DE19800341C2 - IC card, in particular for a keyless entry system - Google Patents
IC card, in particular for a keyless entry systemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine IC-Karte, insbesondere für ein schlüsselloses Zugangssystem gemäß Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to an IC card, in particular for a keyless entry system according to the preamble of the patent saying 1.
Ein tragbarer Hochfrequenzsender für schlüssellose Zugangs systeme, insbesondere an Fahrzeugen mit einem dünnen Gehäuse in dem ein elektronische Komponenten aufweisendes Substrat an geordnet ist wurde beispielsweise mit der DE 36 27 194 A1 vor geschlagen.A portable radio frequency transmitter for keyless entry systems, especially on vehicles with a thin housing in the substrate having electronic components was arranged for example with DE 36 27 194 A1 beaten.
Derartige bekannte tragbare Hochfrequenzsender mit Abmessungen etwa in der Größe einer Kreditkarte dienen dem Abgeben eines kodierten Hochfrequenzsignales, um zum Beipiel Fahrzeugein richtungen, wie eine Türverriegelung, einen Kofferraumver schluß oder aber auch die Zündung oder dergleichen zu betäti gen.Such known portable radio frequency transmitters with dimensions about the size of a credit card are used to deliver one encoded radio frequency signals to be, for example, vehicles directions, such as a door lock, a trunk lock close or to actuate the ignition or the like gene.
Bekannte IC-Karten-Sender können in Kleidungstaschen getragen werden, jedoch ist die Karte durch Bewegungen des Benutzers nicht unerheblichen Biegebelastungen ausgesetzt. Diese Biege belastungen können zu Schäden der elektronischen Komponenten führen.Known IC card transmitters can be carried in clothing bags be, however, the card is through movements of the user exposed to not inconsiderable bending loads. This bend loads can damage the electronic components to lead.
Durch die Anordnung eines Chipmoduls mit Montage dieses Moduls Chip face-down hinein in eine Kavität des Kartenkörpers, wird das unerwünschte Einwirken von Biegespannungen auf den aktiven elektronischen Schaltkreis stark reduziert, so daß die gewünschte Langzeitstabilität der Karte bereits annähernd er reichbar ist.By arranging a chip module with assembly of this module Chip face-down into a cavity of the card body the undesirable effect of bending stresses on the active electronic circuit greatly reduced so that the desired Long-term stability of the card is almost there is reachable.
Schwierigkeiten bestehen jedoch dann, wenn herkömmliche Bat terien oder Akkumulatoren in den Kartenkörper zu implementie ren sind. Um die gewünschten Kapazitäten der Stromversorgungs einheit, bestehend aus Akkumulator oder Batterie zu erreichen, ist ein Element entsprechend großer Dimension erforderlich, was jedoch aufgrund seiner Kompaktheit in dem zur Verfügung stehenden Kartenraum nicht oder nur unzulänglich eingebracht und dort fixiert werden kann.However, difficulties arise when conventional bat teries or accumulators in the card body to implement are. To the desired capacity of the power supply unit, consisting of an accumulator or battery, an element of a correspondingly large dimension is required, however what is available due to its compactness in the standing card room not or only insufficiently introduced and can be fixed there.
Wird eine bekannte Batterie- oder Akkumulatorzelle als groß flächiger, starrer Körper in der Karte positioniert, übertra gen sich mangels Elastizität der Zelle Biegekräfte ungehindert auf die weiteren elektronischen Komponenten, mit dem Nachteil, örtlich hoher mechanischer Spannungen, die zu einer Zerstörung mit nachfolgendem Funktionsausfall führen.If a known battery or accumulator cell is large flat, rigid body positioned in the map, trans due to the lack of elasticity of the cell, bending forces are unhindered on the other electronic components, with the disadvantage locally high mechanical stresses leading to destruction with subsequent functional failure.
Aus der DE 195 35 324 C1 ist eine Chipkarte in Form eines Codegebers für ein Zugangskontrollsystem bekannt, welche unempfindlich gegen Verbiegen und sonstige mechanische Belastungen sein soll. Gemäß der dortigen Lösung wird auf ein wannenförmiges, biegsames Gehäuseunterteil zurückgegriffen, in dem eine flexible Leiterplatte angeordnet ist. Auf der Leiter platte sind dann die entsprechenden Schaltungsbaugruppen bzw. die elektronischen Komponenten fixiert. Ein biegsames Gehäuse oberteil ist z. B. durch Einrasten mit dem Gehäuseunterteil verbunden und verschließt dieses. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, auf dem Gehäuseoberteil eine Abdeckfolie anzu ordnen und/oder Dichtmittel vorzusehen. Als bevorzugt wird dargelegt, daß das Gehäuseoberteil abnehmbar auszubilden ist, um in der Chipkarte befindliche Batterien bei Bedarf auszu tauschen. Weiterhin ist das Gehäuseoberteil oder das Gehäuseunterteil mit im Inneren ausgebildeten Stützelementen versehen, die einen Abstand zwischen den beiden vorgenannten Teilen bewirken. Hierdurch entstehen Hohlräume, in denen Bauteile der Schaltung angeordnet werden können. Wenn die Karte mechanisch belastet wird, erfolgt eine Aufteilung der Druckkräfte, wobei die im Inneren befindlichen Bauteile frei von äußeren mechanischen Spannungen oder Belastungen bleiben sollen.DE 195 35 324 C1 discloses a chip card in the form of a Coders for an access control system known, which insensitive to bending and other mechanical Loads should be. According to the solution there, a trough - shaped, flexible lower part of the housing used, in which a flexible circuit board is arranged. On the ladder the corresponding circuit components or the electronic components fixed. A flexible housing top is z. B. by snapping into the lower housing part connected and closes this. In addition, there is Possibility to put a cover film on the upper part of the housing arrange and / or provide sealants. Is preferred stated that the upper housing part is to be designed to be removable, to remove batteries in the chip card if necessary To deceive. Furthermore, the upper housing part or the Lower part of the housing with support elements formed on the inside provided a distance between the two aforementioned Share. This creates cavities in which Components of the circuit can be arranged. If the The card is mechanically loaded, the Compressive forces, leaving the components inside free of external mechanical stresses or loads should.
Aus der WO 96/36937 A1 ist ein sogenanntes Radio Frequency Identification Label mit einer speziellen Batterieanordnung bekannt. Auf einem Substrat ist ein erster Batterieteil umfassend Anode und Kathode vorgesehen. Anode und Kathode sind mit einem entsprechenden Stromversorgungs-Schaltkreis über Leitungen verbunden. Die Leitungen bestehen aus konventio nellen Materialien, wie leitfähige Farbe, Dünnfilmbeschichtung oder metallischer Folie. Ein zweites Batterieteil ist auf einem Streifen gegenüber dem Ende des vorgenannten Substrats montiert. Dieses zweite Batterieteil nimmt das elektrolytische Material auf. Das zweite Batterieteil ist weiterhin so ausge führt, daß dann, wenn der Streifen gefaltet, d. h. zum Substrat hin umgeschlagen wird, der Elektrolyt mit dem ersten Batterie teil in Kontakt kommt, wodurch sich die entsprechenden Batterieeigenschaften einstellen.A so-called radio frequency is known from WO 96/36937 A1 Identification label with a special battery arrangement known. A first battery part is on a substrate comprising anode and cathode. Anode and cathode are with an appropriate power supply circuit Lines connected. The pipes consist of konventio materials such as conductive paint, thin film coating or metallic foil. A second battery part is on a strip opposite the end of the aforementioned substrate assembled. This second battery part takes the electrolytic Material on. The second battery part is still out leads to the fact that when the strip is folded, i. H. to the substrate is turned over, the electrolyte with the first battery comes into contact, causing the corresponding Set battery properties.
Aus der JP-08-138022 A ist es bekannt, über ein induktives Element die in einer IC-Karte vorhandenen Batterien aufzu laden.From JP-08-138022 A it is known to use an inductive Element to open the batteries in an IC card load.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weitergebildete IC-Karte, insbesondere für ein schlüsselloses Zugangssystem anzugeben, bei der eine Stromversorgungseinheit so anzuordnen ist, daß einerseits die gewünschte Kapazität für die Spannungs- und Stromversorgung gewährleistet ist und darüber hinaus das flächige Kartengebilde gegenüber Knick- und Biegebelastungen beständig ist.From the above, it is therefore an object of the invention to advanced IC card, especially for a keyless one Specify access system at which a power supply unit to be arranged so that on the one hand the desired capacity for the voltage and power supply is guaranteed and in addition, the flat map structure compared to buckling and Bending loads is resistant.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Gegen stand gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen. The object of the invention is achieved with a counter stood according to the features of claim 1, the Expedient refinements and developments include.
Gemäß der Erfindung ist innerhalb des Kartenkörpers als Strom versorgungseinheit eine Vielzahl von vorkonfektionierten, miniaturisierten, flächigen Batterie- oder Akkumulatorzellen, insbesondere Dünnfilm-Elektrolytzellen vorgesehen. Diese einzelnen Zellen befinden sich vorzugsweise in Ausnehmungen im Kartenkörper und sind elektrisch in Reihe und/oder parallel verschaltet, um die gewünschte Kapazität, respektive die notwendige Spannung für die Versorgung der übrigen elektro nischen Komponenten zu gewährleisten. Mit der Erfindung wird also quasi eine Batteriekarte anhand einer üblichen Karten batterie realisiert.According to the invention is inside the card body as a stream supply unit a variety of pre-assembled, miniaturized, flat battery or accumulator cells, in particular thin-film electrolyte cells are provided. This individual cells are preferably located in recesses in the Card body and are electrically in series and / or parallel interconnected to the desired capacity, respectively the necessary voltage for the supply of the remaining electro to ensure African components. With the invention So basically a battery card based on a normal card battery realized.
In vorteilhafter Weise werden die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Batterie- oder Akkumulatorzellen durch eine strukturierte Leitfolie realisiert. Zweckmäßigerweise wird die Leitfolie beim Laminieren der Karte so thermisch und durch Druckkräfte behandelt, daß sich die elektrische Kontak tierung wie gewünscht einstellt. Die Herstellung von Karten und die Ausbildung der Batterien wird demnach vereint.The electrical connections are advantageous between the individual battery or accumulator cells realized a structured guiding film. Conveniently, becomes the thermal foil when the card is laminated treated by pressure forces that the electrical contact setting as desired. The making of cards and the formation of the batteries is therefore united.
Durch die in der IC-Karte vorhandene Antenne bzw. Antennen spule zum drahtlosen Informationsaustausch kann in besonders bevorzugter Weise während des Einsatzes der Karte beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges ein induktives Laden der Akkumulatoren erfolgen.Due to the antenna or antennas present in the IC card Coil for wireless information exchange can in particular preferably during use of the card during operation a motor vehicle an inductive charging of the batteries respectively.
Nach dem mit dem schlüssellosen Zugangssystem in Form der be schriebenen IC-Karte beispielsweise die Tür eines Kraftfahr zeuges geöffnet und das Fahrzeug mit dem Zugangssystem in Be trieb genommen wurde, bleibt die IC-Karte in einem dafür vor gesehenen Aufnahmeschlitz. Hier wird, in an sich bekannter Weise dann induktiv der Stromversorgungseinheit Energie zuge führt, so daß ein Wiederaufladen oder Puffern der Akkumulator zellen gegeben ist.After with the keyless entry system in the form of the be wrote IC card, for example, the door of a motor vehicle open and the vehicle with the access system in Be the IC card remains in one for this purpose seen slot. Here is known in itself Then inductively the energy supply unit energy leads to recharging or buffering the accumulator cells is given.
Damit die gewünschte Biegeradien der IC-Karte erreicht werden können, ist der seitliche Abstand der Akkumulatorzellen unter einander so gewählt, daß eine biegeseitige Beschädigung der Zellen bzw. der in den Ausnehmungen im Kartenkörper befind lichen Zellen ausgeschlossen wird.So that the desired bending radii of the IC card can be reached can, is the lateral distance of the battery cells below selected each other so that bending damage to the Cells or in the recesses in the card body cells is excluded.
Damit die Verbindungs-Leitfolie den im Betrieb bei der Handha bung oder Transport auftretenden Biegekräften folgen kann, ohne daß Kontaktabrisse auftreten, wird die Leitfolie vorzugs weise im Bereich zwischen den Akkumulatorzellen oder zwischen den Ausnehmungen im Kartenkörper mit Biege- und Verformungs sicken versehen.So that the connection guiding film is in use when handling exercise or transport can follow bending forces, without contact breaks, the conductive foil is preferred as in the area between the battery cells or between the recesses in the card body with bending and deformation beads.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, daß alternativ zu dem Leit folie-Laminat auf andere, bekannte Verbindungstechniken zu rückgegriffen werden kann.It should be noted at this point that, as an alternative to the guide foil laminate to other known joining techniques can be used.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Vielzahl von vorkonfektionierten, miniaturisierten, flächigen eine Gitter struktur aufweisende Batterie- oder Akkumulatorzellengruppe so im Kartenkörper angeordnet werden, daß zwischen den Zellen ein Verbindungskanal besteht, der sich zu einer Kartenaußenseite hin öffnet. Auf diese Weise können die IC-Karten komplett vorgefertigt werden, um diese anschließend auf Lager zu halten. Kurz vor der Auslieferung der IC-Karte oder beim Kunden erfolgt dann das Einspritzen von Elektrolytflüssigkeit über die vorgesehene Öffnung unter Nutzung der Verbindungen zwischen den Räumen, die die Zellen aufnehmen oder die Zellen selbst bilden. Durch diese quasi trockene Herstellung und Lagerung wird Alterungserscheinungen und damit einer uner wünschten Reduzierung der Lebensdauer der Zellen und damit der IC-Karte vorgebeugt.In one embodiment of the invention, the plurality of pre-assembled, miniaturized, flat a grid structure battery or accumulator cell group so be arranged in the card body that between the cells Connection channel exists, which is to an outside of the card opens. This way the IC cards can be complete are prefabricated to be subsequently in stock hold. Shortly before delivery of the IC card or at Customers then inject electrolyte liquid via the intended opening using the connections between the spaces that hold the cells or the cells educate yourself. Through this quasi dry production and Storage becomes signs of aging and therefore one of the worst desired reduction in the life of the cells and thus the IC card bent over.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game and explained with the help of figures become.
Hierbei zeigen:Here show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine IC-Karte ohne Deckfolie mit erkennbarer Anordnung der Batterie- oder Akkumula torzellen und Fig. 1 is a plan view of an IC card without cover film with a recognizable arrangement of the battery or accumulator and
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie AA einer IC- Karte, wie in Fig. 1 gezeigt. Fig. 2 shows a cross section along the line AA of an IC card, as shown in Fig. 1.
Die IC-Karte nach Fig. 1 besteht aus einem Kunststoffkarten körper 1. Dieser Kunststoffkartenkörper 1 weist eine Kavität 2 auf, die der Aufnahme eines Chipmoduls (nicht gezeigt) dient. Der Chipmodul wird mechanisch und elektrisch mit dem Karten körper 1 verbunden, insbesondere wird ein elektrischer An schluß der Antennenspule 3 realisiert. Hierfür sind entspre chende Kontaktfelder 31 vorgesehen.The IC card according to Fig. 1 consists of a plastic card body 1. This plastic card body 1 has a cavity 2 , which is used to hold a chip module (not shown). The chip module is mechanically and electrically connected to the card body 1 , in particular an electrical connection to the antenna coil 3 is realized. Corresponding contact fields 31 are provided for this.
In dem Kartenkörper 1 befinden sich nun eine Vielzahl von vor konfektionierten, miniaturisierten, flächigen Batterie- oder Akkumulatorzellen 4. Diese Zellen 4 sind so angeordnet, daß die zur Verfügung stehende Restfläche im Kartenkörper 1 ohne dessen Gesamtstabilität zu beeinträchtigen maximal ausgenutzt wird.In the card body 1 is now located a plurality of pre-assembled, miniaturized, flat battery or accumulator. 4 These cells 4 are arranged in such a way that the remaining area in the card body 1 is used to the maximum without impairing its overall stability.
Die Abstände a sind dabei so gewählt, daß auch beim Biegen der Karte ein Berühren der Zellen ausgeschlossen ist.The distances a are chosen so that even when bending the Card touching the cells is excluded.
Über eine in der Fig. 1 nicht gezeigte Leitfolie werden dann entsprechend den Anforderungen an die Versorgungsspannung, so wie unter Beachtung der gewünschten Kapazität, die elektri schen Verbindungen zwischen den einzelnen Zellen 4 herge stellt. Vorzugsweise kann der Kartenkörper 1 Ausnehmungen 7 aufweisen, in die die Batterie- oder Akkumulatorzellen 4, insbesondere Dünnfilm-Elektrolytzellen eingebracht werden. Durch Verbindungskanäle 5 die zu mindestens einer seitlichen Öffnung 6 im Kartenkörper 1 führen, besteht die Möglichkeit die IC-Karte trocken auszuliefern, das heißt diese erst am Einsatzort mit Elektrolytflüssigkeit zu füllen, um ein vorzeitiges Altern der Stromversorgungseinheit zu verhindern.About a conductive film, not shown in FIG. 1, the electrical connections between the individual cells 4 are then made in accordance with the requirements for the supply voltage, and with due regard for the desired capacity. The card body 1 can preferably have recesses 7 into which the battery cells 4 , in particular thin-film electrolyte cells, are introduced. Through connection channels 5 that lead to at least one lateral opening 6 in the card body 1 , it is possible to deliver the IC card dry, that is to say to fill it with electrolyte liquid only at the place of use, in order to prevent the power supply unit from aging prematurely.
Wie mit der Querschnittsdarstellung nach Fig. 2 gezeigt, be finden sich die Zellen 4 in den erwähnten Ausnehmungen 7. Eine Kontaktierung erfolgt über eine mittels Laminieren aufge brachte strukturierte Leitfolie 8.As shown with the cross-sectional view according to FIG. 2, the cells 4 are located in the recesses 7 mentioned. Contact is made via a structured conductive foil 8 brought up by means of lamination.
Im Bereich zwischen den Zellen 4 bzw. zwischen den Ausnehmun gen 7 im Kartenkörper 1 weisen die hier vorgesehenen Ab schnitte der Leitfolie 8 Sicken 9 auf, die die gewünschte Be weglichkeit bei auftretenden Biegebeanspruchungen gewährlei sten, ohne daß eine Beschädigung der Kontakte selbst die Folge ist.In the area between the cells 4 or between the recesses 7 in the card body 1 , the sections provided here from the guide foil 8 have beads 9 , which guarantee the desired mobility in the event of bending stresses occurring, without the contacts themselves being damaged ,
Durch die Vielzahl von kleinen, flächigen Einzelzellen 4, die über die Fläche im Kartenkörper verteilt und elektrisch ver schaltet angeordnet werden können, bleiben die Eigenschaften der Karte hinsichtlich Elastizität einerseits und Biegefestig keit andererseits erhalten, wodurch sich weitere Anwendungs möglichkeiten erschließen. In einer vorteilhaften Ausführungs form wird die Struktur der Leitfolie so vorgegeben, daß sich ein sogenanntes Gegengewicht zur Antennenspule 3 einstellt, wodurch sich deren Strahlungscharakteristik verbessert.Due to the large number of small, flat individual cells 4 , which can be distributed over the surface in the card body and can be arranged electrically, the properties of the card with respect to elasticity and flexural strength are retained, which opens up further application possibilities. In an advantageous embodiment, the structure of the guide film is predetermined so that a so-called counterweight to the antenna coil 3 is established, which improves its radiation characteristics.
11
Kartenkörper
card body
22
Kavität
cavity
33
Antennenspule
antenna coil
44
Batterie- oder Akkumulatorzelle
Battery or accumulator cell
55
Verbindungskanal
connecting channel
66
seitliche Öffnung
side opening
77
Ausnehmungen
recesses
88th
Leitfolie
guide foil
99
Biege- und Verformungssicken
Bending and deformation beads
Claims (3)
einen Kartenkörper (1) mit einer Antenne oder einer Antennen spule (3) zum drahtlosen Informationsaustausch, auf oder in dem Kartenkörper (1) angeordnete elektronische Komponenten, beste hend aus mindestens einem Chipmodul und einer Batterie- oder Akkumulator-Stromversorgungseinheit aus flächigen Zellen, wobei der Kartenkörper (1) mit einer Deckfolie oder einer Deckschicht versehen ist und im Kartenkörper (1) Ausnehmungen (7) zur Auf nahme der elektronischen Komponenten und der flächigen Zellen eingebracht sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
vorkonfektionierte, miniaturisierte Dünnfilm-Elektrolytzellen (4) in den Ausnehmungen (7) angeordnet und diese Zellen (4) elektrisch in Reihen- und/oder Parallelschaltung verbunden sind, wobei zur elektrischen Verbindung bei einem Laminiervor gang zur Kartenausbildung eine strukturierte Leitfolie (8) vorgesehen ist, welche im Bereich zwischen den Akkumulator zellen (4) oder zwischen den Ausnehmungen (7) im Kartenkörper (1) Biege- und Verformungssicken (9) aufweist.1. Comprehensive IC card, especially for a keyless entry system
a card body ( 1 ) with an antenna or an antenna coil ( 3 ) for wireless information exchange, on or in the card body ( 1 ) arranged electronic components, consisting of at least one chip module and a battery or accumulator power supply unit from flat cells, wherein the card body ( 1 ) is provided with a cover film or a cover layer and recesses ( 7 ) are made in the card body ( 1 ) for receiving the electronic components and the flat cells,
characterized in that
prefabricated, miniaturized thin-film electrolytic cells (4) disposed in the recesses (7) and these cells (4) are electrically connected in series and / or parallel circuit, for electrical connection with a Laminiervor gear to the card forming a patterned conductive foil (8) provided which has cells ( 4 ) in the area between the accumulator or between the recesses ( 7 ) in the card body ( 1 ) has bending and deformation beads ( 9 ).
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