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Title:
ELECTRONIC CHIP CARD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/007762
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electronic chip card having a multilayer structure, having – a system carrier (1), which comprises an electrically insulating substrate with interconnects (2) arranged thereon, cover layers (3, 4) arranged on the top and bottom of the system carrier, a biometric sensor (18) and – a semiconductor component (19) that is designed to evaluate the signals from the biometric sensor (18) and to store biometric data, wherein the semiconductor component (19) is electrically conductively connected to one or more interconnects (2) of the system carrier (1). It is an object of the invention to provide an electronic chip card having a biometric sensor (18), which electronic chip card allows a relatively large number of electronic components to be accommodated on the system carrier (1) of the chip card. Furthermore, the electronic chip card is intended to be able to be produced as easily and inexpensively as possible and in relatively large numbers. This object is achieved by the invention by virtue of the semiconductor component (19) and the biometric sensor (18) being arranged in a common housing (22) that contains the semiconductor component (19) beneath the biometric sensor (18), wherein the semiconductor component (19) with the biometric sensor (18) forms a biometry module (11).

Inventors:
NEYMANN PETER-JOACHIM (DE)
MÜHLHAUSE CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/065208
Publication Date:
January 22, 2015
Filing Date:
July 16, 2014
Export Citation:
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Assignee:
NEYMANN PETER-JOACHIM (DE)
International Classes:
G06K19/07
Domestic Patent References:
WO2005058004A22005-06-30
WO2013019701A12013-02-07
Foreign References:
US20060072355A12006-04-06
DE10043954A12002-03-14
DE10139414A12003-02-27
Other References:
SATOSHI SHIGEMATSU ET AL: "A Single-Chip Fingerprint Sensor and Identifier", IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, USA, vol. 34, no. 12, 1 December 1999 (1999-12-01), XP011061149, ISSN: 0018-9200
Attorney, Agent or Firm:
ISFORT, Olaf (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Elektronische Chipkarte mit mehrschichtigem Aufbau, mit

einem Systemträger (1 ), der ein elektrisch isolierendes Substrat mit darauf angeordneten Leiterbahnen (2) umfasst,

an der Ober- und Unterseite des Systemträgers angeordneten Abdeckschichten (3, 4),

einem biometrischen Sensor (18) und

einem Halbleiterbauelement (19), das zur Auswertung der Signale des biometrischen Sensors (18) und zur Speicherung von biometrischen Daten ausgebildet ist, wobei das Halbleiterbauelement (19) mit einer oder mehreren Leiterbahnen (2) des Systemträgers (1 ) elektrisch leitend verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Halbleiterbauelement (19) und der biometrische Sensor (18) übereinander, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse (22) angeordnet sind, wobei sich das Halbleiterbauelement (19) unterhalb des biometrischen Sensors (18) befindet, wobei das Halbleiterbauelement (19) mit dem biometrischen Sensor (18) ein Biometriemodul (1 1 ) bildet.

2. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der biometrische Sensor (18) ein Fingerabdrucksensor ist, wobei die ober- oder unterseitige Abdeckschicht (3, 4) im Bereich einer Sensoroberfläche des Fingerabdrucksensors eine Ausnehmung (9) aufweist.

3. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Induktionsantenne (16) oder ein Solarelement, wenigstens ein Energiespeicherelement (17) und eine mit der Induktionsantenne (16) oder dem Solarelement und dem wenigstens einen Energiespeicherelement (17) verbundene Energieversorgungsschaltung (20).

4. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Biometriemodul (1 1 ) über die Energieversorgungs- Schaltung (20) mit Energie versorgt wird.

5. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungsschaltung (20) in dem gemeinsamen Gehäuse (22) angeordnet und damit Bestandteil des Biometriemoduls ist. 6. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsantenne (16) durch Leiterbahnen des Systemträgers (1 ) gebildet ist.

7. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Biometriemodul (1 1 ) innerhalb einer Ausnehmung des Systemträgers befindet.

8. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein Kontaktmodul (10) mit an einer Kontaktfläche angeordneten elektrischen Kontakten, wobei die ober- oder unterseitige Abdeckschicht (3, 4) im Bereich der Kontaktfläche eine Ausnehmung (8) aufweist.

9. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Mikrocontroller (13), der über jeweils eine oder mehrere der Leiterbahnen (2) des Systemträgers (1 ) einerseits mit dem Kontaktmodul (10) und andererseits mit dem Biometriemodul (1 1 ) verbunden ist. 10. Elektronische Chipkarte nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Display, über das in dem Mikrocontroller (13) und/oder in dem Halbleiterbauelement (19) des Biometriemoduls (1 1 ) gespeicherte Daten anzeigbar sind.

1 1 . Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund aus ober- und unterseitiger Abdeckschicht (3, 4) und Systemträger (1 ) durch Laminieren hergestellt ist.

12. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch wenigstens eine strukturierte Zwischenschicht (5), die die Oberflächenkontur des Systemträgers (1 ) einschließlich darauf angeordneter und/oder damit verbundener elektronischer Bauelemente ausgleicht. 13. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen mit dem Biometriemodul (1 1 ) verbundenen akustischen oder optischen Signalgeber.

14. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch auf der Kartenoberfläche im Bereich des biometrischen Sensors (18) angeordnete taktile oder haptische Merkmale.

15. Elektronische Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der biometrischer Sensor (18) ein auf einem Halbleitersubstrat integrierter Fingerabdrucksensor ist.

Description:
Elektronische Chipkarte Die Erfindung betrifft eine elektronische Chipkarte mit mehrschichtigem Aufbau, mit

einem Systemträger, der ein elektrisch isolierendes Substrat mit darauf angeordneten Leiterbahnen umfasst,

an der Ober- und Unterseite des Systemträgers angeordneten Abdeckschichten,

einem biometrischen Sensor und,

einem Halbleiterbauelement, das zur Auswertung der Signale des biometrischen Sensors und zur Speicherung von biometrischen Daten ausgebildet ist, wobei das Halbleiterbauelement mit einer oder mehreren Leiterbahnen des Systemträgers elektrisch leitend verbunden ist.

Nach den Magnetstreifenkarten gewinnen elektronische Chipkarten zunehmend an Bedeutung. Der wesentliche Unterschied gegenüber Magnetstreifenkarten besteht darin, dass elektronische Chipkarten in die jeweilige Karte integrierte elektrische und elektronische Bauteile, insbesondere Halbleiterbauelemente aufweisen. Eine weitere gängige Bezeichnung ist der Begriff Smartcard.

Eine elektronische Chipkarte der eingangs genannten Art ist aus der WO 2013/019701 A1 bekannt. Bei der vorbekannten elektronischen Chipkarte ist ein Systemträger vorgesehen, auf dem sich verschiedene elektronische Bauelemente befinden, unter anderem ein biometrischer Sensor, bei dem es sich zum Beispiel um einen Fingerabdrucksensor handeln kann. Ein MikroController zur Ansteuerung und zum Abfragen des biometrischen Sensors und zur Speicherung der biometrischen Daten, wie beispielsweise der Fingerabdruckdaten, ist ebenfalls auf dem Systemträger, und zwar seitlich versetzt zu dem biometrischen Sensor angeordnet. Des Weiteren ist eine Energieversorgungsschaltung vorgesehen, die den biometrischen Sensor und den MikroController mit Energie versorgt. Die Energieversorgungsschaltung weist bevorzugt eine Induktionsantenne auf, die hochfrequente elektromagnetische Felder aus der Umgebung der Chipkarte empfängt, wobei die Induktionsspannung zur Energieversorgung verwendet wird. Die vorbekannte elektronische Chipkarte weist einen mehrschichtigen Aufbau auf, wobei der Systemträger mit den darauf befindlichen elektronischen Bauelementen zwischen an der Ober- und Unterseite des Systemträgers angeordneten Abdeckschichten eingebettet ist.

Nachteilig ist bei der vorbekannten elektronischen Chipkarte, dass die benötigten Bauelemente (biometrischer Sensor, MikroController, Energieversorgungsschaltung) auf dem Systemträger vergleichsweise viel Platz beanspruchen, so dass für andere Bauelemente nur wenig oder kein Platz verbleibt. Daher ist das an sich bekannte Konzept der elektronischen Chipkarte mit biometrischem Sensor bisher nur für eine sehr eingeschränkte Anzahl von Anwendungen verfügbar. Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Chipkarte mit biometrischem Sensor bereitzustellen, die es ermöglicht, eine größere Zahl von elektronischen Bauelementen auf dem Systemträger der Chipkarte unterzubringen. Außerdem soll die elektronische Chipkarte möglichst einfach, kostengünstig und in größeren Stückzahlen herstellbar sein. Diese Aufgabe löst die Erfindung ausgehend von einer elektronischen Chipkarte der eingangs genannten Art dadurch, dass das Halbleiterbauelement und der biometrische Sensor übereinander, vorzugsweise in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind, in dem sich das Halbleiterbauelement unterhalb des biometrischen Sensors befindet, wobei das Halbleiterbauelement mit dem biometrischen Sensor ein Biometriemodul bildet. Kernidee der Erfindung ist, den biometrischen Sensor mit dem zu dessen Ansteuerung und Abfrage benötigten Halbleiterbauelement (zum Beispiel in Form eines MikroControllers) in einem kompakten Modul zusammenzufassen. Damit möglichst wenig Kartenfläche beansprucht wird, befindet sich das Halbleiterbauelement unterhalb des biometrischen Sensors. Das heißt, dass sich die Flächen des biometrischen Sensors und des Halbleiterbauelements - in Richtung senkrecht zur Ebene der Chipkarte gesehen - ganz oder teilweise (vorzugsweise zum größten Teil) überlappen.

Typischerweise weist der biometrische Sensor an seiner Oberseite eine Sensoroberfläche auf, über die die biometrischen Daten eines Benutzers der Karte erfasst werden. Beispielsweise befinden sich an der Sensoroberfläche temperatur- oder druckempfindliche oder optische Sensorelemente (zum Beispiel Transistoren) in einer matrix- oder zellenförmigen Anordnung. Der Benutzer der Karte legt zur Erfassung des charakteristischen Hautrillenmusters des Fingerabdrucks seinen Finger auf die Sensoroberfläche auf oder zieht seinen Finger über die Sensoroberfläche, je nachdem, ob ein Matrix- oder ein Zeilensensor verbaut ist. Die Sensordaten werden an das Halbleiterbauelement des Biometriemoduls über geeignete elektrische Verbindungen übertragen. Das Halbleiterbauelement wertet die Sensordaten aus und vergleicht diese mit den gespeicherten biometrischen Daten des Inhabers der Karte.

Die Sensoroberfläche muss an der Kartenoberfläche frei zugänglich sein, damit die Erfassung der biometrischen Daten möglich ist. Das Halbleiterbauelement zur Ansteuerung und Abfrage des biometrischen Sensors befindet sich gemäß der Erfindung unterhalb des Sensors, so dass die von dem biometrischen Sensor beanspruchte Fläche der Karte mehrfach genutzt wird, nämlich nicht nur für die Sensoroberfläche, sondern auch für die elektronischen Bauelemente zur Ansteuerung und Abfrage des biometrischen Sensors.

Sind die erfassten Sensordaten mit den gespeicherten biometrischen Daten identisch, erzeugt das Halbleiterbauelement ein Signal, das eine Authentifizierung anzeigt. Dies kann genutzt werden, um bestimmte Funktionen der Chipkarte freizuschalten, wie beispielsweise die Abfrage von persönlichen Daten des Benutzers, die auf der Karte gespeichert sind. Dies ist vorteilhaft für den Einsatz der Karte als „Gesundheitskarte" im medizinischen Bereich. In diesem Fall können die persönlichen Daten des Benutzers medizinische Daten betreffen, wie beispielsweise Daten zu Vorerkrankungen oder zu einer Medikation des Inhabers der Karte. Die Daten können auch eine Patientenverfügung betreffen. Die Authentifizierung kann in anderen Bereichen ebenfalls vorteilhaft genutzt werden, zum Beispiel um finanzielle Transaktionen freizugeben.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der biometrische Sensor, wie bereits erwähnt, ein Fingerabdrucksensor, wobei die ober- oder unterseitige Abdeckschicht im Bereich der Sensoroberfläche des Fingerabdrucksensors eine Ausnehmung aufweist. Durch die Ausnehmung in der Abdeckschicht ist die Sensoroberfläche an der Oberfläche der Chipkarte zugänglich, damit die biometrischen Daten, hier Fingerabdruckdaten, erfasst werden können. Die Ausnehmung in der Abdeckschicht ermöglicht es des Weiteren, das Biometriemodul bei der Herstellung der Chipkarte einzusetzen (zu „implantieren"), nachdem der Systemträger mit den Abdeckschichten (zum Beispiel durch Heißlaminieren) verbunden ist. Auf diese Weise wird das Biometriemodul mit den gegebenenfalls empfindlichen Sensorelementen nicht den bei der Laminierung auftretenden hohen Temperaturen ausgesetzt. Das empfindliche Biometriemodul wird nachträglich durch die Ausnehmung in der Abdeckschicht eingesetzt und mit den dafür vorgesehenen Leiterbahnen des Systemträgers in geeigneter weise elektrisch leitend verbunden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte ist eine Induktionsantenne vorgesehen, sowie ein Energiespeicherelement und eine mit der Induktionsantenne und dem wenigstens einen Energiespeicherelement verbundene Energieversorgungsschaltung. Dadurch wird eine von einer Batterie oder einer sonstigen Energiequelle unabhängige Energieversorgung des Biometriemoduls sichergestellt. Vorteilhaft ist, dass das Biometriemodul zur Authentifizierung genutzt werden kann, ohne dass die Chipkarte mit einem Kartenlesegerät verbunden ist. Dies gewährleistet eine besondere Sicherheit. Der Benutzer der Chipkarte kann, beispielsweise durch seinen Fingerabdruck, die Authentifizierung durchführen und dadurch die Karte freischalten, die erst danach mittels eines Lesegerätes ausgelesen werden kann, um die auf der Karte gespeicherten Daten abzufragen. Die autonome Funktion des Biometriemoduls stellt sicher, dass die in dem Biometriemodul gespeicherten biometrischen Daten nicht über das Lesegerät ausgelesen werden können, da die Karte physikalisch so ausgestaltet sein kann, dass keine Datenverbindung zwischen Biometriemodul und Lesegerät herstellbar ist. Als Energiespeicherelement kommt zum Beispiel eine Anordnung aus einem oder mehreren Kondensatoren in Frage, die platzsparend auf dem Systemträger untergebracht und über die Leiterbahnen des Systemträgers elektrisch leitend angebunden werden können. Die Induktionsantenne kann bei einer bevorzugten Ausgestaltung durch Leiterbahnen des Systemträgers gebildet sein.

Als Alternative zur Induktionsantenne eignet sich zur Energieversorgung des Biometriemoduls ein Solarelement, das auf die Kartenoberfläche einfallendes Licht in eine elektrische Spannung umwandelt. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte ist die Energieversorgungsschaltung in dem gemeinsamen Gehäuse des Biometriemoduls angeordnet und bildet damit einen integralen Bestandteil des Biometriemoduls. Besonders bevorzugt befindet sich die Energieversorgungsschaltung ebenso wie das Halbleiterbauelement, das zur Auswertung der Signale des biometrischen Sensors dient, unterhalb des biometrischen Sensors. Demnach ist das Biometriemodul bevorzugt aus drei Ebenen aufgebaut, von denen die oberste Ebene den biometrischen Sensor bildet, während die beiden darunter liegenden Ebenen durch das Halbleiterbauelement zur Ansteuerung und Abfrage des biometrischen Sensors einerseits und die Energieversorgungsschaltung andererseits gebildet sind. Dabei können die Ebenen jeweils durch applikationsspezifische integrierte Schaltungen (ASIC) realisiert sein, die in vertikaler Richtung (senkrecht zur Kartenebene) untereinander direkt über Bond-Verbindungen kontaktiert sind. Ein wesentlicher Vorteil ist der geringe Platzbedarf des in dieser Weise realisierten Biometriemoduls. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass nur eine einzige Schnittstelle zu der übrigen Peripherie, die sich auf der Chipkarte befindet, erforderlich ist, beispielsweise eine einzelne serielle Schnittstelle zur Anbindung des Biometriemoduls an einen zentralen MikroController der Chipkarte.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung befindet sich das Biometriemodul innerhalb einer Ausnehmung des Systemträgers. Sollte das Biometriemodul in vertikaler Richtung, das heißt senkrecht zur Ebene der Chipkarte, aufgrund der Bauhöhe viel Platz beanspruchen, kann vorgesehen sein, dass der Systemträger eine Ausnehmung aufweist, in die dann das Biometriemodul eingesetzt wird. Bei dieser Ausgestaltung kann das Biometriemodul den Systemträger nach oben und unten überragen. Durch geeignete, zur Form des Biometriemoduls komplementäre Konturierung der oberen und unteren Abdeckschichten kann die Chipkarte so ausgestaltet werden, dass diese bei normaler Dicke (gemäß dem für Chipkarten geltenden ISO-Standard) das Biometriemodul aufnimmt.

Besonders bevorzugt kommt als biometrischer Sensor ein auf einem Halbleitersubstrat integrierter Fingerabdrucksensor zum Einsatz. So genannte „Wafer Level"-Fingerabdrucksensoren, z.B. in CMOS-Technologie, mit modular integrierter Pixelmatrix, Abfrageelektronik und Schnittstellenkomponenten sind kommerziell verfügbar. Um diese in das erfindungsgemäße Biometriemodul zu integrieren, ohne dass die Dicke des Biometriemoduls und damit die Dicke der Karte die Grenzwerte des ISO-Standards überschreitet, kann das Halbleitersubstrat des Fingerabdrucksensors von der Rückseite des Wafers her in seiner Dicke bis auf ein Minimum von wenigen 100 μιτι oder sogar weniger als 100 μιτι reduziert werden, z.B. durch Schleifen oder Ätzen. Dies beeinträchtigt die Funktion des Fingerabdrucksensors nicht. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße elektronische Chipkarte ein Kontaktmodul mit an einer Kontaktfläche angeordneten elektrischen Kontakten auf, wobei die ober- oder unterseitige Abdeckschicht im Bereich der Kontaktfläche eine Ausnehmung aufweist. Das Kontaktmodul dient zur Kontaktierung der elektronischen Chipkarte in einem Lesegerät üblicher Art. Ein solches Lesegerät kann, wie oben erläutert, genutzt werden, um - nach Authentifizierung mittels des biometrischen Sensors - auf der Chipkarte gespeicherte Daten auszulesen. Weiterhin weist die elektronische Chipkarte bevorzugt einen MikroController auf, der über jeweils eine oder mehrere der Leiterbahnen des Systemträgers einerseits mit dem Kontaktmodul und andererseits mit dem Biometriemodul verbunden ist. Bei dem MikroController kann es sich um einen für Chipkarten üblichen MikroController handeln. Dieser ist gemäß der Erfindung an das Biometriemodul angebunden, um die oben beschriebene Authentifizierung durchführen zu können, bevor die in dem MikroController gespeicherten Inhaberdaten über das Lesegerät abgefragt werden können.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte ist ein in die Karte integriertes Display vorgesehen. In elektronische Chipkarten integrierbare Datendisplays sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Diese können mit Vorteil für die erfindungsgemäße elektronische Chipkarte verwendet werden, um auf der Chipkarte gespeicherte Daten nach Authentifizierung mittels des biometrischen Sensors anzuzeigen, und zwar ohne dass hierfür ein Lesegerät erforderlich ist. Diese Ausgestaltung gewährleistet eine besondere Sicherheit, da gänzlich verhindert werden kann, dass die auf der Chipkarte gespeicherten Daten die Karte auf elektronischem Wege in irgendeiner Weise verlassen. Außerdem ist die Ausgestaltung der Chipkarte mit integriertem Display bei Anwendungen im medizinischen Bereich von Vorteil. Die auf der Karte gespeicherten Daten, wie zum Beispiel Vorerkrankungen oder eine Medikation betreffende Daten, können in einer Notfallsituation verfügbar gemacht werden, auch wenn kein geeignetes Lesegerät vorhanden ist. Aufgrund der großen Fläche beansprucht das integrierte Display viel Platz auf der Chipkarte. Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Biometriemoduls, das, wie oben erläutert, besonders wenig Platz auf der Chipkarte beansprucht, ermöglicht die Kombination aus biometrischem Sensor mit Display auf einer Chipkarte. Aufgrund der kompakten Bauweise des Biometriemoduls bleibt ausreichend Platz nicht nur für das Display selbst, sondern auch für eine Batterie oder eine ähnliche Energieversorgung mit ausreichender Kapazität, um das Display zu betreiben.

Die erfindungsgemäße Karte kann, wie oben bereits erwähnt, durch Laminieren hergestellt werden. Durch den Laminiervorgang werden die verschiedenen Schichten der Chipkarte, d.h. der Systemträger mit den darauf befindlichen oder damit verbundenen elektronischen Bauelementen, und die oberen und unteren Abdeckschichten miteinander fest, d.h. unlösbar verbunden. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte wird zunächst der Systemträger, vorzugsweise durch Ätzen einer metallisch beschichteten, elektrisch isolierenden Platte oder Folie, hergestellt. Danach werden diejenigen elektronischen Bauelemente, die unmittelbar mit dem Systemträger verbunden werden, aufgebracht (z.B. der zentrale MikroController der Karte). Sodann werden die gegebenenfalls jeweils aus mehreren Lagen bestehenden oberen und unteren Abdeckschichten an der Unter- und Oberseite des Systemträgers zur Anlage gebracht. Es können eine oder mehrere strukturierte Zwischenschichten vorgesehen sein, die die Oberflächenkontur des Systemträgers einschließlich darauf angeordneter und/oder damit verbundener elektronischer Bauelemente ausgleichen. Dieser Schichtenstapel wird dann durch Heißlaminieren in einen festen Verbund überführt. Im nächsten Schritt werden die Ausnehmungen, beispielsweise für das Biometriemodul und das Kontaktmodul, in die obere und/oder untere Abdeckschicht gefräst. Schließlich werden das Biometriemodul und das Kontaktmodul in die jeweils vorgesehenen Ausnehmungen „implantiert". Damit ist die Chipkarte fertig. Zur Individualisierung können die oberen und unteren Abdeckschichten, wie bei elektronischen Chipkarten üblich, vorab in geeigneter Weise bedruckt werden. Die Laminierung kann im Wege der Heißlaminierung erfolgen, wobei die Schichten durch einen bei Normaltemperatur festen Klebstoff, der sich zwischen den Schichten befindet, bei hoher Temperatur thermisch verbunden werden. Besonders vorteilhaft ist jedoch die Anwendung einer Kaltlaminiertechnik, bei der ein bei Normaltemperatur, d.h. ohne Temperatureinwirkung aushärtbarer Klebstoff verwendet wird. Bei der Kaltlaminierung werden die elektronischen Bauelemente der Chipkarte keinen erhöhten Temperaturen ausgesetzt und können daher weniger leicht Schaden nehmen als bei der Heißlaminierung. Außerdem besteht die Option, das Biometriemodul und das Kontaktmodul bereits vor dem Laminiervorgang mit dem Systemträger zu verbinden.

Bei einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Karte kann ein mit dem Biometriemodul verbundener akustischer oder optischer Signalgeber, z.B. ein piezoelektrischer Signalgeber oder eine Leuchtdiode (LED), vorgesehen sein, der einen erfolgreichen oder nicht erfolgreichen Authentifizierungsvorgang entsprechend signalisiert.

Weiter bevorzugt können auf der Kartenoberfläche im Bereich des biometrischen Sensors taktile oder haptische Merkmale angeordnet sein, die vom Benutzer der Karte per Tastsinn wahrgenommen werden und den Benutzer so zu dem biometrischen Sensor führen. Dies ermöglicht es, z.B. den Fingerabdrucksensor sicher zu bedienen, und zwar selbst im Dunkeln oder bei Beeinträchtigung des Sehvermögens des Karteninhabers.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 : geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte; Figur 2: Draufsicht auf den Systemträger der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte mit darauf befindlichen elektronischen Bauelementen;

Figur 3: schematische Ansicht des Biometriemoduls der erfindungsgemäßen Chipkarte mit Induktionsantenne. Die Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht. Der Aufbau der Chipkarte umfasst einen Systemträger 1 , der an seiner Oberseite elektrisch leitende Leiterbahnen 2 aufweist. Der Systemträger 1 mit Leiterbahnen 2 kann beispielsweise durch Ätzen einer metallisierten Folie hergestellt werden. An der Ober- und Unterseite des Systemträgers 1 befinden sich Abdeckschichten 3 und 4. Diese weisen jeweils einen mehrschichtigen Aufbau auf. Der Aufbau besteht jeweils aus einem Spacer 5, einer Druckfolie 6 und einer Schutzbeschichtung 7. Der Spacer 5 kann, um die Kontur des Systemträgers 1 einschließlich der darauf angeordneten elektronischen Bauelemente auszugleichen, selbst mehrschichtig aufgebaut sein (nicht dargestellt). Die Druckfolie 6 kann zur Individualisierung der Chipkarte beliebig bedruckt werden. Die Schutzbeschichtung 7 dient dem mechanischen Schutz der Druckfolie 6. Gegebenenfalls beinhaltet die Schutzbeschichtung 7 auch einen UV-Schutz, damit der Druck auf der Druckfolie 6 nicht ausbleicht. Die Abdeckschicht 3 an der Oberseite der Karte weist Ausnehmungen 8 und 9 auf, die bei der Herstellung in die Abdeckschicht 3 zum Beispiel durch Fräsen oder Ausstanzen eingebracht werden. In der Ausnehmung 8 befindet sich ein Kontaktmodul 10, das mit den elektrischen Leiterbahnen 2 verbunden ist. Das Kontaktmodul 10 weist an seiner Oberfläche Elektroden zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes der Karte mit einem entsprechenden Lesegerät auf. In der Ausnehmung 9 befindet sich ein Biometriemodul 1 1 , das erfindungsgemäß aus einem biometrischen Sensor und einem Halbleiterbauelement besteht, das zur Auswertung der Signale des biometrischen Sensors und zur Speicherung von biometrischen Daten ausgebildet ist. Der biometrische Sensor und das Halbleiterbauelement befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse, wobei sich das Halbleiterbauelement unterhalb des biometrischen Sensors befindet. Der biometrische Sensor ist bei dem Ausführungsbeispiel ein Fingerabdrucksensor, an dessen Sensoroberfläche sich temperatur- oder druckempfindliche Elemente 12 befinden, um das Hautrillenmuster eines Fingerabdrucks zu erfassen. Das Biometriemodul 1 1 ist, wie auch das Kontaktmodul 10, an seiner Unterseite mit den elektrischen Leiterbahnen 2 des Systemträgers 1 elektrisch leitend verbunden.

Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf den Systemträger 1 der erfindungsgemäßen elektronischen Chipkarte. In der Draufsicht ist zusätzlich zu den Leiterbahnen 2, dem Kontaktmodul 10 und dem Biometriemodul 1 1 noch ein zentraler MikroController 13 zu erkennen, der über die Leiterbahnen 2 des Systemträgers 1 einerseits mit dem Kontaktmodul 10 und andererseits mit dem Biometriemodul 1 1 verbunden ist. Weiterhin zu erkennen ist ein Debug-Modul 14, das zum Testen und Debuggen der Chipkarte vorgesehen ist. Das Debug- Modul 14 kann beispielsweise über Nadelelektroden mit einem externen Gerät kontaktiert werden. Ein Taster 15 dient zum Aktivieren des Biometriemoduls 1 1 durch den Karteninhaber. Eine Induktionsantenne 16 ist durch Leiterbahnen des Systemträgers gebildet. Die Induktionsantenne 16 ist als Rahmenantenne, die den Rand des Systemträgers 1 einfasst, ausgebildet. Kondensatoren 17 sind als Energiespeicherelemente vorgesehen, die mit der Induktionsspannung der Induktionsantenne 16 beaufschlagt und dadurch geladen werden. Über eine geeignete Energieversorgungsschaltung wird das Biometriemodul 1 1 aus den Kondensatoren 17 mit Energie versorgt.

Die Figur 3 zeigt schematisch das erfindungsgemäße Biometriemodul 1 1 . Bei diesem befinden sich in drei Ebenen übereinander der biometrische Sensor (Fingerabdrucksensor) 18, das Halbleiterbauelement 19, das zur Auswertung der Signale des biometrischen Sensors 18 und zur Speicherung von biometrischen Daten dient, und die Energieversorgungsschaltung 20. Das heißt, dass sich die Flächen des biometrischen Sensors 18, des Halbleiterbauelements 19 und der Energieversorgungsschaltung 20 - in Richtung senkrecht zur Ebene der Chipkarte gesehen - überlappen. Die insgesamt beanspruchte Fläche entspricht somit der Fläche des größten der drei Elemente 18, 19, 20. Die übereinander angeordneten Elemente 18, 19 und 20 sind untereinander (in zur Chipkartenebene senkrechter Richtung) direkt über Bond-Verbindungen verbunden. Jede der Ebenen wird jeweils durch einen applikationsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) gebildet. Die Energieversorgungsschaltung 20 ist bei dem Ausführungsbeispiel lediglich über zwei nach außen geführte Kontakte mit der Induktionsantenne 16 verbunden. Das Halbleiterbauelement 19 weist Kontakte 21 einer seriellen Schnittstelle auf. Die Kontakte 21 können direkt mit den Leiterbahnen 2 des Systemträgers 1 verbunden werden. Darüber erfolgt die Kommunikation mit dem MikroController 13 beim Authentifizierungsvorgang. Das gemeinsame Gehäuse des Biometriemoduls 1 1 ist in der Figur 3 mit der Bezugsziffer 22 angedeutet.