专利名称：制造预层压插件的方法
技术领域：
本发明涉及一种制造预层压插件的方法、通过该方法获得的插件以及包括这样插件的卡。
背景技术：
非接触智能卡的制造涉及使用连接到天线的射频(RF)微电子元件。
该RF组件紧固到一般由塑料制成的基底。包括RF元件、天线和基底的组件被智能卡业界称为插件(inlet)。
然后该插件被层压在几个塑料层之间来提供非接触卡所需的厚度和刚度。外层印有设计，然后其通过被称为“覆盖层(overlay)”的透明塑料薄层来保护。
插件或者包括支撑RF元件的柔性基底和天线，或者包括其中插入RF元件和天线的比较厚的基底。在第二情形，通过层压几层来实现插件，由此其称为预层压插件。
当制造预层压插件时，一般使用公知为模块的预先封装在互连电路中的电子元件。然后模块连接到预先在基底上刻制的天线。
在制造的另一方法中，根据倒装芯片技术，RF元件被直接焊接在基底和天线上。虽然其减小了制造步骤的数量，但是该技术具有更易碎的缺点，因为元件没有由互连电路保护。
在目前用于制造预层压插件的方法中，首先沉积天线并将其结合到基底上、刻制在基底上、或使用超声方法插入。
现在将元件放置在基底上且焊接到天线，然后在顶部层压塑料片以保护组件，且制造固定厚度的插件。
目前的方法具有许多缺点。其昂贵且困难，因为需要经常为不同厚度和品质的许多塑料片。
另外，为了插入元件，必须在各种层上加工出空腔，然后必须用树脂来填充这些空腔以去除元件和塑料层之间的残留间隙。
发明内容
因此本发明的目的是提出一种制造预层压插件的新方法，其容易实施且因此不昂贵。
本发明涉及一种制造预层压插件的方法，包括以下的步骤将RF元件放置在形成片的第一支撑的顶表面上；将连接到RF元件的天线沉积在第一支撑的顶表面上；将第二支撑放置在第一支撑的顶表面上，至少覆盖RF元件和天线；层压组件来形成大致均匀厚度的单块。
根据本发明的其它特征在放置RF元件之前，在第一支撑的顶表面中，为该RF元件加工尺寸大于或等于该RF元件尺寸的空腔；在放置RF元件之前在空腔中沉积一些树脂，来填充在层压之后在空腔中留下的间隙；在放置元件之前在第二支撑中加工尺寸大于或等于RF元件尺寸的空腔。
在放置第二支撑之前在RF元件的顶上沉积一些树脂，以填充在层压之后在空腔中留下的间隙；第一和第二支撑由软化点低于90℃的塑料制成。
第一和第二支撑的塑料选自以下的组PVC、PETg、PVC/ABS、ABS。
包括RF元件和天线的第一和第二支撑的组件被层压在熔点大于150℃的两个塑料片之间；支撑之一由熔点低于90℃的塑料制成，且另一支撑由熔点大于150℃的塑料制成；将由软化点大于150℃的塑料制成的第三片与前面两个支撑的组件层压，使得由软化点低于90℃的塑料制成的支撑位于包括软化点大于150℃的塑料的两片之间；
软化点大于150℃的塑料是PC或PET类型；RF元件包括封装在互连电路中的有源硅元件；RF元件包括使用倒装芯片方法直接组装在基底上的有源硅元件。
本发明还涉及根据本发明的方法制造的包括插件的非接触集成电路卡和相应的插件。
在阅读以下的描述时将更容易理解本发明，所述描述作为示例给出并参考附图，在附图上图1是根据现有技术使用倒装芯片方法组装其RF元件的单层插件的剖面图；图2是根据现有技术的其RF元件封装在模块中的单层插件的剖面图；图3A、3B、3C和3D是示出本发明的实现的第一模式的连续步骤的剖面图；图4A、4B、4C、4D、4E和4F是示出本发明的实现的第二模式的连续步骤的剖面图；以及图5A、5B、5C和5D是示出本发明的实现的第三模式的连续步骤的剖面图。
在图中，相同的参考标号指示相同或相似的部分。
具体实施例方式
当根据现有技术采用使用倒装芯片方法组装的元件来制造插件时，如图1所示，元件1被焊接在塑料支撑2上，其上预先沉积了具有至少两个接触头4的天线3。进行焊接来保证天线的头4和元件1的接触区之间的电连续性。电绝缘树脂5沉积在元件1和支撑2之间来提供组件的机械强度。
当元件1被组装在模块中时，如图2所示，首先将其沉积在被称为引线框架的支撑上，该引线框架具有电接触区域6，然后将引线7焊接在这些接触区域6和元件1的接触头之间。树脂5沉积在组件上方来保护元件1和其电连接7。当制造插件时，将模块焊接在其上预先沉积有天线3的支撑2上，所述天线至少具有两个接触头8，其被设计为将天线3通过接触区域6电连接到模块。图2示出了实现的模式，其中模块接触与元件位于同一侧上。因此，必须在支撑2中加工空腔9，从而区域6和8可以接触放置。
在现有技术的已知实现模式中(其未在图上表示)，模块在引线框架的与其上结合组件的一侧的相对侧上具有接触区域。因此可以将模块焊接到插件支撑上，而不首先形成空腔。然而，获得的插件的厚度等于模块和支撑2的厚度总和，其大于在图2所示的实现模式中获得的插件的厚度。
根据本发明的优选的实现模式，如图3A、3B、3C和3D所示，制备第一塑料片10(图3A)以承载RF元件11作为模块(图3B)。然后将元件11定位在支撑10上，以传统的方法在组件上沉积接触头13(图3C)。在优选的实现模式中，在支撑10中刻制天线，但是其也可以被缠绕且结合到支撑上或使用传统的超声技术插入。
在实现的该步骤中，RF元件通过接触头13电连接到天线。
第二塑料层14沉积在组件的上方，其然后被层压来获得固定厚度的单片组件，如图3D所示。
应当指出仔细选择层14的塑料避免了首先加工空腔以容纳组件11的需要。选择的塑料因此应当足够软以变形且在层压过程中采取元件11的形状。对于该类型的使用，小于90℃的软化点或VICAT点的塑料是理想的，且在这些塑料中，采用聚氯乙稀(PVC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇(PETg)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)基塑料或PVC/ABS混合物获得了好的结果。
为了在两个支撑上方层压的过程中分布应力和变形，该选择也可以延伸到第一支撑10。
然而，一些应用可能有高的机械需求，特别是关于弯曲强度。在该情形，在前获得的单片必须通过对其层压一层或更多层的更强的塑料来加强。第一选择包括在两侧加入强塑料片16和19(图4F)。在第二选择中，加入单一的强塑料层16(图5D)。
软化点大于150℃的塑料，比如聚碳酸酯(PC)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)提供了必须的机械强度，将强度增加到15000次弯曲循环，而不是传统的层压组件所遇到的1000次弯曲循环。
在图4A、4B、4C、4D、4E和4F中示出了本发明的第二实现模式。
在第一支撑10中加工空腔20(图4A)。该空腔20足够大以插入模块11。
第二支撑16定位在第一支撑下，且一滴树脂17沉积在由第一和第二支撑形成的空腔中。作为替换，在支撑10中加工的空腔可以为盲孔，树脂的液滴则沉积在该孔的底部。
在沉积树脂17之后，在空腔中定位模块11(图4C)。因此树脂17的液滴将模块11保持定位且填充由模块11在空腔中留下的间隙。
然后将天线12、13沉积在支撑10上，且通过头13连接到模块11，如第一实现模式(图4D)。
将第二滴树脂18沉积在模块11的顶部。
另外，将两层塑料层14和19预结合在一起(图4E)，在层14中加工尺寸大于或等于模块11的尺寸的第二空腔21。优选地，层14的厚度等于或稍微大于模块11从支撑10的空腔凸出的部分的高度。
然后将该组件沉积在第一支撑10上(图4F)，且将所得的结构层压。然后树脂18的液滴填充由模块11的顶部分留下的第二空腔21的间隙。
关于在第一层10中和顶层14中加工的空腔，所使用的塑料的类型并不重要。然而，优选地使用软化点低于90℃的塑料。
在图5A、5B、5C和5D所示的第三实现模式中，在第一支撑10中加工空腔20，如第二实现模式(图5A)。
然后将模块11定位在空腔内。优选地，第一支撑10大致与模块11的引线框架的厚度相同(图5B)。
如前述，然后沉积天线12(图5C)并将其连接到模块11。
然后将组件层压在相对软塑料的上层14和相对硬塑料的下层16之间，层16提供组件的机械强度(图5D)。
明显地，可以将这些不同的实现模式组合以形成其它实现模式。
例如，为了为该上层使用相对硬的塑料，第三实现模式可以与在上层中加工空腔组合。
因此使用具有有限数量的步骤的方法可以实现预层压插件，该预层压插件实施不昂贵。
权利要求
1.一种制造预层压插件的方法，包括以下的步骤将射频元件(11)放置在形成片的第一支撑(10)的顶表面上；将连接到所述射频元件(11)的天线(12、13)沉积在所述第一支撑(10)的顶表面上；将第二支撑(14)放置在所述第一支撑(10)的顶表面上，至少覆盖所述射频元件(11)和所述天线(12、13)；层压组件来形成大致均匀厚度的单块组件。
2.根据权利要求1所述的制造预层压插件的方法，其特征在于在放置所述射频元件(11)之前，在所述第一支撑(10)的顶表面中为该射频元件(11)加工尺寸大于或等于该射频元件(11)尺寸的空腔(20)。
3.根据权利要求2所述的制造预层压插件的方法，其特征在于在放置所述射频元件(11)之前，在所述空腔(20)中沉积一些树脂(17)，来填充在层压之后在该空腔中留下的间隙。
4.根据以上权利要求的任一项所述的制造预层压插件的方法，其特征在于在放置所述元件之前，在所述第二支撑(14)中加工尺寸大于或等于所述射频元件(11)尺寸的空腔(21)。
5.根据权利要求4所述的制造预层压插件的方法，其特征在于在放置所述第二支撑(14)之前，在所述射频元件(11)的顶上沉积一些树脂(18)，以填充在层压之后在所述空腔(21)中留下的间隙。
6.根据以上权利要求的任一项所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述第一和第二支撑(10、14)由软化点低于90℃的塑料制成。
7.根据权利要求6所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述第一和第二支撑的塑料选自以下的组聚氯乙稀、聚对苯二甲酸乙二醇酯乙二醇、聚氯乙稀/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯。
8.根据权利要求6所述的制造预层压插件的方法，其特征在于包括所述射频元件(11)和所述天线的所述第一和第二支撑(10、14)的组件被层压在熔点大于150℃的两个塑料片(16、19)之间。
9.根据权利要求1到5的任一项所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述支撑之一由熔点低于90℃的塑料制成，且另一支撑由熔点大于150℃的塑料制成。
10.根据权利要求9所述的制造预层压插件的方法，其特征在于将由软化点大于150℃的塑料制成的第三片(16)与前两个支撑的组件层压，使得由软化点低于90℃的塑料制成的支撑插入于由软化点大于150℃的塑料制成的两片之间。
11.根据权利要求8、9或10之一所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述软化点大于150℃的塑料是聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯类型。
12.根据以上权利要求的任一项所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述射频元件(11)包括封装在互连电路中的有源硅元件；
13.根据权利要求1到11的任一项所述的制造预层压插件的方法，其特征在于所述射频元件(11)包括使用倒装芯片方法直接组装在基底上的有源硅元件。
14.根据前述权利要求的任一项的方法制造的预层压插件。
15.一种非接触集成电路卡，包括根据权利要求14所述的插件。
全文摘要
一种方法，包括以下的步骤将射频元件(11)放置在第一片状基底(10)的顶表面上；将连接到射频元件(11)的天线(12、13)沉积在第一基底(10)的顶表面上；将第二基底(14)沉积在第一基底(10)的顶表面上，以至少覆盖射频元件(11)和天线(12、13)；以及层压所得的组件来形成具有大致均匀厚度的单块组件。
文档编号G06K19/077GK1930579SQ200480041693
公开日2007年3月14日 申请日期2004年5月4日 优先权日2003年5月5日
发明者斯蒂芬·普罗沃斯特, 奥里利·雅诺特 申请人:雅斯拓股份有限公司