CN101861591B - 用于护照的射频标识装置支撑及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造具有射频标识装置(RFID)的身份证件的封面的方法，所述装置包括天线和连接到天线的芯片(12)，所述方法包括以下步骤：在支撑(10)上实现具有连接点(13和14)的天线(12)；在天线的连接点(13和14)之间产生空腔(20)；在所述天线连接点附近放置粘性介电材料(25、26)；在所述支撑上定位集成电路模块(19)，使得所述模块的接触区与所述天线的连接点相对并且模块的封装位于所述空腔(20)中；在所述包括天线的支撑的面上放置至少一层热粘膜(40、50、60)；在这个或这些热粘合剂膜层(40或50和60)上放置封面层(70)；将这些层层压在一起。

Description

用于护照的射频标识装置支撑及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于集成到诸如安全文档的物体中的射频标识装置，并特别涉及用于护照的射频标识装置支撑及其制造方法。
背景技术
无接触射频标识装置(RFID)越来越多地用于标识在受控的接近区域内移动或从一个区域移动到另一区域的人。无接触RFID装置是由天线和与天线的端子连接的芯片制成的装置。芯片通常不被供电，并且通过读取器的天线和RFID的天线之间的电磁耦合接收其能量，信息在RFID和读取器之间被交换，特别是存储在芯片中的涉及放置有RFID的物体的持有人的标识和他/她的进入受控的接近区域中的授权的信息。
这样，护照可包含标识护照持有人的RFID。芯片存储器包含诸如护照持有人的身份、他/她的出生国家、他/她的国籍、访问的不同的国家的签证、入境日期、活动限制、生物统计元素等的信息。。
一般地，例如，RFID装置还可与护照分开地被制造，以然后通过在护照的封面和底白页之间胶合被加入。包括连接在一起的天线和芯片的RFID装置然后与由纸、塑料或其它(一般称为“镶嵌体”)制成的支撑一体化。
这些支撑一般包含其间***RFID装置的至少两个刚性层。这种支撑的缺点是它们由于其多层结构缺少柔性。
发明内容
因此，本发明的目的在于通过提供被加入诸如护照的身份证件中、在保证集成电路模块和天线之间的可靠的连接的同时具有良好的柔性性能的RFID装置来补救这些缺点。
本发明的另一目的在于提供诸如集成这种射频标识装置的护照的身份证件，在该证件的封面的外侧没有芯片的任何可见的标记。
因此，本发明的目的在于一种具有射频标识装置(RFID)的身份证件的封面的制造方法，所述装置包括天线和连接到天线的芯片，所述方法包括以下步骤：
-在纸制或合成纸制支撑上实现具有连接点的天线；
-在天线的连接点之间产生空腔；
-在所述天线连接点附近的天线支撑上放置粘性介电材料；
-在所述支撑上定位集成电路模块，所述模块包括接触区和连接到封装内的接触区上的芯片，使得所述模块的接触区与所述天线的连接点相对并且模块的封装位于所述空腔中；
-在所述包括天线的支撑的面上放置至少一层热粘膜；
-在这个或这些热粘合剂膜层上放置封面层；
-将支撑层、所述热粘合剂膜层和封面层层压在一起。
附图说明
结合附图阅读以下的描述，本发明的目的、目标和特征将变得更加明显，其中，
图1表示根据本发明的RFID装置的天线支撑和天线的顶视图；
图2表示根据图1中的D-D截面的天线支撑和集成电路模块；
图3表示根据本发明的变更方式的RFID装置的天线支撑和天线的顶视图；
图4表示根据图3中的D-D截面的天线支撑和集成电路模块；
图5表示构成根据第一实施例的本发明的电子封面的各层的截面；
图6表示构成根据第二实施例的本发明的电子封面的各层的截面；
图7表示层压之后的RFID装置支撑的截面；
图8表示构成根据本发明的变更方式的第一实施例的RFID装置支撑的各层的截面图；
图9表示构成根据本发明的变更方式的第一实施例的RFID装置支撑的各层的截面图；
图10表示根据本发明的变更方式的第一层压步骤之后的RFID装置支撑的截面图；
图11表示构成根据本发明的变更方式的RFID装置支撑的各层的截面图；
图12表示根据本发明的两个RFID装置支撑和身份证件的封面。
具体实施方式
根据本制造方法的第一步骤，在支撑层10上实现天线。天线包括一个或多个线圈12的集合。通过丝网印刷、苯胺橡皮版印刷、照相凹版印刷、胶版印刷或采用基于加有诸如例如银或金的导电粒子的环氧墨类型的导电墨或基于导电聚合物的喷墨印刷制成线圈。支撑层10由诸如纸或合成纸的材料制成。纸由浆状微植物纤维制成，并且结果具有纤维结构。纸芯(
Figure GPA00001138220600031
du papier)当经受剪切应力时趋于分层，而非纤维合成纸具有微孔结构并且具有低密度。与纸类似，合成纸简化在160℃的量级的温度下实施的分层操作，原因是它在这些温度下是稳定的；与诸如PVC或PETG的热塑性材料不同，它不流动(fluer)。使用的合成纸由聚合物的非取向单一层构成，聚合物为诸如加有在40％和80％之间的矿物的聚乙烯或聚丙烯。通过其微孔网络，其成分使其具有0.57g/cm3的量级的低密度。支撑层的厚度在240和280μm之间并优选为250μm。支撑10包括与身份证件的合页(接缝)的位置对应的挖空部分11。
根据图2，集成电路模块19包括芯片35、至少两个连接区33和34。通过称为“wire bonding”的非常小的导线或连接电缆实现芯片和连接区33和34之间的连接。芯片35和导线被封装入基于不导电的抗性强的材料的保护性树脂37中。封装37在某种意义上是包含芯片及其布线以使其不易损坏并更容易操作的硬壳。封装具有在200和240μm之间度。模块由此在其上面存在与封装37的上部对应的平坦表面，并在其下面存在用于与电路连接的接触区33和34。接触区33和34由导电材料诸如铝制成，并且它们的厚度在70和100μm之间。
图2所示的模块19用于连接到天线的天线连接点上。在本发明中，仅两个连接点13和14足以连接模块。连接点13和14为天线的连续体。作为结果，它们处于天线的线圈的延伸部分中，并且一般由与天线相同的材料制成。由此，也通过丝网印刷、苯胺橡皮版印刷、照相凹版印刷、胶版印刷或采用基于加有诸如例如银或金的导电粒子的环氧墨类型的导电墨或基于导电聚合物的喷墨印刷制成连接点。连接点的厚度在5和10μm之间。
根据图3和图4所示的本发明的变更方式，支撑层上产生以10在50和60μm之间的厚度的停泊位置。产生停泊位置(embossage)的步骤在于通过通过压制来压缩支撑层10的一部分，使得它由此保持压制的型腔(empreinte)。使用的压制的形式在于使得它留下比模块稍大的矩形型腔17。在实现天线之前完成产生停泊位置步骤。所有以下的步骤关于没有产生停泊位置的方法保持不变，并且，特别地，以下的安置模块的步骤的描述相同。这种情况下的支撑层10的厚度优选等于300μm。
模块19通过位于天线连接点侧的两个粘性材料点25和26胶合在天线支撑层10上，以使得天线的连接点13和14与模块的接触区33和34相对并使得模块的被封装部分或封装37处于空腔20。并且，特别地，连接点13和14与接触区33和34的没有覆盖粘性材料的部分相对。用于点25和26的粘性材料是仅将模块固定于支撑层10上的粘合剂，并且，由于该粘合剂是非导电性的，因此，它不直接参与模块和天线之间的电连接。使用的粘合剂是氰基丙烯酸盐粘合剂。粘合剂点被设置于支撑层10上天线连接点的附近，使得当模块19被安装于空腔20内时，触点的粘合剂被模块的接触区紧压，直到它们与天线连接点接触。粘合剂点从而获得与天线连接点相同或基本上相同的厚度并变得与天线连接点齐平。粘合剂点和天线连接点的接近性保证电连接的可靠性。这样，一旦模块19被就位于空腔20内，就通过与模块的接触区和天线的连接点13和14接触的部分实现电连接。由此获得的支撑是装配有与支撑一体化并与天线电连接的模块的天线支撑。优选地，天线连接点具有凹坑或凹洞形状或以环形方式被挖空，使得粘性材料点被置于凹坑形状的凹陷部分内或中空部分内。在本发明的优选实施例中，天线连接点具有U形，使得粘性材料点被置于U内并由此几乎完全被天线连接点包围。这样，电连接具有在没有焊接也没有带来材料的情况下被实现的优点。
根据两种不同的模式，在图5和图6中示出方法的下一步骤。在第一实施例中，并且，参照图5，一层热粘合剂膜40被直接置于天线支撑的天线侧和模块的下面上。第二层70被直接置于热粘合剂膜层40上。该层与身份证件的封面对应并具有约350μm的厚度。封面层70具有被一层聚酯覆盖的纸或织构基体。它可在它的自由面72上包含使其具有抵抗损伤能力的特定的颗粒。但是，也能够使证件的封面的自由面在层压时或其后经受具有特殊凸点的板，以在封面上产生特定的颗粒。
在本发明的第二实施例中，并且，参照图6，热粘合剂膜50被直接置于天线支撑上的天线侧和模块的下部上。层50具有尺寸接近模块的整个表面的尺寸的空腔52。这样，空腔52的边缘与包含接触区的模块的外侧边缘匹配。这样，当层50被置在天线支撑层10上时，模块19位于空腔52中。第二层60位于第一层5上。层60也是优选具有与层50相同的性能并且不具有任何空腔的热粘合剂膜。层70位于热粘合剂膜层60上。热粘合剂膜层40、50和60的粘接性能在加热的作用下被激活。这些层分别具有约50μm的厚度。
与单一热粘合剂层40对应的第一实施例更适于根据图3和图4在模块的位置上支撑层10被产生停泊位置的情况。实际上，在这种情况下，模块的接触区被部分或完全地埋在支撑层10的厚度中，并且，作为结果，仅一个热粘合剂层足以消除由于模块导致的凸起。具有两个热粘合剂层50和60的第二实施例更适于支撑层不被产生停泊位置的情况。但是，这种优先不是限制性的。
通过层压，将在第一实施例的情况下标为10、40和70并在第二实施例的情况下标为10、50、60和70的各层相互组装在一起。层压步骤包含使所有的层经受直到150℃的温度升高和直到0.5巴到几巴(约10N/m2)的压强升高，然后降低温度和压强，整个根据一组限定持续时间的循环。在层压时，第一例子的层40的热粘合剂膜和第二例子的层50和60的热粘合剂膜流体化并且俘获天线和模块的大部分。在层压中施加的压强与各层垂直并由此与模块的接触区33和34和天线的连接点13和14的接触面垂直。
图7表示层压步骤之后的模块和3个不同材料层的截面。在层压步骤中，构成RFID装置支撑的各层的厚度减小。这样，层压之前的各层的总厚度达到680μm，这详细地与以下的分配对应：
-封面70：350μm；
-两个40μm的热粘合剂膜；
-支撑层10：250μm。
在层压之后，获得的在以下的描述中称为电子封面的夹层结构具有在640μm和650μm之间的厚度。
层压时在整个模块上施加压强。模块的接触区压于天线的连接点上，从而导致连接点和支撑层10的变形。该变形为型腔(empreinte)的形式，型腔内表面精确地与连接区的外表面匹配。这样，在模块的连接区33和34和连接点13和14的导电墨之间的最大接触表面上存在紧密接触。构成支撑层10的材料以及连接点18的导电墨是可变形的和非弹性的，因此即使当压力被释放时，这两种材料也不趋于返回它们的初始形状。
并且，在层压时，层40或50和60的热粘合剂膜***并且与模块的内面的轮廓完全匹配。层40或50和60的热粘合剂膜用作封面层70和天线支撑层10之间的粘合剂，使得一旦硬化就完全粘接于这两层和模块上。热塑性塑料层的任一侧的两个层10和70在层压中的压强的作用下被施加应力，并且，在模块的接触区上保持施加的应力，使得一旦层40或50和60的热粘合剂膜硬化，模块和天线之间的电接触就是永久的和可靠的。
在图6～9中示出的本发明的另一实施例方法在于用构成RFID装置的支撑的各层但在没有封面层70的情况下实现第一预层压步骤。该层压在于部分地激活热粘合剂膜的层40或层50和60，为了将它们“胶合”到天线支撑10上，并且，保持在另一层压步骤中能够再一次激活它(或激活它们)的可能性。预层压步骤在于使所有的层经受温度的升高，直到在50℃和70℃之间的最高温度并保温3分钟，并且增加压强。在预层压时，图8的第一例子的层40的热粘合剂膜和图9的第二例子的层50和60的热粘合剂膜流体化并且俘获天线和模块的大部分。在该预层压步骤之后获得的RFID装置51的支撑是装有与天线连接的电子模块的天线支撑。RFID装置51的支撑包括天线支撑的层10和与热粘合剂膜的初始层40或初始层50和60对应的热粘合剂层53。层80被置于热粘合剂膜层53上。热粘合剂膜层53的粘接性能在加热的作用下被重新激活。因此，层10、53和80通过层压被相互组装在一起。该层压步骤与前面在图5～7中描述的类似。类似地，当层53的热粘合剂膜硬化时，模块和天线之间的电接触是永久的和可靠的。
图12表示被设置为被用作整个身份证件的具有RFID装置的封面的支撑100的顶视图。它包括具有比身份证件的宽度大的宽度和可包含多个根据本发明的RFID装置支撑的长度的封面层90。我们还可看到与纸制或合成纸制天线支撑层对应的层92和层92的空腔20中的可见的模块整体19。身份证件的封面切出位置由图中虚线表示。随后通过安装一折白页完整地形成身份证件。
根据本发明的制造方法提供可靠并抗性强的射频标识装置。并且，封面的颗粒在层压步骤中不受损伤。

Claims (9)

1.一种用于制造具有射频标识装置(RFID)的身份证件的封面的方法，所述装置包括天线和连接到天线的芯片(12)，所述方法包括以下步骤：
-在纸制或合成纸制的支撑层(10)上实现具有连接点(13和14)的天线(12)；
-在天线的连接点(13和14)之间产生空腔(20)；
-在所述天线的连接点附近在支撑层(10)上放置粘性介电材料(25、26)，所述天线的连接点具有凹坑或凹洞形状或以环形方式被挖空，使得粘性介电材料的点被置于由凹坑形状形成的凹陷部分内或挖空部分内；
-在所述支撑层上定位集成电路模块(19)，所述集成电路模块包括接触区(33、34)和连接到封装(37)内的接触区上的芯片，使得所述集成电路模块的接触区与所述天线的连接点相对并且集成电路模块的封装位于所述空腔(20)中；
-在包括天线的所述支撑层的面上放置至少一层热粘合剂膜(40、50、60)；
-在这个或这些热粘合剂膜层(40或50和60)上放置封面层(70)；
-将支撑层(10)、所述热粘合剂膜层(40或50和60)和封面层(70)层压在一起。
2.根据权利要求1的方法，其中，天线实现步骤的预备步骤在于产生50和60μm之间的厚度的在集成电路模块的位置处的所述支撑层(10)的一部分的停泊位置，由此产生的停泊位置具有比集成电路模块稍大的形状。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，被直接施放到支撑层(10)上的热粘合剂膜层在集成电路模块(19)的位置处具有空腔(20)，空腔(20)的形状使得它与所述集成电路模块的下表面的边缘匹配。
4.根据权利要求3的方法，其中，被放置在支撑层(10)上的粘性介电材料(25、26)是氰基丙烯酸盐粘合剂。
5.根据权利要求1或2的方法，其中，所述天线的连接点为U形，并且粘性介电材料被设置于所述U形内。
6.根据权利要求1或2的方法，其中，所述支撑层(10)的合成纸由当温度上升时不流动即不变形的材料制成。
7.根据权利要求1或2的方法，其中，所述热粘合剂膜层具有50μm的厚度。
8.根据权利要求1或2的方法，其中，所述天线(12)是通过基于导电墨的丝网型印刷制成的。
9.一种射频标识装置，其特征在于它是通过根据上述权利要求中的任一项的方法获得的。
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