DE19630049A1 - Chipkarte mit einer Kontaktzone und Verfahren zum Herstellen einer solchen Kontaktzone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einem einen inte­ grierten Schaltkreis enthaltenden Kartenträger, auf dessen mindestens einer Hauptfläche eine Kontaktzone mit mehreren zueinander beabstandeten metallischen Kontakten, welche mit dem integrierten Schaltkreis elektrisch verbunden sind, ange­ ordnet ist sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Kontaktzone.

Chipkarten sind seit langem bekannt und werden z. B. bei öf­ fentlichen Telefonsystemen, als Identifikationskarte oder dergleichen in großem Umfang eingesetzt. Mittlerweile exi­ stieren Normen, die die Abmessungen und technischen Einzel­ heiten solcher Chipkarten festlegen. Diese Normen sind bei­ spielsweise ISO 7810 sowie ISO 7816.

Die Chipkarten mit integriertem Schaltkreis, der in einem Kartenträger integriert ist, verfügen über eine Kontaktzone, die gemäß den erwähnten Normen insgesamt acht Kontakte vor­ sieht. Die Anordnung dieser Kontaktflächen auf der Chipkarte ist durch die genannten Normen eindeutig festgelegt. Die Kon­ taktzonen der Kartenmodule bestehen derzeit aus geeigneten metallischen Funktionsflächen, die beispielsweise aus AU, NiPdAg oder ähnliches hergestellt sind. Die einzelnen Kon­ taktflächen der Kontakte sind durch Trennkanäle, die bei­ spielsweise durch entsprechende Ätzstrukturen gebildet wer­ den, realisiert. Die äußere Gestaltung der Kontaktzone wird durch die Geometrie der Äztkonturen unter Berücksichtigung der genannten ISO-Normen bestimmt.

Obwohl verschiedene Strukturen der Kontaktzonen möglich sind, soweit dem Erfordernis der genannten ISO-Normen gerecht wird, werden aus wirtschaftlichen Gründen von Chipkartenmodulher­ stellern in der Regel die gleichen Module, d. h. die gleichen Kontaktzonen mit angeschlossenem integrierten Schaltkreis, an die Kunden ausgeliefert. Eine Unterscheidung der einzelnen Chipkartenmodule nach deren Hersteller ist nur dann möglich, wenn deren Kontaktzonen unterschiedlich gestaltet sind. So­ fern die Kontaktzonen unterschiedlicher Hersteller identisch ausgebildet sind, ist es anhand einer später fertigen Chip­ karte mit eingesetztem Chipkartenmodul, d. h. Kontaktzone und integriertem Schaltkreis, nicht mehr möglich, festzustellen, von welchem Chipkartenmodulhersteller die Chipkartenmodule stammen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Chipkarte mit einer Kontaktzone anzugeben, die nicht nur als Funktionsflä­ che sondern auch als Informationsträger dient.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Chipkarte da­ durch gelöst, daß die metallischen Kontakte mindestens teil­ weise mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen sind, wobei die elektrisch leitfähige Schicht in bezug auf die Kon­ takte kurzschlußfrei auf der Kontaktzone angeordnet ist und eine sich von den Kontakten unterscheidende Einfärbung auf­ weist.

Das Verfahren zum Herstellen einer Kontaktzone für eine er­ findungsgemäße Chipkarte weist folgende Verfahrensschritte auf:

• - Bereitstellen einer an sich bekannten Kontaktzone für eine Chipkarte,
• - Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Schicht auf die Kontaktzone, wobei die Schicht derart begrenzt und/oder unter­ brochen ist, daß die Kontaktflächen der einzelnen Kontakte der Kontaktzone kurzschlußfrei verbleiben.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, auf die erwähnte elektrisch leitfähige Schicht eine weitere Schicht aufzubringen. Diese weitere Schicht dient erfindungsgemäß als Schutzschicht und ist ebenfalls elektrisch leitfähig. Diese Schutzschicht wird vorteilhafterweise transparent oder zumindest weitgehend transparent ausgebildet, damit die darunterliegende, beliebig eingefärbte, elektrisch leitfähige Schicht für den Benutzer der Chipkarte erkennbar bleibt.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist die elektrisch leit­ fähige Schicht so eingefärbt, daß ein deutlicher Kontrast zu der darunterliegenden metallischen Schicht der Kontaktflächen besteht. Damit ist es beispielsweise in einfacher Weise mög­ lich, ein Firmenlogo oder dergleichen mit Hilfe der elek­ trisch leitfähigen Schicht auf die Kontaktzone der Chipkarte aufzubringen. Die Kontaktzone der Chipkarte kann so als In­ formationsträger dienen, der beispielsweise angibt, von wel­ chem Chiphersteller das Chipkartenmodul stammt.

Es versteht sich, daß die auf die Kontaktflächen der Kontakt­ zone aufgebrachte Schicht und die eventuelle darüber aufge­ brachte Schutzschicht elektrisch leitfähig ausgebildet sind, damit bei Benutzung der Chipkarte, d. h. beim Einschieben der Chipkarte in einen Chipkartenleser, ein einwandfreier Kontakt an den Kontaktflächen weiterhin gewährleistet ist. Es ist deshalb darauf zu achten, daß die elektrisch leitfähige Schicht und die eventuell darüber aufgebrachte elektrisch leitfähige Schutzschicht einen möglichst niedrigen elektri­ schen Oberflächenwiderstand aufweist.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, solche Materialien für die elektrisch leitfähige Schicht und elektrisch leitfähige Schutzschicht vorzusehen, die einen elektrischen Oberflächen­ widerstand von 40 Ω/² aufweisen. Die Schichtdicke einer sol­ chen Schicht kann beispielsweise etwa 10 µm betragen.

Die elektrisch leitfähige Schicht und die eventuell darüber­ liegende elektrisch leitfähige Schutzschicht kann z. B. durch ein Tampon-Druckverfahren, Aufsprühen, Aufrollen, Aufstem­ peln, ein Siebdruckverfahren oder ähnliches aufgebracht wer­ den.

Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die ein­ zelnen Prozeßschritte einer nachfolgenden Wärmebehandlung zu unterziehen. Hierdurch kann die Qualität bzw. die Haftung der aufgebrachten elektrisch leitfähigen Schichten deutlich ver­ bessert werden.

Die Anforderungen an die elektrisch leitfähige Schicht bzw. elektrisch leitfähige Schutzschicht sind im wesentlichen fol­ gende:

• - gute Leitfähigkeit,
• - verhältnismäßig geringe Schichtdicke,
• - die Schutzschicht sollte eine hohe Härte bzw. eine hohe Verschleißbeständigkeit aufweisen,
• - eine gute Haftung zum darunterliegenden Substrat sollte sichergestellt sein.

Beim Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht auf die Kontaktzone der Chipkarte muß, wie beim Aufbringen der elek­ trisch leitfähigen Schutzschicht auf die darunter befindliche elektrisch leitfähige Schicht, natürlich sichergestellt sein, daß die Kontaktierung der einzelnen Kontaktflächen der Kon­ takte der Kontaktzone durch ein Chipkartenlesegerät weiterhin gewährleistet ist.

Damit eine Kontaktierung überhaupt möglich ist, ist es nach der Erfindung zwingend, daß die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrisch leitfähige Schutzschicht einen möglichst geringen Oberflächenwiderstand und damit eine hohe Leitfähig­ keit aufweisen. Darüber hinaus ist auch sicherzustellen, daß die, z. B. durch eine Äztstruktur, voneinander getrennten Kon­ taktflächen der Kontaktzone durch die darüberliegende elek­ trisch leitfähige Schicht bzw. elektrisch leitfähige Schutz­ schicht nicht kurzgeschlossen sind.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird dies dadurch er­ reicht, daß die elektrisch leitfähige Schicht bzw. die elek­ trisch leitfähige Schutzschicht, aus mehreren voneinander ge­ trennten Schichtelementen besteht, wobei jedes Schichtelement innerhalb einer Kontaktfläche des jeweiligen Kontaktes ange­ ordnet ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß einerseits nicht samt­ liche Kontaktflächen der Kontakte und andererseits die Kon­ taktflächen selbst nicht vollständig von einem Schichtelement der elektrisch leitfähigen Schicht überdeckt sind. Je nach Aussehen des z. B. auf die Kontaktzone aufzubringenden Logos oder Kennzeichnung, können die Schichtelemente einzelne Kon­ taktflächen überhaupt nicht und andere Kontaktflächen nur teilweise überdecken.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Kontaktflächen der Kontakte durch Trennkanäle voneinander elektrisch getrennt angeordnet sind und daß die elektrisch leitfähige Schicht und die ggf. darüberliegende elektrisch leitfähige Schutzschicht über den Trennkanälen unterbrochen ist.

Die elektrisch leitfähige Schicht und die elektrisch leitfä­ hige Schutzschicht kann z. B. ein Carbonlack oder ähnliches sein.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit mehreren Figuren anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Eine perspektivische Darstellung einer Chipkarte mit einer Kontaktzone nach der Erfindung.

Fig. 2 Ein Ausführungsbeispiel einer herkömmlichen Kon­ taktzone für eine Chipkarte.

Fig. 3 Die Draufsicht auf die Kontaktzone von Fig. 2 mit zusätzlich aufgebrachter, elektrisch leitfähiger Schicht zur Darstellung eines Firmenlogos.

Fig. 4 Einen Schnitt durch die Kontaktzone von Fig. 3 entlang der Schnittlinie IV-IV.

Fig. 5 Eine Isoliermaske zum Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schutzschicht auf die Kontaktzone gemäß Fig. 3 und 4.

Fig. 6 Eine beispielhafte Maske zum Aufbringen des Firmen­ logos gemäß Fig. 3 auf die Kontaktzone.

Fig. 7 Eine mögliche Isoliermaske zum Aufbringen einer Schutzschicht auf die Kontaktzone von Fig. 3.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.

In Fig. 1 ist eine an sich bekannte Chipkarte in perspekti­ vischer Darstellung gezeigt. Die Chipkarte weist einen z. B. aus Kunststoff hergestellten Kartenträger 3 auf, der Scheck­ kartenformat hat. Die Chipkarte ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Auf der dem Betrachter zugewandten Hauptfläche des Kartenträgers 3 ist eine etwa quadratisch gestaltete Kon­ taktzone 5 angeordnet, die über acht Kontakte verfügt. Auf der Kontaktzone 5 ist teilweise eine elektrisch leitfähige Schicht 11 aufgebracht, die als Anzeigefläche dient, um dem Betrachter der Kontaktzone, je nach Art und Gestaltung der elektrisch leitfähigen Schicht, einen bestimmten Bedeutungs­ inhalt zu vermitteln.

In Fig. 2 ist in vergrößerter Darstellung und Draufsicht ei­ ne herkömmliche Kontaktzone für eine Chipkarte dargestellt. Die Kontaktzone 5 verfügt über insgesamt acht Kontakte, die durch Trennkanäle 9 voneinander elektrisch getrennt sind. Die insgesamt quadratisch ausgebildete Kontaktzone 5 verfügt an ihrem unteren Rand über vier nebeneinanderliegende, ebenfalls quadratische Kontaktflächen 7, die durch Trennkanäle 9 von­ einander getrennt sind. Am oberen Rand der Kontaktzone 5 sind ebenfalls vier durch Trennkanäle 9 voneinander getrennte Kon­ taktflächen von vier Kontakten 7 angeordnet, wobei sich der ganz links liegende Kontakt 7 l-förmig in die Mitte der Kon­ taktzone 5 erstreckt.

Gemäß der Erfindung ist auf diese Kontaktzone 5 eine elek­ trisch leitfähige Schicht 11 aufgebracht, die im Vergleich zu der Kontaktzone 5 mit einer unterschiedlichen Farbe gestaltet ist. Sofern die Kontaktzone 5 gemäß Fig. 2 aus Messing oder Kupfer besteht oder vergoldet ist, kann die elektrisch leit­ fähige Schicht blau, grün oder ähnlich gewählt werden, so daß ein guter Kontrast zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht 11 und der darunterliegenden Kontaktzone 5 gewährlei­ stet ist.

Es sind aber auch Farben wie weiß oder rot möglich, wobei in vorteilhafter Weise ein Carbonlack mit Farbpigmenten dotiert wird. Hierbei kann TiO₂ für weiß und Purpur für rot gewählt werden und somit eine besonders kostengünstige Farbgebung er­ halten werden.

In Fig. 3 ist die Kontaktzone von Fig. 2 erneut darge­ stellt. Allerdings ist jetzt die erfindungsgemäße, elektrisch leitfähige Schicht 11 aufgebracht. Im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel ist die äußere Begrenzung der elektrisch leit­ fähigen Schicht 11 in Form eines "S" ausgebildet, wobei sich dieses "S" mindestens teilweise in sämtliche Kontaktflächen der Kontakte 7 erstreckt. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die elektrisch leitfähige Schicht 11 genau an den Stellen unter­ brochen, an denen sich auch die Trennkanäle 9 der Kontaktzone 5 befinden. Dies stellt sicher, daß die elektrisch leitfähige Schicht 11 keinen Kurzschluß zwischen den einzelnen Kontakten 7 bewirkt.

Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 sorgen die erwähnten Un­ terbrechungen der elektrisch leitfähigen Schicht 11 dafür, daß insgesamt neun Schichtelemente 13 die gesamte elektrisch leitfähige Schicht 11 bilden.

In Fig. 4 ist eine Schnittansicht der Kontaktzone von Fig. 3 gezeigt. Links und rechts ist die Kontaktzone von zwei Trennkanälen 9 begrenzt. Zwischen diesen beiden Trennkanälen 9 befindet sich eine Metallschicht, die den Kontakt 7 bildet. Über diesem Kontakt 7 ist die elektrisch leitfähige Schicht 11 angeordnet, wobei entsprechend der Randbegrenzung des "S" von Fig. 3 diese elektrisch leitfähige Schicht 11 nicht bis zu den beiden Trennkanälen 9 reicht. Über der elektrisch leitfähigen Schicht 11 ist eine elektrisch leitfähige Schutz­ schicht 15 angebracht, die vorzugsweise eine hohe Härte bzw. eine hohe Reibverschleißbeständigkeit aufweist. Diese elek­ trisch leitfähige Schutzschicht 15 ist optional und zweckmä­ ßigerweise transparent gestaltet, damit die darunterliegende elektrisch leitfähige Schicht 11, die als Informationsträger einen bestimmten Bedeutungsinhalt vermitteln soll, erkennbar bleibt.

In Fig. 5 ist eine Isoliermaske 21 gezeigt, mit der die Trennkanäle 9 der Kontaktzone 5 von Fig. 2 abdeckbar sind, um anschließend mit einem geeigneten Verfahren die elektrisch leitfähige Schicht 11 aufzubringen. Die Isoliermaske 21 ist so gestaltet, daß die in Fig. 2 erkennbaren Trennkanäle 9 sicher abgedeckt sind. Die Isoliermaske 21 ist so gestaltet, daß die einzelnen Trennkanäle 9 der Kontaktzone 5 links und rechts etwas überlappt werden. Diese Isoliermaske 21 wird auf die Kontaktzone 5 von Fig. 2 aufgelegt und anschließend die elektrisch leitfähige Schicht, z. B. ein Carbonlack, aufgetra­ gen. Dies kann durch einen Tampon-Druck, Siebdruck, Sprühen, Rollen, Stempeln oder ähnliches geschehen.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, vor dem Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht 11 einen oder mehrere Reini­ gungsschritte vorzusehen, mit denen die Oberfläche der Kon­ taktzone 5 von Schmutzpartikeln befreit wird. Hierdurch wird der elektrische Kontakt zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht 11 und der Kontaktzone 5 verbessert.

In Fig. 6 ist beispielhaft eine Informationsmaske 23 darge­ stellt, um das in Fig. 3 dargestellte "S" auf die Kontaktzo­ ne 5 aufzubringen. Anstelle einer solchen Informationsmaske 23 kann jede beliebige Maske vorgesehen werden.

Um die Abriebfestigkeit der elektrisch leitfähigen Schicht 11 zu erhöhen, kann, wie in Zusammenhang mit Fig. 4 bereits er­ wähnt, eine elektrisch leitfähige Schutzschicht 15 auf die elektrisch leitfähige Schicht 11 aufgebracht werden. Diese Schutzschicht 15 ist transparent gestaltet. In Fig. 7 ist eine geeignete Isoliermaske 25 gezeigt, mit der die Schutz­ schicht 15 auf die Kontaktzone 5 samt aufgebrachter, elek­ trisch leitfähiger Schicht 11, aufbringbar ist. Die Isolier­ maske 25 in Fig. 7 entspricht in ihrer Gestaltung der Iso­ liermaske 21 von Fig. 5.

Claims (11)

1. Chipkarte mit einem einen integrierten Schaltkreis ent­ haltenden Kartenträger (3), auf dessen mindestens einer Hauptfläche eine Kontaktzone (5) mit mehreren zueinander beabstandeten metallischen Kontakten (7), welche mit dem integrierten Schaltkreis elektrisch verbunden sind, an­ geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die me­ tallischen Kontakte (7) mindestens teilweise mit einer elektrisch leitfähigen Schicht (11) versehen sind, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (11) in bezug auf die Kontakte (7) kurzschlußfrei auf der Kontaktzone (5) an­ geordnet ist und eine sich von den Kontakten unterschei­ dende Einfärbung aufweist.

2. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (11) aus mehreren von­ einander getrennten Schichtelementen (13) besteht, wobei jedes Schichtelement (13) innerhalb einer Kontaktfläche des jeweiligen Kontaktes (7) angeordnet ist.

3. Chipkarte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächen jedes Kontaktes (7) der Kontaktzone (5) von einem Schichtelement (13) der elektrisch leitfä­ higen Schicht (11) mindestens teilweise überdeckt sind.

4. Chipkarte nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kontaktflächen der Kontakte (7) durch Trennkanäle (9) voneinander elektrisch getrennt angeord­ net sind, und daß die elektrisch leitfähige Schicht (11) über den Trennkanälen (9) unterbrochen ist.

5. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (13) ein Carbonlack ist.

6. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß über der Kontaktfläche der Kontakte (7) und aufgebrachter elektrisch leitfähiger Schicht (11) eine transparente elektrisch leitfähige Schutz­ schicht (15) aufgebracht ist, wobei die elektrisch leit­ fähige Schutzschicht (15) in bezug auf die Kontakte (7) ebenfalls kurzschlußfrei auf der Kontaktzone (5) ange­ ordnet ist.

7. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Schicht (11) und/oder die elektrisch leitfähige Schutzschicht (15) eine Dicke von mindestens annähernd etwa 10 µm aufweist.

8. Verfahren zum Herstellen einer Kontaktzone für eine Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich­ net durch die Verfahrensschritte:

• - Bereitstellen einer an sich bekannten Kontaktzone (5) für eine Chipkarte (1);
• - Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Schicht (11) auf die Kontaktzone (5), wobei die elektrisch leitfähige Schicht (11) derart begrenzt und/oder unterbrochen ist, daß die Kontaktflächen der einzelnen Kontakte (7) der Kontaktzone (5) kurzschlußfrei verbleiben.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der elektrisch leitfähigen Schicht (11) eine elek­ trisch leitfähige, transparente Schutzschicht (15) auf­ gebracht ist, wobei auch diese Schutzschicht (13) derart begrenzt und/oder unterbrochen ist, daß die Kontaktflä­ chen der einzelnen Kontakte (7) der Kontaktzone (5) kurzschlußfrei verbleiben.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die elektrisch leitfähige Schicht (11) und/oder elektrisch leitfähige Schutzschicht (15) durch einen Druck-, Sprüh-, Roll- oder Stempelvorgang aufgebracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der elektrisch leitfähigen Schicht (11) auf die Kontaktzone (5) die Letztere einem oder mehreren Reinigungsschritten unter­ zogen wird.