DE19534480A1

DE19534480A1 - IC-Kartenmodul zur Herstellung einer IC-Karte sowie Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte

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Publication number: DE19534480A1
Application number: DE19534480A
Authority: DE
Inventors: David Finn; Manfred Rietzler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 1997-03-20
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: DE19534480C2; US6310778B1; DE59602495D1; WO1997011437A2; WO1997011437A8; WO1997011437A3; EP0852040B1; EP0852040A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein IC-Kartenmodul zur Her stellung einer IC-Karte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte unter Ver wendung eines derartigen IC-Kartenmoduls nach dem Oberbegriff des Anspruchs 14.

IC-Karten enthalten einen in einem Kartenkörper installierten Chip als Datenträger und ermöglichen je nach Ausführung einen berührungslosen oder berührungsbehafteten Zugriff auf den Da tenträger. Für einen berührungsbehafteten Kontakt sind auf dem Kartenträger Kontaktfelder vorgesehen, die eine Verbindung mit entsprechend angeordneten Kontaktstellen in einer Gegenein richtung ermöglichen. Ein berührungsloser Zugriff auf die Da ten des Chips wird möglich, wenn dieser mit einer Spule zu ei ner Transpondereinheit ergänzt ist.

Aus der DE 43 11 493 A1 ist ein in einen Kartenkörper einsetz bares IC-Kartenmodul bekannt, das die Herstellung einer IC- Karte ermöglicht, die sowohl einen berührungsbehafteten Zugriff auf den Chip über Kontaktfelder als auch einen berührungslosen Zugriff auf den Chip mittels einer den Chip zu einer Transpon dereinheit ergänzten Spule ermöglicht. Dabei sind der Chip und die Spule über einen Modulträger miteinander verbunden, der sowohl eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Chip und der Spule als auch eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Chip und einer Kontaktfelder aufweisenden Außen kontaktfläche des Modulträgers ermöglicht.

Die Verwendung des aus der DE 43 11 493 A1 bekannten IC-Kar tenmoduls zur Herstellung einer IC-Karte setzt die Bereitstel lung eines mit einer entsprechenden Ausnehmung versehenen Kar tenkörpers voraus, in den sich das bekannte IC-Kartenmodul einsetzen läßt. Die verliersichere Verbindung des IC-Kartenmo duls mit dem Kartenkörper muß in einem von der Herstellung des Kartenkörpers unabhängigen, separaten Fertigungsschritt durch geführt werden. Hieraus ergibt sich insgesamt ein erhöhter Aufwand bei der IC-Kartenherstellung; insbesondere deswegen, weil die Verbindung des IC-Kartenmoduls mit dem Kartenkörper, die beispielsweise mittels Klebung erfolgt, so durchgeführt werden muß, daß im Ergebnis die Außenkontaktfläche des IC-Kar tenmoduls bündig zur Oberfläche des Kartenkörpers ist, um einen betriebssicheren Gebrauch einer derartigen IC-Karte, etwa in einem Geldautomaten, sicherzustellen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein IC-Kartenmodul zur Herstellung einer IC-Karte vorzuschla gen, das eine vereinfachte Herstellung einer entsprechenden IC-Karte ermöglicht.

Hierzu weist das erfindungsgemäße IC-Kartenmodul eine durch einen Rücksprung von der Außenkontaktfläche beabstandete, die Außenkontaktfläche seitlich überragende Rückhalteeinrichtung auf. Diese Rückhalteeinrichtung ermöglicht es, die Verbindung des IC-Kartenmoduls mit dem Kartenkörper bereits während der Herstellung des Kartenkörpers herzustellen. Dadurch wird ein separater Fertigungsschritt, wie er bei Verwendung des ein gangs beschriebenen IC-Kartenmoduls zur Herstellung einer IC- Karte notwendig ist, überflüssig. Im Ergebnis ist daher die IC-Karte einfacher und kostengünstiger herstellbar.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn zur Ausbildung der Rückhal teeinrichtung die Spule derart gegenüber dem Modulträger ange ordnet ist, daß sie sich zumindest teilweise außerhalb der Au ßenkontaktfläche erstreckt. Hierdurch entfällt die Notwen digkeit, zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung eine entspre chende Ausgestaltung des Modulträgers vorzusehen. Vielmehr ist die ohnehin mit dem Modulträger verbundene Spule so angeord net, daß sie als Rückhalteeinrichtung wirkt.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Modulträger zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung mit einer seitlich ange ordneten Auslegereinrichtung versehen. Diese Auslegereinrich tung macht es möglich, die vorstehend beschriebene, bei ent sprechender Anordnung der Spule erzielbare Rückhaltewirkung noch zu verstärken. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn die Spule den Modulträger lediglich in einer Rich tung seitlich überragt. Darüber hinaus ermöglicht diese Aus führungsform auch die Verwendung von kleineren Spulen, die nicht notwendigerweise den Modulträger seitlich überragen, ohne auf die vorteilhafte Wirkung der Rückhalteeinrichtung, die eine Integration des IC-Kartenmoduls in das Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte ermöglicht, verzichten zu müssen.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die Aus legereinrichtung aus Spulenkontakt-Leiterbahnen einer auf dem Modulträger angeordneten Leiterbahnstruktur gebildet, die zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Chip und der Spule dienen. Hierbei werden nämlich die ohnehin zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen der Spule und dem Chip notwendigen Leiterbahnen gleichzeitig zur Ausbil dung der Auslegereinrichtung genutzt, so daß die separate Aus bildung einer Einrichtung, die lediglich eine Rückhaltefunk tion erfüllt, überflüssig wird.

Wenn die Spulenkontakt-Leiterbahnen auf derselben Seite der Trägerbasis angeordnet sind wie Kontaktfelder der Außen kontaktfläche zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Ver bindung über Außenkontakt-Leiterbahnen zum Chip, ist es mög lich, das IC-Kartenmodul besonders flach auszuführen, so daß beispielsweise auch die Herstellung einer IC-Karte möglich ist, die zwei oder mehr IC-Kartenmodule aufweist, die einander zumindest teilweise überdeckend im Kartenträger angeordnet sind und deren Außenkontaktflächen auf gegenüberliegenden Sei ten der IC-Karte angeordnet sind.

Wenn bei einem derartigen IC-Kartenmodul die Spulenkontakt- Leiterbahnen zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung in einem über die Außenkontaktfläche des Modulträgers hinausragenden Überstandsbereich S-Schlagförmig ausgebildet sind, ist der bei der Anordnung der Rückhalteeinrichtung erforderliche Rück sprung auf besonders schonende Art und Weise für die Spulen kontakt-Leiterbahnen realisierbar.

Eine möglichst flache Bauhöhe des IC-Kartenmoduls wird auch dadurch gefördert, daß die Kontaktierung von Spulendrahtenden der Spule auf Leiterbahnenden der Spulenkontakt-Leiterbahnen auf einer Kontaktfläche vorgesehen ist, die einer Außenkon taktflächenebene, in der die Außenkontaktfläche angeordnet ist, zugewandt ist.

Die durch die vorstehend beschriebene Ausbildung der Spulen kontakt-Leiterbahnen erzielbare Wirkung einer Rückhalteein richtung wird verstärkt, wenn mindestens eine der Außenkon takt-Leiterbahnen in einem über die Außenkontaktfläche des Mo dulträgers hinausragenden Überstandsbereich S-Schlagförmig ausgebildet sind.

Bei einer Anordnung der Spulenkontakt-Leiterbahnen gegenüber liegend von Außenkontakt-Leiterbahnen zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen Kontaktfeldern der Außenkontaktfläche und dem Chip ist von vornherein der für die Verwendung der Spulenkontakt-Leiterbahnen als Rückhalteein richtung notwendige Rücksprung gegeben, ohne daß diese ver formt werden müßten.

Eine Verbindung von Chip-Anschlußflächen mit den Spulenkon takt-Leiterbahnen und den Außenkontakt-Leiterbahnen mittels Drahtbondverbindungen hat den Vorteil, daß die Verbindungen zwischen den Leiterbahnen und den Chip-Anschlußflächen belie big orientiert werden können.

Bei Verwendung von Kontaktmetallisierungen als Verbindung zwi schen den Spulenkontakt-Leiterbahnen und den Chip-Anschlußflä chen sowie den Außenkontakt-Leiterbahnen und den Chip-An schlußflächen läßt sich ein im wesentlichen unmittelbarer Kon takt mit entsprechend geringer Bauhöhe des IC-Kartenmoduls er zielen.

Eine besonders kompakte Ausbildung des Modulträgers wird auch möglich, wenn die Außenkontakt-Leiterbahnen in die Kontakt felder übergehend ausgebildet sind; etwa dann, wenn die Kon taktfelder durch Endbereiche der Außenkontakt-Leiterbahnen ge bildet sind.

Bei einer IC-Karte, die unter Verwendung des vorstehend in verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen IC-Kartenmoduls hergestellt ist, ist das IC-Kartenmodul derart in einem Kar tenkörper der IC-Karte angeordnet, daß die mit mindestens ei nem Kontaktfeld versehene Außenkontaktfläche im wesentlichen bündig mit der Oberfläche der IC-Karte angeordnet ist und die Rückhalteeinrichtung des IC-Kartenmoduls einen an die Kontakt fläche angrenzenden Rückhaltebereich des Kartenkörpers hinter greift.

In einer Ausführungsform der IC-Karte ist der Rückhaltebereich Teil eines monolithisch ausgebildeten Kartenkörpers. In einer anderen Ausführungsform ist der Rückhaltebereich Teil einer Trägerschicht eines zumindest aus zwei Schichten gebildeten Kartenkörpers.

Wenn die Rückhalteeinrichtung zwischen der Trägerschicht und einer Gegenschicht aufgenommen wird, wobei die Rückhalteein richtung zumindest teilweise in der Trägerschicht eingebettet ist, läßt sich der Kartenkörper im Laminierverfahren herstel len, wobei in einem ersten Verfahrensschritt eine aus der Trä gerschicht und dem IC-Kartenmodul bestehende Einheit herstell bar ist, die bei der weiteren Herstellung der IC-Karte analog einer Laminatschicht einfach handhabbar ist. Alternativ ist auch eine Verbindung der Rückhalteeinrichtung mit der Träger schicht über einen Kleberauftrag möglich.

Bei einer ersten Variante des Verfahrens zur Herstellung einer IC-Karte unter Verwendung des in verschiedenen Ausführungsfor men beschriebenen IC-Kartenmoduls wird das IC-Kartenmodul mit der Außenkontaktfläche bis zur Anlage der Rückhalteeinrichtung an einer Verbindungsoberfläche der Trägerschicht in eine Auf nahmeöffnung der Trägerschicht eingesetzt und es erfolgt eine Verbindung der Rückhalteeinrichtung mit der Trägerschicht un ter Einwirkung von Druck und Temperatur und/oder Ultraschall. Anschließend wird die Gegenschicht auf die Verbindungsoberflä che der Trägerschicht aufgebracht.

Bei einer anderen Variante des Verfahrens zur Herstellung ei ner IC-Karte unter Verwendung des in verschiedenen Ausfüh rungsformen vorstehend beschriebenen IC-Kartenmoduls wird auf der Rückhalteeinrichtung eine Trägerschicht mit einer Öffnung im Bereich der Außenkontaktfläche des IC-Kartenmoduls ausge bildet, derart, daß eine Verbindung zwischen der Rückhalteein richtung und der Trägerschicht erfolgt. Anschließend wird die Gegenschicht auf die Trägerschicht und eine der Außenkontakt fläche gegenüberliegende Rückseite des IC-Kartenmoduls aufge bracht. Diese Verfahrensvariante ermöglicht beispielsweise die Herstellung der Trägerschicht im Spritzverfahren.

Eine weitere Verfahrensvariante zur Herstellung einer IC-Karte unter Verwendung des in verschiedenen Ausführungsformen vor stehend beschriebenen IC-Kartenmoduls besteht darin, auf der Rückhalteeinrichtung den Kartenkörper als Ganzes mit einer Ausnehmung im Bereich der Außenkontaktfläche auszubilden. Auch die Ausbildung eines monolithischen Kartenkörpers kann bei spielsweise im Spritzverfahren geschehen.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen des IC-Kar tenmoduls sowie eine unter Verwendung einer Ausführungsform des IC-Kartenmoduls hergestellte IC-Karte anhand der Zeichnun gen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein IC-Kartenmodul in einer ersten Ausführungs form;

Fig. 2 das in Fig. 1 dargestellte IC-Kartenmodul in Draufsicht;

Fig. 3 ein IC-Kartenmodul in einer weiteren Ausfüh rungsform in Draufsicht;

Fig. 4 das in Fig. 3 dargestellte IC-Kartenmodul in ei ner Schnittdarstellung gemäß Schnittlinienver lauf IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung des in Fig. 3 dargestellten IC-Kartenmoduls längs dem Schnitt linienverlauf V-V in Fig. 3;

Fig. 6 ein IC-Kartenmodul gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform in Daraufsicht;

Fig. 7 das in Fig. 6 dargestellte IC-Kartenmodul in ei ner Schnittdarstellung gemäß dem Schnittlinien verlauf VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 das in Fig. 6 dargestellte IC-Kartenmodul in ei ner Schnittdarstellung gemäß dem Schnittlinien verlauf VIII-VIII in Fig. 6;

Fig. 9 ein IC-Kartenmodul in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 10 ein IC-Kartenmodul in einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 11 eine IC-Karte mit einem IC-Kartenmodul gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein IC-Kartenmodul 20 mit einem Modul träger 21, der auf seiner Oberseite mit einer Lei terbahnstruktur 22 versehen ist und auf dessen Unterseite ein Chip 23 angeordnet ist.

Wie aus Fig. 2 deutlich wird, weist der hier beispielhaft ver wendete Chip 23 insgesamt sechs Chipanschlußflächen 24 auf, die über Drahtbondverbindungen 25 mit Spulenkontakt-Leiterbah nen 26, 27 und Außenkontaktleiterbahnen 28, 29, 30, 31 verbun den sind.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich sowohl die Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 als auch die Außenkon takt-Leiterbahnen 28 bis 31 zu einem Teil auf der Oberseite des Modulträgers 21, wo sie mit ihren Endbereichen Kontakt felder 32 bis 37 bilden, die über die Drahtbondverbindungen 25 mit jeweils einer Chip-Anschlußfläche 24 verbunden sind.

Wie aus Fig. 1 deutlich wird, weisen die Spulenkontakt-Leiter bahnen 26, 27 jeweils einen über eine durch die Kontaktfelder 32 bis 37 gebildete Außenkontaktfläche 38 hinausgehenden Über stand 39 auf, der in einem Endbereich 40 durch einen Rück sprung R von der Außenkontaktfläche 38 beabstandet ist. Im Übergang von der Außenkontaktfläche 38 zum Endbereich 40 ist der Überstand 39 der Spulenkontakt-Leiterbahnen S-Schlagförmig ausgebildet.

Die derart ausgebildeten Überstände 39 der Spulenkontakt-Lei terbahnen 26, 27 wirken zusammen als eine Rückhalteeinrichtung 41, deren Funktion nachfolgend anhand der Fig. 11 noch aus führlich erläutert wird.

Wie aus den Fig. 1 und 2 weiterhin zu ersehen ist, sind die Endbereiche 40 der Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 auf einer einer Außenkontaktflächenebene 42 zugewandten Kontaktfläche 43 elektrisch leitend - beispielsweise mittels einer Thermokom pressionsverbindung - mit Spulendrahtenden 44, 45 einer hier nur unvollständig dargestellten Spule 46 verbunden. Da sich die Spule im vorliegenden Fall außerhalb der Außenkontaktflä che 38 erstreckt, bildet auch sie einen Teil der Rückhalteein richtung 41, was ebenfalls unter Bezugnahme auf die Fig. 11 nachfolgend noch eingehender erläutert wird.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel des IC-Kartenmoduls 20 erstrecken sich ebenfalls die Außenkon takt-Leiterbahnen 28 bis 31 ausgehend von den Kontaktfeldern 32, 34, 35 und 37 mit Überständen 47 über die Außenkontaktflä che 38 hinaus und sind in gleicher Weise wie die Überstände 39 der Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 S-Schlagförmig geformt zur Ausbildung des Rücksprungs R. Damit tragen bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten IC-Kartenmodul 20 auch die Über stände 47 der Außenkontakt-Leiterbahn 28 bis 31 zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung 41 bei.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten IC-Kartenmodul 20 weisen auch die Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27, die über die Drahtbondverbindungen 25 eine elektrische Verbindung der Spule 46 mit den entsprechenden Chip-Anschlußflächen ermögli chen, Kontaktfelder 33, 36 auf, so daß ein Zugriff auf die entsprechenden Chip-Anschlußflächen 24 sowohl berührungsbehaf tet über die Kontaktfelder 33 und 36 als auch berührungslos über die Spule 46 erfolgen kann. Die Außenkontakt-Leiterbahnen 28 bis 31 ermöglichen über die Kontaktfelder 32, 34, 35 und 37 lediglich einen berührungsbehafteten Zugriff auf die entspre chenden Chip-Anschlußflächen 24.

Fig. 1 zeigt, daß der auf der Unterseite des Modulträgers 21 mit seinen Chip-Anschlußflächen 24 nach unten weisend angeord nete Chip 23 mit einem Verguß 48 versehen ist, der sowohl den Chip 23 als auch die von den Chip-Anschlußflächen 24 zu den Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 und den Außenkontakt-Leiter bahnen 28, 31 führenden Drahtbondverbindungen 25 abschirmt.

In den Fig. 3, 4 und 5 ist ein IC-Kartenmodul 49 dargestellt, bei dem auf der Oberseite eines Modulträgers 50 (Fig. 4, 5) Außenkontakt-Leiterbahnen 51 bis 56 und auf der Unterseite Spulenkontakt-Leiterbahnen 57 und 58 (Fig. 5) angeordnet sind.

Die Außenkontakt-Leiterbahnen 51 bis 56 bilden mit ihren Ober seiten insgesamt sechs Kontaktfelder 59 bis 64 und erstrecken sich bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel nicht über eine Außenkontaktfläche 65 des IC-Kartenmoduls 49 hinaus.

Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 3 und 4 deutlich wird, weist ein auf der Unterseite des Modulträgers 50 angeordneter Chip 66 insgesamt acht Anschlußflächen 67 auf, die jeweils über Drahtbondverbindungen 68 mit den Außenkontaktleiterbahnen 51 bis 56 verbunden sind. Hierzu sind die Drahtbondverbindun gen 68 durch Bondöffnungen 69 (Fig. 4) im Modulträger 50 hin durchgeführt. Ebenso ist es möglich, anstelle der Bondöffnun gen 69 hier nicht näher dargestellte Durchkontaktierungen zum Anschluß der Drahtbondverbindungen 68 an die Außenkontakt-Lei terbahnen 51 bis 56 zu verwenden.

Wie aus Fig. 5 deutlich wird, erfolgt der Anschluß der Chip- Anschlußflächen 67 an die Spulenkontakt-Leiterbahnen 57, 58 ebenfalls über jeweils eine Drahtbondverbindung 68. An die Spulenkontakt-Leiterbahnen 57, 58 sind beispielsweise mittels einer Thermokompressionsverbindung Spulendrahtenden 70, 71 ei ner hier nur unvollständig dargestellten Spule 72 an geschlossen. Die Spulendrahtenden 70, 71 erstrecken sich nach außerhalb der Außenkontaktfläche 65 und bilden somit zusammen mit den ebenfalls außerhalb der Außenkontaktfläche 65 angeord neten Bereichen der Spule 72 eine Rückhalteeinrichtung 73, die infolge der Anordnung von Außenkontakt-Leiterbahnen 51 bis 56 einerseits und Spulenkontakt-Leiterbahnen 57 und 58 anderer seits auf gegenüberliegenden Seiten des Modulträgers 50 um einen Rücksprung R von der Außenkontaktflächenebene 42 beab standet sind. Wie bei dem anhand der Fig. 1 und 2 erläuterten IC-Kartenmoduls 20 kann auch bei dem IC-Kartenmodul 49 eine Abschirmung des Chips 66 sowie der Drahtbondverbindungen 68 über einen Verguß 74 erfolgen.

Abweichend von dem eingangs erläuterten IC-Kartenmodul 20 ist ein Zugriff auf die an die Spulenkontakt-Leiterbahnen 57, 58 angeschlossenen Chip-Anschlußflächen 67 nur berührungslos über die Spule 72 möglich. Übereinstimmend mit dem IC-Kartenmodul 20 ist auch bei dem IC-Kartenmodul 49 ein Zugriff auf die mit den Außenkontakt-Leiterbahnen 51 bis 56 verbundenen Chip-An schlußflächen 67 lediglich berührungsbehaftet über die Kon taktfelder 59 bis 64 möglich.

In den Fig. 6, 7 und 8 ist ein IC-Kartenmodul 75 mit einem Mo dulträger 76 (Fig. 7) dargestellt, der auf seiner Oberseite und seiner Unterseite Außenkontakt-Leiterbahnen 77 bis 88 auf weist, die jeweils paarweise über eine Durchkontaktierung 89 (Fig. 7) miteinander verbunden Außenkontaktleiter 90 bis 95 zum Anschluß an Chip-Anschlußflächen 96 eines Chips 97 bilden. Der Chip 97 ist im vorliegenden Fall mit seinen Chip-Anschluß flächen 96 über Kontaktmetallisierungen 132 direkt mit den Au ßenkontaktleitern 90 bis 95 verbunden. Die Verbindung des Chips 97 mit den Außenkontaktleitern 90 bis 95 kann daher mit der an sich bekannten Flip-Chip-Technologie erfolgen.

Gemäß dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die auf der Oberseite des Modulträgers 76 angeordneten Außen kontakt-Leiterbahnen 77 bis 82 Kontaktfelder 98 bis 103, die einen berührungsbehafteten Zugriff auf die mit den Außenkon taktleitern 90 bis 95 verbundenen Chip-Anschlußflächen 96 er möglichen.

Wie darüber hinaus aus den Fig. 6 bis 7 zu ersehen ist, sind auf der Unterseite des Modulträgers 76 neben den Außenkontakt- Leiterbahnen 83 bis 88 zwei Spulenkontakt-Leiterbahnen 104, 105 angeordnet, die, wie insbesondere aus Fig. 8 zu ersehen ist, eine elektrische Verbindung zwischen Spulendrahtenden 106, 107 einer nur unvollständig dargestellten Spule 108 und zugeordneten Chip-Anschlußflächen 96 des Chips 97 ermöglichen. Die Spulenkontakt-Leiterbahnen 104, 105 weisen einen über eine Außenkontaktfläche 133 seitlich hervorragenden Überstand 109 auf, der mit einem Rücksprung R gegenüber der Außenkontaktflä chenebene 42 angeordnet ist und somit als eine Rückhalte einrichtung 110 wirkt.

Aus Fig. 8 wird ersichtlich, daß bei dem IC-Kartenmodul 75 Kontaktflächen 111, 112 zur Verbindung mit den Spulen drahtenden 106 und 107 von der Außenkontaktflächenebene 42 ab gewandt sind, was zur Folge hat, daß die Spulendrahtenden 106, 107 im wesentlichen in der Ebene des Chips 97 angeordnet sind und trotz der Verbindung der Spulendrahtenden 106, 107 mit den Spulenkontakt-Leiterbahnen 104, 105 ein ausreichender Rück sprung R verbleibt, so daß diese im Bereich ihrer Überstände 109 als Rückhalteeinrichtung 110 wirken können. Darüber hinaus hat die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform den Vorteil, daß die Ausbildung einer Rückhalteeinrichtung 110 bei insge samt besonders geringer Bauhöhe des IC-Kartenmoduls 75 möglich ist.

In den Fig. 9 und 10 sind zwei beispielhafte Konfigurationen von Spulen 113 (Fig. 9) und 114 (Fig. 10) dargestellt, die die Ausbildung einer Rückhalteeinrichtung bei einem IC-Kartenmodul 115 ermöglichen, das bis auf fehlende Überstände 109 mit dem IC-Kartenmodul 75 übereinstimmt. Die Lage von Spulendrahtenden 116 bzw. 117 sind für diesen Fall in Fig. 8 mit gestricheltem Linienverlauf dargestellt.

Fig. 11 zeigt eine IC-Karte 118, die unter Verwendung des an hand von Fig. 1 beispielhaft erläuterten IC-Kartenmoduls 20 hergestellt worden ist. Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf die Fig. 11 ein mögliches Verfahren zur Herstellung der IC- Karte 118 näher erläutert werden.

Ausgehend von dem IC-Kartenmodul 20, mit dessen Spulenkontakt- Leiterbahnen 26, 27 die Spulendrahtenden 44, 45 der Spule 46 verbunden sind, erfolgt zunächst eine Verbindung des IC-Kar tenmoduls 20 mit einer Trägerschicht 119. Die Verbindung des IC-Kartenmoduls 20 mit der Trägerschicht 119 erfolgt zum einen über eine formschlüssige Verbindung der Spule 46 im Bereich einer Verbindungsoberfläche 120 der Trägerschicht 119; zum an deren auch über die Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 in deren Kontaktbereich 121 zur Verbindungsoberfläche 120. Abweichend von der Darstellung in Fig. 11 kann die Eindringtiefe der Spule 46 bzw. die Eindringtiefe der Kontaktbereiche 121 der Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 variieren zwischen einem nur teilweisen Kontakt und einer nahezu vollständigen Einbettung. Die Verbindung kann beispielsweise mittels Druck und Tempera tur; jedoch auch unter Einwirkung von Ultraschall durchgeführt werden. Abweichend von der Darstellung in Fig. 11 ist es auch möglich, die hier von den Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 und der Spule 46 gebildete Rückhalteeinrichtung 41 nicht un mittelbar, sondern über einen hier nicht näher dargestellten Kleberauftrag auf der Trägerschicht anzuordnen, wobei dann die Verbindungsoberfläche zumindest teilweise durch den Kleberauf trag gebildet ist.

Zur Herstellung der in Fig. 11 dargestellten Verbindung zwi schen dem IC-Kartenmodul 20 und der Trägerschicht 119 kann das IC-Kartenmodul 20 mit seiner Außenkontaktfläche 38 soweit in eine Einsetzöffnung 122 der Trägerschicht 119 eingebracht wer den, bis die Spule 46 bzw. die Spulenkontaktleiterbahn 26, 27 an der Verbindungsoberfläche 120 anliegen und die eigentliche Verbindung durchgeführt werden kann.

Das IC-Kartenmodul 20 bildet zusammen mit der Trägerschicht 119 ein Karteninlet 123, das als Einheit in konventioneller Laminattechnik zu der in Fig. 11 dargestellten IC-Karte 118 weiterverarbeitet werden kann. Dabei ist die Reihenfolge der nachfolgend beispielhaft beschriebenen Laminierungsvorgänge variierbar. Vorteilhaft ist es, wenn ausgehend von dem Kar teninlet 123 anschließend eine Gegenschicht 124 auf die Ver bindungsoberfläche 120 der Trägerschicht 119 laminiert wird, so daß bis auf die in die Einsetzöffnung 122 hineinragende Außenkontaktfläche 38 des IC-Kartenmoduls 20 ein Kartenkörper 125 mit in sich geschlossener, ebener Oberfläche gebildet wird. Je nach Ausbildung der Trägerschicht 119 und der Gegen schicht 124 kann die IC-Karte 118 abweichend von der Dar stellung in Fig. 11 aus lediglich zwei Schichten aufgebaut sein. In diesem Fall weist die Trägerschicht 119 eine derar tige Dicke auf, daß das IC-Kartenmodul 20 mit seiner Außenkon taktfläche 38 bündig zu einer Außenfläche 126 der Träger schicht 119 ist.

Bei der in Fig. 11 dargestellten IC-Karte 118 sind auf die Trägerschicht 119 und die Gegenschicht 124 noch Deckschichten 127, 128 laminiert, die als sogenannte Persona lisierungsschichten, also beispielsweise mit einem Bild des Karteninhabers und etwaigen bibliographischen Daten versehen, ausgebildet sein können. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verwendung der Deckschichten als Werbeträger oder derglei chen.

Zur Anpassung von Schichträndern 129 und 130 der Trägerschicht 119 und der Deckschicht 127 an den S-Schlagförmig ausgebilde ten Bereich der Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 kann eine Verfüllung 131 aus einem Klebstoff oder einem Vergußmaterial im Bereich der Schichtränder 129, 130 vorgesehen werden. Mög lich ist auch das Erreichen einer derartigen Anpassung unter thermoplastischer Verformung der Schichtränder 129, 130, bei spielsweise während der Herstellung der Verbindung zwischen dem IC-Kartenmodul 20 und der Trägerschicht 119 bzw. der Deck schicht 127.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 11 wird deutlich, daß die Über stände 39 der Spulenkontakt-Leiterbahnen 26, 27 und auch die damit verbundene Spule 46 als Rückhalteeinrichtung 41 oder Verbindungseinrichtung wirken, die das IC-Kartenmodul 20 in der IC-Karte 118 sichert. Diese Funktion wird unabhängig von der Art und Weise der Herstellung des IC-Kartenmoduls 20 er reicht. So kann zur Ausbildung des IC-Kartenmoduls 20 auch zunächst die Spule 46 auf der Verbindungsoberfläche 120 der Trägerschicht 119 appliziert werden und anschließend eine Ver bindung zwischen den Spulendrahtenden 44, 45 und den Spulen kontakt-Leiterbahnen 26, 27 zur Ausbildung des IC-Kartenmoduls 20 erfolgen. Insbesondere in diesem Fall bietet sich eine Aus bildung der Spule 46 als sogenannte Verlegespule an, die da durch entsteht, daß der Spulendraht unter Ausbildung der Spu lenkonfiguration auf der Verbindungsoberfläche 120 verlegt wird.

Der in Fig. 11 dargestellte Schichtaufbau der IC-Karte 118 kann auch durch Ausbildung von Auftragsschichten aufeinander erfolgen, so daß etwa ausgehend von einer Trägerschicht, die als Einheit oder im Spritzverfahren auf die Rückhalteeinrich tung 41 aufgebracht wird, die weiteren Schichten in Spritz technik aufgetragen werden.

Claims

1. IC-Kartenmodul zur Herstellung einer IC-Karte mit minde stens einer Spule und mindestens einem Chip zur Ausbil dung einer Transpondereinheit, wobei der Chip und die Spule über einen Modulträger miteinander verbunden sind, der sowohl eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem Chip und der Spule als auch eine elektrisch leitfä hige Verbindung zwischen einer Außenkontaktfläche des Modulträgers und dem Chip ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, daß das IC-Kartenmodul (20, 49, 75, 115) eine durch einen Rücksprung R von der Außenkontaktfläche (38, 65, 133) beabstandete, die Außenkontaktfläche seitlich überragende Rückhalteeinrichtung (41, 73, 110) aufweist.

2. IC-Kartenmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung (41, 73, 110) die Spule (46, 72, 108, 113, 114) derart gegenüber dem Modulträger (21, 50, 76) angeordnet ist, daß sie sich zu mindest teilweise außerhalb der Außenkontaktfläche (38, 65, 133) erstreckt.

3. IC-Kartenmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung der Rückhalteeinrichtung (41, 73, 110) der Modulträger (21, 50, 76) mit einer seitlich angeord neten Auslegereinrichtung versehen ist.

4. IC-Kartenmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslegereinrichtung aus Spulenkontakt-Leiterbah nen (26, 27; 57, 58; 104, 105) einer auf dem Modulträger (21, 50, 76) angeordneten Leiterbahnstruktur (22) gebil det ist, die zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Chip (23, 66, 97) und der Spule (46, 72, 108) dienen.

5. IC-Kartenmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkontakt-Leiterbahnen (26, 27) auf derselben Seite der Trägerbasis angeordnet sind wie Kontaktfelder (32 bis 37) der Außenkontaktfläche (38) zur Herstellung der elektrisch leitfähigen Verbindung über Außenkontakt- Leiterbahnen (28 bis 31) zum Chip (23).

6. IC-Kartenmodul nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkontakt-Leiterbahnen (26, 27) zur Ausbil dung der Rückhalteeinrichtung (41) in einem über die Au ßenkontaktfläche (38) des Modulträgers (21) hinausragen den Überstandsbereich (39) S-Schlagförmig ausgebildet sind.

7. IC-Kartenmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktierung von Spulendrahtenden (44, 45) der Spule (46) auf Leiterbahnenden der Spulenkontakt-Leiter bahnen (26, 27) auf der einer Außenkontaktflächenebene (42) zugewandten Kontaktfläche (43) vorgesehen ist.

8. IC-Kartenmodul nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß neben den Spulenkontakt-Leiterbahnen (26, 27) auch mindestens eine der Außenkontakt-Leiterbahnen (28 bis 31) in einem über die Außenkontaktfläche (38) des Modulträ gers (21) hinausragenden Überstandsbereich (39) S-Schlag förmig ausgebildet sind.

9. IC-Kartenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkontakt-Leiterbahnen (57, 58) gegenüberlie gend von Außenkontakt-Leiterbahnen (51 bis 56) zur Her stellung der elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen Kontaktfeldern (59 bis 64) der Außenkontaktfläche (65) und dem Chip (66) angeordnet sind.

10. IC-Kartenmodul nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung von Chipanschlußflächen (24, 67) mit den Spulenkontakt-Leiterbahnen (26, 27; 57, 58) und den Außenkontakt-Leiterbahnen (28 bis 31; 51 bis 56) Draht bondverbindungen (25; 68) vorgesehen sind.

11. IC-Kartenmodul nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkontakt-Leiterbahnen (104, 105) und die Chip-Anschlußflächen (96) sowie die Außenkontakt-Leiter bahnen (77 bis 88) und die Chip-Anschlußflächen (96) über Kontaktmetallisierungen (132) miteinander verbunden sind.

12. IC-Kartenmodul nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontakt-Leiterbahnen (28 bis 31; 51 bis 56; 77 bis 88) in die Kontaktfelder (32 bis 37; 59 bis 64; 98 bis 103) übergehend ausgebildet sind.

13. IC-Kartenmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfelder (32 bis 37; 59 bis 64; 98 bis 103) durch Endbereiche der Außenkontakt-Leiterbahnen (28 bis 31; 51 bis 56; 77 bis 88) gebildet sind.

14. IC-Karte mit einem IC-Kartenmodul nach einem oder mehre ren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das IC-Kartenmodul (20) derart in einem Kartenkörper (125) der IC-Karte (118) angeordnet ist, daß die mit min destens einem Kontaktfeld (32 bis 37) versehene Außenkon taktfläche (38) im wesentlichen bündig mit der Oberfläche des Kartenkörpers (125) angeordnet ist und die Rückhalte einrichtung (41) des IC-Kartenmoduls (20) einen an die Außenkontaktfläche (38) angrenzenden Rückhaltebereich (129, 130) des Kartenkörpers (125) hintergreift.

15. IC-Karte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebereich Teil eines monolithisch ausge bildeten Kartenkörpers ist.

16. IC-Karte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebereich Teil einer Trägerschicht (119) eines zumindest aus zwei Schichten gebildeten Kartenkör pers (125) ist.

17. IC-Karte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (41) zwischen der Träger schicht (119) und einer Gegenschicht (124) aufgenommen wird, wobei die Rückhalteeinrichtung zumindest teilweise in der Trägerschicht eingebettet ist.

18. IC-Karte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtung (41) zwischen der Träger schicht (119) und einer Gegenschicht (124) aufgenommen wird, wobei die Rückhalteeinrichtung mittels eines Kle berauftrags mit der Trägerschicht (119) verbunden ist.

19. Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das IC-Kartenmodul (20) mit der Außenkontaktfläche (38) bis zur Anlage der Rückhalteeinrichtung (41) an ei ner Verbindungsoberfläche (120) der Trägerschicht (119) in eine Einsetzöffnung (122) der Trägerschicht (119) ein gebracht wird, eine Verbindung der Rückhalteeinrichtung (41) unter Einwirkung von Druck und Temperatur und/oder Ultraschall erfolgt und anschließend die Gegenschicht (124) auf die Verbindungsoberfläche (120) der Träger schicht (119) aufgebracht wird.

20. Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rückhalteeinrichtung (41) eine Trägerschicht mit einer Einsetzöffnung im Bereich der Außenkontaktflä che (38) des IC-Kartenmoduls (20) ausgebildet wird, der art, daß eine Verbindung zwischen der Rückhalteeinrich tung (41) und der Trägerschicht (119) erfolgt, und an schließend die Gegenschicht (124) auf die Trägerschicht (119) und eine der Außenkontaktfläche (38) gegenüberlie gende Rückseite des IC-Kartenmoduls (20) aufgebracht wird.

21. Verfahren zur Herstellung einer IC-Karte nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rückhalteeinrichtung (41) der Kartenkörper (125) mit einer Ausnehmung im Bereich der Außenkontakt fläche (38) des IC-Kartenmoduls (20) ausgebildet wird.