CN106997482A - 芯片卡和形成芯片卡的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种芯片卡。所述芯片卡可包括：芯片卡衬底和设置在所述芯片卡衬底中或上方的天线结构，所述天线结构包括导线，所述导线被布置成形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线，其中，所述导线可包括涂覆有电绝缘材料的导电材料，其中，所述第一天线部分的导线可被布置使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向彼此相反，从而所述至少一些相邻导线部分可形成电容器，其中，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触。

Description

芯片卡和形成芯片卡的方法
技术领域
各种实施例总体上涉及一种芯片卡以及涉及一种形成芯片卡的方法。
背景技术
在也被称为智能卡的非接触式芯片卡中，或者在所谓的双接口芯片卡中，可无接触地建立芯片与读卡器之间的通信(在双接口芯片卡的情况下，除了被配置为由读卡器物理接触的裸露的芯片接触部之外)。用于非接触式通信的接口可包括芯片天线，其可设置在芯片卡之上或设置在芯片卡中，并可与芯片接触。芯片天线和芯片都可设置在芯片卡模块之上。可形成为线圈的天线和芯片在芯片卡模块之上的这种结合布置可被称为模块上线圈(CoM：coil-on-module)。
为改善非接触式接口的性能，特别是为增加距离直到在所述距离下可实现芯片与芯片卡读取器之间的非接触式通信，也被称为增益天线的放大器天线可设置在芯片卡之上或设置在芯片卡中。所述增益天线可包括可被布置为线圈的导线。增益天线可电感耦合至芯片天线，从而耦合至芯片(或更一般地，耦合至半导体器件)。可能在模块和增益天线之间不存在电流互连。
这种智能卡可例如用于运输、银行、和政府ID应用，并且通常可在13.56MHz的工作频率下工作。
用于这种智能卡的导线增益天线通常可通过将导线嵌入塑料材料(例如PVC、PC、PET-G)的片(所述塑料材料的片也可被称为芯片卡衬底)中而形成，从而形成天线片。所述天线片可与附加的塑料片被层压至智能卡的最终厚度(通常为0.80mm)。
智能卡，例如增益天线的谐振频率可被调谐到期望值。所述谐振频率可与天线的各种性质有关，例如与电阻、电容和电感有关。因此，这些性质可被设置成限定值。这些性质可受到导线天线的几何形状的影响，所述几何形状可包括一种布置。
如图1A中所示，可通过在平行的线圈线路中以类似取向嵌入导线108、108i、1081来产生具有主要是电感性质的结构。“类似取向”可被理解成意味着：对于铺设平行的线圈线路的过程，铺设前行的方向，也被称为卷绕方向对于具有主要为电感性质的平行的线圈线路来说是相同的。描述这种性质的另一种方式可以是螺旋性，即所述螺旋性对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说可以是相同的。用于导线108的附图标记108i中的附加标识“i”是指导线的指定部分的主要电感性质(在图1A中是全部导线，因为其全部都可具有主要电感性质)，用于导线108的附图标记1081中的附加下标“l”是指导线的指定部分的铺设前行的(取向)方向(在图1A中是全部导线，因为其全部都可具有相同的铺设前行的方向，所述铺设前行的方向在所示的示例中可如箭头所示那样，是逆时针的)。
如图1B中所示，可以通过将导线108c、1081、1082以交替的取向1和2嵌入平行的线圈线路中来产生具有主要是电容性质(通过导线附图标记108c的“c”表示)的结构。“交替的取向”可被理解成意味着：对于铺设平行的线圈线路的过程，铺设前行的方向对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说是相反的。描述这种性质的另一种方式可以是螺旋性：即所述螺旋性对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说可以是相反的。在所示示例中如箭头所示的那样，铺设前行的“1”方向(取向)可以是逆时针的，铺设前行的“2”方向(取向)可以是顺时针的。
为产生这种具有交替的取向的线圈，通常首先嵌入第一取向，即具有第一取向的导线部分1081(参见图2A)，然后，将交替的取向(具有相反的螺旋性)，即具有第二取向的导线部分1082嵌入在第一取向的导线部分之间(参见图2B，图2A和图2B的导线中的叉形符号表示第一取向，图2B的导线中的圆形符号表示第二取向)。电容C可例如受平行导线108c的长度l、导线108c的直径2R和导线的距离d影响：C＝πεl/arcosh(d/2R)(参见用于变量和arcosh函数的图解表示的图3；ε可以是导线之间的介质的介电常数)。
增益(导线)天线108的电阻可例如受导线的总长度、导线的直径(更小的直径＝更高的电阻)和导线的电阻率(例如纯铜导线比CuNi合金具有更低的电阻)影响。
发明内容
提供了一种芯片卡。所述芯片卡可包括芯片卡衬底和设置在芯片卡衬底中或上方的天线结构，所述天线结构包括导线，所述导线被布置成形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线；其中，所述导线可包括涂覆有电绝缘材料的导电材料，所述第一天线部分的导线被布置成使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向彼此相反，从而所述至少一些相邻导线部分形成电容器，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触。
附图说明
在附图中，相似的附图标记在不同视图中通常指代相同的部分。附图不一定按比例绘制，而是通常将重点放在说明本发明的原理上。在下文描述中，本发明的各种实施例参考以下附图被描述，其中：
图1A至图1C示出三种天线布置的示意图；
图2A和图2B示出两种天线布置的示意性横截面；
图3示出以一定距离布置形成电容器的两个示意性导线，和描述导线的电容与导线之间的距离的依赖关系的函数的图解表示；
图4示出两种类型导线的示意性横截面；
图5示出具有平行板电容器的芯片卡的示意图；
图6示出根据各种实施例的天线布置的示意性横截面；
图7A至7C以示意性横截面示出根据各种实施例的形成天线布置的过程的各个阶段；
图8A和8B以示意性横截面示出根据各种实施例的形成天线布置的过程的各个阶段；以及
图9示出根据各种实施例的形成芯片卡的方法的工艺流程。
具体实施方式
以下详细描述参照附图，所述附图以图示的方式示出了可实践本发明的具体细节和实施例。
词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例，例子或说明”。本文描述为“示例性”的任何实施例或设计不一定被解释为优选的或比其它实施例或设计更加有利。
对于形成在侧部或表面“上方”的沉积材料中所使用的词语“上方”，可在本文中用于表示所述沉积材料可“直接地”(例如直接接触)形成在所述侧部或表面之上。对于形成在侧部或表面“上方”的沉积材料中所使用的词语“上方”，可在本文中用于表示所述沉积材料可“非直接地”形成在所述侧部或表面之上，从而有一个或一个以上的附加层布置在所述侧部或表面与所述沉积材料之间。
如图1C中所示，为将增益天线108的电感和电容两者设置成限定值，所述增益天线108可包括具有主要是电感性质的导线部分108i(标记为108i1，用于附加地表示导线108的主要电感性部分108i在此示例中由第一取向1(第一卷绕方向，铺设前行的第一方向)的导线部分形成)和具有主要是电容性质的导线部分108c(标记为108c1、108c2，用于附加地表示导线的主要电容性部分108c在此示例中由第一取向1的(第一卷绕方向，铺设前进的第一方向)和第二取向2(第二卷绕方向，铺设前行的第二方向)的导线部分1081、1082形成)。将所述第一卷绕方向1表示为逆时针以及将所述第二卷绕方向2表示为顺时针仅仅是示例性的。也可以反过来。
可能需要高电容用于将增益天线108调谐到特定的谐振频率，同时观察系统的其它边界条件(例如品质因数、模块-天线系统的共同调谐)，所述增益天线108是所述系统的一部分，例如智能卡的一部分。
如上文参照图3所述，在导线图案几何特性方面，电容可受导线108、108c的长度l和导线半径R与导线距离d的比率影响。在导线(例如导线部分)108、108c具有非常小的距离d的情况下，系统的电容可显著增大。
如果导线(例如导线部分)108c之间的距离d非常小，那么甚至可用短导线来获得非常高的电容值。为保持导线长度短，因此可能有利的是以非常小的距离d放置导线(例如导线部分)。
为获得大的电容值，交替的导线108c之间的距离d可能需要尽可能得小。
对于交替的导线方向，以小的距离d嵌入例如芯片卡衬底中可能是困难的。其原因可能是机器和工具公差以及聚合物凸出部210w(参见图2A和图2B)，当所述导线例如通过超声波(US：ultrasonic)能量嵌入芯片卡衬底210中时，该聚合物凸出部可积聚在例如导线108、1081的两侧上。
对于标准超声波嵌入，可使用具有导电材料440(也称为芯440)和绝缘材料442(也称为绝缘层442、绝缘体材料442或绝缘体层442(参见图4))的导线108。可能需要所述绝缘层442以避免导线短路，特别是在可包括“导线跨越”110(参见图1C)的区域中，导线跨越110是为了使导线108越过已经嵌入的结构。用于绝缘层442的材料可例如是诸如塑料、聚氨酯(Polyurethane)的聚合物。
特殊的导线类型可包括作为绝缘层442的一部分的附加涂层442a，例如烘烤搪瓷涂层(参见图4)。烘烤搪瓷涂层442a可用作粘附剂，其可例如在布置导线108之后被激活。所述激活可例如包括供应热、超声和/或紫外光。因此，导线108可附接至芯片卡衬底210的表面，和/或导线108的多个部分可附接至彼此。
使用具有烘烤搪瓷涂层442a的特殊导线，可减少聚合物凸出，因为导线可粘附至芯片卡衬底210(例如聚合物片)，是通过由烘烤搪瓷提供的粘附力，而不是通过将导线形状配合地嵌入芯片卡衬底210(例如聚合物片)中。
作为用于在天线结构中产生较高电容值的替代解决方案，可使用两层铝蚀刻天线。在这种系统550(参见图5)中，所述两层可被用来构建具有电容器板552的区域。
然而，铝蚀刻天线的缺点可能是较高的价格。此外，天线可放置在PET基底材料之上，这可导致在卡制造和卡可靠性方面的困难。因此，这种天线的市场接受度可能是相当低的。
因此，有待解决的技术问题可以是制造具有高电容值的例如增益天线的导线天线，即，在电容性结构(这需要相邻导线线路的交替的卷绕取向)中具有小的导线距离的天线。
可提供代表不同方法的各种实施例用于解决所述问题。
在各种实施例中，可提供一种用于以非常小的距离来布置具有交替的卷绕方向的导线的方法，以实现高电容值。
在各种实施例中，增益天线可包括可被配置成无接触地耦合至芯片卡读取器的第一天线部分(例如被配置为大线圈，即具有大直径的线圈)和可被配置成耦合至芯片卡天线的第二天线部分。
在各种实施例中，可提供包括导电芯和电绝缘涂层的导线用于形成天线。所述导电芯可包括或由导电材料，例如铜或诸如CuNi、CuSn6的铜合金组成。所述电绝缘涂层可包括或由例如聚合物的电绝缘材料组成。电绝缘涂层也可被称为绝缘体、隔绝体、绝缘涂层或导线绝缘体。
在各种实施例中，(天线的，例如所述第一天线部分的)交替的导线方向的导线可以以堆叠布置方式放置。
在各种实施例中，具有铺设前行的第一方向的多个(例如两个)第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分可被包括在所述堆叠布置中，使得两个所述第一导线部分和所述第二导线部分可以三角形布局方式布置，例如，如在形成三角形的横截面中所见的那样。这种布局也可被称为三角形地堆叠布置或三角形布置。在此，第二导线部分的电绝缘涂层可物理接触(两个)第一导线部分中的每个的电绝缘涂层。
在各种实施例中，可提供多个第一导线部分和多个第二导线部分。所述多个第一导线部分可布置在第一平面中，所述多个第二导线部分可布置在第二平面中。所述第二平面可布置在所述第一平面上方。所述第二平面可平行于或基本上平行于所述第一平面。多个第一导线部分和多个第二导线部分可形成堆叠布置。多个第二导线部分可被布置成使多个第二导线部分中的每个的绝缘材料物理接触第一导线部分中的两个的绝缘材料。
在各种实施例中，多个第一导线部分中的每对和/或多个第二导线部分中的每对可布置成在它们之间具有间隔。换言之，多个第一导线部分中的每个相邻对和/或多个第二导线部分中的每个相邻对可布置成没有各自的绝缘涂层彼此物理接触。在各种实施例中，所述间隔可以是小的，例如小于导线的直径。
在各种实施例中，上文所描述的结构(例如三角形布置或两层布置)可提供距离非常近的交替的导线。交替的导线的放置公差可能不是太关键，因为可设置在第一层中的第一导线部分可为可设置在第二层中的第二导线部分提供某种定中功能。
在各种实施例中，第一导线部分和第二导线部分可交错地布置：第二导线部分可以这种方式布置在第一导线部分上方，使得第二导线部分的外表面可至少部分地布置在延伸穿过第一导线部分的外表面的顶部的顶平面的下方。
在各种实施例中，可使用具有附加涂层，例如烘烤搪瓷的附加涂层的绝缘导线。
在各种实施例中，多个第一导线部分和多个第二导线部分可一起布置在单个平面中，所述平面也可被称为共同平面。为将多个第一导线部分和多个第二导线部分一起布置在所述共同平面中，多个第一导线部分和多个第二导线部分可首先以临时布局布置。在再形成过程之后，多个第一导线部分和多个第二导线部分可在共同平面中呈现最终布局。
所述临时布局(也被称为临时布置、过渡布置或过渡布局)可以是三角形布局或两层布置。所述再形成过程可包括按压所述临时布局，直至多个第一导线部分和(多个)第二导线部分布置在单个层/平面中。按压方向可基本上正交于三角形布局或两层布置的第一平面。对于所述按压，压力可从一侧，例如从天线的一侧(其可被称为顶侧)，或从芯片卡衬底的一侧(其可被称为底侧)施加至静止放置的、芯片卡衬底上，天线布置在所述芯片卡衬底上。替代地，可从两侧，即底侧和顶侧施加压力。
在各种实施例中，热工具可用于按压。第一导线部分和第二导线部分的导线可包括涂层，例如如上所述的烘烤搪瓷涂层。所述涂层，例如烘烤搪瓷涂层可变软，可允许向下和向外移动导线以产生平面的导线布置。为布置在单个共同平面中，多个第一导线部分和(多个)第二导线部分可能需要比用于临时布局的长。此步骤所需的附加导线长度可获取于天线的拐角半径。
在各种实施例中，冷工具可用于按压，因此用于导线的重新布置来产生平面的导线布置。可选地，可在导线的重新布置之后施加加热过程，例如与按压结合的加热过程，例如用于软化导线涂层，例如烘烤搪瓷涂层。
在各种实施例中，可继续再形成过程(例如在与用于以附加的温变变化率重新布置导线的再形成相同的过程中，或在单独的过程中)，以产生所谓的“预按压”天线结构。在所述预按压天线结构中，导线，即多个第一导线部分和(多个)第二导线部分可嵌入(例如比在导线的重新布置之后嵌入更多)在芯片卡衬底中，天线可布置在所述芯片卡衬底中。
使用重新布置的单层布置和预按压结构，可减小包括芯片卡衬底和天线的天线片的总高度，可选地还减小可包括天线片的芯片卡的总高度。如果天线片的总厚度是关键的，那么“再形成”和“预按压”结构可能因此是有利的。
在各种实施例中，多个第一导线部分和至少一个第二导线部分可布置在单个平面中，第一导线部分与相邻的第二导线部分构成的相邻对之间具有间隔。在随后的过程中，导线可被压印。
在各种实施例中，压印工艺可以是冷工艺。在这种情况下，将导线嵌入至上面可布置天线的芯片卡衬底中(所述芯片卡衬底可例如是聚合物片)，或者-在期望部分嵌入的情况下和/或部分嵌入可能已经发生的情况下，可避免将导线更深地嵌入至芯片卡衬底中。
所述压印可导致导线的变形，使得导线之间的距离可能减小，系统的电容可能增加。可选取间隔，即在压印之前导线的间隔，使得在压印工艺之后，至少一些相邻导线部分(其包括多个第一导线部分中的至少一个和至少一个第二线部分)的绝缘材料可彼此物理接触。作为压印工艺的结果的视觉示例性描述，在压印后，导线可变形为具有，与圆形横截面相比，例如椭圆形的或圆角矩形的扁平的横截面，其中，所述例如椭圆形的或圆角矩形的扁平的横截面的长轴可在布置导线的平面内延伸，并且基本上与导线部分(即多个第一导线部分和至少一个第二导线部分)的长度正交。可使用具有烘烤搪瓷的导线，例如优选地用于压印。这样，导线可以仅仅最小程度地嵌入芯片卡衬底(例如聚合物片)中。这对于压印工艺可能是有利的。
图6示出根据各种实施例的天线布置600的示意性横截面。
各种部件、材料、原理等可与上文描述的那些相同或类似，因此可省略描述。
在各种实施例中，由导线108形成的增益天线可包括可被配置成无接触地耦合至芯片卡读取器(未示出)的第一天线部分(例如被配置为大线圈，即具有大直径的线圈)。图6示出第一天线部分的横截面。所述增益天线可还包括可被配置成耦合至芯片卡天线(未示出)的第二天线部分。
在各种实施例中，例如如图4中所示，可提供用于形成天线的导线108。导线108可包括也被称为(导电的)芯440的导电材料440，其涂覆有电绝缘材料442，也被称为绝缘材料、绝缘体材料、电绝缘涂层、绝缘体、隔离体、绝缘体涂层、导线绝缘体、或简称为涂层。
尽管导线108可被示为具有圆形(初始)横截面的导线108，但是导线108也可具有任意合适的(初始)横截面，例如椭圆形的、矩形的、正方形的、六边形的等等。
为区分导线108的不同部分，可使用如上所述的指示和标识，即1和2分别用于铺设前行的第一和第二方向(取向，卷绕方向)，c用于作为天线的主要电容性部分中的一部分的导线部分，i用于作为天线的主要电感性部分中的一部分的导线部分。指示和标识可结合使用(例如108c1用于表示具有第一方向的主要电容性导线部分)，或者如果需要或方便的话，可省略指示和/或标识，例如在指的是主要电容性导线部分的两个卷绕方向的整体的情况下，或者在清楚所指的是导线的电容性部分的情况下，仅使用用于方向的标识。为简单起见，可使用术语“导线”，并且除非另有说明，否则可指相同导线的“导线部分”，而不是不同导线的导线部分。
导电芯440可以包括或由导电材料，例如铜或诸如CuNi、CuSn6的铜合金组成。导电芯440的直径可在从约30μm至约120μm的范围内，例如从约50μm至约100μm的范围内。
电绝缘材料442可例如包括或由聚合物组成，所述聚合物例如是诸如聚氨酯(polyurethane)、聚酯酰亚胺或聚酰胺-酰亚胺的塑料。电绝缘涂层442可具有在从约10μm至约35μm的范围内的厚度，例如从约15μm至约30μm的范围内的厚度。
在各种实施例中，电绝缘材料442可包括附加涂层442a，例如如上所述的粘附层，例如烘烤搪瓷涂层442a。在这种情况下，包括附加涂层442a的绝缘材料442的厚度可在从约20μm至约85μm的范围内，例如从约40μm至约60μm的范围内。
在各种实施例中，绝缘材料442本身还可提供粘附性质，使得可舍弃附加的，例如粘附性的涂层442a。
在各种实施例中，第一天线部分可以包括主要电容性部分108c。在所述主要电容性部分108c中，第一天线部分的导线108可被布置成使得至少一些相邻导线部分108c1、108c2的导线108的铺设前行的方向1、2彼此相反，从而至少一些相邻导线部分108c1、108c2形成电容器。所述至少一些相邻导线部分108c1、108c2的绝缘材料442可彼此物理接触。
在各种实施例中，(天线的，例如第一天线部分的)形成电容器的导线108的交替的导线方向1和2可以以堆叠布置方式放置。这种堆叠布置600作为示例示出在图6中。
在各种实施例中，多个，例如两个具有铺设前行的第一方向的第一导线部分1081和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分1082可包括在所述堆叠布置600中，使得两个第一导线部分1081和第二导线部分1082可以三角形布局(例如如在横截面中看到的那样形成三角形660)布置。所述至少一个第二导线部分1082可与至少两个第一导线部分1081中的每个形成电容器。更一般地，每个第二导线部分1082可与与其物理接触的每个第一导线部分1081形成电容器。
在各种实施例中，天线配置可布置在芯片卡衬底210之上。所述芯片卡衬底可包括聚合物。
对于天线的电容性部分108c，如果它仅包括图6中示出的导线部分中的三个，例如最左边的三个导线部分(示为由三角形660所联结，包括在底部处接触芯片卡衬底210的两个第一导线部分1081和布置在所述两个第一导线部分1081的顶部上的第二导线部分1082)，那么可能就足够了。此布局也可被称为成三角形地堆叠布局/布置或三角形布局/布置。在此，第二导线部分1082的电绝缘涂层442(其可包括附加涂层442a)可物理地接触(两个)第一导线部分1081中的每个的电绝缘涂层442(其可包括附加涂层442a)。
在各种实施例中，可以提供多个第一导线部分1081和多个第二导线部1082。所述多个第一导线部分1081可布置在第一平面P1中，所述多个第二导线部分1082可布置在第二平面P2中。所述第二平面P2可布置在所述第一平面P1上方。第二平面P2可平行于或基本上平行于第一平面P1。多个第一导线部分1081和多个第二导线部分1082可形成堆叠布置。多个第二导线部分1082可被布置使得多个第二导线部分1082中的每个的绝缘材料442可物理接触第一导线部分1081中的两个的绝缘材料442(其中，所述绝缘材料442可包括附加涂层442a)。每个第二导线部分1082可与与其物理接触的每个第一导线部分1081形成电容器。
在各种实施例中，多个第一导线部分1081的每个相邻对和/或多个第二线导线部分1082的每个相邻对可以在它们之间具有间隔S地布置。换言之，多个第一导线部分1081的每个相邻对和/或多个第二导线部分1082的每个相邻对可被布置使相应的绝缘涂层442(其可包括附加涂层442a)彼此没有物理接触。在各种实施例中，间隔S可以是小的，例如小于导线108的芯440的直径2R(其也可被称为导线108的直径)。
在各种实施例中，上述结构，例如三角形布置或者两层布置可提供交替的导线部分1081、1082；108c的非常近的距离d。交替的导线部分1081、1082；108c的放置公差可能不太关键，因为可设置在第一层P1中的第一导线部分1081可为可设置在第二层P2中的第二导线部分1082提供某种定中功能。
在各种实施例中，第一导线部分1081和第二导线部分1082可交错地布置：第二导线部分1082可以这种方式布置在第一导线部分1081上方，使得第二导线部分1082的外表面可至少部分地布置在沿第一导线部分1081的外表面的顶部延伸的顶平面T的下方。
在各种实施例中，可例如包括或由烘烤搪瓷组成的附加涂层442a的厚度可在从约10μm至约50μm的范围内，例如从约20μm至约40μm的范围内，例如约为30μm。
在各种实施例中，附加涂层442a，例如烘烤搪瓷可以用作粘附剂。附加涂层442a的粘附性质可例如在布置导线108之后被激活。所述激活可以包括例如供应热、超声和/或紫外光。因此，导线108可附接至芯片卡衬底210的表面，和/或导线108的多个部分可附接至彼此，例如，多个第一导线部分1081的附加涂层442a可附接至物理接触的至少一个第二导线部分1082的附加涂层442a。
在各种实施例中，附加涂层可包括聚合物，例如聚酰胺和聚乙烯丁醛中的至少一种。
在各种实施例中，(天线的，例如第一天线部分的)形成电容器的导线108的交替的导线方向1和2可以平面布置，即在单个平面中放置。根据各种实施例的这种平面布置作为示例示出在图7B、图7C和图8B中。
图7A至7C以示意性横截面示出根据各种实施例的形成天线布置的过程的各个阶段700、702和704。
各种部件、材料、构思等等可与上述那些相同或类似，因此可省略描述。
如阶段700示出的天线布局可代表临时的，例如过渡的布局，用于得到如阶段702或阶段704中所示的最终的天线布局。图7A的临时天线布局可相应于图6的三角形布置或两层布置。
在各种实施例中，在根据三角形布置或双层布置布置天线108(两者可具有布置在第一层P1中的多个第一导线部分1081和布置在第二层P2中的至少一个第二导线部分1082)之后，所述临时布置可被再配置为最终布局，例如如图7B或图7C中所示的那样。
在各种实施例中，在最终布局中，多个第一导线部分1081和至少一个第二导线部分1082(例如多个第二导线部分1082)可一起布置在单个平面P中，所述单个平面P也可被称为共同平面P。
为将多个第一导线部分1081和至少一个第二导线部分1082(例如多个第二导线部分1082)一起布置在共同平面P中，多个第一导线部分和至少一个第二导线部分可经历再形成过程。在所述再形成过程(所述再形成过程可包括一个或多个子过程)之后，多个第一导线部分和至少一个第二导线部分(例如多个第二导线部分)可在共同平面中呈现最终布局。在所述最终布局中，在单个平面P中，多个第一导线部分和至少一个第二导线部分(例如多个第二导线部分)可交替地布置。换言之，至少一个第二导线部分可在平面P内每侧都具有多个第一导线部分中的一个第一导线部分，并且至少一个第二导线部分的绝缘材料442可与第一导线部分的绝缘材料442(例如附加涂层442a)物理接触，所述第一导线部分位于平面P内第二导线部分的每侧。
临时布局(也被称为临时布置、过渡布置或过渡布局)可以是三角形布局或两层布置。再形成过程可包括按压所述临时布局，直至多个第一导线部分和(多个)第二导线部分布置在单个层/平面中。按压方向D1可基本上正交于三角形布局或两层布置的第一平面P1。对于所述按压，可例如使用顶部按压工具710t将压力从一侧(例如从顶侧)施加至静止放置的芯片卡衬底210上，天线108布置在芯片卡衬底210之上，芯片卡衬底210可例如布置在静止的底部按压工具710b之上。替代地，所述底部按压工具710b可移动，所述顶部按压工具710t可以是静止的，或者两者，顶部按压工具710t和底部按压工具710b可朝向彼此移动。
不论按压工具710b、710t中的哪个可为施加压力而运动，可使至少一个第二导线部分1082(例如多个第二导线部分1082)强行进入多个第一导线部分1081的相邻第一导线部分之间的间隔S(相应的各间隔S)中，在所述间隔S上方可布置至少一个第二导线部分1082。因此，所述间隔可扩大至相应于下述直径的尺寸：所述直径至少近似于导线108的芯440的直径2R(参见图6)与绝缘材料442(所述绝缘材料可包括附加涂层442a)的厚度的两倍的总和。在各种实施例中，例如在使用热压工具710t、710b的情况下，绝缘材料，例如附加涂层442a可在按压过程中轻微变形，使得它的在导线108的芯440之间的厚度可略小于或大于初始厚度。
在各种实施例中，第一导线部分1081和第二导线部分1082的导线108的涂层442可包括例如如上所述的作为附加涂层442a的烘烤搪瓷涂层。所述附加涂层442a，例如烘烤搪瓷涂层可以变软，并且可允许或促进第二导线部分1082朝下移动，以及第一导线部分1081朝外移动，以产生平面的导线布置。为布置在单个共同平面中，例如如图7B中或图7C中所示的那样，多个第一导线部分和(多个)第二导线部分可能需要比用于临时布局的更长。此步骤所需的附加导线长度可以获取于天线的拐角半径。
在各种实施例中，冷工具710t、710b可用于按压，并因此用于导线部分的再布置以产生平面的导线布置。可选地，可在导线部分再布置之后施加加热工艺，例如与按压相结合的加热，例如用于软化绝缘材料442，例如诸如烘烤搪瓷涂层的附加涂层442a。
在各种实施例中，如图7B中所示，可继续按压直至多个第一导线部分1081和至少一个第二导线部分1082布置在单个平面P中，所述单个平面P也可被称为共同平面P。导线108可以不是或仅轻微地，例如最高达到芯半径R的20％，例如最高达到R的10％，或者例如最高达到绝缘材料的厚度地嵌入芯片卡衬底210中。
在各种实施例中，如图7C中所示，可继续再形成过程(例如在与以附加的温变变化率重新布置导线的再形成相同的过程中，或在单独的过程中)，以产生所谓的“预按压”天线结构。在所述预按压天线结构中，导线108，即多个第一导线部分和(多个)第二导线部分可以最高达到深度E地嵌入至芯片卡衬底210中，天线可布置在所述芯片卡衬底210之上。导线108可例如比在导线的再布置(例如如图7B中所示的那样)之后嵌入更深，例如超过芯半径R的20％，例如最高达到或超过导线108的共同平面P的中心。
使用再布置的单层布置(示例性表示在图7B中示出)和预按压结构(示例性表示在图7C中示出)，例如与图6的三角形布置或两层布置相比，可减小包括芯片卡衬底和天线的天线片的总高度，可选地还可减小可包括天线片的芯片卡的总高度。如果天线片的总厚度是关键的，那么“再形成”和“预按压”结构可因此是有利的。
图8A和8B以示意性横截面示出根据各种实施例的形成天线布置的过程的两个阶段800、802。
各种部件、材料、构思等可与上述那些相同或类似，因此可省略描述。
在各种实施例中，多个第一导线部分1081和至少一个第二导线部分1082可布置在单个平面P中，第一导线部分1081与相邻的第二导线部分1082的每个相邻对之间具有间隔S。在随后的过程中，可压印导线部分1081、1082。压印工艺可包括按压导线部分和芯片卡衬底210，在所述芯片卡衬底210上，导线部分可布置在按压工具710t、710b中，所述按压工具可包括顶部按压工具710t和底部按压工具710b。按压工具710t、710b可与上文描述的按压工具710t、710b类似或相同。可通过按压工具在基本上与单个平面P正交的方向D1上施加压力。
在各种实施例中，压印工艺可以是冷工艺。在这种情况下，将导线部分嵌入至可布置有天线的芯片卡衬底210中(所述芯片卡衬底210可例如是聚合物片)，或者-在期望部分嵌入的情况下和/或部分嵌入可能已经发生的情况下，可避免将导线更深地嵌入至芯片卡衬底210中。
压印可导致导线部分的变形，例如在可施加压力的方向D1上变扁平，以及在平面P(导线部分布置在所述平面P中)内的基本上正交的方向上，并且基本上与导线部分的长度正交的方向上相应地变宽，使得可减小导线部分之间的间隔S(例如到零，因为可持续压印工艺直至多个第一导线部分1081中的至少一个的绝缘材料442和至少一个第二导线部分1082的绝缘材料442(它们一起可形成电容器)彼此物理接触)。由此，可增加电容器的电容。
可选择在压印之前的导线部分的间隔S，使得在压印工艺之后，至少一些相邻导线部分(包括多个第一导线部分1081中的至少一个和至少一个第二线部分1082)的绝缘材料442可以彼此物理接触。作为压印工艺的结果的视觉示例性描述，在压印后导线部分可变形为具有，与例如圆形的初始横截面相比，例如椭圆形的或圆角矩形的扁平的横截面，其中，所述例如椭圆形的或圆角矩形的扁平的横截面的长轴可在可布置有导线108的平面P内延伸，并且基本上与导线部分(即多个第一导线部分1081和至少一个第二导线部分1082)的长度正交。可使用具有附加涂层442a，例如烘烤搪瓷的导线，例如优选地用于压印。这样，导线108可以仅仅最小程度地嵌入芯片卡衬底210，例如聚合物片中。这对于压印工艺可能是有利的。
图9示出根据各种实施例的形成芯片卡的方法的工艺流程900。
在各种实施例中，形成芯片卡的方法可包括：提供芯片卡衬底(在910中)，以及在芯片卡衬底中或上方设置天线结构，所述天线结构包括导线，所述导线被布置以形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线，其中，导线可包括涂覆有电绝缘材料的导电材料，其中，第一天线部分的导线可被布置使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向可彼此相反，使得所述至少一些相邻导线部分可形成电容器，其中，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触(在920中)。
在各种实施例中，提供了芯片卡。所述芯片卡可包括芯片卡衬底和天线结构，所述天线结构设置在所述芯片卡衬底中或者上方，所述天线结构包括导线，所述导线被布置以形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线，其中，导线可包括涂覆有电绝缘材料的导电材料，其中，第一天线部分的导线可被布置使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向可彼此相反，使得所述至少一些相邻导线部分可形成电容器，其中，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触。
在各种实施例中，芯片卡可进一步包括具有至少一个电子部件的芯片。
在各种实施例中，至少一些相邻的导线部分可包括具有铺设前行的第一方向的多个第一导线部分，和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分，其中，所述多个第一导线部分中的两个第一导线部分和所述至少一个第二导线部分中的一个第二导线部分可以三角形布局布置。
在各种实施例中，至少一个第二导线部分可包括多个第二导线部分，其中，多个第一导线部分可布置在第一平面中，多个第二导线部分可布置在平行于第一平面的第二平面中。
在各种实施例中，至少一些相邻导线部分可包括具有铺设前行的第一方向的第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的第二导线部分，其中，第一导线部分和第二导线部分可布置在单个平面中。
在各种实施例中，在平面中的导线的横截面的宽度大于导线的横截面的与平面正交的高度。
在各种实施例中，导电材料可包括铜或铜合金。
在各种实施例中，绝缘材料可包括聚合物材料。
在各种实施例中，导线可包括粘附涂层。
在各种实施例中，可提供形成芯片卡的方法。所述方法可包括：在芯片卡衬底中或上方设置天线结构，所述天线结构包括导线，所述导线被布置以形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线，其中，导线可包括涂覆有电绝缘材料的导电材料，第一天线部分的导线可被布置使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向彼此相反，使得所述至少一些相邻导线部分形成电容器，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触。
在各种实施例中，至少一些相邻导线部分可包括具有铺设前行的第一方向的多个第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分。
在各种实施例中，设置天线结构可包括：将多个第一导线部分中的两个第一导线部分设置在芯片卡衬底中或上方，并且将至少一个第二导线部分中的一个第二导线部分布置在两个第一导线部分上方和之间，使得两个第一导线部分和第二导线部分可以三角形布局布置。
在各种实施例中，方法还可包括：将第二导线部分朝芯片卡衬底按压，直至所述第二导线部分布置在两个第一导线部分之间。
在各种实施例中，方法还可包括：将天线结构朝芯片卡衬底按压，直至所述天线结构至少部分地嵌入芯片卡衬底中。
在各种实施例中，设置天线结构可包括：设置至少一些相邻的导线部分，而不使它们的绝缘材料彼此物理接触，并且将天线结构朝芯片卡衬底按压，从而使所述导线变扁平，直至所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料可彼此物理接触。
尽管已经参考具体实施例特别地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不背离本发明的由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可进行形式和细节上的各种改变。因此本发明的范围由所附权利要求示出，因此旨在于涵盖落入权利要求的等同方案的含义和范围内的所有改变。
本公开的各种方面为设备而提供，且本公开的各种方面为方法而提供。应当理解的是装置的基本特性也适用于方法，反之亦然。因此为简洁起见，可能已经省略掉这种特性的重复描述。

Claims (14)

1.一种芯片卡，包括：
芯片卡衬底；和
设置在所述芯片卡衬底中或上方的天线结构，所述天线结构包括导线，所述导线被布置成形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线；
其中，所述导线包括涂覆有电绝缘材料的导电材料；
其中，所述第一天线部分的导线被布置成使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向彼此相反，从而所述至少一些相邻导线部分形成电容器；
其中，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料彼此物理接触。
2.根据权利要求1所述的芯片卡，还包括芯片，所述芯片包括至少一个电子部件。
3.根据权利要求1或2所述的芯片卡，
其中，所述至少一些相邻导线部分包括具有铺设前行的第一方向的多个第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分，并且
其中，所述多个第一导线部分中的两个第一导线部分和所述至少一个第二导线部分中的一个第二导线部分以三角形布局布置。
4.根据权利要求3所述的芯片卡，
其中，所述至少一个第二导线部分包括多个第二导线部分，
其中，所述多个第一导线部分布置在第一平面中，并且
其中，所述多个第二导线部分布置在平行于所述第一平面的第二平面中。
5.根据权利要求1或2所述的芯片卡，
其中，所述至少一些相邻导线部分包括具有铺设前行的第一方向的第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的第二导线部分，并且
其中，所述第一导线部分和所述第二导线部分布置在单个平面中。
6.根据权利要求5所述的芯片卡，
其中，所述平面中的所述导线的横截面的宽度大于所述导线的横截面的与所述平面正交的高度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的芯片卡，
其中，所述导电材料包括铜或铜合金。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的芯片卡，
其中，所述绝缘材料包括聚合物材料。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的芯片卡，
其中，所述导线包括粘附涂层。
10.一种形成芯片卡的方法，所述方法包括：
将天线结构设置在芯片卡衬底中或上方，所述天线结构包括导线，所述导线被布置成形成第一天线部分和第二天线部分，所述第一天线部分被配置成无接触地耦合至芯片卡外部设备，所述第二天线部分被配置成耦合至芯片天线；
其中，所述导线包括涂覆有电绝缘材料的导电材料；
其中，所述第一天线部分的导线被布置成使得至少一些相邻导线部分的导线的铺设前行的方向彼此相反，从而所述至少一些相邻导线部分形成电容器；
其中，所述至少一些相邻导线部分的绝缘材料彼此物理接触。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，所述至少一些相邻导线部分包括具有铺设前行的第一方向的多个第一导线部分和具有铺设前行的相反的第二方向的至少一个第二导线部分，
其中，设置天线结构包括：
将所述多个第一导线部分中的两个第一导线部分设置在所述芯片卡衬底中或上方；并且
将所述至少一个第二导线部分中的一个第二导线部分布置在所述两个第一导线部分上方和之间，使得所述两个第一导线部分和所述第二导线部分以三角形布局布置。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
将所述第二导线部分朝向所述芯片卡衬底按压，直至所述第二导线部分布置在所述两个第一导线部分之间。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将所述天线结构朝向所述芯片卡衬底按压，直至所述天线结构至少部分地嵌入所述芯片卡衬底中。
14.根据权利要求10所述的方法，
其中，设置天线结构包括：
设置所述至少一些相邻导线部分，而不使它们的绝缘材料彼此物理接触；并且
将所述天线结构朝向所述芯片卡衬底按压，从而使所述导线变扁平，直至所述至少一些相邻导线部分的所述绝缘材料彼此物理接触。
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