DE102016110780A1

DE102016110780A1 - Chipkartenmodul und Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls

Info

Publication number: DE102016110780A1
Application number: DE102016110780.8A
Authority: DE
Inventors: Frank Püschner; Peter Stampka; Jens Pohl; Marcus Janke
Original assignee: Infineon Technologies Austria AG
Current assignee: Infineon Technologies Austria AG
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2016-06-13
Publication date: 2017-12-14
Also published as: US20170359897A1; US10440825B2; CN107491804B; CN107491804A

Abstract

In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Chipkartenmodul bereitgestellt. Das Chipkartenmodul kann aufweisen: ein Chipartenmodul-Kontaktarray mit sechs Kontaktpads, die gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads angeordnet sind, und drei zusätzliche Kontaktpads, die zwischen den beiden Zeilen angeordnet sind, wobei jedes zusätzliche Kontaktpad mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen elektrisch leitend verbunden sein kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Chipkartenmodul und ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls.
Ein herkömmliches Nano-SIM-Chipkartenmodul (der Begriff Nano-SIM wird hierin verwendet für ein Chipkartenmodul mit gemäß ISO 7816 standardisierten Abmessungen von 8,8 mm × 12,3 mm bzw. ein 4FF-Chipkartenmodul gemäß ETSI-Spezifikation TS 102 221 (mit denselben Abmessungen)) kann typischerweise bei verschiedenen Anwendungen zum Einsatz kommen, beispielsweise als normale Nano-SIM-Karte, z. B. in einem Chipkartenmodulsockel eines Mobiltelefons.
Herkömmliche Chipkarten für eine Authentifikation von mobilen Vorrichtungen können ein Nano-SIM-Chipkartenmodul aufweisen, welches in einen Kartenkörper eingebettet sein kann. Der Chipkartenkörper kann ein Kunststoffmaterial, beispielsweise PVC aufweisen. Dabei kann bei dem Nano-SIM-Chipkartenmodul eine so genannte aktive NFC-Funktionalität (eine Nahfeldkommunikation (Englisch: Near Field Communication), welche beispielsweise bei Transaktionen mit hohem Sicherheitsbedürfnis, z. B. Zahlungen/Überweisungen mittels eines Mobiltelefons, zum Einsatz kommt) bereitgestellt werden.
Die NFC-Funktionalität kann auch in einer Hardware einer mobilen Vorrichtung (z. B. des Mobiltelefons) eingebaut sein, beispielsweise als fest montiertes Chipkartenmodul, welches z. B. auf eine PCB aufgelötet sein kann, z. B. mittels einer schachbrettartigen Anordnung von Kontaktflächen, die auch als „Land Grid Array” bezeichnet werden. Allerdings verfügen nicht alle mobilen Vorrichtungen über eine solche fest eingebaute Funktionalität.
Während ein Nano-SIM-Chipkartenmodul, welches in einen Standards-Chipkartenmodulsockel eingebracht werden soll, Kontakte an den gemäß ISO 7816 bzw. ETSI TS 102 221 standardisierten Stellen bereitstellen muss, ist eine solche Beschränkung bei Nano-SIM-Chipkartenmodulen, welche fest eingebaut, z. B. verlötet, werden sollen, nicht notwendig.
Bei Verwendung eines herkömmlichen Nano-SIM-Chipkartenmoduls zum festen Einbau auf bzw. in eine Leiterplatte (z. B. mittels einer Oberflächenmontage, auch als SMT (von Englisch: Surface Mount Technology) bezeichnet, ist das Chipkartenmodul größer als eigentlich nötig (beispielsweise bis zu über 30%), so dass Platz auf der Leiterplatte verschwendet wird.
Allerdings wäre es ein großer Aufwand, zwei verschiedene Nano-SIM-Chipkartenmodule herzustellen, eines, das für eine Aufnahme in einen Chipkartenmodulsockel geeignet ist und eines (ein kleineres, z. B. mit einer um etwa 30% kleineren Fläche) für ein festes Montieren auf einer Leiterplatte.
Anders ausgedrückt werden Chipkartenmodule mit unterschiedlichen Formfaktoren benötigt, je nachdem, ob eine Verwendung mit einem Chipkartenmodulsockel oder ein fester Einbau vorgesehen sind.
Chipkartenmodule mit Kontaktpadanordnungen, welche für eine Chipkarte (gemäß ISO-Standard) und/oder für eine SMD-Montage geeignet sind, sind aus der EP 0902973 B1 und der EP 0948815 B1 bekannt. Diese weisen allerdings keine NFC-Funktionalität auf.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Nano-SIM-Chipkartenmodul bereitgestellt, welches eine NFC-Möglichkeit für mobile Vorrichtungen ohne eingebaute NFC-Möglichkeit bereitstellt. Zu diesem Zweck kann das Nano-SIM-Chipkartenmodul alle Bauteile aufweisen, welche auch bei einer aktiven NFC mit Hardware-basierter Sicherheit verwendet werden, z. B. einen Sicherheitscontroller (z. B. Infineon SLE77, SLE78), ein Frontend-Bauteil mit einer so genannten „Active Boost-Technologie” (z. B. AS3922), eine Booster-Antenne, welche Antennenwindungen und einen Ferritkern aufweisen kann, und passive Bauteile, z. B. für eine Abstimmung der Antenne.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine NFC-Funktionalität mittels einer PCB eines mobilen Geräts (z. B. eines Mobiltelefons, eines Tablets o. ä.) bereitgestellt sein, so dass ein Nano-SIM-Chipkartenmodulsockel des Geräts frei bleiben kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann ein einziges Chipkartenmodul bereitgestellt werden, welches zwei Formfaktoren bereitstellt: zum einen einen von einem Nano-SIM-Chipkartenmodulsockel erwarteten Formfaktor, welcher eine Mehrzahl von auf dem Chipkartenmodul gemäß ISO 7816 angeordneten Kontakten, auch als Kontaktpads bezeichnet, nutzt, und zum anderen einen Formfaktor kleinerer Fläche, welcher für eine SMT-Montage genutzt werden kann und zusätzliche auf dem Chipkartenmodul angeordnete Kontakte (Kontaktpads) nutzt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können auch die gemäß ISO 7816 angeordneten Kontaktpads (kurz: ISO-Kontaktpads) für die SMT-Montage genutzt werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul bei der SMT-Montage in einer lateralen Richtung um mehr als etwa 30% verkleinert, z. B. minimiert werden. Damit kann auch eine Fläche des Chipkartenmoduls um etwa 30% verkleinert, z. B. minimiert werden.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die zusätzlichen Kontaktpads zwischen den ISO-Kontaktpads, welche in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads angeordnet sein können, angeordnet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die gesamte NFC-Funktionalität mittels einer einzigen Komponente (mittels eines einzigen Chipkartenmoduls) bereitgestellt werden, was Platz auf der PCB spart, auf welcher die Komponente (das Chipkartenmodul) montiert wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können ein Designaufwand, ein Prüf- bzw. Qualifikationsaufwand und ein logistischer Aufwand, die bei einem Hersteller des Chipkartenmoduls anfallen, minimiert werden. Das Chipkartenmodul braucht mit nur einem Formfaktor hergestellt und geprüft bzw. qualifiziert werden. Eine Entscheidung darüber, wie das Produkt ausgeliefert werden soll (beispielsweise in Blistergurten auf Rollen, auch als „Tape & Reel” (T&R)-Verpackung bezeichnet, für eine SMD-Montage, oder beispielsweise in einem Träger für ID1-Format-Bauteile, auch als „ID1 Format Template Carrier” bezeichnet, kann zu einem sehr späten Zeitpunkt im Herstellungsverfahren erfolgen, beispielsweise unmittelbar vor einem endgültigen Häusen (z. B. Verkapseln) oder einem Verpacken des Produkts.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Chipkartenmodul mit zwei Formfaktoren mittels einer speziellen Anordnung der Nano-SIM Kontakte und optionaler Kontakte bereitgestellt, um den Standard-Nano-SIM-Karten-Formfaktor bereitzustellen, wobei die minimalen Kontaktbereiche, welche gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 definiert sind, freigelegt sein können. Darüber hinaus können die Kontaktbereiche für eine SMD-Montage eine beschränkte Größe aufweisen, um zu einer Größe von Lötpads einer PCB zu passen, auf welchen auf welchen das Chipkartenmodul montiert wird, wobei zusätzlich eine erhebliche Verkleinerung des gehäusten Chipkatenmoduls in einer lateralen Richtung ermöglicht wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Kontaktbereiche mittels der Kontaktpads definiert sein, beispielsweise mittels einer Form der Kontaktpads. Beispielsweise können die Kontaktpads im Wesentlichen oder ausschließlich in den gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 definierten Bereichen gebildet sein. In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann eine Lötmaske überflüssig sein. Dementsprechend kann es möglich sein, einen Chipkartenmodulkörper, z. B. eine Verpackung (z. B. Verkapselung) eines Chipkartenmoduls, dicker zu gestalten, so dass das Chipkartenmodul robuster und steifer ist. In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Kontaktpads aus einer Fläche des Chipkartenmoduls hervorstehend gebildet sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen, beispielsweise bei Vorliegen eines Kontaktpad-definierten Chipkartenmoduls, kann es nötig sein, ein Signal von in dem Chipkartenmodul eingebetteten Komponenten auf einer innerhalb des Chipkartenmoduls liegenden Schicht, beispielsweise einer elektrisch leitfähigen Schicht, z. B. einer Metallschicht, zu führen. Ein Kontakt zu den Kontaktpads kann beispielsweise mittels eines Via-Kontakts (beispielsweise mittels eines Via-Blindkontakts) hergestellt sein bzw. werden. Der Via-Kontakt kann beispielsweise in einem Bereich der Kontaktpads angeordnet sein, d. h. in einem Bereich, der zwischen dem jeweiligen Kontaktpad und einer der Seite mit den Kontaktpads gegenüberliegenden Seite des Chipkartenmoduls liegt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die Kontaktbereiche mittels einer Lötmaske definiert sein, beispielsweise mittels einer Maske, welche auf einer Seite des Chipkartenmoduls ausgebildet ist, welche die Kontaktpads aufweist, und so geformt ist, dass die gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 definierten Bereiche freiliegen, so dass Lötmaterial in der Maske über den definierten Bereichen angeordnet werden oder sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann bei den mittels der Lötmaske definierten Kontaktbereichen eine äußere Metallschicht genutzt werden, um ein Signal von in dem Chipkartenmodul eingebetteten Komponenten zu den externen Kontaktpads zu leiten.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Chipkartenmodul bereitgestellt. Das Chipkartenmodul kann aufweisen: ein Chipartenmodul-Kontaktarray mit sechs Kontaktpads, die gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads angeordnet sind, und drei zusätzliche Kontaktpads, die zwischen den beiden Zeilen angeordnet sind, wobei jedes zusätzliche Kontaktpad mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen elektrisch leitend verbunden sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul ferner mindestens einen Chip, aufweisen, wobei der mindestens eine Chip mit jedem der zugeordneten Kontaktpads jeweils mittels des mit dem zugeordneten Kontaktpad elektrisch leitend verbundenen zusätzlichen Kontaktpads elektrisch leitend verbunden sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das zugeordnete Kontaktpad aus der Zeile jeweils das dem zusätzlichen Kontaktpad unmittelbar benachbarte Kontaktpad aus der Zeile sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zeile die ISO 7816-Kontaktpads C1, C2 und C3 aufweisen, und die drei zusätzlichen Kontaktpads können ein erstes zusätzliches Kontaktpad (C1'), ein zweites zusätzliches Kontaktpad (C2') und ein drittes zusätzliches Kontaktpad (C3') aufweisen, wobei das erste zusätzliche Kontaktpad (C1') mit dem Kontaktpad C1 elektrisch leitend verbunden sein kann, das zweite zusätzliche Kontaktpad (C2') mit dem Kontaktpad C2 elektrisch leitend verbunden sein kann, und das dritte zusätzliche Kontaktpad (C3') mit dem Kontaktpad C3 elektrisch leitend verbunden sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die Zeile die ISO 7816-Kontaktpads C5, C6 und C7 aufweisen, und die drei zusätzlichen Kontaktpads können ein erstes zusätzliches Kontaktpad (C5'), ein zweites zusätzliches Kontaktpad (C6') und ein drittes zusätzliches Kontaktpad (C7') aufweisen, wobei das erste zusätzliche Kontaktpad (C5') mit dem Kontaktpad C5 elektrisch leitend verbunden sein kann, das zweite zusätzliche Kontaktpad (C6') mit dem Kontaktpad C6 elektrisch leitend verbunden sein kann, und das dritte zusätzliche Kontaktpad (C7') mit dem Kontaktpad C7 elektrisch leitend verbunden sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul ferner einen Hauptbereich und einen entfernbaren Bereich aufweisen, wobei der mindestens eine Chip und die Kontaktpads aus der anderen Zeile der beiden Zeilen und die zusätzlichen Kontaktpads im Hauptbereich angeordnet sein können und die Kontaktpads der Zeile im entfernbaren Bereich angeordnet sein können.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul so gestaltet sein, dass eine Funktionalität des Chipkartenmoduls erhalten bleibt, wenn der entfernbare Bereich vom Hauptbereich entfernt wird.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul ferner mindestens ein Bauteil einer Gruppe von Bauteilen aufweisen, die Gruppe aufweisend: ein passives elektronisches Bauteil und eine Antenne, wobei das mindestens eine Bauteil im Hauptbereich angeordnet sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der mindestens eine Chip einen Sicherheitscontroller und ein Frontend-Bauteil aufweisen, wobei der Sicherheitscontroller und das Frontend-Bauteil aufeinander gestapelt angeordnet sein können.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul ferner einen Trennbereich aufweisen, der zwischen dem Hauptbereich und dem entfernbaren Bereich angeordnet ist, wobei der Trennbereich frei sein kann von elektronischen Bauteilen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können die elektrisch leitenden Verbindungen jedes zusätzlichen Kontaktpads mit dem jeweils zugeordneten Kontaktpad der Zeile durch den Trennbereich verlaufen.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Trennbereich markiert sein.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls bereitgestellt. Das Verfahren kann aufweisen: Anordnen eines Chipartenmodul-Kontaktarrays mit sechs Kontaktpads gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads, Anordnen von drei zusätzlichen Kontaktpads zwischen den beiden Zeilen, und elektrisch leitendes Verbinden jedes der zusätzlichen Kontaktpads mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen
1A eine schematische perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Chipkartenmoduls mit eingebetteten Bauteilen;
1B eine schematische Darstellung von gemäß ISO 7816 angeordneten Kontaktpads auf einem typischen Nano-SIM Chipkartenmodul;
2 eine schematische perspektivische Ansicht eines Chipkartenmoduls mit eingebetteten Bauteilen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
3 eine schematische Darstellung eines Nano-SIM Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4A schematische perspektivische Darstellungen von zwei Chipkartenmodulen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen;
4B für zwei Chipkartenmodule gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen jeweils eine schematische Draufsicht und eine schematische Querschnittsansicht;
5A und 5B schematische Querschnittsansichten von Chipkartenmodulkernen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen; und
6 ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben”, „unten”, „vorne”, „hinten”, „vorderes”, „hinteres”, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe ”verbunden”, ”angeschlossen” sowie ”gekoppelt” verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
1A zeigt ein herkömmliches Chipkartenmodul 100 in einer schematischen perspektivischen Ansicht als Blick schräg von oben auf eine erste Seite 100S1 des Chipkartenmoduls 100. Das Chipkartenmodul weist eine Mehrzahl von Bauteilen auf, welche hier als von der ersten Seite 100S1 freiliegend dargestellt sind, welche allerdings typischerweise im Inneren des Chipkartenmoduls 100 verborgen sind, z. B. mittels einer Verkapselung oder Einbettung. Mittels der Bauteile kann das Chipkartenmodul eine, beispielsweise aktive, NFC-Funktionalität bereitstellen.
Das Chipkartenmodul 100 kann einen (beispielsweise mehrschichtigen) Träger 102 aufweisen, welcher ein Kunststoffmaterial aufweisen oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen kann, beispielsweise PVC oder jedes andere üblicherweise als Trägermaterial für ein Chipkartenmodul verwendete und geeignete Material.
Als Bauteil kann das Chipkartenmodul 100 einen Sicherheitscontroller 104 aufweisen. Der Sicherheitscontroller 104 kann eine sicherheitsbezogene Funktionalität bereitstellen, beispielsweise ein Authentifizierungsprotokoll für eine Authentifizierung mittels NFC.
Ferner kann das Chipkartenmodul 100 ein Frontend-Bauteil 106 aufweisen. Das Frontend-Bauteil 106 kann eine NFC-Kommunikation mit einer externen Vorrichtung ermöglichen. Beispielsweise kann das Frontend-Bauteil 106 mittels einer Antenne 112 (beispielsweise mit Ferritkern 114) Informationen aktiv senden und/oder empfangen.
Weitere Bauteile 108, z. B. passive Bauteile wie z. B. Kondensatoren und/oder Induktivitäten, können im Chipkartenmodul 100 bereitgestellt sein, beispielsweise um eine NFC-Funktionalität des Chipkartenmoduls zu ermöglichen oder zu unterstützen.
Auf einer zweiten Seite 100S2 des Chipkartenmoduls 100, welche der ersten Seite 100S1 gegenüberliegt, kann eine Mehrzahl von Kontaktpads 116 angeordnet sein. Die Kontaktpads sind von der ersten Seite 100S1 aus nicht sichtbar und deshalb in 1A gestrichelt angedeutet. Die Kontaktpads 116 können gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 angeordnet sein. Eine solche Anordnung ist in 18 dargestellt. Die Mehrzahl von Kontaktpads 116 wird typischerweise mit C1, C2, ..., C8 bezeichnet, wobei üblicherweise nur die Kontaktpads C1 bis C3 und C5 bis C7 verwendet werden, und die Kontaktpads C4 und C8 für eine zukünftige Nutzung vorgesehen sind und mitunter (wie beispielsweise in dem Chipkartenmodul 100) gar nicht ausgebildet sind.
Die Kontaktpads 116 in 1B sind so dargestellt, wie sie bei einer Draufsicht auf die zweite Seite des Chipkartenmoduls 100 erscheinen würden. Deshalb kann beispielsweise das Kontaktpad C1, welches von der zweiten Seite aus betrachtet an einem linken Rand des Trägers 102 angeordnet sein kann, von der ersten Seite 102S1 aus betrachtet am rechten Rand des Trägers erscheinen.
Eine Mehrzahl der Bauteile 104, 106, 108, 112, 114 kann über oder zumindest teilweise über einer Mehrzahl der Kontaktpads 116 angeordnet sein. Beispielsweise kann der Sicherheitscontroller 104 über oder teilweise über dem Kontaktpad C3 und/oder dem Kontaktpad C2 angeordnet sein. Beispielsweise kann das Frontend-Bauteil 106 über oder teilweise über dem Kontaktpad C1 und/oder dem Kontaktpad C2 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Antenne 112 mit dem Ferritkern 114 über oder zumindest teilweise über den Kontaktpads C5, C6, C7 angeordnet sein. „(Teilweise) über” ist hier so zu verstehen, dass jeweilige Flächen der Bauteile bzw. der Kontaktpads sich bei einer Draufsicht (teilweise) überlappen
Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Mehrzahl der Kontaktpads 116 und den Bauteilen 104, 106, 108, 112, 114 kann mittels elektrisch leitender strukturierter Schichten (nicht sichtbar in 1A) und/oder mittels Durchkontaktierungen 110 bereitgestellt sein bzw. werden.
Obwohl bei vielen Chipkartenmodulen die zweite Seite 100S2 mit den Kontaktpads im Wesentlichen vollständig (bis auf isolierende Gräben zwischen den Kontaktpads) mit den Kontaktpads bedeckt ist, sind eigentlich nur die in 1B mit C1 bis C8 markierten Bereiche als die jeweiligen Kontaktbereiche gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 vorgesehen.
Somit kann eine restliche Fläche der zweiten Seite (inclusive der nicht genutzten Kontaktbereiche C4 und C8) anderweitig genutzt werden, beispielsweise wie in 2 beschrieben.
2 zeigt ein Chipkartenmodul 200 mit eingebetteten Bauteilen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen in einer schematischen perspektivischen Ansicht als Blick schräg von oben auf eine erste Seite 200S1 des Chipkartenmoduls 200. Das Chipkartenmodul weist eine Mehrzahl von Bauteilen auf, welche hier als von der ersten Seite 200S1 freiliegend dargestellt sind, welche allerdings typischerweise im Inneren des Chipkartenmoduls 200 verborgen sind, z. B. mittels einer Verkapselung oder Einbettung. Mittels der Bauteile kann das Chipkartenmodul eine, beispielsweise aktive, NFC-Funktionalität bereitstellen.
3 zeigt eine schematische Ansicht einer der ersten Seite 200S1 entgegengesetzten Seite 200S2 des Nano-SIM Chipkartenmoduls 200 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Das Chipkartenmodul 200 kann hinsichtlich mehrerer Bestandteile, Eigenschaften, Materialien, Abmessungen usw. dem Chipkartenmodul 100 entsprechen, so dass auf eine Wiederholung teilweise verzichtet wird.
Das Chipkartenmodul 200 kann einen Träger 102 aufweisen, welcher ein Kunststoffmaterial aufweisen oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen kann, beispielsweise PVC oder jedes andere üblicherweise als Trägermaterial für ein Chipkartenmodul verwendete und geeignete Material. Der Träger kann ein dielektrisches Material aufweisen. Der Träger 102 kann mehrere Schichten von Trägermaterial aufweisen. Über und/oder zwischen den mehreren Schichten können (z. B. strukturierte) leitfähige Schichten, z. B. Metallschichten, und/oder die Bauteile angeordnet sein. Der Träger 102 kann als Leiterplatte (PCB, aus dem Englischen „Printed Circuit Board”, übersetzt „gedruckte Leiterplatte”) gestaltet sein. Der Träger 102 kann als PCB mit eingebetteten Bauteilen gestaltet sein, siehe hierzu auch 5A und 5B.
Als Bauteil kann das Chipkartenmodul 200 einen Sicherheitscontroller 104 aufweisen, welcher als eine spezielle Art von Chip betrachtet werden kann. Der Sicherheitscontroller 104 kann eine sicherheitsbezogene Funktionalität bereitstellen, beispielsweise ein Authentifizierungsprotokoll für eine Authentifizierung mittels NFC. Beispielsweise kann ein Infineon Sicherheitscontroller aus den Produktfamilien SLE77 oder SLE78 verwendet werden, oder jeder andere geeignete Sicherheitscontroller, beispielsweise ein Sicherheitscontroller 104 wie im Zusammenhang mit 1A beschrieben.
Ferner kann das Chipkartenmodul 100 ein Frontend-Bauteil 106 aufweisen, welches als eine spezielle Art von Chip betrachtet werden kann. Das Frontend-Bauteil 106 kann eine NFC-Kommunikation mit einer externen Vorrichtung ermöglichen. Beispielsweise kann das Frontend-Bauteil 106 mittels einer Antenne 112 (beispielsweise mit Ferritkern 114) Informationen aktiv senden und/oder empfangen. Als das Frontend-Bauteil 106 kann beispielsweise ein AMS AS3922-Bauteil genutzt werden, welches eine so genannte „aktive Boosttechnologie” („active boost technology”) aufweist, welche auf eine externe Boosterantenne zum aktiven Senden/Empfangen verzichten kann, oder ein anderes typischerweise für NFC-Anwendungen verwendetes Frontend-Bauteil 106.
Weitere Bauteile 108, z. B. passive Bauteile wie z. B. Kondensatoren und/oder Widerstände und/oder Induktivitäten, können im Chipkartenmodul 200 bereitgestellt sein, beispielsweise um eine NFC-Funktionalität des Chipkartenmoduls zu ermöglichen oder zu unterstützen. Beispielsweise können die weiteren Bauteile 108 mittels des Frontend-Bauteils 106 genutzt werden, um eine Abstimmung der Antenne 112 zu erreichen.
Auf der der ersten Seite 200S1 gegenüberliegenden zweiten Seite 200S2 des Chipkartenmoduls 200 (siehe 3 oben) kann eine Mehrzahl von Kontaktpads 116 angeordnet sein. Die Kontaktpads sind, wie beim Chipkartenmodul 100 gemäß 1A, von der ersten Seite 200S1 aus nicht sichtbar und deshalb in 2 gestrichelt angedeutet. Die Kontaktpads 116, C1–C3 und C5–C7, können gemäß ISO 7816 angeordnet sein, wie im Zusammenhang mit 1A und 1B beschrieben. Die Kontaktpads 116 können beispielsweise als zwei Zeilen 116_1, 116_2 mit jeweils drei Kontaktpads angeordnet sein, beispielsweise eine erste Zeile 116_1 der beiden Zeilen mit den Kontaktpads C1, C2, C3 und eine andere Zeile 116_2 der beiden Zeilen 116_1, 116_2 mit den Kontaktpads C5, C6, C7.
Anders als bei dem herkömmlichen Chipkartenmodul 100 kann das Chipkartenmodul 200 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen drei zusätzliche Kontaktpads 216 aufweisen, die zwischen den beiden Zeilen 116_1, 116_2 angeordnet sind. Dabei kann jedes der zusätzlichen Kontaktpads 216 mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad 116 aus einer Zeile der beiden Zeilen 116_1, 116_2 elektrisch leitend verbunden sein, wobei die drei zugeordneten Kontaktpads 116 aus derselben Zeile sind.
Anschaulich beschrieben können gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen die Kontaktpads 116 einer der beiden gemäß ISO 7816 angeordneten Zeilen 116_1, 116_2 in einem Zwischenraum zwischen den beiden Zeilen 116_1, 116_2 dupliziert sein. Anhand einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen jeweils einem der zusätzlichen Kontaktpads mit jeweils einem (dem unmittelbar benachbarten) Kontaktpad wird festgelegt, welche der beiden Zeilen 116_1, 116_2 mittels der zusätzlichen Kontaktpads 216 dupliziert ist. Beispielsweise kann, wie in 3 dargestellt ist, die Zeile 116_1 (welche die Kontaktpads C1, C2, C3 aufweist) mit den zusätzlichen Kontaktpads 216 elektrisch leitend verbunden sein, so dass die zusätzlichen Kontaktpads 216 als C1', C2' und C3' bezeichnet sind. Hierbei kann C1 mit C1' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung 222_1, C2 kann mit C2' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung 222_2, und C3 kann mit C3' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung 222_3. Die Kontaktpads C5, C6, C7 (bezeichnet als 116_2) können in dem Fall so gestaltet sein, dass sie mit den zusätzlichen Kontaktpads C1', C2' und C3' nicht (oder zumindest nicht direkt) elektrisch leitend verbunden sind.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann die andere Zeile 116_2 (welche die Kontaktpads C5, C6, C7 aufweist) der Kontaktpads 116 mit den zusätzlichen Kontaktpads 216 elektrisch leitend verbunden sein, so dass die zusätzlichen Kontaktpads 216 als C5', C6' und C7' bezeichnet würden (nicht dargestellt). Hierbei kann C5 mit C5' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung, C6 kann mit C6' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung, und C7 kann mit C7' elektrisch leitend verbunden sein mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung. Die Kontaktpads C1, C2, C3 der Zeile 116_1 können in dem Fall so gestaltet sein, dass sie mit den zusätzlichen Kontaktpads C5', C6' und C7' nicht (oder zumindest nicht direkt) elektrisch leitend verbunden sind.
Unabhängig davon, ob das zwischen dem Kontaktpad C1 und dem Kontaktpad C5 angeordnete zusätzliche Kontaktpad mit C1 verbunden ist und als C1' bezeichnet wird, oder mit C5 verbunden ist und als C5' bezeichnet wird, kann das zwischen dem Kontaktpad C1 und dem Kontaktpad C5 angeordnete zusätzliche Kontaktpad als erstes zusätzliches Kontaktpad bezeichnet werden. Unabhängig davon, ob das zwischen dem Kontaktpad C2 und dem Kontaktpad C6 angeordnete zusätzliche Kontaktpad mit C2 verbunden ist und als C2' bezeichnet wird, oder mit C6 verbunden ist und als C6' bezeichnet wird, kann das zwischen dem Kontaktpad C2 und dem Kontaktpad C6 angeordnete zusätzliche Kontaktpad als zweites zusätzliches Kontaktpad bezeichnet werden. Unabhängig davon, ob das zwischen dem Kontaktpad C3 und dem Kontaktpad C7 angeordnete zusätzliche Kontaktpad mit C3 verbunden ist und als C3' bezeichnet wird, oder mit C7 verbunden ist und als C7' bezeichnet wird, kann das zwischen dem Kontaktpad C3 und dem Kontaktpad C7 angeordnete zusätzliche Kontaktpad als drittes zusätzliches Kontaktpad bezeichnet werden.
Die elektrisch leitfähigen Verbindungen können gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen ein Metall aufweisen, beispielsweise Kupfer oder ein anderes typischerweise für leitfähige Strukturen in Chipkartenmodulen verwendetes Material.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul mindestens einen Chip aufweisen, beispielsweise den Sicherheitscontroller 104, das Frontend-Bauteil 106 und/oder jede andere Art von Chip. Der mindestens eine Chip kann mit jedem der Kontaktpads 116 und der zusätzlichen Kontaktpads 216 direkt oder indirekt elektrisch leitend verbunden sein. Beispielsweise können der Sicherheitscontroller 104 und/oder das Frontend-Bauteil 106 mit jedem der Kontaktpads 116 und der zusätzlichen Kontaktpads 216 direkt oder indirekt elektrisch leitend verbunden sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der mindestens eine Chip mit jedem der zugeordneten Kontaktpads 116 jeweils mittels des mit dem zugeordneten Kontaktpad elektrisch leitend verbundenen zusätzlichen Kontaktpads 216 elektrisch leitend verbunden sein. Beispielsweise können gemäß in 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen der Sicherheitscontroller 104 und/oder das Frontend-Bauteil 106 mit dem Kontaktpad C1 mittels des zusätzlichen Kontaktpads C1' elektrisch leitend verbunden sein, mit dem Kontaktpad C2 mittels des zusätzlichen Kontaktpads C2' elektrisch leitend verbunden sein und mit dem Kontaktpad C3 mittels des zusätzlichen Kontaktpads C3' elektrisch leitend verbunden sein.
Die elektrisch leitenden Verbindungen zwischen dem mindestens einen Chip, z. B. dem Sicherheitscontroller 104 bzw. dem Frontend-Bauteil 106, und weiteren Komponenten des Chipkartenmoduls 200, beispielsweise den Kontaktpads 116, den zusätzlichen Kontaktpads 216, den passiven Bauteilen 108 und/oder der Antenne 112, und ggf. weiteren Bauteilen, kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen auf bekannte Weise ausgeführt sein bzw. werden, beispielsweise (siehe dazu auch 5A und 5B) mittels einer oder mehrerer, beispielsweise strukturierter, elektrisch leitfähiger Schicht(en) 566, Vias 550, Bonddrähte 558, Lötverbindungen 556, und ggf. anderen typischerweise in Chipkartenmodulen verwendeten Strukturen zum elektrisch leitenden Verbinden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 200 zwei Bereiche 200h, 200e aufweisen, welche als Hauptbereich 200h und als entfernbarer Bereich 200e bezeichnet werden können, wobei der mindestens eine Chip, z. B. der Sicherheitscontroller 104 und das Frontend-Bauteil, die Kontaktpads 116 aus der anderen Zeile 116_2 der beiden Zeilen 116_1, 116_2 und die zusätzlichen Kontaktpads 216 im Hauptbereich 200h, beispielsweise auf oder in einem entsprechenden Träger-Hauptbereich 102h, angeordnet sein können und die Kontaktpads 116 der Zeile 116_1 im entfernbaren Bereich 200e, beispielsweise in einem entsprechenden entfernbaren Trägerbereich 102e, angeordnet sein können.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 200 so gestaltet sein, dass eine Funktionalität des Chipkartenmoduls 200 erhalten bleibt, wenn der entfernbare Bereich 200e vom Hauptbereich 200h entfernt wird bzw. ist.
Anders ausgedrückt kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen das Chipkartenmodul 200 so gestaltet sein, dass sich im Wesentlichen alle für einen Betrieb des Chipkartenmoduls 200 notwendigen Komponenten im Hauptbereich 200h des Chipkartenmoduls 200 befinden, und der entfernbare Bereich 200e (abgesehen vom Substrat 102, ggf. Verkapselungsmaterial o. ä.) nur die duplizierten Kontaktpads 116_1 und ggf. die elektrisch leitfähigen Verbindungen 222_1, 222_2 und 222_3 (oder einen Teil davon) aufweist.
Die Komponenten, welche im Hauptbereich 200h des Chipkartenmoduls 200, z. B. auf oder im Trägerbereich 102h angeordnet sein können, können die Antenne 112, den Ferritkern 114 der Antenne 112, den mindestens einen Chip, z. B. den Sicherheitscontroller 104 und das Frontend-Bauteil 106 und/oder die passiven Bauelemente 108, z. B. Kondensatoren, Widerstände und/oder Induktionen.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der entfernbare Bereich 200e frei sein von den für den Betrieb des Chipkartenmoduls 200 benötigten Komponenten, z. B. der Antenne 112, den Ferritkern 114 der Antenne 112, dem mindestens einen Chip, z. B. dem Sicherheitscontroller 104 und dem Frontend-Bauteil 106 und/oder den passiven Bauelementen 108, z. B. Kondensatoren, Widerstände und/oder Induktionen.
Eine Mehrzahl der Bauteile 104, 106, 108, 112, 114 kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen über oder zumindest teilweise über einer Mehrzahl der Kontaktpads 116_2 und/oder über einer Mehrzahl der Kontaktpads 216 angeordnet sein. In einem Fall wie in 2 dargestellt kann eine Anordnung der Bauteile 104, 106, 108, 112, 114 so gewählt sein, dass keine Bauteile über den Kontaktpads C1, C2 und C3 angeordnet sind. Sind gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen die zusätzlichen Kontaktpads 216 die Kontaktpads C5', C6', C7', kann eine Anordnung der Bauteile 104, 106, 108, 112, 114 so gewählt sein, dass keine Bauteile über den Kontaktpads C5, C6 und C7 angeordnet sind.
Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Mehrzahl der Kontaktpads 116, 216 und den Bauteilen 104, 106, 108, 112, 114 kann mittels elektrisch leitender strukturierter Schichten (nicht sichtbar in 1A) und/oder mittels Durchkontaktierungen 110 und/oder mittels Bondens und/oder mittels anderer geeigneter Verfahren bereitgestellt sein bzw. werden.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, bei welchen der mindestens eine Chip einen Sicherheitscontroller 104 und ein Frontend-Bauteil 106 aufweist können der Sicherheitscontroller 104 und das Frontend-Bauteil 106 aufeinander gestapelt angeordnet sein, wie dies in 3 dargestellt ist. Damit kann ermöglicht sein, sämtliche für einen Betrieb des Chipkartenmoduls 200 benötigten Bauteile im Hauptbereich 200h anzuordnen.
Somit kann gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen das Chipkartenmodul 200 einerseits in seiner ursprünglichen Größe, wie beispielsweise in 3 (oben) dargestellt, genutzt werden, um mittels der gemäß ISO 7816 angeordneten Kontaktpads 116 passende Gegenkontakte eines Sockels zur Aufnahme des Chipkartenmoduls 200 zu kontaktieren, oder um das Chipkartenmodul 200 mittels der Kontaktpads 116 fest zu montieren, beispielsweise auf eine Leiterplatte zu löten. Andererseits ermöglichen die zusätzlichen Kontaktpads 216, das Chipkartenmodul 200 mittels Entfernens, z. B. Abtrennens, des entfernbaren Bereichs 200e zu verkleinern, beispielsweise auf etwa 2/3 einer ursprünglichen Fläche des Chipkartenmoduls 200, und das verkleinerte Chipkartenmodul, welches jetzt nur noch den Hauptbereich 200h mit den nicht duplizierten Kontaktpads 116_2 und den zusätzlichen Kontaktpads 216 aufweist, zu nutzen, beispielsweise für eine feste Montage, z. B. auf einer Leiterplatte.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann das Chipkartenmodul 200 einen Trennbereich 330 aufweisen, der zwischen dem Hauptbereich 200h und dem entfernbaren Bereich 200e angeordnet sein kann. Das heißt, dass der Trennbereich 330 zwischen der Zeile mit den zusätzlichen Kontaktpads 216 und der Zeile 116_1 der Kontaktpads, die mit den zusätzlichen Kontaktpads 216 verbunden sind, angeordnet sein kann.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Trennbereich 330 frei sein von elektronischen Bauteilen. Der Trennbereich 330 kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen ein eindimensionaler Trennbereich 330 (eine Linie) sein, wie z. B. in 3 dargestellt. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Trennbereich 330 ein zweidimensionaler Trennbereich 330 (eine Fläche) sein (nicht dargestellt). Der Trennbereich 330 kann dafür geeignet sein, das Chipkartenmodul 200 im Trennbereich 330 zu trennen in den Hauptbereich 200h und den entfernbaren Bereich 200e.
In dem Trennbereich 330 können (abgesehen von z. B. dem Träger 102) auch die elektrisch leitfähigen Verbindungen 222_1, 222_2, 222_3 zwischen den zusätzlichen Kontaktpads 216 und den jeweils zugeordneten Kontaktpads der Zeile 116_1 verlaufen. Bei einem Trennen des Chipkartenmoduls 200 im Trennbereich 330 können die elektrisch leitfähigen Verbindungen 222_1, 222_2, 222_3 ebenfalls durchtrennt werden. Da der mindestens eine Chip, z. B. der Sicherheitscontroller 104 und/oder das Frontend-Bauteil 106, weiterhin mit den Kontaktpads 216 elektrisch leitend verbunden ist, kann die Funktionalität des Chipkartenmoduls sichergestellt sein.
Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Trennbereich 330 markiert sein, beispielsweise mittels eines Aufdrucks oder einer anderen wahrnehmbaren und/oder messbaren Gestaltung. Gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen kann der Trennbereich 330 eine Teilperforierung oder eine Perforierung aufweisen. Die (Teil-)perforierung kann so gestaltet sein, dass die elektrisch leitenden Verbindungen 222_1, 222_2, 222_3 intakt sind und eine mechanische Stabilität des Chipkartenmoduls 200 nur unwesentlich beeinträchtigt ist.
Mittels der Markierung und/oder Perforierung des Trennbereichs 330 kann eine Entfernung (z. B. Abtrennung) des entfernbaren Bereichs 200e leichter und/oder zuverlässiger sein.
4A zeigt schematische perspektivische Darstellungen von zwei Chipkartenmodulen 400p, 400m gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, und 4B zeigt für die zwei Chipkartenmodule 400p, 400m jeweils eine schematische Draufsicht und eine schematische Querschnittsansicht.
Die Chipkartenmodule 400p, 400m in 4A entsprechen im Wesentlichen dem Chipkartenmodul 200 aus 2 und 3. Auf Wiederholungen von Beschreibungen wird deshalb im Wesentlichen verzichtet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können, wie bei dem linken Chipkartenmodul 400p der 4A gezeigt, Kontaktbereiche mittels der Kontaktpads 116, 216 definiert sein, beispielsweise mittels einer Form der Kontaktpads 116, 216. Beispielsweise können die Kontaktpads im Wesentlichen oder ausschließlich in den gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 definierten Bereichen gebildet sein. Die Kontaktpads 116, 216 können beispielsweise so gebildet sein, dass sie aus einer Fläche des Chipkartenmoduls 400p, welche beispielsweise von dem Träger 102 und/oder einem Verkapselungsmaterial gebildet sein kann, hervorstehen. Eine solche Gestaltung wird auch als Kontaktpad-definiert bezeichnet.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann bei einer solchen oder ähnlichen Gestaltung der Kontaktpads 116, 216 eine Lötmaske überflüssig sein. Dementsprechend kann es möglich sein, einen Chipkartenmodulkörper 444, welcher beispielsweise eine Verpackung, z. B. eine Verkapselung für einen Chipkartenmodulkern (siehe 5A und 5B) aufweisen kann, dicker zu gestalten, so dass das Chipkartenmodul 400p robuster und steifer sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen, beispielsweise bei Vorliegen des Kontaktpad-definierten Chipkartenmoduls 400p, kann es nötig sein, ein Signal von in dem Chipkartenmodul 400p eingebetteten Komponenten (z. B. von dem mindestens einen Chip (z. B. dem Sicherheitscontroller 104 und dem Frontend-Bauteil 106), der Mehrzahl von passiven Bauteilen 108 und/oder der Antenne 112) auf einer innerhalb des Chipkartenmoduls 400p liegenden Schicht, beispielsweise einer elektrisch leitfähigen Schicht, zu führen. Ein Kontakt zu den Kontaktpads kann beispielsweise mittels eines Via-Kontakts (beispielsweise mittels eines Via-Blindkontakts) hergestellt sein bzw. werden. Der Via-Kontakt kann beispielsweise in einem Bereich der Kontaktpads 116, 216 angeordnet sein, d. h. in einem Bereich, der zwischen dem jeweiligen Kontaktpad 116, 216 und einer der Seite mit den Kontaktpads gegenüberliegenden Seite des Chipkartenmoduls 400p liegt.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen können, wie für das Chipkartenmodul 400m dargestellt, die Kontaktbereiche mittels einer Lötmaske 440 definiert sein, beispielsweise mittels einer Maske 440, welche auf einer Seite des Chipkartenmoduls, welche die Kontaktpads 116, 216 aufweist (d. h. auf der zweiten Seite des Chipkartenmoduls 400m), angeordnet oder ausgebildet ist und so geformt ist, dass die gemäß ISO 7816 bzw. ETSI-Spezifikation TS 102 221 definierten Bereiche freiliegen, so dass Lötmaterial in der Maske 440 über den definierten Bereichen angeordnet werden oder sein kann.
In verschiedenen Ausführungsbeispielen kann bei den mittels der Lötmaske 440 definierten Kontaktbereichen eine äußere Metallschicht genutzt werden, um ein Signal von in dem Chipkartenmodul 400m eingebetteten Komponenten (z. B. von dem mindestens einen Chip (z. B. dem Sicherheitscontroller 104 und dem Frontend-Bauteil 106), der Mehrzahl von passiven Bauteilen 108 und/oder der Antenne 112) zu den externen Kontaktpads 116, 216 zu leiten.
5A und 5B zeigen schematische Querschnittsansichten von Chipkartenmodulkernen 501, 502 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Als Chipkartenmodulkern 501, 502 wird hierin das verstanden, was im Inneren eines gehäusten, z. B. verkapseltem, Chipkartenmodul gemäß den obigen Ausführungsbeispielen angeordnet ist, d. h. beispielsweise ein Chipkartenmodul ohne die Kontaktpads 116, 216 (und ggf. ohne eine oder mehrere dielektrische Schicht(en), Durchkontaktierungen (Vias) und/oder strukturierte elektrisch leitfähige Schichten, z. B. Metallschichten, z. B. Kupferschichten, welche für ein Anschließen der Kontaktpads 116, 216 noch benötigt werden können), und ohne eine äußerste Gehäuseschicht.
Die in 5A und 5B dargestellten Chipkartenmodulkerne 501, 502 können jeweils Teil von Chipkartenmodulen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen sein.
Auf eine Wiederholung einer Beschreibung von Komponenten, welche in Bezug auf 1 bis 4B erläutert wurden, wird verzichtet.
Wie in 5A und 5B dargestellt ist, können Chipkartenmodule gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen als PCB mit zumindest teilweise eingebetteten Komponenten gestaltet sein.
In 5A kann beispielsweise die Antenne 112 mit dem Ferritkern 114 in die PCB 552, 554, 562 eingebettet sein, während die passiven Bauteile 108 auf der PCB 552, 554, 562 mittels eines elektrisch leitfähigen Materials 556 (z. B. eines Lötmaterials) montiert und elektrisch verbunden sein können und der mindestens eine Chip, z. B. der Sicherheitscontroller 104 (nicht dargestellt) und/oder das Frontend-Bauteil 106 beispielsweise mittels eines Montagematerials, z. B. mittels eines thermisch leitfähigen adhäsiven Materials, montiert und mittels Bondingdrähten elektrisch verbunden sein können. Die montierten, nicht in die PCB eingebetteten Bauteile 108, 106 können mittels eines Verkapselungsmaterials 560 verkapselt sein bzw. werden. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Chipkartenmodulkerns kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen mittels Durchkontaktierungen (Vias) 550 bereitgestellt sein.
In 5B können beispielsweise alle Bauteile, z. B. die Antenne 112 mit dem Ferritkern 114, die passiven Bauteile 108 und der mindestens eine Chip, z. B. der Sicherheitscontroller 104 (nicht dargestellt) und/oder das Frontend-Bauteil 106 in die PCB 552, 554, 562 eingebettet sein. Eine elektrisch leitende Verbindung zu den passiven Bauteilen 108 bzw. zu dem mindestens einen Chip, z. B. dem Sicherheitscontroller 104 (nicht dargestellt) und/oder dem Frontend-Bauteil 106, kann mittels Vias, z. B. mittels Via-Blindkontakten 564, bereitgestellt sein. Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen einer ersten Seite und einer zweiten Seite des Chipkartenmodulkerns kann in verschiedenen Ausführungsbeispielen mittels Durchkontaktierungen 550 bereitgestellt sein.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm 600 für ein Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen.
Das Verfahren kann aufweisen ein Anordnen eines Chipartenmodul-Kontaktarrays mit sechs Kontaktpads gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads (in 610), ein Anordnen von drei zusätzlichen Kontaktpads zwischen den beiden Zeilen (in 620), und ein elektrisch leitendes Verbinden jedes der zusätzlichen Kontaktpads mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen (in 630).
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus der Beschreibung der Vorrichtung und umgekehrt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0902973 B1 [0009]
EP 0948815 B1 [0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 7816 [0002]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0002]
ISO 7816 [0005]
ETSI TS 102 221 [0005]
ISO 7816 [0012]
ISO 7816 [0013]
ISO 7816 [0018]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0018]
ISO 7816 [0019]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0019]
ISO 7816 [0021]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0021]
ISO 7816 [0023]
ISO 7816 [0026]
ISO 7816 [0027]
ISO 7816 [0035]
ISO 7816 [0039]
ISO 7816 [0053]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0053]
ISO 7816 [0057]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0057]
ISO 7816 [0066]
ISO 7816 [0068]
ISO 7816 [0083]
ISO 7816 [0091]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0091]
ISO 7816 [0094]
ETSI-Spezifikation TS 102 221 [0094]
ISO 7816 [0104]

Claims

Chipkartenmodul, aufweisend: • ein Chipartenmodul-Kontaktarray mit sechs Kontaktpads, die gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads angeordnet sind; • drei zusätzliche Kontaktpads, die zwischen den beiden Zeilen angeordnet sind; • wobei jedes zusätzliche Kontaktpad mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen elektrisch leitend verbunden ist.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend: mindestens einen Chip, wobei der mindestens eine Chip mit jedem der zugeordneten Kontaktpads jeweils mittels des mit dem zugeordneten Kontaktpad elektrisch leitend verbundenen zusätzlichen Kontaktpads elektrisch leitend verbunden ist.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das zugeordnete Kontaktpad aus der Zeile jeweils das dem zusätzlichen Kontaktpad unmittelbar benachbarte Kontaktpad aus der Zeile ist.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 3, wobei die Zeile die ISO 7815-Kontaktpads C1, C2 und C3 aufweist und die drei zusätzlichen Kontaktpads ein erstes zusätzliches Kontaktpad (C1'), ein zweites zusätzliches Kontaktpad (C2') und ein drittes zusätzliches Kontaktpad (C3') aufweisen, wobei das erste zusätzliche Kontaktpad (C1') mit dem Kontaktpad C1 elektrisch leitend verbunden ist, das zweite zusätzliche Kontaktpad (C2') mit dem Kontaktpad C2 elektrisch leitend verbunden ist, und das dritte zusätzliche Kontaktpad (C3') mit dem Kontaktpad C3 elektrisch leitend verbunden ist.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 3, wobei die Zeile die ISO 7816'-Kontaktpads C5, C6 und C7 aufweist und die drei zusätzlichen Kontaktpads ein erstes zusätzliches Kontaktpad (C5'), ein zweites zusätzliches Kontaktpad (C6') und ein drittes zusätzliches Kontaktpad (C7') aufweisen, wobei das erste zusätzliche Kontaktpad (C5') mit dem Kontaktpad C5 elektrisch leitend verbunden ist, das zweite zusätzliche Kontaktpad (C6') mit dem Kontaktpad C6 elektrisch leitend verbunden ist, und das dritte zusätzliche Kontaktpad (C7') mit dem Kontaktpad C7 elektrisch leitend verbunden ist.
Chipkartenmodul gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, ferner aufweisend: einen Hauptbereich und einen entfernbaren Bereich, wobei der mindestens eine Chip und die Kontaktpads aus der anderen Zeile der beiden Zeilen und die zusätzlichen Kontaktpads im Hauptbereich angeordnet sind und die Kontaktpads der Zeile im entfernbaren Bereich angeordnet sind.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 6, wobei das Chipkartenmodul so gestaltet ist, dass eine Funktionalität des Chipkartenmoduls erhalten bleibt, wenn der entfernbare Bereich vom Hauptbereich entfernt wird.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 6 oder 7, ferner aufweisend: mindestens ein Bauteil einer Gruppe von Bauteilen, die Gruppe aufweisend: ein passives elektronisches Bauteil; und eine Antenne; wobei das mindestens eine Bauteil im Hauptbereich angeordnet ist.
Chipkartenmodul gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei der mindestens eine Chip einen Sicherheitscontroller und ein Frontend-Bauteil aufweist, wobei der Sicherheitscontroller und das Frontend-Bauteil aufeinander gestapelt angeordnet sind.
Chipkartenmodul gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, ferner aufweisend: einen Trennbereich, der zwischen dem Hauptbereich und dem entfernbaren Bereich angeordnet ist, wobei der Trennbereich frei ist von elektronischen Bauteilen.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 10, wobei die elektrisch leitenden Verbindungen jedes zusätzlichen Kontaktpads mit dem jeweils zugeordneten Kontaktpad der Zeile durch den Trennbereich verlaufen.
Chipkartenmodul gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei der Trennbereich markiert ist.
Verfahren zum Herstellen eines Chipkartenmoduls, das Verfahren aufweisend: Anordnen eines Chipartenmodul-Kontaktarrays mit sechs Kontaktpads gemäß ISO 7816 in zwei Zeilen mit jeweils drei Kontaktpads; Anordnen von drei zusätzlichen Kontaktpads zwischen den beiden Zeilen; und elektrisch leitendes Verbinden jedes der zusätzlichen Kontaktpads mit jeweils einem zugeordneten Kontaktpad aus einer Zeile der beiden Zeilen.