專利名稱：用于制造一種含有線圈的芯片卡的芯片卡體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造一種含有線圈的芯片卡的芯片卡體。
這類芯片卡可以被用作例如無(wú)接觸芯片卡(識(shí)別系統(tǒng))，在它里面發(fā)生在芯片卡中所提供的芯片與芯片卡讀和/或?qū)懴到y(tǒng)之間的信號(hào)傳遞是通過(guò)作為發(fā)射器和/或接收器的線圈以無(wú)線方式實(shí)現(xiàn)的。
一般的這類芯片卡由一個(gè)芯片卡體和一個(gè)嵌進(jìn)芯片卡體中相應(yīng)的凹槽里的芯片模塊所組成。
在下面所考慮的情況下，芯片模塊含有一個(gè)載體元件，一個(gè)安裝在載體元件上的芯片和一個(gè)同樣也安裝在載體元件上的繞制的線圈；此外，為保護(hù)芯片和/或線圈，一些加固元件和/或澆注材料也可以附加地被提供在芯片模塊上，但這里不作任何更詳細(xì)的討論。
可使用的芯片模塊尺寸是由芯片卡體中容納芯片模塊的凹槽的尺寸來(lái)決定的。芯片卡體中的凹槽的最大尺寸依次取決于所希望的芯片卡的機(jī)械性能，特別是它的穩(wěn)定性和耐用性。
芯片卡體中的凹槽，并因而還有嵌進(jìn)其中的芯片模塊，通常被做成是相對(duì)較小的。在機(jī)械上和/或電學(xué)上被連接而形成芯片模塊的元件封裝密度可以因此變得非常高，使得這類芯片卡的生產(chǎn)非常困難，費(fèi)時(shí)且容易失效。
因此本發(fā)明的任務(wù)就是依據(jù)權(quán)利要求1的前敘部分如此改進(jìn)一種芯片卡體，使得含有一個(gè)線圈的一種芯片卡的生產(chǎn)可以更為簡(jiǎn)單。
依據(jù)本發(fā)明利用權(quán)利要求1的特征部分所要求的特征，使這一任務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。
據(jù)此它是這樣來(lái)提供的，即通過(guò)一個(gè)導(dǎo)電通路形成線圈，該通路與芯片卡體形成一個(gè)整體。
通過(guò)提供的這種特征，線圈本質(zhì)上可以在凹槽的外邊被形成，因此芯片卡凹槽中待容納的元件數(shù)目可以被減少。這依次又使得減少被安放在凹槽中的分立元件封裝密度是可能的(在其它條件不變的情況下)，因此對(duì)機(jī)械裝配和/或電氣裝配的高的要求就可以被降低。
此外提供了一種芯片卡體，它使得簡(jiǎn)化含有線圈的芯片卡的生產(chǎn)成為可能。
本發(fā)明的一些有利的改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的課題。
下面參照附圖借助一個(gè)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。其中

圖1給出了部分制成的含有一種依據(jù)本發(fā)明的芯片卡體的芯片卡的一個(gè)平面視圖，圖2給出了沿圖1中所示的A-A線的剖視圖，而圖3給出了沿圖1中所示的B-B線的剖視圖。
這些圖中所示芯片卡的芯片卡體1本質(zhì)上具有制成的芯片卡形式。為了制成芯片卡，所需要的是用一薄膜或其它同類東西去覆蓋在圖1中平面視圖所示的(上)表面區(qū)域和在反面的(下)表面區(qū)域。
芯片卡體1有一個(gè)凹槽10，它在圖1的平面視圖中及圖2和圖3的剖視圖中均被表示出來(lái)，但在其它部分它提供一種本質(zhì)上是平面的表面。
凹槽10本質(zhì)上具有一種矩形形狀。它的兩個(gè)邊墻，依據(jù)圖1中的描繪即凹槽10的一個(gè)左側(cè)邊墻11和一個(gè)右側(cè)邊墻12垂直地從芯片卡表面下降到凹槽的底面部分13。另外兩個(gè)邊墻，依據(jù)圖1中描繪的即凹槽10的一個(gè)上邊墻14和一個(gè)下邊墻15相對(duì)逐漸地從芯片卡表面下降到凹槽10的底面部分13，正如圖3中特別清楚地顯示出來(lái)的那樣。
在本實(shí)施例中，凹槽10的深度約為0.4mm，芯片卡體1有一個(gè)大約0.6mm的總厚度。然而，本發(fā)明并不被限定僅為這種尺寸的芯片卡或芯片卡體。
一個(gè)線圈第一終端21和一個(gè)線圈第二終端22被提供在凹槽10內(nèi)。
根據(jù)圖1中的描繪，線圈第一終端12被提供在底面部分13上靠近凹槽10的左側(cè)邊墻11，根據(jù)圖1中的描繪，線圈第二終端22被提供在底面部分13上靠近凹槽10的右側(cè)邊墻11。
從線圈第一終端21開(kāi)始設(shè)置一條導(dǎo)電體20，它形成一個(gè)導(dǎo)電通路，經(jīng)過(guò)凹槽10的底面部分13，再經(jīng)過(guò)凹槽10的上邊墻14出凹槽10，而后以圖1所示的方式沿芯片卡的外邊沿順時(shí)針?lè)较蜃呔€，最后經(jīng)凹槽10的下邊墻15返回到凹槽10的底面部分13，由此形成了一個(gè)相應(yīng)一匝線圈的標(biāo)準(zhǔn)線圈。通過(guò)重復(fù)或者繼續(xù)這種導(dǎo)體布線過(guò)程，一種(成螺旋形延伸的)相應(yīng)多匝數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)線圈就可以被制作出來(lái)。在圖1中所示具體實(shí)施例的情況下，如此形成了一個(gè)含有5匝的線圈。導(dǎo)電體20終止在線圈第二終端22。
標(biāo)準(zhǔn)線圈，包括線圈第一終端21和線圈第二終端22，如圖1的平面視圖所示，布線在芯片卡體的表面上(包括凹槽10的表面)，或者布線在相應(yīng)的表面部分所提供的并用于對(duì)線圈樣式的保護(hù)和/或絕緣和/或防止移動(dòng)定位作用的凹痕中。
因而，使用的線圈不再是一個(gè)嵌進(jìn)凹槽中的分立的線圈而是一個(gè)與芯片卡體集成在一起的，或者與芯片卡體形成一個(gè)不可分的整體的線圈，并且可以完全或至少在本質(zhì)上在凹槽外邊被提供。
雖然嚴(yán)格地說(shuō)它是一種三維設(shè)計(jì)，但在所給出的具體實(shí)施例中標(biāo)準(zhǔn)線圈表現(xiàn)出了一種本質(zhì)上的平面(二維)結(jié)構(gòu)(面線圈或者表面線圈)。
導(dǎo)電體20和線圈終端21,22最好是作為一種印刷導(dǎo)線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它通過(guò)涂敷一個(gè)導(dǎo)電材料層而形成。通常優(yōu)先采用的涂敷方法是印刷方法(例如絲網(wǎng)印刷)和/或電鍍方法。然而，本發(fā)明并不限定為這些方法。原則上，用所希望的材料可以生產(chǎn)具有標(biāo)準(zhǔn)線圈的涂層的所有方法都可以作為涂敷方法而被使用。
標(biāo)準(zhǔn)線圈也可以用一種電學(xué)上導(dǎo)電的導(dǎo)線來(lái)制作，導(dǎo)線可以被連接到芯片卡體，例如通過(guò)粘結(jié)和/或熔合。
不管實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)線圈的方式如何，在凹槽10中提供的線圈終端之間，最好在線圈第一終端21和標(biāo)準(zhǔn)線圈經(jīng)過(guò)凹槽的布線部分之間提供芯片30，該芯片例如通過(guò)粘結(jié)被固著在凹槽10的底面部分13。
被分配到線圈終端21,22的芯片30的連接端用導(dǎo)線壓焊方法在電學(xué)上連接到線圈終端21,22。不言而喻，除導(dǎo)線壓焊以外的任何其它連接技術(shù)也可以被使用；尤其，例如采用所謂沖壓焊接技術(shù)的直接觸點(diǎn)接通也是可能的。
對(duì)于制造一種含有芯片并被安放在芯片卡體中的芯片模塊的中間步驟可以被省掉，因?yàn)樾酒苯颖话惭b在芯片卡體上了。
安裝在芯片卡體上的芯片30用一種必要時(shí)在紫外線下可硬化的包封材料31被密封起來(lái)，(所謂的球形包封)，以便保護(hù)芯片30和它與線圈的連接。
為了制成芯片卡，在這種情況下就是最后在圖1至圖3中所示的芯片卡體的上側(cè)和它的下側(cè)裝配上薄膜或其它同類東西(這些都更優(yōu)先以薄片層壓形式實(shí)現(xiàn))。如果需要的話，凹槽10可以再用上述包封材料31完全充滿或者用單獨(dú)的包封物所覆蓋。
在圖中所示具體實(shí)施例的情況下，標(biāo)準(zhǔn)線圈被形成在芯片卡體的表面上。如果芯片卡體是由多層結(jié)構(gòu)制成的話，不言而喻，也可在芯片卡體的任何希望的層面上形成標(biāo)準(zhǔn)線圈而不是在芯片卡體的表面上形成標(biāo)準(zhǔn)線圈來(lái)提供。這樣就可能例如實(shí)現(xiàn)，即標(biāo)準(zhǔn)線圈沿著非彎曲表面區(qū)域布線，其高度對(duì)應(yīng)著承載線圈終端21,22的凹槽10的底面部分13的高度；因而就可能沒(méi)有了在凹槽10的上邊墻14和凹槽10的下邊墻15上的導(dǎo)體布線路線，并且也尤其不必要為此目的去提供這些邊墻的傾斜的斜坡了。
標(biāo)準(zhǔn)線圈也不必被迫在芯片卡體的表面上或芯片卡體的一個(gè)層的表面上或在這些表面中提供的溝槽里去布線了。代替地也可以被提供的是，標(biāo)準(zhǔn)線圈被提供在芯片卡體內(nèi)部或芯片卡體的一個(gè)層的內(nèi)部，即處于所有方面(線圈終端除外)都被芯片卡體材料或者芯片卡體層材料或其它材料包圍起來(lái)(埋置)的狀態(tài)。
在圖中所示具體實(shí)施例的情況下，標(biāo)準(zhǔn)線圈在芯片卡體的一個(gè)單一(彎曲的)表面區(qū)域內(nèi)本質(zhì)上是以二維形式構(gòu)成的。然而，對(duì)此同樣也沒(méi)有限制。相反，標(biāo)準(zhǔn)線圈可以以任何所希望的方式在芯片卡體內(nèi)和在芯片卡體上布線。特別是，也可以想象，例如利用芯片卡體的幾個(gè)部分作為線圈架，導(dǎo)體20可以用類似在一個(gè)層中繞制線圈的方式反復(fù)繞著線圈架布線。
不管進(jìn)入芯片卡體的集成線圈形式如何，與通常的芯片卡體相對(duì)比，依據(jù)本發(fā)明的芯片卡體至少部分地給出了一種線路板的功能，一定數(shù)量的元件(例如芯片及其它同類元件)可以被直接安裝在它上面，并且如果需要的話，一定的數(shù)量的其它元件(除所提到的線圈外，例如也還有電阻器，電容器，晶體管等等)也可以在凹槽外面被集成到它里面(例如用薄膜或厚膜技術(shù))；原來(lái)承載所有電氣元件和電子元件的芯片模塊可以從它的元件載體功能中解放出來(lái)，并且被完全省去或者被覆蓋凹槽的包封材料所代替。
權(quán)利要求
1．用于制作含有線圈的芯片卡的芯片卡體，其特征為，線圈由一個(gè)與芯片卡體(1)構(gòu)成一個(gè)整體的導(dǎo)電通路(20)來(lái)形成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的芯片卡體，其特征為，芯片卡體(1)是由一種多層芯片卡體層組成的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的芯片卡體，其特征為，導(dǎo)電通路(20)是在芯片卡體的一個(gè)或多個(gè)表面上和/或在芯片卡體的一個(gè)或多個(gè)層面上作為一個(gè)導(dǎo)電的標(biāo)準(zhǔn)線圈涂敷層，或者作為一個(gè)導(dǎo)電的標(biāo)準(zhǔn)線圈導(dǎo)線排布而形成的。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的芯片卡體，其特征為，標(biāo)準(zhǔn)線圈涂敷層和/或標(biāo)準(zhǔn)線圈導(dǎo)線排布是在芯片卡體表面被挖槽部分里面和/或在芯片卡體某些層表面被挖槽部分里面布線的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2的芯片卡體，其特征為，導(dǎo)電通路(20)是作為被嵌進(jìn)芯片卡體(1)中或被嵌進(jìn)芯片卡體一層中的導(dǎo)電的標(biāo)準(zhǔn)線圈涂敷層或?qū)щ姷臉?biāo)準(zhǔn)線圈導(dǎo)線排布而被形成的。
6．根據(jù)前面的權(quán)利要求之一的芯片卡體，其特征為，導(dǎo)電通路布線路線本質(zhì)上是平面展開(kāi)的，并且以不同的間隔圍繞一個(gè)預(yù)先確定的區(qū)域范圍多次纏繞的。
7．根據(jù)權(quán)利要求3至6之一的芯片卡體，其特征為，標(biāo)準(zhǔn)線圈敷層用印刷方法和/或用電鍍方法來(lái)形成。
8．根據(jù)前面的權(quán)利要求之一的芯片卡體，其特征為，芯片卡體(1)有一個(gè)凹槽(10)用于嵌進(jìn)一個(gè)芯片(30)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的芯片卡體，其特征為，凹槽(10)和線圈終端(21,22)以如此彼此相關(guān)安排，即經(jīng)過(guò)凹槽線圈終端是可以任意接近的。
10．根據(jù)權(quán)利要求8或9的芯片卡體，其特征為，形成線圈的導(dǎo)電通路(20)其布線的一部分經(jīng)過(guò)凹槽(10)的表面。
11．根據(jù)權(quán)利要求8至10之一的芯片卡體，其特征為，凹槽(10)是如此形成的，即芯片(30)可以被粘結(jié)到它里面。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的芯片卡體，其特征為，凹槽(10)和線圈終端(21,22)是如此彼此相關(guān)地安排的，即，在把芯片(30)粘結(jié)到凹槽里面之后，線圈終端仍是可以任意地接近的。
13．根據(jù)前面的權(quán)利要求之一的芯片卡體，其特征為，芯片(30)的連接點(diǎn)，可以用一種壓焊方法在電學(xué)上被連接到線圈終端(21,22)。
14．根據(jù)前面的權(quán)利要求之一的芯片卡體，其特征為，芯片(30)的連接點(diǎn)可以用一種沖壓焊接方法在電學(xué)上被連接到線圈終端(21,22)。
全文摘要
本說(shuō)明描述了用于制造一種含有線圈的芯片卡的芯片卡體。所描述的芯片卡體的特征在于,線圈是由一個(gè)與芯片卡體(1)形成為一個(gè)整體的導(dǎo)電通路(20)來(lái)形成的。
文檔編號(hào)G06K19/07GK1208487SQ97191733
公開(kāi)日1999年2月17日 申請(qǐng)日期1997年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月16日
發(fā)明者M·格魯伯 申請(qǐng)人:西門子公司