CN104063735A - 双界面卡及接触式卡生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双界面卡生产工艺，包括对芯片进行背胶；在天线层芯料上打孔；将芯片与天线层上的天线进行导通；形成正背面印刷层芯料；对正面印刷层芯料打孔形成带有芯片预留孔的正面印刷层芯料；将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、INLAY层及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；对成卡大料进行冲切或剪切形成符合要求的单片小卡。此生产工艺在借助卡体生产设备的情况下提前将芯片预置在卡体中，简化了设备投入、生产工艺，不仅提高了生产效率，而且使成品卡更美观。还提供一种接触式卡生产工艺，工艺流程简单，提高了生产效率，且成品卡外观更平整。

Description

双界面卡及接触式卡生产工艺

技术领域

本发明涉及一种卡的生产工艺，其具体涉及一种双界面卡及一种接触式卡生产工艺。

背景技术

目前就双界面卡的生产工艺而言，主要的方式有如下四种：

方式一：目前最常使用的生产方式是先在芯层PVC或适用材料上绕线制作成带有非闭合非接触线圈的INLAY，然后INLAY再与作为卡体正反面的印刷有印刷图案的基材以及保护层膜装订在一起，经过高温高压层压形成卡体，然后经过冲切工序冲切形成单片卡，单片卡再对芯片位铣孔露出内置的铜线端，再通过人工的方式将铜线从卡基内挑出根据需求摆正，再通过设备使用波峰焊或激光焊接的方式将线圈与双界面卡芯片天线焊接点焊接在一起。

方式二：在芯层PVC上制作非闭环非接触天线时在芯片孔位处将线圈两端分别焊接一小块金属片，经过高温高压将线圈与金属片压平形成INLAY，然后INLAY两侧再与正反面的印刷层料以及透明保护层膜装订在一起，经过高温高压层压形成卡体，然后经过冲切工序冲切形成单片卡，单片卡再对芯片位铣孔露出内置的金属片，再通过设备使用波峰焊或激光焊接的方式在INLAY上的金属片与双界面芯片天线两个接触点上各增加一条导线的方式实现芯片与天线间的导通。

方式三：仍是需要先制作INLAY层，即将没有形成闭环的线圈预埋在中间层芯料上，线圈层正反面可以加上芯料（也可以不加）通过高温高压形成INLAY，INLAY两侧再与正反面的印刷层以及保护层膜装订在一起，经过再次层压形成卡体，然后经过冲切设备冲切形成单片卡，单片卡再通过铣槽设备对芯片天线接触位铣一个较小的孔露出内置的金属线圈，然后通过具有一定弹性的胶状导电物实现预置天线与双界面芯片上天线触点的的导通。

方式四：仍先制作INLAY层，即将经过频率与形状设计已经形成闭环的线圈预埋在中间层芯料上，通过高温高压形成INLAY备用，INLAY正反两面再与带有印刷层的芯料以及保护层膜装订在一起，再次经过层压形成卡体，然后经过冲切工序冲切形成单片卡，单片卡再对芯片位铣出芯片位安装已经自带有闭合线圈天线的双界面芯片即可。但这里的芯片自带线圈即可以与中间芯料上的闭线线圈形成耦合，通过耦合形成能量与信息的导通。

这四种模式均有其明显的缺陷：

第一种方式需要使用人工的方式将预置在中间材料中的线圈拉出，卡体的废品率较高，需要较多的人工参与，而且卡体需在上生产线铣第一层孔后再进行人工操作，操作完毕再上生产线焊接线圈，这个过程需要多套不同设备，同时生产过程控制也非常的繁杂。

第二种方式没有了后期人工的挑拉线要求，但增加了预置金属片工序，增加了工艺成本。线圈与芯片的导通由两个焊点增加到了6个，增加了虚焊的可能性，同时由于导线较细设备操作中的失误率也很高，工艺的实际可靠性下降。在这个过程中绕线预置金属片以及铣槽后焊接芯片均需要对现有的设备做较大的变更，已有生产线要重新购置封装焊机，设备资金投放较大。

方式三对人员、场地、设备需求均较小，但由于线圈与芯片的导通是通过弹性的胶状导电物，这种弹性的胶状导电物会随时间的延长失去应有的弹性导致芯片与线圈接触不良，从而带来使用功能上的质量缺陷。

方式四，使用双天线耦合技术对生产而言是最为方便的，但涉及到芯片专利技术的转移使用以及对芯片改进带来的昂贵价格，不能大面积的推广使用。

目前的接触式卡生产工艺与双界面卡生产工艺存在的问题相似，使用的设备较多，程序较复杂，生产效率低，过多的程序还会增加操作中成品卡外观不平整的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种双界面卡生产工艺，此生产工艺在借助卡体生产设备的情况下提前将芯片预置在卡体中，简化了设备投入、生产工艺，不仅提高了生产效率，而且使成品卡更美观；还提供一种接触式卡生产工艺，工艺流程简单，提高了生产效率，且成品卡外观更平整。

为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种双界面卡生产工艺，该双界面卡包括芯片和天线层芯料，所述芯片的正面为接触式触点面，背面为非接触式通信焊点面，背面包含芯片包封及天线焊点，所述天线层芯料位于所述芯片的背面，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层，背胶时应避开所述芯片包封及天线焊点；

在所述天线层芯料上进行打孔，在所述天线层芯料上，与芯片包封及天线焊点相对应的位置上设置相应大小的孔，形成包封避空孔及焊点避空孔；

在所述的天线层芯料上制作天线，再通过所述天线与芯片的导通，形成INLAY层半成品；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、INLAY层半成品及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有双界面芯片的单片小卡。

作为上述方案的优选，所述天线与所述芯片分别位于所述天线层芯料的两侧。

作为上述方案的优选，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，增加所述天线焊点的高度形成突起，所述突起穿过相应的所述焊点避空孔，将所述突起与所述天线焊接在一起。

作为上述方案的优选，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，在所述的天线焊点处形成条状引脚，将所述引脚相应地穿过所述焊点避空孔并伏倒，将所述伏倒的引脚与所述天线相应地焊接在一起。

作为上述方案的优选，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，天线跨过所述焊点避空孔，通过焊点避空孔将所述天线与所述天线焊点焊接在一起。

作为上述方案的优选，所述的天线与所述芯片位于所述天线层芯料的同一侧。

作为上述方案的优选，天线跨过所述焊点避空孔，焊接时，通过焊点避空孔将所述天线焊点与所述天线焊接在一起。

作为上述方案的优选，在所述天线层芯料上进行打孔的这一步骤中，不需要打焊点避空孔，只需要打包封避空孔，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，在天线层芯料上制作天线后，在芯片上，与天线层芯料相贴合的一面对应的位置上或在天线上，与芯片相贴合的相应的位置上制作导通物质，通过成卡大料过程中的高温高压形成所述芯片与所述天线层上天线的紧密导通。

作为上述方案的优选，进行焊接时可使用带有凹槽的焊接平台，在凹槽中放置所述芯片，再将天线层芯料放置其上进行焊接。

本发明还提供一种接触式卡生产工艺，该接触式卡包括芯片，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、背胶后的芯片及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有接触式芯片的单片小卡。

由于具有上述结构，本发明相比现有技术具有以下优点：

1、在双界面卡生产工艺中，完成线圈的绕制与焊接所使用的设备均为现有通用设备，主生产设备保持不变，可以充分利用原有设备进行生产，在提高产能的基础上节约资源。

2、两种生产工艺中卡片冲切检验完成后即完成了卡片的制作，不需要使用铣槽封装设备进行铣孔及封装，也没有挑线工序，简化了工艺流程，提高了效率并节省了人力。

3、在双界面卡生产工艺中，装订后形成成卡大料的步骤中由于是在高温高压的条件下进行，天线层芯料在高温高压下具有一定的流动性，芯片与天线层芯料压合时，芯片被压入芯料，由于天线层芯料的流动性使得天线层芯料的表面与芯片保持在一个水平线上，没有现有封装过程中形成的高度差。芯片背面的胶层也受热融化与芯料完全粘合，也不会出现不良痕迹，提高了卡片整体的美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的工艺流程图；

图2为通过本发明提供的生产工艺得到的一种双界面卡的结构示意图；

图3为通过本发明提供的生产工艺得到的另一种双界面卡的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种双界面卡生产工艺，该双界面卡包括芯片和天线层芯料，所述芯片的正面为接触式触点面，背面为非接触式通信焊点面，背面包含芯片包封及天线焊点，所述天线层芯料位于所述芯片的背面，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层，背胶时应避开所述芯片包封及天线焊点；进行背胶能使芯片初粘在天线层芯料上不发生移动错位。

在所述天线层芯料上进行打孔，在所述天线层芯料上与芯片包封及天线焊点相对应的位置上设置相应大小的孔，形成包封避空孔及焊点避空孔；包封避空孔防止芯片包封在后加工中受压力损坏，焊点避空孔用于实现芯片与天线层上线圈的导通。

使用常规的绕线及碰焊设备在已经打孔的天线层芯料上制作天线，制作天线可以使用超声波绕线、印刷方式（含丝印天线）或腐蚀工艺中的一种或多种，将线圈绕制在天线层芯料上来制作天线可以使用超声波方式或印刷方式，本实施例中以超声波方式来进行说明，使用超声波方式在天线层芯料上用线圈进行绕线，线圈的端部跨过天线层芯料上的焊点避空孔，形成打孔并绕线的天线层芯料。

将芯片放置在带有凹槽的焊接平台上，再将打孔并绕线的天线层芯料放置在芯片上，使用常规的波峰焊或其他碰焊设备通过焊点避空孔实现芯片与天线层芯料上线圈的导通，形成INLAY层半成品；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、INLAY层及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有双界面芯片并已经与天线导通的单片小卡，单片小卡即可以按需进行其它后加工。带芯片的卡体制作完成后可以根据需求进行卡体的其它加工，如贴全息标与签名条。

本发明提供的生产工艺中完成线圈的绕制与焊接使用的设备均为现有常规设备，借助卡体生产设备生产，这可以充分利用原有设备进行生产，在提高产能的基础上节约资源；在卡片冲切检验完成后即完成了卡片的制作，不需要使用铣槽封装设备进行铣孔及封装，也没有挑线工序，简化了工艺流程，提高了效率也节省了人力；装订后形成成卡大料的步骤中由于是在高温高压的条件下进行，天线层芯料在高温高压下具有一定的流动性，芯片与天线层芯料压合时，芯片被压入芯料，由于天线层芯料的流动性使得天线层芯料的表面与芯片保持在一个水平线上，没有现有封装过程中形成的高度差。芯片背面的胶层也受热融化与芯料完全粘合，也不会出现不良痕迹，提高了卡片整体的美观。

本发明提供的生产工艺中使用的芯片即为常规芯片，厚度一般为0.53mm，其大体可分为两层，一层为通讯接触层，一层为突起的电路包封。通讯接触层的正面为芯片接触式触点面，反面是芯片非接触焊点面，这一层的厚度一般在0.2mm，突起的电路包封即为芯片包封，厚度一般为0.33mm。根据具体情况，芯片包封的高度与形状可以调整与定制，以适应本工艺的实施。

实现芯片与天线层芯料上线圈的导通的方式根据线圈、芯片及天线层芯料相对位置的不同所采用的方式也不同。

当所述线圈与所述芯片分别位于所述天线层芯料的两侧。

实现所述芯片与所述天线层芯料导通的方式一：增加所述天线焊点的高度形成突起，所述突起穿过相应的所述焊点避空孔，将所述突起与所述线圈端部焊接在一起。增加天线焊点的高度可以在制作芯片的过程中增加，也可以在芯片制作完成后增加；天线层芯片上的焊点避空孔与天线焊点上的突起的高度可相互进行调整，方便加工。

实现所述芯片与所述天线层芯料导通的方式二：在所述的天线焊点处形成条状引脚，将所述引脚相应地穿过所述焊点避空孔并伏倒，将所述伏倒的引脚与所述线圈的端部相应地焊接在一起。引脚可以在制作芯片的过程中制作，也可以在芯片制作完成后再制作，天线层芯料上的焊接避空孔与引脚可以相互地调整，以方便加工。

实现所述芯片与所述天线层芯料导通的方式三：线圈的端部跨过所述焊点避空孔，焊头通过焊点避空孔将所述线圈与所述天线焊点压在一起并完成焊接。这一方式实现的导通，焊点避空孔的大小会影响成卡的外观，可以根据实际情况增加工艺步骤，对成卡外观进行修整与填充，来保持卡外观的完美。

当所述的线圈与所述芯片位于所述天线层芯料的同一侧。

实现所述芯片与所述天线层芯料导通的方式四：线圈的端部跨过所述焊点避空孔，焊接时焊头穿过焊点避空孔将所述天线焊点与所述线圈的端部压在一起并完成焊接。这一方式实现的导通，焊点避空孔的大小会影响成卡的外观，可以根据实际情况增加工艺步骤，对成卡外观进行修整与填充，来保持卡外观的完美。

实现所述芯片与所述天线层芯料导通的方式五：在所述天线层芯料上进行打孔的这一步骤中，不需要打焊点避空孔，只需要打包封避空孔，在天线层芯料用线圈绕线后，在芯片上，与天线层芯料相贴合的一面对应的位置上或在天线上，与芯片相贴合的相应的位置上制作导通物质，通过成卡大料过程中的高温高压形成所述芯片与所述天线层芯料上线圈的紧密导通。这里的导通物质可以是低温焊接剂。

根据工艺需要，也可在将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的这一步骤后增加如下步骤，在所述的天线层芯料与芯片相反的一面增加一层补偿芯料。增加一层补偿芯料可以减弱线圈在成卡合成中对成卡表面效果的影响，提高成卡的美观度。

根据实际需要及工艺要求，可以在成卡的正反面各增加一层保护层，保护层可以为透明PVC料或其他透明的适用塑料膜类材料，或光油类涂覆性材料。在正面保护层上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面保护层。

也可以根据工艺需求决定是否需要层压步骤，如可在实现天线层芯料与芯片导通后形成INLAY层这一步骤后增加层压步骤：使用带有与芯片位置和高度相适应的凹槽金属板作为层压过程的压合板，将INLAY半成品放置在压合板上，芯片位置与压合板上的凹槽对应以免损坏芯片，通过一定的温度与压力将线圈压入天线层芯料中，形成INLAY备用。

当成卡拥有保护层结构时，在对正面印刷层芯料进行打孔之前增加如下步骤：将印刷层芯料与保护层压合在一起，正面印刷层芯料与正面保护层压合，背面印刷层芯料与背面保护层压合。也可将压合的方式换成增加装订点的方式，只要保证印刷层芯料与保护层在下一个步骤打芯片预留孔不发生相对移动即可。

给成卡的正反面各增加一层保护层时，也可以先不在正面保护层上打孔，先直接将正面保护层、带有芯片预留孔的正面印刷层芯料、INLAY层、反正印刷层芯料及背面保护层压合后形成成卡大料，此时由于保护层与金属芯片不能完全粘合，再通过压痕冲头将覆盖在芯片上的正面保护层冲裁掉，露出芯片的接触式触点面。

图2示出了所述线圈与所述芯片分别位于所述天线层芯料的两侧时一种成卡的结构层次。从正面到背面依次为：带有芯片预留孔的正面保护层、带有芯片预留孔的正面印刷芯料、芯片（正面为接触式触点面，背面为非接触式通信焊点面，其上包含芯片包封及天线焊点）、背胶（避开芯片包封及天线焊点）、天线层芯料（避开芯片包封及天线焊点）、线圈层、天线层上的补偿芯料、背面印刷芯料、背面保护层。

图3示出了所述的线圈与所述芯片位于所述天线层芯料的同一侧时一种成卡的结构层次。从正面到背面依次为：带有芯片预留孔的正面保护层、带有芯片预留孔的正面印刷芯料、芯片（正面为接触式触点面，背面为非接触式通信焊点面，背面包含芯片包封及天线焊点）、背胶（避开芯片包封及天线焊点）、线圈层、天线层芯料（避开芯片包封及天线焊点）、天线层上的补偿芯料、背面印刷芯料、背面保护层。

本发明提供的一种双界面卡生产工艺，此生产工艺在借助卡体生产设备的情况下提前将芯片预置在卡体中，简化了设备投入、生产工艺，不仅提高了生产效率，而且使成品卡更美观。

本发明还提供一种接触式卡生产工艺，该接触式卡包括芯片，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、背胶后的芯片及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有接触式芯片的单片小卡。

这种接触式卡生产工艺，流程简单，提高了生产效率，且成品卡外观更平整。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种双界面卡生产工艺，该双界面卡包括芯片和天线层芯料，其特征在于，所述芯片的正面为接触式触点面，背面为非接触式通信焊点面，背面包含芯片包封及天线焊点，所述天线层芯料位于所述芯片的背面，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层，背胶时应避开所述芯片包封及天线焊点；

在所述天线层芯料上进行打孔，在所述天线层芯料上，与芯片包封及天线焊点相对应的位置上设置相应大小的孔，形成包封避空孔及焊点避空孔；

在所述的天线层芯料上制作天线，再通过所述天线与芯片的导通，形成INLAY层半成品；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、INLAY层半成品及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有双界面芯片的单片小卡。

2.根据权利要求1所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，所述天线与所述芯片分别位于所述天线层芯料的两侧。

3.根据权利要求2所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，增加所述天线焊点的高度形成突起，所述突起穿过相应的所述焊点避空孔，将所述突起与所述天线焊接在一起。

4.根据权利要求2所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，在所述的天线焊点处形成条状引脚，将所述引脚相应地穿过所述焊点避空孔并伏倒，将所述伏倒的引脚与所述天线相应地焊接在一起。

5.根据权利要求2所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，天线跨过所述焊点避空孔，通过焊点避空孔将所述天线与所述天线焊点焊接在一起。

6.根据权利要求1所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，所述的天线与所述芯片位于所述天线层芯料的同一侧。

7.根据根据权利要求6所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，天线跨过所述焊点避空孔，焊接时，通过焊点避空孔将所述天线焊点与所述天线焊接在一起。

8.根据权利要求6所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，在所述天线层芯料上进行打孔的这一步骤中，不需要打焊点避空孔，只需要打包封避空孔，将所述芯片与所述天线层芯料进行导通的方式为，在天线层芯料上制作天线后，在芯片上，与天线层芯料相贴合的一面对应的位置上或在天线上，与芯片相贴合的相应的位置上制作导通物质，通过成卡大料过程中的高温高压形成所述芯片与所述天线层上天线的紧密导通。

9.根据权利要求3或4或5或7所述的一种双界面卡生产工艺，其特征在于，进行焊接时可使用带有凹槽的焊接平台，在凹槽中放置所述芯片，再将天线层芯料放置其上进行焊接。

10.一种接触式卡生产工艺，该接触式卡包括芯片，其特征在于，该生产工艺包括下列步骤：

对所述芯片进行背胶，即在芯片的背面形成胶层；

对适用的芯料进行印刷，形成印刷层芯料，印刷层芯料分正面印刷层芯料与背面印刷层芯料；

在正面印刷层芯料上与芯片相对应的位置进行打孔，形成具有芯片预留孔的正面印刷层芯料；

将具有芯片预留孔的正面印刷层芯料、背胶后的芯片及背面印刷层芯料依次装订在一起，经过高温高压形成成卡大料；

对成卡大料进行冲切或剪切形成带有接触式芯片的单片小卡。