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Title:
CHIP CARD WITH A RIVETED JOINT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/045804
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic device, specially a chip card, with at least two electrically interconnected micromodules (2, 8). The at least two microelectronic micromodules contain electronic components (4, 10) arranged on a carrier substrate, and are joined to each other at contact points by means of riveted joints. The fact that the rivet or riveted joint (16) consist of an electrically conducting material is of key importance, as they provide an electrical and mechanical connection between said micromodules.

Inventors:
SCHNEIDER EDGAR (DE)
Application Number:
PCT/EP1998/001974
Publication Date:
October 15, 1998
Filing Date:
April 03, 1998
Export Citation:
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Assignee:
TELBUS GES FUER ELEKTRONISCHE (DE)
SCHNEIDER EDGAR (DE)
International Classes:
G06K19/077; H01R4/06; H01R12/55; H05K1/14; H05K3/32; H05K3/36; (IPC1-7): G06K19/077
Domestic Patent References:
WO1998006063A11998-02-12
WO1997005570A11997-02-13
Foreign References:
DE4440721A11996-05-23
EP0671705A21995-09-13
Attorney, Agent or Firm:
WINTER, BRANDL & PARTNERS (Freising, DE)
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Claims:
ANSPRUCHE:
1. Elektronisches Gerät, insbesondere Chipkarte, mit einem ersten flexiblen Trägersubstrat (2), auf dem wenigstens ein elektronisches Bauteil (4) angeordnet ist, das über ein Leiterbahnmuster mit wenigstens einer ersten Kontaktfläche (6) verbunden ist, und einem zweiten flexiblen Trägersubstrat (8), auf dem wenigstens ein weiteres elektronisches Bauteil (10) angeordnet ist und das wenigstens eine zweite Kontaktfläche (12) aufweist, wobei das erste und zweite flexible Trägersubstrat (2, 8) mechanisch miteinander verbunden sind und wobei die wenigstens eine erste und und die wenigstens eine zweite Kontaktfläche (6, 12) elektrisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, da die wenigstens eine erste und die wenigstens eine zweite Kontaktflächen (6, 12) einander zugewandt sind, da die Kontaktflächen (6, 12) von das jeweilige Trägersubstrat (2, 8) durchsetzenden Nietaufnahmelöchern durchsetzt sind, und da die beiden flexiblen Trägersubstrate (2, 8) durch in die Nietaufnahmelöcher (14) eingesetzte Nieten (16) mit aus einem elektrisch leitenden Material mechanisch und die wenigstens zwei Kontaktflächen (6, 12) elektrisch miteinander verbunden sind.
2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da eine Mehrzahl von ersten und eine Mehrzahl von zweiten Kontaktflächen (6, 12) vorgesehen sind, die geometrisch paarweise einander zugeordnet sind.
3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1 oder 2, da die Nieten (16) Hohlnieten sind.
4. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Enden der Nieten (16) mit den au en zu liegen kommenden Seiten der Trägersubstrate (2, 8) fluchten.
5. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da die Enden der Nieten aufgeweitet sind.
6. Elektronisches Gerät nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da mehr als zwei Trägersubstrate miteinander mittels Nietverbindung mechanisch und elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die einzelnen Nieten zwei oder mehr Trägersubstrate durchsetzen.
Description:
Beschreibung CHIPKARTE MIT NIETVERBINDUNG Die Erfindung betrifft ein elektronisches Gerät, insbesondere eine Chipkarte gemä dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum mechanischen und elektrischen Verbinden von Mikromodulen gemä Anspruch 7.

Bei kontaktlosen Chipkarten, da hei t bei Chipkarten, bei denen ein induktives Verfahren zur Übertragung von Energie und Daten angewandt wird, ist neben dem Mikromodul, das ein oder mehrere Halbleiterschaltkreise und passive Komponenten beinhaltet, eine Spule erforderlich, die als Sende- und Empfangsantenne zum Übertragen von elektrischer Energie sowie Information dient. Bei den bisher bekannten kontaktlosen Chipkarten wird das Mikromodul mit der Antennenfolie über eine Löt-, Schwei - oder leitfähige Klebeverbindung elektrisch mit dem Mikromodul mit den Halbleiterschaltkreisen verbunden. In der Praxis hat sich herausgestellt, da diese Verbindungsstellen bei Biegebelastungen Schwachstellen darstellen und zu Systemausfällen führen.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektronisches Gerät mit wenigstens zwei Mikromodulen anzugeben, die elektrisch miteinander verbunden sind, und deren elektrische Kontaktstelle bei Biegebelastungen zuverlässig und dauerhaft ist. Weiterhin ist es Aufgabe ein verbessertes Verfahren zur elektrischen Verbindung von Mikromodulen anzugeben.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt in vorrichtungstechnischer Hinsicht gemä den Merkmalen des

Anspruchs 1 und in verfahrenstechnischer Hinsicht gemä den Merkmalen des Anspruchs 7.

Es wird ein elektronisches Gerät und insbesondere eine Chipkarte bereitgestellt, bei dem zwei elektronische Mikromodule, die jeweils auf einem flexiblen Trägersubstrat angeordnete elektronische Bauteile enthalten, an Kontaktstellen mittels Nietverbindungen verbunden sind. Hierbei ist es wichtig, da die Niet bzw.

Nietverbindung aus einem elektrisch leitendem Material besteht und damit sowohl eine elektrische als auch eine mechanische Verbindung der Mikromodule bereitstellt. Es hat sich herausgestellt, da die Nietverbindung bei mechanischen Belastungen, wie insbesondere Bie- gebelastungen der Chipkarte, wegen ihres elastischen Ver- haltens an den Kontaktstellen durch Reibungseffekte an den Verbindungspunkten einer möglichen Korrosion entgegenwirkt und für niedrige Übergangswiderstände zwischen den zu verbindenen elektrischen Leitern sorgt.

Die Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Gemä einer solchen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Nieten Hohlnieten, die an den Enden umgebogen werden und somit eine optimale Verbindung bereitstellen.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4 wird gewährleistet, da die maximal zulässige Bauhöhe von Chipkarten nicht überschritten wird. Au erdem wird dadurch der die mechanische Verbindung zwischen Niet und Trägersubstrat und damit die mechanische Verbindung zwischen den beiden Trägersubstraten verbessert.

Durch das erfindungsgemä e Verfahren lassen sich zwei oder mehr Mikromodule, da hei t flächige Trägersubstrate, sowohl elektrisch als auch mechanisch miteinander verbinden. Hierbei können die Nietaufnahmelöcher vor oder nach dem aufeinander Positionieren der zu vernietenden Substrate erstellt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung.

Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten Trägersubstrats bzw. Mikromoduls einer elektronischen Chipkarte mit den Halbleiterschaltkreisen; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Trägersubstrats bzw. Mikromoduls in Form einer Antennenfolie für eine kontaktlose Chipkarte; und Fig. 3 eine Schnittdarstellung der durch eine Nietverbindung miteinander verbundenen beiden Träger- substrate nach Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt ein erstes flexibles Trägersubstrat 2 mit wenigstens einem Halbleiterschaltkreis und sonstigen elektronischen Bauteilen 4, die über nicht näher dargestellte elektrische Leiterbahnen mit zwei ersten elektronischen Kontaktstellen 6 verbunden sind. Fig. 2 zeigt schematisch ein zweites Trägersubstrat 8 mit einer Antennenwicklung 10 und zwei zweiten elektrischen Kontaktstellen 12. Die ersten und zweiten Kontaktstellen 6 und 12 sind so geometrisch auf dem jeweiligen Träger- substrat 2 bzw. 8 angeordnet, da sie bei passender

Zuordnung der beiden Trägersubstrate 2 und 8 entsprechend der strichlierten Linie 13 in Fig. 2 paarweise aufeinander liegen. Die beiden Substrate 2 und 8 werden in dieser Lage fixiert und die beiden aufeinanderliegenden Kontaktstellen 6 und 12 werden mit Nietaufnahmelöchern 14 mittels Bohrung versehen.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird in diese Nietauf- nahmelöcher 14 eine Hohlniet 16 aus einem elektrisch lei- tenden Material, insbesondere aus Metall, eingesetzt und die beiden Enden der Hohlniet 16 werden aufgeweitet und in die jeweilige Trägersubstratoberfläche eingedrückt, so da das obere Ende der Niet 16 mit der Oberseite des jeweiligen Trägersubstrats 2 bzw. 8 fluchtet. Hierbei zeigt Fig. 3 den Zustand in dem die Hohlniet 16 aufgeweitet, jedoch noch nicht in die Substrate 2 und 8 eingedrückt ist. Durch die Nietverbindung 16 werden die Kontaktstellen 6 und 12 aufeinandergedrückt. Aufgrund der Aufweitung der Enden der Niet 16 wirkt diese elektrische und mechanische Nietverbindung bei Biegebelastungen wie eine Feder und gewährleistet so einen dauerhaften und zuverlässigen elektrischen Kontakt zwischen den Kontaktstellen 6 und 12.

Für die erfindungsgemä e Nietverbindung sind Hohlnieten besonders geeignet, da sich deren Enden auf einfache Weise z. B. durch einen konisch geformten Stachel aufweiten lassen ohne da - dies zu gro en Stauchungen der Niet im Bereich der Kontaktstellen 6, 12 führen würde. Wenn die Substrate während des Vernietens genügend stark zusammengepre t werden, lassen sich auch Vollnieten verwenden.

Bezuaszeichenliste 2 erstes flexibles Trägersubstrat 4 Halbleiterschaltkreise, elektronische Bauteile 6 ersten elektrische Kontaktstellen 8 zweites Trägersubstrat 10 Antennenwicklung 12 zweite elektrische Kontaktstellen 13 strichliert Linie, Lage der Trägersubstrate 2 und 8 aufeinander 14 NietaufnahmeIöcher 16 Niet