TWI698156B - 製造sim卡的方法及sim卡 - Google Patents

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Abstract

一種用於製造用戶識別模組(SIM)卡(1)之方法。該方法包含以下步驟: - 設置介電材料(2)帶及層壓於該介電材料(2)上之導電層,其中導電接觸件(7)形成於該導電層中; - 設置晶片(8)且使該晶片(8)電連接至接觸件(7); - 將封裝材料(12)設置於該晶片(8)上; - 在外周邊界(14)附近之該介電材料(2)中形成限定結構(4),該限定結構(4)沿邊線佈置;及 - 將該封裝材料(12)施配在基本上位於該邊線內部之第二主表面(9)的區域上。 一種根據此方法製造之SIM卡。

Description

製造SIM卡的方法及SIM卡
本發明係關於一種用於製造SIM卡(亦即用戶識別模組卡)之方法及由此類方法獲得之SIM卡。
SIM卡特定地用於行動及/或無線通信裝置(例如行動電話、平板電腦等)中。SIM卡包含其中記錄資訊的晶片。特定言之,此資訊係關於用戶對GSM網路(全球行動通信系統)之識別。
存在使SIM卡小型化的一般趨勢。因此,各種外觀尺寸已自全尺寸SIM卡(1FF)標準化至微型SIM卡(2FF)、宏SIM卡(3FF)及奈米SIM卡(4FF),且需要製備甚至更小的SIM卡。
特定言之,先前技術之用於製造SIM卡之方法包含製作模組並且將此模組集成在卡體中。舉例而言,製作模組包含以下步驟: - 設置具有第一及第二主表面之介電材料帶及層壓於該第一主表面上之導電層,其中導電接觸件形成於該導電層中,該等導電接觸件經佈置以形成與一個由外周邊界限定之SIM卡相對應的至少一個接觸件墊板; - 設置晶片且使該晶片電連接至該至少一個接觸件墊板中之至少一些接觸件;及 - 將封裝材料設置於晶片上之第二主表面上。
隨後將模組例如插入於塑膠材料卡體中製得的空腔中,或用塑膠材料包覆成型以形成卡體。
然而,模組愈小,用於將模組黏附於卡體之表面就愈小。特定言之,當模組必須插入於空腔中時,模組與卡體之間的黏附由於有限的用於熱熔融黏附之區域而變得不充足。因而,如由卡製造行業中之當前規範所設定,在實施卡背樣點壓力測試(back-of-card spot pressure test)時難以或甚至不可能達成大於或等於90N之強度。
特定言之,本發明旨在解決封裝具有較小外觀尺寸且更特定言之具有小於4FF之外觀尺寸的卡中的挑戰。
因此,根據本發明,提供一種包含以下步驟之方法: - 至少在外周邊界附近之介電材料中形成限定結構,該限定結構沿邊線佈置;及 - 將封裝材料施配在基本上位於該邊線內部之第二主表面的區域上。
換言之,用根據本發明之製造方法,將模組插入於卡體中經替換為覆蓋與SIM卡之第二表面(背面)相對應的大部分區域(亦即,由SIM卡之外周邊界限定的區域)的封裝。因此,SIM卡封裝,尤其對於具有小於4FF之外觀尺寸的SIM卡,可經由將封裝材料直接施配於介電帶上以形成卡來實現。
由封裝材料覆蓋之區域基本上藉由沿限定結構延伸之邊線來限制。由於此邊線處於SIM卡之外周邊界附近,因此SIM卡之全部或幾乎全部第二表面由封裝材料覆蓋。封裝材料形成卡體。模組確實不再需要插入塑膠材料卡體中或在塑膠材料卡體中包覆成型。吾人亦可說模組(包含介電基板、電接觸件、連接至電接觸件之晶片及保護晶片之封裝材料)形成SIM卡。
本發明之一個態樣係關於避免封裝材料在大於由SIM卡之外周邊界限定之區域的區域上擴散的限定結構。特定言之,此擴散限制之優勢為該擴散限制減少封裝材料之數量,其有助於卡體成形且在將SIM卡彼此分離時需要切割之材料厚度更小。
此等限定結構有利地形成於介電基板中。舉例而言,限定結構有利地為沖孔時在介電基板中沖孔之狹槽或開口,經由該等孔形成晶片與接觸件之間的連接。限定結構亦可為藉由壓印在介電基板中形成的凸起。限定結構可具有任何形狀:圓點、逗號、長方形、正方形、三角形等。有利地,限定結構沿與外周邊界儘可能接近之邊線定位。此邊線可為實線或虛線,其中限定結構沿此邊線彼此間隔開。由介電基板中沖孔之狹槽或開口形成的限定結構可位於由層壓於其第一主面上之導電層覆蓋的介電基板區域中。換言之,狹槽或開口形成由導電層封閉之通過介電基板之厚度的盲孔。可替代地,由介電基板中沖孔之狹槽或開口形成的限定結構亦沖通層壓於其第一主面上之導電層。換言之,狹槽或開口形成通過介電基板及導電層兩者之總厚度的通孔。有利地,由介電基板中沖孔之狹槽或開口形成的限定結構經間隔開例如介於0.3與0.6 mm之間的距離。
根據另一態樣,本發明為一種SIM卡,其具有外周邊界且包含: - 介電材料基板,其具有第一及第二主表面, - 層壓於第一主表面上之導電層,其中導電接觸件形成於該導電層中,導電接觸件經佈置以形成接觸件墊板, - 晶片,其電連接至接觸件墊板中之至少一些接觸件; - 封裝材料,其位於晶片上之第二主表面上。
此外,此SIM卡包含至少在外周邊界附近之介電材料中形成的限定結構。限定結構沿邊線佈置,且將封裝材料置放於基本上位於邊線內部之第二主表面的區域上。
當單獨地或結合一個或多個其他申請專利範圍考慮閱讀例示性實施例及隨附申請專利範圍之描述時,本發明之其他態樣及優勢將變得顯而易見。
如圖1所示,根據本發明之用於製造SIM卡1之方法的實例可包含以下步驟: - 條帶製造:此步驟可藉由熟習此項技術者熟知之方法來實現。條帶2可包含厚度介於50與130 µm之間的介電基板(例如環氧化物玻璃基板)。此介電基板可經沖孔以形成結合孔3及限定結構4。有利地,同時對結合孔3及限定結構4進行沖孔。有利地在將導電層5層壓於介電基板之第一主面6(接觸面)上之前執行沖孔。導電層5可由銅、鋁、不鏽鋼等,或此等導電材料之合金中之一者製成。導電層5可具有介於18與38 µm之間的厚度。在層壓於介電材料之第一主面6上時,導電層5可為實心(完整)的薄片。隨後,在將此實心薄片層壓於介電基板之第一主面6上之後形成接觸件7。在此情況下,接觸件7可藉由光微影術及蝕刻來形成。可替代地,接觸件7根據引線框技術(lead-frame technology)來形成。換言之,其藉由在將接觸件7層壓於介電基板之第一主面6上之前對實心導電薄片進行沖孔來切割。使用此兩種技術(光微影術及蝕刻或引線框),導電薄片可藉由在壓力及溫度下層壓,或使用中間產物黏著劑層(未展示)黏附於介電基板之第一主面6。當使用黏著劑層時,其厚度可介於15與25 µm之間,且在對結合孔3進行沖孔之前其在第一主面上擴散以使得結合孔3之底部不含黏著材料且確保接觸件7與晶片8之可靠連接。 - 晶粒黏著:根據熟習此項技術者所熟知之方法用樹脂10將晶片8 (積體電路)膠合於介電基板之第二主面9上。 - 晶粒黏著固化:根據熟習此項技術者所熟知之方法固化用於將晶片8膠合於介電基板之第二主面9上的樹脂10。 - 線結合:藉由延伸通過在晶片8之連接墊板與接觸件7之導電區域之間的結合孔3的線11將晶片8連接至接觸件7,該等接觸件位於結合孔3之底部處。此步驟可藉由超聲波或熱壓根據熟習此項技術者所熟知之方法來執行。可替代地,使用覆晶技術將晶片8連接至接觸件。 - 熱封裝:晶片8及其與接觸件7之連接線11受封裝材料12保護。有利地,封裝材料12為例如由Threebond®或Henkel Hysol®供應之熱樹脂。其黏度例如介於10,000與50,000 mPa.s之間且其固化溫度例如在100℃與150℃之間(持續一個小時至幾個小時)。舉例而言,熱樹脂具有黑色或深色。識別碼(亦即積體電路卡識別符或ICCID號碼)將在後期雕刻於封裝材料12中。由於封裝材料12之相對較高的黏度,其在施配於介電基板之第二主面9上時停止於限制結構4處。封裝材料12在厚度不超過1100 µm(包括介電帶2之厚度)之晶片8及線11(參見圖6上之虛線)上形成半球形或圓球形頂13。隨後使封裝材料12平坦化。平坦化可藉由研磨封裝材料12來執行。可替代地,平坦化可藉由在封裝材料12仍為熱的且可延展的同時在球形頂13上加壓來執行。根據各種實施例,封裝材料12在施配於介電基板之第二主面9上時可停止於限制結構4之前、之中或剛好之後。根據其他各種實施例,在施配於介電基板之第二主面9上時已停止於限制結構4之前、之中或剛好之後的封裝材料12於封裝材料12仍為熱的且可延展時藉由在球形頂13上加壓來執行平坦化時可沿限制結構4、在該限制結構中或剛好在該限制結構之後推擠。 - 模組或卡測試:晶片8與接觸件7之間的連接及/或晶片功能在SIM卡1仍在條帶2上時可容易測試。可替代地,在將SIM卡1彼此分離之後執行此測試。
如圖2上可見,SIM卡1具有由外周邊界14限定之六個接觸件7墊板。外周邊界14對應於接觸件7之外部輪廓。在此實例中,在SIM卡1上存在六個接觸件7或接腳,但可設想其他數目之接觸件7或接腳。
如圖3上可見,SIM卡1具有五個結合孔3及十四個沿邊線15延伸的形成限定結構之狹槽4,但可設想其他數目之結合孔3及狹槽4。邊線15大體上為矩形形狀。狹槽4基本上沿此矩形之側邊延伸。舉例而言,狹槽4為100至300 µm寬且1至2 mm長。舉例而言,狹槽4沿邊線15以300至600 µm長的間隙G間隔開。
如圖4上可見,邊線15位於外周邊界14之附近。舉例而言,狹槽4與外周邊界14之距離介於以下範圍:0.3 mm至1.5 mm。通過介電基板製得之狹槽4由接觸件7覆蓋以保持更堅固的結構。
如圖5上可見,施配於晶片8 (圖5上未展示)及其與接觸件7之連接線11 (圖5上未示出)上之第二主面9上的封裝材料12基本上由沿限定結構4延伸之邊線15限制。換言之,將封裝材料12施配於基本上位於邊線15內部之第二主面9的區域上。
如圖7及8上可見,在35 mm寬之整個條帶(平行於SIM卡1之矩形形狀之最大側邊)上存在兩個單元或SIM卡1。但由於其表面小於4FF,在35 mm寬之整個條帶或甚至70 mm寬之整個條帶上或許有可能產生三個或大於三個單元或SIM卡1。
如圖8上可見,封裝材料12上形成之平坦表面16可用於標記ICCID 17。舉例而言,ICCID 17用雷射器雕刻來標記。在此態樣下,儘管可使用UV封裝材料12 (半透明的),但黑色或深色封裝材料12為較佳的。
根據本發明製造之SIM卡之另一實施例展示於圖9及10上。根據此實施例,接觸件7之設計不同於圖2、3及5中所展示之設計。但此不為唯一的差異。當直接施配時,或在封裝材料12仍為熱的且可延展的同時使球形頂13平坦化時,封裝材料12已施配於背面上之條帶2上以延伸經由或超出限制結構4。隨後,限制結構4在最終SIM卡之接觸面或結合面上均不再可見。
根據本發明製造之SIM卡之另一實施例展示於圖11及12上。根據此實施例,限制結構在接觸面上製成為打開且可見的通孔。封裝材料12已施配於背面上之條帶2上以免延伸經由或超出限制結構4。可替代地,根據未展示根據本發明製造之SIM卡的另一實施例,限制結構4經製成為通孔(亦即條帶2及導電層5),而封裝材料12已施配於背面上之條帶2上以延伸經由或超出限制結構4。隨後,用封裝材料12填充限制結構4。
根據本發明之製造方法可用根據智慧卡製造之技術情況的程序步驟來執行,而不需要進一步投資設備(諸如模製工具)。由於在空腔或任何其他類別之卡包埋方法中不存在模組之熱熔融層壓,所以整個製造方法更簡單。程序步驟之數目相比於現有程序經減少。
熱封裝形成部分卡體。因此,模組與卡體之間不存在缺乏黏附之風險。
1‧‧‧SIM卡 2‧‧‧介電材料/介電材料帶/條帶 3‧‧‧結合孔 4‧‧‧限定結構/限制結構/狹槽 5‧‧‧導電層 6‧‧‧第一主表面 7‧‧‧接觸件 8‧‧‧晶片 9‧‧‧第二主表面 10‧‧‧樹脂 11‧‧‧線/連接線 12‧‧‧封裝材料 13‧‧‧球形頂 14‧‧‧外周邊界 15‧‧‧邊線 16‧‧‧平坦表面 17‧‧‧ICCID/標記 G‧‧‧間隙
圖1為根據本發明之用於製造SIM卡之方法的實施方案實例之示意流程圖;
圖2示意性地展示根據本發明製造之SIM卡之例示性實施例之接觸面(亦即前表面)的設計;
圖3示意性地展示根據本發明製造之SIM卡之例示性實施例之結合面(亦即背面)的設計;
圖4示意性地展示根據本發明製造之SIM卡之例示性實施例之接觸面及結合面兩者之設計的重疊;
圖5示意性地展示圖3以及根據本發明製造之SIM卡之例示性實施例之封裝材料的重疊;
圖6示意性地展示根據本發明製造之SIM卡之例示性實施例之橫截面;
圖7及8示意性地且分別地展示具有根據本發明製造之四個SIM卡之條帶的第一面及第二面;
圖9及10示意性地且分別地展示另一例示性實施例之接觸面(前面)及結合面(背面)之透視圖;及
圖11及12示意性地且分別地展示根據本發明製造之SIM卡之另一例示性實施例之接觸面(前面)及結合面(背面)之透視圖。
1‧‧‧SIM卡
2‧‧‧介電材料/介電材料帶/條帶
3‧‧‧結合孔
4‧‧‧限定結構/限制結構/狹槽
6‧‧‧第一主面
7‧‧‧接觸件
8‧‧‧晶片
9‧‧‧第二主面
10‧‧‧樹脂
11‧‧‧線/連接線
12‧‧‧封裝材料
13‧‧‧球形頂
14‧‧‧外周邊界
16‧‧‧平坦表面

Claims (12)

  1. 一種用於製造用戶識別模組(SIM)卡(1)之方法,該方法包含以下步驟:設置具有第一主表面(6)及第二主表面(9)之介電材料(2)帶及層壓於該第一主表面(6)上之導電層(5),其中導電接觸件(7)形成於該導電層(5)中,該等導電接觸件(7)經佈置以形成與一個具有外周邊界(14)之SIM卡(1)相對應的至少一個接觸件(7)墊板;設置晶片(8)且使該晶片(8)電連接至該至少一個接觸件(7)墊板中之至少一些接觸件(7);將封裝材料(12)設置於該晶片(8)上之該第二主表面(9)上;其特徵在於該方法包含以下步驟:在該外周邊界(14)附近及內部之該介電材料(2)中形成限定結構(4),該限定結構(4)沿邊線(15)佈置,且該限定結構(4)包含開口或凸起;及將該封裝材料(12)施配於基本上位於該邊線(15)內部之該第二主表面(9)的區域上,沿該邊線(15)佈置該限定結構(4)。
  2. 如請求項1之方法,其中在該介電材料(2)中形成限定結構(4)包含沿該邊線(15)沖出穿孔或狹槽。
  3. 如請求項1之方法,其中平坦表面(16)形成於該封裝材料(12)之頂部上。
  4. 如請求項3之方法,其中該平坦表面(16)藉由研磨該封裝材料(12)來形成。
  5. 如請求項3或4之方法,其中標記(17)雕刻於該平坦表面(16)上。
  6. 如請求項1至4中任一項之方法,其中該封裝材料(12)藉由熱封裝來執行。
  7. 如請求項6之方法,其中該封裝材料(12)為具有包含於10,000與50,000mPa.s之間的黏度的樹脂。
  8. 如請求項1至4中任一項之方法,其中該封裝材料(12)經施配以延伸經由最終SIM卡中之該限定結構(4)。
  9. 如請求項1至4中任一項之方法,其中該限定結構(4)在該介電材料(2)帶及該導電層(5)兩者中製成為通孔。
  10. 一種SIM卡(1),其具有外周邊界(14)且包含:介電材料(2)基板,其具有第一主表面(6)及第二主表面(9),層壓於該第一主表面(6)上之導電層(5),其中導電接觸件(7)形成於該導電層(5)中,該導電接觸件(7)經佈置以形成接觸件(7)墊板,晶片(8),其電連接至該接觸件(7)墊板中之至少一些接觸件(7); 封裝材料(12),其位於該晶片(8)上之該第二主表面(9)上;其特徵在於該SIM卡包含在該外周邊界(14)附近及內部之該介電材料(2)中的限定結構(4),該限定結構(4)沿邊線(15)佈置,且該限定結構(4)包含開口或凸起,且該封裝材料(12)經置放於基本上位於該邊線(15)內部之該第二主表面(9)的區域上,沿該邊線(15)佈置該限定結構(4)。
  11. 如請求項10之SIM卡,其具有基本上與該接觸件(7)墊板之外部邊界相對應的外周邊界(14)。
  12. 如請求項10或11之SIM卡,其中該SIM卡(1)之該外周邊界(14)對應於小於4FF的外觀尺寸。
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