用于具有安全图案的芯片卡的电子模块的产生方法与流程

1.本发明涉及微电子模块，特别是用于芯片卡的微电子模块，在其一个面上具有金属接触端子块（bornier）。这可以涉及到用于iso 7816-1格式的接触式芯片卡的模块，或用于混合芯片卡的模块，所述混合芯片卡包括天线，并且既以与接触式读取器的接触模式工作，又以与远程读取器的非接触模式工作。作为非限制性示例，本发明尤其适用于用于包括安全标志的识别卡的电子模块。
2.但是本发明不依赖于载体的尺寸，并且该模块既可以用于传统芯片卡，也可以用于设有接触式电子模块的其他受保护的凭证（document），例如电子护照，因此，为了简化阐述，以“芯片卡（carte
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puce）”这一词汇来指代常见格式的芯片卡（根据iso 7816-1标准）以及具有其他格式但也设有通常用在上述格式的芯片卡中的这类电子模块的安全凭证。


背景技术：

3.在现有技术中已经知道几种类型的芯片卡，在卡体上或卡的电子模块的表面上设有安全图案（motif de s
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）。
4.实际上，多年来一直希望提供使得能够检测或限制欺诈情况的具有覆盖卡体上表面的安全图形的接触式身份芯片卡，但已发现在模块本身上产生这样的安全图形并不容易，因为模块的接触部的导电性可能会受到损害。
5.为了部分解决这个问题，文献de
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196 25 466 c1描述了一种通过与读取器的相应接触部接触来工作的芯片卡，模块的接触部本身设有图形，特别是设有不同于常见的金色或银色的特定颜色。为此，接触部覆盖有含有铝基彩色颗粒的金属分散层。然而，接触部仍然是可电访问的，这导致仍可发生通过芯片卡的接触部攻击芯片电路而进行欺诈的情况。此外，接触部和模块也仍是可物理访问的，并且使用当前技术相当容易移植，这导致可设想取下并更换电子模块。
6.还从文献us 6 259 035 b1知道一种接触式芯片卡，其尝试通过对接触部本身进行着色并通过使模块表面的图形成为卡体图形的延伸而使电子模块和金属接触部在其外观上尽可能地隐蔽。
7.在文献us 5 552 574中则寻求一种相反的方法，该文献相反地描述了如何为接触式芯片卡的接触部的表面提供用激光射线产生的安全图形。
8.从前面的示例可以看出，针对接触卡的安全标记问题的解决，要么是通过在卡体上产生格状纹饰或其他图形，要么是通过对模块的金属接触部进行图形更改，以颜色的形式或直接在接触部上进行激光蚀刻的形式。
9.从文献fr 2 777 506 a1还已知一种在芯片卡上产生装饰性实体的方法，包括位于电子模块上的接触垫和与模块的接触垫互补以形成装饰性实体的任何形状的垫。因此，该方法仅用于装饰目的，而不是用于保护芯片卡以防欺诈的目的。
10.在对抗欺诈的领域中，从文献ep 2 350 929 a1已知一种方法，包括产生多个穿过卡体和模块的通孔，从而使拆卡和与仿冒卡体或模块进行重组变得更加困难。
11.以同样的构思，文献wo 2005/027020 a1描述了一种用于芯片卡的模块，其连接件包括一个或多个肉眼不可见但可通过足够大的放大率观察到的微孔。这意味着与快速交易不兼容的特定操纵。此外，微孔产生在连接件的功能性区域中，存在与芯片卡读卡器发生干扰的风险。
12.文献ep 2 533 175 a1描述了一种芯片卡，其模块除了电接触部外还包括印刷图像。印刷图像可以部分印在模块上且部分印在卡体上，以便于检测取下模块这类欺诈。
13.为了制造芯片卡，通常优选使用可靠且高产量的制造方法，例如用于接触卡的传统镶嵌方法，包括将接触模块放置在卡的主体的空腔中。但是这个方法本身的安全性很低，因为这样制造的卡特别容易暴露于从卡上取下模块这类欺诈，此类欺诈对于旨在核验身份的应用的卡或凭证来说尤其禁忌。
14.发明目的因此，本发明的目的在于提出能够弥补上述缺点的用于芯片卡或其他安全凭证的电子模块结构以及这种模块的产生方法。
15.特别地，本发明的目的在于提出用于芯片卡的模块的产生方法以及旨在用于身份核验类型的应用的这样获得的模块，其更安全，同时更易于官方制造商制造，产量高且成本低。
16.本发明的另一目的在于使得能够在模块的可见表面上直接产生诸如标志或其他安全图案的安全图形，从而使在企图欺诈的情况下修改或更换电子模块更加困难。


技术实现要素：

17.为此，本发明的主题是一种在用于安全凭证的电子模块上产生安全图案的方法，包括以下步骤：
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提供介电膜；
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在介电膜中产生通孔；
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在介电膜的上表面和下表面上沉积至少一个金属层，保留所述孔敞开；
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通过蚀刻来界定一方面一组功能性金属区域以及另一方面一组非功能性或装饰性区域，该组功能性金属区域包括形成电接地的中心区域和一组电接触部，这些电接触部通过露出介电膜的非金属化区域与电接地隔开并彼此隔开；
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其特征在于，所述方法包括以下步骤：通过蚀刻操作同时产生凹陷的第一安全图案和凸起的第二安全图案，凹陷的第一安全图案是通过去除所述功能性金属区域之一中的材料获得的，凸起的第二安全图案相对于介电膜凸起，并且是通过去除位于形成端子块的电接触部的所述功能性金属区域之外的区域中的材料而获得的。
18.根据该方法的一个实施例，所述第一安全图案是在形成电接地的中心区域中产生的。
19.根据该方法的一个实施例，所述第一安全图案是通过如下步骤产生的：进行光化学蚀刻以去除所述至少一个金属层，以使所述第一安全图案的轮廓凹陷地露出在介电膜上。
20.根据该方法的一个实施例，所述第二安全图案是如下获得的：进行光化学蚀刻以局部去除所述至少一个金属层，以使所述第二安全图案的轮廓凸起地露出在所述功能性区
域之外的介电膜上。
21.根据一个实施例，根据本发明的方法包括电解沉积银、金、镍或钯的至少一个附加金属层的附加步骤。
22.本发明的主题还有一种用于芯片卡的电子模块，包括介电膜，所述介电膜在其下表面设有微电子芯片，其输入/输出端子通过导线连接到金属接触垫，并且所述介电膜在其上表面包括至少一个金属层，其包括形成电接触部端子块的一组功能性金属区域，其被露出介电膜的非金属化区域隔开，下表面的金属接触垫通过介电膜的孔电连接到端子块的电接触部，并且电子模块包括在所述功能性金属区域之一中凹陷地产生的第一安全图案以及相对于介电膜凸起并位于形成端子块的电接触部的所述功能性金属区域之外的第二安全图案，其特征在于，所述第一安全图案和所述第二安全图案是利用上述方法获得的。
23.根据模块的一个实际实施例，端子块的电接触部是符合iso 7816标准的标准化接触部。
24.根据模块的一个实施例，所述第一安全图案位于对应于模块的电接地的端子块的中心金属区域中。
25.有利地，模块的第一安全图案和第二安全图案呈现相同的形状，可具有两个不同比例。
26.作为变型，模块的第一和第二安全图案呈现两个互补的形状，能够通过并置第一和第二安全元素而形成复合安全元素。
27.根据该模块的一个实施例，两个安全图案呈现互补的字母数字字符，共同形成唯一安全码或表达。
28.根据该模块的一个实施例，两个安全图案是一个图像或标志的两个不同部分，以便两个图形安全元素的并置使得能够重构完整的该图像或标志。
29.本发明的主题还有包括如上所述的创新模块和载体的芯片卡或安全凭证。
附图说明
30.通过阅读详细描述和附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
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图1a和1b分别示出了用于接触式芯片卡的模块的截面图和平面图，芯片卡的可见表面包括根据本发明的至少两个图形安全元素；
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图2a至2d示出了在根据本发明的模块制造方法的不同阶段的用于芯片卡的模块的截面图和平面图。
具体实施方式
31.参考图1。在该图中，在图1a中以截面图并且在图1b中以平面图示出了根据本发明的电子模块10。它包括介电膜1，在其下表面设有微电子芯片8，通过一些封装树脂9来保护微电子芯片8。微电子芯片8的输入/输出端子通过导线7连接到金属接触垫6。介电膜1在其上表面上包括至少一个金属层，其具有形成电接触部4、14的端子块的一组金属区域，电接触部4、14由非金属化区域13隔开，非金属化区域13局部地露出介电膜1的上表面。在用于芯片卡的模块的情况下，端子块的电接触部4、14例如是根据iso 7816标准的标准化接触部。
32.模块下表面的接触垫6通过导电孔2连接到端子块的电接触部4、14，导电孔2例如
是穿过介电膜1两侧的通孔。这种电子模块结构本身是已知的。它使得能够将模块10放置到诸如芯片卡主体之类的载体的空腔中，并露出承载接触部4、14的模块上表面。
33.为了提高最终产品的安全性，已知用证明其来源的安全标记来标记上表面，例如在中心金属区域14中进行蚀刻，这对应于稍微去除金属材料以显露出对应于承载模块的芯片卡的制造商或发行商的标志或形状。这样产生的标记对应于端子块的接触部区域中的凹陷图案，通常在对应于模块的电接地的端子块的中心区域14中。
34.然而，使用目前可获得的事后伪造此类标记的工具来获得欺诈模块仍然相当容易。欺诈通常是通过激光蚀刻进行的，但激光无法通过添加材料来添加图案。
35.为了解决这个问题，本发明提出在模块表面上、在电接触部4、14的区域之外、即在包括非功能性而是纯装饰性的金属元件15的非功能性区域中产生第二图形安全图案。这些金属元件15彼此互连并且与模块的电接地14互连。它们由相对于介电膜1的表面凸起的其余金属元件组成。因此，本发明提出使用这些装饰性金属元件15中的一个或多个来产生相对于介电膜1的表面凸起的第二图形安全图案12。
36.存在若干选项以通过简单的视觉检查来理解它是与第一安全图案11互补的第二安全图案12。为此，第二安全图案12的凸起形状以一定的比例因子与第一安全图案11的形状相同或互补就足够了。于是它可以是标志、字母数字符号或任何其他独特的图像。
37.作为一个实施例，所述第一安全图案11和所述第二安全图案12可以呈现能够通过并置第一和第二安全元素而形成复合安全元素的两个互补形状。它尤其可以是互补的字母数字字符，它们一起形成一个唯一安全码或表达。
38.作为变型，两个安全图案11、12可以是一图像或标志的两个不同部分，以便两个图形安全元素11、12的并置使得能够重构完整的该图像或标志。
39.如果模块的接触部4、14的区域外围的可用空间使它能够产生两个或更多个第二安全图案12，则这也是可能，该两个或更多个第二安全图案12与布置在模块中心的第一安全图案11互补。
40.藉由本发明而获得的安全性增加在于这样的事实，即，一制造模块就形成相对于介电膜1凸起的第二安全图案12。而事后在预先刻在模块外围的区域13中重新制作这样的安全图案12并露出介电膜是非常困难的，因为通过层压来局部添加金属的第二安全图案是非常困难甚至不可能的，而模块的整个金属表面通常是在单次电解沉积操作、然后是电化学蚀刻操作获得的。
41.现在将结合图2更详细地描述根据本发明的使得能够在电子模块10上获得安全图案11、12的方法。将不描述本身已知的与芯片8的放置和连接相关联的步骤。
42.如图2a所示，以提供介电膜1开始，在介电膜1中产生通孔2，后面将对通孔2进行金属化以形成电连接未来模块的两个面的通透孔。
43.然后，如图2b所示，在介电膜1的上表面和下表面上沉积第一金属层3，保留所述孔2敞开。这通常通过在介电膜的两面上的电解沉积来实现，通常是铜。
44.然后对金属表面进行光化学蚀刻，以在模块的表面上界定接触部4、14、6。在上表面上，去除金属材料以界定保持金属化的区域4、14、15、以及露出介电膜1的上表面的区域13。被保留的金属区域界定iso 7816的接触部功能性区域4、14，即5个接触部4和电接地的中心区域14，以及纯装饰性且没有特殊功能的其余金属区域15。由于电化学蚀刻，各种功能
性电接触部4、14彼此解除短路（d
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court-circuit
é
）。装饰性金属区域15通常彼此连接并连接到电接地的中心区域14。
45.如图2c所示，根据本发明的方法包括以下步骤：用电化学蚀刻，通过去除所述功能性金属区域4、14之一中的材料产生阴刻的（en n
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gatif）第一安全图案11，并且产生第二安全图案，第二安全图案12是凸起的金属残余，并且位于形成端子块的电接触部的功能性金属区域4、14之外。
46.根据所示的一个实施例，第一安全图案11产生在形成电接地的中心区域14中。该第一安全图案11尤其通过光化学方法从金属层去除材料直至介电膜1处来蚀刻，以使第一安全图案11的轮廓凹陷地露出在介电膜上，在所示示例中为蝾螈的图像。
47.同时，通过去除iso接触部4、14的区域外围的非功能性区域13中的金属来蚀刻第二安全图案12，以使所述第二安全图案12的轮廓凸起地露出在介电膜1上，在功能性区域4、14之外。
48.因此，这些蚀刻操作可以以非常高效的方式同时进行，而在企图欺诈的情况下通过添加材料来事后产生第二图案12将是非常困难甚至不可能的。因此，同一蚀刻操作产生出位于模块中心的凹陷形状11和位于模块外围的凸起形状12。这样获得的两个图案11、12之间的对应性被选择为证明这两个图案是官方模块制造商产生的图形安全图案。
49.如图2d所示，可以在残留的第一铜层上事后添加其他金属层，以增加iso接触部的机械强度，增加它们的导电性，或者只是为了改善它们的外观。
50.因此，可以通过电解沉积添加银、金、镍或钯的一个或多个层。电解沉积使得能够仅覆盖蚀刻后剩余的铜区域（包括第二安全图案），而不影响预先蚀刻的露出介电膜1表面的区域。
51.本发明的优点本发明实现了所设定的目的，并提出了接触式或接触与非接触的混合式电子模块的新的产生方法，该模块设有至少两个互补的安全图案，这样的产生仅在模块的工业制造阶段的良好经济和技术条件下才可能实现。
52.在本方法的框架内同时产生两个安全图案，一个在金属接触部区域中，是凹陷的，而另一个在该区域外，是凸起的，根据本发明的制造方法使得能够非常简单和经济地在生产线上批量制造模块，而事后以手工方式进行这样的产生是极端困难的。
53.本发明使得能够实现的安全性增加来自这样的事实，即，第一安全图案相对于金属层是凹陷的，而第二图案相对于电介质是凸起的。然而，通过事后在最初不包括任何凸起的电介质上添加凸起的第二图案来进行欺诈是非常困难甚至不可能的。这对于欺诈者通常使用的激光工艺是不可能的，因为激光只能去除材料，而不能添加材料。并且通过在电介质区域上局部粘贴几个金属层来事后添加第二图案的方法将很难获得与本发明相同的结果。
54.因此，根据本发明的模块和方法使得能够显著增强对这些模块和承载它们的芯片卡的欺诈的抵抗力。
55.此外，由于是在电子模块的可见表面上产生图形安全元素，因此该模块变得特别易于通过肉眼简单的视觉检查来使用和核验。