TWI351645B - Method of manufacturing a contactless chip card wi - Google Patents

Description

1351645 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於無接觸晶片卡的製法，更明確地說，本 發明係關於增強平坦度之無接觸晶片卡的製法。 【先前技術】 無接觸晶片卡係一種逐漸被廣泛運用於各種領域的系 統。因此，於運輸領域中，已經將其開發成一種付費構件。 同樣的應用亦可於電子錢包中發現。有許多公司還開發出 可利用無接觸晶片卡來辨識其員工的構件。 藉由位於該無接觸卡中的天線與位於讀卡機中的另— :艮天線之間的遠距電磁耦合或是讓該卡直接與該讀卡機碰 便可達到於無接觸卡與相關的讀取裝置進行資訊交換 、由的&產生、儲存以及處理該資訊’該卡必須配備-子連接至該天線的電子模組。該天線係位於兩個卡片主體 之間的支撐體上，《外側表面上印製有與該卡片的曰後用 __才關的圖像。该天線支樓體係—塑#的介電t撐！ t & | :由纖維材料(例如紙張)所製成的支樓體。製造一無接觸 卡的方法進—步包括以下步驟： •利用化學方在姐h 、對鋼或鋁進行蝕刻，用以於一塑膠支撐 體上製作該天線， 或疋利用網印方式於一紙質支撐體上製 作該天線， ••於s玄卡片主锻+ Ιβ _之上下塑膠層的壓力下進行熱層壓處 理，將其外側面印势 衣於该天線支撐體上。 於利用由纖維 、付料製作而成的天線支撐體以及被網印 1351645 於該天線支樓體上之天線的製法中，該等卡片主體係由兩 層或二層的塑勝層製作而成，其中兩層主要層具有不同的 域克點（Vicat p〇lnt)(pvc從堅硬狀態變成軟橡膠狀態的溫 度）°更域切地說’外側堅硬的Pvc層的域克點高於内側 層的域克點。該内側層（其域克點低於外側層的域克點）會 於天線支撐體產生接觸。 層壓步驟係將構成該等卡片主體與該天線支撐體的不 同的PVC層堆疊在一起。而後便對該層合體進行層壓處 理。接著，該層合體便會於約工5〇〇c的溫度下進行熱處理。 於此同時可壓合該層合體，以熔化該等不同的層。於熱度 與壓力的組合作用下，外侧的Pvc層便會軟化，而由具較 低域克點之PVC所製成的内側層則會被流體化。因此，與 5亥天線產生接觸之卡片主體内側層的流體化Pvc便會抑制 整根天線的網印油墨，而兩個卡片主體的兩層内側層的流 體化PVC則可透過先前已製作於該天線支撐體上的凹窩截 斷部而重新接觸。 不幸的是，這種製造方法之缺點在於會使晶片遭受到 於壓合步驟中所施加壓力而產生之應力。 此外，這種方法的另一缺點係該卡片的最終外觀不夠 美觀。更確切地說，於該等卡片主體的内側層流體化期間， 外側層會軟化並且以變形程度小於pvc内側層之變形程度 的方式而與因該天線厚度與該等凹窩截斷部所導致的該天 線支撐體的起伏形狀相符。 因此，層壓後所獲得的卡片並非十分平坦，並且含有 1351645 起伏ι & I貝上，肉目艮並無法看見該些微小的起伏形狀， 不匕田13製。亥卡片主體之外側層的外表面時，該等起伏 形狀便曰於印製圖像的顏色中造成色調改變。更確切地 "兄就^衣的卡片主體而言，於將該等卡片主體層壓於該 天線支撐體上的層壓步驟期間’因該天線而導致的過大厚 度會造成該等壓£p 八# m ^ ^ ^ i P ..-占刀離，因而讓邊顏色變得比較亮；而 該天線支撐體的截斷部（該等卡片主體之内側層的Μ會 •流入其t)則會讓該等壓印點變得更為接近，因而讓該顏色 變得比較暗。如此便會讓該卡片的外觀會有亮暗之分。 ，此項缺點也會出現在利用一可於其上以化學蝕刻方式 來製作該天線的塑膠天線支撑體來製造無接觸卡的方法 ^ 〃刀地。兒，於此種方法中，經過層壓之後便可於該 等P製卡片主體上看見該等銅質線路的印痕，而且使用者 的眼睛將可從該等圖像的變形中看到該卡片的不平坦情形 (即使其為微米等級）。 / Φ 雖然不會影響到該卡片作業的情形，不過，對於審美 條件極度苛求的使用者而言，仍然會發現該最終卡片外觀 上·的瑕龜。 【發明内容】 本發明的目的係提供一種無接觸晶片卡的製法來防止 晶片受到可能使其受到損害之應力。 =Μ，本發明係關於一種無接觸晶片卡的製法，該晶 片卡包括一天線支撐體，兩個位於該天線支撐體任一側上 的卡片主體，以及一被連接至該天線的電子模組或是晶 1351645 片。此方法的特徵為其進一步包括： 一第一層壓步驟，其係在一溫度下藉由壓合而於天線 支撐體的每一側上熔化兩片均質的熱塑膠薄片，該溫度係 足以讓該等薄片的材料軟化而且可以完全流動，以便消除 該天線支撐體中任何的厚度差異，並且構成—具有平坦表 面的塑化天線支撐體；以及

一第二層壓步驟，該步驟係在該等熱塑膠薄片凝固所 需要的時間長度之後的一段時間長度以後來實施，該第二 步驟係藉由熱壓合兩塑膠層來進行熔化，於經由該等 熱塑滕薄片塑化後之;^7 厘；§： M t 1 尽度的天線支撐體的塑化平坦表 面上製作該等卡片主體。 【實施方式】 . 个如％的較佳實施例，錄穴琛叉得塍 係由纖維材料（例如紙張）製作 J衣作而成’並且厚度約為90 em。 根據本發明之晶片卡的製作 卞係先於其支撐體40上製作該 天線。該天線係由兩個迴圈42命/ y 〆 園42與44製作而成，該等迴圈 係由含有導電元素（例如銀、、山 幻或奴）的網印聚合物導體 油墨所構成。每個迴圈的其中— T %皆會被連接至同樣為網 I7的天線的其中一個結合墊中， 迴圈42會被連接至結合 墊3 6，而迴圈44則會被連接至蛀 a 至、‘。合墊38。該等迴圈會透 ^ 吊被稱為跨接點（該圖中抬去 拉 並未顯示）的電橋而互相連 梁。於該跨接點及迴圈42之門a ,^ 4 又間會網印一由介電油墨所組 成的、心緣帶20〇與接觸/無接觸 垃雜B 喝Λ匕合晶片卡不同的係，& 接觸阳片卡並不具備電子模組（可於 …、 ;°亥卡片的表面處看見其 1351645

表面），不過卻於該卡片中内建一電子模組或晶月50。電 子模組或晶片50係被固定於天線支撐體4〇之上並且直 接被連接至該天線的結合墊36與38，這是因為導電黏著 層可做到默姆接點。於電子模組的情況中，可將其放置於 支樓體40的凹口之中，其於圖中並未顯示。利用導電點 著劑或是直接接觸而不使用任何的黏著劑皆可達到歐姆連 接的目的。天線支撐體40還包括兩個凹口 52與54，較佳 的係於，周印3亥天線之後才形成該等凹口。該等兩個凹口可 用以增強電子模組或晶片50的機械強度。 因為該天線係由網印油墨迴圈製作而成的關係，所以， 天線支撐冑40會具有截斷部及/或凹窩以及起伏形狀。因 天線支樓體40的兩個表面皆不平坦，更明確地說，

上面有網印該天線的表面會不平坦。再者，因為如圖 圖所不的係、沿著^丨#車由線b b所獲得的無接觸晶片 、·乳支樓體40的剖面圓）所示之電子模組或晶片5〇 T單獨的無接觸晶片卡的天線支撐體40還包括明 起伏形狀。 2(該 卡之 的關 顯的 、 據本發明’應用於無接觸晶片卡的方法步驟與應用 :妾觸/無接觸混合晶片卡的方法類似。不過圖2、3以及 t將顯不出根據本發明應用於配備一電子模組或晶片 的热接觸晶片卡情況中的變化情形，ϋ且將顯示出本發明 特別有利於應用在配備一直接與該天線相連接之晶片5〇 的無接觸晶片卡中。 圖2所不的係—無接觸晶片卡的天線支撐體4〇的剖面 10 1351645 圖。根據本發明之方法的第一步驟為於天線支樓體4〇之 上層壓兩層熱塑膠層或熱塑膠薄片。此步驟為該卡片各= 組成層的第-層壓階段，其結果如圖2所示。該第—層壓 步驟係於該天線支撐體40㈣-側上藉由熱壓合兩片均 質的熱塑膠薄片62與64來進行炫化，該溫度盥壓力八別 約為峨及250巴。於熱塑膠薄片62(其係被配置於用以 接收電子模組或晶片50之該天線支撐體的表面上）之中會 被打穿一穿透凹窩56而且其厚度大於電子模組或晶片;〇 的厚度。穿透凹窩56係位於熱塑膠薄片62之上，因此當 於進行層壓之前將薄片62放置於支撐體4〇之上的話，: 電子模組或晶片50便會位於内部，使得電子模組或晶片 不會與薄片62產生接觸。凹窩56較佳的形狀為圓形。如 果將厚度為18〇以m且面積為的晶片5〇直接連接 至該天線的話，那麼熱塑膠層62的厚度便會等於2〇〇em， 而凹窩56的直徑便會等於3mm。 ，因此，於第一層壓步驟期間，該壓力係被施加於熱塑 膠薄片62或64之上，而非被施加於晶片5〇之上，因此， 該晶片5〇並不會受到任何會造成其損壞的應力作用。該 溫度必須足以讓薄片62與64的材料軟化而且可以完全流 動，以填補凹口 52與54以及支撐體40之中其它可能的 戴斷部以及凹寫56 ’以及抑制該天線支撐體產生起伏形狀 (例如因該天線的迴圈42與44所造成的起伏形狀 因此’便可於整片熱塑膠中抑制天線支撐體40的起伏 心狀’從而形成一厚度等於約4〇〇 # m的塑化天線支撐體 1351645 :〇。先前製造於該天線支擇體上的可能的截斷部進—步可 :兩片熱塑勝薄片62與64以更佳的狀態炫化在— 中二的：：天線支撐體60便可消除原來的天線支撐體40 宁任何的厚度差異。 參考《 4’該卡片的各個組成層的第二層壓階 ㈣化天線支樓體6〇的每-側上層厂堅兩個卡片主體。此 弟二步驟係在熱塑膠薄片62與64凝固所需要的時間長产 2的-段特；t時間長度以後來實施，其係藉由_合: 層熱塑膠層66與68(其厚度等於約⑽心）來進行溶化， 用以於支撐體60的塑化平坦表面上製作該等卡片主體。 :片主體66與68兩者皆已經於其外部表面上事先印製該 卡片的自有圖像。因為塑化天線支撐冑6〇具有均勾的厚 度’所以此步驟比較類似於黏著結合，而非熔化。因此， 此階段令所需要的a力與溫度會遠低於傳統方法中所使用 的壓力與溫度。此層壓步驟所需要的溫度與壓力僅分別約

為1 20 c & 1 50巴。再者，加壓與加熱循環的持續時間同 樣也會縮短。 此步驟便為該無接觸晶片卡的最後製造步驟。 彳據應用於無接觸晶片卡之本發明的方法的變化例， …、2膠：專# 64(其係被配置於該天線支撐體之與用以接收 &子&組或晶片5〇表面相反的表面上）之中也會被打穿一 :窩58。凹窩58係位於熱塑膠薄片M之上，因此其係被 豐置於電子模組或晶片50 @位置處。於此情況中，在第 -層壓步驟期間，該晶片可受到完全的保護，避免受到因 12 1351645 被施加於該等熱塑膠薄片62與64之上的壓力所弓丨起 何應力的破壞。 根據本發明的方法的第二變化例可被應用於無接觸曰 片卡，於此例中’凹窩56的面積太大而無法於第一層壓 步驟期間被熱塑膠薄片62的材料補滿。於此情況中，於 第一層壓步驟之後所獲得的天線支撐體6〇將會因凹窩％ 的關係而包含一空洞，所以便不平坦。所以，支撐體的 可於凹窩56的位置處接收環氧樹脂型的樹脂，用以保護 電子模組或晶片50，並且讓塑化天線支撐體6〇變得非常 忒等卡.片主體之組成層所使用的熱塑膠最佳的係聚氯 乙烯(PVC)，不過亦可使用下面的熱塑膠··聚醋二 PETG)、聚丙烯（PP)、聚碳酸酯（pc)或丙烯腈-丁二 烯（ABS)。 必須提出的係，由塑膠支撐體(例如聚醋或聚醯 氧樹脂玻璃支樓體）上的金屬迴圈製作而成的天線相較於^ 支樓體同樣也會呈現出起伏形狀。所以，本發明可應用： 任何類型的天線支擔辦v B 、 支撐體以及任何類型的天線，尤其是里上 的天線呈現出起伏形狀的支撐體。 ，、上 2溫度為m作本發明之天線域體的材料 的尺寸都必須維持穩定， 处 而不合甚决镟π 特別疋此夠耐受約i8〇°c的溫度 而不s產生欠形或變體的材料。 【圖式簡單說明】 閱讀說明内玄η主^· 土 , 内⑼參考圖式將可更明白本發明的目的、 13 1351645 目標、以及特徵。 圖1所示的係一無接觸晶片卡的天線支撐體的示意 圖， 圖2所示的係沿著圖1的軸線B-B所獲得的圖1所示 之天線支撐體的剖面圖， 圖3所示的係一無接觸晶片卡的塑化天線支撐體的剖 面圖，

圖4所示的係根據本發明之無接觸晶片卡的剖面圖。 【主要元件符號說明】 20 絕緣帶 36,38 結合塾 40 天線支撐體 42,44 迴圈 50 電子模組或晶片 52,54 凹口 56,58 穿透凹窩 60 塑化天線支撐體 62,64,66,68 熱塑膠薄片

Claims (1)

1351645 十、申請專利範圍： 1 ·—種無接觸晶片卡的製法，該晶片卡包括：一天線 支標體（40)，該天線係被網印於該天線支撐體（40)上；及一 被連接至兩個天線終端的電子模組或是晶片（50);及至少 兩個位於該天線支撐體任一側上的卡片主體，天線主體係 為熱塑膠薄片（62、64、66及68)，係藉由熱壓合而施加該 熱塑膠薄片，

該方法之特徵在於，熱塑膠薄片（62)係以穿透凹窩（56) 而貫穿且其厚度係大於電子模組或是晶片（5〇)之厚度，熱 塑膠薄片（62)係被施加於接收該電子模組或是晶片（5〇)之天 線支#體（40)之表面上，該穿透凹窩（56)設置之位置係使得 於壓合步驟之前’當該熱塑膠薄片（62)係置於天線支.樓體 (40)上時，該電子模組或是晶片（5〇)係在該穿透凹窩内側， 並使得於壓合步驟期間該電子模組或是晶片（5〇)不會遭受 任何壓力。 2.如申請專利範圍第1項之無接觸晶片卡的製法，其 中成卡片主體各者係包含兩片熱塑朦薄片，該兩片熱塑膠 薄片係根據以下步驟而施加於該天線支撐體上： 一第一層壓步驟，其係在一溫度下藉由壓合而於該天 線支撐體（40)的每一側之上熔化一第一均質的熱塑膠薄片 (62、64) ’該溫度係足以讓該等薄片的材料軟化而且可以 完全流動，以便消除該天線支撐體中任何的厚度差異，並 且構成一具有平坦表面的塑化天線支撐體（6〇);以及 一第二層壓步驟，該步驟係在該等熱塑膠薄片Μ、

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