DE19640303C2 - Chipmodul insbesondere zur Implantation in einen Chipkartenkörper - Google Patents

Abstract

Es wird ein Chipmodul insbesondere zur Implantation in einen Chipkartenkörper (25) beschrieben, mit einem Träger (10) und einem auf dem Träger aufgebrachten Chip (13). Das Chipmodul zeichnet sich dadurch aus, daß der Träger auf derjenigen Seite (14), auf welcher der Chip aufgesetzt ist, mit elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) versehen ist, welche derart geführt und ausgebildet sind, daß sie beim Implantieren des Chipmoduls (1) in den Chipkartenkörper zumindest teilweise in eine frontale Gegenüberlage zu elektrisch leitenden Strukturen (27) des Chipkartenkörpers bringbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Chipmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, d. h. ein Chipmodul ins­ besondere zur Implantation in einen Chipkartenkörper, mit einem Träger und einem auf dem Träger aufgebrachten Chip.

Derartige Chipmodule sind in einer Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen bekannt.

Kernstück eines jeden Chipmoduls ist, wie die Bezeichnung schon andeutet, ein (Halbleiter-)Chip. Dieser Chip wird mittels eines Klebers auf einen in der Regel aus Epoxidharz oder dergleichen gefertigten Träger geklebt und durch Bonden oder dergleichen mit auf dem Träger vorgesehenen leitenden Strukturen elektrisch verbunden.

Wenn das Chipmodul zum Einsatz in einer äußere Kontaktstellen aufweisenden (kontaktbehafteten) Chipkarte vorgesehen ist, so umfassen die leitenden Strukturen des Trägers zumindest die Kontaktflächen (Oberflächenkontakte) der herzustellenden Chipkarte. Ist das Chipmodul zum Einsatz in einer nicht kontaktbehafteten, also kontaktlosen Chipkarte vorgesehen, so umfassen die leitenden Strukturen des Trägers zumindest solche Strukturen, die zum Anschluß an eine außerhalb des Chipmoduls angeordnete, genauer gesagt an eine im Chip­ kartenkörper integrierte Antenne vorgesehen sind.

Zum Schutz des Chips wird in der Regel ein denselben umgeben­ der, normalerweise metallischer Versteifungsrahmen auf den Träger aufgeklebt und mit einer den Chip und die Bonddrähte (vor mechanischen Beschädigungen und vor optischen Analysen) schützenden Masse aufgefüllt.

Das fertige Chipmodul wird abschließend in eine entsprechende Aussparung eines Chipkartenkörpers eingesetzt (implantiert), wodurch im Ergebnis eine gebrauchsfertige Chipkarte entsteht.

Handelt es sich bei der herzustellenden Chipkarte um eine kontaktbehaftete Chipkarte, so kann die Implantation des Chipmoduls in den Chipkartenkörper allein durch mechanisches Verbinden (Verkleben) von Chipmodul und Chipkartenkörper er­ folgen. Für solche Anwendungen ausgebildete Chipmodule ent­ halten nämlich, wie vorstehend bereits erwähnt wurde, nicht nur den Chip selbst, sondern auch die an der fertigen Chip­ karte außen liegenden Kontaktflächen (Oberflächenkontakte), so daß keine elektrische Verbindung zwischen dem Chipmodul und dem Chipkartenkörper erforderlich ist.

Handelt es sich bei der herzustellenden Chipkarte um eine kontaktlos betreibbare Chipkarte, so erfordert die Implan­ tation des Chipmoduls in den Chipkartenkörper neben der mechanischen Verbindung von Chipmodul und Chipkartenkörper auch eine elektrische Verbindung derselben (um eine im Chip­ kartenkörper integrierte Antenne an den im Chipmodul enthal­ tenen Chip anzuschließen).

Das Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen dem auf dem Chipmodul vorgesehenen Chip und der im Chipkartenkörper integrierten Antenne gestaltet sich relativ schwierig, denn die Stellen, welche sich für eine elektrische Verbindung von Chip und Antenne eignen, sind während und nach der Implan­ tation des Chipmoduls in den Chipkartenkörper entweder sehr schlecht oder nur unter Inkaufnahme eines deutlich erhöhten Herstellungsaufwandes zugänglich. Die im Chipkartenkörper vorgesehene Aussparung, in welche das Chipmodul einzusetzen ist, ist nämlich üblicherweise an die Größe des Chipmoduls angepaßt und wird durch dieses im wesentlichen vollständig ausgefüllt.

Trotz des hohen Herstellungsaufwandes sind die Verbindungen zwischen dem Chip und der Antenne bisweilen mangelhaft, so daß eine relativ hohe Ausschußrate in Kauf genommen werden muß.

Aus der DE 195 00 925 A1 ist ein Chipmodul, insbesondere zur Implantation in einem Chipkartenkörper bekannt, welches einen Träger und einen auf dem Träger aufgebrachten Chip aufweist. Der Träger ist auf derjenigen Seite, auf welcher der Chip aufgesetzt ist, mit elektrisch leitenden Strukturen versehen. Diese sind derart ausgebildet, daß sie beim Implantieren des Chipmoduls in den Chipkartenkörper zumindest teilweise in ei­ ne frontale Gegenüberlage zu elektrisch leitenden Strukturen des Chipkartenkörpers bringbar sind. Dieses Chipmodul weist den Nachteil auf, daß die mit leitenden Strukturen des Chip­ kartenkörpers in Kontakt zu bringenden leitenden Strukturen des Chipmoduls unter Umständen von einer zum Schutz des Chips über diesen aufgebrachten Vergußmasse bedeckt werden können, wodurch keine ordnungsgemäße Verbindung zwischen den leiten­ den Strukturen des Chipmoduls und des Chipkartenkörpers zu­ standekommen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Chipmodul gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß kontaktlos betreibbare Chipkarten unter Verwendung desselben auf äußerst einfache Weise zuver­ lässig fehlerfrei herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen­ den Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten Merkmale gelöst.

Demnach ist vorgesehen, daß die elektrisch leitenden Struktu­ ren des Trägers teilweise Bestandteil einer sockelartigen Er­ hebung zum Aufsetzen eines Versteifungsrahmens oder einer Gußform sind.

Die frontale Gegenüberlage der zu verbindenden leitenden Strukturen von Chipmodul und Chipkartenkörper ermöglicht eine besonders einfache elektrische Verbindung zwischen denselben.

Kommen die leitenden Strukturen des Chipmoduls und des Chip­ kartenkörpers aufeinander zu liegen, so ist überhaupt keine separate elektrische Verbindung zwischen diesen erforderlich; es genügt, das Chipmodul und den Chipkartenkörper beispiels­ weise durch Verkleben mechanisch zu verbinden.

Zusätzlich hierzu oder für den Fall, daß die leitenden Struk­ turen des Chipmoduls und des Chipkartenkörpers "nur" von­ einander beabstandet in Gegenüberlage kommen, können die mit­ einander in Kontakt zu bringenden leitenden Strukturen aber auch relativ einfach verlötet werden. Hierzu bedarf es ledig lich des Vorsehens einer Lötpaste oder dergleichen an der Verbindungsstelle und Erhitzen derselben mittels eines Laser­ strahls. Das Erhitzen durch den Laserstrahl kann dabei nach dem Einsetzen des Chipmoduls in den Chipkartenkörper erfol­ gen, denn der üblicherweise aus Epoxidharz hergestellte Träger, durch welchen ein außerhalb der Chipkarte angeord­ neter Laser von der Verbindungsstelle getrennt ist, ist rela­ tiv dünn ausgebildet und sogar in einem gewissen Ausmaß transparent, so daß ein relativ guter Licht- und Wärme­ energietransport zur Verbindungsstelle erfolgen kann.

Die auf die beschriebene Weise hergestellten elektrischen Verbindungen zwischen den leitenden Strukturen des Chipmoduls und des Chipkartenkörpers sind erkennbar qualitativ äußerst hochwertig; mangelhafte Verbindungen können - wenn überhaupt - allenfalls in seltenen Ausnahmefällen auftreten.

Derartige kontaktlos betreibbare Chipkarten sind im wesentli­ chen auf die selbe Art und Weise wie "normale", d. h. kontakt­ behaftete Chipkarten herstellbar. D. h., sie erfordern weder eine nennenswerte Veränderung des für die "normalen" Chip­ karten eingesetzten, gut beherrschten Fertigungsprozesses noch das zusätzliche Vorsehen von stark fehlerträchtigen Herstellungsschritten.

Die Herstellung von kontaktlos betreibbaren Chipkarten ist damit trotz deren hoher Qualität einfach und fehlerfrei durchführbar.

Es wurde mithin ein Chipmodul gefunden, dessen Verwendung es ermöglicht, daß Chipkarten, deren Chipmodule elektrisch mit dem Chipkartenkörper verbunden werden müssen, also unter an­ derem auch kontaktlos betreibbare Chipkarten auf äußerst ein­ fache Weise zuverlässig fehlerfrei herstellbar sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Trägerband mit einer Vielzahl von teilweise fertiggestellten erfindungsgemäßen Chipmodulen,

Fig. 2 eine stufenweise durch verschiedene Ebenen verlau­ fende Schnittansicht durch ein komplett fertig­ gestelltes erfindungsgemäßes Chipmodul, und

Fig. 3 eine stark schematisierte Schnittansicht eines Chip­ kartenkörpers mit einem in diesen eingesetzten erfin­ dungsgemäßen Chipmodul.

Das erfindungsgemäße Chipmodul ist wie die herkömmlichen Chipmodule in Chipkartenkörper einsetzbar, wodurch im Ergeb­ nis eine Chipkarte entsteht. Chipmodule dieser Art sind je­ doch nicht nur für die derzeit gebräuchlichen "normalen" Chipkarten wie Telefonkarten, Authentisierungskarten und der­ gleichen, sondern generell für Chips enthaltende Karten oder Module jeder Art verwendbar, also beispielsweise auch für die sogenannten SIM-Module für Mobiltelefone etc.

Das im folgenden beschriebene Chipmodul eignet sich zur Her­ stellung einer Chipkarte, welche sowohl als kontaktbehaftete als auch als kontaktlose Chipkarte verwendbar ist. Derartige Chipkarten werden im folgenden der Einfachheit halber als Kombikarten bezeichnet.

Kombikarten zeichnen sich dadurch aus, daß sie einerseits an vorbestimmten Stellen äußere Anschlußmöglichkeiten in Form von Oberflächenkontakten zur drahtgebundenen Informations­ übertragung, und andererseits eine Antenne zur drahtlosen In­ formationsübertragung aufweisen.

Die Oberflächenkontakte sind im Chipmodul integriert, wohin­ gegen die Antenne im Chipkartenkörper enthalten ist und mit entsprechenden Anschlüssen des Chipmoduls (dessen Chips) elektrisch verbunden werden muß.

Obgleich sich das nachstehend beschriebene Chipmodul ins­ besondere für den Einsatz in Kombikarten und kontaktlos be­ treibbaren Chipkarten eignet, sind erfindungsgemäß ausge­ bildete Chipmodule grundsätzlich auch in beliebigen anderen Chipkarten und -modulen vorteilhaft einsetzbar.

Das im folgenden näher beschriebene Chipmodul ist in den Fi­ guren mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Chipmodul 1 ist eines einer Vielzahl von Chipmodulen die hintereinander und nebeneinander liegend auf einem Träger 10 ausgebildet werden.

Als Träger 10 wird vorzugsweise ein Trägerband verwendet. Ein Ausschnitt eines solchen Trägerbandes mit vier noch in der Herstellung befindlichen Chipmodulen 1 ist in der Fig. 1 ge­ zeigt.

Das (aus einem elektrisch isolierenden Epoxidharz bestehende) Trägerband weist seitliche Perforationslöcher auf, welche ei­ nen einfachen und zuverlässigen Transport des Trägerbandes während der Herstellung der Chipmodule 1 ermöglichen. Auf dem gezeigten Ausschnitt des Trägerbandes sind vier Chipmodule 1 ausgebildet, welche nach deren Fertigstellung durch Zer­ schneiden bzw. Zersägen des Trägerbandes längs in der Fig. 1 gepunktet eingezeichneter Schnittlinien 11 vereinzelt werden.

Der Aufbau eines jeden Chipmoduls 1 ist aus der Fig. 1 (Draufsicht) und aus der Fig. 2 (seitliche Schnittansicht) ersichtlich; in der Fig. 2 wurden, obgleich es sich um eine Schnittdarstellung handelt, aus Gründen der besseren Über­ sichtlichkeit keine Schraffuren eingezeichnet.

Das Herzstück eines jeden Chipmoduls 1 ist ein auf den Träger 10 durch einen Kleber 12 aufgeklebter Chip 13. Dieser Chip 13 ist vorzugsweise durch Bonden mit auf dem Träger 10 oder in­ nerhalb des Trägers 10 vorgesehenen leitenden Strukturen ver­ bunden.

Die leitenden Strukturen befinden sich im betrachteten Bei­ spiel sowohl auf der Seite des Trägers 10, auf welcher der Chip 13 angeordnet ist, als auch auf der dieser Seite gegen­ überliegenden Seite des Trägers 10. Diejenige Seite des Trä­ gers 10, auf welcher der Chip 13 angeordnet ist, wird im fol­ genden als die Chipseite 14 des Trägers 10 bezeichnet, und die der Chipseite 14 gegenüberliegende Seite des Trägers 10 wird als dessen Kontaktflächenseite 15 bezeichnet.

Die auf der Chipseite 14 des Trägers 10 ausgebildeten leiten­ den Strukturen bestehen aus einer diesseits des Chips 13 ver­ laufenden ersten Leiterbahn 16 und einer jenseits des Chips 13 verlaufenden zweiten Leiterbahn 17, über welche eine im Chipkartenkörper vorgesehene Antenne mit dem Chip 13 verbind­ bar ist; die Leiterbahnen 16 und 17 sind über Bonddrähte 18 mit entsprechenden Anschlüssen des Chips 13 verbunden.

Die auf der Kontaktflächenseite 15 des Trägers 10 ausgebilde­ ten leitenden Strukturen sind als Kontaktflächen (Oberflä­ chenkontakte) 19 ausgebildet, über welche die das beschriebe­ ne Chipmodul 1 enthaltende Chipkarte später kontaktierbar sein wird; die Kontaktflächen 19 sind über Bonddrähte 20 mit entsprechenden Anschlüssen des Chips 13 verbunden, wobei die Bonddrähte 20 jeweils durch im Träger 10 vorgesehene Bond­ löcher 21 verlaufen.

Die Anschlüsse des Chips 13, über welche dieser über die Lei­ terbahnen 16 und 17 mit der Antenne zu verbinden ist, sind nicht zugleich solche Anschlüsse, die mit den Anschlußstellen 19 zu verbinden sind. Dadurch kann verhindert werden, daß die Antennenanschlüsse des Chips über die Anschlußstellen 19 kurzgeschlossen werden.

Der Chip 13 ist von einem Versteifungsrahmen 22 umgeben, wel­ cher auf eine auf dem Träger 10 ausgebildete sockelartige Erhebung in Form eines Rahmenträgers 23 aufgesetzt ist.

Der Rahmenträger 23 umläuft den Chip 13 im wesentlichen voll­ ständig; er besteht aus dem selben Material wie die auf der selben Seite des Trägers 10, d. h. auf der Chipseite 14 vor­ gesehenen Leiterbahnen 16 und 17 und wird auf die selbe Art und Weise zusammen mit diesen hergestellt.

Dort, wo die Leiterbahnen 16 und 17 unter dem Versteifungs­ rahmen 22 hindurchlaufen, bilden diese zugleich einen Teil des Rahmenträgers 23. Die durch die Leiterbahnen 16 und 17 gebildeten Rahmenträgerteile und die nicht durch die Leiter­ bahnen 16 und 17 gebildeten Rahmenträgerteile weisen die selbe Höhe auf und bilden dadurch eine ebene Auflagefläche, auf welche der Versteifungsrahmen 22 großflächig und genau definiert, d. h. insbesondere kippfrei aufgesetzt werden kann. Alternativ kann vorgesehen werden, die Leiterbahnen 16 und 17 etwas niedriger auszubilden als die diejenigen Teile des Rahmenträgers 23, die nicht durch die Leiterbahnen 16 und 17 gebildet werden.

Damit die Leiterbahnen 16 und 17 durch die nicht durch diese gebildeten, ebenfalls metallischen Rahmenträgerabschnitte nicht kurzgeschlossen oder in sonstiger Weise elektrisch beeinflußt werden, sind im Rahmenträger 23 entsprechende Unterbrechungen (Spalte) vorgesehen.

Diese, in den Figuren nicht dargestellten Unterbrechungen sind vorzugsweise (aber nicht unbedingt) unmittelbar neben den Leiterbahnen 16 und 17, d. h. zwischen den Rahmenträger­ teilen, die durch die Leiterbahnen 16 und 17 gebildet werden und den Rahmenträgerteilen, die nicht durch die Leiterbahnen 16 und 17 gebildet werden, vorgesehen. Dadurch kann verhin­ dert werden, daß die physikalischen Eigenschaften der Leiter­ bahnen 16 und 17, insbesondere deren kapazitive und induktive Widerstände übermäßig verändert werden. Grundsätzlich können jedoch beliebig viele und an beliebigen Stellen des Rahmen­ trägers 23 ausgebildete Unterbrechungen vorgesehen sein.

Die Breite und/oder die Form der Unterbrechungen sind so zu bemessen, daß einerseits eine gute elektrische Isolierungs­ wirkung erzielt wird und daß andererseits nur ein solcher Spalt gebildet wird, durch welchen eine später noch genauer beschriebene Abdeckmasse nicht entweichen kann. Im betrach­ teten Beispiel liegt die Breite der Unterbrechung vorzugs­ weise im Bereich zwischen 10 µm und 100 µm.

Zur Befestigung des Versteifungsrahmens 22 auf dem beschrie­ benen Rahmenträger 23 wird ein elektrisch isolierender Kleber verwendet. Die Dicke der zwischen dem Rahmenträger 23 und dem Versteifungsrahmen 22 einbringbaren Kleberschicht variiert zwischen 10 µm und 35 µm, ist aber - jedenfalls bei Vorsehen des beschriebenen Rahmenträgers 23 - groß genug, um zu ver­ hindern, daß die Leiterbahnen 16 und 17, die ja Teile des Rahmenträgers 23 bilden, durch den in der Regel metallischen Versteifungsrahmen 22 kurzgeschlossen werden. Die relativ geringe Dicke der zwischen den Rahmenträger 23 und den Ver­ steifungsrahmen 22 einbringbaren Kleberschicht reicht ins­ besondere deshalb für eine gute Isolationswirkung aus, weil der Versteifungsrahmen 22 über dem im wesentlichen ebenen Rahmenträger 23 großflächig aufliegen und - anders als ohne Vorsehen des Rahmenträgers 23 - nicht über die von der Ober­ fläche des Trägers 10 emporragenden Leiterbahnen 16 und 17 unter lokaler Verringerung der Kleberschichtdicke zur Seite kippen kann.

Sofern die vorstehend erwähnten Unterbrechungen im Rahmen­ träger 23 nicht zu breit sind, werden diese beim Aufkleben des Versteifungsrahmens 22 auf den Rahmenträger 23 durch den isolierenden Kleber geschlossen.

Der innerhalb des Versteifungsrahmens 22 liegende Bereich wird mit einer den Chip 13 und die Bonddrähte 18 und 20 vor mechanischen Beschädigungen und optischen Analysen schützen­ den Abdeckmasse 24 aufgefüllt; dadurch wird ein sogenanntes Globe Top hergestellt.

Die Abdeckmasse 24 kann aus dem vom Versteifungsrahmen 22 und dem Rahmenträger 23 umschlossenen Innenraum nicht entweichen, weil zwischen dem Versteifungsrahmen 22 und dem Rahmenträger 23 keine oder jedenfalls keine solchen Öffnungen vorhanden sind, die ein Austreten der Abdeckmasse 24 erlauben. Der Ver­ steifungsrahmen 22, der Rahmenträger 23 und die Verbindung zwischen denselben sind im wesentlichen lückenlos dicht; gegebenenfalls vorhandene Öffnungen sind so geformt und/oder bemessen, daß sie nicht oder allenfalls nur in vernachlässig­ barem Umfang von der Abdeckmasse 24 durchdrungen werden kön­ nen. Die (elektrisch isolierende) Abdeckmasse 24 kann daher nicht auf außerhalb des Versteifungsrahmens 22 verlaufende leitende Strukturen wie die Leiterbahnen 16 und 17 gelangen, wodurch als Kontaktstellen zu verwendende Abschnitte der­ selben anders als bisher nicht in ihrer Funktion beeinträch­ tigt werden können.

Das Chipmodul wird nach dessen Fertigstellung wie in der Fig. 3 schematisch dargestellt in eine entsprechende Aus­ sparung eines Chipkartenkörpers eingesetzt.

Die Fig. 3 ist eine stark vereinfachte Darstellung, in wel­ cher insbesondere das Chipmodul 1 nur stark schematisiert dargestellt ist. Darüber hinaus sind, obgleich es sich um eine Schnittansicht handelt, aus Gründen der Übersichtlich­ keit keine Schraffuren eingezeichnet.

Der Chipkartenkörper ist in der Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 25, und die darin zum Einsetzen des Chipmoduls 1 vorgesehene Aussparung mit dem Bezugszeichen 26 bezeichnet.

Durch die Aussparung 26 hindurch verlaufen elektrisch leiten­ de Strukturen in Form von zwei zumindest teilweise freilie­ genden bzw. freigelegten (Antennenanschluß-)Leitungen 27, welche zu einer im Chipkartenkörper 25 integrierten Antenne gehören oder führen.

Beim Einsetzen des Chipmoduls 1 in die Aussparung 26 des Chipkartenkörpers 25 kommen die elektrisch leitenden Struk­ turen des Chipmoduls 1, d. h. die Leiterbahnen 16 und 17 zu­ mindest teilweise in eine frontale Gegenüberlage zu den elek­ trisch leitenden Strukturen des Chipkartenkörpers 25, d. h. zu den Antennenanschlußleitungen 27; die Leiterbahnen 16 und 17 kommen dabei über oder - wie in der Fig. 3 gezeigt ist - sogar auf den Antennenanschlußleitungen 27 zu liegen.

Setzt man das Chipmodul 1 wie beschrieben in die Aussparung 26 des Chipkartenkörpers 25 ein, so kommen die auf der Kontaktflächenseite 15 des Trägers 10 ausgebildeten Kontakt­ flächen 19 des Chipmoduls 1 automatisch auf der Außenseite der Chipkarte zu liegen.

Das Chipmodul 1 wird in der in der Fig. 3 gezeigten Stellung mit dem Chipkartenkörper verklebt.

Die Leiterbahnen 16 und 17 und die Antennenanschlußleitungen 27 werden durch eine geeignete Verbindungstechnik zusätzlich elektrisch miteinander verbunden. Dies kann beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, daß eine an der gewünschten Verbindungsstelle vorgesehene Lötpaste von außen durch den Träger 10 hindurch mittels eines Lasers auf die Schmelz­ temperatur erhitzt wird. Sofern die Leiterbahnen 16 und 17 und die Antennenanschlußleitungen 27 wie in Fig. 3 gezeigt direkt aufeinander liegen, befinden sie schon allein dadurch in Kontakt miteinander, so daß auf eine zusätzliche Verbin­ dung durch Verlöten oder dergleichen verzichtet werden kann; nichtsdestotrotz können sie selbstverständlich gleichwohl miteinander verlötet werden.

Die Leiterbahnen 16 und 17 und/oder die Kontaktflächen 19 sind, falls eine separate Verbindung zwischen den Leiter­ bahnen 16 und 17 und den Antennenanschlußleitungen 27 be­ absichtigt ist, vorzugsweise so angeordnet und ausgebildet, daß die Kontaktflächen 19 das Erhitzen der Lötpaste nicht behindern. Insbesondere sind die Leiterbahnen 16 und 17 und/oder die Kontaktflächen 19 derart angeordnet, daß die Abschnitte der Leiterbahnen 16 und 17, die mit den Antennen­ anschlußleitungen 27 zu verbinden (zu verlöten) sind, unter Zwischenräumen zwischen den Anschlußstellen 19 zu liegen kommen; die normalerweise sehr schmalem Zwischenräume zwi­ schen den Anschlußstellen (die Standardbreite beträgt 0,2 mm) werden an den entsprechenden Stellen vorzugsweise lokal brei­ ter ausgeführt.

Das vorstehend hinsichtlich des Aufbaus beschriebene erfin­ dungsgemäße Chipmodul 1 wird wie folgt hergestellt:

Ausgangspunkt ist ein Trägerband, das weder die Bondlöcher 21 noch irgendwelche leitenden Strukturen auf seinen Oberflächen aufweist und vorzugsweise noch beim Trägerbandhersteller mit denselben versehen wird.

Die Bondlöcher 21 werden durch Bohren oder Stanzen erzeugt.

Die leitenden Strukturen, genauer gesagt die Leiterbahnen 16 und 17 sowie die Kontaktflächen 19 werden unter Verwendung einer elektrisch leitenden Folie erzeugt, welche auf das Trägerband nachträglich aufbringbar ist. Zusammen mit der Herstellung der genannten leitenden Strukturen wird auch der Rahmenträger 23 hergestellt; der Rahmenträger 23 ist damit im betrachteten Beispiel ebenfalls eine leitende Struktur, welche jedoch nicht als solche verwendet wird.

Die elektrisch leitende Folie (im betrachteten Beispiel eine Kupferfolie), durch welche bzw. aus welcher die Leiterbahnen 16 und 17, die Kontaktflächen 19 und der Rahmenträger 23 ge­ bildet bzw. hergestellt werden, wird ohne zusätzlichen Kleber auf die entsprechenden Seiten des Trägerbandes auflaminiert. Die leitende Folie kann wahlweise schon die erforderliche Struktur aufweisen oder aber erst nachträglich, d. h. erst nach dem Auflaminieren auf das Trägerband entsprechend strukturiert werden.

Beim nachträglichen Strukturieren werden die nicht benötigten Abschnitte der leitenden Folie jeweils chemisch, d. h. bei­ spielsweise durch selektives Ätzen entfernt. Die leitende Folie wird dadurch auf die gewünschte Geometrie reduziert. Im Ergebnis bleiben von der leitenden Folie auf der Kontakt­ flächenseite 15 die Kontaktflächen 19 und auf der Chipseite 14 die Leiterbahnen 16 und 17 sowie der Rahmenträger 23 übrig.

Die Leiterbahnen 16 und 17 von auf dem Trägerband benachbar­ ten Chipmodulen sind, wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, zu einem durchgehenden Leiterbahnabschnitt zusammengefaßt. Dies ist problemlos möglich, weil der durchgehende Leiterbahn­ abschnitt beim Vereinzeln der Chipmodule (Heraustrennen der Chipmodule aus dem Trägerband längs der Schnittlinien 11) ohnehin durchtrennt wird.

Im Anschluß an das Aufbringen und das gegebenenfalls erfor­ derliche Strukturieren der leitenden Folie wird diese einer galvanischen Veredelung unterzogen. Im betrachteten Ausfüh­ rungsbeispiel wird dabei auf die durch die leitende Folie ge­ bildete Kupferschicht zunächst eine Nickelschicht, und auf diese eine Goldschicht aufgebracht. Bei den Kontaktflächen 19 geschieht dies an denjenigen Stellen, wo sich die Bondlöcher 21 befinden, von beiden Seiten der die Kontaktflächen bilden­ den Kupferschicht. Anstelle des Schichtaufbaus Cu-Ni-Au kann auch ein Schichtaufbau Au-Ni-Cu-Ag oder ein sonstiger bond­ fähiger Schichtaufbau vorgesehen werden.

Sämtliche leitenden Strukturen auf dem Trägerband werden auf exakt die selbe Art und Weise hergestellt. Für die Leiterbah­ nen 16 und 17 sowie den Rahmenträger 23 bedeutet dies, daß diese exakt die selbe Höhe und exakt die selben physikali­ schen und chemischen Eigenschaften aufweisen.

Auf das wie beschrieben vorbereitete Trägerband werden sodann die Chips 13 aufgeklebt und durch Bonden mit den Kontakt­ flächen 19 und den innerhalb des Rahmenträgers verlaufenden Leiterbahnabschnitten elektrisch verbunden.

Im Anschluß daran wird der Versteifungsrahmen 22 mittels eines elektrisch isolierenden Klebers auf den Rahmenträger 23 aufgeklebt.

Bedingt durch das Vorsehen eines Rahmenträgers im allgemeinen und dessen besondere Gestaltung im besonderen ist zwischen dem Versteifungsrahmen 22 und dem Rahmenträger 23 eine rundum lückenlose und dichte Verbindung herstellbar, durch welche der Versteifungsrahmen und der Rahmenträger zuverlässig von­ einander elektrisch isoliert sind; die Leiterbahnen 16 und 17 können weder durch den Versteifungsrahmen 22 noch durch den Rahmenträger 23 kurzgeschlossen werden.

Der vom Versteifungsrahmen 22 umschlossene Bereich wird so­ dann mehr oder weniger vollständig mit der Abdeckmasse 24 aufgefüllt.

Abschließend werden die auf die beschriebene Art und Weise hergestellten Chipmodule aus dem Trägerband ausgeschnitten und wie in der Fig. 3 gezeigt in jeweilige Chipkartenkörper 25 eingesetzt und mit diesen mechanisch und gegebenenfalls auch elektrisch verbunden.

Das vorstehend hinsichtlich des Aufbaus und der Herstellung beschriebene Chipmodul ist ein Chipmodul ohne Chipinsel, d. h. ein Chipmodul, bei welchem der Chip auf den Träger aufgesetzt ist. Die Erfindung ist jedoch prinzipiell auch bei Chipmodu­ len mit Chipinseln, d. h. bei Chipmodulen, bei welchen der Chip in eine im Träger vorgesehene Aussparung eingesetzt wird, anwendbar.

Der Rahmenträger 23 ist nicht nur zum Aufsetzen eines Ver­ steifungsrahmens 22 verwendbar; er kann auch dann wertvolle Dienste leisten, wenn kein Versteifungsrahmen vorgesehen wird. Auf den besagten Versteifungsrahmen 22 kann unter ande­ rem verzichtet werden, wenn der Chip mit einer Abdeckmasse bedeckt wird, die wie beispielsweise eine Moldmasse, eine thermisch aushärtende Abdeckmasse oder dergleichen ohne den Versteifungsrahmen verarbeitet werden kann und selbst ent­ sprechend fest (steif) wird. In diesem Fall kann die sockel­ artige Erhebung in Form des zuvor ausführlich beschriebenen Rahmenträgers 23 zum An- und/oder Aufsetzen von Gußformen oder sonstigen Hilfsmitteln dienen. Das Herstellen der Chipabdeckung unter Verwendung des Rahmenträgers 23 ist dabei in zweifacher Hinsicht vorteilhaft: einerseits ist dadurch verhinderbar, daß die Chipabdeckung schief und/oder in son­ stiger Weise abweichend von einer vorgegebenen Sollposition und/oder Sollausrichtung gefertigt wird, und andererseits kann auch hier (aus im wesentlichen den selben Gründen wie im Fall des Vorsehens eines Versteifungsrahmens) verhindert wer­ den, daß außerhalb der eigentlichen Chipabdeckung verlaufende Abschnitte der Leiterbahnen 16 und 17 mit Abdeckmasse bedeckt und damit unbrauchbar für Verbindungen mit außerhalb des Chipmoduls vorgesehenen Komponenten gemacht werden.

Es ist auch nicht erforderlich, daß die Leiterbahnen 16 und 17 Leiterbahnen zum Verbinden des Chipmoduls mit einer außer­ halb desselben vorgesehenen Antenne (Spule) sind; die sockel­ artige Erhebung in Form des Rahmenträgers 23 und/oder die be­ schriebene elektrische Verbindung zwischen dem Chipmodul und dem Chipkartenkörper sind auch dann vorteilhaft einsetzbar, wenn die Leiterbahnen 16 und 17 eine beliebige andere Funk­ tion als die vorstehend beschriebene haben.

Wenngleich es besonders einfach und elegant ist, die sockel­ artige Erhebung wie die Leiterbahnen 16 und 17 und die Kon­ taktflächen 19 zusammen mit diesen herzustellen, so besteht auch hierauf keine Einschränkung. Die sockelartige Erhebung kann grundsätzlich unabhängig von den Leiterbahnen 16 und 17 aus jedem beliebigen Material auf beliebige Art und Weise hergestellt sein.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß mit dem be­ schriebenen Chipmodul insbesondere kontaktlose Chipkarten, aber auch andere Chipkarten wesentlich zuverlässiger als bisher fehlerfrei herstellbar sind.

Claims (9)

1. Chipmodul insbesondere zur Implantation in einen Chip­ kartenkörper (25), mit einem Träger (10) und einem auf dem Träger aufgebrachten Chip (13), wobei der Träger auf derjeni­ gen Seite (14), auf welcher der Chip aufgesetzt ist, mit elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) versehen ist, welche derart geführt und ausgebildet sind, daß sie beim Implantie­ ren des Chipmoduls (1) in den Chipkartenkörper zumindest teilweise in eine frontale Gegenüberlage zu elektrisch lei­ tenden Strukturen (27) des Chipkartenkörpers bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen des Trägers teilweise Bestandteil einer sockelartigen Erhebung (23) zum Aufsetzen eines Versteifungsrahmens (22) oder einer Gußform sind.

2. Chipmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) Abschnitte von elektrischen Leiterbahnen sind, die außerhalb einer den Chip (13) abdeckenden Chipabdeckung (24) verlaufen.

3. Chipmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) zum Verbinden von Anschlüssen des Chips (13) mit einer im Chipkartenkörper (25) integrierten Antenne vorgesehen sind.

4. Chipmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) durch Aufbringen einer elektrisch leitfähigen Folie auf den Träger (10) gebildet werden.

5. Chipmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) derart geführt und ausgebildet sind, daß sie beim Implantieren des Chipmoduls (1) in den Chipkartenkörper (25) über oder auf den elektrisch leitenden Strukturen (27) des Chipkartenkörpers zu liegen kommen.

6. Chipmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) derart geführt und ausgebildet sind, daß sie mit den elektrisch leitenden Strukturen (27) des Chipkartenkörpers (25) durch Verlöten in Kontakt bringbar sind.

7. Chipmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Chipmodul gegenüberliegend von den Stellen, an wel­ chen die elektrischen Strukturen (16, 17) des Trägers (10) mit den elektrischen Strukturen (27) des Chipkartenkörpers (25) zu verlöten sind, frei von elektrisch leitenden Struk­ turen sind.

8. Chipmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitenden Strukturen (16, 17) des Trägers (10) und auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers vor­ gesehene Kontaktflächen (19) relativ zueinander derart an­ geordnet sind, daß sich gegenüberliegend von den Stellen, an welchen die elektrischen Strukturen (16, 17) des Trägers (10) mit den elektrischen Strukturen (27) des Chipkartenkörpers (25) zu verlöten sind, zwischen den Kontaktflächen vorgese­ hene Zwischenräume befinden.

9. Chipmodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Kontaktflächen (19) gegen­ überliegend von den Stellen, an welchen die elektrischen Strukturen (16, 17) des Trägers (10) mit den elektrischen Strukturen (27) des Chipkartenkörpers (25) zu verlöten sind, breiter als an anderen Stellen ausgebildet sind.