Способ изготовления бесконтактной чип-карты и бесконтактная чип-карта

Настоящее изобретение относится к бесконтактной чип-карте и к способу изготовления бесконтактной чип-карты. Технический результат - создание бесконтактной чип-карты и усовершенствование способа изготовления чип-карты, чтобы чип-карта могла изготавливаться простым и экономичным способом и чтобы исключалось повреждение встроенной в изготовленную чип-карту антенной катушки. Достигается тем, что подготавливают пластиковую подложку, имеющую выемки, размещают антенную катушку на верхней стороне пластиковой подложки и размещают конструктивный элемент, содержащий интегральные схемы, на обратной стороне пластиковой подложки, противоположной верхней стороне, изготавливают электрическое соединение между катушкой и конструктивным элементом, помещают пластиковую подложку в пресс-форму для литья под давлением и изготавливают методом литья под давлением корпус карты на обратной стороне пластиковой подложки. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способу изготовления бесконтактной чип-карты и к бесконтактной чип-карте.

Изготовление бесконтактных чип-карт нормированных форматов осуществляется, например, способом ламинирования, при котором антенная катушка и, по меньшей мере, одна полупроводниковая микросхема (полупроводниковый чип) размещаются на несущей пленке, которая встраивается в корпус карты, выполненный ламинированием нескольких пленок.

Другой способ предусматривает размещение полупроводниковой микросхемы и антенной катушки на несущем слое, на который наносится корпус карты посредством способа формования, так что корпус карты полностью покрывает полупроводниковый чип и антенную катушку.

В документе DE 197 32 353 А1 описан способ изготовления бесконтактной чип-карты, при котором методом литья под давлением изготавливается плоский корпус карты, снабженный выемкой, электропроводящая катушка размещается на поверхности выемки, и микросхема устанавливается в выемке и электропроводным способом соединяется с выводами катушки. Выемки затем заливаются заливочной массой.

Описанный в документе DE 101 56 803 А1 способ изготовления бесконтактного носителя данных предусматривает применение носителя обрабатываемого изделия (заготовки) в качестве части пресс-формы для литья под давлением, на которую помещается катушка, заливаемая с обеих сторон.

В документе WO 97/23843 А1 для изготовления бесконтактной карты катушка наносится на несущую пленку, и несущая пленка помещается в форму для литья под давлением. Интегральные схемы, которые должны контактировать с катушкой, позиционируются на несущей пленке и соединяются с катушкой. Корпус карты затем изготавливается литьем на несущей пленке.

В документе DE 196 37 306 С1 описан способ изготовления бесконтактной чип-карты, при котором несущая пленка, на которой имеется катушка, покрывается покрывающим слоем, противолежащая катушке сторона несущей пленки покрывается слоем карты, полученная конструкция помещается в пресс-форму для литья под давлением и заливается полимером.

Вышеуказанные способы имеют ряд недостатков. Изготовление чип-карты посредством способа ламинирования является трудоемким и дорогостоящим. Осуществляемое в соответствии с уровнем техники позиционирование катушки на несущем слое приводит в способе формования к тому, что катушка всегда полностью заливается. Ввиду давления, возникающего за счет впрыскивания формовочной массы в форму для литья, постоянно имеется возможность отделения витков антенной катушки от несущего слоя.

Задача изобретения состоит в том, чтобы создать бесконтактную чип-карту и далее усовершенствовать способ изготовления чип-карты, чтобы чип-карта могла изготавливаться простым и экономичным способом и чтобы исключалось повреждение встроенной в изготовленную чип-карту антенной катушки.

Указанная задача решается способом согласно пункту 1 формулы изобретения и чип-картой согласно пункту 6 формулы изобретения. Предпочтительные варианты способа и формы выполнения чип-карты представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с этим способ для изготовления чип-карты предусматривает подготовку пластиковой подложки, имеющей выемки, на верхней стороне которой размещается электропроводная катушка. Расположенный на обратной стороне пластиковой подложки конструктивный элемент, содержащий интегральные схемы, например полупроводниковый чип, соединяется с катушкой посредством межслойных соединений, размещенных в выемках пластиковой подложки. Для изготовления корпуса карты пластиковая подложка помещается в пресс-форму для литья под давлением, и на обратной стороне пластиковой подложки формованием изготавливается корпус карты.

Под методом формования в смысле изобретения и как это обычно имеет место в уровне техники понимается способ изготовления корпуса карты, в котором используется форма корпуса, полость которой заполняется полимером. Форма и размер корпуса карты определяются выполнением указанной полости. При применении метода формования, который применяется для изготовления соответствующей изобретению чип-карты, могут использоваться обычные инструменты и оборудование. Могут использоваться все обычно применяемые в методах формования термореактивные пластмассы или термопласты.

Особенно предпочтительным при этом является то, что верхняя сторона пластиковой подложки с размещенной на ней антенной катушкой образует одну из верхних плоскостей или внешнюю сторону готовой чип-карты, в то время как полупроводниковый чип размещен внутри чип-карты. Тем самым антенная катушка при впрыскивании формовочной массы в литьевую форму не покрывается формовочной массой, так что витки антенной катушки также не будут отслаиваться от подложки под воздействием возникающего при впрыскивании давления. При изготовлении корпуса карты могут исключительно использоваться технологические этапы и инструменты, которые обычно применяются изготовителями модулей и/или карт. Кроме того, отпадает необходимость в трудоемких и дорогостоящих технологических этапах, которые должны осуществляться в процессе ламинирования. Ввиду размещения катушки на стороне пластиковой подложки, противоположной размещению чипа, на подложке без проблем может размещаться также несколько чипов. Антенна на поверхности карты после изготовления чип-карты может покрываться с использованием обычного метода печати покрывающим слоем и выравниваться.

В предпочтительном варианте осуществления упомянутый конструктивный элемент размещается на пластиковой подложке таким образом, что при помещении пластиковой подложки в пресс-форму для литья под давлением конструктивный элемент находится на стороне, противоположной имеющей канал впрыскивания стороне пресс-формы. Преимущество этого заключается в том, что размещенный на подложке конструктивный элемент не повреждается под воздействием давления, возникающего при впрыскивании формовочной массы.

Соответствующая изобретению бесконтактная чип-карта, содержащая корпус карты, и размещенная в корпусе карты пластиковая подложка, катушка, размещенная на пластиковой подложке, и конструктивный элемент, содержащий интегральную схему, электрически соединенный с катушкой, выполнена таким образом, что катушка размещена на верхней стороне пластиковой подложки, противоположной конструктивному элементу. Позиционирование катушки на верхней стороне пластиковой подложки имеет то преимущество, что чип-карта может изготавливаться экономичным методом литья под давлением.

Другая форма выполнения чип-карты предусматривает, что обращенная к катушке верхняя сторона пластиковой подложки для выравнивания и покрытия катушки снабжена покрывающим слоем.

Изобретение поясняется ниже более подробно со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление в разрезе пластиковой подложки и пресс-формы для литья под давлением, в которую помещена пластиковая подложка для изготовления корпуса карты.

Фиг.2 - схематичное представление в разрезе соответствующей изобретению чип-карты.

Фиг.1 поясняет соответствующий изобретению способ изготовления чип-карты. В качестве исходного материала в соответствующем изобретению способе служит пластиковая подложка 1, на обратной стороне 2 которой размещен полупроводниковый чип 3 с не показанными на чертеже контактными площадками. На верхней стороне 4 пластиковой подложки 1, противоположной полупроводниковому чипу 3, размещена антенная катушка 5. Антенная катушка 5 электропроводным способом соединена с полупроводниковым чипом 3 посредством межслойных соединений 7 в выемках 6, выполненных в пластиковой подложке 1.

Для изготовления корпуса 8 карты пластиковая подложка 1 помещается в пресс-форму 9 для литья под давлением, формовочная полость которой выполнена соответственно форме изготавливаемого корпуса 8 карты. При этом пластиковая подложка 1 в пресс-форме 9 для литья под давлением ориентирована таким образом, что формовочная полость пресс-формы 9 для литья под давлением окружает только обратную сторону 2 подложки 1. Пресс-форма 9 для литья под давлением содержит на стороне 10 канал 11 впрыскивания, посредством которого жидкий полимерный материал впрыскивается в формовочную полость. Метод формования может быть реализован обычным известным из уровня техники образом, причем в качестве материалов для изготовления корпуса 8 карты могут применяться также обычные термопласты и реактопласты.

Для того чтобы под воздействием давления, возникающего при впрыскивании, не повреждался размещенный на пластиковой подложке 1 полупроводниковый чип, последний размещается на пластиковой подложке 1 на стороне 12 пресс-формы 9 для литья под давлением, противоположной каналу 11 впрыскивания. После заливки пластиковой подложки 1 или полупроводникового чипа 3 и последующего отверждения корпуса 8 карты, изготовленная таким образом чип-карта 13 удаляется из пресс-формы 9 для литья под давлением. Верхняя сторона 4 подложки 1 образует внешнюю сторону чип-карты 13, на которой видна катушка 5. Для выравнивания и покрытия антенной катушки 5 эта внешняя сторона на последующем технологическом этапе покрывается не показанным здесь покрывающим слоем. Этот покрывающий слой может наноситься обычными способами.

На фиг.2 показана соответствующая изобретению чип-карта 13, которая изготовлена вышеописанным способом. Размещенный на пластиковой подложке 1 полупроводниковый чип 3 теперь полностью встроен в корпус 8 карты. Образованная верхней стороной 4 подложки внешняя сторона чип-карты 13 снабжена покрывающим слоем 14, так что антенная катушка 5 покрыта этим слоем.

Соответствующий изобретению способ обеспечивает возможность изготовления бесконтактных чип-карт экономичным методом литья под давлением.

Перечень ссылочных позиций

1 пластиковая подложка,

2 обратная сторона,

3 конструктивный элемент,

4 верхняя сторона,

5 антенная катушка,

6 выемка,

7 межслойное соединение,

8 корпус карты,

9 пресс-форма для литья под давлением,

10 сторона,

11 канал впрыскивания,

12 сторона,

13 чип-карта,

14 покрывающий слой.

1. Способ изготовления бесконтактной чип-карты (13), заключающийся в том, что подготавливают пластиковую подложку (1), имеющую выемки (6), размещают антенную катушку (5) на верхней стороне (4) пластиковой подложки (1), размещают конструктивный элемент (3), содержащий интегральные схемы, на обратной стороне (2) пластиковой подложки (1), противоположной верхней стороне (4), изготавливают электрическое соединение между катушкой (5) и конструктивным элементом (3), помещают пластиковую подложку (1) в пресс-форму (9) для литья под давлением и изготавливают методом литья под давлением корпус (8) карты на обратной стороне (2) пластиковой подложки (1).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катушка (5) электрически соединена с контактными выводами конструктивного элемента (3) посредством металлических межслойных соединений (7), веденных в выемки (6).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что осуществляют покрытие и выравнивание катушки (5), размещенной на верхней стороне (4) пластиковой подложки (1), посредством покрывающего слоя (14) одновременно с нанесением печати на эту верхнюю сторону (4) и/или нанесением покрывающего слоя.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый конструктивный элемент (3) размещают на пластиковой подложке (1) таким образом, что при помещении пластиковой подложки (1) в пресс-форму (9) для литья под давлением конструктивный элемент (3) находится на стороне (12), противоположной имеющей канал (11) впрыскивания стороне (10) пресс-формы (9) для литья под давлением.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что изготовление чип-карт (13) осуществляют непрерывным способом.

6. Бесконтактная чип-карта (13), содержащая корпус (8) карты и размещенную в корпусе (8) карты пластиковую подложку (1), катушку (5), размещенную на пластиковой подложке (1), и расположенный на обратной стороне (2) пластиковой подложки (1) конструктивный элемент (3), содержащий интегральную схему, электрически соединенный с катушкой (5), отличающаяся тем, что катушка (5) размещена на верхней стороне (4) пластиковой подложки (1), противоположной конструктивному элементу (3).

7. Бесконтактная чип-карта (13) по п.6, отличающаяся тем, что покрывающий слой (14), покрывающий катушку, образует внешнюю сторону чип-карты (13).