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DE102014106815B4 - Kommunikationsmodul - Google Patents

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DE102014106815B4
DE102014106815B4 DE102014106815.7A DE102014106815A DE102014106815B4 DE 102014106815 B4 DE102014106815 B4 DE 102014106815B4 DE 102014106815 A DE102014106815 A DE 102014106815A DE 102014106815 B4 DE102014106815 B4 DE 102014106815B4
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Martin Buchsbaum
Josef Gruber
Frank Pueschner
Jürgen Hölzl
Peter Stampka
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Infineon Technologies AG
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Abstract

Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600), aufweisend:• einen Träger (201, 407, 507);• eine Schleifenantenne (202, 302);• ein Sicherheitselement (105), das auf dem Träger (201, 407, 507) mittels Bonding angeordnet oder in dem Träger eingebettet ist;• einen mit der Schleifenantenne (202, 302) gekoppelten Modulationsschaltkreis (203) zum Modulieren oder Demodulieren von Signalen, die mittels der Schleifenantenne (202, 302) empfangen oder übertragen werden;• einen Impedanz-Anpassungsschaltkreis (204) zum Anpassen der Impedanz der Schleifenantenne (202, 302) an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises (203);• eine Ferritkern-Antennenstruktur (303, 403, 503);• wobei der Modulationsschaltkreis (203) innerhalb der Schleifenantenne (202, 302) auf dem Träger mittels Bonding angeordnet oder in dem Träger (201, 407, 507) eingebettet ist; und• wobei die Ferritkern-Antennenstruktur (303, 403, 503) und der Impedanz-Anpassungsschaltkreis (401, 501) in dem Träger (201, 407, 507) eingebettet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kommunikationsmodul.
  • Mobile Kommunikationsendgeräte wie beispielsweise Mobiltelefone unterstützen zunehmend die Nahfeldkommunikation (NFC: Near Field Communication). Die Funktionalität der Nahfeldkommunikation kann in einem mobilen Gerät beispielsweise mittels einer SIM-Karte (allgemein einem Teilnehmer-Identitäts-Modul) oder einer Speicherkarte, wie beispielsweise einer MicroSD-Speicherkarte, bereitgestellt werden. Dazu sind Ansätze wünschenswert, die eine effiziente Implementierung einer NFC-Funktionalität auf einem Modul mit kleinem Formfaktor ermöglichen.
  • In dem Gebiet der Anmeldung liegen ferner die Druckschriften US 2011 / 0 241 837 A1 , US 2007 / 0 096 881 A1 , DE 697 07 024 T2 , DE 10 2007 045 611 A1 , EP 1 908 250 B1 und DE 10 2013 005 065 A1 .
  • Ein Kommunikationsmodul gemäß Anspruch 1, ein Teilnehmer-Identitäts-Modul gemäß Anspruch 14, eine Speicherkarte gemäß Anspruch 16 und ein Kommunikationsgerät gemäß Anspruch 17 werden bereitgestellt.
  • Weitere Ausführungsbeispiele werden in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Kommunikationsmodul bereitgestellt aufweisend einen Träger, eine Schleifenantenne, einen mit der Schleifenantenne gekoppelten Modulationsschaltkreis zum Modulieren oder Demodulieren von Signalen, die mittels der Schleifenantenne empfangen oder übertragen werden und einen Impedanz-Anpassungsschaltkreis zum Anpassen der Impedanz der Schleifenantenne an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises, wobei der Modulationsschaltkreis und der Impedanz-Anpassungsschaltkreis innerhalb der Schleifenantenne auf oder in dem Träger angeordnet sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
    • 1 zeigt eine Kommunikationsanordnung.
    • 2 zeigt ein Kommunikationsmodul gemäß einer Ausführungsform.
    • 3 zeigt eine Draufsicht auf ein Kommunikationsmodul gemäß einer Ausführungsform.
    • 4 zeigt einen Querschnitt durch ein Kommunikationsmodul gemäß einer Ausführungsform.
    • 5 zeigt einen Querschnitt durch ein Kommunikationsmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform.
    • 6 zeigt einen Querschnitt durch ein Kommunikationsmodul gemäß einer weiteren Ausführungsform.
  • In der folgenden ausführlichen Beschreibung wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die Teil dieser bilden und in denen zur Veranschaulichung spezifische Ausführungsformen gezeigt sind, in denen die Erfindung ausgeübt werden kann. In dieser Hinsicht wird Richtungsterminologie wie etwa „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „vorderes“, „hinteres“, usw. mit Bezug auf die Orientierung der beschriebenen Figur(en) verwendet. Da Komponenten von Ausführungsformen in einer Anzahl verschiedener Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie zur Veranschaulichung und ist auf keinerlei Weise einschränkend. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Es versteht sich, dass die Merkmale der hierin beschriebenen verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen miteinander kombiniert werden können, sofern nicht spezifisch anders angegeben. Die folgende ausführliche Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen, und der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung wird durch die angefügten Ansprüche definiert.
  • Im Rahmen dieser Beschreibung werden die Begriffe „verbunden“, „angeschlossen“ sowie „gekoppelt“ verwendet zum Beschreiben sowohl einer direkten als auch einer indirekten Verbindung, eines direkten oder indirekten Anschlusses sowie einer direkten oder indirekten Kopplung. In den Figuren werden identische oder ähnliche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen, soweit dies zweckmäßig ist.
  • Für den Einsatz in Geräten mit kleinem Formfaktor kann ein NFC(Near Field Communication)-System eingesetzt werden, das auf einer SIM (Subscriber Identity Module)-Karte oder einer MicroSD-Karte basieren kann.
  • Ein Beispiel für ein NFC-System ist in 1 dargestellt.
  • 1 zeigt eine Kommunikationsanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform.
  • Die Kommunikationsanordnung 100 weist ein Mobiltelefon 101 und ein (NFC-)Lesegerät 102 (der auch als kontaktloser Leser bezeichnet wird) auf.
  • Das Mobiltelefon weist eine (NFC-)Antenne 103 auf, die über ein (NFC-)Frontend 104 mit einem sicheren Element oder Sicherheitselement (secure element, SE) 105 gekoppelt ist.
  • Das SE 105 ist mit weiteren Komponenten 106, wie beispielsweise einem Flash-Speicher oder einem FlashController, gekoppelt, beispielsweise gemäß ISO/IEC 7816. Beispielsweise befindet sich ein Flashcontroller zwischen dem SE 105 und dem BB-IC 107, der die Kommunikation gemäß ISO/IEC 7816 vom BB-IC 107 zum SE 105 hin und zurück tunnelt. Ein Flash Speicher ist beispielsweise mit dem Flash Controller verbunden, jedoch nicht mit dem SE 105 verbunden, und wird beispielsweise gemäß einem anderen Protokoll als ISO/IEC 7816 angesteuert.
  • Die weiteren Komponenten 106 sind mit Mobiltelefon-Komponenten, in diesem Beispiel einem Mobiltelefon-Basisband-IC 107 gekoppelt, der seinerseits mit auf einem Applikationsprozessor (AP) 108 ausgeführten Anwendungen kommuniziert.
  • Ein von dem Leser 102 beispielsweise gemäß ISO/IEC 14443 an das Mobiltelefon 101 übertragenes Signal wird von dem Frontend 103 verstärkt und an das SE 105 über eine drahtgebundene Schnittstelle 110 basierend auf dem ISO/IEC 14443 Protokoll weitergegeben. Die Schnittstelle 110 kann beispielsweise eine DCLB (Digital Contactless Bridge)-Schnittstelle oder eine ACLB (Advanced Contactless Bridge)-Schnittstelle sein.
  • Die Kommunikation zwischen Leser 102 und Mobiltelefon kann auch basierend auf anderen Funktechnologien, wie beispielsweise FeliCa erfolgen.
  • Das SE 105 antwortet (beispielsweise nach Kommunikation mit dem Basisband-IC 107) zurück an das Frontend 104, welches das von dem SE 105 empfangene Signal mittels aktiver Modulation unter Zuhilfenahme der im Mobiltelefon 101 vorhandenen Batteriespannung verstärkt und auf der kontaktlosen Schnittstelle zwischen Mobiltelefon 101 und Lesegerät 102 überträgt.
  • Die weiteren Komponenten 106, das SE 105, das Frontend 104 und die Antenne 103 können beispielsweise zusammen auf einem Modul 109, beispielsweise einer SIM-Karte, einer micro SIM-Karte, einer nanoSIM oder einer MicroSD-Karte in dem Mobiltelefon 101 angeordnet werden oder auch direkt auf einer Platine, z.B. in einer Armbanduhr, eingebettet werden. Dabei besteht jedoch die Schwierigkeit, dass bei einer Implementierung einer NFC-Funktionalität auf einem Modul (z.B. einer Chipkarte) mit kleinem Formfaktor sich die metallische Umgebung wie Sockel, Batterie oder Gehäuse, auf die kontaktlose Kommunikation stark negativ auswirken kann.
  • Dies kann vermieden werden durch die Verwendung von aktiver Modulation mittels eines speziellen Frontends, die Verwendung einer Ferritantennenkomponente, um die Abstrahlrichtung des Funkfrequenz-Signal zu adaptieren, oder durch kombinierte Antennenlösungen mit einer Ferritantennenkomponente und einer Standardantenne (d.h. eine mit Hilfe von Leiterbahnen realisierte Funkantenne), die direkt auf der Platine des entsprechenden Moduls realisiert werden. Die aktive Modulation kann auch Teil der Funktionalität des SEs 105 sein kann, so dass auf das Frontend 104 und die Schnittstelle 110 verzichtet werden kann.
  • Jedoch erfordert das Design dieser Herangehensweisen ein tiefgreifendes Verständnis der RFID-Technologie (z.B. der Übertragungsstrecke) beim Modul-Hersteller wie z.B. MicroSD- oder mini/micro/nanoSIM-Anbietern.
  • Zum Teil lassen sich nur geringe Reichweiten der kontaktlosen Kommunikation (z.B. weniger als 2cm) erreichen. Eine Integration mit sehr guter Leistungsfähigkeit der kontaktlosen Kommunikation erfordert hingegen typischerweise einen sehr hohen Aufwand (sowie eine sehr intensive Kooperation mit dem Modul-Hersteller für den Zielformfaktor). Modul-Hersteller (z.B. MicroSD-Hersteller) benötigen außerdem typischerweise kontaktlose Testsysteme um das Produkt (Modul) zu verifizieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform werden die Komponenten des NFC-Systems, beispielsweise, die Antenne, der Anpassungsschaltkreis, das Frontend (allgemein Modulationsschaltkreis) und das sichere Element vollintegriert.
  • 2 zeigt ein Kommunikationsmodul 200 gemäß einer Ausführungsform.
  • Das Kommunikationsmodul 200 weist einen Träger 201, eine Schleifenantenne 202 und einen mit der Schleifenantenne gekoppelten Modulationsschaltkreis 203 zum Modulieren oder Demodulieren von Signalen, die mittels der Schleifenantenne 202 empfangen oder übertragen werden, auf.
  • Das Kommunikationsmodul 200 weist ferner einen Impedanz-Anpassungsschaltkreis 204 zum Anpassen der Impedanz der Schleifenantenne 202 an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises 203 auf.
  • Der Modulationsschaltkreis 203 und der Impedanz-Anpassungsschaltkreis 204 sind innerhalb der Schleifenantenne 202 auf oder in dem Träger 201 angeordnet.
  • In anderen Worten sind die Komponenten des NFC-Systems in bzw. auf einem Träger gemeinsam (voll-)integriert, wobei der Modulationsschaltkreis (z.B. das Frontend), der Impedanz-Anpassungsschaltkreis und beispielsweise auch ein Prozessor (z.B. ein sicheres Element) in der von der Schleifenantenne umgebenen Trägerfläche (in und/oder auf dem Träger) angeordnet sind. Somit kann ein Modul (z.B. eine SIM-Karte oder eine MicroSD-Karte) unter Verwendung einer einzelnen Komponente mit einem NFC-System versehen werden. Spezielles Wissen über die kontaktlose Kommunikation ist somit beim Hersteller des Moduls nicht erforderlich und kann beim Kommunikationsmodulhersteller verbleiben. Das Kommunikationsmodul kann auch direkt (d.h. ohne es in einer Modul anzuordnen) in ein Kommunikationsgerät, wie beispielsweise ein Smartphone, eingebaut werden, beispielsweise auf einer Platine des Kommunikationsgeräts. Auch hierfür ist es nicht erforderlich, dass der Hersteller des Kommunikationsgeräts über spezielles Wissen über die NFC-Kommunikation verfügt. Ferner brauch der Hersteller der Moduls oder des Kommunikationsgeräts keine Testsysteme für kontaktlose Kommunikation.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Anpassungsnetzwerk (z.B. zwischen Schleifenantenne und Modulationsschaltkreis) integriert und optimiert. Ferner kann die Richtwirkung des Antennensignals optimiert werden. Durch die Integration kann außerdem eine bestmögliche Kombination einer PCB(printed circuit board, d.h. Platine)-Antenne, d.h. eine in oder auf einer Leiterplatte (allgemein einem Träger) mit Hilfe von Leiterbahnen realisierte Funkantenne, und einer Ferritantenne in Hinblick auf die Leistungsfähigkeit der kontaktlosen Kommunikation erzielt werden.
  • Ferner kann der Platzaufwand der Komponenten des NFC-Systems reduziert werden. Außerdem kann vermieden werden, dass das sichere Element, wie bei einer nicht-integrierten Herangehensweise, einfach ausgetauscht wird.
  • Die Komponenten des NFC-Systems können in dem Kommunikationsmodul derart angeordnet werden, dass Störungen des Antennensignals durch Komponenten wie Anpassungsschaltkreis, Modulationsschaltkreis und Prozessor auf das Antennensignal zumindest teilweise vermieden werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Kommunikationsmodul ferner einen mit dem Modulationsschaltkreis gekoppelten Prozessor auf, wobei der Modulationsschaltkreis, der Impedanz-Anpassungsschaltkreis und der Prozessor innerhalb der Schleifenantenne auf oder in dem Träger angeordnet sind. Das Kommunikationsmodul kann auch ein rein aktives Modulationsmodul ohne Prozessor sein.
  • Der Prozessor weist beispielsweise einen Krypto-Prozessor auf, beispielsweise zum Durchführen kryptographischer Algorithmen.
  • Gemäß einer Ausführungsform weist das Kommunikationsmodul ferner eine Ferritkern-Antennenstruktur auf, die mit dem Impedanz-Anpassungsschaltkreis gekoppelt ist, wobei der Impedanz-Anpassungsschaltkreis eingerichtet ist zum Anpassen der Impedanz der Ferritkern-Antennenstruktur an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises und wobei die Ferritkern-Antennenstruktur innerhalb der Schleifenantenne auf dem Träger angeordnet ist. Die Ferritkern-Antennenstruktur muss nicht eine fertig integrierte Komponente sein sondern wird z.B. aus einem Ferrit und strukturierten Leiterbahnen gebildet.
  • Der Impedanz-Anpassungsschaltkreis weist beispielsweise mindestens einen SMD(Surface Mounted Device)-Schaltkreis und/oder mindestens einen eingebetteten Schaltkreis auf. Der Impedanz-Anpassungsschaltkreis kann beispielsweise eine in einem Träger eingebettete Komponente (embedded component) aufweisen.
  • Die Schleifenantenne ist beispielsweise eine PCB(Printed Circuit Board)-Schleifenantenne.
  • Das Kommunikationsmodul kann ferner eine Energieversorgungsschnittstelle, zum Beispiel für die Energieversorgung des Kommunikationsmoduls durch das mobile Gerät, beispielsweise zum Empfangen von Energie von einer Batterie eines mobilen Geräts, aufweisen. Die Energieversorgungsschnittstelle ist beispielsweise Teil einer Schnittstelle nach außen (d.h. zu ein oder mehreren Komponenten außerhalb des Kommunikationsmoduls) die Anschlüsse für die Energieversorgung hat, aber auch z.B. eine ISO7816 Schnittstelle beinhalten kann (beispielsweise entsprechend der in 3 dargestellten Schnittstelle 306).
  • Das Kommunikationsmodul kann ferner eine 7816-Schnittstelle aufweisen.
  • Das Kommunikationsmodul kann ferner eine SPI (Serial Peripheral Interface)-Schnittstelle aufweisen.
  • Der Modulationsschaltkreis ist beispielsweise ein NFC-Frontend.
  • Der Impedanz-Anpassungsschaltkreis ist beispielsweise ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Kommunikationsmodul eingerichtet für eine NFC(Near Field Communication)-Kommunikation.
  • Beispielsweise ist das Kommunikationsmodul für eine Batterie gestützte Kommunikation.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Teilnehmer-Identitäts-Modul mit einem wie oben beschriebenen Kommunikationsmodul bereitgestellt.
  • Das Teilnehmer-Identitäts-Modul ist beispielsweise eine SIM-Karte.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird eine Speicherkarte, vorzugsweise eine MicroSD-Speicherkarte, mit einem oben wie oben beschriebenen Kommunikationsmodul bereitgestellt.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird ein Kommunikationsgerät (beispielsweise ein am Körper tragbares elektronisches Gerät wie einer Armbanduhr) mit einem eingebetteten Kommunikationsmodul wie oben beschrieben bereitgestellt.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele genauer erläutert.
  • 3 zeigt ein Kommunikationsmodul 300.
  • Das Kommunikationsmodul 300 ist beispielsweise so ausgestaltet, dass es in einer micro-SD-Karte oder einer mini/micro-SIM-Karte eingesetzt werden kann.
  • Das Kommunikationsmodul 300 weist in dieser Ausführungsform ein Anpassungsnetzwerk in Form von SMD(Surface Mounted Device)-Komponenten 301 auf. In einer anderen Ausführungsform kann das Anpassungsnetzwerk auch in Form einer oder mehrerer in einem Träger eingebetteter Komponente vorgesehen sein. Das Kommunikationsmodul 300 weist eine PCB-Antenne 302 sowie eine integrierte Ferritantenne 303, ein Frontend 304 und ein sicheres Element 305 auf.
  • Außerdem weist das Kommunikationsmodul 300 eine Schnittstellenschaltung 306 auf, die beispielsweise eine ISO 7816-Schnittstelle und/oder eine SPI-Schnittstelle bereitstellt.
  • Das Kommunikationsmodul kann beispielsweise anstelle der Antenne 103, des Frontends 104 und des sicheren Elements 105 in dem Modul 109 angeordnet werden.
  • Alternativ kann es direkt in dem Mobiltelefon 101 (oder einem am Körper tragbaren Gerät wie beispielsweise einer Armbanduhr), beispielsweise auf einer Platine des Mobiltelefons 101, auf dem auch der Basisband-IC 107 und der Prozessor 108 angeordnet sind, angeordnet werden. In diesem Fall kann ein Modul ohne NFC-System in dem Mobiltelefon 101 verwendet werden.
  • Mittels der Schnittstellenschaltung 306 kann das Kommunikationsmodul beispielsweise mit den weiteren Komponenten 106 und/oder dem Basisband-IC 107 kommunizieren.
  • Das Kommunikationsmodul 300 weist einen Träger (beispielsweise eine Platine) auf und die verschiedenen Komponenten 301 bis 305 des Kommunikationsmoduls 300 können auf und/oder in dem Träger angeordnet bzw. eingebettet sind.
  • Verschiedene Möglichkeiten werden im Folgenden mit Bezug auf die 4 und 5 beschrieben.
  • 4 zeigt ein Kommunikationsmodul 400.
  • In diesem Beispiel sind das Frontend 404 und das sichere Element 405 mittels Bonding auf dem Träger 407 angeordnet, während das Anpassnetzwerk in Form einer oder mehrere Anpasskomponenten 401 und die Ferritantenne 403 in dem Träger (Substrat) 407 eingebettet sind.
  • Auf dem Träger 407 sind für das Bonden des Frontends 404 und des sicheren Elements 405 Pads 408 mittels einer ersten Kupferschicht gebildet. Der Träger 407 weist ferner eine zweite Kupferschicht 409 und eine dritte Kupferschicht 410 auf, mittels derer die verschiedenen Komponenten verbunden werden und aus denen (durch eine entsprechende Strukturierung) die PCB-Antenne 302 und die Ferritantenne 303 gebildet werden. Das Kommunikationsmodul 400 weist eine vierte Kupferschicht 411 auf, mittels der Kontakte für die von der Schnittstellenschaltung 306 bereitgestellte Schnittstelle oder Schnittstellen gebildet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auf die zweite Kupferschicht 409 und die dritte Kupferschicht 410 verzichtet. In diesem Fall können die PCB-Antenne 302 und die Ferritantenne durch die erste Kupferschicht und die vierte Kupferschicht gebildet werden.
  • Das Frontend 404 und das sichere Element 405 sind mittels Verkapselungsmaterial 412, beispielsweise Kunststoff, eingekapselt.
  • 5 zeigt ein Kommunikationsmodul 500.
  • In diesem Beispiel ist lediglich das sichere Element 505 mittels Bonding auf dem Träger 507 angeordnet, während das Anpassnetzwerk in Form einer oder mehrere Anpasskomponenten 501, die Ferritantenne, in diesem Beispiel zwei Ferritplättchen 503, und das Frontend 504 in dem Träger (Substrat) 507 eingebettet sind.
  • Auch in diesem Beispiel sind auf dem Träger 507 für das Bonden des sicheren Elements 505 Pads 508 mittels einer ersten Kupferschicht gebildet. Wie in dem Beispiel von 4 können ein- oder mehrere weitere Kupferschichten 509 vorhanden sein, die beispielsweise die PCB-Antenne 302 bilden.
  • Das sichere Element 505 ist mittels Verkapselungsmaterial 512, beispielsweise Kunststoff, eingekapselt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform können alle Komponenten, d.h. auch das sichere Element innerhalb des Trägers (Substrats) angeordnet sein. Entsprechend kann das Verkapselungsmaterial 512 entfallen.
  • Das Kommunikationsmodul 400, 500 hat beispielsweise eine Dicke von 600um bis 800µm, wobei der Träger 407, 507 beispielsweise eine Dicke von 500pm bis 600um hat und die Ferritantenne beispielsweise eine Dicke von 250um hat.
  • Ein weiteres Beispiel für ein Kommunikationsmodul ist in 6 dargestellt.
  • 6 zeigt ein Kommunikationsmodul 600.
  • In diesem Beispiel sind das Frontend 604 und das sichere Element 605 mittels Bonding auf einer (dünnen) Platine 609 angeordnet.
  • Die Platine 609 weist an ihrer Oberseite eine erste Metallschicht 610 (Metallisierung) und an ihrer Unterseite eine zweite Metallschicht 611 (Metallisierung) auf. Das Frontend 604 und das sichere Element 605 sind auf die erste Metallschicht 610 gebondet.
  • Das Anpassnetzwerk ist in Form mehrerer SMD-Komponenten 601 vorgesehen, die auf die erste Metallschicht 610 gelötet sind.
  • Außerdem ist eine SMD-Ferritantennenkomponente 603 auf der ersten Metallschicht 610 vorgesehen.
  • Die Komponenten 601, 603, 604, 605 sind in einem Verkapselungsmaterial 607 vergossen.
  • Obwohl die Erfindung vor allem unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, sollte es von denjenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, verstanden werden, dass zahlreiche Änderungen bezüglich Ausgestaltung und Details daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird, abzuweichen. Der Bereich der Erfindung wird daher durch die angefügten Ansprüche bestimmt, und es ist beabsichtigt, dass sämtliche Änderungen, welche unter den Wortsinn oder den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, umfasst werden.

Claims (17)

  1. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600), aufweisend: • einen Träger (201, 407, 507); • eine Schleifenantenne (202, 302); • ein Sicherheitselement (105), das auf dem Träger (201, 407, 507) mittels Bonding angeordnet oder in dem Träger eingebettet ist; • einen mit der Schleifenantenne (202, 302) gekoppelten Modulationsschaltkreis (203) zum Modulieren oder Demodulieren von Signalen, die mittels der Schleifenantenne (202, 302) empfangen oder übertragen werden; • einen Impedanz-Anpassungsschaltkreis (204) zum Anpassen der Impedanz der Schleifenantenne (202, 302) an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises (203); • eine Ferritkern-Antennenstruktur (303, 403, 503); • wobei der Modulationsschaltkreis (203) innerhalb der Schleifenantenne (202, 302) auf dem Träger mittels Bonding angeordnet oder in dem Träger (201, 407, 507) eingebettet ist; und • wobei die Ferritkern-Antennenstruktur (303, 403, 503) und der Impedanz-Anpassungsschaltkreis (401, 501) in dem Träger (201, 407, 507) eingebettet sind.
  2. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß Anspruch 1, ferner aufweisend einen mit dem Modulationsschaltkreis (203) gekoppelten Prozessor, wobei der Prozessor innerhalb der Schleifenantenne (202, 302) auf oder in dem Träger (201, 407, 507) angeordnet ist.
  3. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß Anspruch 2, wobei der Prozessor einen Krypto-Prozessor aufweist.
  4. Kommunikationsmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner aufweisend: • wobei der Impedanz-Anpassungsschaltkreis eingerichtet ist zum Anpassen der Impedanz der Ferritkern-Antennenstruktur an die Eingangsimpedanz des Modulationsschaltkreises; • wobei die Ferritkern-Antennenstruktur innerhalb der Schleifenantenne angeordnet ist.
  5. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Impedanz-Anpassungsschaltkreis (204) mindestens einen SMD-Schaltkreis und/oder mindestens einen eingebetteten Schaltkreis aufweist.
  6. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Schleifenantenne (202, 302) eine PCB-Schleifenantenne ist.
  7. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend: eine Energieversorgungsschnittstelle.
  8. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend: eine 7816-Schnittstelle.
  9. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend: eine SPI-Schnittstelle.
  10. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Modulationsschaltkreis (203) ein NFC-Frontend ist.
  11. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Impedanz-Anpassungsschaltkreis (204) ein Impedanz-Anpassungsnetzwerk ist.
  12. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, eingerichtet für eine NFC-Kommunikation.
  13. Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, eingerichtet für eine Batterie gestützte Kommunikation.
  14. Teilnehmer-Identitäts-Modul mit einem Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Teilnehmer-Identitäts-Modul gemäß Anspruch 14, wobei das Teilnehmer-Identitäts-Modul eine SIM-Karte ist.
  16. Speicherkarte, vorzugsweise eine MicroSD-Speicherkarte, mit einem Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
  17. Kommunikationsgerät mit einem eingebetteten Kommunikationsmodul (200, 300, 400, 500, 600) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
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