[发明专利]数据卡和制造数据卡的方法以及制造数据卡的设备

说明书

本发明说明

本发明涉及一种数据卡，该卡具有一个包括至少一个卡表层和至少一个卡底层的卡体，它们的外部尺寸相适应，在卡体内卡表层和卡底层之间配设有模块元件，该模块元件具有一个集成电子电路，该电路用于处理和/或存储与个人相关的数据。此外本发明涉及制造这样的芯片卡的方法以及制造这样的芯片卡的设备。

根据一种高度的功能灵活性，一般情况下以票据卡格式构成的芯片卡的应用可能性表现为多种多样，此外这种应用可能性随着可用集成电路计算能力和存储器容量的增长而增长。除了现在这些疾病保险卡、灵活上班登记卡(Gleitzeiterfassungkarten)、电话卡形式的芯片卡典型应用领域外，它特别在电子付款业务Zahlungsverkehr中、在计算机存取控制、在被保护的数据存储器和同类应用中的应用。关于和一个终端或者一个读取设备的耦合方式，区别为接触式芯片卡和所谓的无接触式芯片卡。在一个接触芯片卡中，通过一个金属触点排实现接触，上述触点排具有一个根据IS0标准规范化的接触元件。根据过去几年中厂家增加的生产经验，具有触点的芯片卡的可靠性不断得到改善，因此今天例如电话卡的故障率在一年的使用期后明显低于千分之一。然而这种接触始终是电子机械系统中最频繁的故障源之一。例如可能由于接触被弄脏或者被用坏造成故障。在一个移动设备中使用时，震动可能导致暂时的接触中断。因为在芯片卡表面上的触点直接和集成电路的输入连接，所以此外存在静电放电可能削弱卡内部集成电路并且完全损坏卡内部的集成电路的危险。无接触芯片卡避开了这个技术问题。除了这个技术优点外，无接触芯片卡此外在一个用于发卡人和持卡人的应用中提供了一系列有趣的、新的可能性。例如无接触芯片卡不是必须无条件的插到一个读卡机中，而是给出一个系统，该系统在一米内的距离内起作用。一个广泛的应用领域为例如公开的专有近距通信，在那里，在尽可能短的时间内，必须尽可能多的人被登记。另外的优点还有，无接触芯片卡提供在卡表面上不能看到技术元件的优越性，因此卡表面的外观设计不受磁条或者触点表面限制。在这种现在可用的无接触芯片卡中的缺点是首先存在附加元件如传输线圈或者电容器极板，这些元件被集成在卡内。这导致到目前为止制造无接触芯片卡明显比具有触点的可比的芯片卡要贵。此外在无接触芯片卡中将电信号无接触的传输到终端所必须的电子学系统比较贵。原则上，对此适合的电路是能借助于微波、光信号、电容或者电感耦合实现信号传输的电路，其中由于芯片卡的平面结构形式，最可能适合的是电容和电感耦合。现在在大部分的无接触芯片卡中，是使用电感方法实现传输，使用这种方法，不仅能实现数据传输而且还能够实现能量传输。因此在卡体中，构成一个或者若干个集成的感应线圈作为耦合元件。根据松耦合变换器的原理实现传输电信号，其中载波频率例如在100和300kHz之间的范围内，或者在几MHz特别是13.56MHz射频上。为此，需要感应线圈，该线圈具有一个与数量级上大约为10mm²的半导体芯片底面相比大很多的典型的大约为30至40cm²的线圈表面，其中感应线圈必须使用适合的方法和位于半导体芯片上的电路连接。这时，半导体芯片首先位于一个中间载体上，被固定并且建立电接触。接下来，为了防止环境影响，提供一个外壳，优选地使用一个热固性塑料-外壳。支撑半导体芯片的载体接下来，一般仅几匝并且平面构成的感应线圈优选地通过焊接、锡焊或者硬钎焊接触，最后为了制成芯片卡，它们被层压在卡体内。