DE19826428A1

DE19826428A1 - Chipmodul mit Aufnahmekörper

Info

Publication number: DE19826428A1
Application number: DE1998126428
Authority: DE
Inventors: Horst Kober; Wilhelm Birk; Joerg Flaig
Original assignee: POINT TEC GmbH; Carl Freudenberg KG; Siemens Corp
Current assignee: Point Tec Products Electronic 85737 Isma De GmbH
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1998-06-16
Publication date: 1999-12-23
Anticipated expiration: 2018-06-17
Also published as: DE19826428B4

Abstract

Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart, wobei der Chipmodul (2, 4, 22, 44, 58) in miniaturisierter Ausführung in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul (2, 4, 22, 44, 58) im Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper (1, 5, 40, 50) vorhandene Ausnehmung (3, 6, 17, 20, 57) einsetzbar ist.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper genormter Bauart.

Stand der Technik

Chipmodule mit Chipkartenkörper sind weit verbreitet. Sie dienen als Telefon-, Krankenkassen- und Bankkarten. Vom grundsätzlichen Aufbau her bestehen sie aus einem Kartenkörper im Scheckkartenformat und einem darin einge brachten Chipmodul mit außenliegendem Kontaktfeld. Der Datentransfer und die Energieversorgung des Chipmoduls erfolgt über das Kontaktfeld mit Schreib- und Lesegeräten den sogenannten Terminals. Diese Terminals sind auf die genormten Datensätze, Dimensionen und Kontaktanordnungen der kontaktbehafteten Chipmodule abgestimmt.

Daneben sind kontaktlose Chipkarten bekannt, bei denen die Datenübertra gung und die Energieversorgung des Chipmoduls über eine integrierte Antenne erfolgt, die über Funk mit einem Terminal der ebenfalls mit einer Antenne aus gestattet ist in Wechselwirkung tritt. Die kontaktlose Chipkarte muß für Trans aktionen nur in die Nähe des Terminals gebracht werden. Sie wird nicht in das Terminal gesteckt, so daß die äußeren Abmessungen der kontaktlosen Chip karte unkritisch sind bezüglich der Nutzung eines Terminals. Kontaktlose Chip karten lassen sich deshalb so klein gestalten, daß sie in Uhrengehäuse oder Schlüsselanhänger eingebracht werden können und so jederzeit verfügbar sind. In diesen Ausführungsformen werden sie bereits als elektronischer Schlüssel, Berechtigungsnachweis oder elektronischer Eintrittskarte benutzt. Von Nachteil ist hier, daß es fürkontaktlose Chipkarten bisher nur wenige Terminals gibt und daß sie nicht als Bankkarte zugelassen sind. Bisher können nur normgerechte und kontaktbehaftete, Chipkarten als Bankkarte oder elek tronische Geldbörse eingesetzt werden.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kompatibilität zwischen den miniaturisierten Chipmodulen und den kontaktbehafteten normgerechten Chip karten für bestehende Terminals herzustellen. Außerdem soll der Einsatzbe reich der Chipmodule vergrößert werden.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einem Chipmodul der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Chipmodul in miniaturisierter Ausführung in vorgegebener Position auswechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul im Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper vor handene Ausnehmung druckknopfartig einsetzbar ist. Der an sich bekannte Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper wird folglich mit einer Ausnehmung ausgestattet, in die das miniaturisierte Chipmodul eingedrückt, beziehungswei se wieder herausgedrückt werden kann. Mit eingesetztem Chipmodul ist der Chipkartenkörper als Bankkarte und der Gleichen verwendbar. Nimmt man das Chipmodul aus dem Chipkartenkörper so kann er beispielsweise wieder als elektronischer Schlüssel oder elektronische Eintrittskarte in einem Aufnahme körper verwendet werden. Mit nur einem Chipmodul können somit verschiede ne Einrichtungen bestückt werden. Außerdem ist es möglich, den Aufnahme körper bzw. Chipkartenkörper mit verschiedenen Chipmodulen zu versehen.

In bevorzugter Ausführungsform ist das Chipmodul mit einer integrierten An tennenspule ausgestattet. Dabei kann es auf seiner Unterseite mit einer Ver kapselung versehen sein. In vielen Fällen ist es jedoch auch günstig, wenn das Chipmodul von einem in die Ausnehmung passenden Insert eingefaßt ist. Die se Ausführungsformen sind besonders dann geeignet, wenn das Chipmodul im eingesetzten Zustand auf seiner Unterseite weitgehend geschützt sein soll.

Es ist aber auch möglich die Antennenspule in den Insert zu verlegen. Schließ lich ist es denkbar, daß der Aufnahme- bzw. Chipkartenkörper eine Antennen spule hat, die über Verbindungskontakte an den Chipmodul anschließbar ist. Je nach Anwendungsgebiet stehen dem Fachmann hier verschiedene Ausfüh rungsformen zur Verfügung.

Der Chipmodul, die Modulverkapselung und/oder der Insert werden mit Aus formungen versehen, die mit Anschlußausformungen in der Ausnehmung des Aufnahme- bzw. Chipkartenkörpers korrespondieren und formschlüssige Ein rastverbindungen bilden. Dabei sind die Einrastverbindungen bei einem Chip kartenkörper so ausgestaltet, daß sie den Chipmodul so ausrichten, daß das Außenkontaktfeld des Chipmoduls bündig zur Chipkartenkörperoberfläche liegt. Dies ist wichtig für die Funktion der Karte.

Um das Einbringen des Chipmoduls in den Aufnahme- bzw. Chipkartenkörper zu erleichtern, wird zumindest eine der Ausformungen am Körper, Chipmodul, der Modulverkapselung oder dem Insert aus einem elastomeren Werkstoff her gestellt. Eine für viele Fälle sehr brauchbare Ausführung ergibt sich dann, wenn die Ausnehmung des Aufnahme- bzw. Chipkartenkörpers mit einem Ein satz aus elastomerem Werkstoff versehen ist.

Zur Fixierung der Position des Chipmoduls erhält die Ausnehmung eine Kontur, die mit der Kontur des Chipmoduls, seiner Verkapselung beziehungsweise Inserts übereinstimmt. Hierdurch wird einer Verdrehung des Chipmoduls beim Einsetzen entgegengewirkt.

Die Ausnehmung, insbesondere im Chipkartenkörper, kann mit einem Boden abgeschlossen sein. Hierzu kann beispielsweise die untere Decklage des Chipkartenkörpers dienen. In vielen Fällen ist es jedoch günstig, wenn die Ausnehmung eine den Chipkartenkörper durchdringende Öffnung ist, die von beiden Seiten der Chipkarte zugänglich ist.

Die Dicke des Chipmoduls mit oder ohne Verkapselung beziehungsweise Insert wird kleiner oder gleich der Chipkartendicke gewählt. Die Dicke bestimmt sich unter anderem auch dadurch, daß die Ausnehmung mit einem Boden ab geschlossene ist oder nicht.

Bei einem Chipmodul mit von außen zugänglichem Kontaktfeld ist vorgesehen; daß die Einrastverbindungen den Chipmodul so ausrichten, daß das Außen kontaktfeld des Chipmoduls bündig zur Chipkartenkörperoberfläche liegt.

Bei einem Chipkartenkörper aus einer Oberschicht, Mittelschicht und Boden schicht ist die Mittelschicht im Bereich der Ausnehmung mit die Ausschlußaus formung bildenden Befestigungslippen versehen, welche in eine Hinterschnei dung an der Modulverkapselung beziehungsweise des Inserts greifen. Die Be festigungslippen lassen sich bei der Herstellung der Chipkarte in günstiger Weise anbringen.

Schließlich ist es möglich, den Chipkartenkörper mit wenigstens einem weite ren Chipmodul zu versehen, der auswechselbar oder ortsfest mit dem Chipkar tenkörper verbunden werden kann. Hierdurch erhält der Chipkartenkörper eine Multifunktion und kann für die unterschiedlichsten Zwecke eingesetzt werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau von Chipkartenkörper und Chipmodul,

Fig. 2 einen Chipmodul in einem miniaturisierten Chipkartenkörper,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Chipkartenkörper nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Chipkartenkörper mit einem Insert,

Fig. 5 vergrößert einen Längsschnitt durch den Chipkartenkörper nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Chipkartenkörper mit zwei Chipmodulen und

Fig. 7 einen Chipmodul eingesetzt in ein Uhrgehäuse.

Ausführung der Erfindung

In der Fig. 1 ist ein genormter Chipkartenkörper 1 in der Draufsicht gezeigt, in den das miniaturisierte Chipmodul 2 auswechselbar in Richtung auf die Chip kartenkörperebene zu eingesetzt ist. Für das Chipmodul 2 ist die Ausnehmung 3 vorgesehen, die sich im nicht näher bezeichneten Normfeld für das Chipmo dul 2 befindet.

Die Fig. 2 zeigt ein Chipmodul 4, daß in den ebenfalls miniaturisierten Chip kartenkörper 5 eingefügt ist. Hierfür ist, wie auch aus der Fig. 3 ersichtlich, der Chipkartenkörper 5 mit der Öffnung 6 versehen, die sich in der oberen Deckschicht 7 des Chipkartenkörpers 5 befindet. Zur Unterstützung der Posi tionierung des Chipmoduls 4 in der Öffnung 6 ist sowohl die Öffnung 6 als auch das Modulsubstrat 8 in der oberen rechten Ecke 9 abgeschrägt. Das Chipmo dul 4 kann folglich nur in der gezeigten Lage in die Öffnung 6 eingesetzt wer den.

Das Chipmodul 4 ist mit dem Kontaktfeld 10 ausgestattet, daß mit seiner Ober fläche bündig zur Chipkartenkörperoberfläche 11 verläuft.

Auf seiner Unterseite ist der Chipmodul 4 mit einer Verkapselung 12 versehen. Die Verkapselung 12 hat einen nach unten vorstehenden Rand 13 und eine kegelförmig verlaufende Hinterschneidung 14, so daß sie, mit dem Rand 13 in den Chipkartenkörper 5 eingesetzt, hinter die Lippe 15 des Chipkartenkörpers 5 greift. Die Lippe 15 wird von der Mittelschicht 16 des Chipkartenkörpers 5 gebildet und stellt in der Öffnung 17 des Chipkartenkörpers 5 einen umlaufen den Rand dar. Wie auf der Fig. 3 gezeigt, ist die Öffnung 17 durchgehend und die Verkapselung 12 bildet den unteren Abschluß für die Öffnung 17. Die Verkapselung 12 reicht nicht völlig bis an die Abschlußfläche der Öffnung 17. heran und kann deshalb leicht mit der Daumenfläche ertastet werden, wenn das Chipmodul 4 aus der Öffnung 17 herausgedrückt werden soll.

Im vorliegenden Fall ist das Chipmodul 4 mit einer Antennenspule 18 verse hen, die auf dem oberen Rand der Lippe 15 zum Anliegen kommt. Die Öffnung 17 nimmt die gesamte Höhe der unteren Deckschicht 19 ein.

Der Chipkartenkörper 5 ist besonders für einen auswechselbaren Einsatz in einem Uhrgehäuse geeignet.

In der Fig. 4 ist ein Chipkartenkörper 1 mit dem prinzipiellen Aufbau des Chipkartenkörpers 1 aus Fig. 1 gezeigt. In eine durchgehende Öffnung 20 im Chipkartenkörper 1 ist das Insert 21 eingesetzt, daß in seiner Mitte einen Chipmodul 22 hat. Das Chipmodul 22 ist mit dem Außenkontaktfeld 23 verse hen. Das im wesentlichen eine runde Form aufweisende Insert 21 ist am unte ren Rand 24 abgeschrägt, damit es in die an gleicher Stelle ebenfalls abge schrägte Kontur der Öffnung 20 paßt. Es wird angemerkt, daß auch jede ande re geometrische Form verwendet werden kann, z. B. auch bereits existierende Formen von Chipmodulen.

Wie aus der Fig. 5 ersichtlich, besteht das Insert 21 aus einer Oberschicht 25 dessen Oberfläche 26 bündig mit der Oberfläche der Kontakte 23 und der Oberfläche 27 des Chipkartenkörpers 1 verläuft. Desweiteren ist eine Mittel schicht 28 vorgesehen, welche die Antennenspule 29 aufnimmt. An die Mittel schicht 28 schließt eine Bodenschicht 30 an, welche die Öffnung 20 auf ihrer Unterseite bündig mit der Unterseite 31 des Chipkartenkörpers 1 abschließt.

An die Antennenspule 29 ist über die Kontaktstellen 32 das Chipmodul 22 an geschlossen.

Der Innenrand 33 der Öffnung 20 ist mit einem Einsatz 34 versehen, der aus einem elastomeren Werkstoff besteht, und nach innen in die Öffnung 20 gerich tet, eine Befestigungslippe 35 bildet. Diese Lippe 35 ist umlaufend in der ge samten Öffnung 20. Das Insert 21 ist mit der umlaufenden Nut 36 versehen, in welche die Befestigungslippe 35 formschlüssig eingreift.

In der Fig. 6 ist eine besondere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der der Chipkartenkörper 40 mit einer Antennenspule 41 versehen, ist, die über Verbindungskontakte 42, 43 an den Chipmodul 44 angeschlossen sind. Außerdem ist der Chipkartenkörper 40 mit einem weiteren Chipmodul 45 versehen, so, daß eine Multifunktionskarte entsteht. Je nach Bedarf kann das Chipmodul 44 beziehungsweise das Chipmodul 45 fest oder auswechselbar mit dem Chipkartenkörper 40 verbunden sein.

In der Fig. 7 ist im Schnitt halbseitig der Aufbau einer Uhr 50 als Aufnahme körper für ein Chipmodul gezeigt. Die Uhr 50 besteht aus einem Gehäuse 51, das auf seiner Oberseite mit einem Uhrglas 52 abgedeckt ist. Im Gehäuse 51 befinden sich der Werkring 53, eine Zwischenplatte 54 und ein Kunststoffzif fernblatt 55. Auf der Unterseite des Gehäuses 51 ist ein Zwischenboden 56 eingeklipst, der eine Tasche 57 für einen auswechselbaren Chipmodul 58 hat. Gehalten wird der Chipmodul 58 durch einen transparenten Unterboden 59. Der Chipmodul 58 ist auswechselbar eingesetzt. Hierfür kann der in gleicher Weise wie der Zwischenboden 56 mit einer Wulst 60 versehene und dadurch einklipsbare Unterboden 59 abgenommen und ein neuer Chipmodul eingesetzt werden. Auf diese Weise können unterschiedliche Chipmodule vom Benutzer der Uhr in die Uhr eingebracht bzw. ausgetauscht werden.

Claims

1. Chipmodul mit Aufnahmekörper, insbesondere mit Chipkartenkörper ge normter Bauart, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipmodul (2, 4, 22, 44, 58) in miniaturisierter Ausführung in vorgegebener Position aus wechselbar in eine im Normfeld für das Chipmodul (2, 4, 22, 44, 58) im Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper (1, 5, 40, 50) vorhandene Aus nehmung (3, 6, 17, 20, 57) einsetzbar ist.

2. Chipmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipmo dul (4) mit einer integrierten Antennenspule (18) ausgestattet ist.

3. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Chipmodul (4) auf seiner Unterseite mit einer Verkapselung (12) versehen ist.

4. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipmodul (22) von einem in die Ausnehmung (20) passenden Insert (21) eingefaßt ist.

5. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Insert (21) des Moduls mit einer Antennenspule (29) versehen ist.

6. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper (40) eine Antennenspu le (41) hat, die über Verbindungskontakte (42, 43) an den Chipmodul (44) anschließbar ist.

7. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipmodul (4), die Modulverkapselung (12) und/oder das Insert (21) mit Ausformungen (13, 14, 36) versehen sind, die mit Anschlußaus formungen (15, 35) in der Ausnehmung (17, 20) des Aufnahme- bzw. Chipkartenkörpers (1, 5) korrespondieren und formschlüssige Einrast verbindungen bilden.

8. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Ausformungen am Aufnahme- bzw. Chipkarten körper (1, 5), am Chipmodul (2, 4, 22), an der Modulverkapselung (12) oder dem Insert (21) aus einem elastomeren Werkstoff besteht.

9. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (20) des Chipkartenkörpers (1) mit einem Einsatz (34) aus elastomerem Werkstoff versehen ist.

10. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Chipmoduls (2, 4, 22) im Aufnahmekörper bzw. Chipkartenkörper (1, 5, 40) durch die Kontur der Ausnehmung (6, 20, 24) und des Chipmoduls, seiner Verkapselung (12) beziehungsweise des Inserts (21) vorbestimmt ist.

11. Chipmodul mit Chipkartenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (3) eine den Chipkarten körper (1, 5, 40) durchdringende Öffnung (17, 20) ist.

12. Chipmodul mit Chipkartenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Chipmoduls (4, 22) ohne oder mit Verkapselung (12) beziehungsweise Insert (21) kleiner oder gleich der Chipkartendicke (d) ist.

13. Chipmodul mit von außen zugänglichem Kontaktfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrastverbin dungen den Chipmodul (2, 4, 22) so ausrichten, daß das Außenkontakt feld (10, 23) des Chipmoduls (4, 22, 44, 45) bündig zur Chipkartenkör peroberfläche (11, 27) liegt.

14. Chipmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeich net, daß bei einem Chipmodul (5) aus einer Oberschicht (7), Mittel schicht (16) und Bodenschicht (19) die Mittelschicht (16) im Bereich der Ausnehmung (17) mit die Anschlußausformung bildenden Befestigungs lippe (15) versehen ist, welche in eine Hinterschneidung (14) an der Modulverkapselung (12), beziehungsweise des Inserts (21) greift.

15. Chipmodul mit Chipkartenkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Chipkartenkörper (40) mit wenigstens einem weiteren Chipmodul (45) versehen ist, der auswechselbar oder ortsfest mit dem Chipkartenkörper (40) verbunden ist.