CN114175258A - 封装电子模块及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于智能卡的具有嵌入式电子器件的封装电子模块。本发明将柔性印刷电路上的多个电子组件连同集成电路芯片和接触板组装成模块。然后，卡制造商可以利用常规铣削技术将该模块嵌入塑料卡中。该方法将多个电子组件封装到模块中。本发明为企业提供避免专用设备所需的额外的资本支出的能力，并使所有现有卡制造商都能够制造具有嵌入式电子器件的智能卡。

Description

封装电子模块及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请是2017年7月10日提交的美国专利申请第15/645,234号的部分继续申请，出于所有目的，其全部内容在此通过引用完全并入本申请。
技术领域
本发明涉及电子模块，更具体地，涉及用于智能卡的具有嵌入式电子器件的封装电子模块。
背景技术
半导体技术在过去的几十年里取得了巨大的进步。非接触式智能卡目前广泛应用于如交通部门和银行部门等许多领域，以用于识别人和物体。智能卡，也称为芯片卡和IC卡，是包含一个或多个半导体芯片的塑料卡。在大多数应用中，智能卡是非接触式的，这意味着智能卡利用射频(RF)技术在卡和接收器/发射器之间执行数据传输。此外，双接口卡可以同时具备使用单芯片模块的两种功能。一般来说，智能卡或集成电路卡有许多不同的应用领域，例如，在个人身份识别领域(身份证、门禁卡、授权卡)、数据加密领域(代码卡)、个人使用领域(银行智能卡、支付卡)和类似领域。
随着电子工业的进步，电子产品正朝着小型化、多功能的趋势发展。因此，开发了各种封装件类型。电子封装是指集成电路芯片或裸片(die)的封装。材料在电子封装中起着重要的作用，关于电子封装的大部分工作都与封装方案有关，而不是与材料有关。电子封装和互连的传统方法是将单个集成电路(IC)芯片封装到单个封装件中，并将这些封装件附接到印刷电路板，以提供单个IC芯片之间的互连。
另一种方法描述了一种混合式接触-非接触式智能卡的双面电子模块，该模块被设计成放置在卡的空腔中，在空腔中，卡以一种特殊的制造格式并入坯件中。所述装置包括用于在至少一个坯件上沉积和预粘合保护层的单元、包含用于压制、加热和冷却至少一个坯件的装置的层压单元和用于将坯件切割成智能卡的单元。压制、加热和冷却装置包括两个相对彼此放置并朝向彼此可移动的支撑件，以便对所述坯件施加压力。每个支撑件包括至少一个陶瓷加热和冷却装置，该装置包括由陶瓷块和金属层压板组成的叠层。然而，由于包含热或冷层压步骤，因此这种方法很有可能损坏组件。此外，层压还需要额外的资本支出和专用设备。
另一种方法描述了具有常规封装步骤的集成电路(IC)膜，并且特别地，其不需要覆盖有任何封装模制材料。IC芯片直接安装在柔性印刷电路(FPC)板上。IC芯片设置在FPC板上，并接合到FPC板的引线，从而与之电连接。此外，需要柔性塑料基板，以将组件安装到FPC中，从而增加了FPC的成本。此外，在嵌入IC芯片之前，需要额外的操作，例如，预层压和层压操作。
另一种方法描述了一种用于生产智能卡模块的方法，该布置包括在第一载体层上布置智能卡模块，其中，第一载体层没有用于容纳智能卡模块的预制智能卡模块插座开口，其中，第一载体层可以包括塑料(聚合物)。智能卡模块包括基板、基板上的芯片、芯片和基板之间的第一机械加固结构。智能卡模块可以嵌入在第一载体层和第二载体层之间。智能卡模块的嵌入可以例如通过层压(例如，通过冷层压或热层压)或者通过层压和额外的压制来实现。此外，可以通过按压进行智能卡模块的嵌入。用于提供智能卡模块的基板(或载体)可以由柔性材料(例如，塑料或聚合物)形成，和/或具有相应的厚度，使得基板是柔性的。然而，该方法不包括嵌入式电子器件。此外，这种通过层压制造卡的方法很难做到，只有少数卡制造商能够正确地做到这一点。
因此，需要一种高效的电子封装模块及其制造方法。这种方法将把所有需要的电子器件组装成模块，而不是组装到柔性印刷电路(FPC)上。该模块的成本将低于FPC。这种方法不需要柔性塑料基板来安装组件。此外，该方法不包括任何层压步骤，从而降低损坏组件的风险。因此，该方法将为企业提供避免专用设备所需的额外的资本支出的能力。这种必要的方法将降低封装芯片的单元成本。该实施方案将使所有现有卡制造商都能够制造具有嵌入式电子器件的智能卡。本实施方案通过实现这些关键目标来克服该领域中的缺点。
发明内容
为了使现有技术中的限制最小化，以及使在阅读说明书时将显而易见的其它限制最小化，本发明是一种用于智能卡的具有嵌入式电子器件的封装电子模块。本发明是一种新型封装电子模块，其用于制造具有嵌入式电子器件的增值智能卡。本封装电子模块将通常位于柔性印刷电路(FPC)上的所有电子组件连同集成电路芯片和接触板一起封装到模块中。然后，卡制造商可以利用常规铣削技术将该模块嵌入塑料卡中。
本发明提供一种高效电子封装模块及其制造方法。该方法将把所有所需的电子组件组装成模块而不是组装到柔性印刷电路(FPC)上。本发明为企业提供避免专用设备所需的额外的资本支出的能力。此外，本发明降低封装芯片的单元成本，并使所有现有卡制造商都能够制造具有嵌入式电子器件的智能卡。
通过以下结合通过示例示出的本发明的原理的附图进行的更详细的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
附图中的元件不一定是按比例绘制的，以便提高其清晰度并增强对这些不同元件和本发明实施方案的理解。此外，为了提供本发明的各种实施方案的清晰视图，未描绘已知为本领域技术人员来说常见且熟知的元件，因此为了清楚和简洁起见，在形式上对附图进行了概括。
图1表示根据本发明优选实施方案的智能卡的分解透视图；
图2表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第一组件；
图2A至图2B是示出根据本发明优选实施方案的图2中所示的第一组件的嵌入的示意图；
图3表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第二组件；
图3A是示出根据本发明的图3所示的第二组件的嵌入的示意图；
图4表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第三组件；
图4A是示出根据本发明的图4所示的第三组件的嵌入的示意图；
图5表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第四组件；
图5A是示出根据本发明的图5所示的第四组件的嵌入的示意图；
图6表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第五组件；
图6A是示出根据本发明的图6所示的第五组件的嵌入的示意图。
图7A至图7C示出根据本发明示例性实施方案的封装电子模块的方面；
图8示出根据本发明示例性实施方案的将图7A至图7C的封装电子模块嵌入智能卡的方面；
图9A至图9C示出根据本发明示例性实施方案的封装电子模块的方面；
图10示出根据本发明示例性实施方案的将图9A至图9C的封装电子模块嵌入智能卡的方面；
图11A至图11C示出根据本发明示例性实施方案的封装电子模块的方面；
图12示出根据本发明示例性实施方案的将图11A至图11C的封装电子模块嵌入智能卡的方面；
图13A至图13C示出根据本发明示例性实施方案的封装电子模块的方面；
图14示出根据本发明示例性实施方案的将图13A至图13C的封装电子模块嵌入智能卡的方面；以及
图15A至图15C示出根据本发明示例性实施方案的封装电子模块的方面。
具体实施方式
在提出本发明的多个实施方案和应用的以下论述中，参考构成本发明一部分并且通过图示可实践本发明的特定实施方案来示出的附图。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其它实施方案并且可以进行更改。
下文对各种发明特征进行描述，这些发明特征可以彼此独立地使用或与其它特征结合使用。然而，任何单个发明特征都不能解决上述任何问题，或者只能解决上述问题的其中一个。此外，上述的一个或多个问题可能无法通过下面描述的任何特征完全解决。现在将参考附图描述本发明，附图不限制本发明的范围和界限。在提出本发明的多个实施方案和应用的以下论述中，参考构成本发明一部分并且通过图示可实践本发明的特定实施方案来示出的附图。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其它实施方案并且可以进行更改。
本文使用的术语“机构”是指任何装置、过程、服务或其组合。可以使用专用设备或其任何组合在硬件、软件、固件中实现机构。机构可以是机械的或电气的，也可以是其组合。机构可以集成到单个设备中，也可以分布在多个设备上。机构的各种组件可以位于同一位置或散布。机构可以由其它机构形成。一般而言，如本文所使用的，术语“机构”因此可被认为是术语设备和/或过程和/或服务的简写。
现在参考图1至图15，将进一步详细描述根据示例性实施方案的本发明。
图1示出根据本发明示例性实施方案的增值智能卡100的总体透视图和分解透视图。增值智能卡100包括卡体105、多个塑料卡层115，以及包括和/或联接到接触板125的封装电子模块120。卡100还可以包括卡天线110或嵌入式电池(未示出)。
根据本发明的示例性实施方案，封装电子模块120通常可以包括接触板142、一个或多个电子读出器138、一个或多个集成电路(IC)芯片144、多个电子组件146以及封装电子模块120执行其功能所需的任何其它组件或元件。这在图2、图3、图4、图5、图6、图7A-图7C、图9A-图9C、图11A-图11C、图13A-图13C、图14和图15A-图15C中示出，参考可对应于图1的封装电子模块120的封装电子模块。这样，封装电子模块可以是自包含单元，其可以包括执行其功能所需的所有基本组件。因此，封装电子模块120也可以称为一体式组件。
接触板142可以使模块120能够根据需要与读卡器进行电接触。电子读出器138可以提供实时信息，例如，卡上或相关银行账户中可用的当前余额、可用行程数(例如，在交通卡上)、用于有效标记CVx2数据以防止欺诈的动态安全码以及其它信息。
封装电子模块120可以嵌入卡体105中。应注意，图1的智能卡100和封装电子模块120是为了说明和概念的目的，本领域的普通技术人员将理解，封装电子模块120可以以允许封装电子模块120执行其功能的任何方式配置智能卡100。此外，虽然图1示出了通常配置在智能卡100的顶表面上的模块120，但模块120或其部分可以配置在卡的任何一个或多个表面上、和/或卡的任何一个或多个中间层中、和/或卡的表面和/或卡的层的任何组合中。这将在后面的部分中进行描述。
卡体105可以是平的、具有不同的塑料层或其它材料层，其中一个或多个层可以包括天线(例如，用于非接触式卡功能，比如，RFID通信)或嵌入式电池(未示出)等。为了支持可以包括一个或多个天线110的卡100，封装电子模块120可以使用连接器、微型天线或其它连接机构连接至天线110。在本文描述的所有实施方案中，优选的是，模块120的嵌入不对卡100的任何其它组件和元件(例如，内部天线110)进行干扰或阻碍。
封装电子模块120可以用于具有嵌入式电子器件的增值智能卡100的制造和/或制作和/或组装过程。增值智能卡100可以是仅非接触式、仅接触式，或者可以是双接口(接触式和非接触式)。根据本发明的示例性实施方案，通常可位于可配置智能卡100的柔性印刷电路(FPC)上的组件可以组合在一起以形成一体式模块120。然后，卡制造商可以利用常规铣削技术或其它制造方法将该模块120嵌入塑料卡中。根据电子组件和接触板的相对尺寸，可以使用不同的组件。由于不涉及热或冷层压，因此本发明具有较低的损坏电子组件的风险。本发明使所有现有的卡制造商都能够制造这些具有嵌入式电子器件的增值智能卡。
在本发明的一些示例性实施方案中，模块120的可见组件可以位于和/或可见于智能卡100的相反侧。例如，接触板142可以位于卡100的顶表面上，电子读出器138可以位于和/或可见于卡100的底表面上，反之亦然。此外，在本发明的一些示例性实施方案中，模块120的可见组件可以位于和/或可见于智能卡100的同一侧。例如，接触板142和电子读出器138都可以位于和/或可见卡100的顶表面上。
卡的相反侧的可见组件
图2示出根据本发明优选实施方案的封装电子模块140(其可以对应于图1中的封装电子模块120)的第一组件。第一组件140包括一体式组件，其中电子组件(例如，电子读出器)的覆盖范围不大于接触板142的覆盖范围。封装电子模块140的第一组件包括连接至集成电路芯片144的接触板142、连接至接触板142和集成电路芯片144的多个电子组件146、连接至多个电子组件146的电子显示器138，以及可以将封装电子模块140连接至卡天线110(如图1所示)或嵌入式电池(未示出)的多个连接器(未示出)。封装电子模块140的厚度可以等于或小于塑料卡的厚度，但最好不大于塑料卡的厚度。封装电子模块140可以包括微型天线，以利用感应耦合连接至卡中的天线。还应注意，除了电子显示器138之外或代替电子显示器138，还可以包括增值组件，例如，指纹传感器、LED和/或电子或机械按钮。
图2A至图2B是示出根据本发明的图2中所示的第一组件的嵌入的示意图。一种制作增值智能卡100(如图1所示)的方法包括通过从卡的正面铣削卡150直至卡的背面并从卡的正面嵌入封装电子模块140而嵌入第一组件140的一体式组件的步骤。所述制作增值智能卡100(如图1所示)的方法还包括从卡的正面到背面保护层164铣削卡150(但保持保护层164完好无损)并从卡的正面嵌入封装电子模块140的步骤，例如，如果138是电子显示器，则保护层164应该是透明的。在这种情况下，封装电子模块140的厚度将等于卡的厚度减去该背面保护层的厚度。铣削区域154应符合封装电子模块140的形状。
图3表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第二组件。第二组件160(其可以对应于图1中的封装电子模块120)包括一体式组件，其中电子器件158的覆盖范围大于接触板142的覆盖范围。封装电子模块160的第二组件包括连接至集成电路芯片144的接触板142、连接至接触板142和集成电路芯片144的多个电子组件146、连接至多个电子组件146的电子显示器138，以及可以将封装电子模块160连接至卡天线110(如图1所示)或嵌入式电池(未示出)的多个连接器(未示出)。封装电子模块160的厚度等于或小于智能卡的厚度。根据电子组件146的尺寸，模块可以具有非对称形状，以避免某些电子组件过于靠近卡的边界。封装电子模块160可以具有微型天线，以利用感应耦合连接至卡中的天线。还应注意，除了电子显示器138之外或代替电子显示器138，还可以包括增值组件，例如，指纹传感器、LED和/或电子或机械按钮。
图3A是示出根据本发明的图3所示的第二组件的嵌入的示意图。由于第二组件160的背面大于正面，制作增值智能卡100(如图1所示)的方法包括通过从卡的背面铣削智能卡150直至卡的正面并从卡的背面嵌入模块而嵌入第二组件160的一体式组件的步骤。卡背面的铣削区域154大于卡正面，以符合封装电子模块160的形状。
图4表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第三组件。封装电子模块170的第三组件(其可以对应于图1中的封装电子模块120)包括集成电路芯片144、多个电子组件146、连接至多个电子组件146的电子显示器138，以及可以将封装电子模块170连接至卡天线110(如图1所示)或嵌入式电池(未示出)的多个连接器(未示出)。封装电子模块170的厚度不大于塑料卡的厚度。根据电子组件146的尺寸，模块可以具有非对称形状，以避免某些电子组件过于靠近卡的边界。第三组件没有接触板，因此它可以用于仅非接触式卡、一次性密码卡或其它不需要接触板即可工作的增值卡。封装电子模块可以具有微型天线，以利用感应耦合连接至卡中的天线。还应注意，除了电子显示器138之外或代替电子显示器138，还可以包括增值组件，例如，指纹传感器、LED和/或电子或机械按钮。
图4A是示出根据本发明的图4所示的第三组件的嵌入的示意图。制作增值智能卡100(如图1所示)的方法包括通过从卡的背面或卡的正面铣削卡176并嵌入封装电子模块170而嵌入封装电子模块170的第三组件的步骤。由于封装电子模块170没有接触板142，因此它实际上可以嵌入卡上的任何位置。铣削区域154应符合封装电子模块170的形状。应注意，虽然图4A可以描绘从卡176的顶部铣削以从顶部嵌入模块170并从底部铣削以从底部嵌入模块170的卡176，但这是出于说明和概念的目的而示出的，并且卡176可以包括仅顶部嵌入的模块170、仅底部嵌入的模块170，或其任何组合。
图5表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第四组件。第四组件180(其可以对应于图1中的封装电子模块120)包括两部分组件，其中所有电子器件的覆盖范围不大于接触板142的覆盖范围。封装电子模块180的第四组件包括连接至接触板142和集成电路芯片144的多个电子组件146、连接至多个电子组件146的电子显示器138，以及可以将封装电子模块180连接至卡天线110(如图1所示)或嵌入式电池(未示出)的多个连接器(未示出)。封装电子模块180的厚度可以小于、等于但最好不大于塑料卡的厚度。第四组件180可以进一步定义为封装电子模块的上半部分和下半部分的组件。第四组件180中的上半部分和下半部分组装成非对称的封装电子模块。封装电子模块180可以具有微型天线，以利用感应耦合连接至卡中的天线。还应注意，除了电子显示器138之外或代替电子显示器138，还可以包括增值组件，例如，指纹传感器、LED和/或电子或机械按钮。
图5A是示出根据本发明的图5所示的第四组件的嵌入的示意图。制作增值智能卡100(如图1所示)的方法包括通过从正面铣削卡并从卡的正面嵌入模块的上半部分，从卡的背面嵌入下半部分并连接两半部分以组装完整模块，从而嵌入第四组件180的步骤。铣削区域154应符合封装电子模块180的形状。
图6表示根据本发明优选实施方案的封装电子模块的第五组件。第五组件190(其可以对应于图1中的封装电子模块120)包括两部分组件，其中所有电子器件的覆盖范围大于接触板142的覆盖范围。封装电子模块190的第五组件包括连接至接触板142和集成电路芯片144的多个电子组件146、连接至多个电子组件146的电子显示器138，以及可以将封装电子模块190连接至卡天线110(如图1所示)或嵌入式电池(未示出)的多个连接器(未示出)。封装电子模块190的厚度可以小于、等于但最好不大于塑料卡的厚度。第五组件190可以进一步定义为封装电子模块的上半部分和下半部分的组件。第五组件190中的下半部分大于封装电子模块的上半部分，其中上半部分和下半部分组装成非对称的封装电子模块，以避免一些电子组件146过于靠近卡的边界。封装电子模块190可以具有微型天线，以利用感应耦合连接至卡中的天线。还应注意，除了电子显示器138之外或代替电子显示器138，还可以包括增值组件，例如，指纹传感器、LED和/或电子或机械按钮。
图6A是示出根据本发明的图6所示的第五组件的嵌入的示意图。制作增值智能卡100(如图1所示)的方法包括通过从卡的背面铣削卡直至卡的正面并从卡的正面嵌入模块的上半部分，从卡的背面嵌入下半部分并连接两半部分以组装完整模块，从而嵌入第五组件190的步骤。铣削区域154应符合封装电子模块190的形状。
卡的同一侧的可见组件
在本发明的一些示例性实施方案中，封装电子模块120的可见组件可以位于和/或可见于智能卡100的同一侧。例如，接触板142的部分和/或电子读出器138的部分均可以位于和/或可见于卡100的顶表面、卡100的底表面、卡100的任何其它表面及其任何组合。
参照图7A至图7C，根据本发明的示例性实施方案，封装电子模块200(其可以对应于图1中的封装电子模块120)可以为一体式组件，其通常可以包括接触板142、电子读出器138、集成电路(IC)芯片144、多个电子组件146以及模块200执行本说明书或以其它方式描述的期望功能所需的其它元件和/或组件。图7A、图7B和图7C可以大体上分别显示模块200的顶视图、底视图和侧视图。
组件142、138、144、146(以及任何其它组件)可以根据模块200正常运行的需要连接在一起(以电和/或物理的方式)。例如，接触板142可以连接至IC芯片144，并且IC芯片144可以连接至多个电子组件146和电子读出器138。应当理解，元件138、142、144、146中的任何一个可以以任意组合连接至元件138、142、144、146中的任何其它元件。任何组件之间可以采用任何类型的连接。
在本发明的一个示例性实施方案中，封装电子模块200和/或元件138、142、144、146可以包括可用于将模块200连接至其它组件的其它连接器或连接机构。例如，模块200可以包括微型天线，以通过感应耦合连接至卡内的内部天线110(在图1中可以清楚地看到)，和/或与卡内的内部天线110通信。也可以根据需要使用其它类型的连接器或连接机构。例如，模块200和/或元件138、142、144、146可以包括电和/或物理触点(连接器)，其可定位并配置为与可配置卡100的其它元件(例如，在卡100内配置和/或在卡100外部配置的其它组件)连接(以电和/或物理的方式)。例如，模块200可以包括可用于将模块200连接至其它组件(比如，嵌入式电池)的其它连接器。在另一示例中，模块200可以包括可连接至增值组件(例如，除电子显示器138之外或代替电子显示器138还可以包括的指纹传感器、一个或多个天线、LED和/或电子或机械按钮)的连接器。在这种情况下，增值组件可以包括与接触板142和/或电子读出器138位于智能卡100的同一侧和/或在同一侧可见的部分。
模块200还可以包括密封材料148(例如，树脂)，以帮助将组件固定在一起，并保护组件不受水分、腐蚀和其它不期望的元素的影响。
在一个示例中，接触板142和电子读出器138可以包括在卡100的同一侧可见的部分。如图7A至图7C所示，这些可见组件142、138可以配置有均朝着相同方向(例如，向上)的其可见侧(例如，如图7A所示的顶表面)的部分。这样，当封装电子模块200配置在智能卡100的表面上(例如，卡100的顶表面上)时，接触板142和电子读出器138的这些部分都可以在智能卡100的同一表面上可见。在一个优选实施方案中，接触板142和电子读出器138的顶表面的这些部分可以在智能卡100的顶表面上可见。
封装电子模块200的厚度D1(如图7C所示)可以优选地小于智能卡100的厚度D(如图8所示)。这样，模块200可以嵌入智能卡的顶表面或底表面，而无需模块200完全穿过卡100。然而，应注意，厚度D1可以等于但最好不大于厚度D。
根据本发明的示例性实施方案，图8示出通过将一体式封装电子模块200嵌入智能卡100来制作增值智能卡100的过程和方法。如步骤1所示，可以提供厚度为D的智能卡100。在步骤2中，可以使用铣削钻头152或可以去除卡100中足以插入模块200的部分的任何其它机构来对智能卡100的表面(例如，卡100的顶表面102或“正面”)进行铣削。也可以利用其它技术，例如，激光蚀刻或其它技术。卡还可以在其总体制造过程中形成，以包括足以嵌入模块200的开放区域。
应注意，铣削区域154可以从卡100的表面(例如，卡100的顶表面102或“正面”)延伸至卡100内的中间深度，但优选地，不完全穿过卡100。厚度D1小于卡100的总厚度D的一体式组件200可以通过铣削区域154容纳，并由此嵌入卡100中。这样，当组件138、142嵌入卡100中时，模块200的可见部分(例如，接触板142的顶表面的至少一部分和电子读出器138的顶表面的至少一部分)可以在卡100的顶表面102上可见。这在图8的步骤3中进行描述。
然而，应注意，如果模块200的厚度D1等于卡100的厚度D，铣削区域154可以从卡100的顶表面102(正面)延伸到卡100的底表面104(背面)，并且模块200的一部分可以在卡100的底表面104上可见。然而，模块200中在卡100的顶部可见的部分(例如，接触板142顶部的至少一部分和电子读出器138顶部的至少一部分)在该场景中仍然可以如此。应注意，如果卡100在其底表面104上包括保护层，则保护层可以根据相对于卡100的厚度D的模块200的厚度D1而保持完整或铣削。
优选的是，铣削区域154大体上对应于模块200的尺寸、形状和大小，以便铣削区域154可以容纳模块200，并且铣削区域154和模块200之间的接合处可以没有间隙、突出部分或脱节部分。还可以优选的是，一旦嵌入，模块200的顶表面大体上可以与卡100的顶表面齐平。模块200可以利用粘合剂、通过压入配合或其它附接机制、方法或手段保持在开放区域154内。
如关于本文中的其它示例性实施方案所述，电子读出器138(包括或不包括集成电路(IC)芯片144和/或多个电子组件146)的覆盖范围大体上可以与接触板142的覆盖范围尺寸相等、小于或大于接触板142的覆盖范围的尺寸。在先前的实施方案中，因为接触板142和电子读出器138的可见部分可以配置在卡100的相反侧(正面和背面)，相对于接触板142的覆盖范围尺寸的电子显示器138的覆盖范围尺寸可能影响模块200可以嵌入卡100的方法。
然而，在接触板138的可见部分和电子显示器138的可见部分配置在卡100的同一侧的情况下，相对于接触板142的覆盖范围尺寸的电子读出器138的覆盖范围尺寸可能不一定对模块200可以嵌入卡中的方法具有与其它实施方案相同或类似的影响。例如，根据本文的示例性实施方案，图7A至图7C描绘了封装电子模块200，其可具有电子读出器138，该电子读出器138的覆盖范围尺寸大体上小于或等于相关联的接触板142的覆盖范围尺寸。另一方面，图9A、图9B和图9C分别示出一体式封装电子模块202的顶视图、底视图和侧视图，该封装电子模块202可以包括读出器138，读出器138的覆盖范围尺寸可以大于相关联的接触板142的覆盖范围尺寸。然而，在图10中可以看到，将模块202嵌入卡100的过程可以类似于关于图8所示和描述的过程，但是具有可以容纳较大的电子读出器138覆盖范围的稍大的铣削区域154。模块202的该示例性实施方案的所有其它方面都可以与关于图7A至图7C和图8所述的模块200的示例性实施方案的方面相同或相似。
在本发明的另一示例性实施方案中，一体式电子封装组件204可包括组合时可形成封装组件204的两个或多个子组件。在如图11A至图11C(分别描绘组件的顶视图、底视图和侧视图)所示的一个示例中，模块204可以包括第一子组件204-1和第二子组件204-2(在图11C中清楚地看到)。在该示例中，第一子组件204-1通常可以包括接触板142和电子组件146，第二子组件204-2通常可以包括电子读出器138和IC 144。然而，应注意，第一子组件204-1和第二子组件204-2中的每一个和/或任何一个可以包括元件138、142、144、146中的任何一个或模块200所需的任何其它元件。如所示出的，模块204的电子读出器138的覆盖范围尺寸可以等于或小于相关联的接触板142的覆盖范围尺寸，以便当组合子组件时，得到的模块204可以类似于图7A至图7C和图8的模块200。如上关于图7A至图7C和图8所述的模块200的所有方面也可以应用于组合的模块204。
封装模块204可以以与如上关于图8中的模块200所述的类似的方式配置卡100，但是，添加了将子组件204-1和204-2组合在一起以形成组件204的步骤。
子组件204-1、204-2可以在模块204与卡100的配置之前或期间进行组合。在一个示例中，首先，子模块204-1可以放置在其在图12的铣削区域154内的相应位置，然后，子模块204-2可以放置在其在铣削区域154内的相应位置(如步骤3所示)。应注意，插入顺序可以颠倒或以任何顺序执行。例如，可以首先将子组件204-2嵌入卡100中，然后将子组件204-1嵌入卡100中。
在本发明的一个示例性实施方案中，子组件204-1、204-2可以各自包括相应的电和/或物理触点或配置为分别彼此配合的其它连接机构。也就是说，子组件204-1可以包括连接机构，子组件204-2可以包括连接机构，并且204-1的连接机构和204-2的连接机构可以分别配置为彼此连接。这样，当子组件204-1、204-2嵌入卡100的开放区域154中时(一起、单独、一个接一个或以任何组合)，它们相应的电和/或物理触点可以彼此接触，以将子组件204-1、204-2正确地(以电和物理的方式)连接在一起。这可能得到因此可以正常工作的组合的组件204。应理解，子组件204-1、204-2之间的电和/或物理连接可以进行配置，并且可以在卡100内(例如，在开放区域154内)、卡100外(例如，在卡100的顶表面或底表面上)以及以其任何组合进行接触。
上述示例用于说明目的，本领域普通技术人员在阅读本说明书时将理解，一体式组件204可以包括任意数量的子组件204-n，其中n为任意数，并且子组件204-1、204-2、204-n可以在卡100的开放区域154内以任何顺序和/或相对于彼此的任何位置进行配置。此外，并非所有子组件204-n都可以从卡100的表面上可见，并且一些子组件204-n可以位于卡100的内层中。然而，可以优选的是，可以包括接触板142和电子读出器138的子组件204-n可以位于开放区域154的区域中，使得接触板142的期望可见部分和电子显示器138的期望可见部分可以从卡100的同一表面可见。
子组件204-1、204-2、204-n也可以在将组合的模块204嵌入卡100之前进行组合。此外，一些子组件204-n可以在嵌入卡100之前进行组合，而其它子组件204-n可以在子组件204-n嵌入卡100期间进行组合。显然，子组件204-n的任何组合可在子组件204-n嵌入卡100之前或期间进行组合，以及以其任何组合进行组合。还应理解，任何和/或所有子组件204-n可以包括相应的电和/或物理触点，其可以配置为在子组件204-n嵌入卡100期间，根据智能卡100和/或模块200的需要使电和/或物理触点与任何其它子组件204-n上的相应触点接触。
虽然图11A至图11C和图12描绘了由子组件204-1、204-2组合时形成的一体式组件204，子组件204-1、204-2可以具有电子读出器138，其覆盖范围尺寸可以与相关联的接触板142的覆盖范围尺寸相同或小于相关联的接触板142的覆盖范围尺寸，但图13A、图13B和图13C分别示出由子组件206-1和206-2组合时形成的封装电子模块206的顶视图、底视图和侧视图，子组件206-1和206-2可以具有电子读出器138，其覆盖范围尺寸可以大于其相关联的接触板142的覆盖范围尺寸。
应当理解，上面描述的模块204的所有方面也适用于模块206，但是将模块206嵌入卡100的过程可能需要更大的开放区域154以容纳更大的电子读出器的覆盖范围尺寸。这在图14中示出。
本领域普通技术人员在阅读本说明书时将理解，在上文关于图7A至图7C、图8、图9A至图9C、图10、图11A至图11C、图12、图13A至图13C和图14所述的任何实施方案中，电子读出器138的至少一部分可以相对于接触板142的至少一部分在卡的相同表面上的任何位置定位和/或可见。也就是说，虽然图7A至图7C、图8、图9A至图9C、图10、图11A至图11C、图12、图13A至图13C和图14通常可以将电子读出器138描绘为位于接触板142旁边或通常为附近，但电子读出器138可以相对于接触板142位于任何位置，例如，接触板142的右侧、接触板142的左侧、接触板142的上方、接触板142的下方、在任何方向上呈对角线、在任何方向上偏移任何距离、或者在卡100的与接触板142同一侧上的任何位置，使得电子读出器138和模块200、202、204、206以及与之相关联的所有组件可以各自执行其期望的功能。
还应理解，对于本文中的所有实施方案，接触板142和电子读出器138也可以通常配置在卡100的相反侧上并且通常在卡100的相反侧上可见。例如，接触板142通常可以在卡100的顶表面(正面)上配置且可见，而电子显示器138通常可以在卡100的底表面(背面)上配置且可见，反之亦然。还应理解，当接触板142和电子读出器通常在卡100的相反侧上配置且可见时，可以相对于彼此处于任何方向和/或位置。例如，电子读出器138的一部分或全部通常可以位于接触板142下方(但位于卡100的相反侧)，或者，电子显示器138的一部分或全部可以在相对于接触板142的任何横向位置上从接触板142横向偏移(但位于卡100的相反侧)。IC芯片144和/或电子组件146可以位于允许组件144、146根据实现其各自功能的需要与接触板142和/或电子显示器138和/或彼此进行充分电连接的任何位置。还可以优选的是，可以在接触板142和/或电子显示器138和/或IC芯片144和/或电子组件146之间以及在其任意组合之间根据各种单独和组合组件的需要进行电连接，以实现其各自的和组合的功能。还应理解，这些电连接可以在将组件138、142、144、146中的任何一个嵌入卡100之前或期间进行配置。在该实施方案中可以看出，接触板142可以在卡100的一个表面上嵌入卡100中(例如，在卡100的正面或顶部)并且电子读出器138可以在可以与可包括接触板142的表面相反的卡的表面上嵌入卡100中。
在本文描述的所有实施方案中或其它实施方案中，集成电路芯片144可以包括微处理器、微控制器、CPU、存储器以及用于执行其功能的任何其它组件和元件。在本文描述的所有实施方案中，多个电子组件可以包括电阻器、电容器、电感器、匹配网络以及模块120、140、160、170、180、190、200、202、204、206执行其期望功能所需的任何其它组件和元件。
在本文描述的所有实施方案或其它实施方案中，模块120、140、160、170、180、190、200、202、204、206和/或其任何子组件(例如，子组件204-1、204-2、204-n)可以包括代替所述元件的元件或除所述元件之外的元件。例如，在如图15A、图15B和图15C所示的一个示例性实施方案中，除了接触板142、电子读出器138、电子组件146和/或IC 144之外，模块208和/或任何子组件(例如，子组件208-1、208-2、208-n)还可以包括一个或多个天线166。在本发明的一个示例性实施方案中，一个或多个天线166可以配置子组件208-1(如图所示)，和/或配置子组件208-2，配置两个子组件208-1、208-2及其任意组合。在本发明的一个示例性实施方案中，子组件208-1、208-2可以利用关于图12的实施方案所述的方法或如本文所述的任何其它实施方案所述的方法在卡100内配置。虽然图15C示出了配置子组件208-1的一个天线166，但任何数量的天线166可以配置任何子组件208-n或子组件208-n的任何组合。还应理解，如果模块208可以不包括子组件204-n(例如，类似于模块200)，则一个或多个天线166可以以任何方式配置模块208。在这种情况下，可以如关于图8的实施方案所述或如本文所述的任何其它实施方案所述，在卡100内配置模块208。还应理解，一个或多个天线166可以根据需要以任何方式配置任何模块200、202、204、206、208。
此外，本领域普通技术人员在阅读本说明书时将理解，本文描述的实施方案的各个方面可以以任何方式和任何组合进行组合。例如，一个示例性实施方案可以包括一体式模块，该一体式模块可以包括智能卡100的顶表面上的接触板142的可见部分和电子读出器138的可见部分，此外，包括智能卡100的底表面上的附加电子读出器138的可见部分。另一示例性实施方案可以包括一体式模块，该一体式模块可以包括智能卡100的顶部的接触板142的可见部分，以及与接触板142在同一表面上、与接触板142在不同表面上或在作为接触板142的任何表面组合中的一个或多个电子读出器的可见部分。在本实施方案中，电子读出器可以位于相对于接触板142的任何位置和地点的表面上。在另一示例中，另一示例性实施方案可以包括通常位于接触板142底下、下方或后方的IC芯片146，以及通常位于电子显示器138底下、下方或后方的电子组件146。在另一示例性实施方案中，IC芯片146和电子组件146通常可以位于电子显示器138的底下、下方或后方。在另一示例性实施方案中，IC芯片146通常可以位于电子显示器138底下、下方或下方，并且电子组件146通常可以位于接触板142底下、下方或后方。此外，IC芯片146的任何部分和/或电子组件146的任何部分可以位于接触板142和/或电子读出器138或其任何组合的下方。本文所描述的任何或所有示例性实施方案的任何或所有方面的任何和所有组合均由本说明书所涵盖。
如本领域技术人员将理解的，软件实施方案可以包括固件、驻留软件、微代码等。包括软件或硬件或组合软件和硬件方面的某些组件在本文中通常可以称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，所公开的主题可以实现为在一个或多个计算机可读存储介质中实施的计算机程序产品，该存储介质上包含实施的计算机可读程序代码。可以利用一个或多个计算机可读存储介质的任何组合。计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是，例如，但不限于，电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或上述的任何适当组合。
在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是任何有形介质，其可以包含或存储供指令执行系统、装置或设备使用或与执行系统、装置或设备相关联的程序。计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，该传播的数据信号中带有例如在基带中或作为载波的一部分的实施的计算机可读程序代码。这种传播的信号可以采取各种形式中的任何一种，包括但不限于电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是不是计算机可读存储介质并且可以通信、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备相关联的程序的任何计算机可读介质。
计算机可读存储介质上的实施的程序代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或者上述任何适当的组合。用于执行所公开操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言(比如，Java、SimalTalk、C++等)，以及常规的程序化编程语言(比如，“C”编程语言或类似的编程语言)。
程序代码可以完全在用户计算机上执行，部分在用户计算机上执行，作为独立软件包，部分在用户计算机上执行，部分在远程计算机上执行，或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形中，远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网(WAN)的任何类型的网络连接至用户的计算机，或者可以连接至外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)。
如本文所使用的，包括在权利要求中，短语“至少一些”表示“一个或多个”，并且包括仅一个的情况。因此，例如，短语“至少一些ABC”表示“一个或多个ABC”，并且包括仅一个ABC的情况。
如在本说明书中所使用的，术语“部分”指一些或全部。因此，例如，“X的一部分”可以包括“X”的一些或“X”的全部。在会话的上下文中，术语“部分”指的是会话的一些或全部。
如本文所使用的，包括在权利要求中，短语“基于”是指“部分基于”或“至少部分基于”，并且不是排他性的。因此，例如，短语“基于因子X”意味着“部分基于因子X”或“至少部分基于因子X”。除非使用“仅”一词明确说明，否则短语“基于X”并不意味着“仅基于X”。
如本文所使用的，包括在权利要求中，短语“使用”意味着“至少使用”，并且不是排他性的。因此，例如，短语“使用X”意味着“至少使用X”。除非通过使用“仅”一词明确说明，否则短语“使用X”并不意味着“仅使用X”。
一般来说，如本文所使用的，包括在权利要求中，除非在短语中明确使用“仅”一词，否则不应将其解读为该短语。
如本文所使用的，包括在权利要求中，短语“不同”表示“至少部分不同”。除非明确说明，否则不同并不意味着完全不同。因此，例如，短语“X不同于Y”意味着“X至少部分不同于Y”，并不意味着“X完全不同于Y”。因此，如本文所使用的，包括在权利要求中，短语“X不同于Y”意味着X至少在某些方面不同于Y。
应当理解，说明书和权利要求书中的词语“第一”和“第二”用于区分或识别，而不是显示序列或数字限制。类似地，字母或数字标签(例如，“(a)”、“(b)”等)的使用用于帮助区分和/或识别，而不是显示任何序列或数字限制或顺序。
虽然已经结合当前被认为是最实际和优选的实施方案描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方案，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。
尽管本文已经描述了本发明的某些当前优选的实施方案，但是对于本发明所属领域的技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对所描述的实施方案进行变化和修改。
为了说明和描述的目的，给出了本发明优选实施方案的前述描述。并非旨在详尽或将本发明限于所公开的精确形式。根据上述教导，许多修改和变化是可能的。本发明的范围不受本详细说明的限制，而是受所附权利要求及其等效形式的限制。

Claims (19)

1.一种用于卡的电子模块，包括：
至少一个集成电路芯片；
接触板，其配置有所述至少一个集成电路芯片；
多个电子组件，其连接至所述至少一个集成电路芯片；以及
至少一个电子显示器，其连接至所述多个电子组件和/或所述至少一个集成电路芯片；
其中，所述电子模块配置所述卡，并且所述接触板的至少一部分和所述至少一个电子显示器的至少一部分在所述卡的第一表面上可见。
2.根据权利要求1所述的电子模块，其中，所述电子模块的第一部分从第一表面的正面嵌入卡的第一表面，并且所述电子模块的第二部分从第一表面的正面并且与第一部分分离地嵌入卡的第一表面，所述部分连接以形成增值智能卡。
3.根据权利要求1所述的电子模块，其中，所述卡的第一表面是卡的正面或卡的背面。
4.根据权利要求1所述的电子模块，还包括至少一个天线，所述至少一个天线配置有集成电路芯片。
5.根据权利要求1所述的电子模块，还包括电连接器，所述电连接器配置为与卡内的其它电子组件连接。
6.根据权利要求1所述的电子模块，其中，封装电子模块连接至卡内的一个或多个卡天线。
7.根据权利要求1所述的电子模块，其中，封装电子模块连接至卡内的嵌入式电池。
8.根据权利要求1所述的电子模块，其中，封装电子模块的电子显示器或接触板由选自以下组中的至少一个增值组件替换：指纹传感器、LED、电子按钮和机械按钮。
9.一种用于卡的电子模块，包括：
至少一个集成电路芯片；
多个电子组件，其连接至所述至少一个集成电路芯片；以及
至少一个电子显示器，其连接至所述多个电子组件和/或所述至少一个集成电路芯片；
其中，电子模块的第一部分从卡的第一表面的正面嵌入第一表面，并且电子模块的第二部分从第一表面的正面并且与第一部分分离地嵌入卡的第一表面，所述部分连接以形成增值智能卡。
10.根据权利要求9所述的电子模块，还包括接触板，所述接触板配置有所述至少一个集成电路芯片。
11.根据权利要求10所述的电子模块，其中，所述接触板从第一表面的正面嵌入卡的第一表面。
12.根据权利要求9所述的电子模块，其中，所述卡的第一表面是卡的正面或卡的背面。
13.根据权利要求9所述的电子模块，还包括至少一个天线，所述至少一个天线配置有集成电路芯片。
14.根据权利要求9所述的电子模块，还包括电连接器，所述电连接器配置为与卡内的其它电子组件连接。
15.一种在卡内组装电子模块的方法，该方法包括：
(A)提供卡；
(B)在卡的第一表面中创建开放区域；
(C)将电子模块的第一部分嵌入开放区域的第一部分；以及
(D)将电子模块的第二部分嵌入开放区域的第二部分；
其中，电子模块的第一部分和电子模块的第二部分通过将电子模块的第一部分和电子模块的第二部分嵌入开放区域而连接在一起。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电子模块的第一部分包括接触板，电子模块的第二部分包括电子显示器。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一表面是卡的正面或卡的背面。
18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电子模块的第一部分和所述电子模块的第二部分通过将电子模块的第一部分和电子模块的第二部分嵌入开放区域而电连接在一起。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述电子模块的第一部分和/或所述电子模块的第二部分包括天线。
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