Модуль для бесконтактных чип-карт или систем идентификации

Изобретение относится к модулю для бесконтактных чип-карт или систем идентификации. Техническим результатом является обеспечение прочности и устойчивости при их изготовлении. Модуль содержит первую и вторую антенные контактные полоски, которые соответственно имеют первую и вторую противолежащие поверхности, полупроводниковую микросхему с, по меньшей мере, двумя контактными средствами, причем, по меньшей мере, одно контактное средство контактирует с первой поверхностью первой антенной контактной полоски, а, по меньшей мере, одно другое контактное средство контактирует с первой поверхностью второй антенной контактной полоски, одну полоску клеящей пленки, которая, по меньшей мере, частично покрывает первую поверхность как первой, так и второй антенной контактной полоски, причем, по меньшей мере, одна полоска клеящей пленки нанесена вне зоны, накрытой полупроводниковой микросхемой. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к модулю для бесконтактных чип-карт или систем идентификации согласно родовому понятию пункта 1 формулы изобретения.

Такие модули для бесконтактных чип-карт или систем идентификации известны сами по себе, например, под обозначением МСС2 компании Infineon Technologies AG. Возможный способ изготовления таких модулей также известен из документа WO 96/05614.

В качестве существенного в этом известном способе изготовления следует рассматривать то, что чип (микросхема) со столбиковыми выводами фиксируется посредством акриловой пленки, находящейся на рамке с выводами. Столбиковые выводы продавливаются через пленку и контактируют с рамкой с выводами посредством диффузионной пайки. Акриловая фольга находится между чипом и рамкой с выводами.

В качестве недостатка модуля, изготовленного по этому способу, следует рассматривать то, что требуемая для фиксации акриловая пленка вносит непосредственный вклад в общую толщину модуля. Толщина обычного модуля примерно от 330 до 400 мкм обуславливает значительные затраты при заделке в чип-карту, нормированную согласно ISO, чтобы достигалось хорошее качество поверхности чип-карты.

Реализация более тонких модулей с толщиной порядка 200 мкм для преодоления этих недостатков и для применения в более тонких чип-картах до сих пор терпела неудачу из-за требований надежности и устойчивости при изготовлении карт и в среде применения.

Задачей настоящего изобретения является создание модуля для бесконтактных чип-карт или систем идентификации, который выполняется более тонким, чем нынешние модули, и несмотря на это имеет достаточную прочность и устойчивость при изготовлении карт и в среде применения.

В соответствии с изобретением эта задача решается модулем для бесконтактных чип-карт или систем идентификации, содержащим

первую и вторую антенные контактные полоски (1, 2), соответственно, с первой и второй противолежащими поверхностями,

полупроводниковую микросхему с, по меньшей мере, двумя контактными средствами, причем, по меньшей мере, одно контактное средство контактирует с первой поверхностью первой антенной контактной полоски, и, по меньшей мере, одно другое контактное средство контактирует с первой поверхностью второй антенной контактной полоски,

по меньшей мере, одну полоску клеящей пленки, которая, по меньшей мере, частично покрывает первую поверхность как первой, так и второй антенной контактной полоски,

причем, по меньшей мере, одна полоска клеящей пленки нанесена вне зоны, накрытой полупроводниковой микросхемой.

За счет того, что полоска клеящей пленки больше не находится между полупроводниковой микросхемой и антенными контактными полосками, а нанесена только рядом с полупроводниковой микросхемой на антенных контактных полосках, общая толщина модуля может быть уменьшена, потому что полоска клеящей пленки больше не вносит вклад в общую толщину.

Специальная конструкция антенных контактных полосок, которые, например, являются частью рамки с выводами, с очень длинными поверхностями для помещения микросхемы и измененная технология соединения позволяют отказаться от клеящей пленки в зоне под полупроводниковой микросхемой. Проходящая насквозь клеящая пленка заменяется по меньшей мере одной полоской клеящей пленки, которая выполнена, например, из усиленной стекловолокном эпоксидной пленки. Эта полоска клеящей пленки обуславливает, хотя и без сквозного прохождения, связанность модуля.

Толщина полоски клеящей пленки в зоне толщины полупроводниковой схемы может выбираться произвольным образом, не оказывая влияния на общую толщину модуля. При подходящей комбинации толщины клеящей пленки и толщины полупроводниковой микросхемы полоска клеящей пленки обеспечивает защитную функцию для полупроводниковой микросхемы.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению модуля предусматривает, что первая антенная контактная полоска и вторая антенная контактная полоска имеют соответственно зону подсоединения антенны и зону размещения микросхемы, причем зоны размещения микросхемы уже, чем зоны подсоединения антенны. Посредством такого разделения антенных контактных полосок предпочтительная конструкция модуля реализуется благодаря тому, что обеспечивается экономия пространства за счет взаимного перекрытия и стабильное соединение обеих антенных контактных полосок.

Особенно предпочтительным является, если зона размещения микросхемы первой антенной контактной полоски расположена параллельно зоне размещения микросхемы второй антенной контактной полоски. За счет такой конфигурации полупроводниковая микросхема может соединяться с антенными контактными полосками при особенно значительной экономии пространства. Если зоны размещения микросхемы очень длинные, то за счет этого зона размещения микросхемы первой антенной контактной полоски может очень просто связываться с зоной размещения микросхемы второй антенной контактной полоски посредством полоски клеящей пленки рядом с полупроводниковой микросхемой, и модуль приобретает тем самым достаточную стабильность.

Поэтому в другом предпочтительном варианте осуществления также предусмотрено, что зона размещения микросхемы длиннее, чем полупроводниковая микросхема.

Предпочтительный вариант осуществления соответствующего изобретению модуля предусматривает, что на второй поверхности первой антенной контактной полоски и на второй поверхности второй антенной контактной полоски нанесена вторая пленка, причем вторая пленка перекрывает расстояние между первой антенной контактной полоской и второй антенной контактной полоской.

Эта вторая пленка, которая в типовом случае является удаляемой акриловой пленкой, но также может выполняться из других материалов, например из бумаги, служит прежде всего для процесса изготовления модуля, чтобы нанесенный на первую поверхность жидкий клей не мог протечь насквозь через промежуток между первой антенной контактной полоской и второй антенной контактной полоской. После завершения процесса изготовления эта вторая пленка может быть удалена и, таким образом, не входит в общую толщину модуля. За счет удаления этой второй пленки можно также реализовать разделение предварительно взаимосвязанных модулей. Но также можно оставить вторую пленку на второй поверхности первой и второй антенных контактных полосок. В этом случае она служит в качестве дополнительной электрической изоляции.

В другом предпочтительном варианте осуществления соответствующего изобретению модуля полоска клеящей пленки имеет модуль упругости, который выше, чем модуль упругости акриловой пленки. За счет этого более высокого значения модуля упругости может быть повышена надежность и прочность по сравнению с известными модулями.

Ниже изобретение детально поясняется на примере выполнения со ссылками на чертежи 1а, 1b и 2, где показано следующее:

Фиг. 1а - схематичный вид сверху передней стороны модуля, выполненного согласно изобретению.

Фиг. 1b - схематичный вид сверху задней стороны модуля, выполненного согласно изобретению.

Фиг. 2 - схематичный вид в сечении модуля, выполненного согласно изобретению.

На фиг. 1а на схематичном виде сверху передней стороны модуля, выполненного согласно изобретению, показана первая антенная контактная полоска 1 и вторая антенная контактная полоска 2. Первая антенная контактная полоска 1 и вторая антенная контактная полоска 2 составлены соответственно из первой широкой зоны подсоединения антенны и узкой в форме отвода зоны размещения микросхемы, причем зона размещения микросхемы длиннее, чем зона подсоединения антенны.

Первая антенная контактная полоска 1 и вторая антенная контактная полоска 2 расположены таким образом, что зона размещения микросхемы первой антенной контактной полоски 1 и зона размещения микросхемы второй антенной контактной полоски 2 располагаются рядом и по своей длине проходят параллельно. Между первой антенной контактной полоской 1 и второй антенной контактной полоской 2 имеется промежуток 8.

На первой поверхности первой антенной контактной полоски 1 и второй антенной контактной полоски 2 размещена полупроводниковая микросхема 3, которая продолжается от зоны размещения микросхемы первой антенной контактной полоски 1 к зоне размещения микросхемы второй антенной контактной полоски 2 через имеющийся между ними промежуток 8.

Зоны размещения микросхемы длиннее, чем полупроводниковая микросхема 3. За счет этого остается место для двух полосок 4 и 5 клеящей пленки (показаны заштрихованными), которые размещены справа и слева рядом с полупроводниковой микросхемой 3 на первой поверхности первой 1 и второй 2 антенных контактных полосок. Первая полоска 4 клеящей пленки покрывает при этом часть зоны размещения микросхемы первой антенной контактной полоски 1, которая примыкает к зоне подсоединения антенны первой антенной контактной полоски 1. Кроме того, первая полоска 4 клеящей пленки покрывает часть упомянутой зоны подсоединения антенны, а также часть зоны размещения микросхемы второй антенной контактной полоски 2, которая образует конец второй антенной контактной полоски 2.

Вторая полоска 5 клеящей пленки аналогичным образом покрывает часть зоны размещения микросхемы второй антенной контактной полоски 2, которая примыкает к зоне подсоединения антенны второй антенной контактной полоски, а также часть упомянутой зоны подсоединения антенны и часть зоны размещения микросхемы первой антенной контактной полоски 1, которая образует конец первой антенной контактной полоски 1.

Обе полоски 4, 5 клеящей пленки продолжаются, таким образом, через промежуток 8 между первой антенной контактной полоской 1 и второй антенной контактной полоской 2 и тем самым соединяют обе антенные контактные полоски 1, 2. Это приводит к необходимой устойчивости модуля.

Соответственно часть зон подсоединения антенны первой антенной контактной полоски 1 и второй антенной контактной полоски 2 остается непокрытой полосками 4 и соответственно 5 клеящей пленки, чтобы тем самым обеспечить затем возможность контакта на этих участках.

Первая антенная контактная полоска 1 и вторая антенная контактная полоска 2 представляют собой, например, часть рамки с выводами. Клеящая пленка полосок 4 и 5 в типовом случае является усиленной стекловолокном эпоксидной пленкой.

На фиг. 1b на схематичном виде сверху задней стороны модуля, выполненного согласно изобретению, показаны первая антенная контактная полоска 1 и вторая антенная контактная полоска 2 с имеющимся между ними промежутком 8. На второй поверхности первой антенной контактной полоски 1 и второй антенной контактной полоски 2 размещена вторая пленка 6 (показана заштрихованной), которая соединяет первую антенную контактную полоску 1 с второй антенной контактной полоской 2 через промежуток 8. Вторая пленка 6 продолжается через весь промежуток 8 и препятствует протеканию насквозь через промежуток 8 жидкого клея, нанесенного на первую поверхность для фиксации полупроводниковой микросхемы 3. В качестве материала пленки 6 в типовом случае применяется удаляемая акриловая пленка. Но могут применяться и другие материалы, например бумага.

Вторая пленка 6 продолжается, кроме того, на второй поверхности, по меньшей мере, над частью зон подсоединения антенны.

Вторая пленка 6 может быть выполнена таким образом, что она служит в качестве несущей пленки для процесса монтажа и после изготовления модуля позволяет разделить модули за счет удаления второй пленки 6 без применения процесса разрезания или вырубки. Но вторая пленка 6 может также служить в качестве дополнительной изоляционной пленки на обратной стороне готового модуля. В этом случае вторая пленка 6 не удаляется.

На фиг. 2 на схематичном виде в сечении по линии А-А' на фиг. 1а модуля, выполненного согласно изобретению, представлена конструкция модуля из его составных частей и их влияние на общую толщину модуля.

На первой поверхности первой и второй антенных контактных полосок 1, 2 размещена полупроводниковая схема 3. Антенная контактная полоска толщиной примерно 60 мкм, являющаяся, например, частью рамки с выводами, соединена с полупроводниковой схемой 3 толщиной примерно 120 мкм через контактное средство 7, в типовом случае представляющее собой столбиковые NiAu-выводы толщиной 10 мкм.

На обратной стороне схематично показанного на фиг. 2 модуля размещена вторая пленка 6, которая в типовом случае представляет собой удаляемую акриловую пленку толщиной 30 мкм. Эта вторая пленка 6 продолжается над промежутком 8 между первой и второй антенными контактными полосками 1, 2.

В итоге получается тем самым общая толщина модуля примерно 190 мкм, если акриловая пленка на обратной стороне удаляется, или примерно 220 мкм, если акриловая пленка не удаляется.

Нанесенные по сторонам от полупроводниковой микросхемы 3 на первой поверхности полоски 4 и 5 клеящей пленки не оказывают влияния на общую толщину модуля, если она не превышает толщину полупроводниковой микросхемы 3 в сумме с толщиной контактного средства 7. В данном случае возможной была бы толщина полоски клеящей пленки примерно 130 мкм. Однако в типовом случае толщина полоски клеящей пленки составляет примерно 70 мкм.

1. Модуль для бесконтактных чип-карт или систем идентификации, содержащий первую и вторую антенные контактные полоски (1, 2) соответственно с первой и второй противолежащими поверхностями, полупроводниковую микросхему (3) с, по меньшей мере, двумя контактными средствами (7), причем, по меньшей мере, одно контактное средство (7) контактирует с первой поверхностью первой антенной контактной полоски (1), и, по меньшей мере, одно другое контактное средство контактирует с первой поверхностью второй антенной контактной полоски (2), по меньшей мере, одну полоску (4, 5) клеящей пленки, которая, по меньшей мере, частично покрывает первую поверхность как первой, так и второй антенной контактной полоски (2), отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна полоска (4, 5) клеящей пленки нанесена вне зоны, накрытой полупроводниковой микросхемой (3).

2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что первая антенная контактная полоска и вторая антенная контактная полоска (2) имеют, соответственно, зону подсоединения антенны и зону размещения микросхемы, причем зоны размещения микросхемы уже, чем зоны подсоединения антенны.

3. Модуль по п.2, отличающийся тем, что зона размещения микросхемы первой антенной контактной полоски (1) размещена параллельно зоне размещения микросхемы второй антенной контактной полоски (2).

4. Модуль по п.2, отличающийся тем, что зона размещения микросхемы длиннее, чем полупроводниковая микросхема (3).

5. Модуль по п.1, отличающийся тем, что на второй поверхности первой антенной контактной полоски (1) и на второй поверхности второй антенной контактной полоски (2) нанесена вторая пленка (6), причем вторая пленка (6) перекрывает промежуток (8) между первой антенной контактной полоской (1) и второй антенной контактной полоской (2).

6. Модуль по п.1, отличающийся тем, что полоска (4, 5) клеящей пленки имеет модуль упругости, который выше, чем модуль упругости акриловой пленки.