NL1009976C2 - Geïntegreerde schakeling met elektrisch contact. - Google Patents

Description

Geïntegreerde schakeling met elektrisch contact.

De uitvinding heeft betrekking op een samenstel van ten minste één geïntegreerde schakeling en een met de schakeling verbonden elektrisch contact.

5

Een dergelijk samenstel wordt volgens de stand der techniek doorgaans gerealiseerd doordat de geïntegreerde schakeling met behulp van contactdraden aansluit op het elektrisch contact. Een dergelijke verbinding kan betrouwbaar worden uitgevoerd. Een nadeel is echter dat een aldus vervaardigd samenstel van geïntegreerde schakeling en 10 elektrisch contact relatief volumineus is.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het verschaffen van een samenstel van ten minste een geïntegreerde schakeling en een elektrisch contact dat compact, in het bijzonder dun, kan worden uitgevoerd. Het is ook een doel discrete elementen met het 15 samenstel te kunnen samenbouwen. Daarnaast is het een doel een dergelijk samenstel relatief goedkoop te kunnen vervaardigen.

De onderhavige uitvinding verschaft daartoe een samenstel van tenminste één geïntegreerde schakeling en een met de schakeling verbonden elektrisch contact, waarbij 20 zowel de schakeling als het elektrisch contact zijn bevestigd op een filmdrager, bijvoorbeeld vervaardigd uit polyimide, en de filmdrager van de schakeling en de filmdrager van het contact zijn gestapeld zodanig dat met de geïntegreerde schakeling verbonden, over de betreffende filmdrager lopende, geleidende sporen zijn gekoppeld met geleidende sporen welke over de filmdrager van het elektrisch contact lopen en 25 daarmee zijn verbonden. Het is tevens mogelijk discrete elementen zoals bijvoorbeeld condensatoren, weerstanden etc. met het sporenpatroon van de filmdrager te verbinden. Dergelijke filmdragers worden ook wel aangeduid als verbindingstape en worden bijvoorbeeld onder de merknaam 3M in de handel gebracht onder de naam “interconnect tape”. Een elektrische schakeling kan worden vastgekleefd aan de filmdrager, waarna 30 uitkragende spoordelen van de filmdrager tegen de schakeling worden gedrongen en daarmee verbonden. De toepassing van de filmdrager ter ondersteuning van zowel ten minste één schakeling, elektrisch contact en eventuele discrete elementen heeft als belangrijk voordeel dat door de beperkte dikte van de filmdrager ook het samenstel zeer 10 0 9 9 7 6 -2- dun uitgevoerd kan worden. De dikte van een filmdrager inclusief de daarop aangebrachte geleidende sporen, bijvoorbeeld uit koper, is van de ordegrootte 80 μ. Ook het contact kan worden uitgevoerd in vorm van sporen die op de filmdrager worden aangebracht. Afhankelijk van de toegepaste constructie kunnen daarvoor in de 5 filmdrager een of meerdere uitsparingen zijn aangebracht zodat het contact toegankelijk is van de zijde van de filmdrager die niet bedekt is met elektrisch geleidende sporen.

Een belangrijk voordeel hiervan is dat op deze wijze zeer goedkoop kan worden geconstrueerd. De toepassingen van een samenstel volgens de uitvinding zijn legio; zo is het denkbaar dat het samenstel wordt toegepast in een kaart (“smart card”), een SIM-10 of DIM-geheugenmodule etc..

Tussen de gestapelde filmlagen is bij voorkeur tenminste over een deel een isolatielaag aangebracht. Een dergelijke isolatielaag voorkomt ongewenst contact tussen geleidende delen van de twee gestapelde filmdragers hetgeen voor een goede werking van het 15 samenstel vereist is. De isolatie kan bijvoorbeeld worden aangebracht in de vorm van een laklaag welke op één of beide filmdragers is aan gebracht. Ook is het mogelijk een afzonderlijke isolatielaag tussen de filmdragers te plaatsen.

In een voorkeursuitvoering is tussen de gestapelde filmdragers, tenminste over een deel 20 een schermlaag aangebracht vervaardigd uit een elektrisch geleidend materiaal. Een dergelijke schermlaag kan bijvoorbeeld bestaan uit een aluminiumfolielaag. Een dergelijke schermlaag vormt een extra beveiliging tegen onbedoelde uitwendige beïnvloeding van het samenstel omdat hierdoor de mogelijkheden tot het uitwendig doormeten of aansturen van het samenstel kan worden beperkt. Het is mogelijk een 25 dergelijke schermlaag met behulp van een kleefmiddel tussen de filmdragers te plaatsen. Zo kan een aluminiumfolielaag tweezijdig klevend worden uitgevoerd. Een bijkomend voordeel van de schermlaag voor extra beveiliging is dat wanneer de filmdragers van elkaar worden gescheiden de kans op beschadiging zodanig groot is dat ook op deze wijze de beveiliging niet is te omzeilen.

30 ( i i 10 0 9 9 7 6 -3-

In een voorkeursuitvoering zijn schakeling en het elektrisch contact op dezelfde filmdrager bevestigd welke filmdrager is dubbel gevouwen zodat deze twee gestapelde filmdragerdelen omvat. De vouwlijn in de filmlaag is daarbij bij voorkeur gelegen tussen de geïntegreerde schakeling en het elektrisch contact. Deze zeer voordelige 5 uitvoeringsvorm bestaat slechts uit één filmdrager waardoor in het bijzonder de assemblage van het samenstel aanzienlijk wordt vereenvoudigd. Zo is het bijvoorbeeld niet meer nodig om de afzonderlijke filmdragers ten opzichte van elkaar te positioneren; wanneer de filmdrager op de juiste positie wordt gevouwen zijn de filmdragerdelen gelijktijdig ten opzichte van elkaar gepositioneerd. Hierdoor is de assemblage relatief 10 eenvoudig en bestaat er geen kans op fouten.

De filmlaag van een uit een enkele filmdrager opgebouwd samenstel is bij voorkeur voorzien van geleidende sporen welke de schakeling en het contact koppelen. Daarnaast kan de filmlaag zijn voorzien van mechanische verzwakkingen ter hoogte van de 15 vouwlijn. De geleidende sporen dragen zorg voor een elektrische verbinding tussen een schakeling en contact reeds voor het vouwen van de filmdrager. Ook na het vouwen is de verbinding in stand gebleven zodat er geen bijzondere maatregelingen genomen te hoeven worden voor het realiseren van de gewenste elektrische koppeling. Om er nu zorg voor te dragen dat de vouwlijn op de gewenste positie wordt aangebracht heeft het 20 de voorkeur om de filmdrager te voorzien van mechanische verzwakkingen. Dit kan bijvoorbeeld door een materiaalstrook, of delen daarvan, weg te etsen en/of door doorgaande openingen in de filmdrager aan te brengen. Naast een nauwkeurige plaatsbepaling van de vouwlijn leidt dit tot het voordeel dat de vouw minder volumineus uitgevoerd kan worden. Ook dit leidt wederom tot een meer dunne 25 constructie van het samenstel.

In een andere voorkeursuitvoering van het samenstel lopen elektrisch geleidende sporen van de gestapelde afzonderlijke filmlagen door van de ene naar de andere laag, waarbij deze sporen zijn gevouwen bij het stapelen van de filmdragers. Ook bij deze 30 voorkeursuitvoering zijn contact, schakeling en eventuele discrete elementen reeds elektrisch gekoppeld voor het stapelen van de filmdragers. De afzonderlijke filmdragers 10 0 9 9 7 6 -4- zijn reeds met elkaar verbonden middels de doorlopende sporen. Voor het stapelen dienen de twee afzonderlijke filmdragers op elkaar geplaatst te worden waarbij gelijktijdig de sporen dubbel gevouwen worden, dit stapelen dient met de benodigde voorzichtigheid plaats te vinden. Ook bij deze voorkeursuitvoering is het overbodig om 5 bij het stapelen tevens complexe maatregelen te nemen voor het koppelen van contact en schakeling.

In weer een andere voorkeursuitvoering is tussen de gestapelde filmlagen op ten minste één positie een elektrisch geleidende verbinding gevormd door een elektrisch geleidend 10 kleefmiddel. Wanneer niet reeds voor het stapelen van de filmlagers elektrische verbindingen bestonden tussen contact en schakeling dienen deze tijdens het stapelen tot stand gebracht te worden. Dit kan bijvoorbeeld door de gestapelde filmdragers op een of meerdere posities met elkaar te verbinden door middel van een elektrisch geleidend kleefmiddel. Dit kleefmiddel zorgt dan voor signaaloverdracht van de ene filmdrager , 15 naar de andere filmdrager.

Het elektrisch contact bestaat bij voorkeur uit een aantal, bijvoorbeeld 6 of 8, geleidende contactvlakken. Een dergelijke elektrisch contact is gestandaardiseerd volgens ISO 7816-2. De bijvoorbeeld van een gouddeklaag voorziene contactvlakken van het contact 20 worden algemeen toegepast, bijvoorbeeld in kaarten.

In een laatste voorkeursuitvoering tenslotte is het samenstel samengebouwd met een drager. Daar het samenstel doorgaans een beperkte, niet uniform verdeelde, stijfheid heeft en doorgaans beschermd dient te worden tegen mechanische beschadiging is het 25 samenstel samen te bouwen met een behuizing. Afhankelijk van de toepassing van het samenstel kan de vorm van de behuizing worden gevarieerd. Een voordelige toepassing van het samenstel is een chipkaart waarbij slechts een zeer beperkte ruimte beschikbaar is voor de benodigde elektronica.

30 De onderhavige uitvinding zal worden verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden. Hierin toont: ! 10 0 9 9 7 6 ! -5- fig. la een perspectivisch aanzicht op een samenstel overeenkomstig de uitvinding, voor assemblage, fig. lb een dwarsdoorsnede op het samenstel getoond in fig. la in een gedeeltelijk geassembleerde toestand, 5 fig. lc een dwarsdoorsnede door het samenstel getoond in fig. la en lb in een volledig geassembleerde toestand, fig. 2a een perspectivisch aanzicht op een technisch alternatief uitgevoerd samenstel uitgevoerd overeenkomstig de uitvinding in een niet-geassembleerde toestand, fig. 2b een dwarsdoorsnede door het samenstel getoond in fig. 2a in gedeeltelijk 10 geassembleerde toestand met een toegevoegde schermlaag, en fig. 2c een dwarsdoorsnede door het samenstel zoals getoond in fig. 2b in een volledig geassembleerde toestand.

Fig. la toont een samenstel 1 in een niet-geassembleerde toestand. Het samenstel 1 15 bestaat uit een eerste filmdrager 2 voor het dragen van een aantal geïntegreerde schakelingen 3 en een discreet element in de vorm van een condensator 15. De schakelingen 3 en de condensator 15 zijn in deze figuur nog niet verbonden met de filmdrager 2. Op de eerste filmdrager 2 zijn geleidende sporen 4 aangebracht voor het verbinden van de schakelingen 3 en condensator 15.

20

Boven de eerste filmdrager 2 bevindt zich een tweede filmdrager 5 welke is voorzien van een elektrisch contact dat in dit geval is opgebouwd uit acht afzonderlijke contactvlakken 7.

25 Fig. lb toont het samenstel 1 in dwarsdoorsnede in een toestand waarin de geïntegreerde schakelingen 3 en de condensator 15 zijn vastgekleefd op de eerste filmdrager 2. In de eerste filmdrager 2 zijn openingen aangebracht waarover de sporen 4 uitkragen. Uitkragende delen 8 van de sporen 4 zijn vervolgens tegen de schakelingen 3 en de condensator 15 gedrongen en daarmee verbonden. Aldus ontstaan elektrische 30 koppelingen tussen de schakelingen 3, condensator 15 en de sporen 4. De tweede filmdrager 5 is nog niet verbonden met de eerste filmdrager 2.

10 0 9 9 76 -6-

In fig. lc is het samenstel 1 getoond in een volledig geassembleerde toestand. De tweede filmdrager 5 is hierbij verbonden met de eerste filmdrager 2, waarbij de tweede filmdrager 5 aanligt tegen de sporen 4 van de eerste filmdrager 2. Daardoor zijn de sporen 4 gelijktijdig elektrisch geïsoleerd. Niet zichtbaar op deze figuur zijn de 5 elektrische verbindingen die moeten worden aangebracht tussen enkele van de sporen 4 en de contactvlakken 7 van het elektrisch contact 6. Hiervoor zijn verschillende oplossingen denkbaar. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk uitsparingen in de tweede filmdrager 5 aan te brengen ter hoogte van de contactvlakken 7 van het elektrisch contact 6. In deze openingen dient vervolgens elektrisch geleidende lijm gebracht te 10 worden welke in de toestand van het samenstel 1 zoals weergegeven in fig. lc aanligt tegen afzonderlijke sporen 4. Een andere mogelijkheid om tot een elektrische verbinding van het elektrisch contact 6 met sporen 4 te geraken is de contactvlakken 7 te voorzien van sporen die een overeenkomst vertonen met de sporen 4 op de eerste filmdrager 2. Deze met de contactvlakken 7 te verbinden sporen 4 kunnen uitkragen boven openingen 15 in de tweede filmdrager 5 om vervormd te worden zoals beschreven aan de hand van de uitkragende delen 8 van de sporen 4 met verwijzing naar fig. lb. Door het vervormen van de sporen kunnen deze in contact gebracht worden met sporen 4 van de eerste filmdrager 4. Deze omgezette spoordelen 8 kunnen eventueel vervolgens nog worden afgeschermd door een vulmateriaal. Naast de twee beschreven mogelijkheden voor het 20 koppelen van het elektrisch contact 6 met de sporen 4 zijn ervoor de deskundigen vele alternatieven denkbaar.

Fig. 2a toont een samenstel 9 overeenkomstig de uitvinding in een niet-geassembleerde toestand welke slechts een enkele filmdrager 10 omvat. De enkele filmdrager 10 is 25 zodanig voorgevouwen dat een elektrisch contact 11 is geplaatst tegenover de bevestigingsposities van geïntegreerde schakelingen 3. Op de filmdrager 10 zijn geleidende sporen 12 aangebracht in een zelfde productiegang als het elektrisch contact 11.

30 In fig. 2b is een dwarsdoorsnede van het samenstel 9 getoond in een toestand waarin de schakelingen 3 zijn bevestigd aan de filmdrager 10 zoals beschreven aan de hand van ‘1 ! 10 0 9 9 7 6 -7- fig. lb. Duidelijk zichtbaar in deze figuur is dat het elektrisch contact 11 aan dezelfde zijde van de enkele filmdrager 10 is gelegen als de sporen 12. Voor de toegankelijkheid van het contact 11 is in de filmdrager 10 ter hoogte van het contact 11 een uitsparing aangebracht. Hierdoor is het contact, in deze figuur gezien, van bovenzijde toegankelijk.

5 Het voordeel van de plaatsing van het elektrisch contact 11 aan de getoonde zijde is dat het elektrisch contact 11 in één procesgang kan worden vervaardigd met de sporen 12. Voor een goede werking van het samenstel 9 zal het noodzakelijk zijn op een aantal posities het elektrisch contact 11 elektrisch te isoleren van de sporen 12. Hiertoe kan bijvoorbeeld over de sporen 12 en het elektrisch contact 11 een niet getoonde laklaag 10 worden aangebracht. De figuur toont een tussenlaag 13 die uit een isolerend materiaal kan zijn vervaardigd om contact 11 en sporen 12 van elkaar te isoleren. Het is echter ook mogelijk de tussenlaag 13 uit te voeren als een geleidende laag en deze met bijvoorbeeld niet-geleidende lijm aan weerszijde te verkleven met de filmdrager 10. Het voordeel van een geleidende tussenlaag 13 is dat hierdoor een extra beveiliging, 15 bijvoorbeeld tegen inbraak, ontstaat in het samenstel 9.

Fig. 2c tenslotte toont het samenstel 9 in een volledige geassembleerde toestand waarin de tussenlaag 13 aan weerszijde is verkleefd met de filmdrager 10, het elektrisch contact 11 en de sporen 12. Duidelijk zichtbaar is de vouw 14 die hierbij ontstaat in de 20 filmdrager 10. Deze vouw 14 kan, anders dan hier weergegeven, worden geïnitieerd door het ter hoogte van de vouw 14 mechanisch verzwakt uitvoeren van de filmdrager 10. Ook in deze figuur zijn de verbindingen tussen het elektrisch contact 11 en de sporen 12 niet weergegeven. Hiervoor wordt verwezen naar de figuurbeschrijving van fig. lb.

25

Hoewel de uitvinding aan de hand van slechts enkele uitvoeringsvoorbeelden is toegelicht zal het een ieder duidelijk zijn dat de vinding geenszins tot de beschreven en getoonde uitvoeringsvoorbeelden is beperkt. In tegendeel zijn binnen het kader van de uitvinding voor de vakman nog vele variaties mogelijk.

10 0 9 9 76

Claims (10)

1. 2. Samenstel volgens conclusie 1, waarbij tussen de gestapelde filmlagen tenminste over een deel een isolatielaag is aangebracht.
2. 3. Samenstel volgens conclusie 1 of 2, waarbij tussen de gestapelde filmlagen 15 tenminste over een deel een schermlaag is aangebracht vervaardigd uit en elektrisch geleidend materiaal.
3. 4. Samenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de schakeling en het elektrisch contact op dezelfde filmdrager zijn bevestigd, welke filmdrager is 20 dubbelgevouwen zodat deze twee gestapelde filmdragerdelen omvat.
4. 5. Samenstel volgens conclusie 4, waarbij de vouwlijn in de filmdrager is gelegen tussen de geïntegreerde schakeling en het elektrisch contact.
5. 6. Samenstel volgens conclusie 4 of 5, waarbij de filmdrager is voorzien van geleidende sporen welke de schakeling en het elektrisch contact koppelen.
6. 7. Samenstel volgens een der conclusies 4-6, waarbij de filmdrager is voorzien van mechanische verzwakkingen ter hoogte van de vouwlijn. 30 10 0 9 9 76 j -9-
7. 8. Samenstel volgens een der conclusies 1-3, waarbij de elektrisch geleidende sporen van de gestapelde afzonderlijke filmdragers doorlopen van de ene naar de andere laag en voor het stapelen van de filmdragers zijn gevouwen.
8. 9. Samenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tussen de gestapelde filmdragers op tenminste één positie een elektrisch geleidende verbinding is gevormd door een elektrisch geleidend kleefmiddel.
9. 10. Samenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het elektrisch contact 10 bestaat uit een aantal, bijvoorbeeld 6 of 8, geleidende contactvlakken.
10. 11. Samenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het samenstel is samengebouwd met een drager. 10 0 9 9 7 6