專利名稱：一種超薄大容量cpu非接觸卡片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及射頻卡技術領域，具體是應用在城市公交系統(tǒng)、地鐵系統(tǒng)、鐵路系統(tǒng)、校園一卡通、稅務、金融支付、社保、安防門禁的一種厚度為0. 3MM的超薄大容量CPU非 接觸卡片。
背景技術：
在射頻識別領域CPU的運用已經成為一種趨勢，國內外的芯片制造商、系統(tǒng)商和 卡片制造商都在CPU領域加大了科研投入力度。大容量CPU芯片的物理尺寸是一個難以突 破的技術關口，這就要求卡片制造商要投入一定的科研成本去完善大容量CPU卡片的制造 和生產。實現和完善大容量CPU卡片的制造和生產關鍵點就在于如何控制成本、如何實現 卡片封裝工藝的穩(wěn)定性、如何實現多卡種的需求。如果采用傳統(tǒng)的wafer綁定成模塊后，采 用繞線工藝進行大容量CPU卡的制造和批產，從而實現成本控制的空間是非常有限的。所 以，綜合分析非接觸IC卡的多種封裝工藝，實現wafer與繞線工藝的結合將是對成本進行 有效控制的最佳方案。目前，采用標簽工藝制造大容量CPU的非接觸IC卡的方案都得到了很多國內外卡 片制造商的推崇。從客觀上講，如果從成本考慮，此種方案無疑是最佳方案。但是，無論是蝕 刻天線還是印刷天線，其穩(wěn)定性目前都沒有得到權威科研機構的正式認可。蝕刻天線和印 刷天線相關物理特性值因應用環(huán)境的變化其穩(wěn)定性一直是用戶所擔心的。其次，十年十萬 次的正常讀寫，采用蝕刻天線或者印刷天線與wafer結合的方案目前還沒有得到等同環(huán)境 試驗的證明，更沒有通過實際運用的證明。但是，繞線工藝所生產的CPU非接觸IC卡十年 十萬次正常讀寫在很多實際運用領域都得到證明，在國內上海公交從1998年開始投入繞 線工藝的非接觸IC卡到今天已經整整10年，事實證明繞線工藝封裝的卡片的穩(wěn)定性是最 值得信賴的。如何能保證wafer與繞線工藝結合的性能穩(wěn)定性呢？對wafer進行綁定就是為了 滿足當時還不先進的制卡技術，當時設備的局限性，導致了需要對非接觸模塊進行綁定，借 用接觸式IC卡的生產工藝來實現非接觸式IC卡的制造工藝。另外，目前大容量CPU芯片 的物理尺寸過大也是困擾芯片制造商的一個較大問題，如果將大容量CPU wafer綁定成模 塊后再進行繞線工藝的生產會存在一個在制卡工藝上無法克服的問題，那就是由于模塊在 卡片內部所占據的位置過大，導致卡片的彎扭曲對模塊帶來致命的損傷。對于這一客觀存 在的技術問題，加之模塊的性能是由wafer本身的性能所決定的，那么采用wafer與繞線工 藝相結合的方案無疑成為推動大容量CPU非接觸IC卡產業(yè)化的最佳方案。目前市場上主要是采用進口的菲利普S50、S70型芯片；國產復旦微電子股份郵 箱公司推出的FM系列非接觸式IC卡芯片，其卡片規(guī)格、厚度均按照國家標準生產，厚度為 0. 76 0. 82mm之間；屬于普通邏輯加密卡，在應用上面功能有限，最關鍵的問題是，該種類 型的卡片加密方案已經被破解，就是說在公交、門禁等重要應用領域已經不能在使用這種 卡片了。2009年建設事業(yè)IC卡及建設事業(yè)部下達命令，全國各地市2009年再次發(fā)行的公交卡全部使用CPU型芯片，不得再次使用傳統(tǒng)邏輯加密卡，因為CPU卡更加安全，應用功能 更加廣泛。采用CPU卡大多存在以下缺點1)卡片厚度較厚，薄卡片制作成本高，困難度大；2)卡片抗彎曲、扭曲性能差，影響產品的使用壽命。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種超薄大容量CPU非接觸卡片，解決了大容量CPU卡 的卡片厚度問題及抗彎曲、扭曲性問題，使其可以適應頻繁的實用環(huán)境下長時間的工作。本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現一種超薄大容量CPU非接觸卡片，包括填裝層、基層和兩層遮光層，所述填裝層下 側設有基層，填裝層上側設有遮光層，所述基層下側設有遮光層；所述填裝層上設有覆銅 板，覆銅板上焊接晶片，所述晶片嵌套在基層的孔內，晶片容量可在厚度允許的條件下大幅 增加；所述基層的邊緣嵌套線圈，線圈的兩端分別焊接在晶片上。所述基層根據晶片的厚度選用合適的PVC大料，基層的厚度與晶片的厚度相同， 基層上孔的尺寸比晶片尺寸大Imm ；所述兩遮光層為厚度0. 08mm的PVC或PET材料，遮光 層采用絲網印刷技術制作而成。所述填裝層、基層和兩層遮光層層壓后的厚度為0. 28 032mm。所述晶片采用倒裝焊的工藝固定在覆銅板上。所述線圈纏繞在基層的邊緣處，所述線圈在繞線時，采用超聲波繞線工藝繞線方 式采用“2XL/3” (整圈外加2/3圈)方式。本實用新型所述的超薄大容量CPU非接觸卡片的有益效果為結構設計合理，使 用方便、簡單，使用壽命長，實用價值高，滿足用戶使用需求，具有廣闊的市場前景，有利于 產品的推廣；價格低廉，卡片厚度薄，存儲容量大，抗彎曲、扭曲性強。

圖1是本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片的示意圖；圖2是本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片的分散示意圖；圖3是本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片的填裝層的示意圖；圖4是本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片的線圈的示意圖。圖中1、填裝層；2、基層；3、遮光層；4、覆銅板；5、線圈；6、晶片；7、孔。
具體實施方式
如圖1和2所示，本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，包括填裝 層1、基層2和兩層遮光層3，所述填裝層1下側設有基層2，填裝層1上側設有遮光層3，所 述基層2下側設有遮光層3 ；所述基層2根據晶片6的厚度選用合適的PVC大料，并進行沖 孔處理，孔7的尺寸比晶片6尺寸略大Imm ；PVC的維卡值一定要偏低，這樣有助于后續(xù)加工 時PVC的流動性強，從而起到對晶片6的保護作用；所述兩遮光層3為厚度0. 08mm的PVC 或PET材料，在制作遮光層3時采用絲網印刷技術，可以起到增強大料粘合性能及消除痕跡的作用，同時也可滿足其彎扭曲特性。所述填裝層1、基層2和兩層遮光層3層壓后的厚度為0. 3mm。 如圖2和3所示，本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，所述填裝 層1上設有覆銅板4，覆銅板4上焊接晶片6，所述晶片6嵌套在基層2的孔7內，所述基層 2的邊緣嵌套線圈5，線圈5的兩端分別焊接在晶片6上，線圈5的作用是接收讀寫裝置發(fā) 射的微波信號，將晶片6的信息發(fā)送給讀寫器，在線圈5靠近讀寫器時(達到預定距離內)， 讀寫器發(fā)送一個詢問信號，線圈5接到信號后，將其轉化成電能量，使其晶片6獲得可以工 作的足夠電量，晶片6通電后，應答讀寫器發(fā)出的識別信號，如果識別密碼吻合，晶片6將與 讀寫器建立連接，讀寫器對晶片6進行修改并存儲；如果識別密碼不吻合，則連接結束。所述晶片6采用倒裝焊的工藝固定在覆銅板4上，倒裝焊工藝對覆銅板4的外觀 物理尺寸沒有嚴格的要求，因此在采用倒裝焊工藝制作晶片6綁定時，對工藝要求的滿足 空間較大；在實際生產時，根據覆銅板4材質來決定焊接的工藝，如果覆銅板4是用鋁制蝕 刻或者印刷的，采用電流發(fā)生器焊接工藝比較合適；如果覆銅板4采用的是銅制蝕刻的，那 么采用焊錫工藝比較合適，焊接部分主要是實現覆銅板4與晶片6的導通；所述倒裝焊綁定 設備采用電子標簽填裝設備，其具有晶片6旋轉反扣功能，在機械手臂拾取晶片6后將晶片 6倒扣在指定的線圈5位置，在電子標簽填裝設備上具有一個點膠系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠通過 點膠熱壓從而實現晶片6與覆銅板4的導通，導通后的晶片6具有模塊功能。如圖4所示，本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，所述線圈5纏 繞在基層2的邊緣處，所述線圈5在繞線時，采用超聲波繞線工藝，能有助于超薄卡片頻率 的有效分布范圍和讀寫的穩(wěn)定性，繞線方式采用“2XL/3”(整圈外加2/3圈)方式，有助于 卡片最終頻率的調整；同時線圈5可以制作成各種形狀，以適應不同的讀寫距離和工作頻 率。本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，在制作時主要包括以下步 驟(1)生產FCP條帶1、首先生產覆銅板4;2、在覆銅板4上面點膠，便于將晶片6黏貼在覆銅板4上；3、填裝晶片6，將晶片6填裝到指定位置；4、熱壓，此時就完成了 FCP板的制作。(2)在卡基上面布設線圈5按照不同讀寫距離、不同頻率等要求來布設線圈5，設計線形和匝數；(3)沖孔將布設好線圈5的基層2進行沖孔，孔7的大小與FCP板大小吻合；(4)封芯倒扣FCP板在基層2上的孔7內；(5)焊接線圈5通過電流發(fā)生器完成線圈5與晶片6的焊接；(6)遮光處理在含有FCP板的卡基上面和下面分別增加一層遮光層3，用以遮光和保護作用；[0043](7)增強基材粘結度通過絲網涂層增強基材粘結度；(8)層壓對卡材進行適當溫度、濕度、壓力的層壓；在層壓超薄卡片時采用低溫低壓方案，能夠很好提高晶片6的利用率，同時卡片遮光處理的效果也會十分理想；在超薄卡片生產工藝中，層壓部分的處理直接關系著晶片 6利用率的問題，同時卡片遮光處理的效果在層壓部分也有很大的聯(lián)系；在層壓時要采用 多級層壓，每一級層壓的壓力遞增幅度建議不要超過0. 2MPA/mm2，第一級壓力盡可能的小， 層壓時間要達到讓材料充分軟化的效果方可。(9)沖卡對層壓好的卡基進行沖切，制作出合格的卡片。本實用新型實施例所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，還可應用于公交支付、校 園一卡通、金融支付、社保、稅務等領域。以上所述的實施例，只是本實用新型較優(yōu)選的具體實施方式
的一種，本領域的技 術人員對其外形結構及組合方式等進行的通常變化都應包含在本實用新型的保護范圍內。
權利要求一種超薄大容量CPU非接觸卡片，包括填裝層(1)、基層(2)和遮光層(3)，其特征在于填裝層(1)下側設有基層(2)，填裝層(1)上側設有遮光層(3)，所述基層(2)下側設有遮光層(3)；所述填裝層(1)上設有覆銅板(4)，覆銅板(4)上焊接晶片(6)，所述晶片(6)嵌套在基層(2)的孔(7)內，所述基層(2)的邊緣嵌套線圈(5)，線圈(5)的兩端分別焊接在晶片(6)上。
2.根據權利要求1所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，其特征在于基層(2)采用PVC 材質，基層⑵厚度與晶片(6)厚度相同，基層(2)上孔(7)的尺寸比晶片(6)尺寸大Imm ； 所述遮光層⑶為厚度0. 08mm的PVC或PET材料，遮光層(3)采用絲網印刷技術 制作而成。
3.根據權利要求1或2所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，其特征在于所述填裝層 (1)、基層(2)和兩層遮光層(3)層壓后的厚度為0. 28 032mm。
4.根據權利要求1所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，其特征在于晶片(6)采用倒 裝焊的工藝固定在覆銅板(4)上。
5.根據權利要求1所述的超薄大容量CPU非接觸卡片，其特征在于線圈(5)纏繞在 基層(2)的邊緣處，所述線圈(5)采用超聲波繞線工藝繞線方式采用“2XL/3”，即整圈外加 2/3圈的方式。
專利摘要本實用新型涉及一種超薄大容量CPU非接觸卡片，包括填裝層、基層和兩層遮光層，所述填裝層下側設有基層，填裝層上側設有遮光層，所述基層下側設有遮光層；所述填裝層上設有覆銅板，覆銅板上焊接晶片，所述晶片嵌套在基層的孔內，所述基層的邊緣嵌套線圈，線圈的兩端分別焊接在晶片上。本實用新型有益效果為結構設計合理，使用方便、簡單，使用壽命長，實用價值高，滿足用戶使用需求，具有廣闊的市場前景，有利于產品的推廣；價格低廉，卡片厚度薄，存儲容量大，抗彎曲、扭曲性強。
文檔編號G06K19/077GK201590097SQ20092011017
公開日2010年9月22日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權日2009年7月23日
發(fā)明者師文斌 申請人:北京意誠信通智能卡股份有限公司