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(gè)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(dòng)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(gè)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(lì)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(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電容?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)存儲(chǔ)，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，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(diǎn)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±1μπι，焊接層:5±2μπι;金接觸層:0.1±0.05 μ m，焊接層:0.3±0.Ιμπι。否則將達(dá)不到要求的抗腐蝕性和耐磨性能。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解 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。 本實(shí)用新型解決其技術(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1.8^2.2 μ m,磷鎳合金層厚度為0.4^0.8 μ m,金層厚度為 0.009 0.05 μ m。所述的焊接層鎳層與磷鎳合金層總厚為5±2 μ m,金層厚度為0.3±0.1 μ 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°/Γ8%,余量為鎳。本實(shí)用新型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(duì)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?yàn)檎疵婀δ苄圆煌?，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。本實(shí)用新型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，本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型將電鍍磷鎳合金應(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。本實(shí)用新型以一個(gè)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(shì)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(yàn)，產(chǎn)品的表現(xiàn)非常好，通過了鹽霧試驗(yàn)，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，本實(shí)用新型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(duì)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(cè)試發(fā)現(xiàn)，鎳與磷鎳層結(jié)合牢固，無鍍層可能會(huì)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(duì)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(cè)試中，去除了后處理以及減少硬金膜厚的產(chǎn)品，鹽霧試驗(yàn)表現(xiàn)良好。

圖1是一種智能卡封裝框架的層狀結(jié)構(gòu)示意圖.[0017]其中1、銅層2、鎳層3、磷鎳合金層4、金層5、基材。
具體實(shí)施 方式下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型一種智能卡封裝框架做進(jìn)一步說明，其中實(shí)施例I為最佳實(shí)施例。實(shí)施例1一種智能卡封裝框架，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1、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 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.4 μ m，硬金層4厚度為0.025 μ m;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為5 μ m，軟金層4厚度為0.3 μ m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%。實(shí)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1、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 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.42 μ m，金層4厚度為0.035 μ m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為5.5 μ m，軟金層4厚度為0.32 μ m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%。[0023]實(shí)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1、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 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.35 μ m,硬金層4厚度為0.028 μ m ；焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為4.5 μ m，軟金層4厚度為0.28 μ m。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。實(shí)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1、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 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.5 μ m，硬金層4厚度為0.05 μ m ;焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為7 4!11，軟金層4厚度為0.44111。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%。實(shí)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1、鎳層2、磷鎳合金層3、金層4 ;其中接觸層的鎳層2厚度為L(zhǎng) 8 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.3 μ m，硬金層4厚度為0.009 μ m ；焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為3μπι，軟金層4厚度為0.2μπι。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%。實(shí)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1、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 μ m，磷鎳合金層3厚度為0.5 μ m，硬金層4厚度為0.025 μ m ；焊接層鎳層2與磷鎳合金層3總厚為7 4!11，軟金層4厚度為0.44111。所述的磷鎳合金層3中磷占質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%。本實(shí)用新型的具體電鍍工藝為: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(hào)；鎳濕潤(rùn)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。1、除油:采用了超聲振蕩以及電解除油的工藝對(duì)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(shí)間為18s ；2、活化:對(duì)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(shí)間為12s ；3、鍍鎳:在成型框架接觸層的銅面電鍍1.8^2.2 μ 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(rùn)劑3ml/L ；PH=3.8，溫度為60°C，電流密度控制在1(T30ASD，浸潰時(shí)間48s ；4、電鍍磷鎳:在鎳層的基礎(chǔ)上電鍍0.4^0.8 μ m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=L 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 μ m的鎳層與磷鎳合金層，浸潰時(shí)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450C ;浸潰時(shí)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、.05 μ m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 1.0g/L, S-1 添加劑 4ml/L, PH=4.7，溫度為60°C，浸潰時(shí)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0.2^0.4 μ m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-1添加劑3ml/L ；PH=6.0，溫度為65°C，浸潰時(shí)間12s，電流密度為2 4ASD。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，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(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技 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1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1.8 2.2 μ m，磷鎳合金層(3)厚度為0.4 0.8 μ m,金層(4)厚度為0.009 0.05 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1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0.3±0.Iym。
4.根據(jù)權(quán)利要求1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。
專利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)。本實(shí)用新型提高了產(chǎn)品接觸表面的耐磨性和抗腐蝕性，節(jié)約成本。
文檔編號(hào)G06K19/077GK203013711SQ20122065449
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)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(qǐng)人:山東恒匯電子科技有限公司