WO1997034247A2 - Smart card, connection arrangement and method of producing a smart card - Google Patents

Smart card, connection arrangement and method of producing a smart card Download PDF

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WO1997034247A2
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    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits
    • H05K3/368Assembling printed circuits with other printed circuits parallel to each other
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • Chip card connection arrangement and method for producing a chip card
  • the invention relates to a chip card, a connection arrangement and a method for producing a chip card, a semiconductor chip located on a module being used in a recess of a card carrier while maintaining an electrical and mechanical connection.
  • Chip cards for contact-based, but also contactless, ie inductive data transmission have a chip card module connected to the card body, which comprises a semiconductor chip located on a plastic carrier, which is connected to a galvanically generated contact field in contact cards. These contact areas are electrically scanned in a card reader, so that the necessary communication is possible.
  • the data is transmitted by alternating electromagnetic fields, by means of at least one induction coil or antenna arranged in the chip card or in the card carrier.
  • combination cards both systems mentioned are combined in one card.
  • the combination card therefore has both a contact field for contact-based transmission and an inductively connectable contact.
  • it is necessary to establish not only the electrically conductive connections from the semiconductor chip to the system for contact-based transmission, but also connections to the system for inductive data transmission.
  • a module is inserted into a card body, which comprises an IC chip.
  • the module is inserted into a recess in the card body and the like by means of joining. laminated with the card body to obtain a corresponding mechanical and electrical connection.
  • An electrically conductive connection between the module and the card body or contacts located on the card body, which are connected to the induction coil, comes about, for example, from the fact that an anisotropic conductive adhesive in the area of the connection points and / or the connection points of the respective agent applied for contactless data transmission and the adhesive is compressed or compressed so far at least in the area of the connection points that an electrically conductive bridge is formed.
  • the modules used in the production of chip cards generally use a plastic carrier on which the IC chip mentioned at the outset is optionally provided with ISO contact surfaces.
  • the prefabricated module is connected to the card carrier, which can be made of polycarbonate, for example. This connection or the insertion of the module into the card body in a milled recess, for example, usually takes place using a gluing method when using a hot or hot melt adhesive.
  • Chip cards are known in which a coil wound from wire is provided in the card body, the ends of which are connected to antenna contacts of the chip or its carrier. This overall arrangement is cast in the card body, the production being technologically very complex.
  • chip cards have already been presented in which the antenna has been etched out of an antenna layer, the antenna having chip contacts which are connected to the antenna contacts of the chip or its carrier via a conductive adhesive.
  • the chip contacts are left free via a corresponding recess in a cover layer applied to the antenna layer, which also makes the production complex.
  • the module and card carrier can be bonded by means of the production of the electrically conductive connection in a single operation .
  • the temperature and time regime required for the production of reliable electrical and mechanical connections is subject to narrow tolerances, so that the long-term stability of cards produced in this way is reduced if the process parameters are not optimal, and because of the dimensions and the plastic properties of the module as well as of the card carrier leads to twists and tension in the card with the consequence of contact faults and thus less reliability.
  • an antenna layer is initially completely built into the card material, but the chip contacts have sections which are thickened in such a way that the recess for the chip and its chip, which is also customary for the production of previously conventional chip cards, is milled Carrier parts of the thickened sections are milled and thereby chip contact surfaces are created, which can then be easily connected to the antenna contacts of the chip or its carrier.
  • the thickened sections can be made in various ways. For example, it is possible to selectively apply material in galvanic baths produce. However, the thickened sections are preferably formed from solder, in particular from soft solder. This can be done, for example, in the usual way which is used when tinning printed circuits, for example by passing the antenna layer over a solder wave or a wave soldering device, in which case only the contacts are uncovered. In another embodiment of the invention, the chip contacts are processed by means of known soldering or bonding machines, with a short wire possibly also being left inside the soldering "hill", which during the subsequent connection to the antenna contacts of a chip or its carrier can be beneficial. The only essential thing here is that the thickening is so strong that when the receiving recess for the chip or its carrier is subsequently milled out, the milling or the carrier, despite sufficient milling tolerance
  • Chip contacts can be safely exposed or formed. If one assumes that the antenna layer has a carrier thickness of approximately 200 ⁇ m and a copper layer of approximately 35 ⁇ m, then this copper layer thickness would not be properly and safely exposed with the predetermined milling tolerances of approximately 20 to 30 ⁇ m. If, however, a thickening of 100 to 200 ⁇ m is provided by soldering and forms such a bump, it is easy to see that a safe chamfering is then possible despite the specified tolerances and at the same time it is ensured that the very thin copper coating the antenna layer is not damaged or injured.
  • Embed traces in map material It is extremely surprising that the path that has now been followed actually leads to success and that such strong thickenings of 100 to 200 ⁇ m can easily be embedded in the standard cards with a total thickness of 760 ⁇ m ⁇ 80 ⁇ m.
  • the antenna contacts can be connected to the chip cards by a large number of electrical connection processes, which will be explained in more detail later. It is here For example, reminded of welding or gluing using electrically conductive glue.
  • the connection is preferably made by soldering, which is technologically easy to handle and at the same time provides particularly durable connections. This is especially true when the chip contacts are made of soft solder.
  • the arrangement is particularly favorable for the user or the programming manufacturer of the chip card if the chip or its carrier has additional contacts on its side facing away from the antenna layer for direct (contact-related) connection.
  • a card designed in this way which can be used both contactlessly and with contact, can be programmed, for example, by the manufacturer via direct, contact-based access and can then only be used by the user in a contactless manner.
  • the card body preferably comprises at least two cover layers, between which the antenna layer is laminated.
  • the cover layer which is on the side of the chip contacts, absorbs the thickening at the same time. Even if the thickening on the outside of the card becomes apparent after lamination, which would not be optimal for a finished card, this is not harmful since the area in which the chip contacts are located is later milled off.
  • the chip has a carrier with contact surfaces on the outside of the card, the antenna contacts being formed by plated-through sections (for example bores with corresponding galvanic metal deposits in the borehole) which pass through an insulating carrier material for holding the contact surfaces.
  • plated-through sections for example bores with corresponding galvanic metal deposits in the borehole
  • Such cards can also be used in contact systems.
  • the chip is mounted on a carrier with contact surfaces on the inside of the card, so that the antenna contacts come to rest directly on the chip contacts.
  • the carrier material for the contact surfaces of the chip is removed in the antenna contact areas, so that areas which are open to the outside lie over the rear sides of the antenna contacts.
  • the contact surfaces are accessible from the outside in order to be able to press tools, in particular those for heating, onto the rear of the antenna contact. It is also possible to use infrared radiation, in particular a laser, to heat the contact surfaces for the purpose of soldering.
  • a contactless as well as a contact-type additional device can again be used to program the card or to use it.
  • openings are again provided in the carrier or in the contact areas attached to it in the area of the chip card.
  • the method according to the invention for producing a chip card according to the first aspect of the invention comprises the following steps:
  • antenna with chip contacts for connecting a chip is formed on an antenna layer.
  • antenna layer An antenna with chip contacts for connecting a chip is formed on an antenna layer.
  • thick sections are formed on the chip contacts. This can be done by all possible electrochemical processes, by build-up welding or by the application of conductive plastics.
  • a card body is formed in such a way that the antenna layer and the chip contacts, including the thickened sections, are covered by card material and are firmly connected to it.
  • a recess is formed in the card body in such a way that the thickened sections are at least partially removed and thereby exposed.
  • a chip comprising a carrier with antenna contacts for
  • Connection of the carrier conductor structures to the antenna is inserted into the recess.
  • the antenna contacts are connected to the chip contacts.
  • the antenna is preferably formed from the antenna layer in an etching or cutting process.
  • the application of material to the chip contacts is preferably carried out in a soldering process in a manner known per se.
  • the card body is preferably formed by means of a lamination process, the antenna layer being laminated in between two cover layers.
  • the top layer is of course not to be understood as an absolutely homogeneous structure, since such layers in turn usually have a multilayer structure, for example an imprint is covered by a clear top layer, or a layer to be laminated on to connect with the layers underneath
  • Layer includes special connection or adhesive layers.
  • the recess in the card is preferably formed in a manner known per se by milling.
  • the chip and its carrier are inserted and preferably glued into the recess formed in this way, using a hot melt adhesive.
  • the reason for this lies in particular in the fact that when the antenna contacts are subsequently soldered to the chip contacts, a height loss due to flowing solder material to the Contact occurs, which is difficult to compensate for when using known cyan acrylate adhesives, but is easy to compensate for when using welding adhesives, and can also be compensated for later by reheating.
  • the heat for soldering can be applied by an external soldering tool, that is, by heat conduction.
  • the heat is supplied by radiation, in particular by radiation from an IR laser. It is of course also possible to provide the heat using ultrasound, that is to say using frictional heat.
  • a chip card for contactless and / or contact-based data transmission which comprises a semiconductor chip and contact areas for contact-based data transmission and next to connection points and at least one means for contactless data transmission, which is generally an induction coil.
  • the chip card according to the second aspect of the invention is characterized in that the electrically conductive connections between the connection points and the means for contactless data transmission are also made by means of soldering, the mechanical connection being done by hot or hot melt, but also by Soldering, can be done.
  • the hot or hot melt adhesive expediently has partial electrically conductive and also solderable particles. These electrically conductive, solderable particles are particularly preferably added or applied already on the carrier film during the preparation of the adhesive.
  • the size and amount of the solder particles added to the adhesive in sections depends on the contact formation or the contact areas of the chip card.
  • the solder ball located in the adhesive is, for example, in the range between 15 and 25 ⁇ m.
  • the amount of conductive particles is expediently chosen so that there are sufficient particles between the connection points and the means for contactless data transmission in order to establish a sufficient electrical connection by soldering.
  • the electrically conductive connection is brought about by the fact that the adhesive on the carrier film has conductive particles or layers at least in the area of the connection points and / or the connection points of the agent for contactless data transmission can form an electrically conductive bridge between the connection points and the means for contactless data transmission by soldering.
  • a module is first produced which comprises a plastic carrier on which a semiconductor chip is arranged.
  • the module is then attached to the plastic card holder, e.g. Connected polycarbonate.
  • the module is usually implanted in a cavity milled into the card body, as has already been explained.
  • the chip cards according to the invention are particularly preferably produced using the already known components and method steps described.
  • the invention expediently uses a conventional module, to which, however, a contact level with the connection points for the means for contactless data transmission is added.
  • the module is supplemented with two further connection points which are connected to the semiconductor chip in the usual way.
  • connection points are particularly preferably raised on a surface of the module carrier, preferably the side that faces the Semiconductor chip carries, trained.
  • the height of the connection points according to the second aspect of the invention depends on the type and dimensions of the card and can be, for example, between 1 and 20 ⁇ m.
  • the connection points are preferably made of metal and are known per se
  • the additional connection level is particularly preferably produced by laminating a strip of metal onto the module carrier and then structuring it. Location and size depends on the size and location of the means for contactless data transmission and especially its connection points.
  • the means for contactless data transmission preferably an induction coil or antenna
  • the means for contactless data transmission is expediently integrated into or arranged on the card body, the connection points to the connection points being exposed.
  • connection points can also be exposed when milling the cavity.
  • the adhesive in order to be able to use the known hotmelt process, is provided with conductive and solderable particles in predetermined contact sections.
  • the mechanical adhesive connection according to the second aspect of the invention is then produced in a manner known per se, the electrical connection of the contacts being realized by targeted introduction or application of heat at least in or onto the areas of the contact sections.
  • a basic method according to the method is to produce a electrical and mechanical connection of a module inserted in a recess of a card carrier of a chip card to a non-conductive hot or hot-melt adhesive layer located on a film-like carrier, this hot or hot-melt adhesive layer in the area of electrical contacts to be formed between the module and the card carrier with a additional conductive layer or to be provided with conductive particles.
  • This additional conductive layer or the conductive particles can be formed by perforating the hot or hot melt adhesive layer with subsequent filling, using conductive material.
  • the hot or hot-melt adhesive layer with conductive sections thus prepared in accordance with the third aspect of the invention is then pre-fixed on the module or in the recess of the card carrier.
  • This fixing takes place in such a way that the sections provided with the additional conductive layer or the conductive particles are located between the contact surfaces of the module and the recess of the card carrier.
  • both the mechanical between the module and the card carrier as well as the electrical contacting between the opposing contact surfaces is realized in a single pressure-temperature action step.
  • the connection surface mentioned it is not necessary that the generally only small contact surface sections, based on the connection surface mentioned, make a significant contribution to the adhesive connection, rather optimized electrical properties, such as low line inductances or a low contact resistance, are to be achieved here.
  • the usual hot-melt or hot-melt adhesive connection ensures sufficient pressing and compression of the conductive particles, so that the desired long-term contact stability results.
  • soldering is carried out after or during the gluing of the module in the card carrier, as a result of which there is a further increase in contact reliability.
  • the solder joint is kept free of mechanical tensions, shear forces or other forces, since these can be absorbed over a large area by the adhesive connection even when the card is in use.
  • Module selected a suitable pre-assembled hot or hot melt adhesive and individually prepared and thus optimized with regard to layer thickness and selection of the conductive particles for the respective application.
  • the conductive particles or the conductive layer can be applied locally to the hot-melt or hot-melt adhesive film, for example by means of a dispenser, a roller or a stamp, a mask being able to be used if necessary, so that the reproducibility when applying conductive coatings is increased.
  • the layer applied in this way is briefly subjected to a thermal treatment, so that a certain melting of the respective particles and thus adhesion and connection with them the hot glue or the hot melt adhesive is the result. This measure ensures that the conductive layer or the conductive material is protected from unwanted removal during subsequent handling.
  • the hot or hot melt adhesive layer has recesses or perforations which are filled with conductive particles such as solder balls or solder paste, customary and proven solder can be used.
  • the metering of the amount of particles to be introduced into the recesses or perforations is not critical, since excess material during soldering and / or pressing and simultaneous gluing into the Adhesive layer can be displaced into it without the overall contact reliability being impaired.
  • the connecting means according to the third aspect for carrying out the described method consists of a non-conductive hot or hot-melt adhesive layer located on a carrier film, which has sections with conductive particles or a conductive layer in the area of electrical contacts to be produced.
  • These sections can consist of recesses or perforations filled with solder paste or conductive adhesive.
  • the conductive sections are located inside a hot or
  • Hot melt adhesive layer which is displaced during assembly by the action of pressure and temperature and raised contact surfaces come into active connection with the inner conductive layer or the inner conductive sections.
  • the third aspect of the invention it is possible to specify a method and a connecting means for producing an electrical and mechanical connection of a module inserted in a recess in a card holder of a chip card, known hot or hot melt adhesives being used on the one hand and high quality electrical ones on the other hand Contacts or electrical connections can be realized and the required mechanical strength of the module is given in the card carrier without adverse shear forces or other forces acting on the contact areas during operation.
  • the inventive method according to the third aspect is particularly suitable for contactless chip cards or combination cards, in which both mechanically contactable
  • a basic aspect of the method according to a fourth aspect of the invention is that the module to be implanted in the card recess is on its insert side or on its edge side has a conductive stiffening frame with insulated sections.
  • This stiffening frame has contact surfaces which, when the module is inserted, come into electrical connection with mating contact surfaces located in the recess.
  • the module with the semiconductor chip and the stiffening frame according to the fourth aspect of the invention is inserted into the recess of the card carrier, this is done, for example, by pressing in, additional material and / or form-fitting connections being possible.
  • a stiffening frame which fulfills both mechanical and electrical functions, simple technologies for connecting the module to the card carrier, namely press-in or a snap-in connection, can be used, so that overall productivity increases .
  • the stiffening frame leads to a stable design of the module, as a result of which twists and tensions can be absorbed during operation of the IC card without undesired forces reaching the semiconductor chip or other electronic components.
  • the stiffening frame is, for example, in two parts, so that two electrically insulated contact surfaces are created which can interact with corresponding counter-contact surfaces which are connected, for example, to an induction loop or an antenna which is arranged in the card carrier.
  • connection arrangement according to the fourth aspect for producing a chip card is based on the stiffening frame, which is arranged on the insert side of the module and has mutually insulating sections and is electrically connected to connections of the semiconductor chip.
  • This stiffening frame has contact surfaces which are located, for example, in the lateral edge area and / or on the underside, so that it is possible to work with very different counter-contact surfaces in the recess of the card carrier.
  • counter-contact surfaces are formed in the recess of the card carrier, the contact and counter-contact surfaces being pressed together and / or integrally or positively connected when the module is inserted.
  • stiffening frame In a special embodiment of the stiffening frame according to the fourth aspect of the invention, it is arranged on the outer edge side or with the outer edge of the module and has an essentially square or rectangular cutout shape.
  • the stiffening frame has lateral projections or latching lugs which interact with recesses located on the side walls of the recess.
  • the counter-contact surfaces in the side surfaces of the recess can have projections or latching lugs or be designed in this way, and can interact with corresponding recesses in the stiffening frame when the latter is inserted or pressed into the card carrier.
  • the snap-in connection can be formed in the area of the contact and counter-contact surfaces, but other sections of the stiffening frame or opposite surfaces of the recess of the card carrier can also comprise, so that the desired strength and reliability of the Connection between module and card is guaranteed.
  • the arrangement has a stiffening frame which is formed integrally with a chip carrier, the mutually insulated contact surfaces of the stiffening frame being electrically connected to respective chip contacts or bonding surfaces.
  • the module to be used can be formed by the chip carrier and stiffening frame, which carries the semiconductor chip attached by chip bonding on its underside.
  • a separate plastic module or wiring carrier for the semiconductor chip can therefore be dispensed with. Any electrical external insulation that may become necessary is possible by laminating on an insulation layer, expediently over the entire surface of the chip card.
  • the fourth aspect of the invention it is possible to specify a method for producing a chip card or a connection arrangement for such a production method, with which or with which a high degree of use stiffness of the card, in particular in the area of the recess for receiving a module, containing a semiconductor chip is achieved.
  • the stiffening frame provided which can also be formed integrally with a chip carrier, makes it possible to press the complete module into the recess and to use advantageous positive and / or non-positive connections for electrical and mechanical contacting of the module in the card carrier.
  • a cohesive connection in particular a soldered connection, can also take place in that thermal energy is supplied to the soldered connection points in a targeted manner using the metallic stiffening frame.
  • other types of connection are also conceivable, such as the hot or melt adhesive mentioned.
  • FIG. 1 shows schematic representations of five method steps according to the first aspect of the invention
  • FIG. 5 schematically shows a cross section through a chip card according to the second aspect of the invention in the region of an electrically conductive connection point between a connection point and a means for contactless data transmission;
  • FIG. 6 shows a schematic sketch to explain the method according to the second aspect of the invention, namely using the example of the production of the electrically conductive connection which is shown in FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a section through a hot melt adhesive according to the third aspect of the invention.
  • FIG. 8 shows a plan view of a prepared hot melt film according to the third aspect of the invention
  • 9 shows a section through a hot-elt film with conductive particles inside according to the third aspect of the invention
  • FIG. 10 shows a basic sectional illustration of the installation position of the module in the recess of a card carrier using the connecting means according to an exemplary embodiment according to the third aspect of the invention
  • FIG. 11 is a perspective view of a top view of a module with a semiconductor chip and stiffening frame according to the fourth aspect of the invention.
  • Fig. 12 is a sectional view through a module along the
  • an antenna layer 10 is shown in cross section, which consists of a carrier 11 with a coating 12 thereon.
  • the layer thickness of the carrier can be approximately 200 ⁇ m, the coating 12 approximately 35 ⁇ m (copper).
  • a conductor track pattern is formed by selective etching, which according to FIG. 1b antenna tracks 13, 14, 15 (in itself is only a single track, but cut several times in FIG. 1b) and chip contacts 20, 21 includes.
  • thickenings 16, 17 are formed on the chip contacts 20, 21 created, which are formed in this embodiment of the invention as a soldering job.
  • These thickening tongues can be about 100 to 200 ⁇ m thick, but they should in any case be so thick that the inevitable tolerances that occur during the subsequent milling can be safely absorbed in any case.
  • an upper cover layer 18 and a lower cover layer 19 are laminated onto the overall arrangement shown in FIG. 1c, that is to say the antenna layer 10 together with the thickenings 16 and 17, so that the antenna layer ( 1c) is completely enclosed.
  • a recess 24 is milled in the card body according to FIG. 1d in a manner known per se.
  • the milling here is so deep that in the area in which the chip carrier (not yet shown) comes to lie later, the thickenings 16 and 17 are also milled or milled, so that they are in a bottom surface of the Depression 24 form exposed access areas 22, 23.
  • a chip with carrier 25 is then used.
  • This comprises an IC 26 and a carrier made of a carrier material 30 with external contacts 33, 34 and internal antenna contacts 31, 32, the connecting contacts (not shown) of the IC 26 being led to the external contacts 33, 34 via connecting wires 28, 29.
  • the IC 26 is covered together with parts of its carrier by means of a casting compound 27.
  • the arrangement is made using hot-melt adhesive in the
  • soldering tool is placed on the antenna contacts 31, 32, so that the solder contained in them melts and the underlying thickenings 16, 17, which are formed from solder material, also melt. Thereby a continuous soldering between the chip contacts 20, 21 and the external contacts 33, 34 and via the connecting wires 28, 29 to the IC 26 is created. After soldering, another final fixation can be done by warming up the hot melt adhesive.
  • the embodiment of the invention shown in FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 in that the antenna contacts 31, 32 are formed as metallization layers which are formed on the carrier material 30 on the surface carrying the IC 26.
  • bores 35, 36 are provided in the carrier material 30, so that the thickenings 16, 17 or the soldering application provided there are freely accessible from the outside.
  • a laser beam can be directed through the bores 35, 36 for heating onto the soldering job 16 or 17, in order to establish a soldered connection between the chip contacts 20, 21 and the antenna contacts 31, 32.
  • the variant shown in FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 in that the bores 35, 36 are not led through the antenna contacts 31, 32 or the layers forming them, but end on the rear side thereof. As a result, however, it is still possible to mount the antenna contacts 31, 32 by means of attached tools or by heat radiation
  • connection point 2 shows a cross section through a chip card 1 in the region of an electrically conductive connection point between a connection point 2 and a means 3 for contactless data transmission, here an induction coil.
  • the induction coil 3 is integrated in the card carrier 5, which usually consists of plastic, for example polycarbonate. A portion of the coil is exposed in the area of the connection point, for example by milling the card carrier surface.
  • the one of the two connection points 2 of the card to the coil 3 shown in FIG. 5 is designed as a metal strip on the carrier 6 of the module, for example a plastic film, and is located outside the region of the carrier in which the semiconductor chip is arranged.
  • the electrically conductive connection is made between connection point 2 and induction coil 3 by means of soldering in the adhesive layer 4 of selectively introduced solder balls 8.
  • the adhesive is applied in the area of the entire surface of the module, the conductive and solderable particles selectively located in the adhesive coming to rest between the induction coil 3 and the connection point 2.
  • a hot or hot melt adhesive is used as the preferred adhesive.
  • the connection from the module with the plastic carrier 6 and the connection point 2 to the card body 5 can be made while simultaneously making the soldered connection by means of solder balls 8 between the connection point 2 and the induction coil 3 using the widespread hot-melt method, for which a universal seller Heating and pressure stamp 9 can be used.
  • FIG. 6 This is schematically illustrated in FIG. 6, where a cross section through the chip card according to FIG. 5 is shown before the module and card body 5 are connected.
  • the card body 5 with integrated induction coil 3, which is coated with adhesive in the cavity for the module, is placed in a suitable position on the module with carrier 6 and connection point 2. Now pressure and heat is supplied with the help of the heating and pressure stamp 9. This softens the adhesive layer 4, and the module and card body 5 are pressed together until the coil 3 is electrically conductive Particles 8 and junction 2 touch each other and a soldered connection is created. At the same time, an adhesive connection is created between the surface of the card body cavity and the module. The adhesive is then allowed to harden by cooling.
  • the module and card body can be glued and electrically conductive connections made to the contactless data transmission system in one step using known methods.
  • the section through a hotmelt film shown in FIG. 7 has a carrier film 41 which is coated with a hot or hot melt adhesive 42.
  • the layer thickness is in the range between 20 and 80 ⁇ m, whereby different adhesives are used depending on the card material such as ABS, PVC, PC or PET.
  • the prepared hot or hot melt adhesive shown in FIG. 8 has perforations 43 for receiving the chip as well as laterally arranged sections 44 which consist of a conductive layer or of conductive particles 416 or contain them.
  • These sections 44 can, for example, be perforations or recesses which have been filled with solder paste.
  • the hot or hot melt adhesive 42 located on a carrier film 41 is made up.
  • the module 410 (FIG. 10) provided with a chip 411 can be attached to this blister-like film strip, in order to then, in a next operation, the module 410 provided with carrier film 41 and hot or hot melt adhesive 42 towards the recess 412 of a card carrier 413 to position (Fig. 10).
  • solder balls with a diameter of 25 ⁇ m were selectively applied to the hot or hot-melt adhesive layer, so that in a subsequent pressure-temperature process both a solder connection between the opposing contact surfaces using the Solder ball as well as the adhesive connection between module and card carrier can be realized.
  • this has an inner layer 45 made of conductive particles.
  • raised contact surfaces on the module or on the card carrier are able to displace the hot or melt adhesive which changes to the semi-liquid state during the pressure-temperature treatment step thus to come into active connection with the conductive particles of the inner layer, as a result of which the desired contacting is formed.
  • the provided with the prepared hot or hot melt adhesive layer 42 module 410 which comprises a chip 411, z. B. positioned in the recess 412 by means of a suitable tool.
  • Contact surfaces 414 which are connected to an induction coil for contactless data transmission, are located on the inner surface side of the recess 412.
  • the hot or hot-melt adhesive in the layer 42 heats up by exerting a compressive force in the direction of the arrow and by the action of temperature conductive particles 416, which are located in the sections 44 or in the layer 55, establish an electrical connection between the contact surfaces 414 and the opposite contact surfaces 415 of the module.
  • the adhesive cools and hardens, there is both a secure mechanical connection of the module 410 in the recess 412 of the card carrier 413 and a corresponding electrical connection between the contact surfaces 414 and 415.
  • solder paste in recesses or holes in the hot - or Hot melt adhesive 41 this serves to implement the electrical connection between the opposing contact surfaces 414 and 415.
  • additional heat can be applied locally in the area of the contact surfaces 414 and / or 415, so that the desired soldering process is carried out.
  • the conductive particles or the conductive layer can both be located inside the hot-melt adhesive film and can be applied on the surface side.
  • a layer applied on the surface or of particles arranged on the surface can be fixed by brief heat treatment, as a result of which the corresponding particles adhere to the adhesive.
  • a heated roller which is guided over the film, can be used, the roller also being usable at the same time for applying the conductive particles.
  • the latter comprises a chip carrier 51 and a semiconductor chip 52 fastened to the chip carrier 51 by bonding.
  • the chip carrier 51 can comprise regions which are insulated or structured from one another and which are electrical with corresponding contact surfaces of the semiconductor chip 52 are connected. This electrical connection can be achieved by wire bonding, but there is also the possibility of electrically connecting the semiconductor chip 52 directly to the chip carrier 51 by means of rear-side contacts.
  • a two-part stiffening frame 53 which has insulated sections 54, is arranged on the chip carrier 51.
  • the two parts of the stiffening frame 53 each form contact surfaces; 11 and 12 in the side region 55 in the example shown.
  • the side regions 55, but also the other side surfaces of the stiffening frame 53, can have means for achieving a snap-in connection when the module is inserted into a recess in a card carrier (FIG. 12).
  • the chip carrier 51 is made with the stiffening frame 53 as a one-piece part.
  • the parts or sections of the stiffening frame 53 on the chip carrier 51 can be obtained by maintaining the desired electrical and mechanical connection
  • Soldering or the like can be arranged.
  • the surfaces 56 of the stiffening frame 53 pointing towards the insert side can be provided on the surface side with an adhesive, in particular hot-melt adhesive, so that a secure mechanical connection of the module is achieved without the contact and counter-contact surfaces 55; 513 excessive forces have to be absorbed.
  • An IC card 510 has a recess 511, which can be produced, for example, by milling. Inside the IC card 510 there are conductor tracks 512 which e.g. Can be parts of an inductive element for wireless information exchange. These conductor tracks 512 extend as far as the recess 511 and have a counter-contact surface 513. This counter-contact surface 513 forms a contact with the stiffening frame 53 or the respective side regions 55 when the module 514 is inserted into the recess 511 of the IC card 510.
  • the side regions 55 of the stiffening frame 53 can be provided with latching lugs or projections, which correspond to the corresponding recesses in the
  • the module 514 can be pressed or pressed into the recess 511 of the IC card 510 are additionally applied specifically to the stiffening frame 53 by means of soldering stamps / heat, so that soldering is possible in the area of the connection between contact surfaces 55 and counter-contact surfaces 513.

Abstract

The invention concerns a smart card, a connection arrangement and a method of producing a smart card, a semiconductor chip located on a module being inserted into a recess (24) in a card carrier so as to be connected electrically and mechanically. According to a first feature of the invention, during the milling-out of the recess, a contact bump section is exposed (22, 23) such that a reliable connection is provided between the module and induction or antenna coil (11). According to a second and third feature, the required electrical contacts are produced by soldering and the required mechanical contacts are produced by heat-sealing or fusion adhesives. Furthermore, the adhesive is provided with conductive particles and is compressed when the connection is made, such that the necessary electrical contact is brought about. According to a fourth feature, a special reinforcement frame comprising insulating sections is provided. The reinforcement frame is used to increase mechanical stability and absorb torsion forces and stresses which can occur when the card is used. At the same time, the reinforcement frame permits easy contact with strip conductors inside the card, e.g. for elements which form an antenna for contactless data-transmission.

Description

Chipkarte, Verbindungsanordnung und Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte Chip card, connection arrangement and method for producing a chip card
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, eine Verbindungsanord¬ nung und ein Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, wobei ein auf einem Modul befindlicher Halbleiterchip in einer Aus¬ nehmung eines Kartenträgers unter Erhalt einer elektrischen und mechanischen Verbindung eingesetzt wird.The invention relates to a chip card, a connection arrangement and a method for producing a chip card, a semiconductor chip located on a module being used in a recess of a card carrier while maintaining an electrical and mechanical connection.
Chipkarten für die kontaktbehaftete, aber auch kontaktlose, d.h. induktive Datenübertragung weisen einen mit dem Karten¬ körper verbunden Chipkarten-Modul auf, der einen auf einem Kunststoffträger befindlichen Halbleiterchip umfaßt, welcher bei kontaktbehafteten Karten mit einem galvanisch erzeugten Kontaktfeld verbunden ist. In einem Kartenlesegerät werden diese Kontaktflächen elektrisch abgetastet, so daß die erfor¬ derliche Kommunikation möglich wird. Bei kontaktlos, induktiv arbeitenden Systemen erfolgt die Datenübermittlung durch elektromagnetische Wechselfelder, mittels wenigstens einer in der Chipkarte bzw. im Kartenträger angeordneten Induktionsspule oder Antenne.Chip cards for contact-based, but also contactless, ie inductive data transmission have a chip card module connected to the card body, which comprises a semiconductor chip located on a plastic carrier, which is connected to a galvanically generated contact field in contact cards. These contact areas are electrically scanned in a card reader, so that the necessary communication is possible. In contactless, inductive systems, the data is transmitted by alternating electromagnetic fields, by means of at least one induction coil or antenna arranged in the chip card or in the card carrier.
Bei sogenannten Kombikarten sind beide erwähnten Systeme in einer Karte vereint . Die Kombikarte verfügt demnach sowohl über ein Kontaktfeld für die kontaktbehaftete Übertragung als auch über einen induktiv koppelbaren Kontakt. Hierfür ist es erforderlich, neben den elektrisch leitenden Verbindungen vom Halbleiterchip zum System für die kontaktbehaftete Übertragung auch Verbindungen zum System für die induktive Datenübermitt¬ lung herzustellen.In so-called combination cards, both systems mentioned are combined in one card. The combination card therefore has both a contact field for contact-based transmission and an inductively connectable contact. For this purpose, it is necessary to establish not only the electrically conductive connections from the semiconductor chip to the system for contact-based transmission, but also connections to the system for inductive data transmission.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte, insbesondere solcher, bei der sowohl Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung als auch die erwähnte galvanische Kontakt- ebene vorhanden ist, wird in einen Kartenkörper ein Modul eingebracht, welcher einen IC-Chip umfaßt.In a known method for producing a chip card, in particular one in which there are both means for contactless data transmission and the aforementioned galvanic contact level, a module is inserted into a card body, which comprises an IC chip.
Der Modul wird in eine Ausnehmung im Kartenkörper eingelegt und mittels Fügen od.dgl. mit dem Kartenkörper unter Erhalt einer entsprechenden mechanischen und elektrischen Verbindung laminiert .The module is inserted into a recess in the card body and the like by means of joining. laminated with the card body to obtain a corresponding mechanical and electrical connection.
Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Modul und Kartenkörper bzw. auf dem Kartenkörper befindlichen Kontakten, die mit der Induktionsspule in Verbindung stehen, kommt bei¬ spielsweise dadurch zustande, daß ein anisotroper leitender Klebstoff im Bereich der Anschlußstellen und/oder der Verbin¬ dungsstellen des jeweiligen Mittels für eine kontaktlose Datenübertragung aufgetragen und der Klebstoff zumindest im Bereich der Anschlußstellen so weit verdichtet oder kompri¬ miert wird, daß eine elektrisch leitende Brücke entsteht.An electrically conductive connection between the module and the card body or contacts located on the card body, which are connected to the induction coil, comes about, for example, from the fact that an anisotropic conductive adhesive in the area of the connection points and / or the connection points of the respective agent applied for contactless data transmission and the adhesive is compressed or compressed so far at least in the area of the connection points that an electrically conductive bridge is formed.
Im Falle eines Klebstoffes mit leitenden Partikeln führt dies also dazu, daß die Partikel im Bereich zwischen den Anschlu߬ stellen und dem Mittel für die kontaktlose Datenübertragung sich berühren, wodurch die leitende Verbindung resultiert. Die bei der Herstellung von Chipkarten verwendeten Module greifen in der Regel auf einen Kunststoffträger zurück, auf dem das eingangs erwähnte IC-Chip ggfs. mit ISO-Kontaktflächen versehen angeordnet ist. Das so vorgefertigte Modul wird mit dem Kartenträger, der z.B. aus Polycarbonat bestehen kann, verbunden. Dieses Verbinden bzw. das Einsetzen des Moduls in den Kartenkörper in eine z.B. gefräste Ausnehmung erfolgt üblicherweise unter Rückgriff auf ein Klebeverfahren bei Verwendung eines Heiß- oder Schmelzklebers.In the case of an adhesive with conductive particles, this leads to the particles touching in the area between the connection points and the means for contactless data transmission, which results in the conductive connection. The modules used in the production of chip cards generally use a plastic carrier on which the IC chip mentioned at the outset is optionally provided with ISO contact surfaces. The prefabricated module is connected to the card carrier, which can be made of polycarbonate, for example. This connection or the insertion of the module into the card body in a milled recess, for example, usually takes place using a gluing method when using a hot or hot melt adhesive.
In dem Falle, wenn die Kombikarten, die sowohl zur kontakt¬ losen als auch zur kontaktbehafteten Verwendung geeignet sind, oder kontaktlose Karten hergestellt werden sollen, muß eine weitere Kontaktebene mit Anschlußstellen für die Induktions- schleife bzw. die Induktionsspule vorgesehen sein.In the event that the combination cards, which are suitable for both contactless and contact-related use, or contactless cards are to be produced, a further contact level with connection points for the induction loop or the induction coil must be provided.
Es sind Chipkarten bekannt, bei welchen im Kartenkörper eine aus Draht gewickelte Spule vorgesehen ist, deren Ende mit Antennenkontakten des Chips bzw. seines Trägers verbunden sind. Diese Gesamtanordnung ist im Kartenkörper eingegossen, wobei die Herstellung technologisch sehr aufwendig ist.Chip cards are known in which a coil wound from wire is provided in the card body, the ends of which are connected to antenna contacts of the chip or its carrier. This overall arrangement is cast in the card body, the production being technologically very complex.
Darüber hinaus wurden bereits Chipkarten vorgestellt, bei welchen die Antenne aus einer Antennenschicht herausgeätzt wurde, wobei die Antenne Chipkontakte aufweist, welche über einen leitenden Kleber mit den Antennenkontakten des Chips bzw. seines Trägers verbunden sind. Bei der Herstellung des Kartenkörpers werden die Chipkontakte über eine entsprechende Ausnehmung in einer auf die Antennenschicht aufgebrachten Deckschicht freigelassen, was die Herstellung ebenfalls aufwendig macht.In addition, chip cards have already been presented in which the antenna has been etched out of an antenna layer, the antenna having chip contacts which are connected to the antenna contacts of the chip or its carrier via a conductive adhesive. During the production of the card body, the chip contacts are left free via a corresponding recess in a cover layer applied to the antenna layer, which also makes the production complex.
Bei erhabenen Anschlußstellen, die sich auf der Oberfläche des Moduls und/oder auf der Oberfläche oder an den Seitenflächen der Ausnehmung des Kartenträgers befinden, kann eine Verkle¬ bung von Modul- und Kartenträger mittels der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung in einem einzigen Arbeitsgang durchgeführt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das erforderliche Temperatur- und Zeitregime zur Herstellung zuverlässiger sowohl elektri¬ scher als auch mechanischer Verbindungen engen Toleranzen unterliegt, so daß bei nicht optimalen Verfahrensparametern die Langzeitstabilität derart hergestellter Karten reduziert ist, und daß es aufgrund der Abmessungen und der plastischen Eigenschaften des Moduls sowie des Kartenträgers zu Verwin- dungen und Verspannungen in der Karte mit der Folge von Kontaktstörungen und damit geringerer Zuverlässigkeit kommt.In the case of raised connection points which are located on the surface of the module and / or on the surface or on the side surfaces of the recess in the card carrier, the module and card carrier can be bonded by means of the production of the electrically conductive connection in a single operation . However, it has been shown that the temperature and time regime required for the production of reliable electrical and mechanical connections is subject to narrow tolerances, so that the long-term stability of cards produced in this way is reduced if the process parameters are not optimal, and because of the dimensions and the plastic properties of the module as well as of the card carrier leads to twists and tension in the card with the consequence of contact faults and thus less reliability.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Chipkarte, ein Ver¬ fahren zur Herstellung einer Chipkarte sowie eine Verbin¬ dungsanordnung für ein derartiges Herstellungsverfahren anzu¬ geben, mit welchem ein auf einem Modul befindlicher Halb- leiterchip in eine Ausnehmung eines Kartenträgers sowohl elektrisch als auch mechanisch mit hoher Zuverlässigkeit und Verwindungssteife kontaktiert werden kann, wobei die resul¬ tierende Gesamtanordnung unter allen Umständen eine hohe Langzeitstabilität und ausreichende Zuverlässigkeit der so geschaffenen Chipkarte gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide a chip card, a method for producing a chip card and a connection arrangement for such a production method, with which a semiconductor chip located on a module can be both electrically and also into a recess in a card carrier can be contacted mechanically with high reliability and torsional stiffness, the resulting overall arrangement ensuring high long-term stability and sufficient reliability of the chip card thus created under all circumstances.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Chip¬ karte, einer Verbindungsanordnung bzw. Herstellungsverfahren, wie sie im einzelnen in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind.The object of the invention is achieved with a chip card, a connection arrangement or manufacturing method as defined in detail in the independent patent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Antennen¬ schicht zunächst vollständig in das Kartenmaterial eingebaut, wobei die Chipkontakte aber derart verdickte Abschnitte auf- weisen, daß bei dem zur Herstellung von bisher üblichen Chip¬ karten ebenfalls üblichen Ausfräsen der Ausnehmung für den Chip und seinen Träger Teile der verdickten Abschnitte abge¬ fräst und dadurch Chipkontaktflächen geschaffen werden, die dann mit den Antennenkontakten des Chips bzw. seines Trägers leicht verbindbar sind.According to a first aspect of the invention, an antenna layer is initially completely built into the card material, but the chip contacts have sections which are thickened in such a way that the recess for the chip and its chip, which is also customary for the production of previously conventional chip cards, is milled Carrier parts of the thickened sections are milled and thereby chip contact surfaces are created, which can then be easily connected to the antenna contacts of the chip or its carrier.
Die verdickten Abschnitte können auf verschiedene Weise hergestellt werden. Es ist beispielsweise möglich, einen selektiven Auftrag von Material in galvanischen Bädern zu erzeugen. Vorzugsweise werden die verdickten Abschnitte jedoch aus Lot, insbesondere aus Weichlot gebildet. Dies kann bei¬ spielsweise in der üblichen Art und Weise geschehen, die beim Verzinnen von gedruckten Schaltungen angewendet wird, also z.B. durch Führen der Antennenschicht über einen Lotschwall bzw. eine Schwallbadlöteinrichtung, wobei dann nur die Kon¬ takte unabgedeckt sind. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Chipkontakte mittels bekannter Löt- bzw. Bondmaschinen bearbeitet, wobei man ggfs. auch einen kurzen Draht innerhalb des Löt-"Hügels" stehen läßt, der bei der späteren Verbindung mit den Antennenkontakten eines Chips bzw. dessen Trägers von Vorteil sein kann. Wesentlich ist hier lediglich, daß die Verdickung so hinreichend stark ist, daß beim späteren Ausfräsen der Aufnahmevertiefung für den Chip bzw. dessen Träger trotz ausreichender Frästoleranz dieThe thickened sections can be made in various ways. For example, it is possible to selectively apply material in galvanic baths produce. However, the thickened sections are preferably formed from solder, in particular from soft solder. This can be done, for example, in the usual way which is used when tinning printed circuits, for example by passing the antenna layer over a solder wave or a wave soldering device, in which case only the contacts are uncovered. In another embodiment of the invention, the chip contacts are processed by means of known soldering or bonding machines, with a short wire possibly also being left inside the soldering "hill", which during the subsequent connection to the antenna contacts of a chip or its carrier can be beneficial. The only essential thing here is that the thickening is so strong that when the receiving recess for the chip or its carrier is subsequently milled out, the milling or the carrier, despite sufficient milling tolerance
Chipkontakte sicher freigelegt bzw. gebildet werden können. Wenn man hierbei davon ausgeht, daß die Antennenschicht eine Trägerdicke von etwa 200μm und eine Kupferschicht von etwa 35μm aufweist, so wäre diese Kupferschichtdicke bei den vorgegebenen Frästoleranzen von etwa 20 bis 30μm nicht einwandfrei und sicher freizulegen. Wenn man jedoch eine Verdickung von 100 bis 200μm durch Löt-Auftrag vorsieht und einen derartigen Bump bildet, so ist es leicht ersichtlich, daß dann ein sicheres Anfrasen trotz der vorgegebenen Tole- ranzen möglich ist und dabei gleichzeitig sichergestellt wird, daß die sehr dünne Kupferbeschichtung der Antennenschicht nicht beschädigt oder verletzt wird.Chip contacts can be safely exposed or formed. If one assumes that the antenna layer has a carrier thickness of approximately 200 μm and a copper layer of approximately 35 μm, then this copper layer thickness would not be properly and safely exposed with the predetermined milling tolerances of approximately 20 to 30 μm. If, however, a thickening of 100 to 200 μm is provided by soldering and forms such a bump, it is easy to see that a safe chamfering is then possible despite the specified tolerances and at the same time it is ensured that the very thin copper coating the antenna layer is not damaged or injured.
Es war zwar bisher üblich, derartige Antennenschichten mit ihrem auf der Oberfläche liegenden Relief aus geätztenSo far it has been customary to etch such antenna layers with their relief lying on the surface
Leiterbahnen in Kartenmaterial einzubetten. Daß der nunmehr beschrittene Weg tatsächlich zum Erfolg führt und derartig starke Verdickungen von 100 bis 200μm ohne weiteres in die Norm-Karten mit einer Gesamtdicke von 760μm ± 80μm einbettbar sind, ist ausgesprochen überraschend.Embed traces in map material. It is extremely surprising that the path that has now been followed actually leads to success and that such strong thickenings of 100 to 200 μm can easily be embedded in the standard cards with a total thickness of 760 μm ± 80 μm.
Die Antennenkontakte können mit den Chipkarten durch eine Vielzahl von elektrischen Verbindungsvorgängen verbunden werden, was später näher erläutert wird. Es sei hier beispielsweise an Schweißen oder Kleben mittels elektrisch leitender Kleber erinnert. Vorzugsweise geschieht die Verbindung jedoch durch Löten, was technologisch einfach zu handhaben ist und dabei gleichzeitig besonders haltbare Verbindungen liefert. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Fertigungen der Chipkontakte aus Weichlot bestehen.The antenna contacts can be connected to the chip cards by a large number of electrical connection processes, which will be explained in more detail later. It is here For example, reminded of welding or gluing using electrically conductive glue. However, the connection is preferably made by soldering, which is technologically easy to handle and at the same time provides particularly durable connections. This is especially true when the chip contacts are made of soft solder.
Besonders günstig für den Anwender oder auch den programmie¬ renden Hersteller der Chipkarte ist die Anordnung dann, wenn der Chip bzw. sein Träger auf seiner der Antennenschicht abgewandten Seite zusätzlich Kontakte zum direkten (kontakt¬ behafteten) Anschließen aufweist. Eine derart ausgebildete Karte, die sowohl kontaktlos als auch kontaktbehaftet benutz¬ bar ist, kann beispielsweise beim Hersteller über den direk- ten, kontaktbehafteten Zugang programmiert und dann vom Benutzer auch nur noch kontaktlos verwendet werden.The arrangement is particularly favorable for the user or the programming manufacturer of the chip card if the chip or its carrier has additional contacts on its side facing away from the antenna layer for direct (contact-related) connection. A card designed in this way, which can be used both contactlessly and with contact, can be programmed, for example, by the manufacturer via direct, contact-based access and can then only be used by the user in a contactless manner.
Vorzugsweise umfaßt der Kartenkδrper gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung mindestens zwei Deckschichten, zwischen denen die Antennenschicht einlaminiert ist. Die Deckschicht, welche auf der Seite der Chipkontakte liegt, nimmt die Verdickungen gleichzeitig auf. Selbst dann, wenn sich die Verdickung auf der Kartenaußenseite nach dem Zusammenlaminieren abzeichnet, was bei einer fertigen Karte nicht optimal wäre, ist dies unschädlich, da genau der Bereich, in welchem die Chipkontakte liegen, später abgefräst wird.According to the first aspect of the invention, the card body preferably comprises at least two cover layers, between which the antenna layer is laminated. The cover layer, which is on the side of the chip contacts, absorbs the thickening at the same time. Even if the thickening on the outside of the card becomes apparent after lamination, which would not be optimal for a finished card, this is not harmful since the area in which the chip contacts are located is later milled off.
Bei einer dementsprechenden Ausführungsform der Erfindung weist der Chip einen Träger mit kartenaußenseitigen Kontakt- flächen auf, wobei die Antennenkontakte von Durchkontaktie- rungsabschnitten (z.B. Bohrungen mit entsprechenden galvani¬ schen Metallaufträgen im Bohrloch) gebildet sind, welche ein isolierendes Trägermaterial zum Halten der Kontaktflächen durchqueren. Derartige Karten können auch in kontaktbehafteten Systemen Verwendung finden.In a corresponding embodiment of the invention, the chip has a carrier with contact surfaces on the outside of the card, the antenna contacts being formed by plated-through sections (for example bores with corresponding galvanic metal deposits in the borehole) which pass through an insulating carrier material for holding the contact surfaces. Such cards can also be used in contact systems.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist der Chip auf einem Träger mit karteninnensei- tigen Kontaktflächen angebracht, so daß die Antennenkontakte direkt auf den Chipkontakten zu liegen kommen. Um nun ein Verlöten der Kontakte miteinander zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn das Trägermaterial für die Kontaktflächen des Chips in den Antennenkontaktbereichen fortgenommen ist, so daß nach außen geöffnete Bereiche über den Rückseiten der Anten¬ nenkontakte liegen. Dadurch sind die Kontaktflächen von außen zugänglich, um Werkzeuge, insbesondere solche zum Erwärmen auf die Antennenkontaktrückseiten drücken zu können. Es ist auch möglich, mittels Infrarotstrahlung, insbesondere durch einen Laser, die Kontaktflächen zum Zweck des Lötens zu erwärmen.In a further embodiment according to the first aspect of the invention, the chip is mounted on a carrier with contact surfaces on the inside of the card, so that the antenna contacts come to rest directly on the chip contacts. In order to enable the contacts to be soldered to one another, it is advantageous if the carrier material for the contact surfaces of the chip is removed in the antenna contact areas, so that areas which are open to the outside lie over the rear sides of the antenna contacts. As a result, the contact surfaces are accessible from the outside in order to be able to press tools, in particular those for heating, onto the rear of the antenna contact. It is also possible to use infrared radiation, in particular a laser, to heat the contact surfaces for the purpose of soldering.
Bei einem wie oben erläuterten beidseitig beschichteten Träger für den Chip kann wieder ein kontaktloses ebenso wie ein kon¬ taktbehaftetes Zusatzgerät verwendet werden, um die Karte zu programmieren bzw. in Benutzung zu nehmen. Auch in diesem Fall ist jedoch wichtig, daß im Bereich der Antennenkontakte eine Wärmeübertragung zum Verlöten der Antennenkontakte mit den Chipkontakten stattfinden kann. Hierzu sind wieder Öffnungen im Träger bzw. in den auf ihm angebrachten Kontaktflächen im Bereich der Chipkarte vorgesehen.In the case of a carrier for the chip coated on both sides, as explained above, a contactless as well as a contact-type additional device can again be used to program the card or to use it. In this case too, however, it is important that heat transfer for soldering the antenna contacts to the chip contacts can take place in the area of the antenna contacts. For this purpose, openings are again provided in the carrier or in the contact areas attached to it in the area of the chip card.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung umfaßt die folgenden Schritte:The method according to the invention for producing a chip card according to the first aspect of the invention comprises the following steps:
Auf eine Antennenschicht wird eine Antenne mit Chipkontakten zum Anschluß eines Chips gebildet. Es sei hierbei betont, daß unter dem Begriff "Antenne" eine Vielzahl von solchen Struk¬ turen zu verstehen ist, welche zur Bildung von Zusatzfunk- tionen möglich sind, die ergänzend zu denen des Chips gewünscht werden und die mit dem Chip über dessen Träger verbunden werden müssen.An antenna with chip contacts for connecting a chip is formed on an antenna layer. It should be emphasized here that the term "antenna" is to be understood as meaning a multiplicity of such structures which are possible for forming additional functions which are desired in addition to those of the chip and which are connected to the chip via its carrier Need to become.
In einem nächsten Schritt werden auf den Chipkontakten ver- dickte Abschnitte gebildet. Dies kann durch alle möglichen elektrochemischen Verfahren, durch Auftragsschweißen oder auch durch den Auftrag von leitenden Kunststoffen geschehen. In einem nächsten Schritt wird ein Kartenkörper derart gebil¬ det, daß die Antennenschicht und die Chipkontakte einschlie߬ lich der verdickten Abschnitte von Kartenmaterial bedeckt sind und mit diesem fest verbunden werden.In a next step, thick sections are formed on the chip contacts. This can be done by all possible electrochemical processes, by build-up welding or by the application of conductive plastics. In a next step, a card body is formed in such a way that the antenna layer and the chip contacts, including the thickened sections, are covered by card material and are firmly connected to it.
Im Kartenkörper wird eine Ausnehmung derart gebildet, daß die verdickten Abschnitte mindestens teilweise abgetragen und dadurch freigelegt werden.A recess is formed in the card body in such a way that the thickened sections are at least partially removed and thereby exposed.
Ein Chip, umfassend einen Träger mit Antennenkontakten zurA chip comprising a carrier with antenna contacts for
Verbindung der Träger-Leiterstrukturen mit der Antenne wird in die Ausnehmung eingesetzt.Connection of the carrier conductor structures to the antenna is inserted into the recess.
Die Antennenkontakte werden mit den Chipkontakten verbunden.The antenna contacts are connected to the chip contacts.
Das Bilden der Antenne aus der Antennenschicht geschieht vor¬ zugsweise in einem Ätz- oder Schneidvorgang.The antenna is preferably formed from the antenna layer in an etching or cutting process.
Das Auftragen von Material auf die Chipkontakte wird Vorzugs- weise in einem Lötvorgang auf an sich bekannte Weise vorge¬ nommen.The application of material to the chip contacts is preferably carried out in a soldering process in a manner known per se.
Die Bildung des Kartenkörpers geschieht vorzugsweise mittels eines Laminierungsvorgangs, wobei die Antennenschicht zwischen zwei Deckschichten einlaminiert wird. Unter Deckschicht ist hierbei natürlich keine absolut homogene Struktur zu ver¬ stehen, da derartige Schichten wiederum meist einen mehr¬ schichtigen Aufbau haben, wobei beispielsweise ein Aufdruck durch eine klare Deckschicht abgedeckt ist, oder zur Verbin- düng mit darunterliegenden Schichten eine aufzulaminierendeThe card body is preferably formed by means of a lamination process, the antenna layer being laminated in between two cover layers. The top layer is of course not to be understood as an absolutely homogeneous structure, since such layers in turn usually have a multilayer structure, for example an imprint is covered by a clear top layer, or a layer to be laminated on to connect with the layers underneath
Schicht besondere Verbindungs- oder Klebeschichten umfaßt.Layer includes special connection or adhesive layers.
Die Ausnehmung in der Karte wird in an sich bekannter Weise vorzugsweise durch Fräsen gebildet. In die so entstandene Ausnehmung wird der Chip samt seinem Träger eingesetzt und vorzugsweise verklebt, und zwar mittels eines Schmelzklebers. Der Grund hierfür liegt insbesondere darin, daß beim nach¬ folgenden Verlöten der Antennenkontakte mit den Chipkontakten einen Höhenschwund durch fließendes Lotmaterial an den Kontakten auftritt, der bei der Verwendung von bekannten Cyan- Acrylatklebern nur schwer zu kompensieren, bei Verwendung von Schweißklebern aber leicht, ggfs. auch nachträglich durch erneutes Aufwärmen ausgleichbar ist .The recess in the card is preferably formed in a manner known per se by milling. The chip and its carrier are inserted and preferably glued into the recess formed in this way, using a hot melt adhesive. The reason for this lies in particular in the fact that when the antenna contacts are subsequently soldered to the chip contacts, a height loss due to flowing solder material to the Contact occurs, which is difficult to compensate for when using known cyan acrylate adhesives, but is easy to compensate for when using welding adhesives, and can also be compensated for later by reheating.
Die Wärme zum Verlöten kann durch ein von außen aufgesetztes Lötwerkzeug, also durch Wärmeleitung aufgebracht werden. Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens basierend auf dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Wärme durch Strah- lung, insbesondere durch Strahlung eines IR-Lasers zugeführt. Es ist natürlich ebenso möglich, die Wärme über Ultraschall, also quasi über Reibungswärme bereitzustellen.The heat for soldering can be applied by an external soldering tool, that is, by heat conduction. In a further embodiment of the method based on the first aspect of the invention, the heat is supplied by radiation, in particular by radiation from an IR laser. It is of course also possible to provide the heat using ultrasound, that is to say using frictional heat.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Chipkarte für die kontaktlose und/oder kontaktbehaftete Datenübertragung angegeben, welche einen Halbleiterchip und Kontaktflächen für die kontaktbehaftete Datenübertragung und daneben Anschlußstellen und wenigstens ein Mittel für die kontaktlose Datenübertragung, das in der Regel eine Induktionsspule ist, umfaßt. Die erfindungsgemäße Chipkarte gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen den Anschlußstellen und dem Mittel für die kontaktlose Datenübertragung auch mittels Löten hergestellt ist, wobei die mechanische Ver- bindung durch Heiß- oder Schmelzkleben, aber auch durch Lötung, erfolgen kann.According to a second aspect of the invention, a chip card for contactless and / or contact-based data transmission is specified, which comprises a semiconductor chip and contact areas for contact-based data transmission and next to connection points and at least one means for contactless data transmission, which is generally an induction coil. The chip card according to the second aspect of the invention is characterized in that the electrically conductive connections between the connection points and the means for contactless data transmission are also made by means of soldering, the mechanical connection being done by hot or hot melt, but also by Soldering, can be done.
Zweckmäßig weist gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der eingesetzte Heiß- oder Schmelzkleber partielle elektrisch leitfähige, und auch lötfähige Partikel auf. Besonders bevor¬ zugt werden diese elektrisch leitenden, lötfähigen Partikel bereits bei der Präparation des Klebers auf einer Trägerfolie zugesetzt bzw. aufgebracht.According to the second aspect of the invention, the hot or hot melt adhesive expediently has partial electrically conductive and also solderable particles. These electrically conductive, solderable particles are particularly preferably added or applied already on the carrier film during the preparation of the adhesive.
Größe und Menge der abschnittweise dem Klebstoff zugesetzten Lötpartikel richtet sich nach der Kontaktausbildung bzw. der Kontaktflächen der Chipkarte. Der Durchmesser einer zwischen vorgesehenen Kontaktflächen und auf einem Heiß- oder Schmelz- kleber befindlichen Lötkugel liegt beispielsweise im Bereich zwischen 15 und 25μm.The size and amount of the solder particles added to the adhesive in sections depends on the contact formation or the contact areas of the chip card. The diameter of a contact surface between provided and on a hot or melting The solder ball located in the adhesive is, for example, in the range between 15 and 25 μm.
Die Menge der leitenden Partikel wird zweckmäßig so gewählt, daß zwischen den Anschlußstellen und dem Mittel zur kontakt¬ losen Datenübertragung genügend Partikel zu liegen kommen, um eine ausreichende elektrische Verbindung durch Löten aufzu¬ bauen.The amount of conductive particles is expediently chosen so that there are sufficient particles between the connection points and the means for contactless data transmission in order to establish a sufficient electrical connection by soldering.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung kommt die elektrisch leitende Verbindung dadurch zustande, daß der auf der Trägerfolie befindliche Klebstoff zumindest im Bereich der Anschlußstellen und/oder der Verbin¬ dungsstellen des Mittels für die kontaktlose Datenübertragung leitfähige Partikel oder Schichten aufweist, die eine elek¬ trisch leitende Brücke zwischen den Anschlußstellen und dem Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung durch Löten bilden können.According to the method according to the invention according to the second aspect of the invention, the electrically conductive connection is brought about by the fact that the adhesive on the carrier film has conductive particles or layers at least in the area of the connection points and / or the connection points of the agent for contactless data transmission can form an electrically conductive bridge between the connection points and the means for contactless data transmission by soldering.
Bei der Herstellung von Chipkarten wird überwiegend so vorge¬ gangen, daß zunächst ein Modul hergestellt wird, der einen Kunststoffträger umfaßt, auf dem ein Halbleiterchip angeordnet ist. Der Modul wird dann mit dem Kartenträger aus Kunststoff, z.B. Polycarbonat verbunden. Üblicherweise wird der Modul in eine in den Kartenkörper gefräste Kavität implantiert, wie dies bereits erläutert wurde.In the production of chip cards, the procedure is predominantly such that a module is first produced which comprises a plastic carrier on which a semiconductor chip is arranged. The module is then attached to the plastic card holder, e.g. Connected polycarbonate. The module is usually implanted in a cavity milled into the card body, as has already been explained.
Besonders bevorzugt erfolgt die Herstellung der erfindungs¬ gemäßen Chipkarten unter Verwendung der beschriebenen, bereits bekannten Komponenten und Verfahrensschritte. Zweckmäßig ver¬ wendet die Erfindung nach dem zweiten Aspekt also einen übli¬ chen Modul, dem jedoch eine Kontaktebene mit den Anschlu߬ stellen für das Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung hinzugefügt wird. In der Regel wird der Modul mit zwei weiteren Anschlußstellen ergänzt, die auf übliche Weise mit dem Halbleiterchip verbunden werden.The chip cards according to the invention are particularly preferably produced using the already known components and method steps described. According to the second aspect, the invention expediently uses a conventional module, to which, however, a contact level with the connection points for the means for contactless data transmission is added. As a rule, the module is supplemented with two further connection points which are connected to the semiconductor chip in the usual way.
Besonders bevorzugt sind die Anschlußstellen erhaben auf einer Oberfläche des Modulträgers vorzugweise der Seite, die den Halbleiterchip trägt, ausgebildet. Die Höhe der Anschlu߬ stellen nach dem zweiten Aspekt der Erfindung richtet sich nach Art und Abmessungen der Karte und kann beispielsweise zwischen 1 und 20μm betragen. Bevorzugt bestehen die An- schlußstellen aus Metall und werden auf an sich bekannteThe connection points are particularly preferably raised on a surface of the module carrier, preferably the side that faces the Semiconductor chip carries, trained. The height of the connection points according to the second aspect of the invention depends on the type and dimensions of the card and can be, for example, between 1 and 20 μm. The connection points are preferably made of metal and are known per se
Weise, z.B. durch Aufkleben, Aufdrucken, Aufdampfen, Galvani¬ sieren oder ähnliches hergestellt. Besonders bevorzugt wird die zusätzliche Anschlußebene hergestellt, indem ein Streifen aus Metall auf den Modulträger laminiert und anschließend strukturiert wird. Lage und Größe richtet sich nach Größe und Lage des Mittels für die kontaktlose Datenübermittlung und speziell dessen Verbindungsstellen.Manner, e.g. by gluing, printing, vapor deposition, electroplating or the like. The additional connection level is particularly preferably produced by laminating a strip of metal onto the module carrier and then structuring it. Location and size depends on the size and location of the means for contactless data transmission and especially its connection points.
Das Mittel für die kontaktlose Datenübermittlung, vorzugsweise eine Induktionsspule oder Antenne, ist in zweckmäßiger Weise in den Kartenkörper integriert oder auf diesem angeordnet, wobei die Verbindungsstellen zu den Anschlußstellen frei- liegen. Beispielsweise können im Fall einer in den Karten¬ körper integrierten Kupferdrahtspule Verbindungsstellen beim Fräsen der Kavität mit freigelegt werden. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, die Verklebung von Modul und Kartenträger gleichzeitig mit der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Mittel für die kontaktlose Datenübertragung und den Anschlußstellen des Moduls durchzu- führen. Hierfür kann ein spezieller Stempel eingesetzt werden, welcher sowohl Druckkräfte als auch Wärmeenergie zum Her¬ stellen der Klebe- und Lδtverbindung bereitstellt.The means for contactless data transmission, preferably an induction coil or antenna, is expediently integrated into or arranged on the card body, the connection points to the connection points being exposed. For example, in the case of a copper wire coil integrated in the card body, connection points can also be exposed when milling the cavity. With such an arrangement, it is possible to carry out the adhesive bonding of the module and card carrier simultaneously with the establishment of the electrically conductive connection between the means for contactless data transmission and the connection points of the module. A special stamp can be used for this, which provides both compressive forces and thermal energy for producing the adhesive and soldered connection.
Um das bekannte übliche Hotmelt-Verfahren einsetzen zu können, wird der Klebstoff, wie erläutert, mit leit- und lötfähigen Partikeln in vorbestimmten Kontaktabschnitten versehen. Die Herstellung der mechanischen Klebeverbindung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erfolgt dann in an sich bekannter Weise, wobei die elektrische Verbindung der Kontakte durch gezieltes Einbringen oder Aufbringen von Wärme mindestens in oder auf die Bereiche der Kontaktabschnitte realisiert wird.In order to be able to use the known hotmelt process, the adhesive, as explained, is provided with conductive and solderable particles in predetermined contact sections. The mechanical adhesive connection according to the second aspect of the invention is then produced in a manner known per se, the electrical connection of the contacts being realized by targeted introduction or application of heat at least in or onto the areas of the contact sections.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung liegt ein ver¬ fahrensgemäßer Grundgedanke darin, zur Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung eines in einer Ausnehmung eines Kartenträgers einer Chipkarte eingesetzten Moduls auf eine auf einem folienartigen Träger befindliche, nichtleitende Heiß- oder Schmelzkleberschicht zurückzugreifen, wobei diese Heiß- oder Schmelzkleberschicht im Bereich auszu¬ bildender elektrischer Kontakte zwischen Modul und Karten¬ träger mit einer zusätzlichen leitfähigen Schicht oder mit leitfähigen Partikeln zu versehen ist. Diese zusätzliche leitfähige Schicht oder die leitfähigen Partikel können durch Lochung der Heiß- oder Schmelzkleberschicht mit anschließendem Verfüllen unter Rückgriff auf leitfähiges Material ausgebildet werden.According to a third aspect of the invention, a basic method according to the method is to produce a electrical and mechanical connection of a module inserted in a recess of a card carrier of a chip card to a non-conductive hot or hot-melt adhesive layer located on a film-like carrier, this hot or hot-melt adhesive layer in the area of electrical contacts to be formed between the module and the card carrier with a additional conductive layer or to be provided with conductive particles. This additional conductive layer or the conductive particles can be formed by perforating the hot or hot melt adhesive layer with subsequent filling, using conductive material.
Die gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung so vorbereitete Heiß- oder Schmelzkleberschicht mit leitfähigen Abschnitten wird dann am Modul oder in der Ausnehmung des Kartenträgers vorfixiert. Dieses Fixieren erfolgt so, daß die mit der zusätzlichen leitfähigen Schicht oder den leitfähigen Parti¬ keln versehenen Abschnitte sich zwischen den Kontaktflächen des Moduls und der Ausnehmung des Kartenträgers befinden. Im Anschluß an dieses Fixieren wird in einem einzigen Druck- Temperatur-Einwirkungsschritt sowohl die mechanische zwischen Modul und Kartenträger als auch die elektrische Kontaktierung zwischen den sich gegenüberstehenden Kontaktflächen reali- siert. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist es nicht notwendig, daß die in der Regel bezogen auf die genannte Verbindungsfläche nur kleinen Kontaktflächenabschnitte wesentlich zur Klebeverbindung beitragen, vielmehr sollen hier optimierte elektrische Eigenschaften, wie geringe Leitungs- induktivitäten oder ein geringer Übergangswiderstand erzielt werden. Durch die an sich übliche Heiß- oder Schmelzklebe- Verbindung wird für eine ausreichende Pressung und Verdichtung der leitfähigen Partikel Sorge getragen, so daß sich die gewünschte Kontakt-LangzeitStabilität ergibt.The hot or hot-melt adhesive layer with conductive sections thus prepared in accordance with the third aspect of the invention is then pre-fixed on the module or in the recess of the card carrier. This fixing takes place in such a way that the sections provided with the additional conductive layer or the conductive particles are located between the contact surfaces of the module and the recess of the card carrier. Following this fixing, both the mechanical between the module and the card carrier as well as the electrical contacting between the opposing contact surfaces is realized in a single pressure-temperature action step. According to the third aspect of the invention, it is not necessary that the generally only small contact surface sections, based on the connection surface mentioned, make a significant contribution to the adhesive connection, rather optimized electrical properties, such as low line inductances or a low contact resistance, are to be achieved here. The usual hot-melt or hot-melt adhesive connection ensures sufficient pressing and compression of the conductive particles, so that the desired long-term contact stability results.
In dem Falle, wenn wie zum dritten Aspekt der Erfindung erläutert, für die leitfähigen Partikel auf eine Lötpaste oder eine Lötkugel zurückgegriffen wird, kann durch definiertes Zuführen von Wärmeenergie im Kontaktbereich, wie dies bereits zum zweiten Aspekt der Erfindung erläutert wurde, nach oder während des Verklebens des Moduls im Kartenträger ein Löten erfolgen, wodurch eine weitere Erhöhung der KontaktSicherheit gegeben ist. Die Lötstelle wird in diesem Fall von mecha- nischen Spannungen, Scher- oder sonstigen Kräften freige¬ halten, da diese auch im laufenden Einsatz der Karte von der Klebeverbindung großflächig aufgenommen werden können.In the case where, as explained in relation to the third aspect of the invention, a solder paste or a solder ball is used for the conductive particles, this can already be done by a defined supply of thermal energy in the contact area for the second aspect of the invention, soldering is carried out after or during the gluing of the module in the card carrier, as a result of which there is a further increase in contact reliability. In this case, the solder joint is kept free of mechanical tensions, shear forces or other forces, since these can be absorbed over a large area by the adhesive connection even when the card is in use.
Gemäß einem weiteren Grundgedanken nach dem dritten Aspekt der Erfindung kann je nach Material des Kartenträgers oder desAccording to a further basic idea according to the third aspect of the invention, depending on the material of the card carrier or the
Moduls ein geeigneter vorkonfektionierter Heiß- oder Schmelz- kleber ausgewählt und hinsichtlich Schichtdicke und Auswahl der leitfähigen Partikel für den jeweiligen Einsatzfall indi¬ viduell präpariert und damit optimiert werden.Module selected a suitable pre-assembled hot or hot melt adhesive and individually prepared and thus optimized with regard to layer thickness and selection of the conductive particles for the respective application.
Die leitfähigen Partikel oder die leitfähige Schicht sind auf die Heiß- oder Schmelzkleberfolie beispielsweise mittels eines Dispensers, einer Walze oder einem Stempel lokal aufbringbar, wobei wenn erforderlich auf eine Maske zurückgegriffen werden kann, so daß sich die Reproduzierbarkeit beim Aufbringen leitfähiger Beschichtungen erhöht. Im Falle des oberflächen- seitigen Aufbringens einer leitfähigen Schicht oder von leit- fähigen Partikeln wird in einer Ausführungsform nach dem dritten Aspekt der Erfindung die so aufgebrachte Schicht kurzzeitig einer thermischen Behandlung ausgesetzt, so daß ein gewisses Anschmelzen der jeweiligen Partikel und damit Haften und Verbinden mit dem Heißkleber bzw. dem Schmelzkleber die Folge ist. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß beim nachfolgenden Handling die leitfähige Schicht bzw. das leit- fähige Material vor unerwünschtem Abtrag geschützt ist.The conductive particles or the conductive layer can be applied locally to the hot-melt or hot-melt adhesive film, for example by means of a dispenser, a roller or a stamp, a mask being able to be used if necessary, so that the reproducibility when applying conductive coatings is increased. In the case of the application of a conductive layer or of conductive particles on the surface, in one embodiment according to the third aspect of the invention the layer applied in this way is briefly subjected to a thermal treatment, so that a certain melting of the respective particles and thus adhesion and connection with them the hot glue or the hot melt adhesive is the result. This measure ensures that the conductive layer or the conductive material is protected from unwanted removal during subsequent handling.
In dem Falle, wenn die Heiß- oder Schmelzkleberschicht Aus¬ nehmungen oder Lochungen aufweist, die mit leitfähigen Parti¬ keln wie Lötkugeln oder Lötpaste verfüllt werden, kann auf übliche und bewährte Lötmittel zurückgegriffen werden. Die Dosierung der Menge einzubringender Partikel in die Ausneh¬ mungen oder Lochungen ist unkritisch, da Materialüberschuß bei Löten und/oder Anpressen und gleichzeitigem Verkleben in die Kleberschicht hinein verdrängt werden kann, ohne daß die Kontaktsicherheit insgesamt beeinträchtigt wird.In the case when the hot or hot melt adhesive layer has recesses or perforations which are filled with conductive particles such as solder balls or solder paste, customary and proven solder can be used. The metering of the amount of particles to be introduced into the recesses or perforations is not critical, since excess material during soldering and / or pressing and simultaneous gluing into the Adhesive layer can be displaced into it without the overall contact reliability being impaired.
Das erfindungsgemäße Verbindungsmittel nach dem dritten Aspekt zur Durchführung des geschilderten Verfahrens besteht aus einer auf einer Trägerfolie befindlichen, nichtleitenden Hei߬ oder Schmelzkleberschicht, welche im Bereich herzustellender elektrischer Kontakte Abschnitte mit leitfähigen Partikeln oder einer leitfähigen Schicht aufweist.The connecting means according to the third aspect for carrying out the described method consists of a non-conductive hot or hot-melt adhesive layer located on a carrier film, which has sections with conductive particles or a conductive layer in the area of electrical contacts to be produced.
Diese Abschnitte können aus mit Lötpaste oder Leitkleber ver¬ füllten Ausnehmungen oder Lochungen bestehen.These sections can consist of recesses or perforations filled with solder paste or conductive adhesive.
In einer Ausgestaltung des Verbindungsmittels befinden sich die leitfähigen Abschnitte im Inneren einer Heiß- oderIn one embodiment of the connecting means, the conductive sections are located inside a hot or
Schmelzkleberschicht, wobei diese bei der Montage mittels Druck-Temperatur-Einwirkung verdrängt wird und erhabene Kontaktflächen in Wirkverbindung mit der inneren leitfähigen Schicht bzw. den inneren leitfähigen Abschnitten treten.Hot melt adhesive layer, which is displaced during assembly by the action of pressure and temperature and raised contact surfaces come into active connection with the inner conductive layer or the inner conductive sections.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung gelingt es, ein Verfahren und ein Verbindungsmittel zur Herstellung einer elektrischen und mechanischen Verbindung eines in einer Ausnehmung eines Kartenträgers einer Chipkarte eingesetzten Moduls anzugeben, wobei einerseits auf bekannte Heiß- oder Schmelzkleber zurückgegriffen werden kann und andererseits sowohl qualitativ hochwertige elektrische Kontakte bzw. elektrische Verbindungen realisiert werden können und die geforderte mechanische Festigkeit des Moduls im Kartenträger gegeben ist, ohne daß im laufenden Betrieb nachteilige Scher¬ oder sonstige Kräfte auf die Kontaktbereiche einwirken. rAccording to the third aspect of the invention, it is possible to specify a method and a connecting means for producing an electrical and mechanical connection of a module inserted in a recess in a card holder of a chip card, known hot or hot melt adhesives being used on the one hand and high quality electrical ones on the other hand Contacts or electrical connections can be realized and the required mechanical strength of the module is given in the card carrier without adverse shear forces or other forces acting on the contact areas during operation. r
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem dritten Aspekt ist insbesondere für kontaktlose Chipkarten oder auch Kombikarten geeignet, bei welchen sowohl mechanisch kontaktierbareThe inventive method according to the third aspect is particularly suitable for contactless chip cards or combination cards, in which both mechanically contactable
Kontaktflächen als auch induktive Komponenten vorhanden sind. Durch die Verwendung der erfindungsgemäß modifizierten Hei߬ oder Schmelzkleberfolien können die Kosten bei der Kartenherstellung gesenkt werden, da es nicht mehr notwendig ist, auf kostenintensive anisotrop leitende Klebstoffe zurückzugreifen, die im übrigen zum Verkleben der Module mit dem Kartenträger nur sehr bedingt geeignet sind.Contact surfaces as well as inductive components are available. By using the hot-melt or hot-melt adhesive films modified according to the invention, the costs in card production can be reduced since it is no longer necessary is to fall back on cost-intensive anisotropically conductive adhesives, which are otherwise only very suitable for gluing the modules to the card carrier.
Durch das nur partielle elektrische Verbinden an den jewei¬ ligen elektrischen Kontaktierungsstellen verbleibt genügend Fläche zur Ausführung der Stoffschlüssigen Klebeverbindung, um das Modul sicher am Kartenträger zu befestigen.As a result of the only partial electrical connection at the respective electrical contacting points, there is sufficient space to carry out the cohesive adhesive connection in order to securely fasten the module to the card carrier.
Unter Berücksichtigung der erwähnten Probleme hinsichtlich der Langzeitstabilität des Kartenträgers, wenn dieser Verwindungen und/oder Verspannungen ausgesetzt wird, besteht gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ein verfahrensseitiger Grundge¬ danke darin, daß der in die Kartenausnehmung zu implantierende Modul auf seiner Einsatzseite oder seiner Randseite hin einen leitfähigen, isolierte Abschnitte aufweisenden Versteifungs¬ rahmen besitzt. Dieser Versteifungsrahmen weist Kontaktflächen auf, die beim Einsetzen des Moduls mit in der Ausnehmung befindlichen Gegenkontaktflächen elektrisch in Wirkverbindung treten.Taking into account the problems mentioned with regard to the long-term stability of the card carrier when it is subjected to twisting and / or tension, a basic aspect of the method according to a fourth aspect of the invention is that the module to be implanted in the card recess is on its insert side or on its edge side has a conductive stiffening frame with insulated sections. This stiffening frame has contact surfaces which, when the module is inserted, come into electrical connection with mating contact surfaces located in the recess.
Beim Einsetzen des Moduls mit Halbleiterchip und Verstei¬ fungsrahmen gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung in die Ausnehmung des Kartenträgers erfolgt dies beispielsweise durch Einpressen, wobei zusätzliche Stoff- und/oder formschlüssige Verbindungen realisierbar sind. Durch die Ausbildung des Moduls mit Versteifungsrahmen, der sowohl mechanische als auch elektrische Funktionen erfüllt, kann auf einfache Technologien der Verbindung von Modul mit dem Kartenträger, nämlich Ein- pressen oder eine Snap-In-Verbindung zurückgegriffen werden, so daß sich insgesamt die Produktivität erhöht. Der Verstei¬ fungsrahmen führt zu einer stabilen Ausbildung des Moduls, wodurch Verwindungen und Spannungen beim Betrieb der IC-Karte aufgenommen werden können, ohne daß unerwünschte Kräfte auf den Halbleiterchip oder sonstige elektronische Bauelemente gelangen.When the module with the semiconductor chip and the stiffening frame according to the fourth aspect of the invention is inserted into the recess of the card carrier, this is done, for example, by pressing in, additional material and / or form-fitting connections being possible. By designing the module with a stiffening frame, which fulfills both mechanical and electrical functions, simple technologies for connecting the module to the card carrier, namely press-in or a snap-in connection, can be used, so that overall productivity increases . The stiffening frame leads to a stable design of the module, as a result of which twists and tensions can be absorbed during operation of the IC card without undesired forces reaching the semiconductor chip or other electronic components.
Es liegt im Sinne des vierten Aspektes der Erfindung, daß der Versteifungsrahmen beispielsweise zweiteilig ausgebildet ist, so daß zwei elektrisch isolierte Kontaktflächen entstehen, die mit entsprechenden Gegenkontaktflächen, die beispielsweise mit einer Induktionsschleife oder einer Antenne, die im Karten¬ träger angeordnet ist, in Verbindung stehen, zusammenwirken können.It is in the sense of the fourth aspect of the invention that the stiffening frame is, for example, in two parts, so that two electrically insulated contact surfaces are created which can interact with corresponding counter-contact surfaces which are connected, for example, to an induction loop or an antenna which is arranged in the card carrier.
Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung nach dem vierten Aspekt zur Herstellung einer Chipkarte geht von dem auf der Einsatzseite des Moduls angeordneten leitfähigen, voneinander isolierende Abschnitte aufweisenden Versteifungsrahmen aus, welcher mit Anschlüssen des Halbleiterchip elektrisch verbun¬ den ist. Dieser Versteifungsrahmen besitzt Kontaktflächen, die beispielsweise im seitlichen Randbereich und/oder an der Unterseite befindlich sind, so daß mit ganz unterschiedlichen Gegenkontaktflachen in der Ausnehmung des Kartenträgers gear¬ beitet werden kann.The connection arrangement according to the fourth aspect for producing a chip card is based on the stiffening frame, which is arranged on the insert side of the module and has mutually insulating sections and is electrically connected to connections of the semiconductor chip. This stiffening frame has contact surfaces which are located, for example, in the lateral edge area and / or on the underside, so that it is possible to work with very different counter-contact surfaces in the recess of the card carrier.
Wie erwähnt, sind in der Ausnehmung des Kartenträgers Gegen¬ kontaktflachen eingeformt, wobei beim Einsetzen des Moduls die Kontakt- und Gegenkontaktflachen in Preßsitz zueinander ge¬ langen und/oder stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind.As mentioned, counter-contact surfaces are formed in the recess of the card carrier, the contact and counter-contact surfaces being pressed together and / or integrally or positively connected when the module is inserted.
Bei einer speziellen Ausführungsform des Versteifungsrahmens gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung ist dieser außenrand- seitig oder mit dem Außenrand des Moduls abschließend ange¬ ordnet und weist eine im wesentlichen quadratische oder rechteckige Ausschnittsform auf.In a special embodiment of the stiffening frame according to the fourth aspect of the invention, it is arranged on the outer edge side or with the outer edge of the module and has an essentially square or rectangular cutout shape.
Zum Erhalt einer Snap-In-Verbindung zwischen Modul und Aus¬ nehmung im Kartenträger besitzt der Versteifungsrahmen seit¬ liche Vorsprünge oder Rastnasen, die mit an den Seitenwänden der Ausnehmung befindlichen Rücksprüngen zusammenwirken.In order to obtain a snap-in connection between the module and the recess in the card carrier, the stiffening frame has lateral projections or latching lugs which interact with recesses located on the side walls of the recess.
Alternativ können auch die Gegenkontaktflachen in den Seiten¬ flächen der Ausnehmung Vorsprünge oder Rastnasen aufweisen oder derartig ausgebildet sein, und mit entsprechenden Ausnehmungen im Versteifungsrahmen beim Einsetzen oder Einpressen desselben in den Kartenträger zusammenwirken. Wie dargelegt, kann erfindungsgemäß die Snap-In-Verbindung im Bereich der Kontakt- und Gegenkontaktflachen ausgebildet sein, jedoch können auch andere Abschnitte des Versteifungsrahmens bzw. gegenüberliegende Flächen der Ausnehmung des Karten¬ trägers umfassen, so daß die gewünschte Festigkeit und Zuver¬ lässigkeit der Verbindung zwischen Modul und Karte gewähr¬ leistet ist.Alternatively, the counter-contact surfaces in the side surfaces of the recess can have projections or latching lugs or be designed in this way, and can interact with corresponding recesses in the stiffening frame when the latter is inserted or pressed into the card carrier. As explained, according to the invention the snap-in connection can be formed in the area of the contact and counter-contact surfaces, but other sections of the stiffening frame or opposite surfaces of the recess of the card carrier can also comprise, so that the desired strength and reliability of the Connection between module and card is guaranteed.
In einer weiteren Ausführungsform gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung weist die Anordnung einen Versteifungsrahmen auf, der integral mit einem Chipträger ausgebildet ist, wobei die voneinander isolierten Kontaktflächen des Versteifungsrahmens mit jeweiligen Chipkontakten oder Bondflächen elektrisch ver- bunden sind.In a further embodiment according to the fourth aspect of the invention, the arrangement has a stiffening frame which is formed integrally with a chip carrier, the mutually insulated contact surfaces of the stiffening frame being electrically connected to respective chip contacts or bonding surfaces.
Bei dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, einen separaten Versteifungsrahmen zu fertigen, sondern es kann vom Chipträger und Versteifungsrahmen der einzusetzende Modul gebildet werden, welcher an seiner Unterseite den durch Chip- Bondung befestigten Halbleiterchip trägt. Bei der letzt¬ genannten Ausführungsform kann daher auf einen separaten Kunststoff-Modul bzw. Verdrahtungsträger für den Halbleiter¬ chip verzichtet werden. Eine ggfs. notwendig werdende elek¬ trisch Außenisolation ist durch Auflaminieren einer Isola- tionsschicht, zweckmäßigerweise über die gesamte Fläche der Chipkarte möglich.In this embodiment, it is not necessary to produce a separate stiffening frame, but the module to be used can be formed by the chip carrier and stiffening frame, which carries the semiconductor chip attached by chip bonding on its underside. In the last-mentioned embodiment, a separate plastic module or wiring carrier for the semiconductor chip can therefore be dispensed with. Any electrical external insulation that may become necessary is possible by laminating on an insulation layer, expediently over the entire surface of the chip card.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung gelingt es, ein Ver¬ fahren zum Herstellen einer Chipkarte bzw. eine Verbindungs- anordnung für ein derartigen Herstellungsverfahren anzugeben, mit welchem bzw. mit welcher eine hohe Verwendungssteifigkeit der Karte insbesondere im Bereich der Ausnehmung zur Aufnahme eines Moduls, enthaltend einen Halbleiterchip, erreicht wird. Durch den vorgesehenen Versteifungsrahmen, der auch integral mit einem Chipträger ausgebildet sein kann, ist es möglich, den kompletten Modul in die Ausnehmung einzupressen und vorteilhafte form- und/oder kraftschlüssige Verbindungen zum elektrischen und mechanischen Kontaktieren des Moduls im Kartenträger zu nutzen. Selbstverständlich kann auch eine Stoffschlüssige, insbe¬ sondere LötVerbindung, erfolgen, indem Wärmeenergie gezielt unter Nutzung des metallischen Versteifungsrahmens den Löt- Verbindungsstellen zugeführt wird. Letztendlich sind auch andere Verbindungsarten, wie das erwähnte Heiß- oder Schmelz- kleben denkbar.According to the fourth aspect of the invention, it is possible to specify a method for producing a chip card or a connection arrangement for such a production method, with which or with which a high degree of use stiffness of the card, in particular in the area of the recess for receiving a module, containing a semiconductor chip is achieved. The stiffening frame provided, which can also be formed integrally with a chip carrier, makes it possible to press the complete module into the recess and to use advantageous positive and / or non-positive connections for electrical and mechanical contacting of the module in the card carrier. Of course, a cohesive connection, in particular a soldered connection, can also take place in that thermal energy is supplied to the soldered connection points in a targeted manner using the metallic stiffening frame. Ultimately, other types of connection are also conceivable, such as the hot or melt adhesive mentioned.
Es liegt auch im Sinne der Erfindung, die genannten Aspekte untereinander zu kombinieren.It is also within the scope of the invention to combine the aspects mentioned with one another.
Die gemäß dem ersten bis vierten Aspekt erläuterte Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention explained according to the first to fourth aspect is to be explained in more detail with the aid of exemplary embodiments and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:Here show:
Fig. 1 schematisierte Darstellungen von fünf Verfahrens¬ schritten gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung;1 shows schematic representations of five method steps according to the first aspect of the invention;
Fig. 2 bis 4 drei verschiedene Ausführungsformen der Chip¬ karte gemäß dem ersten Aspekt im schematischen.Quer¬ schnitt;2 to 4 show three different embodiments of the chip card according to the first aspect in a schematic cross-section;
Fig. 5 schematisch einen Querschnitt durch eine Chipkarte gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung im Bereich einer elektrisch leitenden Verbindungsstelle zwischen einer Anschlußstelle und einem Mittel zur kontakt¬ losen Datenübertragung;5 schematically shows a cross section through a chip card according to the second aspect of the invention in the region of an electrically conductive connection point between a connection point and a means for contactless data transmission;
Fig. 6 eine schematische Skizze zur Erläuterung des Verfah¬ rens gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, nämlich am Beispiel der Herstellung der elektrisch leitenden Verbindung, die in Fig. 5 dargestellt ist;FIG. 6 shows a schematic sketch to explain the method according to the second aspect of the invention, namely using the example of the production of the electrically conductive connection which is shown in FIG. 5;
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Hotmelt-Klebstoffil gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung;7 shows a section through a hot melt adhesive according to the third aspect of the invention;
Fig. 8 eine Draufsicht auf einen präparierten Hotmelt-Film gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung; Fig. 9 einen Schnitt durch einen Hot elt-Film mit im Inneren befindlichen leitfähigen Partikeln gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung;8 shows a plan view of a prepared hot melt film according to the third aspect of the invention; 9 shows a section through a hot-elt film with conductive particles inside according to the third aspect of the invention;
Fig. 10 eine prinzipielle Schnittdarstellung der Einbau¬ position des Moduls in der Ausnehmung eines Karten¬ trägers unter Verwendung des Verbindungsmittels gemäß einem Ausführungsbeispiel nach dem dritten Aspekt der Erfindung;10 shows a basic sectional illustration of the installation position of the module in the recess of a card carrier using the connecting means according to an exemplary embodiment according to the third aspect of the invention;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Draufsicht auf einen Modul mit Halbleiterchip und Versteifungsrahmen gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung und11 is a perspective view of a top view of a module with a semiconductor chip and stiffening frame according to the fourth aspect of the invention and
Fig. 12 eine Schnittdarstellung durch einen Modul längs derFig. 12 is a sectional view through a module along the
Linie A/A aus Fig. 11, wobei der Modul bereits in den Kartenträger eingesetzt ist.Line A / A of Fig. 11, with the module already inserted in the card carrier.
Hinsichtlich der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs- beispielen sei darauf hingewiesen, daß die in den Zeichnungen dargestellten Grδßenverhältnisse nicht den tatsächlichen Gegebenheiten entsprechen, insbesondere sind die Schichtdicken der leitenden Schichten gegenüber den Kunststoffschichten erheblich kleiner oder niedriger.With regard to the following description of exemplary embodiments, it should be pointed out that the size relationships shown in the drawings do not correspond to the actual circumstances, in particular the layer thicknesses of the conductive layers are considerably smaller or lower than the plastic layers.
In Fig. 1 ist eine Antennschicht 10 im Querschnitt gezeigt, die aus einem Träger 11 mit einer daraufliegenden Beschichtung 12 besteht. Die Schichtdicke des Trägers kann etwa 200μm, die Beschichtung 12 etwa 35μm (Kupfer) betragen.In Fig. 1, an antenna layer 10 is shown in cross section, which consists of a carrier 11 with a coating 12 thereon. The layer thickness of the carrier can be approximately 200 μm, the coating 12 approximately 35 μm (copper).
In einem ersten Verfahrensschritt wird in an sich bekannter Weise durch selektives Ätzen ein Leiterbahnenmuster gebildet, das gemäß Fig. lb Antennenbahnen 13, 14, 15 (an sich ist des nur eine einzige, in Fig. lb aber mehrmals geschnittene Bahn) sowie Chipkontakte 20, 21 umfaßt.In a first method step, in a manner known per se, a conductor track pattern is formed by selective etching, which according to FIG. 1b antenna tracks 13, 14, 15 (in itself is only a single track, but cut several times in FIG. 1b) and chip contacts 20, 21 includes.
In einem nächsten Schritt, dessen Ergebnis in Fig. lc gezeigt ist, werden auf den Chipkontakten 20, 21 Verdickungen 16, 17 geschaffen, die in dieser Ausführungsform der Erfindung als Lötauftrag gebildet sind. Diese Verdickzungen können etwa 100 bis 200μm dick sein, sie sollen jedoch in jedem Fall so dick sein, daß die beim nachfolgenden Abfrasen auftretenden unver- meidlichen Toleranzen in jedem Fall sicher aufgefangen werden können.In a next step, the result of which is shown in FIG. 1c, thickenings 16, 17 are formed on the chip contacts 20, 21 created, which are formed in this embodiment of the invention as a soldering job. These thickening tongues can be about 100 to 200 μm thick, but they should in any case be so thick that the inevitable tolerances that occur during the subsequent milling can be safely absorbed in any case.
In einem nächsten Schritt, dessen Ergebnis in Fig. ld gezeigt ist, wird auf die in Fig. lc gezeigte Geamtanordnung, also die Antennenschicht 10 samt den Verdickungen 16 und 17 eine obere Deckschicht 18 und eine untere Deckschicht 19 so auflaminiert, daß die Antennenschicht (gemäß Fig. lc) vollständig einge¬ schlossen ist.In a next step, the result of which is shown in FIG. 1d, an upper cover layer 18 and a lower cover layer 19 are laminated onto the overall arrangement shown in FIG. 1c, that is to say the antenna layer 10 together with the thickenings 16 and 17, so that the antenna layer ( 1c) is completely enclosed.
In einem nächsten Schritt, dessen Endergebnis in Fig. le ge¬ zeigt ist, wird in an sich bekannter Weise eine Ausnehmung 24 in den Kartenkörper nach Fig. ld gefräst. Die Fräsung ist hierbei derart tief, daß in dem Bereich, in welchem der Träger des Chips (hier noch nicht gezeigt) später zu liegen kommt, die Verdickungen 16 und 17 mit angefräst bzw. abgefräst wer¬ den, so daß sie in einer Bodenfläche der Vertiefung 24 frei¬ liegende Zugangsflächen 22, 23 bilden.In a next step, the end result of which is shown in FIG. 1e, a recess 24 is milled in the card body according to FIG. 1d in a manner known per se. The milling here is so deep that in the area in which the chip carrier (not yet shown) comes to lie later, the thickenings 16 and 17 are also milled or milled, so that they are in a bottom surface of the Depression 24 form exposed access areas 22, 23.
In einem nächsten Schritt, dessen Endergebnis für drei Alter- nativen in den Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, wird dann ein Chip mit Träger 25 eingesetzt. Dieser umfaßt ein IC 26 sowie einen Träger aus einem Trägermaterial 30 mit Außenkontakten 33, 34 und innenliegenden Antennenkontakten 31, 32, wobei die An¬ schlußkontakte (nicht gezeigt) des IC 26 über Anschlußdrähte 28, 29 zu den Außenkontakten 33, 34 geführt sind. Der IC 26 ist mitsamt Teilen seines Trägers mittels einer Vergußmasse 27 abgedeckt.In a next step, the end result of which is shown for three alternatives in FIGS. 2 to 4, a chip with carrier 25 is then used. This comprises an IC 26 and a carrier made of a carrier material 30 with external contacts 33, 34 and internal antenna contacts 31, 32, the connecting contacts (not shown) of the IC 26 being led to the external contacts 33, 34 via connecting wires 28, 29. The IC 26 is covered together with parts of its carrier by means of a casting compound 27.
Beim Einsetzen des Chips mit Träger 25 in die Ausnehmung 24 der Karte wird die Anordnung mittels Schmelzkleber in derWhen inserting the chip with carrier 25 into the recess 24 of the card, the arrangement is made using hot-melt adhesive in the
Öffnung fixiert. Dann wird ein Lötwerkzeug auf die Antennen¬ kontakte 31, 32 aufgesetzt, so daß das in ihnen enthaltene Lot schmilzt und auch die darunterliegenden Verdickungen 16, 17, welche aus Lötmaterial gebildet sind, mit anschmelzen. Dadurch wird eine durchgehende Verlötung zwischen den Chipkontakten 20, 21 und den Außenkontakten 33, 34 und über die Anschlu߬ drähte 28, 29 zum IC 26 geschaffen. Nach dem Löten kann eine weitere endgültige Fixierung durch Aufwärmen des Schmelz- klebers geschehen.Fixed opening. Then a soldering tool is placed on the antenna contacts 31, 32, so that the solder contained in them melts and the underlying thickenings 16, 17, which are formed from solder material, also melt. Thereby a continuous soldering between the chip contacts 20, 21 and the external contacts 33, 34 and via the connecting wires 28, 29 to the IC 26 is created. After soldering, another final fixation can be done by warming up the hot melt adhesive.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Erfindung unter¬ scheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß die Antennen¬ kontakte 31, 32 als Metallisierungsschichten ausgebildet sind, die auf dem Trägermatieral 30 auf der das IC 26 tragenden Fläche ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind Bohrungen 35, 36 im Trägermaterial 30 vorge¬ sehen, so daß die Verdickungen 16, 17 bzw. der dort vorge¬ sehene Lötauftrag von außen frei zugänglich ist. Man kann in diesem Fall durch die Bohrungen 35, 36 einen Laserstrahl zur Erwärmung auf den Lötauftrag 16 bzw. 17 richten, um so eine Lötverbindung zwiwchen den Chipkontakten 20, 21 und den Antennenkontakten 31, 32 herzustellen.The embodiment of the invention shown in FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 in that the antenna contacts 31, 32 are formed as metallization layers which are formed on the carrier material 30 on the surface carrying the IC 26. In this embodiment of the invention, bores 35, 36 are provided in the carrier material 30, so that the thickenings 16, 17 or the soldering application provided there are freely accessible from the outside. In this case, a laser beam can be directed through the bores 35, 36 for heating onto the soldering job 16 or 17, in order to establish a soldered connection between the chip contacts 20, 21 and the antenna contacts 31, 32.
Die in Fig. 4 gezeigte Variante unterscheidet sich von der nach Fig. 3 dadurch, daß die Bohrungen 35, 36 nicht durch die Antennenkontakte 31, 32 bzw. die sie bildenden Schichten hin¬ durch geführt sind, sondern auf deren Rückseite enden. Dadurch ist es aber immer noch möglich, die Antennenkontakte 31, 32 durch aufgesetzte Werkzeuge oder aber durch WärmestrahlungThe variant shown in FIG. 4 differs from that according to FIG. 3 in that the bores 35, 36 are not led through the antenna contacts 31, 32 or the layers forming them, but end on the rear side thereof. As a result, however, it is still possible to mount the antenna contacts 31, 32 by means of attached tools or by heat radiation
(IR-Laser) zu erwärmen, so daß eine Lötverbindung zwischen den Antennenkontakten 31, 32 und den Chipkontakten 20, 21 aufge¬ baut wird.(IR laser) to be heated, so that a soldered connection between the antenna contacts 31, 32 and the chip contacts 20, 21 is established.
Aus obiger Beschreibung geht hervor, daß auch mehrere Merk¬ male, die in den Ausführungsformen der Fig. 2 bis 4 gezeigt sind, miteinander kombiniert werden können. Insbesondere ist die Verwendung von beidseitig beschichteten Trägermaterialien 30 möglich. Es ist aucch möglich, selbsttragende Metallkon- takteinrichtungen als Chipträger 25 zu verwenden, wie sie an sich bekannt sind.It can be seen from the above description that several features which are shown in the embodiments in FIGS. 2 to 4 can also be combined with one another. In particular, the use of carrier materials 30 coated on both sides is possible. It is also possible to use self-supporting metal contact devices as chip carriers 25, as are known per se.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine Chipkarte 1 im Bereich einer elektrisch leitenden Verbindungsstelle zwischen einer Anschlußstelle 2 und einem Mittel 3 zur kontaktlosen Datenübertragung, hier einer Indukionsspule. Die Induktions¬ spule 3 ist in den Kartenträger 5, der üblicherweise aus Kunststoff, z.B. Polycarbona , besteht, integriert. Im Bereich der Verbindungsstelle ist ein Abschnitt der Spule, beispiels¬ weise durch Fräsen der Kartenträgeroberflache, freigelegt. Die eine der beiden in Fig. 5 gezeigten Anschlußstellen 2 der Karte zur Spule 3 ist als Metallstreifen auf dem Träger 6 des Moduls, z.B. einer Kunststoffolie, ausgebildet und befindet sich außerhalb des Bereichs des Trägers in dem der Halblei¬ terchip angeordnet ist. Die elektrisch leitende Verbindung wird zwischen Anschlußstelle 2 und Induktionsspule 3 mittels Löten in der Kleberschicht 4 selektiv eingebrachter Lötkugeln 8 hergestellt. Im gezeigten Fall wird der Klebstoff im Bereich der gesamten Oberfläche des Moduls aufgetragen, wobei zwischen Induktionsspule 3 und Anschlußstelle 2 die selektiv im Kleb¬ stoff befindlichen leit- und lötfähigen Partikel zum Liegen kommen.5 shows a cross section through a chip card 1 in the region of an electrically conductive connection point between a connection point 2 and a means 3 for contactless data transmission, here an induction coil. The induction coil 3 is integrated in the card carrier 5, which usually consists of plastic, for example polycarbonate. A portion of the coil is exposed in the area of the connection point, for example by milling the card carrier surface. The one of the two connection points 2 of the card to the coil 3 shown in FIG. 5 is designed as a metal strip on the carrier 6 of the module, for example a plastic film, and is located outside the region of the carrier in which the semiconductor chip is arranged. The electrically conductive connection is made between connection point 2 and induction coil 3 by means of soldering in the adhesive layer 4 of selectively introduced solder balls 8. In the case shown, the adhesive is applied in the area of the entire surface of the module, the conductive and solderable particles selectively located in the adhesive coming to rest between the induction coil 3 and the connection point 2.
Wie erwähnt, wird als bevorzugter Klebstoff ein Heiß- oder Schmelzklebstoff verwendet. Bei Verwendung derartiger Kleb¬ stoffe kann die Verbindung vom Modul mit Kunststoffträger 6 und Anschlußstelle 2 zu dem Kartenkörper 5 bei gleichzeitiger Herstellung der Lötverbindung mittels Lötkugeln 8 zwischen Anschlußstelle 2 und Induktionsspule 3 unter Verwendung des weitverbreiteten Hot elt-Verfahrens erfolgen, wofür ein uni¬ verseller Heiz- und Druckstempel 9 einsetzbar ist.As mentioned, a hot or hot melt adhesive is used as the preferred adhesive. When such adhesives are used, the connection from the module with the plastic carrier 6 and the connection point 2 to the card body 5 can be made while simultaneously making the soldered connection by means of solder balls 8 between the connection point 2 and the induction coil 3 using the widespread hot-melt method, for which a universal seller Heating and pressure stamp 9 can be used.
Dies ist schematisch in Fig. 6 verdeutlicht, wo ein Quer- schnitt durch die Chipkarte gemäß Fig. 5 vor Verbindung von Modul und Kartenkörper 5 gezeigt ist.This is schematically illustrated in FIG. 6, where a cross section through the chip card according to FIG. 5 is shown before the module and card body 5 are connected.
Der im Bereich der Kavität für den Modul mit Klebstoff beschichtete Kartenkörper 5 mit integrierter Induktionsspule 3 wird in passender Lage auf den Modul mit Träger 6 und An¬ schlußstelle 2 aufgesetzt. Nun wird mit Hilfe des Heiz- und Druckstempels 9 Druck und Wärme zugeführt. Dadurch erweicht die Klebeschicht 4, und Modul und Kartenkörper 5 werden so weit zusammengedrückt, bis Spule 3, elektrisch leitende Partikel 8 und Anschlußstelle 2 sich berühren und so eine Lötverbindung zustandekommt. Gleichzeitig entsteht eine Klebeverbindung zwischen Oberfläche der Kartenkörperkavität und dem Modul. Anschließend läßt man den Klebstoff durch Erkalten aushärten.The card body 5 with integrated induction coil 3, which is coated with adhesive in the cavity for the module, is placed in a suitable position on the module with carrier 6 and connection point 2. Now pressure and heat is supplied with the help of the heating and pressure stamp 9. This softens the adhesive layer 4, and the module and card body 5 are pressed together until the coil 3 is electrically conductive Particles 8 and junction 2 touch each other and a soldered connection is created. At the same time, an adhesive connection is created between the surface of the card body cavity and the module. The adhesive is then allowed to harden by cooling.
Auf die beschriebene Weise können die Verklebung von Modul und Kartenkörper und die Herstellung elektrisch leitender Verbin¬ dungen zum kontaktlosen Datenübertragungssystem in einem Schritt unter Verwendung bekannter Verfahren erfolgen.In the manner described, the module and card body can be glued and electrically conductive connections made to the contactless data transmission system in one step using known methods.
Der in Fig. 7 gezeigte Schnitt durch einen Hotmelt-Film weist eine Trägerfolie 41 auf, die mit einem Heiß- oder Schmelz- kleber 42 beschichtet ist. Die Schichtdicke liegt im Bereich zwischen 20 und 80 μm, wobei je nach Kartenmaterial wie ABS, PVC, PC oder PET verschiedene Kleber zum Einsatz kommen.The section through a hotmelt film shown in FIG. 7 has a carrier film 41 which is coated with a hot or hot melt adhesive 42. The layer thickness is in the range between 20 and 80 μm, whereby different adhesives are used depending on the card material such as ABS, PVC, PC or PET.
Der in Fig. 8 gezeigte präparierte Heiß- oder Schmelzkleber weist Lochungen 43 für die Aufnahme des Chips sowie jeweils seitlich angeordnete Abschnitte 44 auf, die aus einer leit¬ fähigen Schicht oder aus leitfähigen Partikeln 416 bestehen bzw. diese enthalten.The prepared hot or hot melt adhesive shown in FIG. 8 has perforations 43 for receiving the chip as well as laterally arranged sections 44 which consist of a conductive layer or of conductive particles 416 or contain them.
Diese Abschnitte 44 können beispielsweise Lochungen oder Aus- nehmungen sein, die mit Lötpaste verfüllt wurden. Wie anhand der Fig. 8 erkennbar, ist der auf einer Trägerfolie 41 befindliche Heiß- oder Schmelzkleber 42 konfektioniert. Auf diesen blisterartigen Folienstreifen kann das mit einem Chip 411 versehene Modul 410 (Fig. 10) befestigt werden, um dann in einem nächsten Arbeitsgang das derart mit Trägerfolie 41 und Heiß- oder Schmelzkleber 42 versehene Modul 410 hin zur Aus¬ nehmung 412 eines Kartenträgers 413 zu positionieren (Fig. 10) .These sections 44 can, for example, be perforations or recesses which have been filled with solder paste. As can be seen from FIG. 8, the hot or hot melt adhesive 42 located on a carrier film 41 is made up. The module 410 (FIG. 10) provided with a chip 411 can be attached to this blister-like film strip, in order to then, in a next operation, the module 410 provided with carrier film 41 and hot or hot melt adhesive 42 towards the recess 412 of a card carrier 413 to position (Fig. 10).
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel wurden Lötkugeln mit einem Durchmesser von 25 μm auf die Heiß- oder Schmelzkleber¬ schicht selektiv aufgebracht, so daß in einem nachfolgenden Druck-Temperatur-Prozeß sowohl eine Lötverbindung .zwischen den sich gegenüberliegenden Kontaktflächen unter Rückgriff auf die Lötkugel als auch die Klebeverbindung zwischen Modul und Kar¬ tenträger realisiert werden kann.In a further exemplary embodiment, solder balls with a diameter of 25 μm were selectively applied to the hot or hot-melt adhesive layer, so that in a subsequent pressure-temperature process both a solder connection between the opposing contact surfaces using the Solder ball as well as the adhesive connection between module and card carrier can be realized.
Bei dem in der Fig. 9 gezeigten Heiß- oder Schmelzkleber 42 weist dieser eine im Innern befindliche Schicht 45 aus leit¬ fähigen Partikeln auf. In dem Falle, wenn die Konfiguration nach Fig. 9 verwendet wird, sind erhaben ausgebildete Kon¬ taktflächen am Modul bzw. am Kartenträger in der Lage, beim Druck-Temperatur-Behandlungsschritt den in den halbflüssigen Zustand übergehenden Heiß- oder Schmelzkleber zu verdrängen, um so in Wirkverbindung mit den leitfähigen Partikeln der inneren Schicht zu treten, wodurch sich die gewünschte Kontaktierung ausbildet.In the case of the hot-melt or hot-melt adhesive 42 shown in FIG. 9, this has an inner layer 45 made of conductive particles. In the case when the configuration according to FIG. 9 is used, raised contact surfaces on the module or on the card carrier are able to displace the hot or melt adhesive which changes to the semi-liquid state during the pressure-temperature treatment step thus to come into active connection with the conductive particles of the inner layer, as a result of which the desired contacting is formed.
Mit Hilfe der Fig. 10, die eine prinzipielle Schnittdarstel¬ lung durch einen Kartenträger 413 zeigt, welcher eine Ausneh¬ mung 412 aufweist, soll nun das Verfahren zur Verbindungsher- Stellung erläutert werden.10, which shows a basic sectional illustration through a card carrier 413 which has a recess 412, the method for establishing the connection will now be explained.
Der mit der präparierten Heiß- oder Schmelzkleberschicht 42 versehene Modul 410, welcher einen Chip 411 umfaßt, wird z. B. mittels eines geeigneten Werkzeuges in die Ausnehmung 412 positioniert.The provided with the prepared hot or hot melt adhesive layer 42 module 410, which comprises a chip 411, z. B. positioned in the recess 412 by means of a suitable tool.
Kontaktflächen 414, die mit einer Induktionsspule zur kon¬ taktlosen Datenübermittlung in Verbindung stehen, befinden sich auf der inneren Oberflächenseite der Ausnehmung 412. Durch Ausübung einer Druckkraft in Pfeilrichtung sowie durch Temperatureinwirkung erwärmt sich der Heiß- oder Schmelzkleber in der Schicht 42. Gleichzeitig stellen die leitfähigen Partikel 416, die sich in den Abschnitten 44 bzw. in der Schicht 55 befinden, eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 414 und den gegenüberliegenden Kontaktflächen 415 des Moduls her. Mit dem Erkalten und Aushärten des Klebers ergibt sich sowohl eine sichere mechanische Verbindung des Moduls 410 in der Ausnehmung 412 des Kartenträgers 413 als auch eine entsprechende elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen 414 und 415. In dem Falle, wenn beispielsweise Lötpaste in Ausnehmungen oder Lochungen des Heiß- oder Schmelzklebers 41 eingebracht wird, dient diese zur Realisierung der elektrischen Verbindung zwischen den sich gegenüberliegenden Kontaktflächen 414 und 415.Contact surfaces 414, which are connected to an induction coil for contactless data transmission, are located on the inner surface side of the recess 412. The hot or hot-melt adhesive in the layer 42 heats up by exerting a compressive force in the direction of the arrow and by the action of temperature conductive particles 416, which are located in the sections 44 or in the layer 55, establish an electrical connection between the contact surfaces 414 and the opposite contact surfaces 415 of the module. When the adhesive cools and hardens, there is both a secure mechanical connection of the module 410 in the recess 412 of the card carrier 413 and a corresponding electrical connection between the contact surfaces 414 and 415. In the case, for example, if solder paste in recesses or holes in the hot - or Hot melt adhesive 41 is introduced, this serves to implement the electrical connection between the opposing contact surfaces 414 and 415.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann bei Verwendung einer Lötkugel im Kleberfilm während oder nach des Druck- Temperatur-Einwirkschrittes zusätzlich lokal Wärme im Bereich der Kontaktflächen 414 und/oder 415 zur Einwirkung gebracht werden, so daß der gewünschte Lötprozeß vollzogen wird.In a further exemplary embodiment, when using a solder ball in the adhesive film, during or after the pressure-temperature action step, additional heat can be applied locally in the area of the contact surfaces 414 and / or 415, so that the desired soldering process is carried out.
Aus den voranstehend geschilderten Ausführungsbeispielen wird deutlich, daß die leitfähigen Partikel oder die leitfähige Schicht sowohl im Innern der Heißklebefolie befindlich sein kann, als auch oberflächenseitig aufbringbar ist. Ein Fixieren einer oberflächenseitig aufgebrachten Schicht oder von ober- flächenseitig angeordneten Partikeln kann durch kurzzeitige Wärmebehandlung erfolgen, wodurch die entsprechenden Partikel am Kleber anhaften. Für die Wärmebehandlung kann beispiels¬ weise auf eine beheizte Walze, die über die Folie geführt wird, zurückgegriffen werden, wobei die Walze auch gleich¬ zeitig zum Auftragen der leitfähigen Partikel nutzbar ist.It is clear from the exemplary embodiments described above that the conductive particles or the conductive layer can both be located inside the hot-melt adhesive film and can be applied on the surface side. A layer applied on the surface or of particles arranged on the surface can be fixed by brief heat treatment, as a result of which the corresponding particles adhere to the adhesive. For the heat treatment, for example, a heated roller, which is guided over the film, can be used, the roller also being usable at the same time for applying the conductive particles.
Bei dem in der Fig. 11 gezeigten Modul umfaßt dieser einen Chipträger 51 sowie einen auf dem Chipträger 51 durch Bondung befestigten Halbleiterchip 52. Der Chipträger 51 kann vonein¬ ander isolierte bzw. strukturierte Bereiche umfassen, die mit entsprechenden Kontaktflächen des Halbleiterchips 52 elek¬ trisch verbunden sind. Diese elektrische Verbindung kann durch Drahtbonden erzielt werden, jedoch besteht auch die Möglich- keit, den Halbleiterchip 52 durch Rückseitenkontakte unmit¬ telbar mit dem Chipträger 51 elektrisch zu verbinden.In the module shown in FIG. 11, the latter comprises a chip carrier 51 and a semiconductor chip 52 fastened to the chip carrier 51 by bonding. The chip carrier 51 can comprise regions which are insulated or structured from one another and which are electrical with corresponding contact surfaces of the semiconductor chip 52 are connected. This electrical connection can be achieved by wire bonding, but there is also the possibility of electrically connecting the semiconductor chip 52 directly to the chip carrier 51 by means of rear-side contacts.
Auf dem Chipträger 51 ist ein zweiteiliger Versteifungsrahmen 53 angeordnet, der isolierte Abschnitte 54 aufweist. Die bei- den Teile des Versteifungsrahmens 53 bilden jeweils Kontakt- flächen; beim gezeigten Beispiel gemäß Fig. 11 und 12 in einem Seitenbereich 55 befindlich. Die Seitenbereiche 55, aber auch die übrigen Seitenflächen des Versteifungsrahmens 53 können Mittel zum Erzielen einer Snap- In-Verbindung beim Einsetzen des Moduls in einer Ausnehmung eines Kartenträgers (Fig. 12) aufweisen.A two-part stiffening frame 53, which has insulated sections 54, is arranged on the chip carrier 51. The two parts of the stiffening frame 53 each form contact surfaces; 11 and 12 in the side region 55 in the example shown. The side regions 55, but also the other side surfaces of the stiffening frame 53, can have means for achieving a snap-in connection when the module is inserted into a recess in a card carrier (FIG. 12).
Bei einem Ausführungsbeispiel ist der Chipträger 51 mit dem Versteifungsrahmen 53 als einstückiges Teil gefertigt. Alter¬ nativ können jedoch die Teile oder Abschnitte des Verstei- fungsrrahmens 53 auf dem Chipträger 51 unter Erhalt der gewünschten elektrischen und mechanischen Verbindung durchIn one embodiment, the chip carrier 51 is made with the stiffening frame 53 as a one-piece part. Alternatively, however, the parts or sections of the stiffening frame 53 on the chip carrier 51 can be obtained by maintaining the desired electrical and mechanical connection
Löten oder dergleichen angeordnet werden. Die zur Einsatzseite zeigenden Flächen 56 des Versteifungsrahmens 53 können ober- flächenseitig mit einem Klebemittel, insbesondere Heißklebe¬ mittel versehen sein, so daß eine sichere mechanische Ver- bindung des Moduls erreicht wird, ohne daß von den Kontakt- und Gegenkontaktflachen 55; 513 zu große Kräfte aufgenommen werden müssen.Soldering or the like can be arranged. The surfaces 56 of the stiffening frame 53 pointing towards the insert side can be provided on the surface side with an adhesive, in particular hot-melt adhesive, so that a secure mechanical connection of the module is achieved without the contact and counter-contact surfaces 55; 513 excessive forces have to be absorbed.
Mit Hilfe der Fig. 12 sei das Einsetzen des Moduls mit Versteifungsrahmen näher erläutert.The insertion of the module with stiffening frame will be explained in more detail with the aid of FIG.
Eine IC-Karte 510 weist eine Ausnehmung 511 auf, die bei¬ spielsweise durch Fräsen hergestellt sein kann. Im Inneren der IC-Karte 510 befinden sich Leiterbahnen 512, die z.B. Teile eines induktiven Elementes zum drahtlosen Informationsaus¬ tausch sein können. Diese Leiterbahnen 512 reichen bis zur Ausnehmung 511 hin und besitzen eine Gegenkontaktflache 513. Diese Gegenkontaktflache 513 bildet beim Einsetzen des Moduls 514 in die Ausnehmung 511 der IC-Karte 510 mit dem Verstei- fungsrahmen 53 bzw. den jeweiligen Seitenbereichen 55 einen Kontakt aus .An IC card 510 has a recess 511, which can be produced, for example, by milling. Inside the IC card 510 there are conductor tracks 512 which e.g. Can be parts of an inductive element for wireless information exchange. These conductor tracks 512 extend as far as the recess 511 and have a counter-contact surface 513. This counter-contact surface 513 forms a contact with the stiffening frame 53 or the respective side regions 55 when the module 514 is inserted into the recess 511 of the IC card 510.
Wie bereits zur Fig. 11 erläutert, können die Seitenbereiche 55 des Versteifungsrahmens 53 mit Rastnasen oder Vorsprüngen versehen sein, die mit den entsprechenden Ausnehmungen imAs already explained with reference to FIG. 11, the side regions 55 of the stiffening frame 53 can be provided with latching lugs or projections, which correspond to the corresponding recesses in the
Bereich der Seitenflächen der Ausnehmung 511 in der IC-Karte 510 zusammenwirkt. Hier ist auch ein umgekehrtes Prinzip denkbar, d.h. es werden Vorsprünge und Rastnasen in der IC- Karte 510 ausgebildet, die mit Nuten, Rillen oder Rücksprüngen im Versteifungsrahmen 53 des Moduls 514 zusammenwirken.Area of the side surfaces of the recess 511 in the IC card 510 cooperates. A reverse principle is also conceivable here, ie there are projections and locking lugs in the IC Card 510 formed, which cooperate with grooves, grooves or recesses in the stiffening frame 53 of the module 514.
In dem Falle, wenn vor dem Einsetzen des Moduls 514 der Seitenbereich 55 zumindest im Abschnitt der Kontaktflächen mit einem Lotmittel versehen wird, oder Lot- bzw. Flußmittel auf die Gegenkontaktflachen 513 aufgebracht wird, kann nach dem Eindrücken oder Einpressen des Moduls 514 in die Ausnehmung 511 der IC-Karte 510 zusätzlich gezielt durch Lötstempel/Wärme auf den Versteifungsrahmen 53 aufgebracht werden, so daß im Bereich der Verbindung zwischen Kontaktflächen 55 und Gegen¬ kontaktflachen 513 eine Lötung möglich wird. If, before the module 514 is inserted, the side area 55 is provided with solder at least in the section of the contact areas, or solder or flux is applied to the counter-contact areas 513, the module 514 can be pressed or pressed into the recess 511 of the IC card 510 are additionally applied specifically to the stiffening frame 53 by means of soldering stamps / heat, so that soldering is possible in the area of the connection between contact surfaces 55 and counter-contact surfaces 513.
BezugszeichenlisteReference list
1 Chipkarte1 chip card
2 Anschlußstelle2 connection point
3 Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung3 means for contactless data transmission
4 Klebschicht4 adhesive layer
5 Kartenkörper 6 Kunststoffträger5 card body 6 plastic carrier
8 Lötkugeln8 solder balls
9 Heiz-Druckstempel9 heating pressure stamps
10 Antennenschicht10 antenna layer
11 Träger 12 Beschichtung11 carrier 12 coating
13 Antennenbahn13 antenna track
14 Antennenbahn14 antenna track
15 Antennenbahn15 antenna track
16 Lötauftrag 17 Lötauftrag16 Soldering order 17 Soldering order
18 obere Deckschicht18 upper cover layer
19 untere Deckschicht19 lower cover layer
20 Chipkontakt20 chip contact
21 Chipkontakt 22 Zugangsfläche21 chip contact 22 access area
23 Zugangsfläche23 access area
24 Ausnehmung24 recess
25 Chip mit Träger25 chip with carrier
26 IC 27 Vergußmasse26 IC 27 sealing compound
28 Anschlußdraht28 connecting wire
29 Anschlußdraht29 connecting wire
30 Trägermaterial30 carrier material
31 Antennenkontakt 32 Antennenkontakt31 Antenna contact 32 Antenna contact
33 Außenkontakt33 external contact
34 Außenkontakt34 External contact
35 Bohrung35 hole
36 Bohrung 41 Trägerfolie36 hole 41 carrier film
42 Heiß- oder Schmelzkleber 43 Lochung für Chip42 Hot or hot melt adhesive 43 Hole for chip
44 Abschnitte 45 innere Schicht44 sections 45 inner layer
410 Modul410 module
411 Chip411 chip
412 Ausnehmung412 recess
413 Kartenträger 414 Kontaktflächen Kartenträger413 card carrier 414 contact surfaces card carrier
415 Kontaktflächen Modul415 module contact surfaces
416 leitfähige Partikel416 conductive particles
51 Chipträger51 chip carrier
52 Halbleiterchip 53 Versteifungsrahmen52 semiconductor chip 53 stiffening frame
54 isolierte Abschnitte54 isolated sections
55 Seitenbereich, Kontaktflächen55 side area, contact areas
56 Flächen 510 IC-Karte 511 Ausnehmung56 areas 510 IC card 511 recess
512 Leiterbahnen512 interconnects
513 Gegenkontaktflachen513 mating contact surfaces
514 Modul 514 module

Claims

Patentansprüche claims
1. Chipkarte, umfassend einen Kartenkörper, eine aus diesem herausgearbeitete Ausnehmung (24) , einen Chip (25) mit Antennenkontakten (31, 32) zum Anschluß einer Antenne, eine Antennenschicht (11, 12) mit Antenneneinrichtungen, insbesondere einer Spule im Kartenkörper, welche Chipkontakte (20, 21) zum Anschließen des Chips (25) aufweist, wobei die Chipkon¬ takte (20, 21) verdickte Abschnitte (16, 17) aufweisen, die im Kartenkörper eingebettet und mindestens ab¬ schnittsweise beim Herausarbeiten bzw. Herausfräsen der Ausnehmung (24) abgetragen sind und wobei die Antennen- kontakte (31, 32) mit den Chipkontakten (20, 21) leitend verbunden sind.1. chip card, comprising a card body, a recess (24) machined therefrom, a chip (25) with antenna contacts (31, 32) for connecting an antenna, an antenna layer (11, 12) with antenna devices, in particular a coil in the card body, which has chip contacts (20, 21) for connecting the chip (25), the chip contacts (20, 21) having thickened sections (16, 17) which are embedded in the card body and at least in sections when working out or milling out the Recess (24) are removed and the antenna contacts (31, 32) with the chip contacts (20, 21) are conductively connected.
2. Chipkarte nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die verdickten Abschnitte (16, 17) aus (Weich-) Lot be¬ stehen.2. Chip card according to claim 1, so that the thickened sections (16, 17) consist of (soft) solder.
3. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antennenkontakte (31, 32) mit den Chipkontakten (20, 21) durch Löten verbunden sind.3. Chip card according to one of the preceding claims, so that the antenna contacts (31, 32) are connected to the chip contacts (20, 21) by soldering.
4. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Chip (25) auf seiner der Antennenschicht (11, 12) abgewandten Seite zusätzliche Kontakte (33, 34) zum di¬ rekten Anschließen aufweist.4. Chip card according to one of the preceding claims, so that the chip (25) on its side facing away from the antenna layer (11, 12) has additional contacts (33, 34) for direct connection.
5. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kartenkörper mindestens zwei Deckschichten (18, 19) umfaßt, zwischen denen die Antennenschicht (11, 12) ein¬ laminiert ist. 5. Chip card according to one of the preceding claims, characterized in that the card body comprises at least two cover layers (18, 19), between which the antenna layer (11, 12) is laminated.
6. Chipkarte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Chip (25) einen Träger (30) mit kartenaußenseitigen Kontaktflächen (33, 34) umfaßt, und daß die Antennenkon- takte (31, 32) von Durchkontaktierungsabschnitten gebildet sind, welche den Träger (30) durchqueren.6. Chip card according to one of the preceding claims, characterized in that the chip (25) comprises a carrier (30) with contact surfaces (33, 34) on the outside of the card, and that the antenna contacts (31, 32) are formed by through-contacting sections which form the Cross the beam (30).
7. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1-5 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Chip (25) einen Träger (30) mit karteninnenseitigen Kontaktflächen (31, 32) umfaßt.7. Chip card according to one of claims 1-5, that the chip (25) comprises a carrier (30) with contact surfaces (31, 32) on the inside of the card.
8. Chipkarte nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Antennenkontakte (31, 32) direkt oder über Öffnungen (35, 36) von außen zugänglich, insbesondere erwärmbar sind.8. Chip card according to claim 7, so that the antenna contacts (31, 32) are accessible, in particular heatable, directly or via openings (35, 36) from the outside.
9. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1-5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Chip (25) einen beidseitig beschichteten Träger umfaßt .9. Chip card according to one of claims 1-5, so that the chip (25) comprises a carrier coated on both sides.
10. Chipkarte nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Träger (30) und/oder die auf ihm angebrachten Kon¬ taktflächen (33, 34) im Bereich der Chipkontakte (20, 21) Öffnungen (35, 36) aufweisen.10. Chip card according to one of claims 6, 7 or 9, characterized in that the carrier (30) and / or the contact surfaces mounted thereon (33, 34) in the region of the chip contacts (20, 21) have openings (35, 36 ) exhibit.
11. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, umfassend die Schritte a) auf einer Antennenschicht wird eine Antenne mit Chipkontakten zum Anschluß eines Chips gebildet; b) auf den Chipkontakten werden verdickte Abschnitte gebildet; c) ein Kartenkörper wird derart gebildet, daß die An¬ tennenschicht und die Chipkontakte einschließlich der verdickten Abschnitte vollständig von Kartenmaterial bedeckt sind; d) eine Ausnehmung wird im Kartenkörper derart gebildet, daß die verdickten Abschnitte mindestens teilweise abgetragen und dadurch freigelegt werden; e) ein Chip, umfassend einen Träger mit Antennenkontak- ten wird die Ausnehmung eingesetzt; f) die Antennenkontakte werden mit den Chipkontakten elektrisch leitend verbunden.11. A method for producing a chip card, comprising the steps a) an antenna with chip contacts for connecting a chip is formed on an antenna layer; b) thickened sections are formed on the chip contacts; c) a card body is formed in such a way that the antenna layer and the chip contacts, including the thickened sections, are completely covered by card material; d) a recess is formed in the card body in such a way that the thickened sections are at least partially removed and thereby exposed; e) a chip comprising a carrier with antenna contacts, the recess is used; f) the antenna contacts are connected to the chip contacts in an electrically conductive manner.
12. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt a) einen Ätzvorgang umfaßt.12. The method of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that step a) comprises an etching process.
13. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt b) Material in einem elektrochemischen Vorgang aufgetragen wird.13. The method of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in step b) material is applied in an electrochemical process.
14. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt b) Material durch einen Lötvorgang aufgetragen wird.14. The method of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in step b) material is applied by a soldering process.
15. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt c) einen La inierungsvorgang umfaßt.15. The method according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that step c) comprises a lamination process.
16. Verfahren nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt c) die Antennenschicht zwischen mindestens zwei Deckschichten einlaminiert wird.16. The method according to claim 15, so that the antenna layer is laminated between at least two cover layers in step c).
17. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt d) die Ausnehmung durch Fräsen gebildet wird.17. The method according to claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in step d) the recess is formed by milling.
18. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt e) der Chip mit Träger in der Ausnehmung festgeklebt wird. 18. The method according to claim 11, characterized in that in step e) the chip is glued to the carrier in the recess.
19. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Chip mit Träger mittels Schmelzkleber in der Ausneh- mung festgeklebt wird.19. The method according to claim 18, so that the chip is stuck in the recess with the carrier by means of hot-melt adhesive.
20. Verfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Schritt f) die Antennenkontakte mit den Chipkontakten verlötet werden.20. The method of claim 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the antenna contacts are soldered to the chip contacts in step f).
21. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beim Verlöten Wärme mittels eines von außen aufgesetzten Werkzeuges zugeführt wird.21. The method according to claim 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that heat is supplied during soldering by means of an externally placed tool.
22. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beim Verlöten Wärme durch Strahlung, insbesondere einen IR-Laser zugeführt wird.22. The method of claim 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that heat is supplied by radiation, in particular an IR laser during soldering.
23. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß beim Verlöten Wärme durch mechanische Bewegung, insbe- sondere Ultraschallschwingungen zugeführt wird.23. The method according to claim 20, so that heat is supplied by mechanical movement, in particular ultrasonic vibrations, during soldering.
24. Chipkarte (1) für die kontaktlose und/oder kontaktbehaf¬ tete Datenübertragung, welche einen Modul mit Halbleiter¬ chip, einen Kontaktkörper sowie Anschlußstellen (2) und wenigstens ein Mittel (3) für die kontaktlose Datenüber¬ tragung umfaßt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die elektrisch leitende Verbindung zwischen Anschlu߬ stellen (2) und dem Mittel (3) für die kontaktlose Daten- Übertragung mittels Löten hergestellt ist.24. Chip card (1) for contactless and / or contact-laden data transmission, which comprises a module with a semiconductor chip, a contact body and connection points (2) and at least one means (3) for contactless data transmission, characterized in that the electrically conductive connection between the connection points (2) and the means (3) for contactless data transmission is established by means of soldering.
25. Chipkarte nach Anspruch 24, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Mittel (3) für die kontaktlose Datenübertragung eine Induktionsspule ist.25. Chip card according to claim 24, characterized in that the means (3) for contactless data transmission is an induction coil.
26. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 oder 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Mittel (3) für die kontaktlose Datenübertragung im Bereich des Kartenkörpers (5) angeordnet, beispielsweise auf diesen aufgedruckt oder aufgeklebt oder in diesen integriert ist.26. Chip card according to one of claims 24 or 25, so that the means (3) for the contactless data transmission are arranged in the region of the card body (5), for example printed on or glued to it or integrated into it.
27. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 bis 26, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anschlußstellen (2) erhaben auf einer Oberfläche eines Trägers (6) , welcher den Halbleiterchip und die Kontaktflächen für die kontaktbehaftete Datenübertragung trägt, angeordnet sind.27. Chip card according to one of claims 24 to 26, so that the connection points (2) are arranged on a surface of a carrier (6) which carries the semiconductor chip and the contact surfaces for contact-based data transmission.
28. Chipkarte nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anschlußstellen (2) auf der Oberfläche des28. Chip card according to claim 27, which also means that the connection points (2) on the surface of the
Trägers (6) angeordnet sind, welche den Halbleiterchip trägt .Carrier (6) are arranged, which carries the semiconductor chip.
29. Chipkarte nach Anspruch 27 oder 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anschlußstellen (2) aus Metall bestehen.29. Chip card according to claim 27 or 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the connection points (2) consist of metal.
30. Chipkarte nach einem der Ansprüche 27 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Anschlußstellen (2) 1 bis 20 μm über die Ober¬ fläche des Trägers (6) vorstehen.30. Chip card according to one of claims 27 to 29, so that the connections (2) protrude 1 to 20 μm above the surface of the carrier (6).
31. Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 bis 30, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Verbindung ein Heiß- oder Schmelzklebstoff (4) , insbesondere ein Klebstoff auf Phenolharz-Basis eingesetzt ist, welchem im Bereich der Anschlußstelle (2) elektrisch leit- und lötfähige Partikel (8) beigemengt sind oder diese auf die Klebstoffschicht aufgebracht sind. 31. Chip card according to one of claims 24 to 30, characterized in that a hot or hot melt adhesive (4), in particular a phenolic resin-based adhesive is used for the connection, which in the area of the connection point (2) electrically conductive and solderable particles (8) are added or these are applied to the adhesive layer.
32. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte nach einem der Ansprüche 24 bis 31, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein Klebstoff (4) im wesentlichen im Bereich der gesamten Oberfläche des Chipkartenmoduls, der in den Kartenkörper (5) , welche das Mittel (3) für die kontakt¬ lose Datenübertragung trägt, implantiert werden soll, aufgetragen wird, wobei leit- und lötfähige Partikel (8) , die selektiv im Klebstoff (4) ein- oder aufgebracht sind, im Bereich der Anschlußstellen (2) positioniert werden.32. Method for producing a chip card according to one of claims 24 to 31, characterized in that an adhesive (4) substantially in the area of the entire surface of the chip card module, which in the card body (5), which means (3) for contact ¬ loose data transmission, is to be implanted, is applied, conductive and solderable particles (8), which are selectively inserted or applied in the adhesive (4), positioned in the area of the connection points (2).
33. Verfahren nach Anspruch 32, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, die Verbindung von Anschlußstellen (2) und Mittel (3) für die kontaktlose Datenübertragung sowie von Kartenkörper (5) und Träger (6) , welcher einen Halbleiterchip und Kontaktflächen für die kontaktbehaftete Datenübertragung trägt, durch einen einzigen gemeinsamen Druck-Temperatur- Einwirkungsschritt erfolgt.33. The method according to claim 32, characterized in that the connection of connection points (2) and means (3) for contactless data transmission and of card body (5) and carrier (6), which carries a semiconductor chip and contact surfaces for contact-related data transmission, by a only common pressure-temperature action step takes place.
34. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen und mechani¬ schen Verbindung eines in einer Ausnehmung eines Karten¬ trägers einer Chipkarte eingesetzten Moduls unter Ver- wendung eines Heiß- oder Schmelzklebers, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die auf einem folienartigen Träger befindliche, nicht leitende Heiß- oder Schmelzkleberschicht im Bereich auszubildender elektrischer Kontakte zwischen Modul und Kartenträger mit einer zusätzlichen leitfähigen Schicht oder leitfähigen Partikeln versehen ist, anschließend die so vorbereitete Heiß- oder Schmelz¬ kleberschicht am Modul oder in der Ausnehmung des Karten¬ trägers fixiert wird, wobei die mit der zusätzlichen leitfähigen Schicht oder den leitfähigen Partikeln ver¬ sehenen Abschnitte sich zwischen den Kontaktflächen des Moduls und der Ausnehmung des Kartenträgers befindet und weiterhin in einem einzigen Druck-Temperatur-Einwir¬ kungsschritt sowohl die mechanische Verbindung zwischen Modul und Kartenträger als auch die elektrische Kontak- tierung realisiert wird.34. A method for producing an electrical and mechanical connection of a module used in a recess in a card holder of a chip card using a hot or hot melt adhesive, characterized in that the non-conductive hot or hot melt adhesive layer located on a film-like support in the area of electrical contacts to be formed between module and card carrier is provided with an additional conductive layer or conductive particles, then the hot or melt adhesive layer thus prepared is fixed to the module or in the recess of the card carrier, the one with the additional conductive layer or the sections provided with the conductive particles is located between the contact surfaces of the module and the recess of the card carrier and furthermore in a single pressure-temperature action step both the mechanical connection between Module and card carrier as well as the electrical contacting is realized.
35. Verfahren nach Anspruch 34, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß je nach gegebenem Material des Kartenträgers und des Mo¬ duls geeignete Heiß- oder Schmelzkleber ausgewählt und diese hinsichtlich ihrer Schichtdicke und Auswahl der leitfähigen Partikel für den jeweiligen Einsatzfall indi- viduell präpariert werden.35. The method according to claim 34, so that depending on the given material of the card carrier and the module, suitable hot or hot melt adhesives are selected and these are individually prepared with regard to their layer thickness and selection of the conductive particles for the respective application.
36. Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die leitfähigen Partikel oder die leitfähige Schicht mittels Dispenser, Walze oder Stempel lokal, gegebenen¬ falls mittels einer Maske aufgebracht werden, wobei durch gleichzeitige oder anschließende kurzzeitige Wärmebehand¬ lung die Partikel oder die Schichtbestandteile mit der Kleberschicht haftend verbunden werden.36. The method according to claim 34 or 35, characterized in that the conductive particles or the conductive layer are applied locally by means of a dispenser, roller or stamp, optionally by means of a mask, the particles or the layer components being obtained by simultaneous or subsequent brief heat treatment be adhesively bonded to the adhesive layer.
37. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als leitfähige Partikel Lötkugeln eingesetzt werden.37. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that solder balls are used as conductive particles.
38. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in die Heiß- oder Schmelzkleberschicht Ausnehmungen oder Lochungen eingebracht werden, welche mit leitfähigen Par¬ tikeln verfüllt sind.38. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n e z e i c h n e t that recesses or perforations are made in the hot or hot melt adhesive layer, which are filled with conductive particles.
39. Verfahren nach Anspruch 38, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als leitfähige Partikel Lötpaste eingesetzt wird.39. The method of claim 38, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that solder paste is used as the conductive particle.
40. Verbindungsmittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 34 bis 39, g e k e n n z e i c h n e t durch ein auf einer Trägerfolie (41) befindliche nicht leitende Heiß- oder Schmelzkleberschicht (42) , welche im Bereich herzustellender elektrischer Kontakte Abschnitte (44) mit leitfähigen Partikeln (416) oder eine leitfähige Schicht aufweist .40. Connection means for carrying out the method according to one of claims 34 to 39, characterized by a non-conductive hot or hot melt adhesive layer (42) located on a carrier film (41), which in the region electrical contacts to be produced has sections (44) with conductive particles (416) or a conductive layer.
41. Verbindungsmittel nach Anspruch 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abschnitte (44) aus mit Lötpaste oder Heißkleber ver¬ füllten Ausnehmungen oder Lochungen der Heiß- oder Schmelzkleberfolie bestehen.41. Connection means according to claim 40, so that the sections (44) consist of recesses or perforations in the hot or hot melt adhesive film filled with solder paste or hot glue.
42. Verbindungsmittel nach Anspruch 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß sich die leitfähigen Abschnitte (44; 45) im Innern einer bei Temperatur- und Druckeinwirkung verdrängbaren Heiß- oder Schmelzkleberschicht befinden.42. Connection means according to claim 40, so that the conductive sections (44; 45) are located inside a hot or hot-melt adhesive layer which can be displaced when exposed to temperature and pressure.
43. Verbindungsmittel nach Anspruch 40, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbindung mittels vorab aufgebrachtem, gewalztem Lotdraht realisiert ist.43. Connection means according to claim 40, so that the connection is realized by means of previously applied, rolled solder wire.
44. Verfahren zum Herstellen einer Chipkarte, wobei ein auf einem Modul befindlicher Halbleiterchip in einer Ausneh¬ mung eines Kartenträgers unter Erhalt einer elektrischen und mechanischen Verbindung eingesetzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der in die Kartenausnehmung zu implantierende Modul zur Einsatzseite hin mit einem leitfähigen Versteifungs¬ rahmen mit Kontaktflächen versehen wird, wobei diese Kontaktflächen mit in der Ausnehmung des Kartenträgers befindlichen Gegenkontaktflachen elektrisch verbunden v.erden.44. A method for producing a chip card, wherein a semiconductor chip located on a module is inserted into a recess in a card carrier while maintaining an electrical and mechanical connection, characterized in that the module to be implanted in the card recess has a conductive stiffener on the insert side frame is provided with contact surfaces, these contact surfaces being electrically connected to mating contact surfaces located in the recess of the card carrier.
45. Verfahren nach Anspruch 44, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbindung zwischen Kontaktflächen des Rahmens und Gegenkontaktflachen der Ausnehmung stoff-, kraft- und/oder formschlüssig erfolgt. 45. The method according to claim 44, characterized in that the connection between the contact surfaces of the frame and counter-contact surfaces of the recess is material, non-positive and / or positive.
46. Verfahren nach Anspruch 45, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der mit dem Versteifungsrahmen vesehene Modul in die Kartenausnehmung zum Erhalt der mechanischen Verbindung sowie der elektrischen Kontaktierung eingepreßt wird.46. The method according to claim 45, so that the module provided with the stiffening frame is pressed into the card recess in order to obtain the mechanical connection and the electrical contacting.
47. Verbindungsanordnung zur Herstellung einer Chipkarte, bestehend aus einem Modul mit einem Halbleiterchip sowie einem Kartenträger mit Ausnehmung zur Aufnahme des Moduls, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß auf der Einsatzseite des Moduls (514) ein leitfähiger, voneinander isolierte Abschnitte aufweisender Verstei¬ fungsrahmen (53) ausgebildet ist, welcher mit Anschlüssen des Halbleiterchips (52) elektrisch verbunden ist, wobei der Versteifungsrahmen (53) Kontaktflächen (55) aufweist, und daß in der Ausnehmung (511) des Kartenträgers (510) Gegenkontaktflachen (513) eingeformt sind, wobei beim Einsetzen des Moduls (414) die Kontakt- und Gegenkontakt- flächen (55; 513) in Pressitz zueinander gelangen und/oder stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden sind.47. Connection arrangement for producing a chip card, consisting of a module with a semiconductor chip and a card carrier with a recess for receiving the module, characterized in that on the insert side of the module (514) a conductive, mutually insulated sections having stiffening frame (53) is formed is, which is electrically connected to terminals of the semiconductor chip (52), wherein the stiffening frame (53) has contact surfaces (55), and that in the recess (511) of the card carrier (510) mating contact surfaces (513) are formed, with the insertion of the Module (414) the contact and counter-contact surfaces (55; 513) come together in press fit and / or are integrally and / or positively connected.
48. Verbindungsanordnung nach Anspruch 47, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Versteifungsrahmen (53) außenrandseitig des Moduls (514) angeordnet ist und eine im wesentlichen quadratische oder rechteckige Form aufweist .48. Connection arrangement according to claim 47, so that the stiffening frame (53) is arranged on the outside edge of the module (514) and has a substantially square or rectangular shape.
49. Verbindungsanordnung nach Anspruch 47 oder 48, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Versteifungsrahmen (53) seitliche Vorsprünge oder49. Connection arrangement according to claim 47 or 48, so that the stiffening frame (53) has lateral protrusions or
Rastnasen aufweist, die mit an Seitenwänden der AusnehmungHas locking lugs with on the side walls of the recess
(511) befindlichen Rücksprüngen oder Nuten zusammenwirken.(511) located recesses or grooves interact.
50. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 47 bis 49, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gegenkontaktflachen (513) in den Seitenflächen der Ausnehmung (511) befindlich sind und Vorsprünge oder Rastnasen aufweisen, die mit korrespondierenden Ausneh¬ mungen im Versteifungsrahmen (33) zusammenwirken.50. Connection arrangement according to one of claims 47 to 49, characterized in that the counter-contact surfaces (513) in the side surfaces of the recess (511) and projections or Have locking lugs which interact with corresponding recesses in the stiffening frame (33).
51. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 47 bis 49, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Versteifungsrahmen (53) integral mit einem Chip¬ träger (51) ausgebildet ist, wobei die voneinander iso¬ lierten Kontaktflächen des Verbindungsrahmens (53) mit jeweiligen Chipkontakten oder Bondflächen in Verbindung stehen. 51. Connection arrangement according to one of claims 47 to 49, characterized in that the stiffening frame (53) is integrally formed with a chip carrier (51), the mutually insulated contact surfaces of the connecting frame (53) being connected to respective chip contacts or bonding surfaces stand.
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