具有多個部件的晶片卡的製作方法

2023-07-17 12:06:01

專利名稱：具有多個部件的晶片卡的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種晶片卡，其具有設置在卡體內的晶片和藉助於連接導體構造與芯 片導電地連接的多個部件，其中卡體由設置在層複合結構內的多個基板層組成。此外，本發 明涉及一種製造晶片卡的方法。
背景技術：
開頭所述類型的晶片卡在不同的實施形式中是已知的，所述實施形式尤其由於包 含在晶片卡內的部件的種類和數量而不同。例如已知的是，這種晶片卡構成為所謂的「主 動」卡，所述卡具有集成卡體內的供電單元，例如電池，所述供電單元通過連接導體構造與 晶片導電地連接，並且為晶片和例如在晶片外且在卡體內設有的顯示裝置提供所需的工作 電壓。此外，也已知一種「被動」卡，所述卡具有位於帶有天線裝置的應答器構造中的芯 片，所述天線裝置用於為晶片提供來自設置在卡體外的能源的能量，並且用於傳輸數據。在 此，晶片能夠直接與天線裝置接觸，或者藉助於連接導體構造連接在天線裝置上，其中連接 導體構造需要時用於將晶片於例如顯示裝置的其它部件連接。除了上述示例地說明的設置在與晶片相同的卡體內且通過連接導體構造與晶片 連接的部件外，根據用於晶片卡所需的運行性能已知多個其它的部件，例如擴音器或開關， 所述部件可通過連接導體構造與晶片接觸。因此，根據設置在卡體內的部件的數量，能夠在卡體內獲得總體上複雜的連接導 體結構，所述連接導體結構一方面使安全工作的晶片卡的製造變得困難，並且尤其是在由 設置在層複合結構中的多個基板層組成的卡體中，需要各個基板層的經常變化的設計。實際上，連接導體結構在卡體內的複雜性和由晶片卡的不同的運行性能產生的在 層設計上的變化導致相應的製造耗費，並且因此導致相關的成本。

發明內容
因此，本發明的目的在於，提出一種用於晶片卡的結構以及一種用於晶片卡的制 造方法，所述結構和製造方法簡化了具有不同的運行性能的晶片卡的製造。為了實現該目的，根據本發明的晶片卡具有權利要求1的特徵。在根據本發明的晶片卡中，部件和連接導體構造設置在不同的基板層內，即設置 在部件層構造和連接層構造內，並且為了形成導電的連接，部件和連接導體構造具有相互 重疊地設置的接觸面。因此，根據本發明的晶片結構允許根據晶片卡的所希望的運行性能限定的由標準 化的基板層組成的模塊式結構，所述基板層根據晶片卡的所希望的運行性能相互組合。如果連接層構造具有分別設置有連接導體模塊的多個連接層，使得通過接觸面相 互接觸的連接導體模塊構成連接導體構造，那麼可能的是，根據晶片卡的所希望的運行性 能由各個連接層模塊化地構成連接導體構造。
在晶片卡的優選的實施形式中，連接層構造設置有由一個或多個部件層組成的部 件層構造，所述部件層具有輸出或輸入裝置以及用於晶片的供電裝置。如果輸出或輸入裝置設置在第一部件層內，並且供電裝置設置在第二部件層內， 那麼可能的是，相關聯的部件層總體上用於設置或構成供電裝置，使得例如使電池裝置成 為可能，所述電池裝置在基板層的總表面上延伸，並且因此能夠具有相應的容量。特別有利的是，連接層構造設置在部件層之間，使得在設置在部件層內的部件的 接觸面和連接導體構造的接觸面之間能夠進行直接的接觸。尤其是在具有相當多的部件層的大量的部件的情況下有利的是，連接層構造的連 接層和部件層構造的部件層上下重疊地交替設置。根據在晶片卡內相互組合的部件的種類，也能夠有利的是，部件至少以相關部件 組的方式設置在共同的成組部件層內，即例如顯示裝置和啟動顯示裝置的按鈕。在其它情況下，如特別是在使用電池裝置作為部件的情況下，同樣能夠表明有利 的是，部件至少部分地作為單獨的部件設置在單獨的部件層內。如果部件至少部分地在多個相鄰的部件層上延伸，那麼可能的是，在由各個基板 層形成的分層結構中安置較大的部件，例如晶片模塊，使得晶片模塊的設有接頭接觸的芯 片載體安置在部件層內，並且設有鑄件的晶片安置在另一個部件層內。部件最好設置在部件容納部內，所述部件容納部由設置在一個或多個部件層內的 至少一個窗口形成，使得部件容納部在它們的尺寸上能夠容易地匹配。如果窗口設有填充材料，那麼能夠避免卡體內的空腔。填充材料最好由可熱活化的粘合材料形成，使得即便在相對低的層壓溫度下，也 能夠在窗口的區域內達到安全的層複合結構。如果在形成連接層和部件層的基板層之間設有可熱活化的粘合層，那麼，總體上 在相對低的層壓溫度下，在所謂的「熱層合」方面，能夠以層壓法進行卡體的製造。為了實現該目的，根據本發明的方法具有權利要求14的特徵。根據本發明，在第一方法步驟中，將卡體製造為具有在層壓複合結構中相互連接 的多個部件層和連接層的層壓結構。只是隨後在另一個層壓步驟中，將覆蓋層塗覆在卡體 上。以這種方式能夠從構成為中性的功能單元的卡體，通過隨後塗覆例如設有印記的覆蓋 層來製造個體化的晶片卡。


下面藉助於附圖詳細闡述晶片卡的優選的實施形式。附圖示出圖1示出用於晶片卡的層結構的第一實施形式；圖IA示出由層結構製造的晶片卡；圖2示出用於晶片卡的層結構的第二實施形式；圖3示出用於晶片卡的層結構的第三實施形式；圖4示出用於晶片卡的層結構的第四實施形式；
具體實施例方式圖1示出用於晶片卡10的層結構，其具有連接導體層11，所述連接導體層設置為
4在上面的部件層12和下面的部件層13之間的中間層。在本實施例情況下，連接導體層11 和部件層12、13具有由聚氯乙烯(PVC)和聚碳酸酯(PC)形成的基板14、15和16，為了製造 晶片卡10，所述基板以本身已知的層壓過程平面地相互連接，並且因此構成通過層複合結 構形成的卡體17，如在圖IA中所示。在圖1中示出的實施例中，上面的部件層12具有在這裡構成為「段碼顯示器」的 顯示裝置18以及按鍵19，所述顯示裝置和按鍵通過在連接導體層11內構成的連接導體構 造20與晶片21和電池裝置22接觸，所述晶片和電池裝置設置在下面的部件層13的基板 16上。在圖1中示出的示例中，連接層導體層11的連接導體構造20構成為具有導線導 體四的導線導體構造，所述導線導體在它們端部具有分別與在這裡構成為顯示裝置18、按 鍵19、晶片21和電池裝置22的部件相關聯的接觸面23、24、25和26。在該情況下，接觸面 23、24、25和沈構成為貫通觸點，所述貫通觸點在連接導體層11的頂面27和底面28上可 接近。在本實施例的情況下，導線導體四有絕緣的包封，使得可以在沒有短路的危險的情 況下構成導體橋30。如圖1所示，設置在部件層12和13內的在這裡構成為顯示裝置18、按鍵19、晶片 21和電池裝置22的部件設有接觸面31、32、33和34，所述接觸面設置在部件層12、13上， 使得它們位於連接導體構造20的具有接觸面23至沈的重疊層內，並且因此由於在圖IA 中示出的構成為層複合結構的卡體17的製造，獲得在部件(顯示裝置18、按鍵19、晶片21 和電池裝置22)的接觸面23至沈和連接導體構造20的接觸面31至34之間的直接接觸， 使得形成用於使晶片卡10工作所需的連接導體結構。如圖IA所示，卡體17能夠設有附加的覆蓋層35，所述覆蓋層具有兩個窗口 36、 37，所述窗口構成為，使得顯示裝置18和按鍵19被遮蓋成，僅顯示區38和按鈕39可以從 外部接近或看到。同樣可能的是，覆蓋層構成為透明的，並且不具有窗口。圖2示出由兩個部件層12、13和一個連接導體層40組成的用於晶片卡41的結構。 根據它們的相同的附圖標記，晶片卡41的部件層12、13構成為與晶片卡10的部件層12、13 相同。與在圖1中示出的晶片卡10不同，構成在連接導體層40上的連接導體構造42不 構成有導線導體四。相反，連接導體構造42具有塗覆在基板43上金屬化結構44，所述金 屬化結構例如能夠以金屬澱積法或蝕刻技術在基板43的頂面45上產生。與在圖1中示出 的晶片卡10的連接導體構造20相同，藉助於金屬化結構44構成的連接導體構造42具有 接觸面31至34，所述接觸面以已經參考圖1探討的方式與部件層12、13的在這裡同樣構成 為顯示裝置18、按鍵19、晶片21和電池裝置22的部件的接觸面23至沈相關聯。圖3示出晶片卡46的結構，所述晶片卡根據相同的附圖標記具有部件層12、13，所 述部件層與在圖1和2中示出的晶片卡10和41的部件層12、13相同。與晶片卡10和41 不同，晶片卡46的結構具有連接導體層構造47，所述連接導體層構造由兩個連接導體層48 和49模塊化地組成。連接導體層48和49具有帶有分別疊合地設置的接觸面23至沈的 連接導體模塊討、55，所述接觸面構成為在連接導體層48的基板50和連接導體層49的基 板51內的貫通觸點。分別在基板50或51的頂面52或53上構成的連接導體模塊M和55 設置成，使得在連接導體層48和49的接觸面23至沈相互接觸的情況下，形成與在圖1中示出的連接導體構造20起到相同電作用連接導體構造47。因為在圖3中設置在連接導體 層49上方的連接導體層48的基板50起到電絕緣作用，所以分別設置在連接導體層48和 49上的兩個連接導體模塊M和55能夠任意地，即尤其也不絕緣地構成。因此，連接導體模 塊M和55例如能夠構成為絕緣的或不絕緣的導線導體，或者也能夠構成為噴鍍金屬，例如 像在圖2中示出的晶片卡41的連接導體構造42 —樣。圖4示出構成為「被動卡」的晶片卡56的結構，在圖4中示出的實施例的情況下， 所述晶片卡與在圖1中示出的晶片卡10 —致，也具有帶有顯示裝置18和按鍵19的上面的 部件層12以及連接導體層11，所述連接導體層具有在其上構成的連接導體構造20，所述連 接導體構造設有接觸面23至沈。與在圖1中示出的晶片卡10不同，晶片卡56的結構具有兩個另外的部件層57和 58。部件層57具有一個設置在基板59上的帶有接觸面25的晶片21，以及兩個構成為貫通 觸點的接觸面60。部件層58具有一個設置在基板61上的天線裝置62，在該情況下，所述天線裝置由 導線線圈64形成，所述導線線圈埋入基板61內且具有在導線線圈64的端部構成的天線接 觸面65。儘管在這裡構成為導線線圈64，但是天線裝置62也能夠通過塗覆在基板61的頂 面63上的噴鍍金屬形成，所述噴鍍金屬例如也能夠根據在圖3中示出的模塊化地構成的連 接導體構造47，由設置在不同的基板上的天線模塊構成，以用於避免導體橋66。因為部件層57的接觸面60設置成與部件層58的天線接觸面65重疊，並且在部 件層57上的晶片21的接觸面25設置成與連接層11的接觸面25重疊，所以原則上獲得與 晶片卡10的在圖1中示出的連接導體結構相同的連接導體結構，其中在電路技術上，電池 裝置22可用天線裝置62替換。
權利要求
1.一種晶片卡，具有設置在卡體(17)內的晶片和藉助於導體構造O0、42、47)與 所述晶片導電地連接的多個部件(18、19、22、62)，其中所述卡體由設置在層複合結構內的 多個基板層(11、12、13、40、48、49、57、58)組成，其特徵在於，所述部件和所述導體構造設置在不同的基板層內，即設置在部件層構造 和連接層構造內，並且為了形成導電的接觸，所述部件和所述導體構造具有相互重疊地設 置的接觸面(23、24、25、26、31、32、33、34、60、65)。
2.如權利要求1所述的晶片卡，其特徵在於，所述連接層構造具有分別設置有連接導 體模塊(54、55)的多個連接層08、49)，使得通過接觸面相互接觸的所述連接導體模塊構 成連接導體構造。
3.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，所述連接層構造O0、42、47) 設置有由一個或多個部件層(12、13、57、58)組成的部件層構造，所述部件層設置有輸出或 輸入裝置(18)以及用於所述晶片的供電裝置02)。
4.如權利要求3所述的晶片卡，其特徵在於，所述輸出或輸入裝置(18)設置在第一部 件層(1 內，並且所述供電裝置0 設置在第二部件層(1 內。
5.如權利要求4所述的晶片卡，其特徵在於，所述連接層構造(11、40、48、49)設置在所 述部件層(12、13、57、58)之間。
6.如權利要求4所述的晶片卡，其特徵在於，所述連接層構造的所述連接層(11、40、 48,49)和所述部件層構造的所述部件層(12、13、57、58)上下重疊地交替設置。
7.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，所述部件(18、19、21、22、62) 至少以相關部件組的方式設置在共同的成組部件層內。
8.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，所述部件(18、19、21、22、62) 至少部分地作為單獨的部件設置在單獨的部件層內。
9.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，所述部件至少部分地在多個 相鄰的部件層上延伸。
10.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，所述部件設置在部件容納部 內，所述部件容納部由設置在一個或多個部件層內的至少一個窗口形成。
11.如權利要求10所述的晶片卡，其特徵在於，所述窗口設有填充材料。
12.如權利要求11所述的晶片卡，其特徵在於，所述填充材料由可熱活化的粘合材料 形成。
13.如前述權利要求中任一項所述的晶片卡，其特徵在於，在形成所述連接層(11、40、 48,49)和所述部件層(12、13、57、58)的所述基板層之間設有可熱活化的粘合層。
14.一種用於製造如權利要求1至13中任一項或多項所述的晶片卡的方法，其特徵在於，在將卡體(17)製造為具有在層壓複合結構中相互連接的多個部件層(12、13、57、58) 和連接層的層壓結構後，在另一個層壓步驟中，將覆蓋層(3 塗覆在所述卡體上。
全文摘要
本發明涉及一種晶片卡以及一種用於製造晶片卡的方法，所述晶片卡具有設置在卡體內的晶片(21)和藉助於導體構造(20)與所述晶片導電地連接的多個部件(18、19、22)，其中所述卡體由設置在層複合結構內的多個基板層(11、12、13)組成，其中所述部件和所述導體構造設置在不同的基板層內，即設置在部件層構造和連接層構造內，並且為了形成導電的接觸，所述部件和所述導體構造具有相互重疊地設置的接觸面(23、24、25、26、31、32、33、34)。
文檔編號G06K19/077GK102105894SQ200980128771
公開日2011年6月22日 申請日期2009年5月14日 優先權日2008年5月23日
發明者曼弗雷德·裡茨勒爾, 雷蒙德·弗裡曼 申請人:斯邁達Ip有限公司