JP2003533787A - チップカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 キャリアボディを備えるチップカードが提示される。このキャリアボディ内に、それぞれ複数の電気構成要素を備える、少なくとも１つのシステムコンポーネントが導入可能である。このシステムコンポーネントは、チップカード内で動作するための電気的機能を一体化して備える。ここで、このシステムコンポーネントは、チップカードのカードボディの上面と、ほぼ同一平面で終端する。電気構成要素の少なくとも１つは、チップカードの上面からアクセス可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、１つのシステムと電気的に接続された複数の構成要素を、例えば、
チップカード等の平面のキャリアに導入することに関する。

【０００２】 従来技術から、例えば、チップモジュール、表示デバイスまたは入力デバイス
等の、種々の構成要素のためのカードボディが、構成要素が挿入される凹部をそ
れぞれ有するようなチップカードが公知である。これらの凹部には、凹部にそれ
ぞれ挿入された構成要素の電気端子と接触する電気端子が設けられる。種々の凹
部の電気端子（従って、構成要素）は、カードボディの内部に延びる導体トラッ
ク（Ｌｅｉｔｅｒｚｕｅｇｅ）を介して、互いに接続され得る。

【０００３】 カードボディは、重ね合わされた複数の層から製作されることが多い。この場
合、最下層上には、例えば、コーティングおよび構造化により、導体トラックが
付与される。電気構成要素は、次に、（例えば、接着またははんだ付けにより）
最下層上に付与され、導体トラックに電気的に接続される。続いて、電気構成要
素の位置に凹部を備える、少なくとも１つのさらなる中間層が最下層上に付与さ
れ、例えば、接着または積層により、この層と固定して接続される。最上層とし
て、全面の被覆層、すなわち、凹部を有しない層がこの中間層（単数または複数
）上に付与される。このような構成は、例えば、ＥＰ ０ ７０６ １５２ Ｂ
１号に記載される。

【０００４】 このようなチップカードの複雑な製作プロセスは、これに対応して高いコスト
および高い許容差を伴い不利である。

【０００５】 さらに、チップカードの機能試験は、すべての電気構成要素がカードボディに
導入された後に初めて行なわれ得る。１つの電気構成要素だけが故障した場合、
それ自体完成したチップカードが不良品として廃棄されなければならず、その結
果、特定の製作コストが上昇する。

【０００６】 ＥＰ ０ ４８１ ７７６ Ａ２号から、接点なしのチップカードが公知であ
る。このチップカードの場合、導体トラックおよびすべての電気構成要素（チッ
プ、抵抗器、コンデンサ、エネルギー貯蔵装置およびアンテナ）はＴＡＢキャリ
ア上に付与される。ポジティブな電気機能試験の後、電気構成要素を有するＴＡ
Ｂキャリアは、ポット材料（Ｖｅｒｇｕｓｓｍａｓｓｅ）で封止される。封止に
より包囲されたモジュールは、キャリアボディの凹部に挿入され、これと機械的
に接続される。最後に、モジュール上にカバーが設けられる。しかしながら、Ｅ
Ｐ ０ ４８１ ７７６ Ａ２号に記載されたチップカード、および製作方法は
、接触を有するチップカードまたはハイブリッドチップカードに適切である。な
ぜなら、構成要素がチップカードの内部に位置するからである。

【０００７】 本発明の課題は、単純な構成および簡略化された製作方法を伴う、接触を有す
る動作、またはハイブリッド動作のために設けられるチップカードを提示するこ
とであり、これは安いコストの製作を可能にする。

【０００８】 本課題は、請求項１の特徴により解決される。

【０００９】 本発明は、それぞれ複数の電気構成要素を有する、少なくとも１つのシステム
コンポーネントが導入可能である、カードボディを有するチップカードを提示す
る。このシステムコンポーネントは、チップカードを動作するための電気機能が
一体化されて備えられる。システムコンポーネントは、カードボディの上面と、
ほぼ同一平面上で終端し、および／または電気構成要素の少なくとも１つが表面
からアクセス可能である。

【００１０】 従って、本発明は、チップカードのキャリアボディへの電気接続を有しないシ
ステムコンポーネントをチップカード内に挿入することを提供する。これは、種
々の電気構成要素がシステムコンポーネントに一体化され、１つのシステムにな
るように互いに電気的に接続されることにより可能になる。ここで、システムコ
ンポーネントは、当然、個別構成要素よりも大きく形成される。換言すると、こ
れは、個々の構成要素をチップカードに挿入し、これらをカードボディ内の導体
路を介して互いに電気的に接続するのではなく、予め結合された（その機能性能
が電気的に点検可能な）システムコンポーネントをチップカードに挿入すること
を意味する。

【００１１】 この場合、電気構成要素として考えられるのは、外部接点を有するチップモジ
ュール、アンテナコイル、表示デバイス、入力デバイス、エネルギー貯蔵装置ま
たはエネルギー変換器、センサ（例えば、指紋センサ）等である。

【００１２】 従って、所望の機能性を得るために必要なすべての構成要素からなる電気系統
全体は、有利にも、システムコンポーネントがチップカードのキャリアボディに
導入される前に、電気機能性が点検されるか、または電気特性がなお調節可能で
ある。システムコンポーネントが個別に故障した場合、そのシステムコンポーネ
ントのみを不良品として廃棄する必要がある。キャリアボディとの機械的接続は
、機能性能の試験に合格した後に初めて行なわれるので、不良品として廃棄され
るキャリアボディはない。これにより、チップカードにかかる具体的な製作コス
トが低減され得る。

【００１３】 キャリアボディに組み込む前に電気系統全体を試験することは、特に、システ
ムコンポーネントとキャリアボディとの機械的接続が異なった企業により行なわ
れる場合、特に重要である。

【００１４】 キャリアボディとシステムコンポーネントとの機械的接続は、例えば、接着ま
たは積層により行なわれ得る。

【００１５】 システムコンポーネントは、好適には、動作可能または可視でなければならな
い個別構成要素が、システムコンポーネントの表面と（許容できる高さの許容差
内で）高さを同じくするように調整される。有利にも、システムコンポーネント
の表面は、カードボディの表面と同じ（同様に、許容できる高さの許容差内で）
高さで終端する。従って、電気構成要素の少なくともいくつかを、システムコン
ポーネントに組み込まれる前に、ハウジングまたはベースが設けられる必要があ
り得る。

【００１６】 システムコンポーネント（許容される許容差の枠内で）がキャリアボディの上
面と、ほぼ同一表面上で終端することにより、もはや被覆層が設けられる必要が
ない。その結果、製作工程が省略され得る。被覆層は、さらに、例えば、チップ
モジュール、入力デバイス、ソーラーセルの形態のエネルギー変換器等が、本来
、上面からアクセス可能であるようにするためにも被覆層は省略され得る。

【００１７】 さらなる有利な実施形態は、従属請求項から明らかである。

【００１８】 チップカードの構造を可能な限り単純にすることを可能にするために、キャリ
アボディは、システムコンポーネントが導入され得る少なくとも１つの凹部を備
える。ここで、凹部の大きさは、システムコンポーネントの寸法に適合される。

【００１９】 理想的にも、このチップカードには、１つのシステムコンポーネントのみが挿
入され、その電気構成要素は、その後、互いに接続され得る。個々の電気構成要
素の電気的接続が必要でない場合、これらの構成要素はまた、複数のシステムコ
ンポーネント上に配置され得、キャリアボディのそれぞれの凹部に挿入され得る
。ここで、システムコンポーネント毎に正確に１つの凹部が設けられ得る。しか
しながら、複数のシステムコンポーネントが隣接し合って位置し、対応して形成
された凹部に挿入され得る。

【００２０】 少なくとも１つの凹部が設けられたキャリアボディは、単一体に形成され得る
。この凹部は、例えば、切削され得る。

【００２１】 あるいは、キャリアボディは、少なくとも１つのシステムコンポーネントが付
与されるベース層、およびシステムコンポーネントの電気構成要素の位置に凹部
（Ａｕｓｓｐａｒｕｎｇ）を有する、さらなる層を含み得る。ベース層とさらな
る層との間の接続は、例えば、接着、積層等の公知の方法で行なわれ得る。

【００２２】 実施形態の変形において、電気構成要素が隣接し合って、すなわち、隙間を有
せずに配置される場合、さらなる層は、取り囲む枠として形成される。

【００２３】 別の実施形態の変形において、システムコンポーネントの電気構成要素が互い
に距離を置いて配置される場合、これらの電気構成要素間に隙間が生じ、この隙
間はギャップ充填材により閉じられる。このギャップ充填材は、有利にも、ベー
ス層およびさらなる層と同じ材料を含む。ここで、ギャップ充填材は、さらなる
層の１部であり、従って、さらなる層は、電気構成要素の位置に凹部を備える。

【００２４】 システムコンポーネントの電気構成要素は、有利にも、導体トラックを備える
ベースプレート上に付与される。導体トラックは、ベースプレート上に付与され
た電気構成要素の電気的接続のため、およびワイヤレスデータ交換用のアンテナ
コイルの１部分として機能し得る。

【００２５】 導体路をベースプレート上に付与または配置する際の精度は、従来のチップカ
ードよりも高められ得る。なぜなら、通常の導体プレートを製作するためのツー
ルが用いられ得るからである。従って、システムコンポーネントのベースプレー
トとして、有利にも、導体プレート、特に、例えば、ＦＲ４の可撓性導体プレー
ト（いわゆる、フレキシブル導体プレート）が考えられる。

【００２６】 通常、インレイ上で実施される、従来技術から公知のチップカードを製作する
際に必要とされる要求事項である、極めて正確な、導体トラックの堆積プロセス
は、チップカードのキャリアボディにおいては、もはや必要とされない。従って
、システムコンポーネントのベースボディ上に、より多くの接触またはより小さ
い接触面が用いられ得る。

【００２７】 システムコンポーネントを装着するために、通常のプリント回路基板自動装着
装置が用いられ得る。この装置は、高度に最適化され、安いコストで作動するこ
とが可能である。

【００２８】 ベースプレート自体は、さらなる実施形態において、例えば、半導体チップを
収容するための、１つ以上の凹部を備え得る。他の場合では、電気構成要素が、
過度に高い高さを有する可能性がある場合、この変形は、チップカードの上面を
平面にするという要求に従うことを可能にする。

【００２９】 以下における図を用いて、本発明およびその利点がさらに説明される。

【００３０】 図１〜図４は、本発明の種々の実施形態を示す。ここで、図に示された断面は
、縮尺どおりに図示されていない。

【００３１】 単一体または複数の層を含むカードボディ１は、図１、図２および図３によれ
ば、凹部２を備える。この凹部２は、任意の電気的接触を有することを必要とせ
ず、システムコンポーネント５を収容するように機能する。システムコンポーネ
ント５は、ベースプレート６上に、種々の構成要素６を備え、この構成要素は、
例えば、外部接触接続用の接触領域を有するチップモジュール、および／または
表示デバイスおよび／または入力デバイスおよび／または接触なしでデータを伝
送するための、アンテナコイルおよび／またはさらなる構成要素である。これら
は、図において詳細に示されない。システムコンポーネント５上に存在する構成
要素は、ベースプレート６上に付与された導体トラック４を介して、互いに電気
的に接続され得るが、必ずしもこのように接続される必要はない。ベースプレー
ト６は、好適には、例えば、ＦＲ４を含む可撓性導体プレートといって、プリン
ト回路基板と類似のキャリアである。

【００３２】 種々の電気構成要素３間に、図１および図３に示されるように、間隔が生じる
ので、これはギャップ充填材１０で封入される。このギャップ充填材１０は、好
適には、キャリアボディと同じ材料を含む。ギャップ充填材１０は、電気構成要
素３と同時に、ベースプレート６上に付与され得る（図１）。しかしながら、こ
のギャップ充填材は、電気構成要素３をベースプレート６上に付与した後にも付
与され得る（図３）。どの場合においても、ギャップ充填材１０は、上面８が、
電気構成要素３の上面９と（許容できる許容差の範囲内で）ほぼ同一平面で終端
する。

【００３３】 図１および図３において、電気構成要素３は、ベースプレート６の周縁領域に
それぞれ配置される。しかしながら、この実施例は、複数の可能性のうちの１つ
を示すにすぎない。電気構成要素は、さらに、ペースプレート６の内部領域に多
く配置（ｚｕｇｅｗａｎｄｔ）され得る。従って、ベースプレート上に、取り囲
まれない周縁部、完全に取り囲まれる周縁部、または部分的に取り囲まれる周縁
部が生じる。この場合、ギャップ充填材１０は、ベースプレート６の大きさに適
合された層として形成され得、この層は、電気構成要素３の位置に、その後、凹
部を備える。

【００３４】 図２は、代替的実施例を示す。この実施例において、電気構成要素が、直接接
触し合うので、隙間は生じない。この場合、ベースプレート６は、電気構成要素
３の大きさ全体または寸法全体に適合される。ベースプレート６上に隣接し合っ
て配置される電気構成要素３は、同様に、互いに高さが統一される。しかしなが
ら、高さの違いを調整するために、電気構成要素３のうちのいくつかまたは全部
が、１つの注封材料を含むハウジングに例えば収容されることが必要であり得る
。

【００３５】 示されたすべての変形において、ベースプレートが電気構成要素３の位置に凹
部（図１〜図４において明らかではない）を有する。この凹部に、例えば、半導
体チップがハウジングを有するか、またはハウジングなしで導入され得る。

【００３６】 電気構成要素３を上に有するベースプレートの最大の高さは、約７００μｍの
高さを超過してはならない。従って、チップカードにおいて標準化された８００
μｍの高さが超過されない。

【００３７】 ポジティブな電気機能試験の後、システムコンポーネント５は、カードボディ
の凹部２に導入され、この凹部と機械的に固定して接続される。この接続は、積
層、接着または他のあらゆる適切な接続技術により行なわれ得る。

【００３８】 電気構成要素を組み合わせて機能ユニットを形成し、システムコンポーネント
として製作することが考えられ得る。従って、電気接続を必要とする構成要素は
、システムコンポーネントにおいて実行され、カードボディに複数のシステムコ
ンポーネントが装備され得る。これらの複数のシステムコンポーネントは、カー
ドボディの１つの凹部２に導入されるか、固有の凹部にそれぞれ位置合わせされ
得る。しかしながら、機能ユニットを形成するために組み合わせた構成要素を、
カードボディが実装される前に、電気的機能性能が検査されることが依然として
可能である。

【００３９】 チップカードのキャリアボディは、図１〜図３に示されるように、必ずしも凹
部を備える必要はない。図４による実施例によれば、キャリアボディは、平坦に
形成されたベース層１１を有し得る。システムコンポーネント５は、その後、寸
法がカードボディの面に適合され、周縁部と同一平面で、カードボディと接続さ
れ得る。図４に示されるように、システムコンポーネントの長手方向の寸法がベ
ース層１１よりも小さい場合、取り囲まれない状態の周縁部は、システムコンポ
ーネントのための凹部を備える、１つ以上のさらなる層１２で満たされる。これ
により、ベース層１１に付与されたシステムコンポーネントがここに固定される
。この多層構造は、（表面との終端のためにシステムコンポーネントの高さを適
合されることを除いて）従来技術から公知である。しかしながら、本発明は、電
気的機能試験をシステムコンポーネント５がベース層１１と接続される前に行な
われうるという有利な点を提供する。

【００４０】 さらなる層１２が、取り囲む層として形成され得る一方で、電気構成要素３間
の隙間は、別個のギャップ充填材１２により閉じられる。

【００４１】 図１〜図２の右側に配置された図示からわかるように、キャリアボディ１のシ
ステムコンポーネントおよび上面７は、機械的接続の工程の後、（許容できる許
容差の範囲内で）同一平面で一緒に終端する。従って、さらなる層１２上には被
覆層がなくてもよい。

【００４２】 図５は、ベースプレート６の例示的構成を平面図で示す。このベースプレート
６は、公知のチップモジュールおよび表示デバイスを収容するために設けられる
。ベースプレート６は、２つの領域６ａ、６ｂを有する。ここで、領域６ａは、
チップモジュールを収容するために設けられ、このチップモジュールの寸法に適
合される。領域６ｂは、表示デバイスを収容および表示デバイスの電気的接触接
続を収容するために利用される。この領域は、表示デバイスの寸法に適合され得
るが、必ずしも適合される必要はない。ベースプレート６は、本実施例において
、両方の電気構成要素が隣接し合って配置されるように構成される。

【００４３】 領域６ａは、チップモジュールの半導体チップを収容するために利用される凹
部１６を有する。本実施形態において、表示デバイスも半導体チップを備え、こ
の半導体チップは、同様に、領域６ｂ内の凹部１７に延びることが想定される。

【００４４】 各領域６ａ、６ｂに、接触パッド１３または１４が設けられる。これらの接触
パッドは、導体トラック１５を介して互いに電気的に接続される。接触パッド１
３、１４は、チップモジュールまたは表示デバイスの、対応して形成された電気
的接点と接触する位置に位置する。これにより、チップモジュールおよび表示モ
ジュールまたはそれぞれの半導体チップは、互いに電気的に接続される。接触パ
ッド１３と１４との間の電気的接続は、公知の方法、例えば、はんだボール、導
電性接着剤等を介して行なわれ得る。

【００４５】 図５からよくわかるように、ベースプレート６は、必ずしも矩形を有する必要
はなく、このベースプレート上に位置すべき電気構成要素に個別に適合され得る
。

【００４６】 図６は、従来技術から公知の構成を示す。この構成において、キャリアボディ
１は、複数の凹部２を有する。凹部２の各々は電気構成要素を有し、この電気構
成要素は凹部２の中で電気端子と接続される。カードボディ１内に設けられた導
体トラック４を介して、構成要素３間に電気的接続が生成される。

【００４７】 通常、カードボディ１は、重ね合わせて構成される複数の層を含み、最も下の
平坦な層はその上に、導体トラック４が付与される。導体トラック４が付与され
た後に初めて、凹部２が設けられた１つ以上のさらなる層が平坦な層上に付与さ
れる。続いて、電気構成要素３が凹部に導入され、導体トラック４と電気的に接
続される。

【００４８】 最初に、電気構成要素３を最下層上に付与し、電気的接続を生成し、続いて、
電気構成要素の位置に凹部を備えるさらなる層を、最下層上に付与することも一
般的である。

【００４９】 ここで初めて、電気機能試験が可能である。構成要素が故障した場合、チップ
カード全体を廃棄しなければならない。このために、チップカードの表面を平坦
にするために、通常、図６に図示されない被覆層が必要とされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、チップカードのキャリアボディの種々の実施形態、およびそれぞれの
システムコンポーネントを模式図で示す。

【図２】 図２は、チップカードのキャリアボディの種々の実施形態、およびそれぞれの
システムコンポーネントを模式図で示す。

【図３】 図３は、チップカードのキャリアボディの種々の実施形態、およびそれぞれの
システムコンポーネントを模式図で示す。

【図４】 図４は、チップカードのキャリアボディの種々の実施形態、およびそれぞれの
システムコンポーネントを模式図で示す。

【図５】 図５は、本発明によるチップカードに挿入するための例示的ベースプレートの
平面図を示す。

【図６】 図６は、従来技術から公知の、チップカードのカードボディ、および個々の構
成要素の配置を示す。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリアボディ（１）を備えるチップカードであって、該キ
   ャリアボディに、複数の電気構成要素（３）をそれぞれ備える少なくとも１つの
   システムコンポーネント（５）が導入可能であり、該システムコンポーネントは
   、該チップカードを動作するための電気的機能を一体化して備える、チップカー
   ドであって、 該システムコンポーネント（５）は、該キャリアボディ（１）の上面（７）と
   、ほぼ同一平面で終端し、および／または電気構成要素（３）のうちの少なくと
   も１つに該上面（７）からアクセス可能であることを特徴とする、チップカード
   。
2. 【請求項２】 前記キャリアボディ（１）は、少なくとも１つの凹部（２）
   を備え、該凹部に前記システムコンポーネント（５）が導入可能であることを特
   徴とする、請求項１に記載のチップカード。
3. 【請求項３】 各前記凹部（２）に、それぞれ複数の電気構成要素（３）を
   備える少なくとも１つのシステムコンポーネント（５）が導入可能であり、該シ
   ステムコンポーネント（５）は、電気接触していないことを特徴とする、請求項
   ２に記載のチップカード。
4. 【請求項４】 前記キャリアボディ（１）は、少なくとも１つのシステムコ
   ンポーネント（５）が付与されるベース層（１１）と、該システムコンポーネン
   ト（５）の電気構成要素（３）の位置に凹部を備える、少なくとも１つのさらな
   る層（１２）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載のチップカード。
5. 【請求項５】 前記システムコンポーネント（５）の前記電気構成要素（３
   ）は、導体トラック（４）を備えるベースプレート（６）上に付与されることを
   特徴とする、請求項１〜４の１つに記載のチップカード。
6. 【請求項６】 前記電気構成要素（３）は、前記導体トラック（４）を介し
   て、必要に応じて、互いに電気的に接続されることを特徴とする、請求項５に記
   載のチップカード。
7. 【請求項７】 前記電気構成要素（３）は、隣接し合って配置されることを
   特徴とする、請求項１〜６の１つに記載のチップカード。
8. 【請求項８】 前記電気構成要素（３）は、互いに距離を置き、隙間がギャ
   ップ充填材（１０）で充填されることを特徴とする、請求項１〜６の１つに記載
   のチップカード。
9. 【請求項９】 前記電気構成要素（３）の要素を収容するために、前記ベー
   スプレート（６）は、凹部（１６、１７）を備えることを特徴とする、請求項５
   〜８の１つに記載のチップカード。
10. 【請求項１０】 システムコンポーネント（５）の前記電気構成要素（３）
    の少なくともいくつかは、ハウジングで包囲されるか、またはベース上に固定さ
    れ得ることを特徴とする、請求項１〜９の１つに記載のチップカード。