專利名稱：一種新型智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能卡領(lǐng)域，特別是接觸式智能卡領(lǐng)域，具體涉及一種新型智能卡。
背景技術(shù)：
智能卡是21世紀(jì)發(fā)展最為迅速的智能電子產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多領(lǐng)域的應(yīng)用，已經(jīng)融入社會(huì)的各個(gè)角落。如銀行卡、門禁卡、公交卡和手機(jī)SIM卡等，我們的工作和生活已經(jīng)依賴于智能卡的神奇功能。傳統(tǒng)的智能卡是一張85)(54mm的薄型卡片，其厚度為0. 76mm，符合 IS07816的機(jī)械尺寸和電氣特性的要求。其核心部分是嵌于卡體內(nèi)的一個(gè)智能卡模塊，由基板、芯片和一些輔助材料組成。銀行卡、門禁卡和公交卡等一般采用大卡的形式來(lái)使用，而手機(jī)的SIM卡卻無(wú)一例外地采用小卡的方式使用，目前有25X15mm的小卡或者15X12mm的微型卡兩種尺寸。在全球的智能卡產(chǎn)品中，手機(jī)SIM卡占據(jù)了超過(guò)80%的份額，每年的用量超過(guò)40億張！而工廠生產(chǎn)時(shí)由于設(shè)備的限制，一直按照大卡的工藝來(lái)生產(chǎn)，然后在大卡的相應(yīng)位置沖切出小卡的外形，用戶在購(gòu)買了卡后，將小卡掰下，剩余的大卡卡基成了廢料，被隨意丟棄導(dǎo)致環(huán)境污染。傳統(tǒng)的智能卡模塊和卡基貼合時(shí)，由于黏結(jié)劑貼附的面積較小，當(dāng)卡被扭曲時(shí)容易使模塊和卡基分離，使智能卡失效。本發(fā)明為了解決小卡類智能卡產(chǎn)品應(yīng)用存在的問(wèn)題點(diǎn)，從成本、可靠性、環(huán)保等角度考慮，都需要一種新的技術(shù)來(lái)突破。我們提出了全新的解決方案，使小型智能卡的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)化、效率提高、可靠性更高、成本更低，并且做到綠色環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，在智能卡的生產(chǎn)中提出了多張小卡同時(shí)制作的概念。這種新型的產(chǎn)品，通過(guò)將裸芯片直接安裝到基板上，通過(guò)超聲波焊接工藝將芯片的焊盤和基板的電路連接起來(lái)，再使用包封膠將芯片包封起來(lái)。另外一種途徑是將裸芯片通過(guò)薄型封裝工藝封裝成薄型模塊，然后通過(guò)普通表面貼裝設(shè)備的貼裝工藝，將模塊的焊盤和基板的線路通過(guò)回流焊方式固化并可靠地連接起來(lái)。安裝好芯片的智能卡模塊經(jīng)貼附黏結(jié)劑并沖切成單個(gè)模塊后和卡基可靠結(jié)合，最后再將多單元的大卡切割成需要的小卡尺寸，如25X15mm 的小卡或者15X12mm的微型卡。本發(fā)明的新型智能卡，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)方式的生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)品可靠性、同時(shí)對(duì)于小卡應(yīng)用的智能卡避免多余的卡基浪費(fèi)和造成環(huán)境的污染。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種新型智能卡，包括智能卡模塊和具有模塊安裝槽孔的卡基；
所述的智能卡模塊由基板、芯片和封裝體組成，芯片設(shè)置在基板的零件面，芯片包封體包圍在芯片外側(cè)，基板的非零件面設(shè)置了符合IS07816標(biāo)準(zhǔn)的觸點(diǎn)，觸點(diǎn)的數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)，安裝有芯片和芯片包封體的智能卡模塊和卡基貼合，芯片包封體安裝在卡基的槽孔內(nèi)。
進(jìn)一步的，所述的芯片為晶圓經(jīng)過(guò)減薄切割后沒(méi)有進(jìn)行封裝的單顆裸芯片；所述的基板為環(huán)氧樹脂敷銅電路板(PCB)、聚酰亞胺(PI)敷銅電路板或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)電路板；所述的包封體為紫外線固化膠、硅膠或環(huán)氧樹脂膠；所述的卡基為聚氯乙烯 (PVC)或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)。再進(jìn)一步，所述的芯片和包封體通過(guò)預(yù)加工形成了薄型可通過(guò)表面貼裝的模塊， 通過(guò)焊接劑和基板的線路相連接。再進(jìn)一步，所述的芯片安裝到基板的零件面，通過(guò)超聲波焊線工藝使芯片的焊盤和基板線路相連接，再通過(guò)包封體將芯片包圍起來(lái)。再進(jìn)一步，所述的卡基設(shè)置了 9組相同的結(jié)構(gòu)單元，和基板貼合加工后切割成單元小卡，小卡的長(zhǎng)寬尺寸為25X15mm。再進(jìn)一步，所述的卡基設(shè)置了 15組相同的結(jié)構(gòu)單元，和基板貼合加工后切割成單元微型卡，微型卡的長(zhǎng)寬尺寸為15X12mm。根據(jù)上述技術(shù)方案形成的智能卡，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)方式的生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)品可靠性、同時(shí)對(duì)于小卡應(yīng)用的智能卡避免多余的卡基浪費(fèi)和造成環(huán)境的污染。本發(fā)明的對(duì)于智能卡產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步起到推動(dòng)的作用。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

圖1為本發(fā)明8觸點(diǎn)智能卡9聯(lián)卡示意圖。圖2為本發(fā)明6觸點(diǎn)智能卡9聯(lián)卡示意圖。圖3為本發(fā)明6觸點(diǎn)智能卡15聯(lián)卡示意圖。圖4為本發(fā)明6觸點(diǎn)組合式小卡和微型智能卡15聯(lián)卡示意圖。圖5為本發(fā)明智能卡9聯(lián)卡卡基結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明智能卡15聯(lián)卡卡基結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明智能卡9聯(lián)卡卡基結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為本發(fā)明智能卡15聯(lián)卡卡基結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本發(fā)明8觸點(diǎn)智能卡單卡示意圖。圖10為本發(fā)明6觸點(diǎn)智能卡單卡示意圖。圖11為本發(fā)明6觸點(diǎn)組合式小型和微型智能卡單卡示意圖。圖12為本發(fā)明6觸點(diǎn)微型智能卡單卡示意圖。圖13為本發(fā)明8觸點(diǎn)智能卡模塊采用表面貼裝芯片的示意圖。圖14為本發(fā)明8觸點(diǎn)智能卡模塊采用邦定芯片封裝的示意圖。圖15為本發(fā)明6觸點(diǎn)智能卡模塊采用邦定芯片封裝的示意圖。圖16為本發(fā)明6觸點(diǎn)智能卡模塊采用表面貼裝芯片的示意圖。圖17為本發(fā)明智能卡模塊采用邦定芯片封裝的剖面示意圖。圖18為本發(fā)明智能卡模塊采用表面貼裝芯片的剖面示意圖。圖19為本發(fā)明智能卡單卡采用表面貼裝芯片的剖面示意圖。圖20為本發(fā)明智能卡單卡采用表面貼裝芯片的剖面放大示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體內(nèi)容。本發(fā)明在智能卡的生產(chǎn)中采用多張小卡同時(shí)制作的方式，通過(guò)將裸芯片直接安裝到基板上，采用超聲波焊接工藝將芯片的焊盤和基板的電路連接起來(lái)，再使用包封膠將芯片包封起來(lái)；也可以將裸芯片通過(guò)薄型封裝工藝封裝成薄型模塊，然后通過(guò)普通表面貼裝設(shè)備的貼裝工藝，將模塊的焊盤和基板的線路通過(guò)回流焊方式固化并可靠地連接起來(lái)。安裝好芯片的智能卡模塊經(jīng)貼附黏結(jié)劑并沖切成單個(gè)模塊后和卡基可靠結(jié)合，最后再將多單元的大卡切割成需要的小卡尺寸，如25X15mm的小卡或者15X12mm的微型卡。這種方式簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)智能卡的生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率、增加產(chǎn)品可靠性、同時(shí)對(duì)于小卡應(yīng)用的智能卡避免多余的卡基浪費(fèi)和造成環(huán)境的污染。如圖13、圖16和圖18所示的智能卡模塊芯片貼裝示意圖及剖面示意圖，首先在基板2的零件焊盤5表面通過(guò)表面貼裝的絲印工藝將焊接劑放置在需要焊接的區(qū)域，然后采用機(jī)械手將經(jīng)過(guò)封裝的芯片23的焊盤對(duì)準(zhǔn)基板的焊盤5進(jìn)行安裝，再將安裝好芯片23 的基板2通過(guò)回流焊爐加熱將焊接M劑固化，完成芯片焊接的過(guò)程；在這個(gè)過(guò)程中，焊接劑 24的量根據(jù)焊盤的尺寸選定，以可以充分連接為準(zhǔn)。實(shí)際操作中可以通過(guò)選擇鋼網(wǎng)的厚度以及印刷開窗的尺寸來(lái)調(diào)整。鋼網(wǎng)的厚度從25um到200um之間可以選擇。在回流焊爐加熱將焊接劑固化的過(guò)程中，根據(jù)基板的材質(zhì)來(lái)選用不同的焊接劑并配合相應(yīng)的加熱溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。如環(huán)氧樹脂敷銅電路板(PCB)和聚酰亞胺(PI)敷銅電路板采用以下溫度
第一階段預(yù)熱段溫度先從室溫上升至Tl ；第二階段保溫段溫度在T2之間保持；第三階段回流段溫度從T3-T4-T3期間為回流溫度，第四階段冷卻段溫度從T3下降至室
Tl 為 180°C -200°C ； T2 為 180 °C -230 °C ； T3 為 220 °C -240 °C ； T4 為 240 °C -280 °C ；
如材料是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)電路板采用以下溫度 Tl 為 100-120°C ； T2 為 100-150°C ； T3 為 140-160 0C ； T4 為 160-180°C。對(duì)于尺寸較大的芯片焊接的時(shí)候，可以選擇對(duì)芯片的四個(gè)角進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)固定，并通過(guò)固化工序?qū)⒀a(bǔ)強(qiáng)膠固化，起到保護(hù)芯片和焊接點(diǎn)的目的。如圖14、圖15和圖17所示的芯片點(diǎn)膠封狀示意圖，首先在基板2的零件安裝區(qū)表面通過(guò)芯片自動(dòng)貼裝工藝將黏結(jié)劑放置在需要焊接的區(qū)域，然后采用機(jī)械手將裸芯片M 貼裝在相應(yīng)的位置，再將安裝好芯片24的基板2通過(guò)加熱將焊接劑固化，完成芯片安裝的過(guò)程；芯片可以是倒封裝方式，將芯片的焊盤和基板的焊盤直接導(dǎo)通，也可以采用正封裝方式，最后采用引線焊接工藝將芯片的焊盤和基板的焊盤導(dǎo)通。最后，為了有效保護(hù)芯片M和引線25，在芯片區(qū)域加上保護(hù)膠體23，使芯片M和引線25免受外力的損壞。如圖5和圖6卡基結(jié)構(gòu)示意圖及，卡基設(shè)計(jì)成9聯(lián)或15聯(lián)的多個(gè)小卡拼卡結(jié)構(gòu)， 采用精密注塑成型或精密銑槽加工來(lái)實(shí)現(xiàn)。長(zhǎng)寬尺寸根據(jù)模塊的尺寸來(lái)確定。在另一面設(shè)計(jì)了小卡邊緣識(shí)別槽10，在小卡沖切后進(jìn)行外觀偏位檢查用。通過(guò)剖面A-A’的圖7和圖8 的卡基剖面示意圖所示，卡基1的厚度為0. 7 0. 8mm之間，模塊安裝區(qū)域?yàn)橄鲁潦诫p臺(tái)階結(jié)構(gòu)，第一臺(tái)階為12，深度為0. 1-0. 3mm之間；第二臺(tái)階為11，深度為0. 3-0. 5mm之間；模塊邊界槽10位于卡基的背面。將安裝好零件的基板零件面貼上黏結(jié)劑6，沖切成單個(gè)智能卡模塊后和卡基貼合。 如圖19的單卡結(jié)構(gòu)剖面示意圖和圖20的局部放大剖面示意圖所示，卡基1位于最底部，基板21的觸點(diǎn)面向上，零件面向下，模塊23和基板21間通過(guò)焊接劑5連接并固定，將模塊23 安裝在卡基1的模塊安裝孔11中；基板和卡基間通過(guò)黏結(jié)劑6可靠貼合。完成后的產(chǎn)品如圖1、圖2、圖3和圖4所示，背面單元位置槽3可以為單個(gè)產(chǎn)品的外觀偏位起到目檢識(shí)別用；符合IS07816接口規(guī)范的6觸點(diǎn)22或8觸點(diǎn)22位于卡體的正面；卡基1和13的小卡邊緣3以外的部分1被沖切后集中廢棄。最后完成的小卡3的尺寸可以是符合國(guó)際SIM卡標(biāo)準(zhǔn)的25. 0X15. 0mm，如圖9和圖 10所示；也可以是在標(biāo)準(zhǔn)卡上3沖切出微型卡4的兼容體，如圖11所示；也可以是微型卡3 結(jié)構(gòu)，如圖12所示。小卡或微型卡的觸點(diǎn)22的尺寸和位置符合IS07816的相關(guān)要求，觸點(diǎn)的形狀不局限于圖示的方形，在應(yīng)用過(guò)程中可以進(jìn)行美化，只要符合IS07816的要求即可。綜上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新型智能卡，其特征在于，包括智能卡模塊和具有模塊安裝槽孔的卡基；所述的智能卡模塊由基板、芯片和封裝體組成，芯片設(shè)置在基板的零件面，芯片包封體包圍在芯片外側(cè)，基板的非零件面設(shè)置了符合IS07816標(biāo)準(zhǔn)的觸點(diǎn)，觸點(diǎn)的數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)，安裝有芯片和芯片包封體的智能卡模塊和卡基貼合，芯片包封體安裝在卡基的槽孔內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能卡，其特征在于，所述的芯片為晶圓經(jīng)過(guò)減薄切割后沒(méi)有進(jìn)行封裝的單顆裸芯片；所述的基板為環(huán)氧樹脂敷銅電路板(PCB)、聚酰亞胺(PI)敷銅電路板或聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)電路板；所述的包封體為紫外線固化膠、硅膠或環(huán)氧樹脂膠；所述的卡基為聚氯乙烯(PVC)或丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物 (ABS)0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能卡，其特征在于，所述的芯片和包封體通過(guò)預(yù)加工形成了薄型可通過(guò)表面貼裝的模塊，通過(guò)焊接劑和基板的線路相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能卡，其特征在于，所述的芯片安裝到基板的零件面，通過(guò)超聲波焊線工藝使芯片的焊盤和基板線路相連接，再通過(guò)包封體將芯片包圍起來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能卡，其特征在于，所述的卡基設(shè)置了9組相同的結(jié)構(gòu)單元，和基板貼合加工后切割成單元小卡，小卡的長(zhǎng)寬尺寸為25X15mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型智能卡，其特征在于，所述的卡基設(shè)置了15組相同的結(jié)構(gòu)單元，和基板貼合加工后切割成單元微型卡，微型卡的長(zhǎng)寬尺寸為15X12mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型智能卡，采用多個(gè)智能卡小卡同時(shí)封裝的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)高效的產(chǎn)品生產(chǎn)，包括智能卡模塊和具有模塊安裝槽孔的卡基；智能卡模塊由基板、芯片和封裝體組成，芯片設(shè)置在基板的零件面，芯片包封體包圍在芯片外側(cè)，基板的非零件面設(shè)置了符合ISO7816標(biāo)準(zhǔn)的觸點(diǎn)，觸點(diǎn)的數(shù)量為6個(gè)或8個(gè)，安裝有芯片和芯片包封體的智能卡模塊和卡基貼合，芯片包封體安裝在卡基的槽孔內(nèi)。本發(fā)明可以替代傳統(tǒng)的智能卡，既綠色環(huán)保，又提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品可靠性。
文檔編號(hào)G06K19/077GK102376013SQ201110338588
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者楊陽(yáng), 陸紅梅 申請(qǐng)人:上海禎顯電子科技有限公司