(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、チップモジュール２０及びチップキャリア２１とチップキャリアのストリップ導体２５，２６と接触するチップ２２を有するチップカードモジュールを作る方法に関し、チップキャリアはフレキシブルなキャリア材料を有し、ストリップ導体はキャリア基板の全長にわたってそれぞれ延在し、チップキャリア２１は、チップキャリアの長手方向において互いにオフセットしかつ一組のストリップ導体２５，２６にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域３５，３６を含んでいる。【選択図】図１
2004515064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップキャリアとチップキャリアのストリップ導体に接触したチップとを備えたチップモジュールにおいて、チップキャリアがフレキシブルなキャリア基板と前記キャリア基板の全長にわたってそれぞれ延在するストリップ導体を有したチップモジュールであって、チップキャリア（２１）が、チップキャリアの長手方向において互いにオフセットされ、かつ一組のストリップ導体（２５，２６）にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域（３５，３６）を含んでいることを特徴とするチップモジュール。
【請求項２】
請求項１によるチップモジュールであって、コンタクト面（２３，２４）がストリップ導体（２５，２６）に面するように、チップ（２２）がチップキャリア（２１）上に接触していることを特徴とするチップモジュール。
【請求項３】
請求項２によるチップモジュールであって、チップ（２２）が、フリップチップ技術によってチップキャリア（２１）に接触していることを特徴とするチップモジュール。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかによるチップモジュールを備えたチップカードモジュールであって、チップモジュール（２０）が、コイル基板（５１）と前記コイル基板上に配置されたコイル（５２）とを有するコイルモジュール（５０）上に接触し、即ち、チップ（２２）の背面（７０）がコイル基板上に配置され、かつチップモジュールのストリップ導体（２５，２６）がコイルのコイルコンタクトエンドエンド（６４，６５）の背面に接触していることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれかによるチップモジュールを備えたチップカードモジュールであって、チップモジュール（２０）が、コイル基板（５１）と前記コイル基板に配置されたコイル（５２）とを有するコイルモジュール（５０）上に接触し、即ちチップモジュールのキャリア基板（８７）がコイルと反対側に配置され、かつストリップ導体（２５，２６）がコイルのコイルコンタクトエンド（６４，６５）の上側に接触していることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項６】
請求項４又は請求項５によるチップカードモジュールであって、ストリップ導体（２５，２６）を備えたチップキャリア（２１）がコイル（５２）の巻き部セクションを横切って延在し、かつストリップ導体（２５，２６）の外側コンタクトエンド（７５，７６）が１つの内側コイルコンタクトエンド及び１つの外側コイルコンタクトエンド（６４，６５）とそれぞれ接触するようにチップモジュール（２０）がコイルモジュール（５０）上に配置されていることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項７】
キャリア基板上に配置されかつチップと接触するストリップ導体を含んだチップキャリアを有すると共にコイル基板上に配置されたコイルを備えたコイルモジュールを有するチップカードモジュールを作るための方法であって、最初の製造ステップにおいて、キャリア基板（８７）又はコイル基板（５１）がストリップ導体（２５，２６）とコイル（５２）との間に絶縁分離層を形成し、かつストリップ導体のコンタクトエンド（７５，７６）がコイルのコイルコンタクトエンド（６４，６５）と一致して位置するように、チップモジュール（２０）とコイルモジュール（５０）を互いの上面に配置し、続く製造ステップにおいて、ストリップ導体のコンタクトエンドを温度をかけられながらコイルコンタクトエンドに対して押し付けると同時に、前記分離層によって形成され、かつストリップ導体のコンタクトエンドとコイルコンタクトエンドとの間に配置された中間コンタクト材料を転位させることを特徴とするチップカードモジュールを作るための方法。
【請求項８】
請求項７による方法であって、分離層がコイル基板（５１）によって形成され、ストリップ導体（２５，２６）のコンタクトエンド（７５，７６）の背面がキャリア基板（８７）によって圧力を受けながら同時にコンタクト帯域（８８）に押し付けられることを特徴とするチップカードモジュールを作るための方法。
【発明の詳細な説明】
【発明が属する技術分野】
本発明は、チップキャリアとチップキャリアのストリップ導体に接触したチップとを備えたチップモジュールに関し、ここではチップキャリアは可撓性のあるキャリア基板と前記キャリア基板の全長にわたってそれぞれ延在するストリップ導体を有している。本発明は又、前述のタイプのチップモジュールを備えたチップカードモジュール、並びに請求項７の前提部分によるようなチップカードモジュールを作る方法に関する。
【従来の技術】
チップの蓄積データに非接触でアクセス可能なチップカードは、チップと当該チップに接触するアンテナコイルとを有するいわゆるトランスポンダーユニットを含んでいる。このようなチップカードの製造において、コイル基板上に配置されたコイルのコンタクト端部と接触するチップを用意するために、コイルのコンタクトエンドと接触させるためにチップコンタクト面と比べて拡大したコンタクト面を備えたチップキャリア上にチップを配置することが習慣的に行われている。
【発明が解決しようとする課題】
チップとチップキャリアを構成するそのようなチップモジュールはコイルの内部に普通に配置されている。コイルコンタクト端部をチップモジュールに接触させるためにコイルのコイルコンタクトエンドを両方ともコイルの内側に配置できるように、コイルセクションを外側のコイル巻き部の端部領域で横切らせることが必要である。あるいは又、チップモジュール又はチップモジュールのチップキャリアをそれぞれ実現することが必要であるので、チップキャリアのコンタクトエンドを外側コイルコンタクトエンド及び内側コイルコンタクトエンドに接続できるようにコイルの一つの巻き部セクションを横切らせる。これは、巻き部セクションのストリップ導体の電気的に絶縁したブリッジを設けるか、又はチップキャリアを長くした結果大きな表面構造の形態でチップキャリアを実現するかのどちらかが必要であることを意味する。後者は、特にチップカードに関する小電流化を試みることに矛盾する。
結果的に、本発明は大きい表面のチップキャリアを必要とせずに外側コンタクト領域と内側コンタクト領域間の直接接触を可能とするチップカードを作るためのチップモジュール及びチップカードモジュールを入手可能にする目的に基づいている。本発明の他の目的は、そのようなチップカードモジュールを作るための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
これらの目的は、請求項１の特徴を備えたチップモジュール及び請求項４又は請求項５の特徴を備えたチップカードモジュールによって達成される。
本発明によるチップモジュールは、チップキャリアの長手方向において互いにオフセットされ、かつ一組のストリップ導体にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域を備えたチップキャリアを有している。
前述の特徴によると、チップキャリア及びキャリア基板は、中央エリアに形成されたチップコンタクト領域と、中心軸線の一側にそれぞれ延在しかつ中央エリアの中に互いに変形して行く２つの細長領域を備えた本質的にＺ状のデザインを有している。チップキャリアがＺ状のデザインを有するがゆえに、長手方向に比較的長く延在する一方、チップキャリアの表面を比較的小さく保つ。これは、一つのチップコンタクト面にそれぞれ割り当てられたチップキャリアの２つのストリップ導体を大きなコンタクト距離で横切らせることができることを意味する。
チップモジュールの比較的単純なデザインを実現するために、チップキャリア上にチップを接触させることでそのコンタクト面をストリップ導体に対向させることが有利である。これは好ましくはフリップ−チップ技術によって実現でき、チップコンタクト面が、付加的なストリップ導体を利用することなくキャリア基板のストリップ導体上に直接接触する。
第１の実施形態では、上述のタイプのチップモジュールを備えた本発明によるチップカードモジュールは、チップモジュールがコイル基板と当該コイル基板上に配置されたコイルとを有するコイルモジュール上に接触し、すなわちチップの背面がコイル基板上に配置され、チップモジュールのストリップ導体がコイルのコイルコンタクトエンドの背面に接触した構造を有している。
したがって、本発明によるチップカードモジュールは、チップがチップモジュールのチップキャリアとコイルモジュールのコイル基板間のサンドイッチ状構造体の中央位置に、すなわち外部に対して保護されたポケット状又はクッション状のレセプタクルの中に位置した構造を有している。これは、外部からの影響に対する保護としてチップをカプセルに入れなくて済むことを意味する。
本発明の他の実施例によると、チップカードモジュールは、チップモジュールがコイル基板とコイル基板上に配置されたコイルとを有するコイルモジュール上に接触した構造を有し、すなわちチップモジュールのキャリア基板がコイルの反対側に配置され、ストリップ導体がコイルのコイルコンタクトエンドの上側に接触している。
これは、例えば絶縁薄膜層をくっ付けることによって、チップモジュールのストリップ導体をコイルのコイルコンタクトエンドと直接接触させるにもかかわらず、コイルの絶縁カバーをなくすことができるチップカードモジュールの構造となる。
ストリップ導体を備えたチップキャリアがコイルの１つの巻き部セクションを横切って延在し、ストリップ導体の外側コンタクトエンドが１つの内側コイルコンタクトエンド及び１つ外側コイルコンタクトエンドとそれぞれ接触するようにチップモジュールがコイルモジュールに配置されたならば、本発明によるチップカードモジュールの両変形例において特に有利であることが分かる。
これは、チップモジュールに関して最小限の材料しか要求せず、かつ１つの内側コイルコンタクトエンドと１つの外側コイルコンタクトエンドを備えた可能な限り単純なコイルを備えたチップカードモジュールを簡単に製造でき、かつ高い技術信頼性を確保したチップカードモジュールを生じる。
チップカードモジュールを作るための本発明による方法において、チップモジュール及びコイルモジュールが最初の製造ステップにおいて互いの上面に配置され、即ちキャリア基板又はコイル基板がストリップ導体とコイルとの間の絶縁分離層を形成し、ストリップ導体のコンタクトエンドがコイルのコイルコンタクトエンドと一致するように位置している。続く製造ステップにおいて、ストリップ導体のコンタクトエンドはコイルコンタクトエンドに対して温度と圧力を受けることで、前記分離層によって形成されかつストリップ導体のコンタクトエンドとコイルコンタクトエンドとの間に配置された中間コンタクト材料を同時に転位する。
本方法の一つの有利な変形例においては、分離層がコイル基板によって形成され、キャリア基板をコンタクト帯域において圧縮しながら同時にストリップ導体のコンタクトエンドの背面がキャリア基板によって圧力を受ける。
【発明の実施の形態】
チップモジュールの１つの好ましい実施例並びにチップカードモジュールの２つの実施例を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図１は、チップ２２を備えたチップモジュール２０を示し、チップ２２はチップキャリア２１上に配置され、図２に示したチップ２２のコンタクト面２３，２４によってチップキャリア２１のストリップ導体２５，２６に接触している。図２はまた、チップコンタクト面２７とチップキャリア２１の表面２８又はストリップ導体２５の上面２９，３０との間の中間スペース３１が充填材３２で満たされていることを示している。充填材３２は周囲ギャップ３３を縁取り３４で同時にシールしている。
図１は又、チップキャリア２１が、長手方向において互いにオフセットされ、隣り合って配置された内方端領域３８，３９において、すなわち長手方向に横切って延在する中心軸線３７の領域において、中央エリア４０を形成する２つの細長領域３５，３６を含んでいる。チップ２２は、チップキャリア２１と接触するか、前記中央エリア４０において長手方向の領域３５，３６上にそれぞれ延在するストリップ導体２５，２６と接触している。
チップキャリア２１の細長領域３５，３６を実現することで、中央エリア４０においてそれらの内方端領域３８，３９の中に細長領域が互いに変形していくか、さもなければ反対方向に延在するので、チップキャリア２１は、上方から見るならばＺ状のデザインを本質的に有している。
図３乃至図５は図１に示したタイプのチップモジュールの製造を明らかにするための連続的な製造ステップを示している。
図３は、エンドレスのストリップ導体４２，４３を備えたエンドレス基板４１を示し、エンドレスのストリップ導体はエンドレス基板４１の表面に配置され、かつエンドレス基板４１の長手方向に互いに平行に延在している。エンドレス基板４１は、エンドレスのストリップ導体４２，４３と共にエンドレスのチップキャリア４４を形成している。
図４は、チップ２２を等間隔Ｉで備えたエンドレスのチップキャリア４４を示し、ここではチップは図２に示すようにそれらのコンタクト面２３，２４によってエンドレスのストリップ導体４２，４３と接触している。
図５は、パンチングライン４５によって区分けされた後のエンドレスチップキャリア４４を示し、ここでは前記タイプの個々のチップキャリア２１と図１に示す表面構造が前記パンチングライン４５によって画定されている。細長領域３５，３６がオフセットして配置されているので、細長領域は互いに変形し、かつそれぞれに長さＩを有するチップキャリア２１をひとまとめに形成している。
個々のチップキャリア２１のＺ状の表面構造を有することで、チップキャリア２１をそれらが互いに一群をなすように配置することを可能とする。これはエンドレス基板４１の全長ＬＧに言及すると、チップキャリアをＺの形態で実現するのではなく、むしろ矩形形状で習慣的に実現するような場合に較べて、長さＬを有する著しく多数の個々のチップキャリア２１をエンドレスのチップキャリア４４から作れることを意味する。
図１及び図５は、チップキャリア２１がＺ状のデザインを有するが故に、チップキャリア２１の最大長さＬが最小の材料を必要とするだけで達成できる一方、中央エリアにおいてチップ２２と接触する著しく大きい表面を実現していることをも明確に示している。
図６は、チップキャリア４７に関してのみ図１に示した実施例と異なるに過ぎないチップモジュール４６の側面を示している。ストリップ導体２５，２６をチップキャリア２１上に直接配置する（図１）代わりに図６による実施例において接着層４９がストリップ導体２５，２６とキャリア基板８７との間に位置している。
図７及び図８においてコイル基板５１を透過して描いているが故に、背面に配置されたコイル５２を図７及び図８において同様に見ることができる。
図７は、チップカードモジュール６９を作るために、コイルモジュール５０に接続するための接続プロセス中における図１によるチップモジュール２０を示している。コイルモジュール５０は、図８に同じく示すようにコイル基板５１上に配置されたコイル５２を有している。
図８及び図９は一連のコイル巻き部５３を有するコイル５２を示し、図示する実施例では、コイル巻き部は４つの巻きセクション５４，５５，５６，５７の形態でコイル基板５１の外縁５８，５９，６０，６１とそれぞれ平行に延在するようにコイル基板５１上に配置されている。外側のコイル巻き部６２及び内側のコイル巻き部６３はそれぞれ、チップキャリア２１（図２）のストリップ導体２５，２６と接触する役目を果すコイルコンタクトエンド６４，６５に導かれている。
図７は、チップカードモジュール６９を作るために、チップ２２がその背面７０をコイル基板５１の基板面６８に隣接させ、かつコイルコンタクトエンド６４，６５を備えたコイル５２がチップ２２から離れて面するコイル基板５１の背面上に位置するように、チップモジュール２０がコイルモジュール５０上に配置されている。接点を作るために、コイルモジュール５０は圧力パッド７１上にあり、図示しないコンタクト装置のコンタクトラム７２，７３がコイルコンタクトエンド６４，６５に合わせてコイル基板５１上に配置され、そこでスルーコンタクト７４を作るために、前記コンタクトラムが、チップキャリア２１のストリップ導体２５，２６のコンタクトエンド７５，７６に抗して動かされる。例えばコンタクトラム７２，７３に圧力及び温度及び／又は超音波を同時に作用させることによって、ストリップ導体２５，２６とコイルコンタクトエンド６４，６５との間で機械的に耐久性がありかつ電気的に導通する接続部を作ることができる。例えば、図７の右のスルーコンタクト７４は、コンタクトエンド７６がこのプロセス中、コンタクト帯域８８においてコイルコンタクト端部６５に対してコンタクトエンド７６を変形させ、即ちこの実施例においてコイル基板５１を形成し、かつ例えばポリイミドなどのキャリア基板８７の材料よりもより簡単に変形することができる例えばポリビニル塩化物などの中間コンタクト材料を同時に転位させる。ストリップ導体２６のコンタクトエンド７６の背面が圧力を同時に受けるので、キャリア基板８７はコンタクト帯域８８の領域において圧縮される。
図９は、完成したチップカードモジュール６９を上方から見た形態で示し、チップカードモジュールはコイル基板５１上に配置され、かつスルーコンタクト７４によってコイルコンタクトエンド６４，６５をコイル基板５１の背面上に接触させたチップモジュール２０を有している。
図９は、Ｚ状のチップモジュール２０がコイル５２の巻き部の全幅にわたって延在しているのを示している。
図１０は、チップカードモジュール６９に類似して、チップモジュール２０とコイルモジュール５０とで構成されたチップカードモジュール７７の製造を示している。図７に示したチップカードモジュール６９と対比して、図１０に示したチップカードモジュール７７は変形した構造を有し、コイルモジュール５０が、そのコイル５２をコイル基板５１上に配置した状態でチップモジュール２０のキャリア基板８７に面している。
チップカードモジュール７７を作るために、チップモジュール２０が圧力パッド７８上に配置されているので、チップモジュールのチップ２２は圧力パッド７８に面し、かつチップ２２が圧力パッド７８のチップレセプタクル７９内に位置している。コンタクトエンド７５，７６を除いて、チップキャリア２１のストリップ導体２５，２６は圧力パッド７８のコンタクト面上にある。コンタクトエンド７５，７６の領域において、圧力パッド７８は押し下げ部８１，８２を含み、ここではコンタクトラム８３，８４がこれらの押し下げ部に対向して配置されるので、コイル基板５１とチップモジュール２０とからなる配置体がコンタクトエンド７５，７６の領域においてコンタクトラム８３，８４と押し下げ部８１，８２との間に位置している。
図１０は左のスルーコンタクト８５の製造を示し、ここではコンタクトラム８３が圧力及び温度及び／又は超音波を同時に加えながら押し下げ部８１の方向に変位している。コイル基板８１及びキャリア基板８７が例えば両方ともＰＶＣなどの適当な材料からなるならば、コイル基板５１とチップキャリア２１のキャリア基板８７の誘電材料が転位及び／又は蒸発し、ここで転位した材料は実施例に示すように外側ビード８６を形成している。
スルーコンタクト８５（図１０）とスルーコンタクト７４（図７）とを比較すると、深く引き込むプロセス（ディープドローイングプロセス）の形態で実際に実現するコンタクト方法により、スルーコンタクト８５内においてチップキャリア２１のコンタクトエンド７５，７６とコイル５２のコイルコンタクトエンド６４，６５との間でより強力で積極的に接続されているのを明確に示している。図１０は実際の応用において不利益を生ずることなく特別に信頼性のあることが分かるこのタイプのスルーコンタクトがチップカードモジュール７７の全高Ｈを増大させていることを同様に示している。
図１１は、チップモジュール２０とコイルモジュール５０を有する他のチップカードモジュール８９を示し、ここではチップキャリア２１のキャリア基板８７はストリップ導体２５，２６とコイル５２との間の絶縁分離層としての役目を果している。この場合、コイル基板５１は、例えば人工樹脂のように特に変形に対して抵抗性のある材料からなる。対照的に、キャリア基板８７は例えばポリイミド又はＰＶＣなどの比較的柔らかい材料でできている。これは、コンタクトエンド７５が圧力を受けるが、コイル基板５１が本質的に圧縮されていないとき、コンタクト帯域８８の領域においてキャリア基板８７の完全な転位が生ずることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
平面図の形態におけるチップモジュール。
【図２】
図１におけるセクションＩＩ−ＩＩのラインに沿った断面の形態における図１に示したチップモジュール。
【図３】
ストリップ導体を備え、図１に示すチップモジュールを作る役目を果すエンドレス基板。
【図４】
チップとフリップチップコンタクトした後の図３に示すエンドレス基板。
【図５】
連結されたチップモジュールを作るために区分けした後の、チップを備えた図４に示すエンドレス基板。
【図６】
側面図の形態におけるチップモジュールの他の実施例。
【図７】
チップカードモジュールを作るためにコイルモジュールと接触中の図１及び図２に示すチップモジュール。
【図８】
平面図の形態における図７に示すコイルモジュール。
【図９】
チップカードモジュールを作るためにチップモジュールと接触した後の図８に示すコイルモジュール。
【図１０】
チップカードモジュールの他の実施例。
【図１１】
チップカードモジュールの更に他の実施例。
【国際公開パンフレット】
2004515064.tif 000003
2004515064.tif 000004
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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月10日(2002.12.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【書類名】明細書
【発明の名称】チップカードを製造するためのチップモジュール及びチップカードモジュール
【特許請求の範囲】
【請求項１】チップキャリア（２１，４７）と前記チップキャリアのストリップ導体（２５，２６）と接触するチップ（２２）とを備えたチップモジュール（２０，４６）において、チップキャリアがフレキシブルなキャリア基板（８７）と当該キャリア基板の全長に亘ってそれぞれ延在するストリップ導体とを有するチップモジュールであって、チップキャリア（２１，４７）がチップキャリアの長手方向において互いにオフセットされ、一組のストリップ導体（２５，２６）にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域（３５，３６）を含んでいることを特徴とするチップモジュール。
【請求項２】請求項１によるチップモジュールであって、コンタクト面（２３，２４）がストリップ導体（２５，２６）に面するように、チップ（２２）がチップキャリア（２１）上に接触していることを特徴とするチップモジュール。
【請求項３】請求項２によるチップモジュールであって、チップ（２２）が、フリップチップ技術によってチップキャリア（２１）に接触していることを特徴とするチップモジュール。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかによるチップモジュールを備えたチップカードを製造するためのチップカードモジュールであって、チップモジュール（２０）が、チップカードモジュールを形成するためにコイル基板（５１）と当該コイル基板上に配置されたコイル（５２）とを有するコイルモジュール（５０）に接触し、即ち、チップ（２２）の背面（７０）がコイル基板上に配置され、チップモジュールのストリップ導体（２５，２６）がコイルのコイルコンタクトエンド（６４，６５）の背面に接触していることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項５】請求項１乃至請求項３のいずれかによるチップモジュールを備えたチップカードモジュールであって、チップモジュール（２０）が、コイル基板（５１）と前記コイル基板に配置されたコイル（５２）とを有するコイルモジュール（５０）上に接触し、即ちチップモジュールのキャリア基板（８７）がコイルと反対側に配置され、かつストリップ導体（２５，２６）がコイルのコイルコンタクトエンド（６４，６５）の上側に接触していることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項６】請求項４又は請求項５によるチップカードモジュールであって、ストリップ導体（２５，２６）を備えたチップキャリア（２１）がコイル（５２）の巻き部セクションを横切って延在し、かつストリップ導体（２５，２６）の外側コンタクトエンド（７５，７６）が１つの内側コイルコンタクトエンド及び１つの外側コイルコンタクトエンド（６４，６５）とそれぞれ接触するようにチップモジュール（２０）がコイルモジュール（５０）上に配置されていることを特徴とするチップカードモジュール。
【請求項７】フレキシブルキャリア基板（８７）上に配置されかつチップと接触するストリップ導体を含んだチップキャリア（２１，４７）を有すると共に、コイル基板（５１）上に配置されたコイル（５２）を備えたチップモジュール（５０）を有するチップカードモジュール（８９）を製造する方法において、最初の製造ステップにおいて絶縁分離層がストリップ導体（２５，２６）とコイル（５２）との間に配置されるようにチップモジュール（２０）とコイルモジュール（５０）を互いの上部に配置し、
続く製造ステップにおいて、ストリップ導体の前記コンタクトエンドを温度を加えながらコイルコンタクトエンドに押し付ける方法であって、
チップキャリアの長手方向において互いにオフセットして配置され、かつ一組のストリップ導体（２５，２６）にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域（３５，３６）を、最初の製造ステップにおいてコイルのコイルコンタクトエンド（６４，６５）と一致するように配置し、続く製造ステップにおいて、キャリア基板又はコイル基板によって形成され、かつストリップ導体のコンタクトエンドとコイルコンタクトエンドとの間に配置された分離層を転位させると同時にストリップ導体を接触させることを特徴とする方法。
【請求項８】請求項７による方法であって、分離層がコイル基板（５１）によって形成され、ストリップ導体（２５，２６）のコンタクトエンド（７５，７６）の背面がキャリア基板（８７）によって圧力を受けながら同時にコンタクト帯域（８８）に押し付けられることを特徴とするチップカードモジュールを作るための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、チップキャリアとチップキャリアのストリップ導体に接触したチップとを備えたチップモジュールに関し、ここではチップキャリアは可撓性のあるキャリア基板と前記キャリア基板の全長にわたってそれぞれ延在するストリップ導体を有している。本発明は又、前述のタイプのチップモジュールを備えたチップカードモジュール、並びに請求項７の前提部分によるようなチップカードモジュールを作る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チップの蓄積データに非接触でアクセス可能なチップカードは、チップと当該チップに接触するアンテナコイルとを有するいわゆるトランスポンダーユニットを含んでいる。このようなチップカードの製造において、コイル基板上に配置されたコイルのコンタクト端部と接触するチップを用意するために、コイルのコンタクトエンドと接触させるためにチップコンタクト面と比べて拡大したコンタクト面を備えたチップキャリア上にチップを配置することが習慣的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
チップとチップキャリアを構成するそのようなチップモジュールはコイルの内部に普通に配置されている。コイルコンタクト端部をチップモジュールに接触させるためにコイルのコイルコンタクトエンドを両方ともコイルの内側に配置できるように、コイルセクションを外側のコイル巻き部の端部領域で横切らせることが必要である。あるいは又、チップモジュール又はチップモジュールのチップキャリアをそれぞれ実現することが必要であるので、チップキャリアのコンタクトエンドを外側コイルコンタクトエンド及び内側コイルコンタクトエンドに接続できるようにコイルの一つの巻き部セクションを横切らせる。これは、巻き部セクションのストリップ導体の電気的に絶縁したブリッジを設けるか、又はチップキャリアを長くした結果大きな表面構造の形態でチップキャリアを実現するかのどちらかが必要であることを意味する。後者は、特にチップカードに関する小電流化を試みることに矛盾する。
【０００４】
チップモジュール及び請求項１及び請求項７の前提部分によるチップカードモジュールを作るための方法は、欧州特許出願Ａ−０ ９９２ ９３９号において知られている。この公知のチップモジュールは、キャリア基板の全長に亘って延在するストリップ導体を備えたフレキシブルなキャリア基板を有している。キャリア基板は矩形形状を有し、ここではチップがキャリア基板における一方の長手方向端部の領域に配置され、且つストリップ導体がキャリア基板の長手方向反対側端部まで延在している。チップモジュールをコイルモジュールに接触させるために、別々の製造ステップにおいてチップモジュールのストリップ導体とコイルメタライゼーションとの間に絶縁分離層を配置することを提案している。
【０００５】
チップモジュール及び「フリップ−チップ技術」によってチップモジュールを作る方法はドイツ特許Ｃ１−１９５ ３２ ７５５号で知られている。
【０００６】
結果的に、本発明は大きい表面のチップキャリアを必要とせずに外側コンタクト領域と内側コンタクト領域間の直接接触を可能とするチップカードを作るためのチップモジュール及びチップカードモジュールを入手可能にする目的に基づいている。本発明の他の目的は、そのようなチップカードモジュールを作るための方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これらの目的は、請求項１の特徴を備えたチップモジュール及び請求項４又は請求項５の特徴を備えたチップカードモジュールによって達成される。
【０００８】
本発明によるチップモジュールは、チップキャリアの長手方向において互いにオフセットされ、かつ一組のストリップ導体にそれぞれ割り当てられた２つの同一長さの細長領域を備えたチップキャリアを有している。
【０００９】
前述の特徴によると、チップキャリア及びキャリア基板は、中央エリアに形成されたチップコンタクト領域と、中心軸線の一側にそれぞれ延在しかつ中央エリアの中に互いに変形して行く２つの細長領域を備えた本質的にＺ状のデザインを有している。チップキャリアがＺ状のデザインを有するがゆえに、長手方向に比較的長く延在する一方、チップキャリアの表面を比較的小さく保つ。これは、一つのチップコンタクト面にそれぞれ割り当てられたチップキャリアの２つのストリップ導体を大きなコンタクト距離で横切らせることができることを意味する。
【００１０】
チップモジュールの比較的単純なデザインを実現するために、チップキャリア上にチップを接触させることでそのコンタクト面をストリップ導体に対向させることが有利である。これは好ましくはフリップ−チップ技術によって実現でき、チップコンタクト面が、付加的なストリップ導体を利用することなくキャリア基板のストリップ導体上に直接接触する。
【００１１】
第１の実施形態では、上述のタイプのチップモジュールを備えた本発明によるチップカードモジュールは、チップモジュールがコイル基板と当該コイル基板上に配置されたコイルとを有するコイルモジュール上に接触し、すなわちチップの背面がコイル基板上に配置され、チップモジュールのストリップ導体がコイルのコイルコンタクトエンドの背面に接触した構造を有している。
【００１２】
したがって、本発明によるチップカードモジュールは、チップがチップモジュールのチップキャリアとコイルモジュールのコイル基板間のサンドイッチ状構造体の中央位置に、すなわち外部に対して保護されたポケット状又はクッション状のレセプタクルの中に位置した構造を有している。これは、外部からの影響に対する保護としてチップをカプセルに入れなくて済むことを意味する。
【００１３】
本発明の他の実施例によると、チップカードモジュールは、チップモジュールがコイル基板とコイル基板上に配置されたコイルとを有するコイルモジュール上に接触した構造を有し、すなわちチップモジュールのキャリア基板がコイルの反対側に配置され、ストリップ導体がコイルのコイルコンタクトエンドの上側に接触している。
【００１４】
これは、例えば絶縁薄膜層をくっ付けることによって、チップモジュールのストリップ導体をコイルのコイルコンタクトエンドと直接接触させるにもかかわらず、コイルの絶縁カバーをなくすことができるチップカードモジュールの構造となる。
【００１５】
ストリップ導体を備えたチップキャリアがコイルの１つの巻き部セクションを横切って延在し、ストリップ導体の外側コンタクトエンドが１つの内側コイルコンタクトエンド及び１つ外側コイルコンタクトエンドとそれぞれ接触するようにチップモジュールがコイルモジュールに配置されたならば、本発明によるチップカードモジュールの両変形例において特に有利であることが分かる。
【００１６】
これは、チップモジュールに関して最小限の材料しか要求せず、かつ１つの内側コイルコンタクトエンドと１つの外側コイルコンタクトエンドを備えた可能な限り単純なコイルを備えたチップカードモジュールを簡単に製造でき、かつ高い技術信頼性を確保したチップカードモジュールを生じる。
【００１７】
チップカードモジュールを作るための本発明による方法において、チップモジュール及びコイルモジュールが最初の製造ステップにおいて互いの上面に配置され、即ちキャリア基板又はコイル基板がストリップ導体とコイルとの間の絶縁分離層を形成し、ストリップ導体のコンタクトエンドがコイルのコイルコンタクトエンドと一致するように位置している。続く製造ステップにおいて、ストリップ導体のコンタクトエンドはコイルコンタクトエンドに対して温度と圧力を受けることで、前記分離層によって形成されかつストリップ導体のコンタクトエンドとコイルコンタクトエンドとの間に配置された中間コンタクト材料を同時に転位する。
【００１８】
本方法の一つの有利な変形例においては、分離層がコイル基板によって形成され、キャリア基板をコンタクト帯域において圧縮しながら同時にストリップ導体のコンタクトエンドの背面がキャリア基板によって圧力を受ける。
【００１９】
【発明の実施の形態】
チップモジュールの１つの好ましい実施例並びにチップカードモジュールの２つの実施例を、図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００２０】
図１は、チップ２２を備えたチップモジュール２０を示し、チップ２２はチップキャリア２１上に配置され、図２に示したチップ２２のコンタクト面２３，２４によってチップキャリア２１のストリップ導体２５，２６に接触している。図２はまた、チップコンタクト面２７とチップキャリア２１の表面２８又はストリップ導体２５の上面２９，３０との間の中間スペース３１が充填材３２で満たされていることを示している。充填材３２は周囲ギャップ３３を縁取り３４で同時にシールしている。
【００２１】
図１は又、チップキャリア２１が、長手方向において互いにオフセットされ、隣り合って配置された内方端領域３８，３９において、すなわち長手方向に横切って延在する中心軸線３７の領域において、中央エリア４０を形成する２つの細長領域３５，３６を含んでいる。チップ２２は、チップキャリア２１と接触するか、前記中央エリア４０において長手方向の領域３５，３６上にそれぞれ延在するストリップ導体２５，２６と接触している。
【００２２】
チップキャリア２１の細長領域３５，３６を実現することで、中央エリア４０においてそれらの内方端領域３８，３９の中に細長領域が互いに変形していくか、さもなければ反対方向に延在するので、チップキャリア２１は、上方から見るならばＺ状のデザインを本質的に有している。
【００２３】
図３乃至図５は図１に示したタイプのチップモジュールの製造を明らかにするための連続的な製造ステップを示している。
【００２４】
図３は、エンドレスのストリップ導体４２，４３を備えたエンドレス基板４１を示し、エンドレスのストリップ導体はエンドレス基板４１の表面に配置され、かつエンドレス基板４１の長手方向に互いに平行に延在している。エンドレス基板４１は、エンドレスのストリップ導体４２，４３と共にエンドレスのチップキャリア４４を形成している。
【００２５】
図４は、チップ２２を等間隔Ｉで備えたエンドレスのチップキャリア４４を示し、ここではチップは図２に示すようにそれらのコンタクト面２３，２４によってエンドレスのストリップ導体４２，４３と接触している。
【００２６】
図５は、パンチングライン４５によって区分けされた後のエンドレスチップキャリア４４を示し、ここでは前記タイプの個々のチップキャリア２１と図１に示す表面構造が前記パンチングライン４５によって画定されている。細長領域３５，３６がオフセットして配置されているので、細長領域は互いに変形し、かつそれぞれに長さＩを有するチップキャリア２１をひとまとめに形成している。
【００２７】
個々のチップキャリア２１のＺ状の表面構造を有することで、チップキャリア２１をそれらが互いに一群をなすように配置することを可能とする。これはエンドレス基板４１の全長ＬＧに言及すると、チップキャリアをＺの形態で実現するのではなく、むしろ矩形形状で習慣的に実現するような場合に較べて、長さＬを有する著しく多数の個々のチップキャリア２１をエンドレスのチップキャリア４４から作れることを意味する。
【００２８】
図１及び図５は、チップキャリア２１がＺ状のデザインを有するが故に、チップキャリア２１の最大長さＬが最小の材料を必要とするだけで達成できる一方、中央エリアにおいてチップ２２と接触する著しく大きい表面を実現していることをも明確に示している。
【００２９】
図６は、チップキャリア４７に関してのみ図１に示した実施例と異なるに過ぎないチップモジュール４６の側面を示している。ストリップ導体２５，２６をチップキャリア２１上に直接配置する（図１）代わりに図６による実施例において接着層４９がストリップ導体２５，２６とキャリア基板８７との間に位置している。
【００３０】
図７及び図８においてコイル基板５１を透過して描いているが故に、背面に配置されたコイル５２を図７及び図８において同様に見ることができる。
【００３１】
図７は、チップカードモジュール６９を作るために、コイルモジュール５０に接続するための接続プロセス中における図１によるチップモジュール２０を示している。コイルモジュール５０は、図８に同じく示すようにコイル基板５１上に配置されたコイル５２を有している。
【００３２】
図８及び図９は一連のコイル巻き部５３を有するコイル５２を示し、図示する実施例では、コイル巻き部は４つの巻きセクション５４，５５，５６，５７の形態でコイル基板５１の外縁５８，５９，６０，６１とそれぞれ平行に延在するようにコイル基板５１上に配置されている。外側のコイル巻き部６２及び内側のコイル巻き部６３はそれぞれ、チップキャリア２１（図２）のストリップ導体２５，２６と接触する役目を果すコイルコンタクトエンド６４，６５に導かれている。
【００３３】
図７は、チップカードモジュール６９を作るために、チップ２２がその背面７０をコイル基板５１の基板面６８に隣接させ、かつコイルコンタクトエンド６４，６５を備えたコイル５２がチップ２２から離れて面するコイル基板５１の背面上に位置するように、チップモジュール２０がコイルモジュール５０上に配置されている。接点を作るために、コイルモジュール５０は圧力パッド７１上にあり、図示しないコンタクト装置のコンタクトラム７２，７３がコイルコンタクトエンド６４，６５に合わせてコイル基板５１上に配置され、そこでスルーコンタクト７４を作るために、前記コンタクトラムが、チップキャリア２１のストリップ導体２５，２６のコンタクトエンド７５，７６に抗して動かされる。例えばコンタクトラム７２，７３に圧力及び温度及び／又は超音波を同時に作用させることによって、ストリップ導体２５，２６とコイルコンタクトエンド６４，６５との間で機械的に耐久性がありかつ電気的に導通する接続部を作ることができる。例えば、図７の右のスルーコンタクト７４は、コンタクトエンド７６がこのプロセス中、コンタクト帯域８８においてコイルコンタクト端部６５に対してコンタクトエンド７６を変形させ、即ちこの実施例においてコイル基板５１を形成し、かつ例えばポリイミドなどのキャリア基板８７の材料よりもより簡単に変形することができる例えばポリビニル塩化物などの中間コンタクト材料を同時に転位させる。ストリップ導体２６のコンタクトエンド７６の背面が圧力を同時に受けるので、キャリア基板８７はコンタクト帯域８８の領域において圧縮される。
【００３４】
図９は、完成したチップカードモジュール６９を上方から見た形態で示し、チップカードモジュールはコイル基板５１上に配置され、かつスルーコンタクト７４によってコイルコンタクトエンド６４，６５をコイル基板５１の背面上に接触させたチップモジュール２０を有している。
【００３５】
図９は、Ｚ状のチップモジュール２０がコイル５２の巻き部の全幅にわたって延在しているのを示している。
【００３６】
図１０は、チップカードモジュール６９に類似して、チップモジュール２０とコイルモジュール５０とで構成されたチップカードモジュール７７の製造を示している。図７に示したチップカードモジュール６９と対比して、図１０に示したチップカードモジュール７７は変形した構造を有し、コイルモジュール５０が、そのコイル５２をコイル基板５１上に配置した状態でチップモジュール２０のキャリア基板８７に面している。
【００３７】
チップカードモジュール７７を作るために、チップモジュール２０が圧力パッド７８上に配置されているので、チップモジュールのチップ２２は圧力パッド７８に面し、かつチップ２２が圧力パッド７８のチップレセプタクル７９内に位置している。コンタクトエンド７５，７６を除いて、チップキャリア２１のストリップ導体２５，２６は圧力パッド７８のコンタクト面上にある。コンタクトエンド７５，７６の領域において、圧力パッド７８は押し下げ部８１，８２を含み、ここではコンタクトラム８３，８４がこれらの押し下げ部に対向して配置されるので、コイル基板５１とチップモジュール２０とからなる配置体がコンタクトエンド７５，７６の領域においてコンタクトラム８３，８４と押し下げ部８１，８２との間に位置している。
【００３８】
図１０は左のスルーコンタクト８５の製造を示し、ここではコンタクトラム８３が圧力及び温度及び／又は超音波を同時に加えながら押し下げ部８１の方向に変位している。コイル基板８１及びキャリア基板８７が例えば両方ともＰＶＣなどの適当な材料からなるならば、コイル基板５１とチップキャリア２１のキャリア基板８７の誘電材料が転位及び／又は蒸発し、ここで転位した材料は実施例に示すように外側ビード８６を形成している。
【００３９】
スルーコンタクト８５（図１０）とスルーコンタクト７４（図７）とを比較すると、深く引き込むプロセス（ディープドローイングプロセス）の形態で実際に実現するコンタクト方法により、スルーコンタクト８５内においてチップキャリア２１のコンタクトエンド７５，７６とコイル５２のコイルコンタクトエンド６４，６５との間でより強力で積極的に接続されているのを明確に示している。図１０は実際の応用において不利益を生ずることなく特別に信頼性のあることが分かるこのタイプのスルーコンタクトがチップカードモジュール７７の全高Ｈを増大させていることを同様に示している。
【００４０】
図１１は、チップモジュール２０とコイルモジュール５０を有する他のチップカードモジュール８９を示し、ここではチップキャリア２１のキャリア基板８７はストリップ導体２５，２６とコイル５２との間の絶縁分離層としての役目を果している。この場合、コイル基板５１は、例えば人工樹脂のように特に変形に対して抵抗性のある材料からなる。対照的に、キャリア基板８７は例えばポリイミド又はＰＶＣなどの比較的柔らかい材料でできている。これは、コンタクトエンド７５が圧力を受けるが、コイル基板５１が本質的に圧縮されていないとき、コンタクト帯域８８の領域においてキャリア基板８７の完全な転位が生ずることを意味する。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】
平面図の形態におけるチップモジュール。
【図２】
図１におけるセクションＩＩ−ＩＩのラインに沿った断面の形態における図１に示したチップモジュール。
【図３】
ストリップ導体を備え、図１に示すチップモジュールを作る役目を果すエンドレス基板。
【図４】
チップとフリップチップコンタクトした後の図３に示すエンドレス基板。
【図５】
連結されたチップモジュールを作るために区分けした後の、チップを備えた図４に示すエンドレス基板。
【図６】
側面図の形態におけるチップモジュールの他の実施例。
【図７】
チップカードモジュールを作るためにコイルモジュールと接触中の図１及び図２に示すチップモジュール。
【図８】
平面図の形態における図７に示すコイルモジュール。
【図９】
チップカードモジュールを作るためにチップモジュールと接触した後の図８に示すコイルモジュール。
【図１０】
チップカードモジュールの他の実施例。
【図１１】
チップカードモジュールの更に他の実施例。
【国際調査報告】
2004515064.tif 000023
2004515064.tif 000024
2004515064.tif 000025
2004515064.tif 000026