CN101536019A - 制造实体的方法以及相应的设备 - Google Patents

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Abstract

一种制造电子实体的方法包括步骤：通过使材料(28)在模具(26)中硬化形成实体的至少一部分；在实体处于模具(26)中时使该实体个性化。还描述了相应的设备。

Description

制造实体的方法以及相应的设备
技术领域
本发明涉及制造实体的方法以及相应的设备。
背景技术
电子实体(比如微电路卡或其它数据存储器)的生产常规地分为两个不同阶段：一、制造阶段，其举例来说包括组装包含微电路的电子模块以及将该模块插入塑料基片；二、个性化阶段，其举例来说通过在实体的表面上产生图形显示和/或通过将数据电存储在包含于电子模块中的存储器中来使因而生产的电子实体适于其特定应用。
本发明的发明人已经认识到，基于组织基础的这种常规划分就总体处理流程(从制造过程开始直到个性化阶段结束的流程)而言可能不是最优的，尤其在相对较长的制造过程的情况下，比如在需要形成实体基片的材料的硬化时。
发明内容
为了减少生产电子实体所需的总体时间，并且因而相应地降低操作成本，本发明提出了一种制造电子实体的方法，其包括步骤：
-通过使材料在模具中硬化来形成实体的至少一部分；
-在实体处于模具中时使实体个性化。
模具因而既用于制造步骤也用于个性化步骤，这降低了总体过程的复杂度。个性化的实体然后可从模具中移除。
个性化的步骤例如在材料正在硬化的同时进行，这减少了所需的总时间。
个性化的步骤也在材料流入模具时进行，这是减少所需总时间的另一种方式。
根据第一实施例，个性化的步骤包括在实体的表面上形成图形显示。
根据第二实施例，个性化的步骤包括将数据存储在实体的存储器中。
在本文中，个性化的步骤甚至可在使材料流入模具之前发生，例如，在承载存储器的接触板紧固至模具时。
一般来说，实体的接触板可在实体处于模具中时电联接至存储器并且连接至个性化装备。
根据一个可能的实施，将连接至个性化装备的接触头部插入模具的开口中，用于与接触板接触的目的。这个开口可以是用于将接触板紧固至模具的通孔。
根据另一个可能的实施，延伸通过模具的至少一个导体与接触板接触，用于连接至个性化装备的目的。
根据又一个可能的实施，个性化的步骤包括在连接至存储器的微电路与连接至个性化装备的无触点头部之间通过无触点通信交换所述数据。这个步骤对于无接触的电子实体特别有意义。
所述模具可以是开口模具，在开口模具中，可以将成形板施加在所述模具的开口部分中的所述材料上。作为替代，形成的步骤包括注塑模制实体的所述至少一部分。
在经由无接触通信电子个性化的情况下并且在使用开口模具时，无触点头部可例如面向模具的开口侧，从而获得开口模具的特定设计的优点。
多个实体可形成于同一模具内，在该模具中，这些实体的个性化同时执行。
电子实体可以是例如USB密钥或微电路卡(例如符合ISO7816标准的卡，或者存储卡，比如MMC卡)。
本发明还提出了一种制造电子实体的设备，其包括用于通过使材料硬化来形成所述实体的至少一部分的模具；以及用于在所述实体处于模具中时个性化所述实体的装置。
这种设备可包括如上针对所提出的方法所描述的其它特征，并且具有相应的优点。
附图说明
本发明的其它特点和优点将在考虑到以下参照附图进行的描述后变得明显，在附图中：
图1示出根据本发明的方法的第一实施例的示例性第一步骤；
图2示出第一实施例的示例性第二步骤；
图3示出第一实施例的示例性第三步骤；
图4示出第一实施例的示例性第四步骤；
图5示出图3的接触头部的可能变化；
图6示出本发明的第二实施例；
图7示出本发明的第三实施例；
图8示出本发明的第四实施例；
图9示出提供用于在同一模具中生产大量卡的可能实施。
具体实施方式
用于生产微电路卡的方法现在将作为本发明的第一可能实施例进行描述。如前面所提到的，本发明不限于微电路卡的制造，而是也适用于其它类型的电子实体，举例来说，称为USB密钥的便携式数据载体。
本发明中生产的微电路卡是根据ISO7816标准做出的具有大约0.76毫米厚度的卡。
在图1中所示的第一步骤中，将包括接触板2和微电路4的电子模块放置于模具6中。
微电路4可以是存储器或微处理器，可能具有内存储器。电子模块可包括几个微电路，举例来说，微处理器和相关的存储器。
接触板2在其与安装微处理器4的表面相对的表面上具有多个触点。多个触点中的每个触点举例来说通过穿过接触板2的通路连接至微电路4上的相应焊接点上。
模具6包括承载基体5的基座部分7，基体5具有限定要模制卡的形状的腔3。用于本实施例中的模具如图1所示是开口模具，即，基体5的腔在其与基座部分7相对的顶部没有闭合。然而本发明不限于如在下面将示出的这种模具。
基座部分7具有在电子模块的预期位置处导入基体5的腔3以便将接触板2紧固至腔的底部的通孔12。接触板举例来说可通过降低通孔12中的压力来保持(举例来说，借助抽吸通孔中空气的抽吸头部)，以便使接触板2抵靠基座部分7保持在腔3的底部中。接触板2用其面向底壁和通孔12的触点紧固至腔3的底部。
混合有硬化剂的聚氨酯树脂8由施放器喷嘴10(如图1中所示)浇注到基体5的腔3中，以便至少部分地填充腔3。聚氨酯基混合物的粘性小于10000mPa.s，优选地在500mPa.s和5000mPa.s之间，以便流动并且完全地包围电子模块，并且在不需要闭合模具的情况下具有充分平坦的上表面。
如图9中所述，模具6可设有多个腔3，以便同时生产多个微电路卡。模具6具有多个通孔12，每个通孔对应于设置于每个腔中的接触板2。
图2示出在硬化的同时因而获得的树脂层14。尽管硬化可在环境温度(无需加热的情况下)下发生，但是可通过加热(举例来说，加热至30℃和100℃之间的温度)和/或通过将UV射线应用至树脂层14来使硬化加速。
在图3中所示的硬化的最终阶段期间(或者，作为变化，在树脂已经全部硬化时)，接触头部16接合于通孔12中并接合到接触板2上。这样，接触头部16的多个销中的每个销电连接至接触板2的相应触点。
模块的电子个性化(即将微电路卡特有的个人数据存储在电子模块的存储器中)可以使用这些连接(接触头部16连接至电子个性化装备)来执行。
为了使卡主体的变形最小(尤其在硬化期间进行个性化步骤时)，成形板18被施加至卡的顶表面(即树脂层14的顶表面)。
微电路卡在其仍然处于模具6中时的个性化参与过程的优化，因为模制步骤和个性化的步骤都在模具作为卡的框架的情况下进行。而且，举例来说，在接触头部16在与预先形成树脂层14的位置相同的位置处被插入通孔12中时，可避免卡的运送。
当个性化在树脂层14仍在硬化时发生时，卡的总生产时间进一步减少，这是因为硬化步骤和个性化步骤重叠。
在多个卡同时生产的情况下，如图9中所示，具有相应于每个通孔12的接触头部的多头工具的使用使得能够在模具中同时对卡进行个性化。在这种实施中，每个卡特有的数据被从个性化装备发送至面向适合卡的接触头部。
图4示出第一实施例的又一步骤，包括卡15的顶面(即与电子模块的触点的表面相对的表面)的图形个性化。
在本实施例中，图形个性化在树脂的完全硬化已经发生之后通过由图形头部20喷射印制来执行。在这一点上，优点在于模具6是开口的，这允许在卡仍然在模具6中时在卡的顶面上产生(即形成)图形显示。
在第一实施例，电子个性化和图形个性化都在卡15仍然在模具6中时执行，作为上述第一实施例的可能变化，电子和/或图形个性化可在卡15已经从模具6排出之后的稍后阶段执行。
图5示出第一实施例的接触头部的可能变化。
如图中所示，根据这个变化的接触头部具有凸缘19(举例来说，环形凸缘)。这个凸缘在接触头部17插入基座部分7的通孔12时抵靠在该基座部分7的下表面上，以限制接触头部17在通孔12中的轴向移动并且因而避免接触板2上任何过大的压力，过大的压力会导致树脂层14的变形，尤其在树脂层14没有完全硬化时。
具有凸缘19的接触头部17的使用可充分地降低树脂层14变形的风险，以使得无需使用成形板18。然而，凸缘19和成形板18一起使用在一些情况下能是优选的。
图6示出本发明的第二实施例。
与在第一实施例中相同，开口模具26包括具有通孔29的基座部分27以及限定相应于微电路卡预期外部形状的腔的基体25。
在图6中所示的步骤中，树脂层28已经浇注到模具26的开口中并且处于硬化阶段。
与在第一实施例中相同，承载至少一个微电路24的接触板22相抵靠模具腔的底部由合适的紧固装置(举例来说，通过抽吸装置)保持在通孔29的水平面处。
然而，接触板22的表面大于通孔29的表面，使得接触板22横向延伸超过通孔29。
基座部分27在相应于接触板22超过通孔29的横向延伸部的区域中支承多个导体23(举例来说，通路)，每个导体23对应于接触板22上的触点并且与接触板22上的触点电接触。
每个导体从基座部分27的底部露出，以便与联接至电子个性化装备的接触头部21电连接。
延伸穿过模具26的基座部分27的导体23因此使得能在树脂层28仍然处于硬化时通过将接触头部施加至模具26的底部来电子地使卡个性化。
可以注意到，用于将接触板22紧固至模具26(被导入通孔29中)的装置可通过接触头部21在个性化期间使用。在树脂层28的重量给接触板22的顶面施加足够的压力以确保接触板22的触点和导体23之间的电接触的应用中，该装置也可在个性化时被移除。
虽然在图6中所示的实施例中，接触头部21在通孔29附近移动并与导体23相接触，作为变化，导体23还可以在模具26内(举例来说，沿着基座部分27)延伸，使得接触头部在模具的另一部分中与导体23相接触。
作为另一个变型，可以与前面的一个相组合，接触板22可以在未设置通孔的情况下被保持在腔内。
图7示出本发明的第三实施例，其中模具36是用于注塑模制的闭合模具，其包括按照第二实施例的导体33。
模具36包括限定通过喷嘴35喷射塑料的腔的两个部分31、37。
低压通路39从模具36的上部31进入腔中，其具有比要制造的卡的接触板32更窄的开口。
承载微电路34的接触板32，举例来说，通过提供泵来降低通路39中的压力，以抵靠腔的上部孔被保持在相对于正在制造的卡的预期位置处。
在这个位置中，延伸穿过模具36的上部31的多个导体33允许接触板32的相应触点与个性化装备(未示出)的连接。
在模具36的上部31由导电材料制成时，多个导体33中的每个导体与模具36电绝缘。导体33举例来说可以是铠装线。
刚才描述的构造使得能在塑料正在被注射或在注射的塑料硬化的同时(举例来说在其冷却时)电子地使微电路卡个性化(即，将数据存储在电子模块32、34的存储器中)。
图8示出本发明的第四实施例。
在这个实施例中，包括无触点模块42的微电路卡由包括基座部分47和基体45的开口模具46形成。
无触点模块42连接至天线43，天线43形成卡的内层并且允许模块42和外部通信装置41之间的无触点通信。
因而可以由模块42和连接至个性化装备的无触点头部41之间的无触点通信来实现卡的电子个性化(即，数据在无触点模块42的存储器中的存储)，同时微电路卡仍然如图8中所示在其成形的模具46内。
如图8所示，无触点头部41有利地位于模具上方，因而面向模具的开口侧，这大大地易于无触点头部41和无触点模块42之间的通信。
前述示例仅是本发明可能的但非限制性的实施。如已经所述的，本发明还可应用至USB密钥，在此情况下个性化可例如在密钥处于其成形模具中时通过密钥的USB连接器来执行。USB连接器的电连接同时能在连接器和模块之间提供至少一部分机械连接。作为变化，USB密钥能使用无触点通信在模具内进行个性化，如上面在微电路卡的情况下所解释的。

Claims (36)

1.一种制造电子实体的方法，该方法包括以下步骤：
-通过在模具中使材料硬化来形成所述实体的至少一部分；
-在所述实体处于模具中时使所述实体个性化。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述个性化的步骤在所述材料正在硬化的同时进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述个性化的步骤在所述材料流入所述模具中时进行。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述个性化的步骤包括在所述实体的表面上形成图形显示。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述个性化步骤包括将数据存储在所述实体的存储器中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述实体的接触板在所述实体处于模具中时电联接至所述存储器并且连接至个性化装备。
7.根据权利要求6所述的方法，其中将连接至所述个性化装备的接触头部插入模具的开口中，以与所述接触板接触。
8.根据权利要求6所述的方法，其中延伸通过所述模具的至少一个导体与所述接触板接触，以连接至所述个性化装备。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述个性化的步骤包括在连接至所述存储器的微电路与连接至所述个性化装备的无触点头部之间通过无触点通信交换所述数据。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中所述模具是开口模具。
11.根据权利要求10所述的方法，其中将一成形板施加到所述模具的开口部分中的所述材料上。
12.根据从属于权利要求9的权利要求10所述的方法，其中所述无触点头部面向所述模具的开口侧。
13.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中所述形成的步骤包括注塑模制所述实体的所述至少一部分。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的方法，其中使多个实体形成于所述模具内。
15.根据权利要求14所述的方法，其中同时执行所述多个实体的个性化。
16.根据权利要求1至15中的任一项所述的方法，其中所述电子实体是USB密钥。
17.根据权利要求1至15中的任一项所述的方法，其中所述电子实体是微电路卡。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述微电路卡符合ISO7816。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的方法，还包括从所述模具移除所述个性化实体的步骤。
20.一种制造电子实体的设备，包括：
-用于通过使材料硬化形成所述实体的至少一部分的模具；
-用于在所述实体处于模具中时使所述实体个性化的装置。
21.根据权利要求20所述的设备，其中所述用于个性化的装置包括在所述实体的表面上形成图形显示的装置。
22.根据权利要求20或21所述的设备，其中所述用于个性化的装置包括用于将数据存储在所述实体的存储器中的装置。
23.根据权利要求22所述的设备，包括用于在所述实体处于所述模具中时将与所述存储器电联接的所述实体的接触板连接至个性化装备的装置。
24.根据权利要求23所述的设备，其中连接至所述个性化装备的接触头部适于插入所述模具的开口中，以与所述接触板接触。
25.根据权利要求23所述的设备，其中延伸穿过所述模具的至少一个导体适于与所述接触板接触，以连接至所述个性化装备。
26.根据权利要求22所述的设备，其中所述用于个性化的装置包括在连接至所述存储器的微电路与连接至所述个性化装备的无触点头部之间通过无触点通信交换所述数据的装置。
27.根据权利要求20至26中的任一项所述的设备，其中所述模具是开口模具。
28.根据权利要求27所述的设备，其中一成形板被施加到所述模具的开口部分中的所述材料上。
29.根据从属于权利要求26的权利要求27所述的设备，其中所述无触点头部面向所述模具的开口侧。
30.根据权利要求20至26中的任一项所述的设备，其中所述模具适于注塑模制所述实体的所述至少一部分。
31.根据权利要求20至30中的任一项所述的设备，其中所述模具适于形成多个实体。
32.根据权利要求31所述的设备，包括用于同时使所述多个实体个性化的装置。
33.根据权利要求20至32中的任一项所述的设备，其中所述电子实体是USB密钥。
34.根据权利要求20至32中的任一项所述的设备，其中所述电子实体是微电路卡。
35.根据权利要求34所述的设备，其中所述微电路卡符合ISO7816。
36.根据权利要求20至35中的任一项所述的设备，还包括用于从所述模具移除所述个性化实体的装置。
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