WO1996007983A1 - Trägerelement - Google Patents

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Josef Mundigl
Josef Kirschbauer
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention relates to a carrier element, in particular for installation in a chip card, with a semiconductor chip arranged on a conductor carrier, which is usually referred to by a person skilled in the art as a leadframe, and electrically connected to its contact lugs, at least the semiconductor chip and for its connection to the contact lugs
  • the provided bonding wires are surrounded by a plastic compound in such a way that the contact tabs protrude from the plastic compound as a conductive connection to the semiconductor chip.
  • Such a carrier element is known from EP 0 254 640 AI.
  • This known carrier element is inserted into a chip card, which is supplied with energy by a reading device by means of mechanical contacts via the contact tabs. The data flow also runs via the contact flags by means of mechanical contacts.
  • a contactless chip card is known from DE 41 15 065 C2, in which the energy and data are transmitted via an antenna coil, that is to say via an inductive coupling.
  • the ends of the antenna coil are connected to the semiconductor chip of the chip card, the chip card having no other contacts to the outside. A test of the chip of such contactless chip cards is then only possible via an assembled coil.
  • the object of the present invention is to specify a carrier element which is suitable for installation in a contactless chip card, enables a test without a coil connected, and is suitable for mounting a coil thereon.
  • the object is achieved by a carrier element according to claim 1.
  • the carrier element can advantageously be placed directly on the windings of a planar coil and contacted with the coil ends so that the coil ends do not have to overlap the windings on them In this way, an easily automated production of the connection between the carrier element and the coil is possible, which produces a high reproducibility of the coil values and their quality.
  • the contact lug extension By forming the contact lug extension with different lengths, an overlap-free contacting of the coil ends is also possible, since the longer one of the contact lug extensions can be guided either above or below the windings. It is possible to place the carrier element close to the edge of the chip card or even in a corner, so that it is arranged far away from the center line of the chip card which is most heavily loaded by bending stress.
  • Figures 1 and 2 each show a cross section through a support element according to the invention and
  • FIG. 3 shows a spatial representation of an assembled support element.
  • a semiconductor chip 2 is fastened, for example glued, to a conductor carrier 1 and electrically conductively connected to its contact tabs 5, 6 or 5, 7 by means of bonding wires 3.
  • the semiconductor chip 2 and the bonding wires 3 are encapsulated with a plastic compound 4 forming a housing 4.
  • the contact lugs of the conductor carrier 1 are shaped such that they form contact surfaces 5 which are arranged on a surface of the plastic compound 4.
  • the extensions of the contact surfaces 5 form connections 6, 7 for the ends of an antenna coil.
  • the contact tab extensions are angled twice so that they can be guided below the antenna windings.
  • the extensions of the contact areas run in the same plane as the contact areas, so that they are guided above antenna windings.
  • FIG. 3 shows a particularly advantageous assembly of a carrier element according to the invention.
  • the carrier element is applied directly to the windings 9 of a planar coil, and two of the contact tab extensions arranged on opposite sides of the carrier element are connected to the ends of the coil.
  • the carrier element itself forms the bridging of the coil turns.
  • the antenna windings 9 can be implemented as printed lines on a card inlet 8.
  • the semiconductor chip in the carrier element according to the invention can be tested by means of the contact surfaces 5 both with the carrier element mounted and with the carrier element not mounted using mechanical contacts.

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Abstract

Trägerelement zum Einbau in eine Chipkarte, mit einem auf einem Leiterträger (1) angeordneten und mit dessen Kontaktfahnen (5, 6; 5, 7) elektrisch verbundenen Halbleiterchip (2), wobei zumindest der Halbleiterchip (2) und zu dessen Verbindung mit den Kontaktfahnen (5, 6; 5, 7) vorgesehene Bonddrähte (3) von einer Kunststoffmasse (4) derart umgeben sind, daß die Kontakfahnen (5, 6; 5, 7) als leitende Verbindung zu dem Halbleiterchip (2) aus der Kunststoffmasse (4) herausragen. Die Kontaktfahnen auf einer der Oberflächen der Kunststoffmasse (4) bilden Kontaktflächen (5), wobei wenigstens zwei der Kontaktfahnen zusätzlich in Verlängerung der Kontaktflächen (5) Anschlüsse (6; 7) für die Enden einer Antennenspule bilden.

Description

Beschreibung
Trägerelernent
Die Erfindung betrifft ein Trägerelement, insbesondere zum Einbau in eine Chipkarte, mit einem auf einem Leiterträger, der vom Fachmann üblicherweise als Leadframe bezeichnet wird, angeordneten und mit dessen Kontaktfahnen elektrisch verbun- denen Halbleiterchip, wobei zumindest der Halbleiterchip und zu dessen Verbindung mit den Kontaktfahnen vorgesehene Bond¬ drähte von einer Kunststoffmasse derart umgeben sind, daß die Kontaktfahnen als leitende Verbindung zu dem Halbleiterchip aus der KunstStoffmasse herausragen.
Ein solches Trägerelement ist aus der EP 0 254 640 AI be¬ kannt. Dieses bekannte Trägerelement wird in eine Chipkarte eingesetzt, die von einem Lesegerät mittels mechanischer Kontakte über die Kontaktfahnen mit Energie versorgt wird. Auch der Datenfluß verläuft über die Kontaktfahnen mittels mechanischer Kontakte.
Aus der DE 41 15 065 C2 ist eine kontaktlose Chipkarte be¬ kannt, bei der die Energie und Daten über eine Antennenspule, also über eine induktive Kopplung, übertragen werden. Hierbei sind die Enden der Antennenspule mit dem Halbleiterchip der Chipkarte verbunden, wobei die Chipkarte keine sonstigen Kontakte nach außen aufweist. Ein Test des Chips solcher berührungsloser Chipkarten ist dann nur über eine montierte Spule möglich.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein Trägerelement anzugeben, das zum Einbau in eine kontaktlose Chipkarte geeignet ist, einen Test ohne angeschlossene Spule ermög- licht, sowie geeignet ist, eine Spule daran zu montieren. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Trägerelement gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung von Kontaktflächen auf einer der Oberflächen der Kunststoffumhüllung des Halbleiter¬ chips durch die Kontaktfahnen ist ein elektrischer Zugang zum Chip mittels mechanischer Kontakte z. B. für Testzwecke mög¬ lich, ohne daß an die Verlängerung der Kontaktfahnen eine Antenne angeschlossen ist. Ein Test ist jedoch auch möglich, wenn die Antenne angeschlossen ist, jedoch muß diese aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung nicht benutzt werden.
Wenn die Kontaktfahnenverlängerungen an gegenüberliegenden Seiten des Trägerelements angeordnet sind, kann das Träger¬ element in vorteilhafter Weise direkt auf die Windungen einer planaren Spule gesetzt werden, und mit den Spulenenden kon¬ taktiert werden, so daß die Spulenenden die Windungen nicht überlappen müssen, auf diese Weise ist eine leicht automati- sierbare Herstellung der Verbindung Trägerelement - Spule möglich, die eine hohe Reproduzierbarkeit der Spulenwerte wie deren Güte erbringt.
Durch Ausbildung der Kontaktfahnenverlängerung mit unter- schiedlichen Längen ist ebenfalls eine überlappungsfreie Kon- taktierung der Spulenenden möglich, da die längere der Kon¬ taktfahnenverlängerungen entweder über oder unter den Windun¬ gen geführt werden kann. Dabei ist es möglich, das Trägerele¬ ment nahe am Chipkartenrand oder gar in einer Ecke zu plazie- ren, so daß es weit weg von der durch Biegebeanspruchung am stärksten belasteten Mittellinie der Chipkarte angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie- len mit Hilfe von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen: Figur 1 und 2 jeweils einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Trägerelement und
Figur 3 eine räumliche Darstellung eines montier¬ ten Trägerelements.
Gemäß der Figuren 1, 2 und 3 ist ein Halbleiterchip 2 auf einem Leiterträger 1 befestigt, beispielsweise geklebt, und mittels Bonddrähten 3 mit dessen Kontaktfahnen 5, 6 oder 5, 7 elektrisch leitend verbunden. Der Halbleiterchip 2 und die Bonddrähte 3 sind mit einer ein Gehäuse 4 bildenden Kunst- stoffmasse 4 umgössen. Die Kontaktfahnen des Leiterträgers 1 sind derart geformt, daß sie Kontakflächen 5 bilden, die an einer Oberfläche der Kunststoffmasse 4 angeordnet sind. Die Verlängerungen der Kontaktflächen 5 bilden Anschlüsse 6, 7 für die Enden einer Antennenspule. In Figur 1 sind die Kon¬ taktfahnenverlängerungen zweimal abgewinkelt, so daß sie unterhalb der Antennenwindungen geführt werden können. In Figur 2 verlaufen die Verlängerungen der Kontaktflächen in der gleichen Ebene wie die Kontaktflächen, so daß sie ober- halb von Antennenwindungen geführt werden. Figur 3 zeigt eine besonders vorteilhafte Montage eines erfindungsgemäßen Trä¬ gerelements. Hierbei ist das Trägerelement direkt auf den Windungen 9 einer planaren Spule aufgebracht, und zwei der an gegenüberliegenden Seiten des Trägerelements angeordneten Kontaktfahnenverlängerungen sind mit den Enden der Spule verbunden. Auf diese Weise bildet das Trägerelement selbst die Oberbrückung der Spulenwindungen. Damit ist eine beson¬ ders leicht automatisierbare und gut reproduzierbare Montage¬ möglichkeit gegeben. Die Antennenwindungen 9 können dabei als gedruckte Leitungen auf einem Karteninlet 8 realisiert sein. Der Halbleiterchip kann bei dem erfindungsgemäßen Trägerele¬ ment mittels der Kontaktflächen 5 sowohl bei montiertem Trä¬ gerelement als auch bei nicht montiertem Trägerelement prob¬ lemlos mittels mechanischer Kontakte getestet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Trägerelement, insbesondere zum Einbau in eine Chipkarte, mit einem auf einem Leiterträger (1) angeordneten und mit dessen Kontaktfahnen (5,6;5,7) elektrisch verbundenen Halbleiterchip (2), wobei zumindest der Halbleiterchip (2) und zu dessen Verbindung mit den Kontaktfahnen (5, 6;5,7) vorgesehene Bonddrähte (3) von einer Kunststoffmasse (4) derart umgeben sind, daß die Kontaktfahnen (5, 6,-5,7) als leitende Verbindung zu dem Halbleiterchip (2) aus der Kunststoffmasse (4) herausragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfahnen auf einer der Oberflächen der Kunst¬ stoffmasse (4) Kontaktflächen (5) bilden, wobei wenigstens zwei der Kontaktfahnen zusätzlich in Verlängerung der Kon¬ taktflächen (5) Anschlüsse (6;7) für die Enden einer Anten¬ nenspule bilden.
2. Trägerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanschlüsse (6;7) der wenigstens zwei Kontakt¬ fahnen unterschiedliche Längen aufweisen.
3. Trägerelement nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Spulenanschlüsse (6;7) der wenigstens zwei Kontaktfahnen an gegenüberliegenden Seiten des Trägerelements angeordnet sind.
4. Trägerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Spulenanschlüsse der wenigstens zwei Kon¬ taktfahnen parallel zueinander angeordnet sind.
5. Trägerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Spulenanschlüsse (6;7) der wenigstens zwei Kontaktfahnen senkrecht zueinander angeordnet sind.
6. Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (5) und die Spulenan¬ schlüsse (7) der wenigstens zwei Kontaktfahnen in einer Ebene liegen.
7. Trägerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen (5) und die Spulenan¬ schlüsse (6) der wenigstens zwei Kontaktfahnen in unter- schiedlichen Ebenen liegen.
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