專利名稱：用于將芯片連接到智能卡射頻識(shí)別部件中的天線上的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特別是使用智能卡的射頻識(shí)別部件(RFID)領(lǐng)域，并且更具體地涉及一種把芯片連接到無接觸智能卡RFID部件的天線上的方法。
背景技術(shù)：
近年來，包含無接觸智能卡、無接觸票和智能標(biāo)牌已變成特別普及。除了用作為信用卡之外，智能卡在許多領(lǐng)域中已經(jīng)變成不可缺少的工具。這種大增長(zhǎng)歸因于這個(gè)事實(shí)除了傳統(tǒng)那樣和適當(dāng)讀出器接觸下使用卡(例如銀行卡和電話卡)外，這種新式的卡還可以在不必和讀出器物理接觸下得到使用。
無接觸卡或有接觸-無接觸混合卡和相關(guān)讀出器之間的信息交換是通過一個(gè)集成在無接觸卡中的天線和位于該讀出器中的第二天線之間的遠(yuǎn)程電磁耦合實(shí)現(xiàn)的。為了建立、存儲(chǔ)和處理信息，卡備有一個(gè)和天線連接的芯片。該天線通常位于一個(gè)用塑料材料制成的絕緣底座上。這種易于使用已經(jīng)造成開發(fā)許多其它應(yīng)用變成可能。例如，可以提到電子錢包的開發(fā)。在運(yùn)輸部門中，已經(jīng)把智能卡作為支付高速公路通行費(fèi)的工具以及作為預(yù)付費(fèi)卡使用。對(duì)于偶爾的旅行者，RFID型車票也是可以接受的。智能卡至少可以由擁護(hù)者用作為場(chǎng)所的季票。在安全應(yīng)用上，許多公司已經(jīng)建立基于ISO無接觸智能卡的員工識(shí)別系統(tǒng)。
發(fā)展智能卡并且尤其是發(fā)展無接觸智能卡以及無接觸票卡的一個(gè)限制是它們的成本價(jià)格。為了廣泛地?cái)U(kuò)大對(duì)它的應(yīng)用，成本價(jià)格必須盡可能的低。降低價(jià)格要求用來制造卡體的材料不那么貴并且減小生產(chǎn)成本，尤其是通過簡(jiǎn)化制造過程。
把芯片連接到含有芯片和天線的RFID部件的天線上所使用的方法以“倒裝接合”裝配技術(shù)為基礎(chǔ)。該技術(shù)的特征在地把芯片的有源面直接連接到天線和天線基底上，這和較舊的稱為“引線接合”的接線技術(shù)大不相同，后一方法在于把芯片的無源面接合到基底上并且把芯片接線到天線上。
“倒裝接合”裝配技術(shù)包括四個(gè)主要工序——通過聚合化或金屬化產(chǎn)生芯片觸點(diǎn)組，——通過芯片各觸點(diǎn)和天線各觸點(diǎn)的接觸連接芯片和卡的天線，——在芯片和天線底座之間的空間隔中填上粘性的絕緣材料。
取決于所采用的觸點(diǎn)的類型存在各種各樣的變型。
對(duì)于基于合金(錫/鉛)的觸點(diǎn)，把芯片放在天線的各觸點(diǎn)上然后加熱組件以得到焊接的連接。
當(dāng)涉及金制的觸點(diǎn)時(shí)，在按照修改型“引線接合”技術(shù)安放后，通過金/金熱波連接使芯片和天線連接。
對(duì)于基于導(dǎo)電粘性聚合物的觸點(diǎn)，把芯片放在其上首先安放著對(duì)著芯片的觸點(diǎn)的粘性導(dǎo)體的天線觸點(diǎn)上。接著加熱組件以便使導(dǎo)電膠聚合。
和采用的變型無關(guān)，“倒裝接合”技術(shù)需要一個(gè)必須遵循的在安放芯片前于天線觸點(diǎn)上布上導(dǎo)電膠的附加工序。該膠通常是導(dǎo)電的環(huán)氧/銀膠。該膠簡(jiǎn)化芯片和天線之間的電連接。
但是，當(dāng)使用這樣的膠時(shí)，必須對(duì)聚合混合物進(jìn)行交聯(lián)處理。該交聯(lián)是通過加熱或者紫外輻射實(shí)現(xiàn)的。
這種膠的使用含有一些缺點(diǎn)。第一個(gè)缺點(diǎn)是和能源有關(guān)的。需要使膠聚合化造成因?yàn)榧訜峄蜃贤廨椛涠哪芰?，另外還需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)備。
另一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)加熱時(shí)天線底座制造過程中所使用的某些材料會(huì)變形。這種變形可能造成天線的斷開。
再一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)把導(dǎo)電膠布在天線的各觸點(diǎn)并且安放芯片時(shí)，膠易于流動(dòng)，這可能導(dǎo)致短路。
后二個(gè)缺點(diǎn)可以造成明顯的生產(chǎn)損失，這通常增加了無接觸智能卡、無接觸票卡和RFID部件的成本價(jià)格。
這就是為什么于法國(guó)專利申請(qǐng)2,778,308中說明的另一種技術(shù)在于把芯片的各連接端子埋到天線觸點(diǎn)的尚未干的導(dǎo)電墨水中。遺憾的是，該技術(shù)阻礙連續(xù)地完成卡的制造過程，因?yàn)樽枘崮氖褂靡笤诰€并且尤其在把芯片連接到該卡的同時(shí)對(duì)絲幕墨水施加處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過提供一種連接芯片和RFID部件，尤其是無接觸智能卡，的天線的簡(jiǎn)化方法減輕這些缺點(diǎn)，其中該方法不需要消耗能量而且能達(dá)到良好的制造產(chǎn)量。
從而本發(fā)明涉及一種把芯片連接到具有可變形的非彈性觸點(diǎn)的無接觸智能卡天線的方法，該天線是利用導(dǎo)電墨水在用可變形和非彈性材料上制成的天線底座上印制的，該過程包括步驟——把帶有由不變形材料制成的觸點(diǎn)組的芯片定位在該天線底座上從而使這些觸點(diǎn)對(duì)著該天線的各個(gè)觸點(diǎn)，以及——在該芯片上施加壓力從而作為該壓力的后果芯片的各觸點(diǎn)使天線底座以及天線的各觸點(diǎn)變形，在撤掉所施加的壓力后該底座以及這些天線觸點(diǎn)保持變形，從而能在芯片的觸點(diǎn)和天線觸點(diǎn)之間得到最大的接觸表面。
依據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，該過程包括一個(gè)附加步驟，在于在芯片定位步驟之前把粘性絕緣材料放在所述天線的觸點(diǎn)之間的天線底座上，以便相對(duì)于該底座把芯片保持在固定的位置上。


在連帶著各附圖下從下面的說明本發(fā)明的用途、目的和特征會(huì)變得更加清楚，附圖是圖1是芯片連接放置步驟后的芯片正視圖。
圖2是絕緣材料放置步驟后的天線底座以及天線的正視圖。
圖3是芯片定位步驟后的天線底座后視圖。
具體實(shí)施例方式
依據(jù)本發(fā)明的方法的第一步驟包括形成芯片的連接。如此，在圖1中示出一個(gè)芯片10。該芯片可以是一塊ISO智能卡。但是，它可以是一塊尺寸較小的用于便攜式票卡型無接觸體的芯片。各觸點(diǎn)12由不變形的材料制成并且在芯片的有源面14上形成。形狀上它們最好是錐形的?？梢酝ㄟ^金屬化制造這些觸點(diǎn)。在這種情況下，觸點(diǎn)可以由合金制成，其可以是錫/鉛合金。這些觸點(diǎn)也可以是用金制成的。依據(jù)另一實(shí)施例，可以通過聚合化獲得這些觸點(diǎn)。在該情況下，觸點(diǎn)由導(dǎo)電聚合物構(gòu)成。
圖2中示出天線底座。該底座16是用無彈性可變形材料做成的。它最好是能變形并且保持該變形的纖維材料。依據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，該天線底座是紙制的。利用導(dǎo)電墨水印制天線。絲網(wǎng)印刷法是優(yōu)選的印刷方法。還做出二個(gè)連接芯片和天線的觸點(diǎn)18。所使用的導(dǎo)電墨水最好是攙有導(dǎo)電元素例如銀、銅和碳的聚合物墨水。在該天線的二個(gè)觸點(diǎn)18之間中把粘性絕緣材料布在天線底座16上。和其中一旦連接了芯片就施加膠的“倒裝接合”方法不同，在把芯片放在底座上之前施加該粘性材料。從而完成該步驟容易得多從而產(chǎn)量要好得多。該膠可以是環(huán)氧樹脂或氰丙烯酸酯膠。
一旦形成觸點(diǎn)18的墨水干了并且已涂上了該粘性材料，按芯片的各觸點(diǎn)對(duì)著天線的各觸點(diǎn)把芯片定位在天線底座上。在芯片10上施加壓力，從而如圖3中所示芯片的各個(gè)觸點(diǎn)12造成底座16以及天線觸點(diǎn)18的變形。該變形是以壓印為形式的，其內(nèi)表面準(zhǔn)確地和觸點(diǎn)12的外表面匹配。以這種方式存在最大接觸表面上的芯片的各觸點(diǎn)12和各觸點(diǎn)18的導(dǎo)電墨水之間的近乎完美的接觸。構(gòu)成底座16的材料以及觸點(diǎn)18的導(dǎo)電墨水18是可變形的和非彈性的，即使撤掉該壓力這二種材料也趨于不恢復(fù)到它們的原始形狀上。當(dāng)?shù)鬃?6的材料為例如紙的纖維材料時(shí)，這一點(diǎn)尤其是確實(shí)的。
作為該壓力的結(jié)果，粘性絕緣材料20蔓延并且覆蓋觸點(diǎn)之間的全部芯片表面。從而芯片10和天線底座16之間的機(jī)械組合并且進(jìn)而芯片和天線之間的電接觸得到加強(qiáng)。
這樣該方法不需要使用用來改進(jìn)芯片和天線之間的電接觸的導(dǎo)電膠。它同時(shí)不需要使用用來聚合化該膠的能源，尤其是熱能。
由于依據(jù)本發(fā)明的該方法，有可能使用由因?yàn)槠洳涣嫉哪蜔嵝远ǔ２挥杩紤]的材料做成的天線底座。
另外，芯片和天線之間的連接得到加強(qiáng)。芯片和天線底座之間的近乎完美的組合以及大的接觸表面減小了芯片-天線連接斷開的風(fēng)險(xiǎn)。從而可以改進(jìn)卡的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種用于把芯片(10)連接到無接觸智能卡型射頻識(shí)別部件的天線上的方法，特征在于在一個(gè)用可變形、非彈性材料制成的底座(16)上安置一塊芯片和一個(gè)天線，所述天線特征在于其各觸點(diǎn)(18)也是可變性和非彈性的并且各觸點(diǎn)是利用導(dǎo)電墨水印制在所述底座上面的，所述方法包括步驟——把帶有用不可變形的材料制成的觸點(diǎn)組(12)的該芯片(10)定位在所述天線底座上以使所述的各芯片觸點(diǎn)對(duì)著該天線的各觸點(diǎn)(18)，以及——在所述芯片上施加壓力，從而作為該壓力的結(jié)果所述觸點(diǎn)使所述底座以及所述天線觸點(diǎn)變形，在撤掉所施加的壓力后該底座以及所述天線觸點(diǎn)保持它們的變形，從而能夠在芯片的各觸點(diǎn)和天線的各觸點(diǎn)之間獲得最大的接觸表面。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述底座(16)是用纖維材料做成的。
3.依據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述纖維材料是紙。
4.依據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一權(quán)利要求的方法，其中在定位芯片前在所述天線的接點(diǎn)(18)之間的所述底座上布上粘性絕緣材料(20)，從而相對(duì)于該底座把所述芯片(10)保持在固定位置上。
5.依據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求的方法，其中通過金屬化得到芯片的觸點(diǎn)組(12)。
6.依據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求的方法，其中通過聚合化得到芯片的觸點(diǎn)組(12)。
7.依據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求的方法，其中芯片的各觸點(diǎn)為錐形。
8.依據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求的方法，其中通過絲網(wǎng)印刷技術(shù)利用所述導(dǎo)電墨水得到所述天線。
9.依據(jù)上述任一權(quán)利要求的方法，其中施加在天線底座(16)上的粘性絕緣材料(20)是氰丙烯酸脂膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種把芯片(10)連接具有可變形觸點(diǎn)組(18)的無接觸智能卡天線上的方法，該天線是在用可變形材料制成的天線底座(16)上使用導(dǎo)電墨水印制的。該方法包括步驟把帶有由不變形材料做成的觸點(diǎn)組(12)的芯片(10)定位在該天線底座上，以使各觸點(diǎn)(12)對(duì)著該天線的各觸點(diǎn)(18)，以及在該芯片(10)上施加力，從而作為該壓力的結(jié)果各觸點(diǎn)(12)使天線底座(16)以及天線的各觸點(diǎn)(18)變形，在撤掉該力后底座(16)以及各觸點(diǎn)(18)保持變形，從而能夠在芯片(10)的各觸點(diǎn)(12)和天線的各觸點(diǎn)(18)之間獲得顯著的接觸表面。
文檔編號(hào)H01L23/64GK1463414SQ0280207
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月14日
發(fā)明者克里斯托弗·哈洛普, 費(fèi)比利恩·祖判尼克 申請(qǐng)人:A·S·K·股份有限公司