DE3130213A1 - Method for producing a portable card for information processing - Google Patents
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellunz einer tragbaren Karte zur lnformationsverarbe itung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer tragbaren Karte zur Informationsverarbeitung, die einen in der Karte angeordneten Halbleiter-Chip und äußere Anschlußbereiche, die. mit den Kontaktierungsflächen des Halbleiterchips- durch ein Leiternetz verbunden sind, aufweist.Method of manufacturing a portable information processing card The invention relates to a method for producing a portable card for information processing, using a semiconductor chip arranged in the card and outer connection areas that. with the contact surfaces of the semiconductor chip are connected by a conductor network.
Entsprechende tragbare -Karten, die beispielsweise die Form üblicher Kreditkarten oder Scheckkarten aufweisen und in deren Halbleiterchip beispielsweise außer den unveränderlichen persönlichen Daten des Karteninhabers auch der Kontostand des Karteninhabers, der sich je nach Buchung bzw. Benutzung derKreditkarte..ändert, gespeichert ist, sind z. B. aus der DE-OS 22 20 721 und der DE-OS 26 33 164 bekannt.Corresponding portable cards, for example the shape more usual Have credit cards or check cards and in their semiconductor chip, for example in addition to the unchangeable personal data of the cardholder, also the account balance of the cardholder, who changes depending on the booking or use of the credit card, is stored, are z. B. from DE-OS 22 20 721 and DE-OS 26 33 164 known.
Aus der DE-OS 26 59 573 ist eine.tragbare Karte mit einer Anordnung zur Verarbeitung.von elektrischen Signalen, die im Inneren der Karte angeordnet ist, und mit äußere#n Kontaktklemmen, die mit der Anordnung durch ein Leiternetz verbunden sind, bekannt., - bei der die Anordnung und das Leiternetz auf ein und demselben Substrat-ruhen, dessen Dicke unddessen Flächeninhalt-relativ kleiner sind als der Flächeninhalt der Karte und bei der die Anordnung in.DE-OS 26 59 573 is a portable card with an arrangement for processing. of electrical signals, which are arranged inside the card is, and with outer # n contact terminals connected to the arrangement by a conductor network are connected, known., - in which the arrangement and the conductor network on one and the same substrate - whose thickness and area - are relatively smaller than the area of the map and where the arrangement in.
einem Hohlraum der Karte untergebracht ist und die Kontaktklemmen durch Kontaktbereiche der Leiter des Netzes über Aussparungen in der Karte gebildet sind.a cavity of the card is housed and the contact terminals formed by contact areas of the conductors of the network via recesses in the card are.
Befindet sich die Karte nicht in einem Lesegerät, so weist der, in der Karte angeordnete Halbleiter-Chip keine Masseverbindung auf, so daß bei allen bekannten Ausführungsformen die Gefahr elektrostatischer Aufladungen besteht, die insbesondere bei Verwendung eines im MOS-Technik hergestellten Chips zur Zerstörung des Halbleiterchips führen können. Entsprechende elektrostatische Aufladungen-können z. B. durch Berührung der äußeren Anschlußbereiche auf den Halbleiter-Chip übertraten werden.If the card is not in a reader, the in The semiconductor chip arranged on the card does not have a ground connection, so that at all known embodiments there is a risk of electrostatic charges especially when using a chip manufactured in MOS technology for destruction of the semiconductor chip can lead. Corresponding electrostatic charges-can z. B. transferred by touching the outer connection areas on the semiconductor chip will.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen, und ein Verfahren zur Herstellung einer tragbaren Karte zur Informationsverarbeitung vorzusehen, das technisch und wirtschaftlich einfach durchführbar ist und durch das beim späteren Gebrauch der Karte die Gefahr des Auftretens elektrostatischer Aufladungen weitgehend vermieden wird.The object of the present invention is to provide a remedy here, and a method of manufacturing a portable information processing card provide that is technically and economically easy to carry out and through the later use of the card there is a risk of electrostatic build-up Charges are largely avoided.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingang genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halbleiter-Chip und die äußeren Anschlußbereiche in einer fensterartigen Aussparung eines Kartenkörpers als Einheit eingepaßt werden, deren Dicke in etwa Kartenkörpers entspricht und auf deren einer Oberfläche die äußeren Anschlußbereiche angeordnet sind, und daß die Einheit mindestens auf einer ihrer Oberflächen mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen wird, die mit dem den Massekontakt bildenden äußeren Anschlußbereich elektrisch leitend verbunden wird. Durch das Anordnen von Halbleiter-Chip und äußeren Anschlußbereichen als separate, in eine fensterartige Aussparung der Karte einpaßbare Einheit wird die getrennte Herstellung von Karte und Halbleiter-Chip#beinhaltender Einheit ermöglicht. Der empfindliche Teil der Karte kann somit klein gehalten werden und die Karte kann außerhalb des Bereichs der den Halbleiterchip enthaltenden Einheit beliebig flexibel gestaltet werden. Durch die elektrisch leitende Oberflächenschicht, die auf mindestens einer Oberfläche der Einheit angeordnet wird und die mit dem Massekontakt des Halbleiterchips elektrisch leitend verbunden wird, wird die Gefahr statischer Aufladungen, die den Halbleiter-Chip zerstören könnten, erheblich reduziert.This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the beginning solved in that the semiconductor chip and the outer connection areas in one window-like recess of a card body are fitted as a unit, whose Thickness roughly corresponds to the card body and on one surface of which the outer Connection areas are arranged, and that the unit on at least one of its Surfaces is provided with an electrically conductive layer that corresponds to the Ground contact forming outer connection area is electrically conductively connected. By arranging the semiconductor chip and outer connection areas as separate, The separate unit, which can be fitted into a window-like recess in the card Manufacture of card and semiconductor chip # containing unit enables. Of the sensitive Part of the card can thus be kept small and the card can be outside of the Area of the unit containing the semiconductor chip designed flexibly as desired will. Through the electrically conductive surface layer on at least one Surface of the unit is arranged and with the ground contact of the semiconductor chip is electrically connected, there is a risk of static charges, which the Semiconductor chip could destroy, significantly reduced.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß eine verbesserte Abschirmung des Halbleiter-Chips dadurch erreicht wird, daß die Einheit ganz flächig mit Ausnahme der Bereiche der äußeren Anschlußbereiche, die nicht als Massekontakt dienen, mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen wird, die mit dem, den Massekontakt bildenden äußeren Anschiußbereich elektrisch leitend verbunden wird.It is within the scope of the invention that improved shielding of the semiconductor chip is achieved in that the unit is completely flat with the exception the areas of the outer connection areas that do not serve as ground contact with an electrically conductive layer is provided, which is connected to the ground contact forming outer connection area is connected in an electrically conductive manner.
Zum gleichen Zwecke ist es von Vorteil, daß die elek-- trisch leitende Schicht mit der Rückseite des Halbleiter-Chips elektrisch leitend verbunden wird.For the same purpose it is advantageous that the electrically conductive Layer is connected to the back of the semiconductor chip in an electrically conductive manner.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. näher erläutert. Es zeigen: Die Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für einen Kartenkörper mit eingepaßter einpaßbarer Einheit in Draufsicht, die Fig. 2 eine tragbare Karte; bei der über der in Fig. 1 dargestellten, aus Kartenkörper und einpaßbarer Einheit gebildeten Anordnung eine zweite, die Anschlußbereiche aussparende Deckfolie angeordnet ist, in Draufsicht, die Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Ausführungsbeispiel einer einpaßbaren Einheit längs der Linie 111-111 der Fig. 1, die Fig. 4 ausschnittsweise einen Längsschnitt durch die als Ausführungsbeispiel in der Fig. 2 gezeigte Karte längs der Linie IV-IV der Fig.2 und die Fig. 5 einen Längsschnitt durch ein weiteres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Ausführungsbeispiel einer einpaßbaren Einheit längs der Linie III-III der Fig. 1 In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The invention is explained in more detail below with reference to the figure. It show: FIG. 1 an exemplary embodiment for a card body with a fitted adjustable unit in plan view, FIG. 2 shows a portable card; at the over that shown in Fig. 1, formed from the card body and adaptable unit Arrangement a second cover film, which leaves out the connection areas, is arranged, in plan view, FIG. 3 shows a longitudinal section through a according to the invention Method produced embodiment of a fitting unit along the Line 111-111 of FIG. 1, FIG. 4 shows a detail of a longitudinal section through the as an embodiment, the map shown in FIG. 2 along the line IV-IV of FIG and FIG. 5 shows a longitudinal section through another according to the invention Method produced embodiment of a fitting unit along the Line III-III of FIG. 1 In the figures, the same elements are given the same reference numerals designated.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt einen im wesentlichen rechteckigen tragbaren Kartenkörper 2, der z. B. ~entsprechend der geltenden europäischen S.checkkartennorm eine Breite -von 53,98 + 0,05 mm und eine Länge von 85,6 + 0,12 mm aufweist. Die Dicke des z. B. aus Thermoplastfolie hergestellten Kartenkörpers 2 beträgt beispielsweise 0,5 mm;-Der Kartenkörper 2 weist Vorteil hafterweise eine fensterartige Aussparung 21 auf, in die die Einheit 1, in der sich ein Halbleiterchip in Form eines Mikropacks befindet, einpaßbar ist. Auf einer Oberfläche der Einheit 1 sind mit den Kontaktierungsflächen des Halbleiterchips verbundene Anschlußbereiche 3 angeordnet.The embodiment of FIG. 1 shows a substantially rectangular one portable card body 2, the z. B. ~ in accordance with the applicable European check card standard has a width of 53.98 + 0.05 mm and a length of 85.6 + 0.12 mm. the Thickness of z. B. made of thermoplastic film card body 2 is for example 0.5 mm; -The card body 2 advantageously has a window-like recess 21, in which the unit 1, in which there is a semiconductor chip in the form of a micropack is located, can be fitted. On one surface of the unit 1 are the contacting surfaces of the semiconductor chip connected terminal areas 3 arranged.
Auf der Unterseite der aus Kartenkörper 2 und einpaßbarer Einheit 1 gebildeten Anordnung ist eine erste Deckfolie angeordnet, während auf der Oberseite der aus Kartenkörper 2 und anpaßbarer Einheit 1 bestehenden Anordnung eine zweite, die Anschlußbereiche 3 aussparende Deckfolie 25 angeordnet ist. Eine entsprechend ausgeführte Karte 4 ist in Draufsicht in der Fig. 2 gezeigt.On the underside of the card body 2 and adaptable unit 1 formed arrangement, a first cover sheet is arranged while on the top the arrangement consisting of card body 2 and adaptable unit 1 a second, the connection areas 3 recessing cover film 25 is arranged. One accordingly executed card 4 is shown in plan view in FIG.
Die Anschlußbereiche 3 können bei Durchlauf der Karte 4 durch ein nicht dargestelltes Lesegerät abgetastet werden.The connection areas 3 can when the card 4 passes through a reader not shown are scanned.
Der in der Einheit 1 enthaltene Halbleiterchip kann beispielswei.se Funktionen wie Serien-/Parallelwandler, Parallel/Serienwandler, Schutzcodespeicher, Vergleichsschaltung, Datenspeicher für Identitätscode, Datenspeicher für Bankdaten und eine Verschlüsselungslogik für das Ausgangssignal aufweisen. Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, können beispielsweise sechs äußere Anschlußbereiche 3 für je einen seriellen Informationsausgang, seriellen Informationseingang, Takteingang, Eingang für eine Programmierspannung, Bezugspotenti#al (Masse) und Versorgungsspannung vorgesehen sein.The semiconductor chip contained in the unit 1 can for example Functions such as serial / parallel converter, parallel / serial converter, protection code memory, Comparison circuit, data memory for identity code, data memory for bank data and have encryption logic for the output signal. As in the figures 1 and 2 shown, for example, six outer connection areas 3 for one each serial information output, serial information input, clock input, input intended for a programming voltage, reference potential (ground) and supply voltage be.
Der innere Aufbau der Einheit 1 ist in der Fig. 3, die einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 längs der Linie III-III zeigt, ausgeführt. Um insbesondere eine geringe Bauhöhe der Karte 4 zu erreichen, wird der Halbleiterchip 5 in Form eines Mikropacks kontaktiert und in der Einheit 1 a#ngeordnet. Der Aufbau eines Mikropacks ist in der DE-PS 20 23 680, der DE-PS 24 14 297 oder in der Zeitschrift-Sismens-Bauteilereport 16 (1978), Heft 2, Seiten 40 bis 44 näher erläutert. Als Ausgangsmaterial dient vorzugsweise ein 35 mm breites hochtemperaturfestes Polyimidband 7, das gestanzt und z. B.The internal structure of the unit 1 is shown in Fig. 3, which is a cross-section by the embodiment of Fig. 1 along the line III-III shows performed. In order to achieve a low overall height of the card 4 in particular, the semiconductor chip 5 contacted in the form of a micropack and arranged in the unit 1. The structure a micropack is in DE-PS 20 23 680, DE-PS 24 14 297 or in the magazine Sismens component report 16 (1978), No. 2, pages 40 to 44 explained in more detail. Serves as the starting material preferably a 35 mm wide high-temperature polyimide tape 7, which is punched and Z. B.
entsprechend den Maßen eines Super-8-Filmes nach DIN 15851 perforiert wird. Hersteller und Anwender können daher für die benötigten Fertigungsanlagen auf die Antriebs- und Fördertechnik der-filmindustrie'urückgreifen.Perforated according to the dimensions of a Super 8 film according to DIN 15851 will. Manufacturers and users can therefore choose for the required manufacturing facilities to fall back on the drive and conveyor technology of the film industry.
Vor der Montage der integrierten Schaltungen wird auf das Polyimidband 7 eine Kupferfolie aufgeklebt, partiell galvanisch verzinnt und so geätzt, daß Leiterbahnen 6 und Anschlußpunkte 18 für die Chips entstehen.Before assembling the integrated circuits is done on the polyimide tape 7 a copper foil glued on, partially galvanically tinned and etched so that conductor tracks 6 and connection points 18 for the chips arise.
Nach dem Schneiden des breiten Fi-lmstreifens in vier schmale Super-8-Bänder oder z. B. zwei 16-mm-Bänder werden'die hermetisch versiegelten und mit lötfähigen Anschlüssen 17 versehenen Halpleiterchips 5 in-den Film 7 eingelötet und zusätzlich mit einem Lacktropfen als Berührungsschutz .abgedeckt. Da die feinen Kupferanschlüsse 6 frei in das Fenster 8 im Polyimidband 7 hereinragen, sind die integrierten Schaltungen flexibel gehaltert und so gegen mechanische und thermische Verspannung geschützt.After cutting the wide strip of film into four narrow Super 8 tapes or z. B. two 16 mm tapes are hermetically sealed and solderable Connections 17 provided semiconductor chips 5 soldered into the film 7 and additionally covered with a drop of paint as protection against accidental contact. Because the fine copper connections 6 protrude freely into the window 8 in the polyimide tape 7 are the integrated circuits flexibly held and thus protected against mechanical and thermal stress.
Anschließend kann#d#as so hergestellte Mikropack Stück für Stück .vom Polyimidband 7 geschnitten werden. Bei einer Dicke des Chips 5 vön o,25 + 0,3 mm läßt sich mittels eines .Mikropacks ohne Schwierigkeiten eine Gesamtbauhöhe für die Karte 4 von 0,76 + 0,08 mm. (europäische Scheckkartennorm) und eine gute Flexibilität der Einheit 1 erreichen.Then # the micropack produced in this way can be processed piece by piece from the Polyimide tape 7 can be cut. With a thickness of the chip 5 of 0.25 + 0.3 mm can easily be a total height for the card 4 of 0.76 + 0.08 mm. (European credit card standard) and good flexibility of unit 1.
Die Dicke .von Polyimidband 7 und Leiternetz 6 beträgt typischerweise knapp 0,2 mm, wobei. auf das 125 yum dicke Polyimidband 7 eine 25 pm dicke Kleberschicht, dann eine 35 pm dicke Kupferfolie, die an ihrer Oberseite mit-eine-r 6 Fm dicken Zinnschicht bedeckt ist, angebracht wird.The thickness of polyimide tape 7 and conductor network 6 is typically just under 0.2 mm, whereby. on the 125 μm thick polyimide tape 7 a 25 μm thick adhesive layer, then a 35 μm thick copper foil, which is 6 μm thick on its upper side Tin layer is covered, is attached.
Um die-se Dicke von etwa 200 ym auf die gewünschte Dicke des Kartenkörpers 2 von 500, ~im zu vergrößern, sitzes von Vorteil, die Einheit 1 z.u.verdicken und damit gleichzeitig zu versteifen, wodurch ein eventuelle Bruch des Chips 5 verhindert wird. Diese Verdickung kann in einS facher Weise dadurch geschehen, daß der Kunststoffzwischenträger- 7 auf einer Trägerfolie 9 angeordnet wird, die vorteilhafterweise solche Außenabmessungen aufweist, daß sie in die fensterartige Aussparung 21 des Kartenkörpers 2 einpaßbar ist, d. h. in Geometrie und Abmessungen der Aussparung 21 entspricht. Die Trägerfolie 9 kann beispielsweise durch Laminieren (Kleben unter Druck und Wärme) mit dem Kunststoffzwischenträger 7 verbunden werden. Ihre Dicke kann i. B. inklusive einer notwendigen Klebeschicht etwa 300 #um betragen.By this thickness of about 200 μm to the desired thickness of the card body 2 of 500, ~ in to enlarge, seat advantageous, the unit 1 z.u. thicken and at the same time to stiffen, thus avoiding a possible breakage of the crisps 5 is prevented. This thickening can be done in a number of ways by that the plastic intermediate carrier 7 is arranged on a carrier film 9 which advantageously has such external dimensions that they are in the window-like Recess 21 of the card body 2 can be fitted, d. H. in geometry and dimensions the recess 21 corresponds. The carrier film 9 can, for example, by lamination (Gluing under pressure and heat) with the plastic intermediate carrier 7 are connected. Their thickness can i. B. including a necessary adhesive layer about 300 #um.
Die Trägerfolie 9 wird vorteilhafterweise an der Seite des Kunststoffzwischenträgers 7, die nicht mi,t dem metallischen Leiternetz 6 versehen ist, angebracht, Als Material für die Trägerfolie 9 können Kunststoffe wie Epoxidharz, insbesondere glasfaserverstärktes Epoxidharz, Hartpapier oder Kapton und Metalle, wie insbesondere Messing, aber auch Ku-pfer, Nickel-Eisen oder Bronze zur Anwendung kommen.The carrier film 9 is advantageously on the side of the plastic intermediate carrier 7, which is not provided with the metallic conductor network 6, attached as material for the carrier film 9, plastics such as epoxy resin, in particular glass fiber reinforced Epoxy resin, hard paper or Kapton and metals, such as brass in particular, but also Copper, nickel-iron or bronze are used.
Die Verwendung eines entsprechend dickeren Polyimidbandes 7 bei der Herstellung des Mikropacks hätte dagegen eine schlechtere Festigkeit zur Folge..The use of a correspondingly thicker polyimide tape 7 in the On the other hand, manufacturing the micropack would result in poorer strength.
Um, falls gegebenenfalls auch auf der Seite des Kunststoffzwischenträgers 7, auf der das Leiternetz 6 angeordnet ist, eine weitere Folie auflaminiert werden soll, die Oberfläche der Einheit 1 mit den äußeren An,schlußbereichen 3 des Leiternetzes 6 abzuschließen oder allgemein eine ebene Oberfläche der- Einheit 1 oder der Karte 4 ~ru schaffen, ist in Weiterentwicklung der Er.findung vorgesehen, die zunächst eine dem übrigen Leiternetz 6 entsprechende Dicke aufweisenden äußeren Anschlußbereiche 3 in.ihrer Dicke zu verstärken. Dies kann in einfacher Weise durch Aufbringen eines metallischen Grundmaterials. 10 auf dem als äußeren Anschlußbereich vorgesehenen Teil des Leiternetzes 6 erreicht werden.Um, if necessary also on the side of the plastic intermediate carrier 7, on which the conductor network 6 is arranged, another film can be laminated should, the surface of the unit 1 with the outer to, connecting areas 3 of the conductor network 6 or generally a flat surface of the unit 1 or the card 4 ~ ru create is provided in the further development of the invention, which initially an outer connection areas having a thickness corresponding to the rest of the conductor network 6 3 in. To reinforce its thickness. This can be done in simpler Way through Application of a metallic base material. 10 on the as the outer connection area provided part of the conductor network 6 can be achieved.
Das Aufbringen des metallischen Grundmaterials 10 kann durch Löten, Schweißen oder Kleben erfolgen.. Als metallisches Grundmaterial wird vorteilhafterweise ein unedles Metall, beispielsweise Messing, Federbronze, Nickel-Eisen oder Kupfer verwendet. Besonders einfach ist das metallische Grundmaterial 10 mittels der bekannten "Reflow-Solde#ing-Methode auf das Leiternetz 6 aufzulöten, da sich dann eine Selbstjustierung ergibt.The application of the metallic base material 10 can be done by soldering, Welding or gluing take place .. The metallic base material is advantageously a base metal, for example brass, spring bronze, nickel-iron or copper used. The metallic base material 10 is particularly simple by means of the known ones "Reflow-Solde # ing-method to be soldered onto the conductor network 6, since there is then a self-adjustment results.
Die zum Leiternetz 6 hingew#andten Oberflächen der metallischen Verdickung 10 werden durch Plattieren oder#galva-'-nische Behandlung mit einer leitfähigen und ggf. lötfähigen Oberfläche 22 aus Zinn, Silber oder Gold versehen. Wird das Leiternetz 6 mit.der metallischen Verdickung 10 verklebt, so kann ein elektrisch leitfähiger Kleber.entweder direkt an'der- Unterseite der metallischen Verdickung 10 angeordnet werden, oder auf einer in einer der oben bei schriebenen Weisen angebrachten metallischen, den Übergangswiderstand zwischen Metallverdickung 10 und Leiternetz 6 gering haltenden Oberflächenschicht 22 angebracht werden.The surfaces of the metallic thickening facing the conductor network 6 10 are made by plating or galvanic treatment with a conductive and optionally solderable surface 22 made of tin, silver or gold. It will Conductor network 6 glued to the metallic thickening 10, so an electrically Conductive adhesive, either directly on the underside of the metallic thickening 10, or in one of the ways described above at metallic, the contact resistance between metal thickening 10 and conductor network 6 low-holding surface layer 22 are attached.
Auf die, die äußeren Kontaktbereiche 3 bildenden Oberfläche der metallischen Verdickungen 10 kann zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit und um eine Kontaktfläche mit niedrigem Übergangswiderstand zu erreichen, mittels Plattierung oder mittels eines galvanischen Verfahrens eine weitere metallische# Oberflächenschicht 23 aus Gold, Chrom, Nickel oder Silber angebracht werden.On the, the outer contact areas 3 forming surface of the metallic Thickenings 10 can increase wear resistance and create a contact surface to achieve with low contact resistance, by means of plating or by means of a further metallic # surface layer 23 from a galvanic process Gold, chrome, nickel or silver can be applied.
Die Dicke des metallischen Grundmaterials 10 bzw. des Grundmaterials 10 und der Schichten 22 und 23 wird so gewählt, daß die Dicke der Einheit 1 der Dicke der Karte 4 entspricht; es ist aber auch möglich, die Anschlußflächen 3 so zu verdicken, daß sie aus der Oberfläche der Karte 4 herausschauen.The thickness of the metallic base material 10 or of the base material 10 and layers 22 and 23 will be so chosen that the thickness of the Unit 1 corresponds to the thickness of the card 4; but it is also possible to use the connection surfaces 3 so that they look out of the surface of the card 4.
Auf diese Weise gelingt es, ohne auf.eine bestimmte Technologie angewiesen zu sein, metallische Verdickungen 10 aufzubringen, für die kostengünstige Materialien verwendbar sind. Da von unterschiedlichen Materialien und unterschiedlichen Oberflächen ausgegangen werden kann, können zahlreiche Verfahren verwendet werden, so daß die Wahl der entsprechenden Technologie flexibel gestaltet werden kann.In this way it succeeds without having to rely on a specific technology to be able to apply metallic thickenings 10, for the inexpensive materials are usable. Because of different materials and different surfaces It can be assumed that numerous methods can be used so that the Choice of the appropriate technology can be designed flexibly.
Der innere Aufbau der Karte 4 ist in der Fig. 4, die einen ausschnittsweisen Querschnitt durch die Karte der Fig. 2 längs der Linie IV-IV zeigt, ausgeführt..Die in der Fig. 3 gezeigte einpaßbar Einheit 1 ,# -die im gezeigten Ausführungsbeispiel so ausgeführt ist, daß die Dicke von Kuns.ts.toffzwischenträger 7 und Trägerfolie 9 der Dicke des Kartenträgers 2 entspricht,,- wird in die fensterartige Aussparung.The internal structure of the card 4 is shown in FIG. 4, which shows a section Cross-section through the map of Fig. 2 along the line IV-IV shows executed .. The Fittable unit 1 shown in Fig. 3, # -the one in the embodiment shown is designed so that the thickness of Kuns.ts.toffzwischträger 7 and carrier film 9 corresponds to the thickness of the card carrier 2 ,, - is in the window-like recess.
21. des Kartenträgers 2 gepreßt. Auf der Unterseite der aus Kartenkörper 2 und einpaßbarer Einheit 1 gebildeten Anordnung wird eine erste Deckfolie 26 angeordnet, die in ihren äußeren Abmessungen den Abmessungen des Kartenkörpers 2 entspricht. Auf der Oberseite der aus Kartenkörper 2 und einpaßbarer Einheit 1 gebildeten Anordnung wird eine zweite, die Anschlußbereiche 3 aussparende Deckfolie 25 angeordnet, deren äußere Abmessungen ebenfalls denen des Kartenkörpers 2 entsprechen.21 of the card carrier 2 pressed. On the bottom of the out card body 2 and the assembly formed by the adaptable unit 1, a first cover sheet 26 is arranged, which corresponds to the dimensions of the card body 2 in its external dimensions. On top of the arrangement formed from the card body 2 and the adaptable unit 1 a second, the connection areas 3 recessing cover film 25 is arranged, the external dimensions also correspond to those of the card body 2.
Auf diese Weise gelingt es, eine insbesondere Normmaßen entsprechende tragbare Karte herzustellen, die eine ebene Oberfläche aufweist. Kartenträger 2 und die Deckfolien 25 und 26 können aus glasfaserverstärktem Epoxid oder aus Thermoplastkunststoff bestehen und mittels Laminieren verbunden werden. Hierbei ist es beim Aufbringen der zweiten Deckfolie 25 von Vorteil, di.e Aussparungen der Deckfolie 25, die die Anschlußbereiche 3 aufnehmen sollen, geringfügig kleiner als es- der Fläche der Anschlußbereiche 3 entspricht, auszuführen und die zweite Deckfolie 25 von oben auf die Anschlußbereiche 3 bzw. den Trägerkörper 2 zu pressen, da so die Einheit 1 abgedichtet u.nd vor Verunreinigungen geschützt ist.In this way it is possible to achieve a particular standard dimension Manufacture portable card that has a flat surface. Card carrier 2 and the cover sheets 25 and 26 can be made of glass fiber reinforced epoxy or of thermoplastic material exist and by means of lamination get connected. Here it is when the second cover film 25 is applied, this is advantageous, ie the recesses in the cover film 25, which are intended to accommodate the connection areas 3, are slightly smaller than the ones Area of the connection areas 3 corresponds to, and the second cover film 25 to press from above onto the connection areas 3 or the carrier body 2, as so the Unit 1 is sealed and protected from contamination.
Die zwischen erster Deckfolie 26 und zweiter Deckfolie 25 bzw. zwischen den verstärkten. Anschlußbereichen 3 und der Trägerfolie 9 auftretenden Hohlräume können durch Vergießen oder durch Verspritzen mit - in der Fig. 4 gepunktet gezeichnetem - Kunststoff 11 ausgefüllt werden, so daß die von der Kunststoffoberfläche bis zur Kunststoffunterseite gemessene Dicke der-Dicke des Kartenkörpers 2 in etwa entspricht. Als Kunststoffmaterial kommen Siliconkautschuk, Epoxidharze oder Thermoplaste in Frage. Das Vergießen oder Verpressen###p##5###%######## dem- Einbau der',Einheit in den Kartenträger 2 in einer Form vorgenommen we-rden.The between first cover film 26 and second cover film 25 or between the reinforced. Connection areas 3 and the carrier film 9 occurring cavities can by potting or spraying with - in Fig. 4 drawn dotted - Plastic 11 are filled in, so that the plastic surface up to Plastic underside measured thickness of the thickness of the card body 2 corresponds approximately. Silicone rubber, epoxy resins or thermoplastics are used as plastic materials Question. The casting or pressing ### p ## 5 ###% ######## dem- installation of the 'unit be made in the card carrier 2 in a form.
Es ist aber auch möglich, die Guß- oder Preßmasse durch eine der Deckfolien 25 oder 26 in den um den Halbleiterchip 5 herum befindlichen Hoh'lraum-einzubringen. Wegen der Flexibilität des verwendeten Mikropacks ist es aber auch möglich, in einer Ausführungsform mit offener Bauweise den den Halbleiterchip 5 umgebenden Hohlraum unausgefüllt zu lassen.But it is also possible to pass the casting or molding compound through one of the cover films 25 or 26 to be introduced into the cavity located around the semiconductor chip 5. Because of the flexibility of the micropack used, it is also possible to use a Embodiment with an open design the cavity surrounding the semiconductor chip 5 leave blank.
Ein weiteres Ausführungsbeispi.e-l für die einpaßbare Einheit 1 in der der Fig. 3 ents-prechenden Darstellung zeigt die Fig. 5. Die Anordnung von Anschlußbereichen 3, Leiternetz 6, Kunststoffzwischenträger 7, Trägerfolie 9.Another embodiment example for the adaptable unit 1 in the representation corresponding to FIG. 3 is shown in FIG. 5. The arrangement of connection areas 3, conductor network 6, plastic intermediate carrier 7, carrier film 9.
und Halbleiterchip 5 entspricht der in der Fig. 3'gezeigten Anordnung. Zusätzlich ist diese Anordn.ung dadurch versteift, daß an ihrer Unterseite eine als Bodenfolie 28 ausgeführte Bodenanordnung.z. B. mittels Laminieren angeordnet ist. Die Bodenfolie 28 .ist so dimensioniert, daß sie in die fensterartige Aussparung 21 einpaßbar ist.and semiconductor chip 5 corresponds to the arrangement shown in FIG. 3 ′. In addition, this arrangement is stiffened by the fact that a as a bottom sheet 28 executed floor arrangement z. B. by means of lamination is arranged. The bottom foil 28 .is dimensioned so that it fits into the window-like Recess 21 can be fitted.
Die Oberseite der einpaßbaren Einheit 1 ist zum Abdichten des um den Halbleiterchip 5 befindlichen Hohlraums und zur Herstellung einer bis auf die erhöhten Anschlußbereiche 3 ebenen Oberfläche der Einheit .1 mit einer Deckelfolie 27 versehen, deren Dicke z. B. in etwa der Dicke des Leiternetzes 6 entspricht und die beispielsweise dort Aussparungen aufweist, wo auf der Oberfläche des Kunststoffzwischenträgers 7 das Leiternetz 6 angeordnet ist.The top of the fitting unit 1 is for sealing the around the Semiconductor chip 5 located cavity and for the production of an up to the increased Connection areas 3 flat surface of the unit .1 provided with a cover film 27, whose thickness z. B. corresponds approximately to the thickness of the conductor network 6 and the example has recesses where on the surface of the plastic intermediate carrier 7 the conductor network 6 is arranged.
Der um den Halbleiterchip 5 befindliche Hohlraum kann entweder frei bleiben oder entsprechend den Ausführungen zur Fig. 4 vergossen oder verpreßt werden.The cavity located around the semiconductor chip 5 can either be free remain or be cast or pressed in accordance with the explanations relating to FIG.
Die einpaßbare.Einheit 1 nach Fig. 5 wird entsprechend den zur Fig. 4 gemachten Ausführungen in die Aussparung 21 des Kartenträgers 2 eingepaßt und an ihrer- Unterseite mit einer Deckfolie 26 und an ihrer Oberseite mit einer zweiten Deckfolie 25 versehen und bildet dann die erfindungsgemäße, eine ebene Oberfläche aufweisende tragbare Karte 4.The Einpaßbaren.Einheit 1 according to Fig. 5 is corresponding to the Fig. 4 made statements fitted into the recess 21 of the card carrier 2 and on their underside with a cover sheet 26 and on their upper side with a second Cover film 25 provided and then forms the inventive, a flat surface carrying portable card 4.
Befindet sich die Karte 2 nicht in einem Lesegerät, so weist der Halbleiter-Chip 5 keine Masseverbindung auf, so daß die Gefahr elektrostatischer Aufladw:igen besteht, die insbesondere bei Verwendung eines#MOS-Chips zur Zerstörung des Halbleiterchips, 5 fuhren kann. Um hier Abhilfe zu schaffen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, auf mindestens einer Oberfläche der Einheit 1 eine elektrisch l,eitende'- Schicht 15 anzuordnen, die mit dem, den Massekontakt bildenden äußeren'Änschlußbereich 3 elektrisch leitend ,verbunden' ist. Dabei kann entweder die Unterseite der Einheit 1 ganzflächig mit der elektrisch leitenden Schicht 15 versehen werden, oder die Oberseite der Einheit 1 wird in der Weise mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen, daß lediglich die Bereiche der äußeren Anschlußbereiche 3, die nicht als Massekontakt dienen, von der elektrisch leitenden Schicht 15 ausgespart sind.If the card 2 is not in a reader, the semiconductor chip 5 no earth connection, so that there is a risk of electrostatic charging, which, especially when using a #MOS chip, destroys the semiconductor chip, 5 can drive. In order to remedy this situation, it is provided according to the invention to at least one surface of the unit 1 has an electrically conductive layer 15 to arrange the electrical connection with the outer connection area 3 forming the ground contact is conductive 'connected'. Either the underside of the unit 1 can be used over the entire surface be provided with the electrically conductive layer 15, or the top of the Unit 1 is provided with an electrically conductive layer in such a way that only the areas of the outer connection areas 3 that are not used as a ground contact serve, are recessed from the electrically conductive layer 15.
Die Abschirmung des Halbleiter-Chips 5 wird weiter verbessert, wenn die Einheit 1 sowohl an ihrer Unterseite ganzflächig, als auch an ihrer Oberseite mit Ausnahme der äußeren Anschlußbereiche 3, die nicht als Massekontakt dienen, mit der elektrisch ieitenden Schicht 15 versehen werden und diese elektrisch leitende Schicht 15 -z.B. über ein Leiterstück 35- mit dem Massekontakt elektrisch leitend verbunden wird.The shielding of the semiconductor chip 5 is further improved when the unit 1 both on its underside over the entire surface and on its upper side with the exception of the outer connection areas 3, which do not serve as a ground contact, be provided with the electrically conductive layer 15 and this electrically conductive Layer 15 - e.g. Electrically conductive to the ground contact via a conductor piece 35- is connected.
Als elektrisch leitende Schicht 15 kann eine Metallschicht aus Aluminium, Messing,# Bronze, Kupfer, Vacon, Nickel, Cr.-Ni-Blech (V2A) #oder eine- Schi,cht aus metallisiertem Kunststoff, deren Dicke insbesondere im Bereich zwischen 0,1 #um und 5.0 /um gewahlt-wird-, vorgesehen sein.A metal layer made of aluminum, Brass, # bronze, copper, Vacon, nickel, Cr.-Ni sheet (V2A) # or a layer made of metallized plastic, the thickness of which is in particular in the range between 0.1 #um and 5.0 / um-is-elected should be provided.
Eine weitere Verringerung des Aufladungsproblems ist dadurch zu erreichen, daß die nicht von aktiven-Elementen.A further reduction in the charging problem can be achieved by that the not of active elements.
bedeckte Rückseite 16 des Halbleiter-Chips 5 ebenfalls metallisiert ausgeführt ist und mit dem Massekontakt des Chips 5 elektrisch leitend verbunden ist. Um dies zu erreichen, kann der Halbleiter-Chip 5 in der Weise in die Einheit 1 eingebaut werden, daß die lötfähigen Anschlüsse 17 des Halbleiter-Chips 5 nicht wie in der Fig. 3 gezeigt von unten sondern von oben an die Anschlußpunkte 18 angelötet werden, der Halbleiter-Chip 5 beim Einbau also umgedreht wird. Die in bekannter Weise mit einer Metallisierung versehene Riickseite'16 des Halbleiter-Chips ist dann in einfacher Weise mit dem zum Massekontakt führenden Teil des Leitungsnetzes 6 verbindbar.covered rear side 16 of the semiconductor chip 5 also metallized is executed and connected to the ground contact of the chip 5 in an electrically conductive manner is. In order to achieve this, the semiconductor chip 5 can be integrated in the unit 1 are installed that the solderable connections 17 of the semiconductor chip 5 are not As shown in FIG. 3, it is soldered to the connection points 18 from below but from above so the semiconductor chip 5 is turned over during installation. The well-known Way is provided with a metallization backside'16 of the semiconductor chip then in a simple manner with the part of the line network leading to the ground contact 6 connectable.
Entsprechend diesen Ausführungen kann beispielsweise auch die Bodenfolie 28 oder die Deckelfolie 27 oder beiden Folien nach der Fig. 5 aus elektrisch leitendem Material hergestellt sein. Wird eine Deckelfolie 27 aus elektrisch leitendem Material verwendet, so ist darauf zu achten, daß die Deckelfolie 27 von den äußeren Anschlußbereichen 3, die nicht den Massekontakt bilden, elektrisch isolierend angeordnet ist. Dies kann z. B. durch Anordnung einer in der Dicke der Deckelfolie 27 entsprechenden Isolierschicht 31 um die entsprechenden Anschlußbereiche 3 herum bewirkt werden.According to these explanations, the bottom foil can also be used, for example 28 or the cover film 27 or both films according to FIG. 5 made of electrically conductive Material to be made. Is a cover sheet 27 made of electrically conductive material is used, it must be ensured that the cover film 27 from the outer connection areas 3, which do not form the ground contact, is arranged in an electrically insulating manner. this can e.g. B. by arranging a corresponding in the thickness of the cover film 27 Insulating layer 31 can be effected around the corresponding connection regions 3.
In Weiterbildung der Erfindung i&t vorgesehen, die Karte 4 so herzustellen, daß mindestens eine Oberseite der Karte 4.mit einer elektrisch leitenden Schicht# 20 verbunden ist, die mit dem, den Massekontakt bildenden äußeren Anschlußbereich 3 elektrisch leitend verbunden ist. Die elektrisch leitende Schicht 20 kann aus einem metallisierten Kunststoff bestehen, der als Deckfolie angebracht wird.In a further development of the invention i & t provided, the card 4 so manufacture that at least one top of the card 4. with an electrically conductive Layer # 20 is connected to the outer connection area forming the ground contact 3 is electrically connected. The electrically conductive layer 20 can be made of consist of a metallized plastic that is attached as a cover sheet.
Die elektrisch leitende Schicht ist z. B. in einfacher Weise in der Weise zu realisieren, daß die erste Deckfolie 26 und/oder die zweite Deckfolie 25 aus elektrisch leitendem Material hergestellt sind. Bezüglich der Isolierung der nicht als Massekontakt vorgesehenen äußeren Anschlußbereiche 3.gilt das oben Gesagte Die elektrisch leitenden Schichten 15, 20, 25, 26 können ferner durch Aufdampfen, Aufdrucken: oder bei aktivierten Polyimid mittels eines galvanischen Verfahrens auf die verwendeten Kunststofffolien aufgebracht werden. Vorteilhafterweise-hat die Metallisierung im Bereich der Karte 4 eine Dicke im Bereich von 0,1 /um bis 50 Soll die entsprechende Metallschicht durchsichtig ausgeführt sein, so wird ihre Dicke vorteilhafterweise im Bereich zwischen 0,01 /um und 1 /um gewählt.The electrically conductive layer is e.g. B. in a simple manner in the Way to realize that the first cover film 26 and / or the second cover film 25 are made of electrically conductive material. Regarding the isolation of the What has been said above applies to external connection areas 3 that are not provided as a ground contact The electrically conductive layers 15, 20, 25, 26 can also be made by vapor deposition, Printing: or, in the case of activated polyimide, by means of a galvanic process be applied to the plastic films used. Advantageously-has the metallization in the area of the card 4 has a thickness in the range from 0.1 μm to 50 If the corresponding metal layer is to be made transparent, then yours will be The thickness is advantageously chosen in the range between 0.01 / μm and 1 / μm.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der tragbaren Karte 4 gelingt es, in wirtschaftlich günstiger Weise eine den Halbleiter-Chip 5 und die zum Außenanschluß notwendigen äußeren Anschlußb'ereiche 3 enthaltende Einheit 1 vorzusehen, die separat von den Folien 25 und 27 und dem Kartenkörper 2 hergestellt und geprüft werden kann, wobei die Einheit 1 mit geringem Aufwand mit einer, mit dem Massekontakt verbundenen eine statische Aufladung verhindernden'elektrisch leitenden Schicht versehen ist.The structure of the portable card 4 according to the invention makes it possible to in an economically advantageous manner, the semiconductor chip 5 and the external connection necessary outer connection areas 3 containing unit 1 to be provided separately can be produced and tested by the foils 25 and 27 and the card body 2, wherein the unit 1 is connected to the ground contact with little effort an electrically conductive layer which prevents static charging is provided.
und in einfacher Weise zur Karte 4 weiterverarbeitet werden kann.and can be processed further to card 4 in a simple manner.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8130 | Withdrawal |