一种IC卡载板结构及其制作工艺的制作方法

本发明涉及ic卡结构技术领域，尤其涉及一种ic卡载板结构及其制作工艺。

背景技术：

ic卡的开发、研制与应用时一项系统工程，涉及计算机、通讯、网络、软件、卡的读写设备、应用机具等多种产品领域的多种技术学科。因此，全球ic卡产业在技术、市场及应用的竞争中迅速发展起来。ic卡已是当今国际电子信息产业的热点产品之一，除了在商业、医疗、保险、交通、能源、通讯、安全设备、身份识别等非金融领域得到广泛应用外，在金融领域的应用也日益广泛，影响十分深远。ic卡的硬件技术一般包含半导体技术、基板技术、封装技术、终端技术及其他零部件等。

现有的ic卡要求载板接触面必须与读卡器接触，载板芯片面露出几个可绑定的小圆点与芯片必须通过全自动绑定的方式进行芯片绑定滴胶封装，以实现智能卡及sim卡芯片载板功能。由于ic卡的面积限制，现有ic卡载板又只能在单面上铺设线路，因此极大地局限了ic卡的功能扩展，阻碍了ic卡的广泛推广应用。

技术实现要素：

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种ic卡载板结构及其制作工艺，以扩展ic卡的功能。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种ic卡载板结构，其包括基板层、第一金属层及第二金属层，基板层的两面上分别覆盖有第一覆胶层和第二覆胶层，第一金属层紧贴在第一覆胶层上，第二金属层紧贴在第二覆胶层上；载板结构还包括用于电连接第一金属层和第二金属层的导通柱，导通柱依次贯穿第一覆胶层、基板层和第二覆胶层，导通柱分别 与第一金属层和第二金属层接触；

第一金属层包括第一铜箔线路层、第一镀镍层及第一镀金层，第一铜箔线路层分别贴合第一镀镍层和第一覆胶层，第一镀镍层分别贴合第一铜箔线路层和第一镀金层；

第二金属层包括第二铜箔线路层、第二镀镍层及第二镀金层，第二铜箔线路层分别贴合第二镀镍层和第二覆胶层，第二镀镍层分别贴合第二铜箔线路层和第二镀金层。

进一步地，第一镀镍层采用氨基磺酸镍，第一镀金层采用磷钴金。

进一步地，第二镀镍层采用氨基磺酸镍，第二镀金层采用9999软金。

进一步地，导通柱为锡膏柱，导通柱还贯穿第二金属层。

进一步地，导通柱为中间空心的铜柱，导通柱还贯穿第二铜箔线路层并与第二铜箔线路层接触。

本发明还公开了ic卡载板结构的制作工艺，其包括以下步骤：

1)在基板层任一面上涂覆第二覆胶层，通过复合机以卷对卷的方式将第二铜箔线路层复合在第二覆胶层的上面；

2)在基板层的另一面上涂覆第一覆胶层，然后通过冲床或模切机冲出需要灌孔连接所对应的导通孔；

3)通过复合机以卷对卷的方式将第一铜箔线路层复合在第一覆胶层的上面；

4)进行高温老化处理；

5)对第一铜箔线路层和第二铜箔线路层进行表面处理；

6)进行曝光、显影、蚀刻处理，以在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层上做出所需线路；

7)通过电镀方法在第一铜箔线路层上镀出第一镀镍层及在第二铜箔线路层上镀出第二镀镍层，然后通过电镀方法在第一镀镍层上面镀出第一镀金层及在第二镀镍层上面镀出第二镀金层；

8)在导通孔的位置上印刷锡膏，然后采用回流焊以使锡膏灌入导通孔形成导通柱。导通柱导通连接ic载板的芯片面以及接触面金属层的背面(即9999软金这一面)，接触面(即镀磷钴金这一面)孔不能穿透，以免影响ic卡的外观和接触的效果。

进一步地，在步骤4中，将载板放入老化室高温老化24小时，老化室内温度为100-180摄氏度。

进一步地，在步骤5中，将载板通过磨板机依次进行酸性表面微蚀、磨刷、水洗、烘干工艺，以将第一铜箔线路层和第二铜箔线路层表面的氧化物和污染物清理干净。

进一步地，步骤6包括以下步骤：

在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层表面上用卷对卷压膜机压感光干膜或者印刷感光油墨以形成感光层；

将感光层以曝光的形式通过光学反应将所需要的线路图形转移到第一铜箔线路层和第二铜箔线路上；

通过碱性化学药水显影形成电镀所需要镀的线路图形，然后进行线路层蚀刻，最后将表面的感光干膜或者感光油墨通过强碱退膜，得到所需线路图形。

本发明还公开了ic卡载板结构的另一种制作工艺，其包括以下步骤：

1)在基板层任一面上涂覆第二覆胶层，通过复合机以卷对卷的方式将第二铜箔线路层复合在第二覆胶层的上面；

2)在基板层的另一面上涂覆第一覆胶层，然后通过冲床或模切机冲出需要灌孔连接所对应的导通孔；

3)通过复合机以卷对卷的方式将第一铜箔线路层复合在第一覆胶层的上面；

4)进行老化处理；

5)对导通孔的孔壁、孔端面及周围铜面进行化学沉厚铜处理后再进行化学电镀方式加厚铜处理(形成厚铜厚度为5um左右)，以形成铜质的导通柱；

6)进行表面处理；

7)进行曝光、显影、蚀刻处理，以在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层上做出所需线路；

8)通过电镀方法镀出第一镀镍层和第二镀镍层，然后通过电镀方法在第一镀镍层上面镀出第一镀金层及在第二镀镍层上面镀出第二镀金层。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明通过在基板层的两面上分别设置金属层，一面的金属层作为常规的接触面，另一面可任意设计线路走线图形，可以根据不同需求以及不同芯片类型采用的不同封装方式，ic卡的功能得到扩展，其功能性和使用方便性得到提高。

附图说明

图1为第一实施例ic卡载板结构剖视示意图；

图2为第二实施例ic卡载板结构剖视示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

第一实施例

第一实施例的剖视结构示意图如图1所示。第一实施例的ic卡载板结构包括基板层10、第一金属层30及第二金属层40。基板层10的两面上分 别覆盖有第一覆胶层21和第二覆胶层22，第一金属层30紧贴在第一覆胶层21上，第二金属层40紧贴在第二覆胶层22上。其中，基板层10可选择进口材料、pi软板材料或者fr-4玻纤材料制成，基板层10厚度为0.05mm至0.2mm；第一覆胶层21和第二覆胶层22为耐高温的环氧树脂胶或者热熔胶。

第一金属层30包括第一铜箔线路层31、第一镀镍层32及第一镀金层33。第一铜箔线路层31分别贴合第一镀镍层32和第一覆胶层21，第一镀镍层32分别贴合第一铜箔线路层31和第一镀金层33。第一镀镍层32采用氨基磺酸镍，第一镀金层33采用磷钴金。第一铜箔线路层31厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司。第一镀镍层32厚度范围是60uinch至150uinch。第一镀金层33厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch。

第二金属层40包括第二铜箔线路层41、第二镀镍层42及第二镀金层43。第二铜箔线路层41分别贴合第二镀镍层42和第二覆胶层22，第二镀镍层42分别贴合第二铜箔线路层41和第二镀金层43。第二镀镍层42采用氨基磺酸镍，第二镀金层43采用9999软金。第二铜箔线路层41厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司。第二镀镍层42厚度范围是60uinch至150uinch。第二镀金层43厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch，又或者2uinch以上，具体视客户要求而定。

载板结构还包括用于电连接第一金属层30和第二金属层40的导通柱52。导通柱52依次贯穿第一覆胶层21、基板层10、第二覆胶层22和第二金属层40。导通柱52分别与第一金属层30和第二金属层40接触。第一实施例中，导通柱52为实心的锡膏柱。

第二实施例

第二实施例的结构剖视示意图如图2所示。第二实施例的ic卡载板结构包括基板层210、第一金属层230及第二金属层240。基板层210的两面上分别覆盖有第一覆胶层221和第二覆胶层222，第一金属层230紧贴在 第一覆胶层221上，第二金属层240紧贴在第二覆胶层222上。其中，基板层210可选择进口卷对卷材料、pi软板卷对卷材料或者fr-4特殊卷对卷玻纤材料制成，基板层210厚度为0.05mm至0.2mm，具体视客户要求而定。第一覆胶层221和第二覆胶层222为耐高温的环氧树脂胶或者热熔胶。

第一金属层230包括第一铜箔线路层231、第一镀镍层232及第一镀金层233。第一铜箔线路层231分别贴合第一镀镍层232和第一覆胶层221，第一镀镍层232分别贴合第一铜箔线路层231和第一镀金层233。第一镀镍层232采用氨基磺酸镍，第一镀金层233采用磷钴金。第一铜箔线路层231厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司，具体视客户要求而定。第一镀镍层232厚度范围是60uinch至150uinch。第一镀金层233厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch，具体视客户要求而定。

第二金属层240包括第二铜箔线路层241、第二镀镍层242及第二镀金层243。第二铜箔线路层241分别贴合第二镀镍层242和第二覆胶层222，第二镀镍层242分别贴合第二铜箔线路层241和第二镀金层243。第二镀镍层242采用氨基磺酸镍，第二镀金层243采用9999软金。第二铜箔线路层241厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司，具体视客户要求而定。第二镀镍层242厚度范围是60uinch至150uinch，具体视客户要求而定。第二镀金层243厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch，具体视客户要求而定。

载板结构还包括用于电连接第一金属层230和第二金属层240的导通柱252。导通柱252依次贯穿第一覆胶层221、基板层210、第二覆胶层222和第二铜箔线路层241。第二实施例中，导通柱252为中间空心的铜柱，导通柱252还贯穿第二铜箔线路层241并与第二铜箔线路层241接触，以实现导通柱252分别与第一金属层230和第二金属层240接触导通。

第三实施例

第三实施例ic卡载板结构的制作工艺，其可以用于制作第一实施例ic 卡载板结构。第三实施例的制作工艺包括以下步骤：

1)在基板层任一面上涂覆第二覆胶层，通过复合机以卷对卷的方式将第二铜箔线路层复合在第二覆胶层的上面；

2)在基板层的另一面上涂覆第一覆胶层，然后通过冲床或模切机冲出需要灌孔连接所对应的导通孔；

3)通过复合机以卷对卷的方式将第一铜箔线路层复合在第一覆胶层的上面；

4)进行高温老化处理；

5)对第一铜箔线路层和第二铜箔线路层进行表面处理；

6)进行曝光、显影、蚀刻处理，以在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层上做出所需线路；

7)通过电镀方法在第一铜箔线路层上镀出第一镀镍层及在第二铜箔线路层上镀出第二镀镍层，然后通过电镀方法在第一镀镍层上面镀出第一镀金层及在第二镀镍层上面镀出第二镀金层；

8)在导通孔的位置上印刷锡膏，然后采用回流焊以使锡膏灌入导通孔形成导通柱。

在步骤1中，可选择进口卷对卷材料、pi软板卷对卷材料或者fr-4特殊卷对卷玻纤材料制成基板层。基板层厚度为0.05mm至0.2mm(具体视客户要求而定)。第二覆胶层采用耐高温的环氧树脂或热熔胶材料。第二铜箔线路层的厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司(具体视客户要求而定)。

在步骤2中，基板层的另一面是指没有覆盖任何材料的一面。第一覆胶层采用耐高温的环氧树脂或热熔胶材料。冲床采用高速精密机械冲床，高速精密机械冲床最小的冲孔为0.2mm。步骤2加工出的导通孔贯穿第一覆胶层、基板层、第二覆胶层和第二铜箔线路层。

在步骤3中，第一铜箔线路层的厚度为1盎司、0.5盎司或者2盎司。在步骤4中，将经历了前面三个加工步骤之后的载板放入老化室进行高温老化24小时，老化室内温度为100-180摄氏度。

在步骤5中，将载板通过磨板机依次进行酸性表面微蚀、磨刷、水洗、烘干工艺，以将第一铜箔线路层和第二铜箔线路层表面的氧化物和污染物清理干净。

步骤6包括以下具体步骤：

在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层表面上用卷对卷压膜机压感光干膜或者印刷感光油墨以形成感光层；

感光层按照ic卡功能需求设计图形线路，将感光层以曝光的形式通过光学反应将所需要的线路图形转移到第一铜箔线路层和第二铜箔线路上；

通过碱性化学药水显影形成电镀所需要镀的线路图形(正片图形或者负片图形)，然后进行线路层蚀刻(酸性蚀刻或者碱性蚀刻)，最后将表面的感光层(即感光干膜或者感光油墨)通过强碱退膜，在第一铜箔线路层和第二铜箔线路上得到所需线路图形。

步骤7中，第一镀镍层厚度范围是60uinch至150uinch。第一镀金层厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch；并且，第二镀镍层厚度范围是60uinch至150uinch。第二镀金层厚度为0.5uinch、1uinch或2uinch。由于导通孔的存在而且是采用电镀的工艺，第二镀镍层和第二镀金层不会覆盖导通孔，因此导通孔也贯穿了第二镀镍层和第二镀金层，可为后续工艺做准备。第一镀镍层和第一镀金层为ic卡基板的接触摩擦面层，因此第一镀镍层采用氨基磺酸镍生产，第一镀金层采用镀磷钴金的镀硬金工艺生产。第二镀镍层和第二镀金层为焊接层，主要用于smt贴片工艺、倒封装芯片flipchip的方式或者绑定。第二镀镍层采用氨基磺酸镍生产，第二镀金层采用镀9999软金的工艺生产，以满足焊接为主。同时第一镀镍层和第一镀金层、第二镀镍层和第二镀金层也可以采用全自动沉镍金的方式进行表面金处理。

在步骤8中，在第二镀金层处找到导通孔位置，然后往导通孔内印刷锡膏。为保证原来冲出的导通孔孔中有锡膏、同时保证导通孔的导通性完好，需要在印刷锡膏后在锡膏上进行260摄氏度左右的回流焊，让锡膏融化渗入导通孔内，锡膏冷却后便形成连接导通第一金属层和第二金属层的导通柱。

第四实施例

第四实施例ic卡载板结构的制作工艺，其可以用于制作第二实施例ic卡载板结构。第四实施例的制作工艺包括以下步骤：

1)在基板层任一面上涂覆第二覆胶层，通过复合机以卷对卷的方式将第二铜箔线路层复合在第二覆胶层的上面；

2)在基板层的另一面上涂覆第一覆胶层，然后通过冲床或模切机冲出需要灌孔连接所对应的导通孔；

3)通过复合机以卷对卷的方式将第一铜箔线路层复合在第一覆胶层的上面；

4)进行老化处理；

5)对导通孔的孔壁、孔端面及周围铜面进行化学沉厚铜处理后再进行化学电镀方式加厚铜处理(形成厚铜厚度为5um左右)，以形成铜质的导通柱；

6)进行表面处理；

7)进行曝光、显影、蚀刻处理，以在第一铜箔线路层和第二铜箔线路层上做出所需线路；

8)通过电镀方法镀出第一镀镍层和第二镀镍层，然后通过电镀方法在第一镀镍层上面镀出第一镀金层及在第二镀镍层上面镀出第二镀金层。

第四实施例与第三实施例的不同在于对导通柱的制作过程：第三实施例是在镀金镀镍完成之后在通过锡膏形成导通柱，而第四实施例是在老化 处理步骤(步骤4)之后进行化学沉厚铜形成空心的导通柱(步骤5)，此时的导通柱已经连接导通了第二铜箔线路层和第一铜箔线路层。因此第四实施例在镀金镀镍完成之后不需要再次印刷锡膏和回流焊步骤。

第四实施例的步骤5的沉厚铜工艺是全自动水平化学沉铜线一次或多次对导通孔位置及相应铜面做化学沉厚铜再电镀加厚铜处理。沉厚铜形成的厚度(即导通柱的筒壁厚度)5um左右，而且需要保证后面后续步骤6的表面处理不会完全微蚀或者磨刷掉孔肩所沉积的铜，从而保证第一金属层和第二金属层的连接导通可靠性。在步骤8的电镀过程中直接在沉厚铜的位置加厚镍金，以进一步保证导电导通的可靠性。

本发明通过在基板层的两面上分别设置金属层，一面的金属层作为常规的接触面，另一面可任意设计线路走线图形，可以根据不同需求以及不同芯片类型采用的不同封装方式，ic卡的功能得到扩展，其功能性和使用方便性得到提高。本发明从源材料到全制程，全部采用卷对卷连续性生产，效率提升，节约好点，减少了成本。

以上陈述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。