CN107176321A - 一种新型卷对卷智能卡模块封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型卷对卷智能卡模块封装结构，包括多片智能卡模块，还包括卷带和上封带，所述卷带上设有多个沿卷带长度方向间隔分布、且开口朝上的收容腔，每个收容腔中均封装有单片所述智能卡模块，所述上封带位于卷带的上端面上、并覆盖每个收容腔的开口，所述上封带的下端面与卷带的上端面固定连接。本申请中，智能卡模块单片地被封装在卷带的每个收容腔中，在后续制卡工序时，将上封带剥离后直接拾取卷带收容腔中的智能卡模块用于制卡，摒弃了传统的需要进口的智能卡模块PCB载带，提高了材料利用率，降低了模块成本，而且也避免了在后续制卡过程中因模块冲切造成的成卡不良，故本申请涉及的新型卷对卷智能卡模块封装结构的材料使用率高、环保效果好、材料成本低。
Description
技术领域
本发明涉及一种微电子半导体以及集成电路的封装技术，特别是涉及一种新型卷对卷智能卡模块封装结构。
背景技术
随着集成电路封装技术的不断发展，集成电路的集成度也日益提高，功能也越来越丰富，而且对于产品应用领域的要求也越来越苛刻，这就要求集成电路封装企业能够开发出新型的封装形式来配合新的需求。
例如在智能卡封装领域，国内及国外市场对智能卡的需求量都非常大。目前，智能卡行业正朝着技术创新的路线发展，新技术不断涌现，新型制造技术也越来越多，许多老的制造技术也在不断地改进和加强，从而对智能卡的功能和性能的提升要求也不可避免。
智能卡是内嵌有微型芯片(即智能卡模块)的塑料卡(通常是一张信用卡的大小)的通称。因此，智能卡模块主要由芯片和PCB载带构成，其中，芯片焊接在PCB载带上，且芯片的多个功能焊盘与PCB载带的多个功能焊盘一一对应导通，如申请号为201410002607.3的中国发明专利申请说明书所公开的一种的智能卡模块，又或者如申请号为201420002602.6的中国实用新型专利说明书所公开的一种智能卡模块。同时，随着智能卡制造技术的不断发展，随之出现卷对卷智能卡模块封装结构，以此来减少智能卡模块封装后的占用空间，便于其运输、存储和制卡应用。
传统的卷对卷智能卡模块封装方法及解封方法为：首先，将芯片封装在一整块的PCB载带上，以制成许多呈阵列式分布的智能卡模块，多个智能卡模块仍然连接为整体结构；然后，用抗静电隔离带衬垫在PCB载带上进行卷料包装；最后，在后续的制卡工序中，将智能卡模块从卷对卷PCB载带中单个冲切下，拾取智能卡模块后进行制卡。但是，这种卷对卷智能卡模块封装方法存在许多缺陷：
1、在PCB载带制作过程中，先要将铜材料与PCB基材进行卷对卷压合，再将压合后的PCB进行卷对卷图形蚀刻，最后在蚀刻完成的PCB上进行卷对卷镀镍与镀金工艺，此工艺从压合铜材料到最后镀镍镀金全部采用卷对卷形式对PCB进行制作，对设备精要求非常高、设备价格相当昂贵，目前此卷对卷PCB载带需要进口，而且材料与设备局限性非常高。
2、在制卡环节，将智能卡模块从整块的PCB载带冲切下来后，直接拾取用于制卡，而冲切工序可能会造成智能卡模块中芯片的损失，因此，拾取的智能卡模块也极有可能是损坏的智能卡模块，最终造成制卡后的智能卡无法正常使用，降低了智能卡的成品合格率，即智能卡和智能卡模块生产稳定性低。
3、生产工序比较复杂，且人工干预性高，生产效率低下。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种材料使用率高、环保效果好、材料成本低的新型卷对卷智能卡模块封装结构。
为实现上述目的，本发明提供一种新型卷对卷智能卡模块封装结构，包括多片智能卡模块，还包括卷带和上封带，所述卷带上设有多个沿卷带长度方向间隔分布、且开口朝上的收容腔，每个收容腔中均封装有单片所述智能卡模块，所述上封带位于卷带的上端面上、并覆盖每个收容腔的开口，所述上封带的下端面与卷带的上端面固定连接。
进一步地，所述卷带上的多个收容腔呈矩形阵列排布。
优选地，所述卷带包括用于形成收容腔的卷带本体部、以及从卷带本体部上端的两侧向外平直延伸的连接部，所述上封带的下端面与连接部的上端面为粘接固定。
进一步地，每片智能卡模块都包括PCB载带和焊接在PCB载带上的芯片，每个收容腔都包括第一层凹陷腔体和从第一层凹陷腔体的下端向下凹的第二层凹陷腔体，所述第二层凹陷腔体中承载有芯片、且第二层凹陷腔体的形状与芯片的形状相适配，所述第一层凹陷腔体中承载有PCB载带、且第一层凹陷腔体的形状与PCB载带的形状相适配。
优选地，所述上封带为热封型上封带，热封型上封带加热加压后与卷带的连接部粘接固定。
优选地，所述上封带为自粘型上封带，自粘型上封带的下端面上预先涂设有粘胶，自粘型上封带通过粘胶与卷带的连接部粘接固定。
进一步地，所述卷带和上封带的材料均为抗静电材料。
进一步地，所述卷带的材料为抗静电树脂基复合材料或为抗静电纸基复合材料。
优选地，所述卷带的材料为抗静电聚苯乙烯聚合材料或为抗静电聚碳酸酯聚合材料。
优选地，所述卷带的两侧边缘上均开设有多个沿卷带长度方向等距间隔分布的定位孔。
进一步地，所述卷带的材料为金属复合材料。
优选地，所述卷材所选用的金属复合材料为柔性材料。
如上所述，本发明涉及的新型卷对卷智能卡模块封装结构，具有以下有益效果：
本申请中，智能卡模块单片地被封装在卷带的每个收容腔中，在后续制卡工序时，将上封带剥离后直接拾取卷带收容腔中的智能卡模块用于制卡，因此免去了制卡工序时冲切智能卡模块的步骤，故被封装在收容腔中的智能卡模块所使用的PCB载带的大小是制卡所需的大小，即封装在卷带中的智能卡模块的PCB载带所用材料较少，其省去了现有技术中因留有冲切余量而额外增加的PCB载带部分，故本申请涉及的新型卷对卷智能卡模块封装结构的材料使用率高、环保效果好、材料成本低。
附图说明
图1为本申请中新型卷对卷智能卡模块封装结构的剖面图。
图2为图1中卷带的剖面图。
图3为本申请中新型卷对卷智能卡模块封装结构一实施例的俯视图。
图4为本申请中新型卷对卷智能卡模块封装结构另一实施例的俯视图。
图5为本申请中新型卷对卷智能卡模块封装结构在卷绕状态下的示意图。
图6为图5中卷盘的剖面图。
图7为图5的另一实施例。
元件标号说明
1 智能卡模块
11 PCB载带
12 芯片
2 卷带
21 收容腔
22 卷带本体部
23 连接部
24 第一层凹陷腔体
25 第二层凹陷腔体
26 定位孔
3 上封带
4 卷盘
41 卷绕轴
42 挡片
43 卷绕区域
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本申请提供一种新型卷对卷智能卡模块封装结构，如图1所示，包括多片智能卡模块1，还包括卷带2和上封带3，所述卷带2上设有多个沿卷带2长度方向间隔分布、且开口朝上的收容腔21，每个收容腔21中均封装有单片所述智能卡模块1，所述上封带3位于卷带2的上端面上、并覆盖每个收容腔21的开口，所述上封带3的下端面与卷带2的上端面固定连接。
上述新型卷对卷智能卡模块封装结构可采用以下封装步骤实现：
步骤A，制造智能卡模块1，智能卡模块1的相关结构及制造方法可参考申请号为201410002607.3的中国发明专利申请、或申请号为201420002602.6的中国实用新型专利；每片智能卡模块1都包括芯片12和用于承载芯片12的PCB载带11，芯片12的功能焊盘与PCB载带11的功能焊盘焊接并导通，实现电性连接；且多片智能卡模块1都设置在一整片PCB载带中、呈阵列式排布，即多片智能卡模块1的芯片12是焊接在一整片PCB载带的不同位置上，从而形成多片智能卡模块1集合在一整片PCB载带上。
步骤B，将单片智能卡模块1从整片的PCB载带上冲切下，并对冲切下的智能卡模块1进行测试，若冲切下的智能卡模块1经测试后得知其芯片12无损坏，则进入下个步骤；若冲切下的智能卡模块1经测试后得知其芯片12已损害，则该智能卡模块1做废料处理。
步骤C，将冲切下且合格的单片智能卡模块1放入卷带2的收容腔21中，每个收容腔21中仅放置一片智能卡模块1。
步骤D，在卷带2的上端面上放置并固定上封带3，上封带3覆盖住卷带2上每个收容腔21上端的开口，从而将位于该收容腔21中的单片智能卡模块1封装在该收容腔21中，进而实现了对多片智能卡模块1的卷对卷封装。
上述新型卷对卷智能卡模块封装结构在制卡环节时的解封制卡步骤为：
步骤1、将卷带2放置在制卡设备中，制卡设备控制卷带2自动走料，同时制卡设备上的机械手将卷带2上端面上的上封带3剥离，从而将封装在卷带2的收容腔21中的智能卡模块1露出。
步骤2、制卡设备上的元件取出器直接拾取从收容腔21中露出的智能卡模块1，并将其放置在预设的工位处，再通过制卡设备完成智能卡的制造。
由上述内容可知：本申请中，智能卡模块1单片地被封装在卷带2的每个收容腔21中，在后续制卡工序时，将上封带3剥离后直接拾取卷带2收容腔21中的智能卡模块1用于制卡，因此免去了制卡工序时冲切智能卡模块1的步骤，故被封装在收容腔21中的智能卡模块1所使用的PCB载带11的大小是制卡所需的大小，即封装在卷带2中的智能卡模块1的PCB载带11所用材料较少，其省去了现有技术中卷对卷智能卡模块1封装结构在制卡工序时、需要留有冲切余量而额外增加PCB载带11的部分，也就是省去了该部分的PCB载带11所使用的材料，故本申请涉及的新型卷对卷智能卡模块封装结构有效降低了PCB载带11的废料率，极大地增加了PCB载带11材料的使用率以及减少智能卡生产过程中的环节污染，故其环保效果好、材料成本低，最终降低智能卡的生产成本。另外，封装入卷带2中的多片智能卡模块1都是经过测试的合格产品，其芯片12无损坏，从而保证在后续制卡环节时所拾取的智能卡模块1也都是合格产品，进而极大的提高了最终制成的智能卡的产品合格率，也就是提高了新型卷对卷智能卡模块封装结构和智能卡的生产稳定性。另外，卷带2中的智能卡模块1全部被拾取后，卷带2还可以循环使用，将其再次用于封装多片智能卡模块1，再次提高材料利用率和避免废料的产生。
进一步地，为了配合智能卡模块1的结构特点，将卷带2的每个收容腔21都设置成两层凹陷结构：如图1和图2所示，每个收容腔21都包括第一层凹陷腔体24和从第一层凹陷腔体24的下端向下凹的第二层凹陷腔体25，所述第二层凹陷腔体25中承载有芯片12、且第二层凹陷腔体25的形状与芯片12的形状相适配，所述第一层凹陷腔体24中承载有PCB载带11、且第一层凹陷腔体24的形状与PCB载带11的形状相适配，故智能卡模块1在收容腔21中不能随意地转动或有较大偏移，进而保证后续制卡环节中制卡设备拾取卷带2收容腔21中的智能卡模块1、并将其放在预设工位的准确性。比如：若PCB载带11和芯片12都为方形，则第一层凹陷腔体24和第二层凹陷腔体25也都为方形。优选地，为了便于将智能卡模块1轻松地放入卷带2的收容腔21中，如图1所示，所述第一层凹陷腔体24的尺寸略大于智能卡模块1中PCB载带11的尺寸，第二层凹陷腔体25的尺寸略大于智能卡模块1中芯片12的尺寸；因此，将智能卡模块1放入卷带2的收容腔21中后，智能卡模块1的PCB载带11与第一层凹陷腔体24的侧壁之间、以及智能卡模块1的芯片12与第二层凹陷腔体25的侧壁之间都存在有间隙，但该间隙不足以使智能卡模块1在收容腔21中转动或有较大偏移。
较优地，为了便于在制卡环节时卷带2能够与传统的制卡设备兼容，因此将卷带2设计成连续卷状结构，如可将封装有多个智能卡模块1的卷带2卷绕在一个卷盘4上，如图5至图7所示，所述卷盘4与制卡设备兼容，其包括卷绕轴41和设在卷绕轴41两端且径向延伸的挡片42，卷绕轴41和两个挡片42之间形成环形的卷绕区域43，卷带2卷绕在卷绕轴41上、被收容在卷盘4的卷绕区域43中，从而便于运输、存放、存储卷带2，还提高了卷带2与制卡设备的兼容性，即提高了设备的通用性。另外，为了使卷带2与原有的智能卡载带形成一致，本实施例中，卷带2的卷度优选为35mm，即卷带2的宽度与原有智能卡载带的宽度一致。同时，为了便于在制卡环节中、制卡设备能够准确地识别卷带2、以及卷带2步进正确，如图3和图4所示，所述卷带2的两侧边缘上均开设有多个沿卷带2长度方向等距间隔分布的定位孔26，定位孔26的形状与原智能卡载带的边缘齿孔的形状保持一致，因此，所述定位孔26为如图3所示的方形孔结构。当然，根据实际生产需要，所示定位孔26也可以设置为如图4所示的圆形孔结构。
进一步地，所述卷带2上的多个收容腔21呈矩形阵列排布，比如如图1和图5所示的单排N列矩形阵列式排布，或如图3和图4所示的双排N列矩形阵列式排布。本实施例中，为了增加卷带2材料和上封带3材料的利用率，卷带2上的多个收容腔21呈复数矩形阵列排布，即至少为双排N列矩形阵列式排布；同时，为了使卷带2与原有智能卡载带保持一致，如图3和图4所示，卷带2中的多个收容腔21优选为双排N列矩形阵列式排布。
优选地，如图1和图2所示，所述卷带2包括用于形成收容腔21的卷带本体部22、以及从卷带本体部22上端的两侧向外平直延伸的连接部23，所述上封带3的下端面与连接部23的上端面为粘接固定。本实施例中，上封带3的下端面与连接部23的上端面粘接固定方式有两种：方式一、上封带3为热封型上封带3，当智能卡模块1装入卷带2的收容腔21中后，对热封型上封带3加热加压后，热封型上封带3与卷带2的连接部23粘接固定，从而将智能卡模块1稳定地封装在卷带2的收容腔21内。方式二、上封带3为自粘型上封带3，自粘型上封带3的下端面上预先涂设有粘胶，当智能卡模块1装入卷带2的收容腔21中后，自粘型上封带3通过粘胶直接与卷带2的连接部23粘接固定，从而将智能卡模块1稳定地封装在卷带2的收容腔21内。
进一步地，由于智能卡模块1在使用过程中采用低电压低电流的工程状态，所以为了防止在封装智能卡模块1的过程中以及在运输封装有智能卡模块1的卷带2的过程中、智能卡模块1被静电击穿，故所述卷带2和上封带3的材料均选用抗静电材料。为了达到材料的通用性和常规性，所述卷带2的材料为抗静电树脂基复合材料或为抗静电纸基复合材料；本实施例中，所述卷带2选用以下两种材料作为基材进行制作：抗静电聚苯乙烯(PS)聚合材料或抗静电聚碳酸酯(PC)聚合材料。
另外，所述卷带2也可选用整块的金属复合材料，有效地对存放在卷带2中的智能卡模块1进行接地，起到抗静电的作用，同时由于金属复合材料较牢固，故卷带2可重复使用。优选地，卷材2所选用的金属复合材料为柔性可弯折材料，从而便于卷盘包装且不易变形。因此，卷带2可以选用铜(Cu)复合金属，由于铜金属受污染后易氧化，所以在其表面设置抗氧化处理以保护卷带2的表面不受污染；卷带2也可以选用钢复合金属，钢具有较好的柔韧性，而且表面不易受污染。
综上所述，本申请涉及的新型卷对卷智能卡模块封装结构具有以下有益效果：
1、大大减少智能卡模块1封装过程中所产生的废料，且卷带2可重复利用，还有效避免了现有技术中中因接带所浪费的生产时间与效率，故实现了一种方便性高、生产成本低、材料使用率高、环保效果好的新型卷对卷智能卡模块封装结构；
2、封装在卷带2中的智能卡模块1均为测试合格的智能卡模块1，其芯片12无损伤，避免了现有技术中在制卡环节需要将智能卡模块1从封装结构中单颗冲切下所产生的产品损坏现象，进而保证后续制卡过程中所拾取的智能卡模块1均是合格产品，即提高了最终产品---智能卡的合格率，实现了一种生产稳定性高、生产质量高的新型卷对卷智能卡模块封装结构；
3、本申请保留了与原有制卡设备的通用性。
所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种新型卷对卷智能卡模块封装结构，包括多片智能卡模块(1)，其特征在于：还包括卷带(2)和上封带(3)，所述卷带(2)上设有多个沿卷带(2)长度方向间隔分布、且开口朝上的收容腔(21)，每个收容腔(21)中均封装有单片所述智能卡模块(1)，所述上封带(3)位于卷带(2)的上端面上、并覆盖每个收容腔(21)的开口，所述上封带(3)的下端面与卷带(2)的上端面固定连接。
2.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)上的多个收容腔(21)呈矩形阵列排布。
3.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)包括用于形成收容腔(21)的卷带本体部(22)、以及从卷带本体部(22)上端的两侧向外平直延伸的连接部(23)，所述上封带(3)的下端面与连接部(23)的上端面为粘接固定。
4.根据权利要求1至3任一项所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：每片智能卡模块(1)都包括PCB载带(11)和焊接在PCB载带(11)上的芯片(12)，每个收容腔(21)都包括第一层凹陷腔体(24)和从第一层凹陷腔体(24)的下端向下凹的第二层凹陷腔体(25)，所述第二层凹陷腔体(25)中承载有芯片(12)、且第二层凹陷腔体(25)的形状与芯片(12)的形状相适配，所述第一层凹陷腔体(24)中承载有PCB载带(11)、且第一层凹陷腔体(24)的形状与PCB载带(11)的形状相适配。
5.根据权利要求3所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述上封带(3)为热封型上封带(3)，热封型上封带(3)加热加压后与卷带(2)的连接部(23)粘接固定。
6.根据权利要求3所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述上封带(3)为自粘型上封带(3)，自粘型上封带(3)的下端面上预先涂设有粘胶，自粘型上封带(3)通过粘胶与卷带(2)的连接部(23)粘接固定。
7.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)和上封带(3)的材料均为抗静电材料。
8.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)的材料为抗静电树脂基复合材料或为抗静电纸基复合材料。
9.根据权利要求8所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)的材料为抗静电聚苯乙烯聚合材料或为抗静电聚碳酸酯聚合材料。
10.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)的两侧边缘上均开设有多个沿卷带(2)长度方向等距间隔分布的定位孔(26)。
11.根据权利要求1所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷带(2)的材料为金属复合材料。
12.根据权利要求11所述的新型卷对卷智能卡模块封装结构，其特征在于：所述卷材(2)所选用的金属复合材料为柔性材料。
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