专利名称：一种新型双界面智能卡模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能卡模块，特别涉及双界面智能卡封装用的模块，适合应用在智能卡封装领域。
背景技术：
在智能卡封装领域，智能卡的封装量非常大。目前，智能卡行业正朝着技术创新的路线发展，新技术不断涌现，新功能也越来越多，许多老的功能也不断改进和加强，今后的新型智能卡服务应用将不断扩大，在这些发展的同时，智能卡的功能和性能的提升也不可避免。在中国大力发明金融卡安全化转移的阶段，出现了 CPU形式的接触式金融卡和同时具有接触式和非接触式功能的双界面金融卡。但是现有的双界面金融卡生产工艺比较复杂，需要先进行智能卡模块生产，再进行外加线圈，最为复杂而且影响产品性能的焊接工序，既费时，可靠性又差，生产成本以及材料成本较高。 因此，特别需要一种低生产成本的新型双界面金融卡，来满足当今用户的消费需要。基于上述需求，迫切需要一种新型的智能卡模块来实现新产品的需求。
发明内容
本发明针对上述现有双界面金融卡生产使用的模块所存在的各种不足，提供了一种集成了射频天线的模块，该模块能够实现金融卡同时具有接触式功能和非接触式功能，并能够大大降低了原料成本、生产成本和生产周期。为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案
一种新型双界面智能卡模块，由载带、双界面智能卡芯片和匹配电路构成
所述的载带的焊接面设置有多圈环绕的射频天线、适合芯片表面贴装焊盘和匹配电路表面贴装的焊盘，焊盘和对应的触点面通过盲孔进行电气连接；所述的载带的触点面设置有8个电气互相独立的导电触点组成，触点的尺寸符合IS07816规定的尺寸要求，中间的大面积导电区域和其中一个触点相连接，定义为系统接地极，在独立的导电触点之间以镂空图形进行隔离；焊接面和触点面的导电层个附着在绝缘基材的两个表面，其材质为环氧树脂绝缘材料；
所述的双界面智能卡芯片是经过封装处理并适合表面贴装工艺进行焊接的双界面智能卡芯片，芯片的焊盘和载带的芯片表面贴装焊盘通过焊接剂热固化相连接导通，芯片的非接触焊盘和射频天线的两个端口相连接，芯片的接触式功能焊盘和触点面的导电触点对应连接；
所述的匹配电路是由一颗或两颗微型表面贴装电容器组成的谐振匹配电路。进一步的，所述多圈环绕的射频天线的工作频率为13.56MHz。再进一步，所述匹配电路的两个端口和射频天线的两个断口并联连接。
再进一步，所述零件面上设置有相应的盲孔和对应的接触面触点进行连接，从零件面孔盘开始，沿孔壁形成导电层直到触点面导电层和绝缘基材结合面形成电气连接，从触点面观察盲孔处为闭合导电层。再进一步，所述芯片和匹配电路的焊接底部和周围设置了补强树脂，增强器件和载带的结合强度。再进一步,所述绝缘基材采用环氧树脂材料,其厚度在0. 05-0. 20mm之间。再进一步，所述触点面导电层的镂空图形，具有电气绝缘、释放机械应力、降低电磁场屏蔽和美化视觉效果的作用。 再进一步，若干模块规则排列相互连接形成长条形连片结构。根据上述方案形成的本发明具有以下优点
(1)通过该模块加工的双界面金融卡具有接触式功能和非接触式功能；
(2)在生产双界面金融卡时取消进行外加线圈，也取消了天线的焊接过程，有效地节约生产材料和降低生产成本；
(3)可沿用大部分生产设备和工艺，无需购买或设计生产设备；
(4)大大降低生产成本和提高生产效率；
(5)有效满足本领域的需求，具有极好的实用性。
以下结合附图
和具体实施方式
来进一步说明本发明。图I为本发明的模块简单示意图。图2为本发明的模块详细示意图。图3为本发明的模块触点面示意图。图4为本发明的模块触点面延伸设计示意图。图5为本发明的零件面示意图。图6为本发明的零件面延伸设计示意图。图7为本发明的触点面连片图。图8为本发明的焊接面连片图。图9为本发明的电气原理图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。本发明针对现有双界面金融卡常用的生产工艺，所存在的不仅能耗高，而且制造工艺繁琐，使用中可靠性相对较差等问题，而提供的解决技术方案的实施具体如下
参见图2，本发明提供的一种模块，其载带上设置有芯片表面贴装焊盘111，该焊盘设置在载带的中间位置，其可根据实际需要安装一个芯片。根据金融卡的功能，载带的芯片表面贴装焊盘111可焊接接触式芯片、非接触式芯片或双界面芯片。为了能够将接触式功能与非接触式功能结合在一起，芯片表面贴装焊盘设置的焊盘包含了接触式焊盘与非接触式焊盘，分别用于连接安置在芯片表面贴装焊盘上的双界面智能卡芯片2的接触式引脚和非接触式引脚，以便实现相应的功能。为了使制作为成品后的金融卡模块直接具有非接触式功能，模块上设置了射频天线110，该区域设置在芯片表面贴装焊盘111的外围。整个区域内主要包括射频天线110，该射频天线与芯片表面贴装焊盘111的非接触式焊盘连接，以实现芯片的非接触功能。此处射频天线110的作用是让金融卡在使用时具有电磁感应，并在使用时能够与读卡器进行电感耦合通信。按目前的使用条件来说，符合金融卡使用的通信频率为13. 56MHz，但仅通过此射频天线110和芯片的输入电容谐振的频率可能达不到13. 56MHz，本发明通过增加相应的匹配电路3来补偿，该匹配电路为一颗或两颗微型电容器来匹配此射频天线工作，并调整到13. 56MHz的最佳谐振频率，补偿电容器安装在112的位置。匹配电容器3与射频天线110进行并联相接，从而实现有效匹配。由于标称电容器的电容量是固定的，可以设置2个安装位置，采用双电容的匹配以达到最佳效果。芯片表面贴装的对应焊盘通过相应的盲孔113和对应的接触面导电层进行连接，从零件面孔盘开始，沿孔壁形成导电层直到触点面导电层和绝缘基材结合面形成电气连接，从触点面观察盲孔处为闭合导电层。参见图I、图2和图5，在具体实施时，本发明提供的双界面模块是由载带I、双界面智能卡模块2和匹配电路3组成的整体结构。先将焊接剂5通过丝印的方式印刷到载带I的焊盘111和112上，然后采用表面贴装设备将双界面智能卡模块2和匹配电路3放置在载带I的零件焊接面区域，经过回流焊工艺进行加热，使焊接剂5固化，将双界面智能卡模块2和匹配电路3和载带的焊盘111和112有效连接起来。图4和图6是在上述基本的设计中进行的产品延伸，就触点面而言，以性能和美观为设计原则，在非接触应用中，镂空槽的应用尤其重要，在模块边沿尽量减少导电层的面积，可以有效提高磁通量的透过率，从而提高非接触的通信效果。参见图2，在焊接面的焊线区域内设置有相应的盲孔113，连接到8个相应的接触面触点120，使芯片焊接后的功能焊盘可直接与接触面相应焊盘电性连接。采用了盲孔工艺，从焊接面的孔延伸到触点面的内侧，使触点焊盘和芯片焊接区的焊盘有效连接起来，因此从触点面看不到导通孔，使产品更美观。对于焊盘面上其他区域通过蚀刻的方式将焊盘面敷铜箔层蚀刻成相应的线圈110、芯片焊线区域111以及匹配电路安装区域112和连接线路。本发明中的基材层130采用环氧树脂材料、聚酯材料或聚酰亚胺材料。为了使产品更美观耐用，模块铜箔层采用表面先电镀镍再电镀金的方式进行处理。在实际生产中，为了增加生产效率，模块采用连片的方式进行每个单元的连接，并且采用卷状的入料和出料方式生产。 如图7和图8，以上述模块为一个单元，根据实际需要将若干个模块单元相互连接组成一连片状，从而实现采用卷状的入料和出料方式进行生产，以提高生产效率。
在电气原理上，参见图9，射频天线9 (LI)集成在模块中，不需要象传统的双界面模块一样进行外接，因此有效降低了生产成本。在射频天线的两个端口并联了 I个或两个匹配电容器3 (Cl和C2)，使系统可以准确工作在要求的频率。双界面智能卡芯片2 (IC)的各功能脚和接触式触点120相连接，同时和非接触射频天线相连接，形成了既有接触功能又有非接触功能的一体化模块。每个模块单元最后成品可应用于任何形式的智能卡中。以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本 发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
权利要求
1.一种新型双界面智能卡模块，其特征在于，所述模块由载带(I)、双界面智能卡芯片(2)和匹配电路(3)构成 所述的载带(I)的焊接面设置有多圈环绕的射频天线(110)、适合芯片表面贴装焊盘(111)和匹配电路表面贴装的焊盘(112)，焊盘和对应的触点面通过盲孔(113)进行电气连接；所述的载带(I)的触点面设置有8个电气互相独立的导电触点(120)组成，触点的尺寸符合IS07816规定的尺寸要求，中间的大面积导电区域(121)和其中一个触点相连接，定义为系统接地极，在独立的导电触点(120)之间以镂空图形(122和123)进行隔离；焊接面和触点面的导电层个附着在绝缘基材(130)的两个表面，其材质为环氧树脂绝缘材料； 所述的双界面智能卡芯片(2)是经过封装处理并适合表面贴装工艺进行焊接的双界面智能卡芯片，芯片的焊盘和载带(I)的芯片表面贴装焊盘(111)通过焊接剂(5 )热固化相连接导通，芯片的非接触焊盘和射频天线(110)的两个端口相连接，芯片的接触式功能焊盘和触点面的导电触点(120 )对应连接； 所述的匹配电路(3)是由一颗或两颗微型表面贴装电容器组成的谐振匹配电路。
2.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述多圈环绕的射频天线(110)的工作频率为 13. 56MHz。
3.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述匹配电路的两个端口和射频天线(110)的两个断口并联连接。
4.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述零件面上设置有相应的盲孔(113)和对应的接触面触点(120)进行连接，从零件面孔盘(114)开始，沿孔壁形成导电层直到触点面导电层和绝缘基材结合面形成电气连接，从触点面观察盲孔处为闭合导电层。
5.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述芯片和匹配电路的焊接底部和周围设置了补强树脂(4)，增强器件和载带的结合强度。
6.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述绝缘基材(130)采用环氧树脂材料，其厚度在0. 05-0. 20mm之间。
7.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，所述触点面导电触点间的镂空图形(122和123)，具有电气绝缘、释放机械应力、降低电磁场屏蔽和美化视觉效果的作用。
8.根据权利要求I所述的模块，其特征在于，若干模块规则排列相互连接形成长条形连片结构。
全文摘要
本发明公开了一种新型双界面智能卡模块，由载带(1)、双界面智能卡芯片(2)和匹配电路(3)构成载带的焊接面设置有多圈环绕的射频天线和零件焊盘，焊盘和对应的触点面通过盲孔进行电气连接；载带的触点面设置有8个电气互相独立的导电触点，触点的尺寸符合ISO7816规定的尺寸要求，双界面智能卡芯片是经过封装处理并适合表面贴装工艺进行焊接的双界面智能卡芯片，匹配电路是由一颗或两颗微型表面贴装电容器组成的谐振匹配电路，芯片和电容器均采用表面贴装工艺一次焊接成型。采用本发明的双界面智能卡模块生产的智能卡直接使用于接触式环境与非接触式环境，在提高了产品的性能的同时可沿用大部分生产设备和工艺，大大降低了生产成本及生产周期。
文档编号G06K19/077GK102663481SQ201210080378
公开日2012年9月12日 申请日期2012年3月24日 优先权日2012年3月24日
发明者陆红梅 申请人:上海祯显电子科技有限公司