verschoben ist und vorzugsweise eine Vergrößerung des Kontaktpads 14B bildet. Diese Vergrößerung beträgt bevorzugt mindestens 50% und kann wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6B dargestellt etwa 100% betragen.
Alternativ, in den Figuren aber nicht explizit dargestellt, kann das zusätzliche vierte Drahtpad 21 zum Kontaktpad 4 hin verschoben sein und bevorzugt eine Vergröße rung des Kontaktpads 4 bilden, sodass das Kontaktpad 4 bevorzugt mindestens 50% und insbesondere beispielsweise 100% größer ist, als ein oder alle anderen der Kon taktpads 4 zur Kontaktierung der ersten elektronischen Komponente, beziehungswei se zur Kontaktierung des Chipmoduls 2.
Das Verlagern des vierten Drahtpads 21 zum Drahtpad 14B oder zum Drahtpad 4 bietet den Vorteil, dass dessen Sichtbarkeit auf der Oberfläche der fertigen Chipkarte verringert wird.
Ebenfalls nicht dargestellt ist eine weitere Abwandlung dieses dritten Aspekts der vorliegenden Offenbarung, wonach das vierte Drahtpad 21 entfällt und die An schlussleitung 18 des Kontaktpads 14C unmittelbar über oder unter dem Kontaktpad 14B verlegt wird, oder alternativ über oder unter dem Kontaktpad 4. Im erstgenann ten Fall werden die beiden Drähte im Bereich des Kontaktpads 14B in etwa an der selben Stelle elektrisch leitend miteinander verbunden, an der später auch eine elekt rische Verbindung zwischen dem Kontaktpad 14B und dem Kontaktanschluss 17B des zugehörigen zweiten elektronischen Bauelements 15 erfolgt. Ein vierter Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand der Fig. 7 erläutert, welche schematisch den Datenträger 1 in Aufsicht zeigt mit einer darin ein gesetzten ersten elektronischen Komponente, hier dem Chipmodul 2, und einer zwei ten elektronischen Komponente 15, die in die zweistufige Aussparung 5 des Karten körpers 1 noch einzusetzen ist. Die auf den elektronischen Komponenten 2 und 15 dargestellten Kästchen 4 bzw. 17A bis 17C repräsentieren Anschlussflächen der be treffenden elektrischen Komponenten, einschließlich der in Bezug auf Fig. 1 bereits erwähnten Anschlussfläche 17C, welche gemeinsam mit einerweiteren Anschluss fläche 17B der selben elektronischen Komponente 15 über eine Verbindungsleitung 16 mit einer zugeordneten Anschlussfläche 4 der anderen elektronischen Komponen te 2 elektrisch leitend verbunden werden soll. Verbindungsleitungen 16 verlaufen, wie zuvor beschrieben, im Inneren des Kartenkörpers 1 auf einer innenliegenden Oberfläche einer Inlayschicht. Die zweistufige Aussparung 5 einschließlich des Schulterbereichs 5a ist aus dem Kartenkörper 1 ausgefräst, und im Schulterbereich 5a sind lokal Vertiefungen gefräst für den Fall der in Figur 2A beschriebenen Verbin dungstechnik mittels Lot (TeConnect) bzw. leitfähigem Elastomer (Flex-Bump), um die zugehörigen Kontaktpads 14A, 14B freizulegen. Falls die Verbindungstechnik mittels ACF-Folie benutzt wird, ist die Ausgestaltung der Vertiefungen analog Figur 2B. Zusätzlich ist ein weiteres Kontaktpad 14C freigelegt. Alle Kontaktpads sind Drahtpads, wie zuvor beschrieben, und die Verbindungsleitungen 16 sind mit dem jeweiligen Kontaktpad 14A und 14B als durchgängiger Draht ausgebildet. Die Kon taktierung zwischen den Kontaktpads 14A, 14B, 14C einerseits und den zugehörigen Kontaktflächen 17A, 17B, 17C der zweiten elektronischen Komponente 15 anderer seits kann beispielsweise in der Flex-Bump-Technologie erfolgen mittels einer Lot paste (z.B. TeConnect) oder mittels ACF-Folie, wie ebenfalls zuvor erläutert.
Bei diesem vierten Aspekt der vorliegenden Offenbarung werden die Kontaktpads 14B und 14C in der Weise miteinander elektrisch leitend verbunden, dass die Lotpas te, oder im Falle der Flex-Bump-Technologie die elektrisch leitfähige Kunststoffmas se, nicht nur im Bereich der Kontaktpads 14B und 14C aufgebracht wird, sondern dass damit auch eine elektrisch leitende Verbindung 22 direkt zwischen den beiden Kontaktpads 14B und 14C hergestellt wird. Zu diesem Zweck wird der Schulterbe- reich 5a der zweitstufigen Vertiefung 5 nicht nur im Bereich der Kontaktpads 14B und 14C weggefräst, sondern es wird auch ein Verbindungskanal dazwischen gefräst, in welchem dann die Lotpaste oder der elektrisch leitfähige Kunststoff entlang einer durchgehenden Linie verlegt wird, um so die beiden Kontaktpads 14B und 14C elektrisch leitend zu verbinden. Die Lotpaste oder der elektrisch leitende Kunststoff ist in diesem Falle im Bezug auf die elektrische Leitfähigkeit isotrop.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird nachfolgend anhand der Figu ren 8A, 8B und 9 erläutert. Darin zeigen die Figuren 8A und 8B jeweils in Aufsicht von oben schematisch zwei Ausführungsbeispiele für die zweite elektronische Kom ponente 15. Diese kann in der selben Weise in den Kartenkörper 1 eingesetzt werden, wie im Bezug auf Fig. 7 erläutert und in Fig. 9 gezeigt. Der Unterschied zu dem zu vor beschriebenen vierten Aspekt besteht darin, dass auf das zusätzliche Kontaktpad 14C des Kontaktlayouts oder der Inlayschicht verzichtet werden kann.
Diese Lösung bietet sich für diejenigen Karten an, bei denen die Verbindung zwi schen den Kontaktpads des Kontaktlayouts und den Kontaktflächen der elektroni schen Komponenten mittels ACF -Anschlusstechnik erfolgt. Denn eine laterale elektrisch leitende Verbindung kann mit ACF-Folien nicht hergestellt werden, da diese nur in Z-Richtung, also lotrecht zu den Kontaktpads und Kontaktflächen, leit fähig ist. Bei dem Material zur Herstellung der leitfähigen Verbindung zwischen den beiden Kontaktflächen 17B und 17C der elektronischen Komponente 15 in Fig. 8A handelt es sich um einen einfachen, vorzugsweise unisolierten Draht 23. Bei der Va riante gemäß Fig. 8B ist anstelle des Drahts 23 eine isotrope Leitpaste 24 vorgesehen. Mit Leitpaste sind alle Materialien gemeint, welche in irgendeiner Art aufgebracht werden können, um eine elektrische Verbindung zwischen zwei Kontaktpads zu er möglichen. Das kann z.B. ein Lot sein oder eine mit metallischen Partikeln jeglicher Form gefüllte Paste, ebenso Carbon oder andere elektrisch leitfähige Materialien.
Die Leitpaste härtet aus bzw. trocknet, bevor die elektronische Komponente 15 in den Kartenkörper 1 eingesetzt wird. Auf dem Karteninlay braucht dann nur eine eins- zu-eins Drahtverbindung zwischen den jeweiligen Kontaktpads 4 und 14A, 14B der miteinander zu verbindenden elektronischen Komponenten 2 und 15 hergestellt zu werden, welche vorzugsweise wieder mittels eines durchgehenden Drahtes gebildet werden, die im Bereich der Kontaktpads mäanderförmig verlaufen.
Bei allen vorbeschriebenen Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist es sinnvoll, durch Verwendung von Mehrnutzenbögen eine Vielzahl von Kontaktlayouts 20 und, in der Folge, Kartenkörpern 1 pro Mehrnutzenbogen herzustellen. Dazu wird eine entsprechende Vielzahl von Kontaktlayouts auf demjenigen Mehmutzenbogen auf gebracht, der die Inlayschicht 11 des Kartenkörpers 1 bildet, wobei das Kontaktlay out 20 auf der innenliegenden Oberfläche der Inlayschicht 11 liegt. Die kartenförmi- gen Datenträger, insbesondere Chipkarten, werden aus dem Mehmutzenbogen erst ganz zum Schluss herausgetrennt, nachdem alle Schichten miteinander laminiert worden sind.

Claims

P at e n t a n s p rü c h e
1. Kontaktlayout für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, bei spielsweise eine Chipkarte, umfassend mindestens ein erstes Kontaktpad zum An schließen einer ersten elektronischen Komponente und mindestens zwei zweite Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und ei nem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zwei ten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind, gekennzeichnet durch einen durchgehenden Draht, der die genannten Kontaktpads und die genannten elektrisch leitenden Verbindungen bildet und der in dem ersten der zweiten Kontaktflächen als Doppelmäander verlegt ist, und zwar vorzugsweise so, dass ein erster Teil des durchgehenden Drahts in einer ersten Richtung aneinanderge reihte erste Mäanderschleifen bildet und ein daran anschließender zweiter Teil des durchgehenden Drahts in einer entgegengesetzten Durchlaufrichtung aneinanderge reihte zweite Mäanderschleifen bildet, wobei die ersten und zweiten Mäander schlei fen ineinander verschachtelt sind.
2. Kontaktlayout für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, bei spielsweise eine Chipkarte, umfassend mindestens ein erstes Kontaktpad zum An schließen einer ersten elektronischen Komponente und mindestens zwei zweite Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und ei nem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zwei ten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind, gekennzeichnet durch einen ersten durchgehenden Draht, der das mindestens eine erste Kontaktpad und das erste der zweiten Kontaktpads sowie eine Verbindungslei tung zwischen diesen beiden Kontaktpads bildet, und einen zweiten durchgehenden Draht, der das zweite der zweiten Kontaktpads sowie eine daraus herausgeführte An schlussleitung bildet, wobei ein elektrisch leitendes Verbindungselement einen Be reich der Verbindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts und einen Bereich der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts überlagert und miteinander elektrisch leitend verbindet.
3. Kontaktlayout nach Anspruch 2, wobei das elektrisch leitende Verbindungs element metallisch ist und die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Verbindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts einerseits und zwischen dem elektrisch leitenden Verbin dungselement und der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts anderer seits eine Schweißverbindung ist.
4. Kontaktlayout nach Anspruch 3, wobei die Schweißverbindung eine Thermo- kompressionsschweißverbindung ist.
5. Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Bereich der Ver bindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts und der Bereich der Anschlusslei tung des zweiten durchgehenden Drahts so nahe beieinander liegen, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungsele ment und der Verbindungsleitung einerseits und zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Anschlussleitung andererseits als eine gemeinsame Verbindungsstelle ausgebildet ist.
6. Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das Verbindungs element ein Kupferelement ist.
7. Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das Verbindungs element eine metallisierte Folie, vorzugsweise eine metallisierte PVC-Folie, ist.
8. Kontaktlayout für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, bei spielsweise eine Chipkarte, umfassend mindestens ein erstes Kontaktpad zum An schließen einer ersten elektronischen Komponente und mindestens zwei zweite Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und ei nem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zwei- ten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind, gekennzeichnet durch einen ersten durchgehenden Draht, der das mindestens eine erste Kontaktpad und das erste der zweiten Kontaktpads sowie eine Verbindungslei tung zwischen diesen beiden Kontaktpads bildet, und einen zweiten durchgehenden Draht, der das zweite der zweiten Kontaktpads sowie eine daraus herausgeführte An schlussleitung bildet, wobei der erste durchgehende Draht ein zusätzliches mäander förmiges Kontaktpad in einem Bereich der Verbindungsleitung bildet, und wobei das durch den ersten durchgehenden Draht gebildete zusätzliche mäanderförmige Kon taktpad und die durch den zweiten durchgehenden Draht gebildete Anschlussleitung einander überlappen und miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
9. Kontaktlayout nach Anspruch 8, wobei das zusätzliche mäanderförmige Kon taktpad eine Vergrößerung des ersten der zweiten Kontaktpads oder des mindestens einen ersten Kontaktpads bildet, so dass das erste der zweiten Kontaktpads größer ist als das zweite der zweiten Kontaktpads bzw. das mindestens einen erste Kontaktpad größer ist als ein anderes der ersten Kontaktpads.
10. Kontaktlayout nach Anspruch 9, wobei das erste der zweiten Kontaktpads um mindestens 50% größer ist als das zweite der zweiten Kontaktpads bzw. das mindes tens eine erste Kontaktpad um mindestens 50%, größer ist als das andere der ersten Kontaktpads.
11. Kontaktlayout nach Anspruch 9 oder 10, wobei sich die durch das zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad gebildete Vergrößerung des ersten der zweiten Kon taktpads in einer Richtung weg von einem Anbringungsort der zweiten elektroni schen Komponente erstreckt.
12. Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die elektrisch lei tende Verbindung der Anschlussleitung mit dem zusätzlichen mäanderförmigen Kon taktpad eine Thermokompressionsschweißverbindung ist.
13. Kontaktlayout für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, bei spielsweise eine Chipkarte, umfassend mindestens ein erstes Kontaktpad zum An schließen einer ersten elektronischen Komponente und mindestens zwei zweite Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und ei nem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zwei ten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind, gekennzeichnet durch einen ersten durchgehenden Draht, der das mindestens eine erste Kontaktpad und das erste der zweiten Kontaktpads sowie eine Verbindungslei tung zwischen diesen beiden Kontaktpads bildet, und einen zweiten durchgehenden Draht, der das zweite der zweiten Kontaktpads sowie eine daraus herausgeführte An schlussleitung bildet, wobei entweder das mindestens eine erste Kontaktpad oder das erste der zweiten Kontaktpads einerseits und die durch den zweiten durchgehenden Draht gebildete Anschlussleitung andererseits einander überlappen und miteinander elektrisch leitend verbunden sind.
14. Kontaktlayout nach Anspruch 13, wobei die elektrisch leitende Verbindung der Anschlussleitung mit dem mindestens einen ersten Kontaktpad oder dem ersten der zweiten Kontaktpads eine Thermokompressionsschweißverbindung ist.
15. Kontaktlayout für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, bei spielsweise eine Chipkarte, umfassend mindestens ein erstes Kontaktpad zum An schließen einer ersten elektronischen Komponente und mindestens zwei zweite Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente sowie elektrisch leitende Verbindungen einerseits zwischen dem ersten Kontaktpad und ei nem ersten der zweiten Kontaktpads und andererseits zwischen dem ersten der zwei ten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei die genannten Kontaktpads jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten der zweiten Kontaktpads hergestellt ist durch eine diese bei den Kontaktpads direkt verbindende Linie aus einem elektrisch leitenden Lotmateri al.
16. Halbzeug zur Herstellung eines mehrschichtigen kartenförmigen Datenträ gers, beispielsweise einer Chipkarte, umfassend eine erste elektronische Komponente und eine zweite elektronische Komponente sowie eine Kunststoffschicht mit einer Oberfläche, die dazu vorgesehen ist im Inneren des kartenförmigen Datenträgers zu liegen und die mindestens ein Kontaktlayout umfasst, wobei das Kontaktlayout min destens ein erstes Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Kompo nente und mindestens ein zweites Kontaktpad zum Anschließen einer zweiten elekt ronischen Komponente sowie eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ers ten Kontaktpad und dem zweiten Kontaktpad umfasst, wobei die genannten Kontakt- pads vorzugsweise jeweils durch einen mäanderförmig verlaufenden Draht gebildet sind und wobei die zweite elektronische Komponente mindestens zwei Kontaktflä chen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Kontaktflächen der zweiten elektronischen Komponente mittels eines elektrisch leitenden Materials hergestellt ist, welches auf die beiden Kontakt flächen aufgebracht ist und diese direkt miteinander verbindet.
17. Halbzeug nach Anspruch 16, wobei das die beiden Kontaktflächen der zwei ten elektronischen Komponente direkt verbindende, elektrisch leitende Material ein unisolierter Draht ist.
18. Halbzeug nach Anspruch 16, wobei das die beiden Kontaktflächen der zwei ten elektronischen Komponente direkt verbindende, elektrisch leitende Material eine Linie aus isotroper Leitpaste ist.
19. Halbzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 18, umfassend mindestens ein weiteres zweites Kontaktpad zum Anschließen der zweiten elektronischen Kompo nente, wobei auf den mindestens zwei zweiten Kontaktpads eine anisotrop leitende Folie zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung mit zwei entsprechenden Kontaktflächen der zweiten elektronischen Komponente lotrecht zu den zweiten Kontaktpads vorgesehen ist.
20. Halbzeug zur Herstellung eines mehrschichtigen kartenförmigen Datenträ gers, beispielsweise einer Chipkarte, umfassend eine Kunststoffschicht mit einer Oberfläche, die dazu vorgesehen ist im Inneren des kartenförmigen Datenträgers zu liegen und die mindestens ein Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 1 bis 15 um fasst.
21. Halbzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei das Halbzeug ein Mehmutzenbogen ist, der mehrere der Kontaktlayouts aufweist.
22. Mehrschichtiger kartenförmiger Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend ein Kontaktlayout nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder hergestellt aus einem Halbzeug nach einem der Ansprüche 16 bis 21.
23. Datenträger nach Anspruch 22, umfassend mindestens eine das Kontaktlay out abdeckende Deckschicht mit mindestens einer Aussparung zur Aufnahme der ersten oder der zweiten oder beider elektronischer Komponenten.
24. Datenträger nach Anspruch 23, wobei die mindestens einen Aussparung eine zweistufige Vertiefung mit einem Schulterbereich ist, der sich über zumindest eines der Kontaktpads des Kontaktlayouts erstreckt.
25. Datenträger nach einem der Ansprüche 22 bis 24, umfassend einen Fingerab drucksensor als einen der beiden elektronischen Komponenten und dazu einen damit elektrisch leitend verbundenen Microchip.
26. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktlayouts für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats und
Verlegen eines durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeu gen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektro nischen Komponente und mindestens zwei zweiten Kontaktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente, wobei der Draht in den genannten Kon- taktpads jeweils mäanderförmig verlegt wird, und zum Erzeugen einer elektrisch lei tenden Verbindung zwischen dem ersten Kontaktpad und einem ersten der zweiten Kontaktpads einerseits und zwischen dem ersten der zweiten Kontaktpads und einem zweiten der zweiten Kontaktpads andererseits, wobei der durchgehende Draht in dem ersten der zweiten Kontaktflächen als Doppelmäander verlegt wird, nämlich vor zugsweise so, dass ein erster Teil des durchgehenden Drahts in einer ersten Richtung aneinandergereihte erste Mäanderschleifen bildet und ein daran anschließender Teil des durchgehenden Drahts in einer entgegengesetzten Durchlaufrichtung aneinander gereihte zweite Mäanderschleifen bildet, wobei die ersten und zweiten Mäander schleifen ineinander verschachtelt sind.
27. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktlayouts für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads und einer daraus herausfüh renden Anschlussleitung, wobei der zweite durchgehende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird,
Aufbringen eines elektrisch leitenden Verbindungselements derart, dass es entweder sowohl einen Bereich der Verbindungsleitung des ersten durchgehenden Drahts als auch einen Bereich der Anschlussleitung des zweiten durchgehenden Drahts überdeckt oder dass sowohl das Verlegen des ersten durchgehenden Drahts im Bereich der Verbindungsleitung als auch das Verlegen des zweiten durchgehenden Drahts im Bereich der Anschlussleitung nach dem Aufbringen des elektrisch leiten- den Verbindungselements und jeweils über das elektrisch leitende Verbindungsele ment erfolgt, und elektrisch leitendes Verbinden des elektrisch leitenden Verbindungselements sowohl mit dem ersten durchgehenden Draht im Bereich der Verbindungsleitung als auch mit dem zweiten durchgehenden Draht im Bereich der Anschlussleitung.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Verbindungleitung und die An schlussleitung im Bereich des elektrisch leitenden Verbindungselements so nahe bei einander verlegt werden, dass das elektrisch leitende Verbinden zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Verbindungsleitung einerseits und zwischen dem elektrisch leitenden Verbindungselement und der Anschlussleitung andererseits als eine gemeinsame Verbindungsstelle ausgebildet wird.
29. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktlayouts für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon- taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird und in einem Bereich der Verbindungsleitung ein zusätzliches mäanderför miges Kontaktpad bildet,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads und einer daraus herausfüh renden Anschlussleitung, wobei der zweite durchgehende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird, und wobei der erste und der zwei te durchgehende Draht so verlegt werden, dass die durch den zweiten durchgehenden Draht gebildete Anschlussleitung und das durch den ersten durchgehenden Draht ge bildete zusätzliche mäanderförmige Kontaktpad einander überlappen, und elektrisch leitendes Verbinden der durch den zweiten durchgehenden Draht gebildeten Anschlussleitung und des durch den ersten durchgehenden Draht gebilde ten zusätzlichen mäanderförmigen Kontaktpads im Überlappungsbereich.
30. Verfahren nach Anspruch 29, wobei das zusätzliche mäanderförmige Kon- taktpad als eine Vergrößerung des ersten der zweiten Kontaktpads oder des mindes tens einen ersten Kontaktpads ausbildet wird, so dass das erste der zweiten Kontakt pads größer ist als das zweite der zweiten Kontaktpads bzw. das mindestens eine ers te Kontaktpad größer ist als ein anderes der ersten Kontaktpads, wobei das erste der zweiten Kontaktpads vorzugsweise um 50% größer ausgebildet wird als das zweite der zweiten Kontaktpads bzw. das mindestens eine erste Kontaktpad vorzugsweise um mindestens 50% größer ausgebildet wird als das andere der ersten Kontaktpads.
31. Verfahren nach Anspruch 30, wobei sich die durch das zusätzliche mäander förmige Kontaktpad gebildete Vergrößerung des ersten der zweiten Kontaktpads in einer Richtung weg von einem Anbringungsort der zweiten elektronischen Kompo nente erstreckt.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei der Schritt des elektrisch leitenden Verbindens durch Thermokompressionsschweißen erfolgt.
33. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktlayouts für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird, Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads und einer daraus herausfüh renden Anschlussleitung, wobei der zweite durchgehende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird, und wobei der erste und der zwei te durchgehende Draht so verlegt werden, dass die durch den zweiten durchgehenden Draht gebildete Anschlussleitung einerseits und entweder das durch den ersten durchgehenden Draht gebildete mindestens eine erste Kontaktpad oder das durch den ersten durchgehenden Draht gebildete erste der zweiten Kontaktpads andererseits ei nander überlappen, und elektrisch leitendes Verbinden der durch den zweiten durchgehenden Draht gebildeten Anschlussleitung und des damit überlappenden Kontaktpads im Überlap pungsbereich.
34. Verfahren nach Anspruch 33, wobei der Schritt des elektrisch leitenden Ver bindens durch Thermokompressionsschweißen erfolgt.
35. Verfahren zum Herstellen eines Kontaktlayouts für einen mehrschichtigen kartenförmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die folgenden Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines ersten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektronischen Komponente und einem ersten von mindestens zwei zweiten Kon taktpads zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Er zeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der erste durchgehende Draht in den genannten Kontaktpads jeweils mäanderförmig ver legt wird,
Verlegen eines zweiten durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeugen eines zweiten der zweiten Kontaktpads, wobei der zweite durchge hende Draht in dem zweiten der zweiten Kontaktpads mäanderförmig verlegt wird,
Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem ersten der zweiten Kontaktpads und dem zweiten der zweiten Kontaktpads, indem eine diese beiden Kontaktpads direkt verbindende Linie aus einem elektrisch leitenden Lotma terial, insbesondere einer Lotpaste, aufgebracht wird.
36. Verfahren zum Herstellen eines Halbzeugs für einen mehrschichtigen karten förmigen Datenträger, beispielsweise eine Chipkarte, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Kunststoffsubstrats,
Verlegen eines durchgehenden Drahts auf dem Kunststoffsubstrat zum Erzeu gen von mindestens einem ersten Kontaktpad zum Anschließen einer ersten elektro nischen Komponente und einem zweiten Kontaktpad zum Anschließen einer zweiten elektronischen Komponente und zum Erzeugen einer Verbindungsleitung zwischen diesen beiden Kontaktpads, wobei der durchgehende Draht in den genannten Kon taktpads vorzugsweise jeweils mäanderförmig verlegt wird und wobei die zweite elektronische Komponente mindestens zwei Kontaktflächen besitzt, und
Erzeugen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den beiden Kon taktflächen der zweiten elektronischen Komponente durch Aufbringen eines elektrisch leitenden Materials auf den beiden Kontaktflächen der zweiten elektroni schen Komponente, welches diese direkt miteinander verbindet.
37. Verfahren nach Anspruch 36, wobei das die beiden Kontaktflächen der zwei ten elektronischen Komponente direkt verbindende, elektrisch leitende Material ein unisolierter Draht ist.
38. Verfahren nach Anspruch 36, wobei das die beiden Kontaktflächen der zwei ten elektronischen Komponente direkt verbindende, elektrisch leitende Material eine Linie aus isotroper Leitpaste ist.
39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei mindestens ein weite res zweites Kontaktpad zum Anschließen der zweiten elektronischen Komponente auf dem Kunststoffsubstrat vorgesehen ist, umfassend den weiteren Schritt des Auf- bringens einer anisotrop leitenden Folie auf den mindestens zwei zweiten Kontakt pads zur Herstellung einer lotrecht zu den zweiten Kontaktpads ausgebildeten elektrisch leitenden Verbindung mit zwei entsprechenden Kontaktflächen der zwei ten elektronischen Komponente,
40. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 39, wobei die Kunststofffolie einen Mehrnutzenbogen bildet, auf dem mehrere der ersten Kontaktpads und der zweiten Kontaktpads für eine Vielzahl von Kontaktlayouts erzeugt werden.
41. Verfahren zum Herstellen eines mehrschichtigen kartenförmigen Datenträ gers, insbesondere einer Chipkarte, oder eines Halbzeugs für einen solchen Datenträ- ger, wobei einer innenliegenden Oberfläche einer Schicht des Datenträgers ein Kon taktlayout gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 36 hergestellt wird.
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