CN1214345C - 可任意使用的电子芯片装置和制造过程 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括薄膜支撑的芯片电子装置，该装置包括一个具有接口的薄膜支撑和至少一个平导电接口，以及连接到所述接口的微电路。本发明特征在于薄膜支撑和接口具有在不损坏情况下能够被弄皱或折叠的特征。进一步的特征在于其包括一个设置在所述薄膜支撑的补偿薄膜(22)，所述补偿薄膜包括一个容纳所述微电路(4)，其连接(7，8)和一个密封材料(13)的凹口(21，23)。本发明还涉及标签的制造过程。

Description

可任意使用的电子芯片装置和制造过程
本发明涉及包括通信接口的电子芯片装置领域及其制造过程。本发明涉及一种特定芯片装置，其接口是使用连接和/或天线，例如芯片卡，标记微型组件。本发明特别涉及一种可任意使用或唯一用于在距离大于50cm，频率为数百万赫兹到数千兆赫兹时进行通信的天线装置。
如果需要的话，可参看国际专利申请WO97/26621，该申请描述一种可观测为一个标记的芯片和天线模块。通过将天线模块***到卡体的空腔产生一个卡并且通过将天线模块打包到诸如计数器之类的某种支撑来产生确定的标记。
这些模块包括一个接口支撑薄膜，一般称为印刷电路板，该电路板包括至少一个天线形式和/或连接垫片形式的接口，一个诸如连接到所述接口之类的芯片的微电路以及保护微电路及其连接的密封材料。天线处于微型组件的一面，特别是后者的背面一侧，而另一面有可能被配置连接垫片。
特别是由于现代制造过程的要求，接口支撑薄膜应包含最小的机械特性。特别是，接口支撑薄膜应该足够灵活，以便其能够绕卷轴卷起，但是同样还要求刚性，以便其可以通过链轮啮合侧穿孔进行传送。如果折叠的话接口支撑薄膜的刚性还使其损坏。
目前使用的支撑薄膜选择于环氧玻璃，聚酰亚胺，聚对苯二甲酸乙二醇酯。它们都具有下面的典型特性和特征：厚度为75μm到125μm，断裂伸长小于75％，耐温性高至160℃。
接口本身一般为铜，该接口表现出较硬的表面，轨道一般较窄(50到200μm)并具有数微米的精确定义。该接口一般经过表面处理，例如进行Ni-Au型处理，以便使其更硬，较容易焊接并防止其氧化。
根据上面要求制造的装置具有太庞大以致不适用本发明的缺点。另外它们具有有限的应用，这些应用不满足本发明下面列出的目的。
本发明的主要目的是设计一种电子芯片装置，该装置具有或不具有连接，加电或者换句话说，该装置非常经济并且仍然非常可靠，与包括至少几个操作并使用可能的最经济的标准技术的制造过程兼容以这种方式促进其使用并且如果需要的话可使其为任意使用。
另一个目的是设计一种上面类型的最好还可以在50cm之上(未上电)和一米之上(上电)进行通信的装置。
另一个目的是设计并经济地制造一个易于并直接由用户印刷的天线和/或连接模块。
另一个目的是设计一种上面类型的在各种条件并在多个支撑上使用时都具有可靠性的装置。
另一个目的是设计并经济地制造具有或不具有连接的芯片卡或票。
通过使用具有完全不同并与上面提到的芯片卡领域的接口支撑薄膜相反的的特性的接口支撑薄膜实现某些目的，但是这些目的也可以通过采用轧制的制造过程，接着采用特别是关于芯片连接的处理以便考虑到薄膜的新特性的处理来实现。其他目的通过下述装置的特定配置实现。
为此目的，本发明首先用作一个电子芯片装置，该装置包括一个接口支撑薄膜，该薄膜具有一个支撑薄膜和至少一个置于所述支撑薄膜上的扁平导电接口以及一个连接到所述接口的微电路。其区别特征在于接口支撑薄膜包含使其在无损坏的情况下可以被折或折叠的特性。
按照小于2.5mm并且最好小于1mm的曲率半径共同使用一个支撑薄膜和一个可折或折叠的接口可以产生好的技术效果。
该定义对应于支撑薄膜的选择，与支撑薄膜技术状态和/或与一个接口结合的减少厚度相比本质上降低等级的特点，与接口技术的状态或减少厚度的接口相比同样降低等级的本质特性。根据本发明，应组合考虑每个特点(支持薄膜和/或接口)。它们特别可以是二者都显著减低等级，或其中一个显著减低等级而另一个减低等级较小；按支撑薄膜和接口材料减低等级的程度，每个厚度也可以减少为较大或较小程度。
尽管要经过可实现的处理，但由于这样的关联和组合，因而提供一种可靠的，低成本的装置。
要强调的是在确定的情况下，可以通过最终产品中的其他质量例如关于弹性来实现，例如，关于刚性的降低等级。但是这使得制造困难。在本发明的范围内，降低等级应理解为与芯片卡领域内当前探求的特点相关。
根据一个特征，支撑薄膜拥有小于75μm的厚度，使用10μm和30μm之间的厚度可获得最好的效果。
使用这样薄的支撑薄膜，本发明不仅提供节省材料，潜在地涉及价格，而且特别是降低最终产品的重量，这样就提供下面所述的新的应用场合。
根据本发明的另一个特征，支撑薄膜最好是具有大于80％的断裂伸长的聚合物，和/或小于80的肖尔(Shore)硬度和/或小于0℃的玻璃转变温度Tg和/或小于130℃的熔融温度。
支撑薄膜最好从聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，聚对苯二甲酸乙二醇酯中进行选择。在其他情况下可以包含纤维材料，例如纤维素或纺织品。
在没有进行目的在于硬化表面的表面处理例如Ni-Au类型的表面处理的情况下，接口的金属最好是天然的。其厚度最好小于50μm。铝及其合金是较好的金属。
诸如PE，PP...之类的材料具有非常经济的优点，这是因为在芯片卡的区别领域，即，封装，沿非常长和宽滚轮产生这些材料。本发明使用PE/铝或PP/铝组合作为基底来创建一个接口支撑薄膜通常是很常见的，特别是在食品封装的领域(用于乳酪盖，香槟软木塞)。
根据另一个特征，该装置包括最好位于线圈外部，特别是处于支撑薄膜角部的微电路。微电路最好还直接位于支撑薄膜上。
该装置最好还包括一个称为《条》的接口部件，该部件在另一面拉回芯片附近的天线(6)的至少一端。
考虑到下面详细描述的应用，这样有可能保持可能的最大印刷表面并创建一个非常薄的装置，芯片卡与支撑薄膜连接。《条》的用途是下面详细解释的一个引人注意的方案。
根据一个额外的特征和/或另一个方面以及实现本发明的方法，该装置区别特征在于其包括一个位于支撑薄膜的补偿薄膜。所述补偿薄膜具有包含所述微电路及其连接的凹口。
该凹口可以包含密封微电路及其连接的材料。由凹口的密封材料最好是至少部分包含在凹口的壁。
可以与任何其他现有的较早类型的支撑薄膜相关地使用补偿薄膜，但是将其与一个按照本发明折叠的接口支撑薄膜相关使用更有效。
在制造下面的装置时补偿薄膜还具有优点，即，用于补偿微电路的高度并保护微电路，特别是使得能够在不损坏微电路的情况下在装置的整个表面进行印刷。
其功能是以如果必要的话，在不突出和收回微电路上的另一个装饰性和/或粘接层的情况下创建装置的方式，使装置表面变得水平。
当微电路通过特定施加到补偿薄膜上的粘接剂固定到任何种类的支撑时，补偿薄膜还保护微电路使其免于施加给它的压力。
补偿薄膜还允许接口支撑薄膜的较小机械强度在其各种用途期间被特定补偿。
在不以任何方式改变下面所述处理的情况下，补偿薄膜可以从变化很大并适用任何用途的材料之间进行选择。
本发明还涉及包含该装置的芯片票和卡。它们最好包括一个由所述补偿薄膜构成的卡或票本体。这意味着它们具有一个容纳微电路的凹口，补偿薄膜，支撑薄膜以及在补偿薄膜上面伸到凹口外部的接口。
这样如果需要的话，可以得到一个经济的具有微电路保护的芯片卡和票。
根据一个替换的方案，凹口为一个非贯通的空腔或一个由附加薄膜封闭的空腔。
本发明还涉及一个制造电子芯片装置的过程，该装置包括一个具有支撑薄膜的接口支撑薄膜和至少一个扁平接口以及一个连接到所述接口的微电路，所述过程包括基于提供至少一个接口支撑薄膜并将其连接到接口的操作，该过程的特征在于提供一个具有在不损坏的情况下使其自身可以折或折叠的特性的接口支撑薄膜。
最好根据在一个或几个导电平面采用雕刻印刷或平板印刷设计的比较经济的方法实现本发明，所述导电平面在前与支撑薄膜相结合。
由于该支撑薄膜和接口的选择，并且同样由于制造接口方法的选择，提供一个低成本的接口支撑薄膜，这样就降低了装置的整体价格。
根据实现本发明的一个另外特征和/或另一个方面以及方法的该过程的特征在于其包括一个基于将补偿薄膜固定到所述接口支撑薄膜的操作，所述补偿薄膜具有至少一个适用于容纳微电路的凹口。
可以使用与任何其他现有的较早类型的支撑薄膜相关的操作，但是将其与一个按照本发明折叠的接口支撑薄膜相关使用更为有效。
补偿薄膜加固了接口支撑薄膜，这样接口支撑薄膜在制造阶段，特别是在拖拉运输过程中就可以冒更为硬质材料的危险。
如果必要的话，或交货给客户时，同样可以使支撑薄膜在每个阶段盘绕变平。这样就去除了下面的不同制造阶段之间起保护作用的中间层薄膜的浪费使用。
在不损坏微电路的情况下可以在装置的两侧进行印刷。
如果微电路及其连接被密封，则补偿薄膜的凹口可以具有容纳功能。如果必要的话，该补偿薄膜可用于接收传送和定位链轮的侧穿孔并且借助于当前的传送装置便于绕卷轴卷起。
补偿薄膜可以使装置由各种材料构成。特别是可以基于纤维素或任何聚合物，纺织品或任何其他的薄膜形式的材料。
在没有补偿薄膜的情况下，根据实现本发明的另一方法，提供接口支撑薄膜作为卷动带并且由支撑薄膜的张力控制的传送装置用于将其反馈给至少一个对应于制造阶段的工作位置，特别是微电路的传送和/或其可能的密封。
由于这种配置，在制造过程中的各种工作位置之前，在不借助于补偿薄膜，不损坏接口支撑薄膜，无必要的侧传送穿孔，以及不影响其定位和/或指数调整的情况下，有可能在最坏的超稳定情况下传送接口支撑薄膜并且弹性不变。
根据另一个特征，由导线的超声波焊接连接微电路。具体地说，有可能借助于铝导线焊接用于铝垫片或接口。
使用这种连接方法是非常有利的，因为其可靠，标准和经济。如下面所描述的，该方法产生未推荐其用于具有遵照本发明特性的接口支撑薄膜的问题。
根据另一个特征，使用在两面具有接口部件的接口支撑薄膜。特别是有可能将一个电容片放于每一侧和/或同时作为接口的《条》。
这样有可能降低这些接口部件的制造成本，因为可以使用上面所述的相同技术同时制造它们。一种较为经济的替换方案由在具体的操作中在匝的上面建立桥连接或小心增加电容器。
根据另一个特征，可通过接口薄膜由机械撕开和机械接触连接支撑薄膜每侧上的接口部件。如果必要的话，有可能采用超声波方法进行这些连接。
符合本发明的薄接口支撑薄膜的选择和材料的选择使其有可能使用这样的连接处理。这是特别有利和经济的，因为不需要附加的材料并且其可以在一个隐蔽在装置的制造过程中的操作中进行。
通过阅读下面的描述同时参照，作为实例单独给出的附图，本发明的其他特征和优点将变得很清楚，其中：
图1示出一个可由无线射频信号在近距识别的根据本发明的简化的标签；
图2示出图1标签的微型组件细节的截面图；
图3示出图2的一种变型；
图4示出图1的一种变型；
图5示出图4标签的背面；
图6示出一个具有连接垫片的标签的上部分的视图；
图7示出符合本发明的卡的结构；
图8示出卡结构的另一个变型的截面图；
图9示出本发明所涉及的另一个装置的结构；
图10示出关于本发明的过程执行的一般视图；
图11示出本发明的芯片和天线卡的制造过程的一个变型的一般视图；
图11A示出一个根据前面图中所示的过程所得到的卡结构；
图12示出一个设计为表征本发明装置的折叠测试。
图1示出一个以电子卡和天线标签(线圈和电容器)形式制造符合本发明的电子芯片卡装置的简化方法实例。该装置包括支撑薄膜1，在该实例由从后侧向内旋接在所述支撑薄膜4的扁平天线3的匝2构成的扁平导电接口，以及诸如连接到所述接口的集成电路芯片之类的微电路4。天线具有两端，分别位于内部和外部，或形成连接垫片5，6中的每一个。在该实例通过连接导线7，8完成该连接。
在该实例该装置还包括一个由朝向支撑薄膜的每侧放置的导电面9，10构成的适配电容器。如果需要的话，该电容器包括特别由激光完成的诸如穿孔或其他可移动平面部件之类的调节轨道。在其他情况下，一个小心选择的电容器可以粘接到薄膜或集成在微电路。
同样有可能借助于放置在支撑薄膜背面(图5)的电路部件11，12使天线一端或位于匝内的电容器片的触点6与位于匝外部的另一端5相连，或者反之亦然。事实上，在这种情况下，《条》使天线的至少一端收回到位于标签边缘的天线的一端的芯片空间附近。在下面所述的补偿薄膜的情况下，芯片的位置不是很重要。其可以完全位于匝内部。
根据本发明的一个特征，密封材料13以至少对其进行机械保护的方式至少覆盖微电路和/或连接导线。在该实例，(图1，2)，材料仅覆盖一个微电路放置区域(zp)，包括连接，使装置的剩余部分暴露。
在该实例，微电路区域占据大约等于4mm×5mm的区域，而标签具有40mm×40mm的整个表面面积。
根据本发明在不被损坏的情况下接口支撑薄膜具有其自身可折或折叠的特性。
图12示出用于表征本发明的折叠测试。根据该测试接口支撑薄膜在芯片区域外部必须能够折叠，例如折叠为二或四，相对边缘14，15相互平直地接触以形成一个具有小曲率半径的折叠。在其他情况下，也有可能弄皱或随便折叠，具有上面指出的半径的折叠。
损坏理解为破坏或撕裂支撑薄膜使其不能支撑匝。还应理解为由于变形而产生的严重的容量丢失，即，这样的导致更新某些折叠之后的损坏的塑料变形。如果其失去导电特性，特别是宽度减少，或破裂或严重损坏弹性使其在几次(例如，10次)折叠之后断裂，则接口本身被损坏。
如果其支持具有小于1mm特别是0.2mm的曲率半径R，则得到较好的产品。
为实现这些性能，使用这样的支撑薄膜材料，即，具有大于80％的断裂伸长和/或小于80％的肖尔硬度和/或小于摄氏零度的Tg，和/或小于130℃的熔融温度，以及小于75μm的厚度。
支撑薄膜的厚度在10μm和30μm之间得到最好的效果。
与当前用于卡和天线模块的诸如环氧玻璃或聚酰亚胺之类薄膜相比，在该实例，使用诸如PP，PE这样的完全降级特性(被归类为低性能)，或PET这样的较少降级特性的接口支撑薄膜具有明显优点。
根据本发明，接口还必须被准确标明尺寸和/或具有机械特性，特别是与支撑薄膜特性兼容的延伸度/弹性/硬度以满足本发明的折叠测试。在该实例，接口为未经表面处理的铝，特别是镍/金等。其厚度小于或等于50μm并且最好处于7和30μm之间。
如果必要的话，根据一种替换，支撑薄膜可以包括一个纤维材料，特别是纤维素或纺织品。例如，其可以简单为上述的薄纸。纺织品纤维材料具有无损坏弯曲和反向折叠的特性。
在图3所使用的保护材料13的厚度最有可能覆盖全部标签表面。芯片区域(zp)所得到的厚度可以小于400μm并且对于具有厚度150μm量级的芯片特别小于300μm。包括芯片(zhp)的区域所得到的厚度小于150μm并且特别小于100μm。
在图3的情况下，最好使用保持某些弹性和灵活性的保护材料以便满足上面定义的本发明的标准。确定的环氧和丙烯酸树脂是适合的材料。
在图2的实例，以至少重复100次的具有等于0.5mm曲率半径的折叠的方式进行的测试由一个没有密封天线的标签承担。在图3的实例，具有2mm半径的其他折叠测试不影响上述标签的功能。
这样的处理是不可能和/或不推荐给芯片和较早类型的接口装置。
本发明的标签具有这样的优点，即，其可以并入很精细和/或非常灵活的产品并保持不被人眼注意和接触，而其机械特性接近或低于同类产品。特别得到的产品可能类似香烟盒薄膜或箔片。这样的装置可以用于***式精密电子装置或可置于诸如纺织品衣服织品，皮革织品，箔，薄膜或衣服，纸板产品和包装之类精细产品的上面，但是首先作为整个产品的标记。
本发明的标签形式的产品还可以构成作为产品或包装一部分的薄膜部分，例如天线可以连接到织物或包装薄膜本身。
支撑本身范围可以比较精细并且可以经历重复折叠，在不被损坏的情况下本发明的装置能够经受合成变形。这样，在这样的使用条件下，就提供一个比较早类型装置更为可靠的识别功能。
在图4在支撑薄膜1的连续条(strip)24上建立接口。微电路较为有利地置于支撑薄膜的一角并直接置于上面。最好的选择是将芯片定位在标签一角以减少与所处理有关的机械应力，但是具有用于印刷的最大可能的表面空间。
条24包括一个连续的围绕接口的导体框(C)和在下面所述制造的各个阶段用作参考和指数调整/接口定位的目标点(p)。如果必要的话，导体框使支撑薄膜条更为坚硬并减少印刷的成本和时间。条上描绘的虚构线表示划界该装置的略图。
天线的设计被认为是所选工作频率的函数并优化该范围(近距通信的情况)。
在该实例以能够在大于8cm距离并且最好大于50cm(未上电，即，无电池)并且大于1到2m(上电，即，电池)进行通信的方式将天线2设计在支撑薄膜上。匝尽可能大并且优化其数目以达到所使用的距离，(一般地，对于大约13Mhz的频率4到6匝是必须的)。
匝之间的间隙基于天线的制造过程。与当前的装置相比，在该实例匝之间的距离是1mm，其中0.05mm到0.4mm的间隙是正常的。
为将天线末端连接到微电路，本发明最好采用使用图5所示的《strap》进行设计。
根据未示出的另一个变化，该装置最好包括一个电容器，该电容器位于薄膜的每一侧，未采用片的形式，而是集成到芯片。提供电容器参数变化的自由，电容器参数变化特别是与薄膜厚度变化有关以及来自常常是单调的调整天线的操作。如果支撑薄膜不具有较好的绝缘强度这同样是可取的。
根据目的在于简化装置的未示出的一个特征，支撑薄膜包括位于单独一侧的接口部件，电容器有可能粘接到支撑薄膜或最好仍处于芯片上，如上所述。
如果天线具有多于1的匝并具有一个相对较大的间距，为避免使用长的连接导线，以其宽度为局部比唯一围绕微电路及其连接的其他地方窄的方式设计匝。
最好减少连接线的长度，同时保持装置为最小厚度，微电路可以直接置于支撑薄膜并处于围绕其的匝之间。上述变化特征的累积再次降低成本。
微电路还可以置于匝上面，但是损坏装置高度和微电路的底座。
在其他情况下可以以提高可靠性并为较好粘接而使用粘合剂的方式将微电路置于接口区域。
图6示出装置D的接口，该装置至少包括位于表面的图中可见的连接垫片16。微电路置于另一个表面，穿过薄膜的穿孔以公知的方式提供连接垫片的凹口。如果必要的话芯片可以加入到下面所述的补偿薄膜的凹口内。
在该实例还具有诸如位于其最大区域的条形码17之类的印刷电路，连接及其芯片位于支撑薄膜的边缘。
作为一个变化，接口不但包括触点而且包括天线(未示出)。例如天线可以置于图中看不到的另一个表面。
图7示出实施的不符合ISO标准的芯片卡18。其包括具有置于支撑卡本体19的支撑薄膜2的装置(D)，支撑卡本体19具有等于或大于薄膜的外形尺寸。例如至少等于支撑薄膜2的两倍。不带有芯片的装置表面最好具有与卡本体19的接触。微电路位于上部与卡本体19相对。
卡还具有位于支撑薄膜上面的第二薄膜20并且具有与卡19相同的尺寸或仅覆盖该装置。
根据一个优选变化(图8)，卡19构成一个补偿薄膜。其包括一个封闭的凹口21，其中***涂层微电路4，接口支撑薄膜(1，2)伸到卡本体表面上的空腔外部。对于接触或人眼装置到空腔外部的延伸是不明显的，这是因为接口支撑薄膜较薄。这样获得接触起来为扁平并且还具有由空腔保护的微电路的卡。
根据其他特征，该装置还包括一个补充的小型谐振电路，该电路包括一个应急天线和/或一个集成电容器，该电容器以补偿天线或位于接口支撑薄膜上的电容的任何故障的方式置于微电路内。这样，就有可能使用一个特定的非接触接近读取器恢复保存在芯片内的信息，这样使装置更为可靠。
为此目的，如果支撑薄膜的天线电路出现故障，在没有经应急天线的直接接触的情况下，微电路可以被上电并进行通信。
图9示出该装置包括一个置于接口支撑薄膜上的补偿薄膜22。补偿薄膜可以置于从较早类型所得到的所有类型的接口支撑薄膜，但是根据本发明，将补偿薄膜用于可以折或折叠的接口支撑薄膜，则更为适合和有效(如下面详细描述的)。
补偿薄膜包括一个凹口23，微电路4、其连接7、8和密封材料13位于其中。凹口的壁与密封材料相接触到其最终部分包含该材料的程度。
其厚度最好是使凹口23刚好伸过微电路及其密封。
补偿薄膜可以是任何材料，最好随应用而变化。在该实例对于150μm的芯片采用厚度等于200μm的PE聚合物及其连接导线。已给出对于50μm的芯片通过采用《银粘接》类型(专利申请No.97 04093或No.97 04094)的导电粘接剂有可能使用小于50μm的补偿薄膜及其镁倒装芯片》类型的连接。这就使得在这种情况下得到110μm的芯片装置。有可能在薄膜22本身上进行印刷。
该装置还至少包括位于支撑薄膜或补偿薄膜的至少一个表面的一个保护/个人层20和/或粘接层21。
考虑到其厚度和灵活性，除其具有最高判断力的电识别功能之外，以这种方式构成的标签包括一个常规标签的所有功能和用途。如果必要的话，以使凹口朝向被标记的对象并由此隐藏芯片存在的方式可将一个自粘接薄膜应用到补偿薄膜。
作为一个变化，补偿薄膜本身是完全公知类型的大量的粘合剂，最好比较厚，可具有或不具有可剥下的保护薄膜。在这种情况下其本身是大量的至少某种程度上补偿微电路高度的粘合剂。
标签包括特别由薄膜20(图9和6)上印刷的条形码和由存储在集成电路的存储器内的对应数字码完成的双识别。
参照图10，11和11A将描述本发明装置的制造过程。
根据第一阶段，提供具有至少一个扁平导电接口2，9的绝缘支撑薄膜1。在下面的描述中将其称为《接口支撑薄膜》。
由各种公知的处理可得到接口支撑薄膜，例如，雕刻，具有导电油墨的丝网印刷，所选择的导电材料应用，除去支撑薄膜上的叠置金属和分层，印刷电路技术，绝缘基底上的导线的密封等。
在该实例并根据本发明的一个特征，在通过分层或挤压在前固定到支撑薄膜的至少一个导电薄膜最好使用印刷雕刻处理或平版印刷设计。这样，如果必要的话，有可能获得支撑薄膜上每一面的接口.
根据上面给出的关于其机械特性及其厚度的细节选择支撑薄膜和接口。在该实例金属薄膜优选铝，而不选择铜，这主要是因为其价格和延展性，尽管电性能低于铜的电性能。
雕刻方法的选择需要使用油墨掩盖雕刻之后的轨迹，这需要费用比较大的移去操作。除围绕连接微电路以便进行焊接的垫片的油墨之外，最好保持接口上的油墨以防止铝氧化并用于审美的外观。局部移去可特别通过机械废弃或激光进行。
作为一个变化接口可由基于弹性聚合物并加载诸如导电油墨之类的金属微粒的导电物质构成。聚合物基底的弹性满足本发明的折叠标准。例如，可采用丝网印刷。
最后将至少一个微电路固定到接口支撑薄膜并连接到接口。
所有的操作最好使用接口支撑薄膜条进行，该接口支撑薄膜条包括多个接口(例如天线设计)并可用作滚筒或滚轴24。将条提供给用于固定微电路4，连接26以及如果必要的话，还有密封27的各种已有位置25。
根据本发明因为支撑薄膜特别薄，脆或易磨损，其不可能使用啮合薄膜的侧穿孔的链轮传送装置。根据本发明使用适用于薄膜特性的传送装置。特别是使用由支撑薄膜的张力控制并包括测量和/或调节支撑薄膜张力以避免撕裂损坏的装置的传送装置。例如，传送可由传送滚轮28或夹子提供。
在该实例，给出满足宽度的两个接口，但是最好使用宽度大于80mm以及特别考虑到机械强度和生产率所进行的设计。
微电路的固定和连接
微电路可通过任何装置固定，特别是二-组件粘合剂，热粘合剂，光激活化合物等。在该实例，最好使用可由紫外线激活的粘合剂，这是因为其较快的固化时间，低温要求以及对能量的较低要求。
对于连接，存在几种被证明为较大或较小范围的公知的方式和新的方法，例如，通过金线或铝线进行焊接，导电粘合剂或具有翻转微电路的《倒装芯片》类型的应用，向下的垫片等。在后两种情况可省去密封并且连接高度较低。
根据本发明的一个特征，微电路通过导线，最好为铝的超声波焊接来连接。
根据本发明不将该技术特别推荐给接口支撑薄膜(非常灵活和/或柔软)。在芯片卡领域，事实上保留导线的超声波焊接用于基于环氧玻璃，聚酰亚胺的较硬和刚性的接口支撑薄膜和具有Ni-Au类型的表面处理的铜接口。
根据超声波焊接的当前状态，在由此焊接线出现的焊点成形中有可能使用焊接工具。在焊接期间焊点被压在金属接口或位于支撑薄膜的硅芯片的垫片。
发明者试图在基于PE或PP或甚至PET(根据其品质)这样的软材料的接口支撑薄膜上进行超声波焊接来作为当前所用方法的替换，厚度大于约75μm例如为100μm就必定要失败，焊接具有不连续或不实用或不可再现的品质。
发明者仍然在完成工业品质的再现焊接方面获得成功，但是必须偏离确定的厚度阈值这一点。事实上在该阈值内，发现材料越薄，焊接越好。这对于不易焊接的铝也是如此。
对于PE和PP基于材料的不同阈值定义在大约75μm。
有可能通过至少将其上完成焊接的支撑薄膜区域(焊接区域)平放在坚固和坚硬的参考表面来提高焊接的可重现性。
通过机械装置最好通过吸收的方法放置支撑薄膜。在后者情况下吸收电路放置在围绕焊接区域的区域。
这样，在本发明的情况下有可能以使其更可靠的方式采用一个特别经济的标准焊接技术。
在不损坏微电路的情况下，当以接口支撑薄膜可以正确地滚动的方式将微电路固定到接口支撑薄膜时，将一个中间薄膜(未示出)放置在接口支撑薄膜。
接口部件的连接
有可能放置在支撑薄膜的每一侧的接口连接部件可通过支撑薄膜由当前技术公知的各种方法进行连接，例如通过将导电材料填充到一个孔来产生敷以金属的孔或通过电放电等。
尽管由于本发明的支撑薄膜的厚度和接口以及其上述特征，这些连接通过具有局部穿孔或撕裂，冲压的机械动作进行更为有利或通过使用特殊工具进行铆接或超声连接更为有利。
该方法特别经济，因为在操作中其不需要任何额外的材料，其可以很容易地集成并通常隐蔽在装置或接口支撑薄膜的制造过程的时间内。
密封
对于密封阶段，密封材料可以局部位于放置微电路的区域或扩展到支撑薄膜的整个表面。在第一种情况下采用将例如树脂材料滴入。在第二种情况下可通过涂敷、丝网印刷等涂敷材料。其最好采用喷射。
采用局部热量(热)或否则和/或在没有热源的情况下，特别采用确定波长例如UV的辐射或者通过混合两种反应剂来聚合粘合剂和树脂、导电材料或否则，聚合清漆。
将用于快速设定时间的特别是在小于80℃的温度进行的冷却方法用于粘合剂和/或甚至用于密封之外目的的树脂的硬化。在确定情况下由UV辐射辅助实现。这最好在周围环境温度下进行。
固定补偿薄膜的操作
根据本发明的另一个方面，实现制造过程的一个替换方式包括一个基于将在图10示出的补偿薄膜22固定到接口支撑薄膜(1，2)的阶段。该补偿薄膜具有对应于微电路位置的至少一个穿孔23。在图10示出的实例，叠压来自包括多个穿孔的滚轮29的条22。为此目的使用压力敏感粘合剂和/或非聚合胶。
该阶段最好在固定微电路之前进行。在固定或连接或密封微电路之后进行该阶段也是有可能的，但是不易粘接或固定补偿薄膜。
如前所述对于任何接口支撑薄膜可进行该阶段，但是将其用于按照本发明进行折叠的接口支撑薄膜更为引人注意和更为有效。
在过后卷起操作期间凹口可以有利地用于定义一个微电路的保护空间，但是存储器可用作保留在操作27所使用的密封材料。
辅助阶段
该过程还包括一个辅助阶段，该阶段由使用一个用于标签的两个表面中的至少一个上的装饰、保护或粘接的额外层30组成。在该实例在微电路传送之后使用具有保护薄膜的粘接薄膜30。
作为一种替换，可提供已包括至少一个额外层，例如由一个可剥下的膜进行粘接和保护的支撑薄膜。
除去和清洗阶段
在雕刻操作之后，一个连续框(图4中的框C)可位于装置周围，该框有助于在制造过程期间加固支撑薄膜。该框最终通过切割被移去。例如可通过冲压切割装置，以便从接口支撑薄膜的条24大量提取该框。
在另一个情况下最好使装置保持在条或滚轮上。为此目的，在前可取的是在图4的条24下面固定一个具有可移去的保护薄膜的双侧粘接条。以使保护薄膜左侧未动的方式进行切割。在切割阶段之后进行清洗阶段并且粘接装置保留在保护薄膜上。
还将该条纵向切割到要求的尺寸(***)。
这样，在粘合剂的保护滚轮上得到包括具有规则间隔以要求的格式的粘接标签的滚轮。该标签可置于任何产品。在其他情况下使用具有暂时粘接能力或无再粘接力的粘合剂，这使得所有过程在滚轮内完成并允许在一个滚轮内提供装置，卡，票，非粘接标签等。
包含该装置的较大区域产品的制造
在图11，例如制造根据本发明的芯片卡。阶段和标记与图10的相同，其中滚轮24包括单个接口设计行2。补偿薄膜是具有比支撑薄膜大的外形尺寸的箔并包括单个的穿孔行。薄膜30还是一个可选的保护和/或装饰或粘接层。
就上面得到的票和标签而言，注意到该过程能够处理卷轴上的卡。滚轮上的处理可以扩展到包装和运输到最终用户。
补偿薄膜可以是任何种类，特别是纸，皮革，非-编织或编织的纤维，聚合物等。在该实例补偿薄膜为具有厚度200μm并具有等于装置两倍的表面面积的PE。
在切割之后，得到图11A的芯片卡。如果必要的话，以隐藏穿孔23的方式将等价于薄膜30的薄膜20放置在卡内。
为得到符合图8的卡，如果必要的话，以相同方式完成图11所示的具有差异的程序，该差异即，在使用密封固定和连接阶段之后的粘接补偿薄膜。在这种情况下，凹口23不是自始至终穿过并由此形成空腔21，在切割之后补偿薄膜成为卡本体19。
要强调的是对图10所做的说明对图11同样有效。
相反未示出的，可以使用，特别位于后边缘的，比接口支撑薄膜窄的补偿薄膜29。
下面给出关于发明者克服的确定问题的细节
较长范围的问题是与降低成本不兼容的问题。
较长范围问题隐含着具有较好的导电体作为接口(与矩形切割或雕刻薄膜相比，圆导线是一个较好的导体；与铝相比铜是较好的导体以及比油墨或导电复合物好.......)。
还隐含增加匝数和隐含增加电路表面的天线表面和所需空间。
还隐含具有优化的外形尺寸和轨迹定义(轨迹越窄天线匝越接近，匝的配置越大，因此信息流越重要)。
使接口支撑薄膜的特性降低等级的降低成本的解决办法与上述相反。
在保留非常灵活的接口支撑薄膜(特别是由PE或PP和铝制成)达到顶点的该解决方法特别产生了下面的问题。
本过程基本上不适合于这样的支撑薄膜，也从来未被用于制造半导体模块。
支撑薄膜的灵活性基本上与硅芯片的硬度以及芯片及其连接的脆性兼容。
支撑薄膜的灵活性和厚度产生以滚轮形式集体处理的问题。例如集体处理隐含传送所必须的非常好的定位以及芯片保护阶段，以及特别是导线焊接。由于这样的支撑薄膜未给出传送穿孔，就35mm薄膜而言，没有机械导向是不可能的。
使用降低等级的导电材料(例如，未经表面处理的特别是Ni-Au类型的铝或铜)产生由氧化问题加剧的焊接问题。
发明者希望PP或PE/铝的组合来用作具有位于金属表面左侧的印刷油墨并且不被焊接的接口支撑薄膜的基底。消除其是昂贵的并使得形成绝缘氧化层。
使用具体降低关于刚性(缺少Ni)的接口支撑薄膜导致包含软材料，这就产生上述的焊接问题。另外非常灵活的材料一般在较早类型过程的使用温度熔融。
采用本发明的35mm卷轴，以及大于80mm的卷轴的解决方法是非常有效的。

Claims (38)

1.一种包括有接口的支撑薄膜的电子芯片装置，所述电子芯片装置具有一支撑薄膜(1)以及直接设于所述支撑薄膜(1)上的至少一个扁平导电接口(2，16)，以及接于所述接口的微电路(4)，所述电子芯片装置还包括一个设于支撑薄膜(1)上以及部分接口上的厚度补偿薄膜(22)，所述补偿薄膜(22)具有容纳所述微电路(4)、它的连接(7，8)及用于密封微电路(4)的材料的凹口(21，23)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于支撑薄膜(1)和接口能够折叠在一起，而在曲率半径小于2.5mm的情况下不会有损坏。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述凹口(21，23)至少部分地包含密封材料(13)。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于支撑薄膜具有小于75μm的厚度。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于支撑薄膜(1)具有大于80％的断裂伸长，和/或小于80％的肖尔硬度和/或小于0℃的玻璃转变温度Tg和/或小于130℃的熔融温度。
6.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于支撑薄膜(1)可以从PP，PE，PET中进行选择。
7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于接口由铝制成。
8.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于扁平导电接口的构成是通过支撑薄膜(1)上设置螺旋形扁平天线(3)匝(2)来进行的，并且微电路(4)设于匝的外部。
9.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于支撑薄膜(1)包括一个位于另一个表面被称为条状接口部件(11)，以便将天线(3)的至少一端(6)拉回芯片(4)附近。
10.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于在围绕微电路(4)区域内的匝(2)的宽度比其他区域的薄，使得用短的连接导线将微电路(4)直接连接到端头(6)。
11.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于微电路(4)置于直接位于支撑薄膜(1)上面的匝(2)之间。
12.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于微电路(4)放置在支撑薄膜(1)的一角并直接位于其上。
13.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于接口具有这样形成的至少一个天线匝(2)，以使在大于8cm的距离进行通信。
14.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于接口具有连接区(16)。
15.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于其具有至少位于微电路(4)、其连接以及至少接口的一部分上的密封材料(13)。
16.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于其具有位于其至少一个表面上的至少一个保护/用户定制层(20)和/或粘接层(30)。
17.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于其具有由置于支撑薄膜(10)各侧的两个导电表面片构成的一个谐振电容器(16a，17b)。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于电容器(16a，17b)具有一个调节轨道。
19.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于微电路包含一个集成电容器和/或一个包含在微电路中的备用天线。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于如果支撑薄膜(1)的天线电路发生故障，则微电路(4)可被上电并且可经备用天线进行近距通信。
21.一种智能卡(18)，其特征在于其包括一个其上固定根据权利要求1或2所述的装置(D)的卡本体(19，22)，卡本体具有一个大于或等于装置表面区域的表面区域。
22.一种包括具有空腔(18)的卡本体(19)的智能卡(18)，其特征在于其具有根据权利要求1到20之一所述的装置，微电路(4)位于空腔(21)中，支撑薄膜(1)和接口伸到位于卡本体(19)表面之上的空腔(21)外部。
23.一种制造包括具有接口的支撑薄膜的电子芯片装置的方法，该电子芯片装置具有一个支撑薄膜(1)和至少一个直接淀积在支撑薄膜(1)上的扁平接口以及连接到所述接口的至少一个微电路(4)，所述方法具有提供至少所述具有接口的支撑薄膜(1)，将至少所述微电路(4)固定到具有接口的支撑薄膜(1)上，并将其连接到接口的步骤；该方法具有一个将厚度补偿薄膜(22)固定到所述支撑薄膜(1)上以及固定到至少部分所述接口上的步骤，所述补偿薄膜(22)具有至少一个对应于微电路(4)位置的凹口(21，23)；该方法还具有一个用密封材料(13)密封微电路(4)的步骤。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于在固定微电路(4)之前淀积补偿薄膜(22)。
25.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于密封材料(13)仅注入到补偿薄膜(22)的凹口(21，23)。
26.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于在固定微电路(4)或密封后者之后淀积补偿薄膜(22)。
27.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于带有接口的支撑薄膜(1)被提供为在滚轮(24)上的条，并且受控于支撑薄膜(1)的张力的传送装置被用于将其传送给至少一个工作位置(25，26，27)。
28.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于通过导电导线(7，8)的超声焊来实现微电路(4)的连接。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于使用由铝制成的导电导线(7，8)。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，为了焊接，支撑薄膜(1)上的至少一个微电路位置(zp)电镀在一个固定的参考表面。
31.如权利要求30所述的方法，其特征在于支撑薄膜(1)是真空电镀的。
32.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于依照一种铝蚀刻技术在支撑薄膜(1)上制成接口。
33.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于接口部件和连接垫片(5，6)通过支撑薄膜(1)由穿孔/机械开孔的方式进行连接。
34.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于该方法还包括一个基于将密封材料(13)至少淀积在微电路(4)及其连接(7，8)上面的步骤。
35.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于使密封材料(13)注入由补偿薄膜(22)的穿孔形成的凹口(23)。
36.如权利要求23或24所述的方法，其特征在于其包括至少一个将具有剥去保护薄膜的粘接层(30)牢固地连接到标签的至少一个表面上构成的额外步骤。
37.如权利要求27所述的方法，其特征在于该条具有多个接口，并且其包括一个由切割每个装置组成的步骤。
38.如权利要求36所述的方法，其特征在于以连续条提供配有保护薄膜的所述粘接层(30)，还在于给装置予以切割同时保持固定在保护薄膜上，以及还在于把装置之间无用部件加以清除。
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