專利名稱：帶有繞制天線的非接觸卡的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及片卡(chip cards)的制造，特別涉及能夠利用集成在卡中的天線進(jìn)行非接觸操作的卡。所謂“非接觸卡”，一方面強(qiáng)調(diào)可以僅通過天線與外部通信，另一方面還特別強(qiáng)調(diào)可利用天線或利用標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)觸點與外部進(jìn)行通信的混合型卡。
期望這種卡執(zhí)行各種操作，例如銀行操作，電話通信，識別操作，帳戶的借方記賬或支出，通過將卡插入讀出機(jī)或?qū)⒖ㄖ糜谠摻K端的作用區(qū)域上時通過發(fā)送/接收端之間的電磁耦合(感應(yīng)型原理)可進(jìn)行遙控操作的所有類型的操作等。
非接觸卡最好具有與普通接觸型靈巧卡相同的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。顯然，這特別是對混合型卡的基本要求，并期望僅在不接觸的情況下進(jìn)行卡操作。
通用的標(biāo)準(zhǔn)ISO 7810規(guī)定卡長為85mm，寬為54mm和厚為0.76mm。在卡表面上明確規(guī)定的位置處，觸點是齊平的。
這些標(biāo)準(zhǔn)對制造來說強(qiáng)加了苛刻的限制條件。具體地說，其主要限制是卡厚度非常薄，由于必須在卡中配置天線，因而相對于接觸型卡來說，不接觸型卡的厚度限制更苛刻。
由于天線幾乎占據(jù)了卡的整個表面，因而所面臨的技術(shù)問題是對卡設(shè)置天線的問題，設(shè)置集成電路模塊(包括提供卡的電氣功能的芯片及其觸點)的問題，在模塊與天線之間的連接精確度與可靠性的問題；最后，還必須考慮機(jī)械強(qiáng)度、可靠性和制造成本的限制。
本發(fā)明的目的是提供一種在制造卡時能夠最好地解決尺寸、制造精確度、機(jī)械強(qiáng)度以及更一般地說的可靠性、成本和效率的不同限制的制造方法。
為實現(xiàn)該目的，按照本發(fā)明，提供一種制造非接觸傳輸型片式卡的方法，其主要特征在于制備集成電路模塊和由平面繞制的導(dǎo)線構(gòu)成的天線，將天線端固定到模塊的連接區(qū)域上，將天線/模塊組件暫時固定在由具有開口的塑料材料構(gòu)成的板上，其中該開口可用作模塊的護(hù)罩，在天線/模塊組件上放置另一塑料板，連接這兩塊板，封閉天線和模塊。
最好將粘結(jié)片粘接于第一塊板上，并且在用作模塊護(hù)罩的開口內(nèi)將模塊設(shè)置于該粘接片的粘接面上，從而有效地進(jìn)行天線/模塊組件的暫時固定。然后拆除粘結(jié)片。如果該卡是混合卡，那么由于它們與用作模塊護(hù)罩的開口的底部齊平，因而當(dāng)移開該片時，就露出接入(access)觸點。
該方法簡單且花費小，并且還能夠可靠及精確地解決芯片模塊與天線之間接觸的問題在塑料卡中固定該組件之前進(jìn)行電連接。該模塊被正確地放置于卡中，天線也被正確地放置于該卡中。
具有為構(gòu)成模塊而在其上放置集成電路的金屬部分的塑料膜，實際上可分為兩種類型的特例雙面印刷電路膜或用絕緣塑料膜覆蓋的金屬網(wǎng)格，但實際上，由于雙面印刷電路膜能夠在連接區(qū)域上完全平坦地固定天線端部，因而具有雙面印刷電路膜的方案顯然較好，同時另一方案需要在絕緣膜開口中固定天線端部，在這些開口周圍的絕緣膜厚度會妨礙該固定操作。
在由雙面印刷電路制備模塊的情況下，芯片被固定于一側(cè)(膜的前面)并通過焊接的導(dǎo)線將其連接到位于該側(cè)上的金屬連接區(qū)域處。天線也被焊接到在該側(cè)的連接區(qū)域上。背面有剪切為靈巧卡的標(biāo)準(zhǔn)觸點格式(對于混合型卡)的金屬部分，為了在背面的外部觸點與芯片的輸入/輸出端之間建立所需的電連接，在前面的金屬部分與背面的金屬部分之間配置導(dǎo)電通路。
通常，在將模塊插入卡中之前，將芯片浸沒于保護(hù)樹脂中。
通過熱或冷疊壓可連接卡的塑料材料的兩塊板，在兩塊板之間可放入樹脂，該樹脂用作在這兩塊板之間的粘結(jié)劑，并可用作使模塊和天線與外界隔離的密封產(chǎn)物。
實際上，該制造方法包括下列步驟-制備可插入卡中的集成電路模塊，該模塊包括安裝于塑料膜上的集成電路芯片，該塑料膜配有金屬部分，所述金屬部分一方面包括提供與芯片連接的連接區(qū)域，另一方面還包括與天線連接的兩個連接區(qū)域，后面的這兩個區(qū)域彼此相隔預(yù)定的距離并且允許與連接芯片的連接區(qū)域電連接；-制備用導(dǎo)線繞制的平面天線，該天線具有兩個端部，這兩個端部大體按彼此相同的預(yù)定距離設(shè)置；
-將天線的端部固定于兩個相應(yīng)的連接區(qū)域上；-將天線/模塊組件粘接于由塑料材料構(gòu)成的板上，該板有可用作模塊的護(hù)罩的開口，以便在隨后的操作期間使天線/模塊組件定位于該板上；-將由塑料材料構(gòu)成的另一塊板置于天線/模塊組件上；-連接這兩塊板，封閉天線和模塊。
根據(jù)下列參照附圖的詳細(xì)描述，將呈現(xiàn)本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中

圖1表示由按可裝入靈巧卡的格式制備的纏繞導(dǎo)線構(gòu)成的天線；圖2以正視圖、背視圖和剖面圖形式展示在實施例中于雙面金屬膜上的模塊；圖3表示組裝的天線/模塊組件；圖4表示以提供有粘結(jié)片的卡的格式將天線/模塊組件固定在塑料板上；圖5表示用以覆蓋模塊組件的另一塊塑料板的固定；圖6表示在去除粘結(jié)片的步驟完成的卡并且準(zhǔn)備使用。
圖1中所描繪的天線A是簡單平面繞制的導(dǎo)線10，在將該導(dǎo)線插進(jìn)卡中的操作期間，該導(dǎo)線的固有剛度對能操作該天線是足夠的，并保持其總體的平面形狀。該天線表示能夠利用電感型電磁耦合隔一定距離進(jìn)行通信的電感。
可用絕緣材料包裹導(dǎo)線，防止在相鄰匝之間的接觸。無論如何，如果各匝相交(在有幾匝的情況下)，那么就要提供絕緣材料?？墒?，為了與集成電路模塊電連接，導(dǎo)線的端部是裸露的。
考慮到電磁效率，天線的尺寸非常接近片式卡的外形尺寸，并且另一個理由是必須精確地完成在卡中設(shè)置天線的原因。
天線的端部12和14彼此相距預(yù)定距離D，并且端部12和14最好轉(zhuǎn)向匝的內(nèi)部，以便電子模塊可放置于匝的內(nèi)部，天線的周長盡可能地接近將在其中埋置該天線的靈巧卡的周長。
圖2的模塊M包括絕緣膜20、前面鍍敷金屬、背面鍍敷金屬，通過連接前面鍍敷金屬至背面鍍敷金屬而導(dǎo)通。為了清楚地圖示，未按照尺寸尤其是厚度的相對比例。
按靈巧卡的標(biāo)準(zhǔn)格式將背面鍍敷金屬切割成觸點21；當(dāng)制造結(jié)束時，在靈巧卡上的這些觸點是齊平的。
將芯片22焊接到前面鍍敷金屬的中心區(qū)域23上；被焊接的導(dǎo)線24連接芯片到前面鍍敷金屬的連接區(qū)域25(可采用其它連接方法，例如在“倒裝芯片”模式中翻轉(zhuǎn)芯片的情況下進(jìn)行直接連接)。
為固定天線A的端部，保留兩個連接區(qū)域26和27。這些區(qū)域與用作接收芯片導(dǎo)線的連接區(qū)域25電連接。實際上，區(qū)域26和27構(gòu)成連接區(qū)域25的兩個延伸部分，這些延伸部分足夠遠(yuǎn)地離開固定芯片的中心區(qū)域用保護(hù)樹脂28的滴劑以覆蓋芯片22，但連接區(qū)域26和27距中心區(qū)域有足夠的距離，以便樹脂不覆蓋它們。
連接區(qū)域26和27位于膜20上，彼此相距大體相應(yīng)于天線導(dǎo)線A端部之間的距離D的距離，以便可容易地將這些端部焊接于區(qū)域26和27上。
圖3以橫截面圖形式表示在將天線端部焊接于區(qū)域26和27上的操作之后的天線/模塊組件；它還示出由塑料材料構(gòu)成的板30(可能已經(jīng)為靈巧卡的格式或大體上要切割成該格式)。塑料材料可以是聚氯乙烯(PVC)或其它塑料材料。
該板構(gòu)成靈巧卡主體的一部分。它有可用作模塊M的護(hù)罩的開口32，該開口經(jīng)過整個板厚。開口的尺寸至少等于模塊M的尺寸。如果可能，可相對于模塊的尺寸精確地調(diào)整這些尺寸。相對于板的規(guī)格來說，開口的位置相應(yīng)于靈巧卡觸點的標(biāo)準(zhǔn)化位置。
用粘結(jié)片34覆蓋板的背面，使其粘結(jié)面貼在該板上。該片覆蓋開口32，使其構(gòu)成通過開口32在卡中形成的護(hù)罩的基底。該基底有粘性。
圖4表示天線/模塊組件在板30上的固定，將模塊插入開口32中并用粘結(jié)材料將其粘接于片34上。
在隨后的可引起機(jī)械應(yīng)力的操作中，腔室和粘結(jié)材料保持天線/模塊組件處于精確的位置上。在此階段可用厚樹脂涂敷該組件，該樹脂可加強(qiáng)該組件在其位置上的固定，并可用作保護(hù)天線和模塊的粘結(jié)劑和密封物質(zhì)。
將由塑料構(gòu)成并且被切割成靈巧卡格式(除非隨后確定該格式)的另一塊板10貼在被這樣制備的組件上面，也就是說是在與天線相同的一側(cè)上而不是與粘結(jié)片相同的一側(cè)上(圖5)。該塑料材料可以是聚氯乙烯(PVC)等。
為了連接該板同時封閉天線/模塊組件，進(jìn)行冷或熱層壓操作。對于冷層壓來說，需要插入粘結(jié)樹脂(可以為上述樹脂)。
圖5表示在該狀態(tài)下在天線/模塊組件的各側(cè)上有板30和40并且在板之間用粘結(jié)樹脂30浸沒組件的片式卡。
最后的操作(圖6)包括去除粘結(jié)片34，然后現(xiàn)出靈巧卡裸露的觸點21。
上述的方法還可用于下列情況中，即并不是由雙面金屬膜制備模塊，而是由切割為所需觸點形狀并用切割的絕緣膜覆蓋同時露出芯片固定區(qū)域、芯片導(dǎo)線的連接區(qū)域和用于天線導(dǎo)線的連接區(qū)域的網(wǎng)格制備該模塊?？墒牵捎诮^緣膜的厚度，因而在后面所述的區(qū)域中焊接天線導(dǎo)線并不容易。
權(quán)利要求
1.一種非接觸傳輸?shù)撵`巧卡的制造方法，其特征在于，制備集成電路模塊和由平面繞制的導(dǎo)線構(gòu)成的天線，將天線端部固定于模塊的連接區(qū)域上，將天線/模塊組件暫時固定于由塑料材料構(gòu)成的板上，該板具有可用作模塊護(hù)罩的開口，在天線/模塊組件上放置塑料材料的另一塊板，連接該兩塊板，封閉天線和模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將粘結(jié)片(34)粘接于第一板上，并且在用作模塊護(hù)罩的開口(32)內(nèi)將模塊放置于該片的粘結(jié)面上，有效地進(jìn)行天線模塊組件的暫時固定，在連接該兩塊板之后拆除該粘結(jié)片。
3.如上述任一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，該靈巧卡是帶有接入觸點(21)的混合型卡，該模塊被插入開口中以便觸點與開口的底部齊平。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，由具有前面鍍敷金屬和背面鍍敷金屬的膜制備該模塊，天線連接區(qū)域(26，27)位于前面上，而靈巧卡接入的觸點(21)位于背面上。
5.如權(quán)利要求1-4中之一所述的方法，其特征在于，在該模塊被插入卡中之前，將芯片(22)浸沒于保護(hù)樹脂(24)中，該保護(hù)樹脂并不覆蓋想要連接天線的連接區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1-5中之一所述的方法，其特征在于，通過熱或冷疊壓連接該卡的兩個塑料板。
7.如權(quán)利要求1-6中之一所述的方法，其特征在于，在加壓第二塊板之前，在天線/模塊組件上淀積粘結(jié)和密封樹脂(50)。
8.一種非接觸傳輸靈巧卡的制造方法，該方法包括下列操作-制備可插入卡中的集成電路模塊(M)，該模塊包括安裝于塑料膜(20)上的集成電路芯片(22)，塑料膜(20)配有金屬部分(21，25，26，27)，所述金屬部分一方面包括允許與芯片連接的連接區(qū)域(23，25)，另一方面還包括與天線(A)連接的兩個連接區(qū)域(26，27)，后面的這兩個區(qū)域彼此相隔預(yù)定的距離并且允許與連接芯片的連接區(qū)域電連接；-制備平面繞制的導(dǎo)線構(gòu)成的天線(A)，該天線具有兩個端部(12，14)，端部(12，14)大體位于彼此相同的預(yù)定距離；-將天線的端部固定于兩個相應(yīng)的連接區(qū)域(26，27)上；-將天線/模塊組件粘接于由塑料材料構(gòu)成的板(30)上，該板有可用作模塊(M)的護(hù)罩的開口(32)，以便在隨后的操作期間使天線/模塊組件定位于該板上；-將由塑料材料構(gòu)成的另一塊板(40)置于天線/模塊組件上；-連接這兩塊板，封閉天線和模塊。
9.如權(quán)利要求8所述的制造方法，其特征在于，該片式卡是帶有接入觸點(21)的混合型卡，該模塊被插入開口中以便觸點與開口的底部齊平。
全文摘要
本發(fā)明涉及非觸點傳輸片式卡的制造,特別涉及有或無觸點的混合型卡操作的制造。為可靠和有效的設(shè)置一集成電路模塊(M)和一電感傳輸天線(A)的方法包括制作提供連接天線區(qū)的模塊,用平面環(huán)形導(dǎo)線制作一天線,將所說天線的端點焊到模塊區(qū)上,然后制作配置有開口的塑料板(30),該開口的底部用粘接膜(34)封閉。模塊和天線置于該板上,并且用粘接材料固定在護(hù)罩的底部。另一板(40)直接安裝在該組件上。
文檔編號H01Q7/00GK1249047SQ9880281
公開日2000年3月29日 申請日期1998年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月24日
發(fā)明者S·阿亞拉 申請人:格姆普拉斯有限公司