專利名稱：一種智能卡封裝框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種智能卡封裝框架，屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
智能卡，也稱IC卡(Integrated Circuit Card,集成電路卡)、智慧卡(intelligent card)、微電路卡(microcircuit card)或微芯片卡等。它是將一個微電子芯片嵌入符合ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)的卡基中，做成卡片形式。智能卡是繼磁卡之后出現(xiàn)的又一種新型信息工具。一般常見的智能卡采用射頻技術(shù)與讀卡器進(jìn)行通訊。它成功地解決了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。主要用于公交、輪渡、地鐵的自動收費(fèi)系統(tǒng)，也應(yīng)用在門禁管理、身份證明和電子錢包。智能卡工作的基本原理是射頻讀寫器向智能卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片 內(nèi)有一個LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器發(fā)射的頻率相同，這樣在電磁波激勵下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷；在這個電容的另一端，接有一個單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)存儲，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時，此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接受讀寫器的數(shù)據(jù)。然而傳統(tǒng)智能卡的缺點是制造成本較高，傳統(tǒng)的智能卡框架為三層的層狀結(jié)構(gòu)，最內(nèi)層為銅層，中間位鎳層，表面為金層。在傳統(tǒng)工藝下要求的厚度是鎳接觸層3±liim，焊接層5±2iim;金接觸層0. 1±0. 05iim，焊接層0. 3±0. lym。否則將達(dá)不到要求的抗腐蝕性和耐磨性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成本降低的一種智能卡封裝框架。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該智能卡封裝框架，包括基材、基材上方的接觸層和基材下方的焊接層，所述接觸層和焊接層均為復(fù)合結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次為銅層、鎳層和金層，其特征在于在所述鎳層與金層之間增加一層磷鎳合金層。即接觸層和焊接層均為四層復(fù)合結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次為銅層、鎳層、磷鎳合金層和金層。所述的接觸層的鎳層厚度為I. 8^2. 2 u m,磷鎳合金層厚度為0. 4^0. 8 U m,金層厚度為 0. 009 0. 05 u m。所述的焊接層鎳層與磷鎳合金層總厚為5±2 ii m,金層厚度為0. 3±0. I ii m。接觸層的金層為金鈷合金的硬金層。所述的磷鎳合金層中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4°/r8%,余量為鎳。本發(fā)明制作過程中在電鍍工序進(jìn)行了鎳、金2種金屬鍍層的電鍍，主要影響的是產(chǎn)品的外觀以及厚度，對產(chǎn)品的功能性起著決定性的影響。影響產(chǎn)品耐腐蝕以及耐磨性的主要是產(chǎn)品的接觸層。銅層是基層，再電鍍電鍍鎳，磷鎳，金。其中金在正反面的成分不同，因為正反面功能性不同，其中接觸層的金層為金鈷合金的硬金層，焊接層的金層為軟金層。本發(fā)明一種智能卡封裝框架的制作流程為除油、活化、電鍍半光亮鎳、電鍍磷鎳合金、預(yù)鍍金、鍍硬金、鍍軟金、熱水洗、烘干。與傳統(tǒng)工藝相比，本發(fā)明的制作過程加入了電鍍磷鎳合金，取消了后處理的使用。由于智能卡封裝框架具有高精密性與嚴(yán)格的外觀要求。本發(fā)明將電鍍磷鎳合金應(yīng)用于智能卡封裝框架工藝，與傳統(tǒng)的半光亮鍍鎳相比，磷鎳合金的鍍層致密性更加良好，有良好的耐腐蝕性和抗磨耗的物理特性。本發(fā)明以一個最佳的磷鎳厚度值，減少智能卡接觸層的硬金膜厚，并且取消常規(guī)工藝的后處理，即封孔工藝，利用磷鎳合金的優(yōu)勢鍍層性能，來替代原常規(guī)工藝的為得到表面保護(hù)效果所做的措施，來減少生產(chǎn)成本，在之后進(jìn)行的96h鹽霧試驗，產(chǎn)品的表現(xiàn)非常好，通過了鹽霧試驗，表示其抗腐蝕性完全達(dá)到要求并且焊接層的焊線性能良好，完全無任何不良影響。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的一種智能卡封裝框架所具有的有益效果是1.用磷 鎳合金替換原半光亮鎳的中間層，提高了產(chǎn)品接觸表面的耐磨性和抗腐蝕性。我們采取電流密度，溫度，PH條件的對磷鎳合金來說，可以避免磷鎳合金有漏鍍以及燒焦的可能性，取得性能良好的鍍層。通過測試發(fā)現(xiàn)，鎳與磷鎳層結(jié)合牢固，無鍍層可能會分離的可能性。
2.由于磷鎳合金鍍層的高致密性，所以產(chǎn)品具有良好的物理性能以及化學(xué)性能。智能卡的表面接觸的硬金層以及工藝中的后處理措施的目的就是對產(chǎn)品的一種保護(hù)作用，而采用了磷鎳合金，相應(yīng)的可以減少硬金的厚度，并取消后處理的使用，大大節(jié)約成本。在進(jìn)行的一系列測試中，去除了后處理以及減少硬金膜厚的產(chǎn)品，鹽霧試驗表現(xiàn)良好。


圖I是一種智能卡封裝框架的切片50X的X-RAY測厚圖。圖2是一種智能卡封裝框架的磷鎳合金層EDS分析譜圖。圖3是一種智能卡封裝框架在在NSS中性鹽霧試驗96h后的測試照片。圖4是一種智能卡封裝框架的層狀結(jié)構(gòu)示意圖.
其中I、銅層2、鎳層3、磷鎳合金層4、金層5、基材。從圖f 3可以看出本發(fā)明的一種智能卡封裝框架層間分布較清晰；磷鎳合金層中磷元素占質(zhì)量分?jǐn)?shù)7. 37%，鎳元素占質(zhì)量分?jǐn)?shù)92. 63% ;鹽霧試驗檢測后產(chǎn)品表面光滑，外觀無異常，無腐蝕。
具體實施例方式下面通過具體實施例對本發(fā)明一種智能卡封裝框架做進(jìn)一步說明，其中實施例I為最佳實施例。實施例I
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，接觸層和焊接層之間為基材5，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為2. 0 y m，磷鎳合金層3厚度為0. 4 y m，硬金層4厚度為
0.025 iim;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為5 y m，軟金層4厚度為0. 3 y m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。
實施例2
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，接觸層和焊接層之間為基材5，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為2. 2 ii m，磷鎳合金層3厚度為0. 42 y m，金層4厚度為0. 035 u m ；焊接層鎳層2與 磷鎳合金層3總厚為5. 5 y m，軟金層4厚度為0. 32 y m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%。實施例3
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，銅層附著在基材5上，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為2. 0 ii m，磷鎳合金層3厚度為0. 35 u m,硬金層4厚度為0. 028 y m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為4. 5 y m，軟金層4厚度為0. 28 y m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。實施例4
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，銅層附著在基材5上，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為2. 0 ii m，磷鎳合金層3厚度為0. 5 ii m，硬金層4厚度為0. 05 y m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為7 u m,軟金層4厚度為0. 4 y m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%。實施例5
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，銅層附著在基材5上，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為I. 8 ii m，磷鎳合金層3厚度為0. 3 ii m，硬金層4厚度為0. 009 y m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為3 ym，軟金層4厚度為0.2 。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。實施例6
一種智能卡封裝框架，所述的智能卡封裝框架的接觸層和焊接層均為四層結(jié)構(gòu)，銅層附著在基材5上，基材5兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層I、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為2. 0 ii m，磷鎳合金層3厚度為0. 5 ii m，硬金層4厚度為0. 025 y m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為7 ym，軟金層4厚度為0.4 。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%。本發(fā)明的具體電鍍工藝為其中活化鹽使用得力有限公司(Technic)的Act9600活化鹽或昆山軒亨貿(mào)易有限公司ZA-200微蝕劑。其中40CS導(dǎo)電鹽、80orosene-RC開缸劑#l、80orosene-RC 開缸劑 #2、80orosene_RC 光亮劑、S-1 添加劑、434HS 導(dǎo)電鹽、434HS 電解添加劑、434HS添加劑A、S-1添加劑均為得力有限公司(Technic)生產(chǎn)型號；鎳濕潤劑，鎳柔軟劑，磷鎳合金添加劑由昆山軒亨貿(mào)易有限公司提供。I、除油采用了超聲振蕩以及電解除油的工藝對成型框架的銅面做除油處理，使用堿性除油粉，配制濃度為70g/L的溶液，溫度為55°C條件下，控制電解除油電流密度為10ASD ;浸潰時間為18s ；
2、活化對除油后的銅面做活化處理，采用的70g/L的ZA-200微蝕劑與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的硫酸混合溶液，溫度35°C條件下浸潰時間為12s ；
3、鍍鎳在成型框架接觸層的銅面電鍍I.8^2. 2 u m厚的鎳層，電鍍藥水成分為氨基磺酸鎳100g/L，氯化鎳10g/L，硼酸35g/L，鎳柔軟劑4ml/L，鎳濕潤劑3ml/L ；PH=3. 8，溫度為60°C，電流密度控制在1(T30ASD，浸潰時間48s ；
4、電鍍磷鎳在鎳層的基礎(chǔ)上電鍍0.4^0. 8um的磷鎳合金層，，電鍍藥水成分為氨基磺酸鎳100g/L，氯化鎳40g/L，硼酸35g/L，20%的亞磷酸溶液50ml/L，溫度為50°C，PH=1. 5，電流密度控制在5 15ASD。相同藥水在第二接觸層銅面上電鍍總厚5±2 ii m的鎳層與磷鎳合金層，浸潰時間48s ；
5、預(yù)鍍金藥水成分為含金量2g/L，使用40CS導(dǎo)電鹽控制比重9，PH=4.0，溫度45°C；浸潰時間9s，電流密度0. 3ASD ；
6、鍍硬金在接觸層磷鎳合金層外電鍍厚度為0.009^0. 05um的硬金層，藥水成分為含金量5g/L，使用80orosene-RC開缸劑#1控制比重15，80orosene-RC開缸劑#2為30g/L,80orosene-RC光亮劑控制Co含量在I. 0g/L，S_l添加劑4ml/L，PH=4. 7，溫度為60V，浸潰時間12s，電流密度0. 2^0. 72ASD ；
7、鍍軟金在焊接層磷鎳合金層外電鍍厚度為0.2^0. 4um的軟金層，藥水成分含金量8g/L,使用434HS導(dǎo)電鹽控制比重在14，434HS電解添加劑30g/L，434HS添加劑A 2ml/L,S-I添加劑3ml/L ；PH=6. 0，溫度為65°C，浸潰時間12s，電流密度為2 4ASD。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種智能卡封裝框架，包括基材(5)、基材(5)上方的接觸層和基材(5)下方的焊接層，所述接觸層和焊接層均為復(fù)合結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次為銅層(I)、鎳層(2)和金層(4)，其特征在于在所述鎳層(2)與金層(4)之間增加一層磷鎳合金層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能卡封裝框架，其特征在于所述的接觸層的鎳層(2)厚度為I. 8 2. 2 μ m，磷鎳合金層(3)厚度為O. 4 O. 8 μ m,金層(4)厚度為O. 009 O. 05 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種智能卡封裝框架，其特征在于所述的焊接層鎳層(2)與磷鎳合金層(3)總厚為5±2μπι，金層(4)厚度為O. 3±0· Iym。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種智能卡封裝框架，其特征在于接觸層的金層(4)為金鈷合金的硬金層。
5.一種權(quán)利要求I所述的一種智能卡封裝框架接觸層的磷鎳合金層，其特征在于所述的磷鎳合金層(3)中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4°/Γ8%,余量為鎳。
全文摘要
一種智能卡封裝框架，屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域。包括基材(5)、基材(5)上方的接觸層和基材(5)下方的焊接層，所述接觸層和焊接層均為復(fù)合結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次為銅層(1)、鎳層(2)和金層(4)，其特征在于在所述鎳層(2)與金層(4)之間增加一層磷鎳合金層(3)。即基材(5)兩側(cè)自內(nèi)向外依次為銅層(1)、鎳層(2)、磷鎳合金層(3)和金層(4)。本發(fā)明提高了產(chǎn)品接觸表面的耐磨性和抗腐蝕性，節(jié)約成本。
文檔編號G06K19/077GK102983115SQ20121050809
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月3日
發(fā)明者何玉鳳, 王亞斌, 劉琪, 卞京明 申請人:山東恒匯電子科技有限公司