CN109983478A - 用于芯片卡的电子模块的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于芯片卡的电子模块的制造方法，所述模块一面包括基板（11），基板（11）在第一面（8）上具有使得能够通过与芯片卡读卡器的对应触点接触来操作的电接触端子，并且包括具有至少一匝的天线（3）、微电子芯片（2）和金属连接线（4、5、6），金属连接线（4、5、6）构成相对于第二面（7）凸起的环状物，并且将微电子芯片（2）的接点连到天线（3）的对应接点和/或接触端子，其特征在于，在对连接线（4、5、6）进行布线之后，该方法包括以下步骤：用盖层（13）覆盖模块的位于芯片（2）一侧的面，盖层（13）将涂覆线（4、5、6）的环状物，以减小其高度。

Description

用于芯片卡的电子模块的制造方法
技术领域
本发明涉及接触式电子模块或具有接触式和非接触式双通信接口的电子模块的制造方法，以及包含这种模块的芯片卡。
背景技术
现有技术中已存在大量用于芯片卡的微电子模块，其为接触式操作、非接触式操作或接触式和非接触式混合操作。
根据现有技术的大多数具有双通信接口的卡包括：
- 电子模块，其包括微电子芯片、用于与接触式芯片卡阅读器的对应端子进行接触的接触式连接端子、以及使得其能够连接到天线的位于背面的两个触点；
- 以塑料材料制成的卡，包括天线；
- 使得能够实现电子模块和天线之间的连接的导电材料。
为了制造这样的模块，必须将芯片沉积在基板上，然后通常使用非常细的连接线来在芯片的对应端子与模块的通信接口之间进行电连接。
然后，需要用一滴可聚合包层树脂来保护芯片的触点和连接线。然后，暴晒这滴树脂以使其聚合。然后需要等待约一天使树脂完成其交联，然后进行持续数小时的热处理。
最后，将粘合剂沉积在模块的一个面上，并将模块胶合到卡的腔体中。
当这滴包层树脂固化时，它仍然具有鼓起的形状。于是必须磨削模块，以使其重新具有所需的厚度。
我们注意到，所有这些操作既复杂又耗时，总共可能长达5天。
发明内容
发明目的
因此，本发明的总的目的是提出一种不具有上述缺点的用于接触式芯片卡或用于具有接触式和非接触式双通信接口的芯片卡的电子模块的制造方法。
本发明的另一目的是提出一种电子模块的制造方法，该方法使得能够大幅减少制造步骤的数量以及相关成本和持续时间，但是不会损害通常用已知方法获得的可靠性水平。
发明概述
本发明的原理在于，在通过连接线连接了电接点的阶段之后，用材料层覆盖由线造成的具有厚度余量的环状物，这种材料层足够硬以压低环状物并减小产品的厚度，但又足够柔韧以使连接线镶嵌于其中而不会产生厚度余量。
因此，本发明的主题是一种用于芯片卡的电子模块的制造方法，所述模块包括基板，所述基板的至少一面包括金属层，所述基板具有腔体，微电子芯片固定在所述腔体中，所述微电子芯片具有输出端子，用于连接到电接触端子或连接到芯片卡的天线，所述连接由金属连接线来实现，所述金属连接线构成相对于基板的面凸起的环状物，其特征在于，所述方法在连接线的布线之后包括以下步骤：用盖层来覆盖包括腔体的模块的面，所述盖层将涂覆凸起的线的环状物，以减小其高度并将它们压向基板的所述面。
根据本发明的方法同样适用于制造具有位于基板两侧的两个金属层的模块，或者具有位于基板单侧的单个金属层的模块。
因此，当电子模块包括位于基板两侧的上金属层和下金属层时，连接线形成相对于上金属层凸起的环状物，该方法提出，盖层将会将线压在所述上金属层上。
但是当电子模块仅包括下金属层时，连接线形成相对于基板凸起的环状物，该方法提出，盖层将会将线直接压在所述基板上。
根据本发明的一方面，所述盖层以可延展的塑料材料制成，其足够硬以履行其盖层的作用，并且足够柔韧以允许线一定程度镶嵌到盖层的厚度中，这有助于使它们保持在其原位。
本发明的主题还有通过上述方法获得的电子模块，以及包括这种改进和简化的电子模块的芯片卡。
附图说明
本发明的其他特征和优点将在阅读了详细描述和附图之后得以显现，其中：
- 图1以俯视图示出了用于芯片卡的电子模块；
- 图2是图1的电子模块的剖视图，其显示了根据已知的制造方法的经磨削的树脂滴；
- 图3是在涂覆连接线之前的图1的电子模块的剖视图；
- 图4是根据本发明的方法在涂覆连接线之后的图2的电子模块的剖视图；
- 图5A、5B和5C以放大的剖视图示出了连接线在模块封闭层中的三种镶嵌模式；
- 图6是示出根据本发明的方法应用于对应于没有天线的接触式模块的模块变型的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出了用于非接触式芯片卡的微电子模块1的俯视图。该模块1通常包括腔体，在该腔体的底部是微电子芯片2的接收面、天线3的匝、芯片的接口通信的各接点之间的连接线4、5、6、以及天线3的对应接点。
图2的剖视图是沿着图1的连接线4、5、6形成的。它更详细地示出了模块的结构，该结构是用传统的制造方法获得的。因此，芯片2胶合到金属层8，金属层8也包括天线3的匝。
在图2至4中所示的示例中，该模块包括位于绝缘基板11两侧的两个金属层7、8和粘合剂10。芯片2的通信接口的端子（未示出）通过线4、5、6连接到模块的金属触点和/或连接到天线3的端子。连接线6将上金属层7的金属面连到下金属层8的连接面。为此，其通过井14。
具有两个金属层7、8的这种结构是用于具有接触式和非接触式双通信接口的芯片卡的模块的典型结构。
可以看出，连接线4、5、6形成相对于上金属层7凸起的环状物。在现有技术中，该厚度余量被封装树脂12吸收，封装树脂12从而保护线4、5、6。如在图2中可以看到的那样，封装树脂具有平坦表面，它是一滴树脂，所示的是其加工之后的状态，该模块于是准备好被转移到诸如芯片卡之类的成品的适当腔体中，或者转移到用于诸如电子护照或其他官方证件之类的非接触式产品的镶块（insert）中。
可以看出，图2的左侧指示的厚度标度示出了模块的总厚度为280微米。除了简化制造步骤之外，根据本发明的方法的目标之一是使得能够在不减小芯片或其他部件的厚度的情况下减小该厚度。
图3示出了类似于图2的剖视图。它是用金属线4、5、6接线后的模块，金属线4、5、6在芯片的任何包覆操作之前形成相对于承载上金属层7的基板的上表面凸起的环状物。
在制造方法的这个阶段，代替一滴包层树脂，本发明提出了用盖层13来保护芯片，盖层13被直接涂敷到位于腔体一侧的模块的上表面上，以覆盖芯片、腔体和上金属板7。涂敷盖层13以便涂覆连接线4、5、6，并将它们压向基板以使其重新具有金属层7的上表面的高度。实际上惊讶地观察到，可以这样压这些线而不会使它们到金属面的连接断裂，也不会损害模块的可靠性。
可以看出，借助于本发明，模块的厚度重新具有180微米，比图2中的薄三分之一。
有利地，针对盖层13，选择诸如聚氨酯之类的热塑性材料，其足够硬以履行其盖层的作用，并且足够柔韧以允许线4、5、6一定程度镶嵌到盖层13的厚度中，这有助于使它们保持在其原位。
仍然可以在模块两侧布置粘合剂，以便于将其转移到诸如芯片卡之类的成品中。
图5A、5B和5C示出了线的轻微挤压，以及刚刚提到的线在盖层13中的或多或少的镶嵌，夸大地示出了线的变形。
在图6中示出了具有如前所述的盖层13的模块的截面，但是它是所谓的接触式单面模块，并且与7816-1标准兼容。它仅包括与基板的接收盖层13的那一面相对的单个金属层8。
在这种情况下，盖层13可以将线4、5、6的环状物直接压在基板11上。
在该图中的情况下，该唯一的金属层8用于在卡以接触方式操作的情况下实现端子的接触，或者用于实现天线的迹线。用具有双通信接口的模块可以实现类似的结构。
本发明的优点
最后，本发明提出了一种新的改进的制造方法，其用于获得用于芯片卡的模块，符合所设定的目的。
借助于该方法，不再需要用树脂封装芯片，并且不再需要进行封装处理所需的任何操作，如树脂焙烤和厚度磨削。
与先前大约5天的制造周期的时间相比，本方法使得节省约2天的时间。
通过安置盖层制造模块所需的操作的简单性还导致制造成本的降低。
附带地，该方法使得能够获得厚度进一步减小的模块，大约180微米（在涉及到基板、芯片和线的厚度的参数不变的情况下），这还使得能够增加这种模块以及包含这种模块的芯片卡或证件的可能使用场景。
无论芯片卡的类型如何，这种新的方法都适用：接触式、非接触式、双重模式。
最后，恰当地选择上层的颜色使得能够最佳地整合到成品中。

Claims (7)

1.用于芯片卡的电子模块的制造方法，所述模块包括基板（11），所述基板（11）的至少一面包括金属层（7、8），所述基板（11）具有腔体，微电子芯片（2）固定在所述腔体中，所述微电子芯片（2）具有输出端子，用于连接到电接触端子或连接到芯片卡的天线，所述连接由金属连接线（4、5、6）来实现，所述金属连接线（4、5、6）构成相对于基板的面凸起的环状物，其特征在于，所述方法在连接线（4、5、6）的布线之后包括以下步骤：用盖层（13）来覆盖包括腔体的模块的面，所述盖层（13）将涂覆凸起的线（4、5、6）的环状物，以减小其高度并将它们压向基板的所述面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，电子模块包括位于基板（11）两侧的上金属层（7）和下金属层（8），连接线（4、5、6）形成相对于上金属层（7）凸起的环状物，其特征在于，盖层（13）将会将线（4、5、6）压在所述上金属层（7）上。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，电子模块仅包括下金属层（8），连接线（4、5、6）形成相对于基板（11）凸起的环状物，其特征在于，盖层（13）将会将线（4、5、6）压在所述基板（11）上。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述盖层（13）以可延展的塑料材料制成，其足够硬以履行其盖层的作用，并且足够柔韧以允许线（4、5、6）一定程度镶嵌到盖层（13）的厚度中，这有助于使它们保持在其原位。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述可延展的塑料材料是聚氨酯。
6.电子模块，其特征在于，其是通过根据前述权利要求中的任一项所述的方法获得的。
7.具有接触式和非接触式双通信接口的芯片卡，其特征在于，其包括根据权利要求6所述的电子模块。
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