DE102008037817A1

DE102008037817A1 - Transponderinlay für ein Dokument zur Personenidentifikation und ein Verfahren zur Herstellung eines Transponderinlays

Info

Publication number: DE102008037817A1
Application number: DE102008037817A
Authority: DE
Inventors: Andreas Mueller-Hipper; Frank Pueschner
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-08-14
Filing date: 2008-08-14
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2028-08-15
Also published as: US9202161B2; US20100038432A1; DE102008037817B4

Abstract

Transponderinlay 10 für ein Dokument zur Personenidentifikation, aufweisend ein Transpondersubstrat 20 zur Anordnung einer einen Chip 31 und eine Antenne 32 umfassenden Transpondereinheit 30, eine Decklage 40, eine Klebstoffschicht 50, wobei die Klebstoffschicht zwischen dem Transpondersubstrat und der Decklage angeordnet ist, wobei das Transpondersubstrat 20 eine Aussparung 25 aufweist und sich die Klebstoffschicht 50 zumindest teilweise in die Aussparung 25 erstreckt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Transponderinlay für ein Dokument zur Personenidentifikation, ein Dokument zur Personenidentifikation sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Transponderinlays.
Aufgrund stetig ansteigender Sicherheitsanforderungen gibt es vielseitige Bestrebungen, bestehende Systeme zur Personenidentifikation zu verbessern oder neue Identifikationsmöglichkeiten zu schaffen, die eine vereinfachte und schnellere Erfassung von personenspezifischen Daten zur Personenidentifikation ermöglichen. Da es insbesondere im Bereich der von Personen mitzuführenden Personaldokumente sehr unterschiedliche Standards betreffend der Datenerfassung gibt, hat es sich als erforderlich herausgestellt, konventionelle Personenidentifikationsdokumente, wie beispielsweise den sogenannten Personalausweis, nicht ersatzlos abzuschaffen, sondern vielmehr das bestehende System so zu modifizieren, dass auch fortschrittliche Systeme, wie beispielsweise die Personenerkennung über Transponder ergänzend zur Anwendung kommen können.
Eine Möglichkeit zur Realisierung derartiger dualer Identifikationssysteme besteht darin, einen konventionellen Personalausweis mit einem Transponder zu versehen, auf dem in Übereinstimmung mit den im Sicherheitsdruck des Ausweispapiers ausgewiesenen Personendaten die Daten im Chipmodul des Transponders gespeichert sind und mit einer geeigneten Leseeinrichtung kontaktlos abgerufen werden können. Hierbei müssen verstärkt Sicherheitsaspekte berücksichtigt werden. Es sind Maßnahmen zu ergreifen, die einen Austausch, ein Entfernen oder eine Manipulation des Personenidentifikationstransponders verhindern.
Aus der DE 103 38 444 A1 ist ein Transponderinlay für ein Dokument zur Personenidentifikation mit einer Ausweisseite bekannt. Das Transponderinlay hat einen mehrschichtigen Aufbau. Auf einem Transpondersubstrat ist eine Transpondereinheit, bestehend aus einem Chip und einer Antenne, angeordnet. Zwei Inlaydecklagen nehmen das Transpondersubstrat mit der Transpondereinheit zwischen sich auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herzustellendes Transponderinlay bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Transponderinlay mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Transponderinlays mit den Merkmalen des Anspruchs 17 gelöst.
Das erfindungsgemäße Transponderinlay für ein Dokument zur Personenidentifikation umfasst ein Transpondersubstrat mit einer oder mehreren Aussparungen und eine Klebstoffschicht, wobei sich der Klebstoff der Klebstoffschicht zumindest teilweise in die Aussparung erstreckt. Auf dem Transpondersubstrat sind ein Chip und eine Antenne, welche zusammen eine Transpondereinheit bilden, angeordnet. Des Weiteren weist das Transponderinlay eine Decklage auf. Die Decklage ist mittels der Klebstoffschicht mit dem Transpondersubstrat verbunden. Das erfindungsgemäße Transponderinlay benötigt nur eine Decklage und ermöglicht Bauformen mit geringer Dicke im Vergleich zu bekannten Transponderinlays mit zwei Decklagen und dadurch vielschichtigem Aufbau.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Transponderinlays für ein Dokument zur Personenidentifikation wird ein Transpondersubstrat bereitgestellt. Das Transpondersubstrat weist mindestens eine Aussparung auf. Auf dem Transpondersubstrat wird eine Transpondereinheit, umfassend einen Chip und eine Antenne, angeordnet. Das Transpondersubstrat wird mit einer Decklage mittels einer Klebstoffschicht verbunden, wobei die Klebstoffschicht zumindest teilweise die Aussparung in dem Transpondersubstrat ausfüllt.
Das erfindungsgemäße Transponderinlay ist durch den einfachen Aufbau weniger aufwendig herzustellen als bekannte Transponderinlays mit vielschichtigem Aufbau. Gerade in der Hochvolumenfertigung, wie es bei Identifikationstranspondern der Fall ist, garantieren einfach aufgebaute und einfach zu fertigende Bauelemente einen Kosten- und damit Wettbewerbsvorteil. Zusätzlich eignen sich dünne Transponderinlays besonders gut zur Integration in Personenidenfikationsdokumenten.
In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Aussparung des Transpondersubstrats auch mit dem Klebstoff der Klebstoffschicht ausgefüllt sein.
Eine besonders gute Verbindung zwischen dem Transpondersubstrat und der Deckschicht erhält man, wenn sich die Klebstoffschicht nicht nur in die Aussparung des Transpondersubstrats erstreckt, sondern auch über die der Decklage gegenüberliegende Seite des Transpondersubstrats. Hierbei entsteht neben der Klebeverbindung auch eine formschlüssige Verbindung. Vorteilhafter Weise kann das Transpondersubstrat dabei in den Klebstoff der Klebstoffschicht eingebettet sein. Diese Einbettung des Transponder substrats in die Klebstoffschicht sorgt zusätzlich für einen mechanischen Schutz des Transpondersubstrats und der darauf angeordneten Transpondereinheit mit dem Chip und der Antenne.
Als Klebstoff für die Klebstoffschicht können unter anderem Epoxydharz, Cyanacrylat, Silicone, Haftklebstoffe, Polyurethan-Klebstoffe und strahlenhärtende Klebstoffe zur Anwendung kommen.
Die Transpondereinheit kann neben dem Chip und der Antenne auch einen Leadframe umfassen. Beispielsweise befindet sich auf dem Leadframe ein vergossener Chip. Eine solche Anordnung von vergossenem Chip und Leadframe wird auch als Chipmodul bezeichnet. Hierbei sind Chip und Leadframe mittels Bonddrähte elektrisch miteinander verbunden. Der Chip kann aber auch mittels Flip-Chip-Technik direkt mit dem Transpondersubstrat oder mit dem Leadframe verbunden werden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Transpondersubstrat eine Fensteröffnung für die Aufnahme des Chips aufweisen.
Des Weiteren kann auch die Decklage, welche auch mehrlagig ausgebildet werden kann, eine Fensteröffnung zur zumindest teilweisen Aufnahme des Chips aufweisen, so dass das ein Transponderinlay mit geringer Bauhöhe hergestellt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform schließt die Oberseite der Decklage flächenbündig mit der Oberseite des Chips ab. So ergibt sich eine, insgesamt bezüglich der Oberflächen des Transponderinlays, planparallele Ausbildung, die die Aufbringung von beispielsweise einer extrem dünnen Einbanddecklage ermöglicht, ohne dass Gefahr besteht, dass sich der Chip in der Oberfläche abzeichnet.
Die Antenne kann als Spule mit mindestens einer Windung ausgebildet sein. Es kann sich bei der Antenne um eine Drahtantenne handeln. Auch andere Arten von Antennen, beispielsweise durch Druck- oder Ätztechnik hergestellt, sind möglich. Die Aussparung im Transpondersubstrat kann im Bereich der innersten Spulenwindung angeordnet sein. Es können eine oder mehrere Aussparungen vorgesehen sein. In einem Ausführungsbeispiel, bei dem die Antenne ebenfalls aus einer Spule mit mindestens einer Windung besteht, kann sich die Aussparung im Transpondersubstrat außerhalb des Bereichs der äußersten Spulenwindung befinden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel können ein oder mehrere Aussparungen vorgesehen werden. Die Aussparung kann auch im Randbereich des Transpondersubstrats vorgesehen sein. Bei mehreren Aussparungen können diese in Form eines Musters oder Kachelung angeordnet sein. Die Aussparungen können sich innerhalb und außerhalb der Antennenspule befinden. Die Anzahl, Größe, Form und Lage der Aussparung kann je nach Ausführungsbeispiel variieren.
Vorteilhaft ist es, wenn die Decklage aus einem geschäumten Kunststoff und das Transpondersubstrat aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist. Durch die Poren des geschäumten Kunststoffes der Decklage kommt es zu einer besonders guten Verbindung mit dem Klebstoff der Klebstoffschicht.
Das Transponderinlay kann mittels der Klebstoffschicht mit einem Dokument zur Personenidentifikation verbunden werden. Es sind aber auch andere Verbindungstechniken zum Einbringen des Transponderinlays in das Dokument zur Personenidentifikation, wie Nähen, Laminieren, Kleben mit zusätzlichem Klebstoff, realisierbar. Das erfindungsgemäße Transponderinlay ermöglicht somit die Herstellung eines Personenidentifikationsdokumentes, wie beispielsweise eines Personalausweises oder eines Reisepasses, mit ergänzter Transponderfunktion, Das Transponderinlay ist so in dem Dokument angeordnet, dass es nicht ohne die Zerstörung des Dokumentes entfernt oder ausgetauscht werden kann. Darüber hinaus ermöglicht der erfindungsgemäße Aufbau des Transponderinlays Verfahrensabläufe bei der Herstellung eines entsprechenden Dokumentes, die denen der Herstellung eines konventionellen Personenidentifikationsdokumentes vergleichbar sind.
Als vorteilhaft erweist es sich, wenn das Transponderinlay eine Ausweisseite bildet oder in einer Ausweisseite ausgebildet ist. Hierzu kann das Transponderinlay auch direkt mit einer Sicherheitsbedruckung versehen werden. Das erfindungsgemäße Transponderinlay kann beispielsweise mittels der Klebstoffschicht in ein Dokument zur Personenidentifikation, beispielsweise einen Reisepass, eingebracht werden. Der Einband eines solchen Dokuments zur Personenidentifikation besteht häufig aus einer Karton- oder Gewebslage und wird als Cover oder Buchdeckeleinband bezeichnet. Das erfindungsgemäße Transponderinlay kann, vorteilhafter Weise mittels der Klebstoffschicht, mit dem Cover oder einer Ausweisseite des Dokuments zur Personenidentifikation verbunden werden.
Das erfindungsgemäße Dokument zur Personenidentifikation mit einer Mehrzahl von in einem Buchdeckeleinband angeordneten Ausweisseiten kann einen mehrlagig ausgebildeten Buchdeckeleinband mit einem darin angeordneten Transponderinlay der vorgenannten Art aufweisen.
In einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Aussparung in dem Transpondersubstrat mit Klebstoff der Klebstoffschicht ausgefüllt.
Eine besonders vorteilhafte Verbindung zwischen dem Transpondersubstrat und der Decklage erhält man, wenn man das Transpondersubstrat in die Klebeschicht einbettet.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des Transponderinlays für ein Dokument zur Personenidentifikation anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Transponderinlays in einer geschnittenen Seitenansicht;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Transponderinlays in einer geschnittenen Seitenansicht;
3 ein Dokument zur Personenidentifikation aufweisend ein drittes Ausführungsbeispiel eines Transponderinlays, welches mit einem Cover verbunden ist, in einer geschnittenen Seitenansicht;
4 eine Draufsicht auf ein Transpondersubstrat eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Transponderinlays, wobei die Antenne in Form einer Spule auf dem Transpondersubstrat angeordnet ist.
1 zeigt einen Schnittverlauf durch ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Transponderinlays 10. Das Transponderinlay 10 ist für die Anwendung in einem Dokument zur Personenidentifikation geeignet. Auf dem Transpondersubstrat 20 ist eine Transpondereinheit 30, bestehend aus einem Chip 31 und einer Antenne 32, angeordnet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der 1 bedeckt eine Decklage 40 den Chip 31 vollständig. Der Chip 31 wird beispielsweise mittels Flip-Chip-Technik auf dem Transpondersubstrat 20 befestigt. Ebenfalls auf dem Transpondersubstrat 20 befindet sich die Antenne 32. Eine Klebstoffschicht 50 verbindet das Transpondersubstrat 20 mit der Decklage 40. Aussparungen 25 in dem Transpondersubstrat 20 sind zumindest teilweise mit dem Klebstoff der Klebstoffschicht 50 gefüllt.
2 zeigt einen Schnittverlauf durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Transponderinlays 10. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Transpondersubstrat 20, vorzugsweise vollständig, in die Klebstoffschicht 50 eingebettet. Die Decklage 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht geschlossen, sondern weist im Bereich des Chips 31 eine Fensteröffnung 41 auf. Des Weiteren befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel der Chip 31 auf einem Leadframe 33. Bei der Antenne 32 handelt es sich in dem in der 2 gezeigten Ausführungsbeispiel um eine Flachantenne. Diese Flachantenne kann beispielsweise in Druck- oder Ätztechnik ausgebildet werden. Es ist aber auch der Einsatz einer Drahtantenne möglich. Die Spulen der Antenne 32 befinden sich in diesem Ausführungsbeispiel an der Unterseite des Transpondersubstrats 20. Mittels einer Durchkontaktierung wird eine elektrisch leitfähige Verbindung zu dem Leadframe hergestellt. Die dargestellte Transpondereinheit 30 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem Chip 31, aus einem Leadframe 33 und einer Antenne 32. Das Transpondersubstrat 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel in die Klebstoffschicht 50 eingebettet. Die Aussparungen 25 sind vollständig mit Klebstoff der Klebstoffschicht 50 ausgefüllt. Da die Klebstoffschicht 50 auch die Antenne 32 einbettet, ist die Antenne 32 gut vor mechanischen Belastungen geschützt.
3 zeigt ein Dokument zur Personenidentifikation 100 aufweisend ein drittes Ausführungsbeispiel eines Transponderinlays 10, welches mit einem Cover 110 verbunden ist, in einer geschnittenen Seitenansicht. In diesem Ausführungsbeispiel ist das erfindungsgemäße Transponderinlay 10 mittels einer Klebstoffschicht 50 mit dem Cover 110 eines Dokuments zur Personenidentifikation, beispielsweise eines Reisepasses, verbunden. Das erfindungsgemäße Transponderinlay 10 kann mittels der Klebstoffschicht 50, aber auch mit jeder beliebigen Ausweisseite eines Dokuments, zur Personenidentifikation verbunden sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Transponderinlay 10 alleine, nach beispielsweise einer Bedruckung, das Dokument zur Personenidentifikation bilden. In dem in der 3 gezeigtem Ausführungsbeispiel, besteht die Decklage 40a aus mehreren Lagen. Die Verwendung von mehreren Lagen für die Decklage 40a kann die Herstellung vereinfachen. Wie in dem Ausführungsbeispiel in 2, weist das Ausführungsbeispiel in 3 eine Fensteröffnung 41 in der Decklage 40a auf. Der Chip 31 ist auf einem Leadframe 33 angeordnet. Der Chip 31 bildet zusammen mit dem Leadframe 33 und der Antenne 32 die Transpondereinheit 30. Das Substrat 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls in die Klebstoffschicht 50 eingebettet. Die Aussparungen 25 sind dabei vollständig mit Klebstoff gefüllt. Durch die beidseitige Benetzung des Transpondersubstrats 20 mit Klebstoff der Klebstoffschicht 50 kommt es zu einer besonders guten Verbindung zwischen der Decklage 40a, dem Transpondersubstrat 20 und dem Cover 110.
4 zeigt eine Draufsicht auf ein Transpondersubstrat 20 für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Transponderinlay 10. In der Draufsicht auf das Transpondersubstrat 20 sind beispielhaft mehrere Aussparungen 25a, 25b, 25c und 25d aufgezeigt. Diese Aussparungen können entweder alleine oder in Kombination in das Transpondersubstrat eingebracht werden. Die Aussparungen können dabei die Form von Mustern oder eine Kachelung aufweisen. Je nach gewünschtem Anwendungszweck können die Größe, Form, Gestalt und Lage der Aussparungen 25a, 25b, 25c und 25d beliebig variiert werden. In 4 ist eine Fensteröffnung 26 für die Aufnahme des Chips 31 eingebracht. Diese Fensteröffnung 26 wird bevorzugt bei der Verwendung von Chipmodulen zum Einsatz kommen. Bei der dargestellten Antenne 32 handelt es sich um eine Antennenspule mit mehreren Windungen. Der Antennenanschluss 32a für die innerste Spulenwindung kreuzt dabei die Spule und ist in dem Bereich der Kreuzung elektrisch isoliert. Über Anschlusskontakte 32b werden die Spulenenden entweder direkt oder indirekt mit dem Chip verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 25a in dem Bereich der innersten Spulenwindung ausgebildet. Die Aussparung 25a kann je nach gewünschtem Anwendungszweck dimensioniert werden. Es ist auch möglich mehrere Aussparungen, die in beliebiger Form angeordnet werden, im inneren Bereich der Spulenwindung auszubilden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Aussparungen 25b, 25c und 25d außerhalb des Bereichs der äußersten Spulenwindung ausgebildet. Auch hier können je nach gewünschtem Anwendungszweck die Anzahl, die Form und die Lage der Aussparungen 25b, 25c und 25d variiert werden. Es ist auch möglich die Aussparungen 25c in Form von Mustern anzuordnen. Es sind Aussparungen 25d in dem Randbereich des Transpondersubstrats 20 ausgebildet. Auch hier können beliebige Formen und Muster realisiert werden. In weiteren Ausführungsbeispielen können eine oder mehrere Aussparungen im Bereich der innersten Spulenwindung 25a mit einer oder mehreren Aussparungen 25b, 25c und 25d, welche außerhalb des Bereichs der äußeren Spulenwindung liegen, beliebig kombiniert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10338444 A1 [0004]

Claims

Transponderinlay (10) für ein Dokument zur Personenidentifikation aufweisend, – ein Transpondersubstrat (20), zur Anordnung einer einen Chip (31) und eine Antenne (32) umfassenden Transpondereinheit (30), – eine Decklage (40), – eine Klebstoffschicht (50), wobei die Klebstoffschicht zwischen dem Transpondersubstrat und der Decklage angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Transpondersubstrat (20) eine Aussparung (25) aufweist und sich die Klebstoffschicht (50) zumindest teilweise in die Aussparung (25) erstreckt.
Transponderinlay (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Klebstoffschicht (50) die Aussparung (25) des Transpondersubstrats (20) ausfüllt.
Transponderinlay (10) nach Anspruch 1, wobei das Transpondersubstrat (20) in die Klebstoffschicht (50) eingebettet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transpondereinheit (30) einen Leadframe (33) aufweist und der Chip (31) auf dem Leadframe (33) angeordnet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antenne (32) eine Spule mit mindestens einer Windung ist und die Aussparung (25a) im Transpondersubstrat (20) im Bereich der innersten Spulenwindung ausgebildet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antenne (32) eine Spule mit mindestens einer Windung ist und die Aussparung (25b, 25c, 25d) im Transpondersubstrat (20) außerhalb des Bereichs der äußersten Spulenwindung ausgebildet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transpondersubstrat (20) eine Fensteröffnung (26) zur Aufnahme des Chips (31) aufweist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klebstoffschicht (50) Epoxydharz umfasst.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Decklage (40a) mehrlagig ausgebildet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Decklage (40) eine Fensteröffnung (41) zur zumindest teilweisen Aufnahme des Chips (31) aufweist.
Transponderinlay (10) nach Anspruch 10, wobei die Oberseite der Decklage (40) flächenbündig mit der Oberseite des Chips (31) ausgebildet ist.
Transponderinlay (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Decklage (40) aus einem geschäumten Kunststoff ausgebildet ist und das Transpondersubstrat (20) aus einem thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist.
Dokument zur Personenidentifikation (100), aufweisend ein Transponderinlay (10) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
Dokument zur Personenidentifikation (100) nach Anspruch 13, aufweisend ein Cover (110), wobei das Cover (110) mit dem Transponderinlay (10) durch die Klebstoffschicht (50) verbunden ist.
Dokument zur Personenidentifikation (100) nach Anspruch 13, aufweisend eine Ausweisseite, wobei die Ausweisseite mit dem Transponderinlay (10) durch die Klebstoffschicht (50) verbunden ist.
Dokument zur Personenidentifikation (100) nach Anspruch 13, wobei das Transponderinlay (10) als Ausweisseite ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines Transponderinlays (10), mit: – Bereitstellung eines Transpondersubstrats (20), wobei das Transpondersubstrat (20) eine Aussparung (25) aufweist, – Anordnen einer Transpondereinheit (30), umfassend einen Chip (31) und eine Antenne (32), auf dem Transpondersubstrat (20), – Verbinden des Transpondersubstrats (20) mit einer Decklage (40) mit einer Klebstoffschicht (50), wobei die Klebstoffschicht (50) zumindest teilweise die Aussparung (25) in dem Transpondersubstrat (20) ausfüllt.
Verfahren zum Herstellen eines Transponderinlays (10) nach Anspruch 17, wobei die Klebstoffschicht (50) so aufgebracht wird, dass die Aussparung (25) des Transpondersubstrats (20) ausgefüllt wird.
Verfahren zum Herstellen eines Transponderinlays (10) nach Anspruch 17, wobei das Transpondersubstrat (20) in die Klebstoffschicht (50) eingebettet wird.