DE19631387A1

DE19631387A1 - Chipkarten und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE19631387A1
Application number: DE1996131387
Authority: DE
Inventors: Johann Winderl; Thies Janczek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 1997-08-14

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte und ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte.

Unter Chipkarte wird hier eine integrierte Schaltung mit ei nem kartenförmigen Gehäuse verstanden. Dabei wird das Gehäuse meist durch Spritzgießen aus einem thermoplastischen Kunst stoff hergestellt. Zur Herstellung solcher Chipkarten sind im wesentlichen zwei Verfahren bekannt: Die Implant-Technik und das In-Mold-Labeling.

Bei der Implant-Technik wird zunächst als Gehäuse der inte grierten Schaltung ein Kartengrundkörper mit einer Vertiefung hergestellt, in welche der zumeist von einer duroplastischen Umhüllung umgebene Chip mit daran befestigten Kontakten zur externen Kontaktierung der Chipkarte eingesetzt bzw. einge preßt ("implanted") wird. Die Implanttechnik wird inbesondere zur Herstellung von Telefonkarten angewandt. Dabei befinden sich die Kontakte direkt oberhalb des Chips bzw. der Umhül lung, so daß sie nach dem Einsetzen in den Kartengrundkörper bündig mit dessen Oberfläche sind.

Beim In-Mold-Labeling wird der Chip mit der Duroplast-Umhül lung und den an ihm befestigten Kontakten in ein Spritzwerk zeug zwischen zwei Dekorlabels bzw. Dekorfolien eingebracht, auf deren Außenseiten ein Dekor oder Informationen aufge bracht sind. Die Herstellung des Gehäuses der Chipkarte er folgt dann durch Einspritzen eines Thermoplasten zwischen die beiden Labels bzw. Folien, wodurch der Chip mit der Umhüllung im Gehäuse eingebettet wird. Dieses Verfahren ist jedoch be deutend aufwendiger, als die Implant-Technik. Besonders das Halten des zu Umspritzenden Chips im Spritzwerkzeug stellt ein Problem dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den geschilderten Verfahren verbessertes Verfahren zur Herstel lung einer Chipkarte zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Chipkarte gemäß Anspruch 4 gelöst.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figur näher erläu tert, die eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Chipkarte 1 zeigt, der auch die Verfahrensschritte zur Her stellung zu entnehmen sind.

Zunächst wird - vorteilhafter Weise durch Spritzgießen - ein thermoplastischer Kartengrundkörper 2 mit einer Vertiefung 3 hergestellt. Die Vertiefung 3 kann entweder bereits durch die Spritzform verursacht oder aber auch nachträglich durch ein Abtrageverfahren erzeugt werden. Wie bei der herkömmlichen Implant-Technik wird anschließend in die Vertiefung 3 eine integrierte Schaltung bzw. ein Chip 4 mit eventuell vorhan dener Umhüllung 8 (z. B. einem Duroplasten) und mit an den Chip 4 angeschlossenen metallischen Leiterbahnen, sogenannten Leads 5, eingesetzt. Dabei fluchten die Oberseite des Chips 4 bzw. der Umhüllung 8 und der Leads 5 nach dem Einsetzen mit der Oberfläche derjenigen Seite des Kartengrundkörpers 2, in der sich die Vertiefung 3 befindet. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Chipkarte 1 eine glatte Oberfläche aufweist.

Die Leads 5 sind übrigens ursprünglich Bestandteil eines ein teiligen Leadframes, der durch Stanzen und Biegen herstellbar ist. Auf diesen wird der Chip aufgeklebt, kontaktiert und ge gebenenfalls durch Umspritzen mit einem Duroplasten, der die Umhüllung 8 bildet, eingekapselt. Beim Einsetzen der Umhül lung 8 und der Leads 5 in die Vertiefung 3 kann eine Fixie rung, beispielsweise mittels eines Heißklebers, erfolgen.

Die Leads 5 weisen an ihren Enden je einen Kontakt 6 auf, der nach der Fertigstellung der Chipkarte 1 zur externen Kontak tierung dient. Im Gegensatz zu den bekannten Telefonkarten, die eingangs bereits angesprochen worden sind, befinden sich die Kontakte 6 also nicht oberhalb des Chips 4 oder der Um hüllung 8, sondern, verbunden mit dem Chip 4 über die Leads 5, weiter am Rand des Kartengrundkörpers 2. Die Anordnung der Kontakte 6 und des Chips 4 im Kartengrundkörper 2 gemäß der Figur ist nur beispielhaft. Sie können auch noch weiter von einander entfernt sein oder die Kontakte können sich in grö ßeren Abständen zueinander oder nicht ganz am Rand des Kar tengrundkörpers 2 befinden. Wesentlich ist, daß die Kontakte 6 nicht direkt über der Umhüllung 8, sondern versetzt dazu angeordnet sind. Dies bedingt, daß die Leads 5 zur Gewähr leistung der Bündigkeit mit der Oberfläche des Kartengrund körpers 2 nach dem Einsetzen in diesen nicht nur im Bereich der Kontakte 6 sondern in ihrem gesamten Verlauf außerhalb der Umhüllung 8 an der Oberfläche des Kartengrundkörpers 2 verlaufen.

Dies ist aus folgendem Grund jedoch nachteilig: die freilie gende Fläche der Leads bzw. Kontakte könnte leicht zu Kurz schlüssen oder Fehlkontaktierungen führen. Diese Fläche ist umso größer je weiter die Kontakte 6 vom Chip 4 entfernt an geordnet werden sollen.

Erfindungsgemäß ist nun in einem weiteren Herstellungsschritt vorgesehen, durch Laminieren ein Dekorlabel bzw. eine Dekor folie 7 aus einem thermoplastischen Material auf diejenige Seite des Kartengrundkörpers 2 aufzubringen, in der sich die Vertiefung 3 mit dem darin befindlichen Chip 4 und den Leads 5 befindet. Die Dekorfolie 7 ist dabei so ausgebildet, daß auch eine Abdeckung sowohl der Umhüllung 8 als auch des größ ten Teils der Leads 5 erfolgt, so daß anschließend nur noch die Kontakte 6 über zu diesem Zwecke in der Folie 7 vorgese hene Aussparungen 10 sichtbar bzw. zugänglich sind. Da die Folie 7 und der Kartengrundkörper 2 jeweils aus thermoplasti schem Material sind, erfolgt dort, wo sie in direktem Kontakt zueinander stehen, beim Laminieren eine Verschmelzung. Da durch ist die Folie 7 gut mit dem Kartengrundkörper 2 verbun den, auch wenn deren Befestigung auf der Umhüllung 8 und den Leads 5 nicht optimal erfolgen kann.

Bei Bedarf kann auch noch ein weiteres Label bzw. eine wei tere Dekorfolie 9 an der anderen Seite des Kartengrundkörpers 2 angebracht werden. Es ist auch möglich, daß die Vertiefung 3 die Form einer durchgehenden Aussparung im Kartengrundkör per 2 hat, d. h. daß die Umhüllung 8 nach dem Einsetzen in den Kartengrundkörper 2 von beiden Seiten desselben sichtbar ist.

Im Gegensatz zur bisher bekannten, herkömmlichen Implant- Technik ermöglicht die Erfindung auch beim Implantieren eines Chips 4 mit Leads 5 und Kontakten 6, die sich seitlich beab standet zum Chip 4 befinden, eine größtmögliche Fläche für ein Dekor bzw. für auf zubringende Informationen bereitzustel len (nämlich mittels des aufgebrachten Labels bzw. der Folie 7). Hierdurch gelingt eine ästhetische Gestaltung der äußeren Erscheinung der Chipkarte 1. Gleichzeitig wird durch das er findungsgemäße Aufbringen der Dekorfolie 7 ein Großteil der Fläche der Leads 5 abgedeckt, so daß die Gefahr von Kurz schlüssen bzw. Fehlkontaktierungen minimiert ist.

Die Erfindung ermöglicht es, die Lage und die Größe der Kon taktflächen frei zu wählen, ohne das sonstige äußere Erschei nungsbild der Chipkarte 1 jeweils zu verändern oder die Ge fahr von Kurzschlüssen bzw. Fehlkontaktierungen durch frei liegende Partien der Leads 5 zu erhöhen. Insbesondere ist es möglich, allein durch Verkleinerung oder Vergrößerung der Aussparungen 10 in der Dekorfolie 7 die zugängliche Fläche der Kontakte 6 zu verändern.

Beim eingangs erwähnten In-Mold-Labeling, bei dem während der Herstellung des Kartengrundkörpers ein Umspritzen des Chips in einem Spritzwerkzeug erfolgt, ist die Fixierung des Chips im Hohlraum des Spritzwerkzeugs problematisch und daher han delt es sich um ein sehr aufwendiges Verfahren. Demgegenüber hat die Erfindung den Vorteil, daß durch Nutzung der erfin dungsgemäß weiterentwickelten Implant-Technik ein wesentlich einfach beherrschbarer Fertigungsprozeß zum Einsatz kommt. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem In-Mold-Labeling ist, daß im Gegensatz zu diesem eine einfache Separierung des Chips 4 mit den Leads 5 vom Kartengrundkörper 2 zu einem späteren Zeitpunkt möglich ist, was hinsichtlich einer Wiederverwen dung des Chips 4 bzw. eines Recyclings erhebliche Vorteile bietet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte (1),

- ein Kartengrundkörper (2) mit einer Vertiefung (3) wird hergestellt,
- ein Chip (4) mit daran befestigten Leads (5) wird in die Vertiefung (3) eingesetzt, wobei die Leads (5) Bereiche aufweisen, die nach Abschluß des Herstellprozesses als Kon takte (6) der Chipkarte (1) dienen,
- eine Dekorfolie (7) wird auf den Kartengrundkörper (2) auf gebracht, so daß der Chip (4) und die Leads (5), mit Aus nahme der Kontakte (6), davon bedeckt sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

- der Chip (4) wird vor dem Einsetzen in die Vertiefung (3) mit einer Umhüllung (8) versehen,
- die Dekorfolie (7) wird in der Weise aufgebracht, daß auch die Umhüllung (8) von ihr bedeckt wird.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Herstellung des Kartengrundkörpers (2) durch Spritzgießen erfolgt.

4. Chipkarte (1)

- mit einem Kartengrundkörper (2), der eine Vertiefung (3) aufweist,
- mit einem Chip (4) mit daran befestigten Leads (5), der in die Vertiefung (3) eingesetzt ist,
- die Leads (5) weisen Bereiche auf, die als Kontakte (6) der Chipkarte (1) dienen,
- eine Dekorfolie (7) ist auf den Kartengrundkörper (2) auf gebracht, so daß der Chip (4) und die Leads (5), mit Aus nahme der Kontakte (6), davon bedeckt sind.