CN101341499B - 芯片卡和生产芯片卡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芯片卡和生产带有芯片模块的芯片卡(41)的方法,芯片卡与布置在卡片本体的接触表面(51)内的外接触结构(31)接触的芯片模块,以及与布置在卡片嵌入物(11)内的天线装置,其中,首先在第一生产装置内生产卡片嵌入物,随后在第二生产装置内在所述卡片嵌入物的两侧上随后设置至少一个对应外层(45、46;47、48),即,使布置在芯片载体的外接触侧上的外接触结构(31)引入到指定外层的凹陷内,其中随后在层叠过程中,随后形成卡片嵌入物和外层之间的连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种芯片卡,该芯片卡具有可与布置在卡片本体接触表面内的外接触结构接触的芯片模块以及布置在卡片嵌入物内的天线装置。本发明还涉及生产这种芯片卡的方法
背景技术
上述类型的芯片卡也被称之为所谓的“复合卡”或“双界面卡”。这种的芯片卡可借助于布置在卡表面内的外部接触结构以接触的方式以及借助于天线装置以非接触方式存取含在芯片内的信息,所述天线装置形成与芯片连接的传发器单元。
直到现在,这种芯片卡的生产被证实是非常复杂,因为将芯片模块容纳在卡片本体内所需的凹陷通常是用磨蚀材料处理方法来形成的,例如,采用磨削来确保设置有外接触结构的芯片模块布置在卡片本体内,使得该芯片模块可靠地接触位于卡片本体内部的天线装置。另一方面,外接触结构需要布置得与卡片本体的接触表面齐平,以确保卡片的操作没有障碍。
不管卡片本体的生产是借助于模制工艺还是在层叠工艺中采取彼此连接的多层组成的层叠物的形式,随后形成这样用来将芯片模块容纳在卡片本体内卡片本体内的的凹陷都需要根据卡片本体生产来确定的另外的处理步骤。此外,由此设计的芯片卡内的天线装置和芯片模块之间的接触需要以隐蔽方式来实现,其在实施芯片模块之后呈后表面接触的形式。
发明内容
本发明基于这样的目的,该目的提出一种适合于接触和非接触操作芯片卡,以及提出一种生产这种芯片卡的方法,该方法可显著地简化芯片卡的生产。
根据本发明,该目的用具有分别具有权利要求1和2特征的本发明芯片卡来实现,以及用具有权利要求8的特征的本发明方法来实现。
根据本发明,芯片卡的特征有具有至少两层的卡片嵌入物,即,设置有用来部分地容纳芯片模块的凹陷的接受层,以及在一侧覆盖芯片模块的覆盖层。本发明芯片卡的卡片嵌入物在两侧上设置有至少一个对应的外部层,其中,凹陷用来容纳布置在芯片模块的芯片载体的内接触侧上的芯片外壳,而覆盖层限定该凹陷的底部。在此情形中,布置在芯片载体外接触侧上的外接触结构形成层突,其从接受层的平面突出,并被容纳在外层的凹陷内,使外接触结构布置得与卡片本体的接触表面齐平。
因此,本发明芯片卡的设计是基于一种卡片嵌入物,芯片模块的外接触结构从该卡片嵌入物突出出来,这样,通过施加外层可以容易地实现卡片本体内外接触结构的全部齐平的结构,外曾厚度对应于由外接触结构形成的层突。由于卡片嵌入物设计成具有至少两层,即,接受层和覆盖层,它们将天线装置容纳在两者之间,而且由于通过接受层的凹陷可触及芯片载体的内接触侧,所以,可以自由地触及芯片模块与天线装置接触的接触点,这样,可实现芯片模块和天线装置之间可靠的接触并校验其接触质量。与上述设计的一般类型的传统芯片卡相比,由此接触不再需要以隐蔽方式实现为后表面接触的形式,相而是可通过直接作用在接触点上来予以实现。
本发明卡片嵌入物的特征是至少两层,即,接受层和覆盖层,接受层设置有用来部分地容纳芯片模块的凹陷,而覆盖层在侧上覆盖芯片模块,其中,这两层将天线装置容纳在两者之间。布置在芯片模块的芯片载体内接触侧上的容纳芯片外壳的凹陷,能够在施加覆盖层之前自由地触及布置在芯片载体内接触侧上的内接触结构和天线装置之间的接触点。凹陷的底部可仅在施加覆盖层实现接触之后才形成,这样,只有布置在芯片载体外接触侧上的外接触结构形成卡片嵌入物的一突出层,其从接受层的平面突出出来。在芯片卡随后的最后加工中,该突出可以齐平的方式被一设置有对应凹陷的外层所容纳,其中,突出层同时对外层在卡片嵌入物上的相对定位提供定位辅助。
如果天线装置的基底由接受层本身形成,则可在芯片载体内接触侧和布置在卡片嵌入物内的天线装置之间实现精确定义的相对定位。
对于芯片模块在卡片嵌入物内的可靠的相对定位来说,如果芯片模块的芯片外壳在其面向覆盖层的上侧上设置有粘结涂层,则就特别地有利。不管与天线装置是否接触,这确保在覆盖层施加到芯片外壳上之后,芯片模块总能固定在卡片嵌入物的凹陷之内。
在这一点上,如果粘结剂涂层由热熔粘结剂块组成,则就特别地有利,因为在层叠过程中热熔粘结剂经受相应的温度就会使粘结剂块活化,这样,粘结效果不会因层叠过程而减弱,相反会有所提高。
此外,如果粘结剂涂层实现为带的形状,则粘结剂块可以非常容易地处理,并适于在卡片嵌入物生产过程中贴合芯片外壳的轮廓。
如果压敏粘结剂另外设置在带形的粘结剂涂层上,则粘结剂涂层在层叠过程之前借助于压敏粘结剂牢固地固定在芯片外壳上,借助于在层叠过程中随后活化的热熔粘结剂块,可在芯片模块和卡片嵌入物之间形成持久牢固的连接。
在本发明的方法中,最初在第一生产装置内生产卡片嵌入物。随后,在第二生产装置内,在卡片嵌入物两侧上设置至少一个对应外层,即,使得布置在芯片载体外接触侧上的外接触结构被引入到所分配外层的凹陷内。随后,在层叠过程中,卡片嵌入物连接到外层。
因此,本发明的方法能够根据卡片嵌入物和两个独立生产装置来生产通用类型的芯片卡,这样,可以在第一生产地点作为半成品进行处理卡片嵌入物,随后在完全独立于第一生产过程且在远离第一生产装置布置的第二生产装置内实施的第二生产过程中完成芯片卡。因此,卡片嵌入物可呈半成品形式提供给卡片制造商,以便进一步处理和/或完成芯片卡。
如果第一生产装置内的卡片嵌入物的生产通过将芯片模块定位在层叠板凹陷内而开始,以使布置在芯片模块的芯片载体外接触侧上的外接触结构容纳在层叠板的凹陷内,而布置在芯片载体内接触侧上的芯片外壳从层叠板的凹陷中突出出来则是尤其有利的。随后,较佳地实现为天线装置基底形式的接受层布置在层叠板上,使芯片外壳被引入到接受层的凹陷内,其中,天线装置布置在基底的背离层叠板的表面上。因此,在覆盖层布置在接受层上以便覆盖接触点之前,由于可自由触及芯片载体的内接触结构,使得天线装置可以随后与芯片载体的内接触侧接触。因此,随后在接受层和覆盖层之间的层叠中的生产过程可生产出两种永久密封的结构,分别为布置在芯片载体上的芯片外壳的密封结构和卡片嵌入物内的芯片载体的内接触侧的密封结构,这样,在卡片制造商处完成芯片卡之前,通过外层上的层叠可以完全无问题的方式实现卡片嵌入物的额外的储存和搬运,不需诸如对卡片嵌入物进行特殊保护包装那样的特别的防范。
为了在第二生产装置中生产芯片卡,卡片嵌入物较佳地在两侧上设置有至少一个对应的外层,其中,布置在芯片载体的外接触侧上的外接触结构被引入到指定外层的凹陷内。随后,在外层和卡片嵌入物之间形成层叠,可调整由于形成层叠而形成的外接触结构和卡片本体的接触表面的齐平表面结构。
附图说明
下面参照附图较详细地描述芯片卡和卡片嵌入物的优选实施例,以及芯片卡生产的方法。附图中:
图1显示在层叠装置中形成卡片嵌入物的层结构;
图2a显示容纳在层叠板的凹陷内的芯片模块的侧视图;
图2b显示图2a所示芯片模块的俯视图;
图3a显示布置在接受层内的芯片模块的侧视图;
图3b显示图3a所示芯片模块的俯视图;
图4a显示被覆盖层覆盖并布置在两个层叠板之间的芯片模块的侧视图;
图4b显示图4a所示芯片模块的俯视图;
图5显示具有多个连接的卡片嵌入物的卡片嵌入物板片的局部图;
图6显示图5所示卡片嵌入物板片的俯视图;
图7显示由卡片嵌入物板片和多个外层板片组成的层结构,用来生产层叠结构的芯片卡,以及
图8显示具有多个连接的芯片卡的芯片卡板片的局部图。
具体实施方式
图1示出多个称为板片的结构,这些板片的特征分别是互连成一件的多层,它们呈板结构的形式,以生产出如图5所示的带有多个互连卡片嵌入物11的卡片嵌入物板片10。图1具体地显示带有多个互连接受层13的接受层板片12以及带有多个互连覆盖层15的覆盖层板板片14。
接受层板片12和覆盖层板片14位于层叠结构16的下层叠板17和上层叠板18之间。下层叠板17设置有凹陷20的结构19,其对应于接受层板片12的板片结构并用来容纳对应数量的芯片模块21。
接受层板片12的接受层13分别用作为天线基底,一带有若干个天线线圈23的对应天线装置22布置在基底上,即,在所示实例中,呈金属丝结构的形式。天线装置22的特征分别为两个接触端24、25,它们在凹陷28的开口边缘27内的接触湾26上延伸。
接受层板片12以及覆盖层板片14由诸如聚乙烯或PVC之类的可层叠起来的塑料材料组成。
下面将参照图2至4更详细地描述用来生产卡片嵌入物板片10的如图1所示的层布置的结构。图2a显示容纳在层叠板17的凹陷20内的芯片模块21,且其特征在于,带有外接触侧30上的外接触表面结构31和在内接触侧32上的用于于接触天线装置22(图1)的接触端24、25的内接触结构33、34的芯片载体29。
根据图2a和2b的总图,布置在芯片载体29的内接触侧32上并用来容纳芯片(未示出)的芯片外壳35设置有粘结剂带36,其基本上由热熔的粘结剂块组成,在其面向芯片外壳35的一侧上设置有压敏的粘结剂涂层。
此外,图2a清楚地示出,在所示的实例中,层叠板17由两层组成,即,陶瓷底层37和金属层38,该金属层布置在底层上并包括有凹陷20。
随后接受层板片12布置在如图1所示的带有芯片模块21的层叠板17上,所述芯片模块21容纳在层叠板17的凹陷20内,使芯片模块21突出到带有如图3a所示的外壳35的接受层13的凹陷28内。
图3a和3b的总图显示,在该结构中,布置在接受层13上的天线装置22的接触端24、25紧接在芯片模块21的内接触结构33、34上方延伸。在该结构中,可使用一斜坡形的接触工具(未示出),在压力和热量影响下,从上面接触带有凹陷28内芯片模块21的内接触结构33、34的接触端24、25,和/或该接触湾26。
图4a显示了与内接触构件33、34接触的天线装置22的接触端24、25,以及在接触过程之后布置在接受层板片12上的覆盖层板片14,其中,覆盖层板片的特征在于,形成在覆盖层板片内并分别布置在芯片模块21和芯片外壳35上的覆盖层15并由此形成凹陷28的底部39。
在图4a和4b所示的结构中,芯片模块21容纳在层叠结构16内,以使它在两侧上被覆盖,其中,布置在层叠板17和层叠板18之间的层结构最好全部由金属组成,现在该层结构上作用的压力和热量,以便在接受层片12和覆盖层板片14之间形成层叠而形成如图5所示的卡片嵌入物板片10。
卡片嵌入物板片10显示在图5和6中,如图所示,特别是如图6仰视图所示且特征在于多个互连的卡片嵌入物11,现在用该卡片嵌入物板片10来生产芯片卡板片40,如图所示,该芯片卡板片显示为图8中的截面图的形式且特征在于对应数量的互连芯片卡41。
根据图7,通过将分别布置在卡片嵌入物板片10一侧上的外层板片45、46和47、48连接到另一层叠T艺过程中的卡片嵌入物板片10上而将芯片卡板片40生产为具有下层叠板43和上层叠板44的层叠结构42。
图7还示出芯片模块21的外接触结构31,它们布置在卡片嵌入物板片10的底侧上并从接受层板片12(图5)突出,该外接触结构31形成突出层,它们与外层板片45、46内对应形成的凹陷49、50协作,对外层板片45、46相对于卡片嵌入物板片10的定位起定位辅助的作用。在此情形中,外层板片45、46做成这样的厚度,在由外层板45形成的芯片卡41的接触表面中,使层叠结构42中各层45、46、10、47和48之间形成的层叠能够导致外接触结构31的表面结构齐平。
外层板片47和48实现为闭合形式,且其厚度最好对应于外层板片45、46相应的厚度。施加在另一生产装置(例如,卡片制造商处)内的外层板片45至48可由印刷的外层板片46和47组成,它们分别用呈保护箔层形式的另外外层45和48覆盖。
为了确保对层叠过程中图7所示各个层45、46、10、47和48之间有正确的相对定位,例如,可提供带有定位销52的下层叠板43,定位销可配合到诸层45、46、10、47和48的对应定位凹陷53内。由于芯片卡板片40在层叠结构42内的形成是基于层叠结构16(图1)中所形成的卡片嵌入物板片10,所以,可根据由凹陷20的结构19所形成的层叠结构16的层叠板17的定位网格来实现该定位。因此,原则上也可利用同样的层叠板17来实施如图1中生产卡片嵌入物板片10的层叠过程那样的图7所示的层叠过程。在此情形中,层叠板17和层叠板43中的凹陷20确保在芯片卡板片40生产过程中外接触结构31不承受直接的热应力。
在芯片卡板片40完成之后,板结构的互连的芯片卡41可分离成为单个的芯片卡。
Claims (10)
1.一种芯片卡(41),具有与布置在卡片本体的接触表面(51)内的外接触结构(31)接触的芯片模块(21),以及布置在卡片嵌入物(11)内的天线装置(22),其中,所述卡片嵌入物设置有至少两层,即,设置有用来部分地容纳所述芯片模块的凹陷(28)的接受层(13),以及在一侧覆盖所述芯片模块的覆盖层(15),且所述卡片嵌入物在两侧上分别设置有至少一个外层(45、46;47、48),其中,所述凹陷用来容纳布置在所述芯片模块的芯片载体(29)的内接触侧(32)上的芯片外壳(35),而所述覆盖层限定所述凹陷的底部(39),其中,布置在所述芯片载体的外接触侧(30)上的所述外接触结构形成层突,所述层突从所述接受层的平面突出并容纳在外层的凹陷(49、50)内,使得所述外接触结构布置成与所述卡片本体的接触表面齐平,所述天线装置(22)容纳在所述接受层(13)和所述覆盖层(15)之间,且通过所述接受层(13)的所述凹陷(28)可触及所述芯片载体的内接触侧(32)。
2.一种用于生产如权利要求1所述的芯片卡(41)的卡片嵌入物(11),所述卡片嵌入物具有至少两层,即,设置有用来部分地容纳所述芯片模块(21)的凹陷(28)的接受层(13),以及在一侧覆盖所述芯片模块的覆盖层(15),其中,所述凹陷用来容纳布置在所述芯片模块的芯片载体(29)的内接触侧(32)上的芯片外壳(35),而所述覆盖层限定所述凹陷的底部(39),并且,布置在所述芯片载体的外接触侧(30)上的外接触结构(31)形成层突,所述层突从所述接受层的平面突出,所述天线装置(22)容纳在所述接受层(13)和所述覆盖层(15)之间,且通过所述接受层(13)的所述凹陷(28)可触及所述芯片载体的内接触侧(32)。
3.如权利要求2所述的卡片嵌入物,其特征在于,所述接受层(13)由天线装置的基底形成。
4.如权利要求2或3所述的卡片嵌入物,其特征在于,所述芯片模块(21)的所述芯片外壳(35)在其面向所述覆盖层(15)的上侧上设置有粘结剂涂层。
5.如权利要求4所述的卡片嵌入物,其特征在于,所述粘结剂涂层由热熔粘结块组成。
6.如权利要求4所述的卡片嵌入物,其特征在于,所述粘结剂涂层实施为粘结剂带(36)的形式。
7.如权利要求6所述的卡片嵌入物,其特征在于,所述粘结剂带(36)的特征是压敏的粘结剂涂层。
8.一种生产芯片卡(41)的方法,所述芯片卡(41)具有与布置在卡片本体的接触表面(51)内的外接触结构(31)接触的芯片模块(21),以及布置在卡片嵌入物(11)内的天线装置(22),其中,最初在第一生产装置(16)中生产如权利要求2至7所述的卡片嵌入物,随后在第二生产装置(42)中在所述卡片嵌入物的两侧上分别设置至少一个外层(45、46;47、48),即,使布置在所述芯片载体(29)的所述外接触侧(30)上的所述外接触结构(31)引入到指定外层的凹陷(49、50)内,且随后在层叠过程中形成所述卡片嵌入物和所述外层之间的连接,将所述天线装置(22)容纳在所述接受层(13)和所述覆盖层(15)之间,通过所述接受层(13)的所述凹陷(28)可触及所述芯片载体的内接触侧(32)。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述第一生产装置(16)内通过以下方式来生产卡片嵌入物(11):首先,将所述芯片模块(21)定位在层叠板(17)的凹陷(20)内,以使布置在所述芯片模块的所述芯片载体(29)的外接触侧(30)上的外接触结构(31)容纳在所述凹陷内,且布置在所述芯片载体的内接触侧(32)上的芯片外壳(35)从层叠板的凹陷突出;随后,将实施为天线装置(22)的基底形式的接受层(13)布置在层叠板上,使所述芯片外壳被引入到所述接受层的凹陷(28)内,其中所述天线装置布置在所述接受层的背离所述层叠板的表面上,接着,所述天线装置与所述芯片载体的内接触侧接触,而后,将覆盖层布置在所述接受层上,然后,在所述接受层和所述覆盖层之间形成层叠。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,在所述第二生产装置(42)中通过以下方式来生产所述芯片卡(41):在卡片嵌入物(11)两侧上分别设置至少一个外层(45、46;47、48),其中,布置在所述芯片载体(29)的所述外接触侧(30)上的所述外接触结构(31)被引入到指定外层的凹陷(49、50)内,随后,在所述外层和所述卡片嵌入物之间形成层叠,使得可调整因所述层叠而形成的所述外接触结构与所述卡片本体的接触表面(51)的平齐表面结构。
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