CN1343340A - 一种非接触卡类型的电子装置的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制作一种电子装置的方法,该电子装置包括至少一个连接到天线(6)的集成电路芯片(10),其特征在于包括下列步骤:将一个芯片(10)转移到在由绝缘材料(1)制成的支持物中提供的一个凹槽(3)中;由承受天线(6)的绝缘片(5)的热叠层将芯片(10)连接到天线(6)。按本发明的制作方法提供芯片和天线间的高质量电连接,并且用一个步骤在一个大电路中实现芯片矩阵同多个天线的连接。

Description

一种非接触卡类型的 电子装置的制作方法
本发明涉及制作电子装置，该电子装置具有至少一个放入支持物并由连接表面连接到接口元件的电路芯片。
这些电子装置例如构成像智能卡这样的便携式装置，特别地构成这样一些卡，其借助集成到该卡中的天线，或电子标签，或包括一个天线的电子模块不必接触就能行使功能。
人们想用这样的卡来执行各种操作，例如银行操作，电话通信，识别操作，操作帐户记入对方或重新装入单元，以及能够在一定的距离上通过在一发送/接收端和放置在该端作用范围内的卡之间的高频电磁耦合执行的所有类型操作。
这些标签和电子模块允许所有类型的识别操作。
在制作这种装置中必需要解决的主要问题之一是将天线连接到提供装置电子功能的集成电路芯片。
对于卡或标签的情况必需要解决的另一个问题是将装置的厚度减小到最大可能的程度。
很显然在制作中必须考虑经典的机械强度限制，可靠性和制作成本。
一种公开在PCT文本WO96/07985中的在天线和集成电路芯片间进行连接的现有技术已知的解决方案包括在芯片上的两个接触衬垫上形成金属的凸出物，然后将这些凸出物连接到天线导线端。对于这种情况，天线导线是在一个基片上形成的铜导线，而凸出物由热压施加到该天线导线上。
然而，在连接的牵引力之下，这样得到的内联单元的问题是机械强度和脆性。原因是当芯片经受机构应力时，凸出物将遭遇到影响电连接质量的损伤。这种机械应力能甚至直至引起凸出物的破裂并由此离开芯片。由此按现有方法生产的非接触智能卡的寿命相对短。
在现有技术的另一已知方案中，天线和芯片之间的连接是借助于在该天线和在芯片的两个接触衬垫上形成的金属凸出物之间施加的导电胶实现的。然而，对于这种情况，由于存在胶和凸出物，厚度明显超出。此外，卡的制作要求分配胶点的附加步骤。
在可应用导电胶点的凸出处，附加到天线和芯片的厚度并不明显，但导电胶增加了所得内联单元的体积。但是可设想得到体积很小的内联单元，以生产超扁平非接触智能卡，即厚度比标准ISO厚度还薄。标准ISO 7810相应于85mm长，54 mm宽和0.76mm厚的一种标准规格的卡。
此外，在某些情况下在将芯片连接到天线的期间使用导电胶可以使电气制作芯片中万一将胶灌注到芯片的侧边。
本发明的目的在于缓解现有技术的缺陷。
为此，本发明目的在于制作例如非接触智能卡、标签或电子模块这样的电子装置，其中至少一个芯片直接通过放在天线厚度中的金属化凸出物连接到天线，同时该芯片附着到天线。
此外，按本发明的方法意图将芯片转移到一个绝缘基片并将其包封起来以便将其侧边绝缘而留下其呈现在表面上的接触点。
本发明的目的特别在于制作一种电子装置的方法，该电子装置包括至少一个连接到天线的集成芯片，其特征在于包括下列步骤：
—将一个芯片转移到在由绝缘材料制作的一个支持物中提供的凹口中；
—由承载天线的绝缘片的热叠层将芯片连接到天线，在天线上的连接衬垫放置在芯片上的连接衬垫的相对面。
按本发明的一个特征，凹槽(Impression)由层压或滚压在第二绝缘片上的一个穿孔的绝缘片组成，孔眼的尺寸大于芯片的尺寸。
在一个改型的实施例中凹槽是机械制作在绝缘材料中的。
按照另一特征，按本发明的方法还包括绝缘芯片侧边的一个步骤。
按照一种改型，芯片侧边的绝缘是通过将绝缘材料分配填充凹槽边缘和芯片侧边之间的缝隙来完成的。
按照一种改型的实施例，芯片侧边的绝缘是通过喷射一种绝缘材料来完成的。
按照另一种改型，芯片侧边的绝缘是通过绝缘支持物的材料的热叠层完成的，由此在凹槽边缘和芯片侧边之间的缝隙中形成一种熔化物。
按照该最后的改型，保护芯片侧边的步骤和将芯片连接到天线的步骤都是在简单的层压期间进行的。
按照另一特征，芯片具有在每个接触衬垫上制作的金属凸出物，天线是由能热压软化的材料制作的。
金属化的凸出物基本上成锥形。
按照一个特征，绝缘片的尺寸大于或等于制作的电子装置的规格，绝缘片是在将多个芯片连接到多个天线的步骤之后切割的，为的是释放多个电子装置。
按照另一特征，绝缘片的尺度等于制作的电子装置的规格，芯片连接到天线。
制作的电子装置是智能卡。
制作的电子装置是电子标签。
按本发明的制作方法是优点在于内联期间保护芯片的侧边。
此外，按本发明的方法使得有可能将芯片矩阵内联到单独操作的多个天线。这是因为有可能放置多个芯片和多个凹槽以便插入内联步骤之后加以切割的一个大电路或多个电路。
此外，由于凸出物放在天线的厚度之中，由芯片和天线形成的内联组件体积减小，这对于生产超扁平电子模块是一个很大的优点。
根据读由说明性但非限制性例子的方法给出的并结合所附图1a-1f进行的说明书，本发明的特点和优点将是显见的，这些附图示意地描绘了制作按本发明的非接触电子装置的步骤。
图1a-1f说明在芯片10和天线6之间的连接步骤。由芯片10和天线6形成的内联组件试图插在比标准IS0厚度还薄的超微厚度的非接触智能卡中，或任何其他的具有天线的电子装置中。
为清楚起见，图和说明书都指的是一个芯片和一个天线。但是，本发明还应用到制作一种非接触内置电路的方法，该非接触内置电路包括多个芯片和多个天线。
参照图1a，一个凹槽3制作在一个绝缘支持物1中，其尺寸稍大于一个芯片的尺寸。
绝缘基片1可以由例如聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)制成的塑料片所组成。
按照该实施例，凹槽3可以机械制作在绝缘支持物1中或由彼此胶粘或层压两个绝缘片1和2而在片1中有一个凹槽3来产生。片1和2最好切割到欲制作的卡或电路的规格。
图1b说明将一个芯片10移动到片1的凹槽中。按照任何已知技术，以工作面部朝上就完成这种转移。芯片10的接触点11露面于绝缘片1的表面上。
按本发明的首步制作方法包括在芯片10的接触衬垫上形成金属化的凸出物12。它们用来提供芯片10和天线6之间的电气接触。因此它们必需由一种导电材料来制作。例如它们可用金制作，或由带有金属微粒的聚合物材料制作。
最好凸出物12制作在芯片10的两个接触衬垫11上，以便能够在位于其端点处的天线6的导电区域上实现连接。
如果想把凸出物12放在天线6的厚度之中，则最好其厚度接近等于或稍小于天线的厚度。此外，为使得凸出物12很好地穿透到天线6的厚度中去，最好它们基本上呈锥形。
如果芯片10的边沿是导电的，则进行其侧边的绝缘是有利的。当使用的一种类型的芯片10其边沿原来就不是导电的，和因此已经是绝缘的情况时，该步骤不是必要的。
图1c和1d说明实现芯片侧边绝缘的一种具体方法。按该实施例，片4是热层压在由绝缘片和芯片组成的组件上。片4有利地具有一种性质，那就是不粘附限定凹槽3的绝缘片1和2。
可以设想用叠层垫于片4的位置。
按照本发明的特征，在由绝缘片和芯片组成的组件上的由垫或片4实现的热叠层有可能帮助绝缘片4的部分熔化材料的扩散从而绝缘芯片10的侧边。这是因为片1材料的倾注(pouring)13有可能阻塞留在芯片10和凹槽3之间的缝隙，倾注13比缝隙稍大。
这样芯片10被放在由两片1和2组成的绝缘基片中，具有接触垫11和其凸出物12露面于片1的表面上。
按照一个改型实施例，有可能通过分配或喷射填充凹槽3边缘和芯片10侧边之间的缝隙的一种绝缘材料实现芯片10侧边的绝缘。
参照图1e，天线6是在绝缘支持物5上制作的。
绝缘支持物5例如由生产智能卡或电路的规格的塑料片所组成。例如可由聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯(PE)组成。
天线6由可软化的导电材料制作，连接到芯片10，允许凸出物12更好的穿透。其形状并不重要，并且可以例如表示为螺旋的或任何其他的图形。
第一实施例包括由一种包含金属微粒的热塑料材料生产天线6。在这种情况下由在基于热塑料上涂导电油墨形成的屏蔽物形成天线。金属微粒例如由小银球组成。
片5是热层压在片1和2上。热添加剂软化组成天线6的热塑料材料，和该叠层使凸出物12穿透天线的厚度，其目的在于将芯片10连接到天线6。当层压操作结束时，留下所得到内联组件在周围空气中冷却，以使天线材料恢复其固态和初始形状。在其软化期间，热塑料天线一般具有粘附性质，其可能使芯片固定。
在一种改型实施例中，天线6由一种导电热固聚合物材料制作的，即一种包含金属微粒的聚合物所制作。对此情况，将保证在将芯片连接到天线的步骤之前该天线材料不被聚合，以使得这种材料处于粘稠状态。
之后热层压一方面使凸出物12穿透到该天线6的材料的厚度中，而另一方面聚合构成天线6的热固材料以使其硬化。
图1f说明由按本发明方法得到的内联组件。
由于使用按本发明的制作方法，有可能制作超微厚度的标签或非接触智能卡这样的电子装置。事实上所得到的这种装置的厚度等于三个塑料片1，2和5以及天线6的厚度和，芯片10放置在片1中，凸出物12放置在天线6的厚度之中。
此外，凸出物12完全放置在天线6的厚度之中，这样将不存在受损于机械应力的风险。因此所得到的内联组件具有很好的机械强度和增长的寿命。
此外，使用本发明方法可能不是单独地处理一种卡的规格，而是处理一种更大规格的卡并之后切割多个卡。
这样有可能用一种单独的操作，将一个芯片矩阵连接到一个天线矩阵并实现它们的插入。
按本发明的使用大绝缘片1，2，5实施的方法使片相互准确定位，并由此芯片上的接触衬垫相对天线上的连接衬垫准确定位。

Claims (14)

1.一种制作一种电子装置的方法，该电子装置包含至少一个连接到天线(6)的集成电路芯片(10)，其特征在于包括下列步骤：
—将一个芯片(10)转移到在由绝缘材料(1)制成的支持物中提供的一个凹口(3)中；
—由承受天线(6)的绝缘片的热叠层(5)将芯片(10)连接到天线(6)，天线(6)上的连接衬垫相对芯片(10)上的连接衬垫放置。
2.按权利要求1的制作方法，其特征在于凹槽(3)由层压的或粘接到第二绝缘片(2)的穿孔的绝缘片(1)组成，孔眼的大小大于芯片(10)的尺寸。
3.按权利要求1的制作方法，其特征在于凹槽(3)是由机械制作在绝缘材料(1)中生产的。
4.按权利要求1-3之一的制作方法，其特征在于还包括绝缘芯片(10)侧边的一个步骤(13)。
5.按权利要求4的制作方法，其特征在于芯片(10)侧面的绝缘(13)是通过将绝缘材料分配填充凹槽(3)边缘和芯片(10)侧边的缝隙来完成的。
6.按权利要求4的制作方法，其特征在于芯片(10)侧边的绝缘(13)是通过喷射一种绝缘材料填充凹槽(3)边缘和芯片(10)的侧边之间的缝隙来完成的。
7.按权利要求4的制作方法，其特征在于芯片(10)侧边的绝缘(13)是通过绝缘支持物(1)的材料的热层压完成的，由此在芯片(10)的侧边和凹槽(3)的边缘之间的缝隙中形成一种熔化物。
8.按权利要求4和7的制作方法，其特征在于绝缘芯片(10)的侧边的步骤和将芯片(10)连接到天线(6)的步骤是在简单的层压期间进行的。
9.按前面权利要求任一的制作方法，其特征在于芯片(10)具有在每个连接衬垫(11)上制作的金属凸出物(12)，天线(6)是由能热压能软化的材料制作的。
10.按权利要求8的制作方法，其特征在于金属化的凸出物(12)基本上成锥形。
11.按前面权利要求任一的制作方法，其特征在于绝缘片(1，2，5)的尺寸大于或等于制作的电子装置的规格，绝缘片(1，2，5)是在将多个芯片(10)连接到多个天线(6)步骤之后被切割的，为的是释放多个电子装置。
12.按权利要求1-9之任一的制作方法，其特征在于绝缘片(1，2，5)的尺度等于制作的电子装置的规格，芯片(10)连接到天线(6)。
13.按权利要求10和11之一的制作方法，其特征在于生产的电子装置是一种智能卡。
14.按权利要求10和11之一的制作方法，其特征在于制作的电子装置是一种电子标签。
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