CN1969287A - 复合卡及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可以接触式或非接触式方式使用的复合卡及其制造方法，更具体地，本发明涉及这样一种复合卡及其制造方法，其中，通过加热头等对内层和COB(载芯片板)进行预处理，在内层上形成有由线圈或传导纤维制成的天线端子，COB上施加有ACF(各向异性导体膜)，且COB与天线线圈插入层相连，且具有保护膜的上打印片和具有保护膜的下打印片(它们被切割，以适于COB形状)被堆叠以构造成复合卡。

Description

复合卡及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种复合式卡(以下简称复合卡)及其制造方法，该卡可以接触式或非接触式方式使用。更具体地，本发明涉及这样一种复合卡及其制造方法，其中，通过加热头等对内层和COB(载芯片板)进行预处理，在内层上形成有由线圈或传导纤维制成的天线端子，COB上施加有ACF(各向异性导体膜)，且COB与天线线圈插入层相连，且具有保护膜的上打印片和具有保护膜的下打印片(它们被切口，以适于COB形状)被堆叠以构造成复合卡。
也就是说，在本发明中，其上具有由线圈触头或传导纤维触头形成的天线端子的天线线圈插入层通过使用加热头等的预处理而与其上涂有ACF的COB和其上形成有挡坝定位开口的内层相连。上印刷层和上保护层堆叠起来，它们被切割以配合COB的位置形成开口。向下，用于调节天线线圈厚度且其上形成有COB挡坝定位开口的一层以及下印刷层和下保护层依次堆叠。然后由各层通过在140-180℃的温度和5-25kg/cm3的压力下热压而形成堆叠的片本体，完整的卡体通过对堆叠后的片本体进行切割而制成。在本发明的卡体中，在卡体和COB之间保持良好的粘结以及在天线线圈端子或传导纤维端子以及COB端子之间可以保持良好的导电性。
背景技术
通常，智能卡包括接触式集成电路(IC)卡和非接触式射频(RF)卡，在接触式集成电路卡中，数据通过暴露于卡表面上的触头来传送和接收，在非接触式射频卡中，由内置的天线线圈来进行数据无线处理。
近来，需要有一种复合卡(复合式卡)，其既可以接触式也可以非接触式使用，因为其方便使用且具有兼容性。复合既具有接触式IC卡的触头也具有非接触式RF卡的天线线圈。
通常，复合卡由透明或不透明合成树脂片如PVC、ABS、PC、PETG、PET等制成。在传统的复合卡中，下保护层10、下印刷层20和天线线圈所插入的天线线圈插入层30、上印刷层40以及上保护层50从下表面到上表面按序堆叠。
图1示出了制造传统复合卡的过程。
如图1所示，首先将天线线圈31沿着天线线圈插入层30的边缘缠绕，并且与天线线圈相连的天线端子34形成在一部分天线线圈上。
在形成天线端子34后，将下保护层10、下印刷层20、天线线圈插入层30、上印刷层40、以及上保护层50按序堆叠，然后它们被热压，切割，从而形成层叠的卡体70。
在构建出卡体70后，在卡体70上天线端子34所处的位置处形成开口72。此后，将导电粘性粘结剂108涂覆到通过开口72暴露在外面的天线端子34上，然后将其上安装有IC芯片及其触头的矩形COB(载芯片板)100插入到开口72中。
在将COB 100插入到开口72中之后，在COB 100上施加热和压力，从而使已在COB 100上处理的热融带111粘结到卡体70上。同时，随着导电粘结剂108的硬化，天线线圈的天线端子34和COB 100的触头104彼此电连接。结果，就产生完整的复合卡。
但是，在上述传统的方法中，产生的一个问题就是，如果在复合卡上施加弯曲或扭转力，导电粘结剂108的接口处就会发生开裂，在COB的触头104和卡体70的天线端子34之间就会发生接触失效。这是因为构成卡的材料延伸率和弹性模量、热融带111的粘性或者用于将COB 100连接到卡体70上的热固粘结剂强度不够而导致的。另外，这是由于天线端子34和在天线端子34和COB触头104之间构建电连接的导电粘结剂108的物理性能的差异而造成的。
这正是由于传统复合卡制造过程所产生的结构上的问题。嵌入到卡体70中的天线端子34受到卡体70的物理性能的影响，例如延伸率、弹性模量等。另外，COB触头104受到COB 100的基层103的物理性能的影响。因为连接两层的热融带111或热固粘结剂的粘结强度不够，且复合卡的功能会由于老化或导电粘结剂108的疲劳而丧失，产生许多缺陷产品。
韩国专利No.10-385660(2003年5月16日公布)试图克服这些问题。其公开了一种复合卡制造方法，其中，IC芯片模块的外部被设计得足够大，以内置卡体，并且可适用于IC芯片模块的堆叠片也包括在其中。
但是，在这种现有技术中，尽管IC芯片模块有效嵌入在卡体中，IC芯片模块的设计或制造还是需要专门预制，且与IC芯片模块相关的各种设备必须专门制造。另外，因为IC芯片模块不用粘结剂粘结，耐用性下降，且制造成本增加。
发明内容
技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种复合式卡(复合卡)，其可以克服上述传统复合卡制造方法中所产生的问题，提高当前具有许多缺点且耐用性不强的卡产品的可靠性，使制造过程简单，从而保证成本低，可靠性好。
本发明的另一目的在于提供一种将COB 100连接到卡体70上的方法。
有益效果
根据本发明的复合卡，COB 100和天线线圈插入层30通过简单的方式即ACF粘结，在传统的方式中，粘结强度不够，因此导电率不好，而在本发明中ACF的粘结强度很好。
本发明的有益效果在于，由于具有良好的粘结强度，即使卡变形时例如弯曲或扭转，在COB触头和导电纤维制的天线端子之间也可以保持良好的导电性。
附图说明
通过结合附图所进行的下面的描述，本发明的上述或其他目的、特征和优点将更加明显。附图中：
图1示出了传统的复合卡制造过程；
图2示出了对于制造根据本发明的复合卡而言必须的各片的形状；
图3示出了通过本发明的层状结构而制造的复合卡；
图4为根据本发明的复合卡的平面图；
图5为用传统制造过程制造的图1所示的COB和热融带连接体的剖视图；
图6为根据本发明在COB上预处理ACF的剖视图；
图7为根据本发明要粘结COB和天线线圈插入层的天线线圈插入所用的片的实施例的剖视图；
图8为根据本发明示出了COB和各片层的堆叠组装的实施例的剖视图；以及
图9为本发明的COB组装模具的实施例的平面图和侧视图。
参考号说明
10    下保护层                 20    下印刷层
30    天线线圈插入层           31    天线线圈
32    定位开口                 33    天线端子
33a   导电开口的结构
34    天线线圈端子             35    厚度调节层
37    COB挡坝定位开口          40    上印刷层
42    形成在上印刷层上的COB定位开口
50    上保护层
52    形成在上保护层上的COB定位开口
70    卡体                     72    形成在卡体上的开口
100   COB(载芯片板)            101   COB的外部触头
103   COB的基层                104   COB触头
106   COB的挡坝                108   导电粘结剂
111   热融带                   112   ACF
200   COB组装模具              210   销棒
220   插入坑
具体实施方式
为了实现上述目的，根据本发明，提供一种复合卡，其包括：天线线圈插入层、下印刷层和上印刷层、以及下保护层和上保护层，其中天线线圈插入层包括导电纤维天线端子，其上涂覆有ACF的COB触头直接通过热和压力而连接到该天线端子上，从而导电纤维天线端子和COB触头可彼此电连接。
导电纤维天线端子可以形成为直径φ为2-5mm的圆形，或者为2-4mm宽2-4mm长的矩形，或者其他多边形形状。
另外，天线线圈插入层的导电纤维天线端子可以使用线圈、金属薄膜等来给出导电率，且多个片可以由透明合成树脂制成，它们选自PVC、PC、PETG、PET、以及ABS。
制造如上所述这种复合卡的方法包括以下步骤：形成天线线圈插入层的步骤，其中在金属模具内表面中形成COB插入坑，用于正确定位COB和天线线圈插入层；带圆滑梢端的销棒设在金属模具的顶面和底面的一部分上；将COB插入到坑中，从而使预处理在COB上的ACF朝上；通过使用销棒使天线线圈插入层的挡坝定位开口对齐在规定位置，在该挡坝定位开口上形成有导电纤维天线端子；通过经COB插入坑向COB施加热和压力，使COB临时与天线线圈插入层相连，从而施加有ACF的COB触头直接粘结到导电纤维天线端子上且与它直接电连接；形成堆叠的片本体的步骤，其中在通过上述步骤形成的天线线圈插入层中，上印刷层和上保护层堆叠在COB上；一个用于调节天线线圈厚度的层(其与挡坝厚度相适应)、下印刷层、下保护层对齐在天线线圈插入层的下面；通过除去静电，使堆叠定位的各层被固定从而不可以移动；通过热烙铁使各层临时粘结起来；且将临时粘结的结构放到层叠机的抛光过的板之间，对该结构施加热和压力，从而形成完全堆叠的片本体；以及，使用切削机从堆叠的片本体上切去COB的外部触头的步骤。
另外，制造所述复合卡的方法包括以下步骤：将下保护层、下印刷层、用于调节天线线圈厚度且其上形成有COB挡坝定位开口的层、其上形成COB挡坝定位开口和导电纤维天线端子的天线线圈插入层、其上形成有COB定位开口的上印刷层、以及其上形成有COB定位开口的上保护层按序堆叠起来；通过使用辊去除各层之间的空气和静电；将其上预处理有ACF的COB插入到将要固定COB的开口中；通过施加热和压力，将施加有ACF的COB触头连接到导电纤维天线端子上，以在施加有ACF的COB触头和导电纤维天线端子之间建立电连接；通过施加热和压力，将天线线圈插入片临时部分地粘结到卡体片的某个部分上；将临时粘结的结构放在堆叠机的抛光过的板之间，并施加热和压力，从而形成完整的堆叠的片本体；以及使用切削机从堆叠的片本体上切下COB的外部触头。
上下印刷层为100-200μm厚，天线线圈插入层为100-250μm厚，用于调节天线线圈厚度的层为100-250μm厚，上下保护层为50-100μm厚。为了形成完整的堆叠片本体，要向堆叠的结构施加140-180℃的热和60-170巴的压力。
在上述的方法中，销棒的直径为5mm或更小，其高度为5mm或更小，COB插入坑为多面体形状，其深度为160-230μm。另外，通过经COB插入坑向COB施加热和压力，使COB粘结到天线线圈插入层上。
堆叠的片本体指的是这样一种结构，即，由塑料片通过向片施加热和压力而层叠成的堆叠的片。
此后，下面将参考附图详细描述本发明。
这里，本发明与传统元件相同的元件用相同的参考号来表示。
首先描述构成卡体70的各层。
有一个上保护层50，其中形成有COB定位开口52，且在其下面布置有上印刷层40，上印刷层中形成有开口42。
位于天线线圈插入层30中的导电纤维天线端子33通过ACF112相连，在天线线圈插入层上安装有RF功能的天线线圈31。连接过程如下所述。
ACF112通过使用加热头等临时预处理在COB100上，且COB被切割。然后COB100在COB组装模具200的COB插入坑220上保持就位，如图9所示，且倒置，从而ACF112面朝上。此后，具有挡坝定位开口32的天线线圈插入层30对齐，COB100的挡坝106穿过该开口32。通过经COB插入坑72施加热和压力，其上涂有ACF112的COB触头104通过ACF112导电粘结到天线线圈插入层30的导电纤维天线端子33上，然后完成用于天线线圈插入的片。
在天线线圈插入层30的导电纤维天线端子33的内部，可以增加任何导电材料例如线圈、金属薄膜等，但是，考虑到可靠性，导电纤维天线端子33对于导电材料而言是最优选的。
与此类似，天线线圈插入层30的天线端子33具有导电纤维且具有导电率。根据可加工性和热压的容易性，这种天线端子可以被形成为圆形，其直径φ为2-5mm，也可以为矩形，其为2-4mm宽，2-4mm，或其他几何形状。
在天线端子33的下面，适当地定位着一个用于调节天线线圈厚度的层35，其上形成有COB芯片定位开口37，随后定位的是下印刷层20和下保护层10。
然后，通过某种工具将各堆叠的片固定，从而不会晃动和移动，并通过热等彼此固定地粘结。此后，堆叠的片通过施加适当的热量和压力彼此一体形成，以形成堆叠的结构，其将在规定的位置处切割，以完成复合卡。
图4示出了通过上述过程制造的卡的平面图。
另外，复合卡的特征在于，其通过施加ACF112以将COB100和其触头104连接或附着到天线线圈插入层30和导电纤维天线端子33上而制成，且使它们具有导电性。
在传统的制造方法中，如图5所示，在已通过加热头等将热融带111临时涂覆到COB100上之后，COB触头104和天线端子33通过热压粘合或焊接直接连接。此后，其上形成有COB定位开口的片对齐在规定位置。然后被热压，以形成堆叠的片。通过在规定位置处切割堆叠的片而完成所述卡。
在本发明中，构建复合卡的第一步如图6所示。如图6所示，通过使用加热头等将ACF112临时预处理在COB100上。然后COB100在COB组装模具200的COB插入坑220中被保持就位(如图9所示)，并且上下倒置，以使ACF112朝上。此后，具有挡坝定位开口32的天线线圈插入层30(如图7所示)对齐，COB100的挡坝106穿过所述开口32。通过施加热和压力，其上涂有ACF112的COB触头104通过ACF112被导电粘结到天线线圈插入层30的导电纤维天线端子33上，然后完成用于天线插入的片。
在天线线圈插入层30的天线端子33的内侧，可以加入任何导电材料例如线圈端子34、导电纤维天线端子33、金属薄膜等。但是，考虑到可靠性，对于导电材料而言，导电纤维天线端子33是最优选的。
在天线端子33下面，适当地设置有用于调节天线线圈厚度的层35，其上形成有COB芯片定位开口37，接着定位下印刷层20和下保护层10。然后通过某种工具将堆叠的各片固定，从而不可晃动和移动，并通过热等彼此固定地粘结。此后，堆叠的片通过施加适当的热和压力而彼此一体形成，以形成堆叠的结构，该结构随后被在规定的位置处切割，以完成所述复合卡。
在用于本发明的复合卡的卡体70中，上下印刷层40和20、其上形成有天线线圈31的天线线圈插入层30、以及上下保护层50和10由透明或不透明的塑料材料制成，例如PVC、PC、PETG、PET、ABS等。
本发明的结构的特征在于，因为施加了足够的热和压力，且ACF112的粘结强度很好，芯片不会从卡上脱开而是断裂，其具有非常良好的导电性。反之，在使用研磨方法的传统的连接过程中，不可能有足够强的粘结强度，因为粘结时间短。
为了正确定位COB100和天线线圈插入层30，与图9中类似，将直径为5mm或更小，高度为5mm或更小的具有圆滑梢端的销棒210放在金属模具200上，且COB形状的坑220形成在模具200表面上深度160-230μm处。COB100被插入到坑220中，从而预处理在COB100上的ACF112可以面朝上。
然后，通过使用所述销棒210，将天线线圈插入层30的挡坝定位开口32对齐，然后，通过经坑220施加热和压力，COB100被临时粘结到天线线圈插入层30上，该层厚度为100-250μm且其上形成有导电纤维天线端子33。这样，形成如图7所示的用于天线线圈插入的片，其中施加有ACF的COB触头104被粘结和直接电连接到导电纤维天线端子33上。
厚度为100-200μm的上印刷层40和厚度为50-100μm上保护层50依次定位在临时粘结的用于天线线圈插入的片上；并且厚度为100-250μm且与挡坝106的厚度相适应的天线线圈厚度调节层35、厚度为100-200μm的下印刷层20、以及厚度为50-100μm的下保护层10依次定位在临时粘结的用于天线线圈插入的片下面。通过除去静电使堆叠的片被固定从而使它们不可以移动，然后各层通过使用热烙铁等被临时按点的方式被粘结。然后将临时粘结的结构放到堆叠机的抛光的板之间，并通过施加140-180℃的热和60-170巴的压力而完成堆叠片。
最后，COB100的外部触头101被切割，从而它们的位置满足ISO7816-2或KSX6507-2的要求(它们都是用于“触头尺寸和位置”)。结果，就制造出具有良好耐用性和导电性的复合卡。
此后，将详细描述本发明的优选实施例，但是，本发明的范围并不限于这些实施例。
[实施例1]
为了如图9所示正确定位COB100和天线线圈插入层30，相应的两个带圆滑梢端的销棒210(每个直径为5mm或更小，高度为5mm或更小)被设置在金属模具200的顶面和底面上，且COB形状的坑220形成在模具200的表面上，在深度为160-230μm处。COB100被插入到坑220中，从而预处理在COB100上的ACF112可以面朝上。然后通过使用销棒210将厚度为100-250μm且其上形成有导电纤维天线端子33的天线线圈插入层30的挡坝定位开口32对齐，然后通过施加热和压力，使COB100临时粘结到天线线圈插入层30上。这样，形成如图7所示的用于天线线圈插入的片，其中，施加有ACF的COB触头104被粘结和直接电连接到导电纤维天线端子33上。
厚度为100-200μm的上印刷层40和厚度的50-100μm的上保护层50依次定位在如上所述临时粘结的用于天线线圈插入的片上，厚度为100-250μm且与挡坝106的厚度相适应的天线线圈厚度调节层35、厚度为100-200μm的下印刷层20、以及厚度为50-100μm的下保护层依次定位在用于天线线圈插入的临时粘结的片上。堆叠的片通过去除静电而被固定从而不移动，然后通过使用热烙铁等将各层临时按点的方式粘结。此后，将临时粘结的结构放在堆叠机的抛光的板之间，并通过施加140-180℃的热和60-170巴的压力而形成完整的堆叠的片。
在形成堆叠的片以后，切割COB100的外部触头101的各触头，从而它们的位置可以满足ISO7816-2或KSX6507-2的要求(都用于“触头的尺寸和位置”)。结果就制造出具有良好耐用性和导电性的复合卡。
[实施例2]
如图3所示，厚度的50-100μm的下保护层10和厚度为100-200μm的下印刷层20、厚度为100-250μm且其上形成有COB挡坝定位开口37的天线线圈厚度调节层35、厚度为100-200μm且其上形成有COB挡坝定位开口32和导电纤维天线端子33的天线线圈插入层30、厚度为100-200μm且其上形成有COB定位开口42的上印刷层40、以及厚度为50-100μm且其上形成有COB定位开口52的上保护层50依次向上堆叠。在通过辊去除各层之间的空气和静电后，其上预处理有ACF112的COB100被插入到要紧固COB100的开口72中。然后通过施加热和压力，将施加有ACF的COB触头104粘结和直接电连接到导电纤维天线端子33上。此时，通过热和压力，用于天线线圈插入的片被部分临时地粘结到卡体70的片的某个部位。
此后将临时粘结的结构放在堆叠机的抛光的板之间，并通过施加140-180度的热和60-170巴的压力而成形，以完成堆叠的片。
在被成形后，堆叠的片被切割，从而COB100的外部触头101的位置满足ISO7816-2或KSX6507-2的要求(都是用于“触头的尺寸和位置”)。结果，就制造出具有良好耐用性和导电性的复合卡。

Claims (8)

1.一种包括多个堆叠的片的复合卡，包括：
天线线圈插入层(30)、下和上印刷层(20、40)、以及下和上保护层(10、50)，
其中所述天线线圈插入层(30)包括导电纤维天线端子(33)，其上涂覆有ACF(112)的COB触头(104)通过热和压力直接与该导电纤维天线端子相连，从而导电纤维天线端子和COB触头彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的复合卡，其特征在于，所述导电纤维天线端子(33)形成为圆形，其直径φ为2-5mm。
3.根据权利要求1所述的复合卡，其特征在于，所述导电纤维天线端子(33)形成为矩形，其宽度为2-4mm，长度为2-4mm。
4.根据权利要求1所述的复合卡，其特征在于，所述天线线圈插入层(30)的导电纤维天线端子通过使用线圈或金属薄膜而具有导电性。
5.根据权利要求1所述的复合卡，其特征在于，所述多个片由透明合成树脂制成，其选自PVC、PC、PETG、PET、和ABS。
6.一种制造复合卡的方法，包括以下步骤：
形成天线线圈插入层(30)的步骤，其中COB插入坑(220)形成在金属模具(200)的内表面，用于正确定位COB(100)和天线线圈插入层(30)；带圆滑梢端的销棒(210)被设在金属模具(200)的顶面和底面的一部分上；COB(100)被插入到坑(220)中，从而预处理在COB(100)上的ACF(112)面朝上；使用销棒(210)，将天线线圈插入层(30)的其上形成有导电纤维天线端子(33)的挡坝定位开口(32)在规定的位置对齐；通过经COB插入坑(220)向COB(100)施加热和压力，使COB(100)临时连接到天线线圈插入层(30)上，从而施加有ACF(112)的COB触头(104)直接粘结并直接电连接到导电纤维天线端子(33)上；
形成堆叠的片本体的步骤，其中，在通过上述步骤形成的天线线圈插入层中，上印刷层和上保护层被堆叠在COB(100)上；用于调节天线线圈厚度且适于挡坝(106)厚度的层(35)、下印刷层(20)、以及下保护层(10)在天线线圈插入层的下面对齐；通过去除静电，以堆叠形式定位的各层被固定从而不移动；使用热烙铁将各层临时粘结起来；将临时粘结的结构放在堆叠机的抛光的板之间，并对结构施加热和压力，以形成完整的堆叠的片本体；以及
使用切削机从堆叠的片本体上切割COB(100)的外部触头(101)的步骤。
7.一种制造复合卡的方法，包括以下步骤：
按序堆叠下保护层(10)、下印刷层(20)、用于调节天线线圈厚度且其上形成有COB挡坝定位开口(37)的层(35)、其上形成有COB挡坝定位开口(32)和导电纤维天线端子(33)的天线线圈插入层(30)、其上形成有COB定位开口(42)的上印刷层、以及其上形成有COB定位开口(52)的上保护层(50)；
通过使用辊来去除各层之间的空气和静电；
将其上预处理有ACF(112)的COB(100)插入到要在其中固定COB(100)的开口(72)中；
通过施加热和压力，将施加有ACF的COB触头(104)连接到导电纤维天线端子(33)上，以在施加有ACF的COB触头(104)和导电纤维天线端子(33)之间建立电连接；
通过施加热和压力，将天线线圈插入片临时部分地粘结到卡本体片的某些部位；
将临时粘结的结构放在堆叠机的抛光的板之间，并施加热和压力，从而形成完整的堆叠的片本体；以及
使用切削机从堆叠的片本体处切割COB(100)的外部触头(101)。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述销棒(210)的直径为5mm或更小，高度为5mm或更小，所述COB插入坑(220)按多边形形成，深度为160-230μm；且
其中通过经COB插入坑(220)向COB(100)施加热和压力将所述COB(100)粘结到天线线圈插入层(30)上。
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