专利名称：一种用户识别卡及其制造方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及智能卡生产技术领域，尤其涉及一种用户识别卡及其制造方法 和系统。
背景技术：
ISO (International Organization for Standardization,国际标准化组织)7816 标准规定了 ID-l型接触式IC (IntegratedCircuits,集成电路)卡的基本技术要 求，包括物理特性、电气特性等。其中，规定ID-l型接触式IC卡的尺寸为 85.60mm x 53.98mm x 0.76mm，厚度0.76mm可以允许± 0.08mm的误差范围； 定义C1 C8共八个触点，并规定每个触点都应有一个不小于2mm x 1.7mm的 矩形表面区域，每个触点与其它触点应该电隔离。
现有各种网络制式的移动通信系统中采用的SIM ( Subscriber Identity Module,用户识别模块)卡、UIM (User Identity Module,用户识别模块)卡、 PIM(PHSSIM, PHS: Personal Handy-phone System;个人手持式电话系统用 户识别才莫块)卡、USIM ( UMTS SIM , UMTS : Universal Mobile Telecommunications System;通用移动通信系统用户识别模块)卡、双模卡等， 均属于接触式IC卡的范畴，本申请文件中可以统称为用户识别卡。
首先，以应用于GSM ( Global System for Mobile Communications,全球移 动通信系统)的SIM卡为例说明用户识别卡的结构和功能。如图1所示， 一张 SIM卡由ID-l型大卡卡基、以及嵌入该大卡卡基的小卡组成，并且小卡上带 有IC芯片模块；大卡卡基和小卡上均可以按照需求印刷图案、文字等， 一般 印刷运营商的名称、个性化Logo(标志)、卡片序列号等。大卡卡基的形状和 尺寸符合ISO 7816标准，小卡的形状和尺寸，以及小卡嵌入大卡卡基的相对位置等均符合GSM 11.11标准，小卡的尺寸为25mm x 15mm x 0.76mm，小卡 的左边缘与大卡卡基的左边缘的距离为6.25mm，小卡的上边缘与大卡卡基的 上边缘的距离为16.48mm。IC芯片模块上主要存储了用户识别信息、鉴权信息、 优选网络制式和频段、归属区标识等参数信息，其中，用户识别信息主要体现 为IMSI (International Mobile Subscriber Identifier,国际移动用户标识)，IMSI 包括MCC (移动国家码)、MNC (移动网码)和MSISDN (Mobile Station International ISDN Number,移动台国际ISDN号石马；ISDN: Integrated Services Digital Network,综合业务数字网)，MCC用于识别移动用户的归属国家，MNC 用于识别移动用户的归属网络，MCC和MNC组成归属网络运营商的PLMN (Public Land Mobile Network,公共陆上移动网络)值；MSISDN用于在一个 PLMN服务区内部识别不同的移动用户，MSISDN由HLR ID (Home Location Register Identifier,归属位置寄存器标识)和在HLR (Home Location Register, 归属位置寄存器)内的用户号码组成。如果用户需要^f吏用GSM网络开展移动 通信业务，必需在移动终端(一般为手机)上插入SIM卡，供GSM网络对用 户进行身份鉴别、语音信息加密等。用户可以通过移动运营商的SIM卡销售点 购买SIM卡，用户购买到的SIM卡如图1所示，由于目前的移动终端普遍4吏 用小卡，用户需要从大卡卡基上取出嵌入的小卡并插入移动终端。
不同种类用户识别卡的区别在于应用的网络制式不同，即IC芯片模块中 所存储参数信息的具体参数值不同，而结构、功能以及制造方法基本相同。本 申请文件中仍以SIM卡为例介绍用户识别卡的制造方法，包括如下工艺流程
步骤l、制作IC芯片模块；
由于IC芯片模块的制作工艺属于非常成熟的技术，本申请文件中将不予 介绍；
步骤2、制作大卡卡基模板；
大卡卡基模板的制作原料一般为两片厚度为0.39mm的初始大卡卡基母 板，初始大卡卡基母板的尺寸满足(Mx 85.60mm) x (Nx 53.98mm)，从而最终可以通过铳切得到MxN个符合ISO 7816标准的大卡卡基才莫板；
对其中 一个初始大卡卡基母板的其中 一面进行正面印刷，另 一个初始大卡 卡基母板的其中 一面进行反面印刷，将两个初始大卡卡基母板中未进行印刷的 两面进行压层处理，得到厚度为0.76mm并且正反两面均已印刷的大卡卡基母 版；
需要说明的是，初始大卡卡基母板的厚度并不限于0.39mm，大卡卡基母 板的层数和每一层的厚度是可以调整的，只要最终得到的厚度符合 0.68~0.84mm ( 0.76mm 土 0.08mm)的标准即可；
对大卡卡基母板的正、反两面印刷层进行PVC覆膜处理，PVC覆膜处理 完成后对大卡卡基母板按照ISO 7816标准规定的尺寸进行铳切，得到MxN
个大卡卡基模板。
步骤3、针对每一个大卡卡基模板，执行如下操作
在大卡卡基模板的相应位置(具体位置请参考GSM 11.11标准)铣出一个 IC芯片模块的槽位，并在铣出的槽位处封装IC芯片模块；
在大卡卡基冲莫板的相应位置(具体位置请参考GSM 11.11标准)，根据小 卡的形状和尺寸铳切小卡；
对IC芯片模块进行初始化并输入用户识别信息、鉴权信息、优选网络制 式和频段、归属区标识等参数信息，至此就完成了一张SIM卡的制造流程。
现有用户识别卡釆用层叠结构，制造工序多，工艺复杂，并且层叠结构不 排除非环保材料的掺杂；用户需要从大卡卡基上取出嵌入的小卡才能使用，而 小卡的面积相对于整张卡片的面积仅占不到10%，剩余90%都是大卡卡基，而 大卡卡基一般都直接丟弃，使得材料、制造和运输成本较高，导致了资源的浪 费以及环境的污染
发明内容
本发明提供一种用户识别卡的制造方法及系统，用以解决现有采用层叠结构的用户识别卡制造工序多、工艺复杂，材料、制造和运输成本高，浪费资源、 污染环境等问题。
相应的，本发明提供一种用户识别卡。
本发明提供一种用户识别卡的制造方法，包括
根据小卡的形状和尺寸、集成电路IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯 片模块在小卡上所处的相对位置，釆用一次成型工艺成型带有IC芯片;f莫块的 槽位的小卡卡基；
将IC芯片模块封装在所述小卡卡基的槽位处，得到成品小卡。
本发明提供一种用户识别卡的制造系统，包括
一次成型设备，用于根据小卡的形状和尺寸、集成电路IC芯片模块的形 状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺成 型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基；
封装设备，用于将IC芯片模块封装在所述一次成型设备制作出的小卡卡 基的槽位处，得到成品小卡。
本发明提供一种用户识别卡，包括集成电路IC芯片模块和带有IC芯片 模块的槽位的小卡卡基；所述小卡卡基根据小卡的形状和尺寸、IC芯片模块的 形状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺 成型；所述IC芯片模块被封装在所述小卡卡基的槽位处。
本发明提供的用户识别卡的制造方法、系统及用户识别卡，采用一次成型 工艺成型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基，并通过将IC芯片模块封装在小 卡卡基的槽位处，得到成品小卡。制造流程缩减了多道现有制造工序，工艺简 单，从而有效提高了生产效率；采用一次成型工艺成型小卡卡基，并由模具控 制其小卡卡基的尺寸精度，相对现有工艺流程从根本上解决了分层、铳切不良，
尺寸偏差等问题，提高了产品精度； 一次成型工艺限制了非环保材料的使用， 保证了成品小卡的绿色环保；并且直接发行的成品小卡由于避免了大卡卡基的 资源浪费和丟弃，同样有利于环保；成品小卡节省了材料，并且降低了制造和运输成本。
图1为现有技术中SIM卡的结构示意图2为本发明实施例中用户识别卡的结构示意图3为本发明实施例中小卡卡基示意图4为本发明实施例中小卡和IC芯片模块的尺寸要求示意图5为本发明实施例中用户识别卡的制造工艺流程图6为本发明实施例中用户识别卡的制造系统框图。
具体实施例方式
为了克服现有采用层叠结构的用户识别卡制造工序多、工艺复杂，材料、 制造和运输成本高，浪费资源、污染环境等问题，本发明实施例提供了一种用 户识别卡的制造方法和系统，彻底摒弃了大卡卡基，采用一次成型工艺成型带 槽位的小卡卡基，将IC芯片模块直接封装在小卡卡基的槽位处，得到成品小 卡。
首先介绍本发明实施例提供的用户识别卡的结构，如图2所示，包括IC 芯片模块201和带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基202，小卡卡基202根据小 卡的形状和尺寸、IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯片模块201在小卡上 所处的相对位置，采用一次成型工艺成型；IC芯片模块201被封装在小卡卡基 202的槽位处。本发明实施例中，将带有IC芯片模块的槽位而没有封装IC芯 片模块的小卡称为小卡卡基，实际上，小卡卡基的形状和尺寸与小卡的形状和 尺寸是一致的。其中
IC芯片模块的结构、功能以及制作工艺与现有技术中一致，IC芯片模块 是用户识别卡的核心部件，主要存储了用户识别信息、鉴权信息、优选网络制 式和频段、归属区标识等参数信息，本发明实施例中可以统称为芯片个人化参数信息，用于供移动通信网络对用户进行身份鉴别、语音信息加密等。不同网 络制式的用户识别卡中的芯片个人化参数信息会有所不同，具体实施时根据网 络制式确定需要的芯片个人化参数信息。
小卡的形状和尺寸、IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡 上所处的相对位置，需要符合移动通信系统规定的标准，例如对于应用于GSM 网络的SIM卡来说需要符合GSMll.ll标准。其中，小卡的形状、以及IC芯 片模块的槽位(对应IC芯片模块在小卡上所处的相对位置)示意图请参见图3。 小卡的尺寸、IC芯片模块的尺寸以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置请 参见图4,小卡的尺寸为25mmx 15mmx0.76mm,厚度0.76mm可以允许土 0.08mm的误差范围，IC芯片模块的尺寸没有非常严格的要求，但是需要完全 覆盖八个触点C1 C8， IC芯片模块在小卡上所处的相对位置参考八个触点 C1 C8在小卡上所处的相对位置确定。
本发明实施例中所述的用户识别卡包括但不限于应用于GSM系统的SIM 卡，应用于CDMA (码分多址接入)系统的UIM卡，应用于PHS系统的PIM 卡，应用于UMTS系统的USIM卡，以及在两种网络制式中均能应用的双模卡。
本发明实施例中同样以应用于GSM系统的SIM卡为例说明用户识别卡的 制造方法。如图5所示，该方法包括如下工艺流程
5501、 根据小卡的形状和尺寸、IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯片 模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺成型带有IC芯片模块的槽 位的小卡卡基；
一次成型工艺允许预先设定的标识信息通过浮雕或镂空效果设置在小卡 卡基上，预先设定的标识信息可以为图案、文字， 一般包括运营商名称、个性 化logo、卡序列号等。
5502、 将IC芯片模块封装在小卡卡基的槽位处，得到成品小卡。 较佳的，在得到成品小卡之前，还包括对IC芯片模块进行初始化的步骤，
对IC芯片模块进行初始化，可以在将IC芯片模块封装在小卡卡基的槽位处之前进行，也可以对封装在小卡卡基上的IC芯片模块进行初始化。
具体实施中，可以首先通过带有Pin (管脚)触点的相应设备或功能模块， 对成巻的IC芯片模块直接进行初始化，对IC芯片模块进行初始化包括装入操 作系统、建立芯片系统结构、写入密钥等；然后在小卡卡基的槽位处封装已初 始化的IC芯片模块，对IC芯片模块的封装就是将IC芯片模块通过粘贴、吸 附等方式固定在小卡卡基的槽位处，从而最终得到成品小卡；
或者，也可以先在小卡卡基的槽位处封装IC芯片模块；然后通过相应设 备或功能模块对封装在小卡卡基上的IC芯片模块进行初始化，从而最终得到 成品小卡；对封装在小卡卡基上的IC芯片模块进行初始化时，需要相应设备 或功能模块满足小卡的形状和尺寸要求，以实现对小卡卡基上IC芯片模块的 初始化。
具体实施中，在得到成品小卡之前，还可以包括在已初始化的IC芯片模 块上输入芯片个人化参数信息的步骤，当然也可以不进行芯片个人化参数信息 的输入，后续由购买成品小卡的运营商自4于输入。
如果采用一次成型工艺成型的小卡卡基上，没有设置运营商的名称、个性 化Logo、卡片序列号等预先设定的标识信息，该方法还可以包括在小卡卡基 上印刷预先设定的标识信息的步骤，例如通过激光打印或者个性化处理印刷图 案、文字， 一般包括运营商的名称、个性化Logo、卡片序列号等。当然也可 以不进行印刷，直接提供没有图案和文字的成品小卡，后续由购买成品小卡的 运营商自行印刷。
较佳的，在得到成品小卡之后，还可包括对产品小卡的包装工序，将设定 数量的成品小卡送入未封口的包装材料并进行封口 ，从而实现对成品小卡的独 立(设定数量为1)或者连排包装(设定数量为大于1 )。
其中，常用的一次成型工艺包括注塑成型工艺、挤出成型工艺、流延成型 工艺等。下面以注塑成型工艺为例，对带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基的 成型过程进行简单介绍。注塑成型工艺是指在注塑机的料筒中经过外部加热和螺杆旋转产生的剪 切热将塑胶材料塑化成熔体，通过液压机施加一定的压力，把熔体注射到具有 特定形状的^f莫具中，经过冷却定型后成型特定形状的塑胶产品。注塑成型的过
程即注塑成型的周期包括锁模、座进、射胶、保压、熔胶和冷却、顶出、开 模、座退；注塑成型的三大基本要素为机器(包括注塑机、辅机)、模具和 塑胶材料。本发明实施例中，根据小卡的形状和尺寸、IC芯片模块的形状和尺 寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置预先制作小卡卡基模具，在注 塑机的料筒中经过外部加热和螺杆旋转产生的剪切热将塑胶材料塑化成熔体， 通过液压机施加一定的压力，把熔体注射到小卡卡基模具中，经过冷却定型后 即可成型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基。
采用注塑成型工艺成型小卡卡基的工艺流程中，需要特别注意以下几方面 要素
1、 温度
A、 油温对于液压机而言是由于机器的不停运作液压油运动摩擦而产生 的热能，由冷却水进行油温控制，在开机时要确认油温在45。C左右，若油温过 高或过低均会影响压力的传递；
B、 料温即料筒温度，该温度要根据材料和产品的形状和功能设定；
C、 模温该温度也是一个重要的参数，其高低对于产品的性能影响很大， 故设定时一定要考虑产品的功能和结构，同时还要考虑到材料和周期。
2、 速度
A、 开合模的速度，开合模的速度设定一般是按照慢一快一慢的原理，根 据机器、模具、周期进行综合考虑；
B、 顶出速度，可根据产品的结构进行设定，结构复杂的产品一般采用慢 速顶出再快速脱^t的方式，缩短周期。
C、 射速根据产品的大小和结构进行设定，若结构复杂且壁薄的可快速， 若结构简单且壁厚的可慢速，还需要根据材料的性能，由慢到快设定。3、 压力
A、 射胶压力根据产品的大小，壁的厚薄，由低到高，调试时还可综合 考虑其它因素。
B、 保压压力保压压力主要是确保产品的定型，以及尺寸的稳定，需要 根据产品的结构和形状进行设定。
C、 低压保护压力该压力主要对模具起保护作用，使模具的损坏达到最 低限度。
D、 锁模力是指模具合模起高压所需要的力，有些机器可以调节锁模力， 有些则不能。
4、 时间
A、 射胶时间该时间的设定需要比实际所需的时间稍长，也可起到射胶 保护的作用，在设定时设定值一般比实际值大0.2秒左右，设定时应考虑与压 力、速度、温度的配合。
B、 低压保护时间该时间在手动状态下，首先设定为2秒，再根据实际 时间追加0.02秒左右。
C、 冷却时间该时间一般根据产品的大小、薄厚进行设定，但熔胶时间 不要大于冷却时间，能使产品充分定型即可。
D、 保压时间该时间就是在注射完成后为了保证产品的尺寸，在保压的 压力下让熔体倒流之前把浇口冷却的时间，可根据浇口大小进行设定。
5、 位置 '
A、 开合模位置可根据开合模速度相应设定，关键要把低压保护的起始 位置时定好，即低压的开始位置应是最可能保护模具，又不影响周期，终止位 置应为在慢速合模时模具前后模所接触的位置。
B、 顶出位置该位置能满足产品完全脱模即可，首先由小到大递增进行 设定，注意装模时一定要把回退位置设为"0"，否则易损坏模具。
C、 熔胶位置根据产品大小和螺杆大小算出其料量，再设定出相应的位置。
基于同一技术构思，本发明实施例提供了一种用户识别卡的制造系统，如 图6所示，包括
一次成型设备601，用于根据小卡的形状和尺寸、IC芯片模块的形状和尺 寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺成型带有 IC芯片模块的槽位的小卡卡基；
封装设备602,用于将IC芯片模块封装在一次成型设备601制作出的小卡 卡基的槽位处，得到成品小卡。
较佳的，该系统还可包括
模块处理设备603，用于在封装设备602将IC芯片模块封装在小卡卡基的 槽位处之前，对IC芯片模块进行初始化；或者，对封装设备602封装在小卡 卡基上的IC芯片模块进行初始化。
具体实施中，模块处理设备603,还用于在已初始化的IC芯片模块上输入 芯片个人化参数信息。
较佳的，该系统还可包括
包装设备604，用于将设定数量的成品小卡送入未封口的包装材料并进行 封口，实现对成品小卡的包装。
本发明实施例提供的用户识别卡及其制造方法和系统，基于一次成型工 艺，与现有层叠结构的用户识别卡相比，具有如下优点
制造流程缩减了多道现有制造工序，工艺简单，从而有效提高了生产效率；
采用一次成型工艺成型小卡卡基，并由模具控制其小卡卡基的尺寸精度， 相对现有工艺流程从根本上解决了分层、铳切不良，尺寸偏差等问题，提高了 产品精度;
一次成型工艺限制了非环保材料的使用，保证了成品小卡的绿色环保；并 且直接发行的成品小卡由于避免了大卡卡基的资源浪费和丢弃，同样有利于环 保；成品小卡节省了材料，并且降低了制造和运输成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1、一种用户识别卡的制造方法，其特征在于，包括根据小卡的形状和尺寸、集成电路IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺成型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基；将IC芯片模块封装在所述小卡卡基的槽位处，得到成品小卡。
2、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，还包括在将IC芯片模块封装在所述小卡卡基的槽位处之前，对所述IC芯片模块 进4亍初始化； 或者，对封装在小卡卡基上的IC芯片模块进行初始化。
3、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在得到成品小卡之前，还包 括在已初始化的IC芯片模块上输入芯片个人化参数信息的步骤。
4、 如权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，采用一次成型工艺成 型的小卡卡基上设置有浮雕或镂空效果的预先设定的标识信息；或者，在得到成品小卡之前，还包括在小卡卡基上印刷预先设定的标识信 息的步骤。
5、 如权利要求l、 2或3所述的方法，其特征在于，还包括 将设定数量的成品小卡送入未封口的包装材料并进行封口 ，实现对成品小卡的包装。
6、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述一次成型工艺包括注塑 成型工艺、挤出成型工艺和流延成型工艺。
7、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户识别卡包括用户 识别模块SIM卡、用户识别模块UIM卡、个人手持式电话系统用户识别模块 PIM卡、通用移动通信系统用户识别模块USIM卡和双模卡。
8、 一种用户识别卡的制造系统，其特征在于，包括一次成型设备，用于根据小卡的形状和尺寸、集成电路IC芯片模块的形 状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，釆用一次成型工艺成 型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基；封装设备，用于将IC芯片模块封装在所述一次成型设备制作出的小卡卡 基的槽位处，得到成品小卡。
9、 如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括 模块处理设备，用于在所述封装设备将IC芯片模块封装在所述小卡卡基的槽位处之前，对所述IC芯片模块进行初始化；或者，对所述封装设备封装 在小卡卡基上的IC芯片模块进行初始化。
10、 如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述模块处理设备，还用于在已初始化的IC芯片模块上输入芯片个人化 参数信息。
11、 如权利要求8、 9或10所述的系统，其特征在于，还包括 包装设备，用于将设定数量的成品小卡送入未封口的包装材料并进行封口，实现对成品小卡的包装。
12、 一种用户识别卡，其特征在于，包括集成电路IC芯片模块和带有 IC芯片模块的槽位的小卡卡基；所述小卡卡基根据小卡的形状和尺寸、IC芯 片模块的形状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次 成型工艺成型；所述IC芯片模块被封装在所述小卡卡基的槽位处。
全文摘要
本发明公开了一种用户识别卡的制造方法及系统，用以解决现有采用层叠结构的用户识别卡制造工序多、工艺复杂，材料、制造和运输成本高，浪费资源、污染环境等问题。用户识别卡的制造方法，包括根据小卡的形状和尺寸、集成电路IC芯片模块的形状和尺寸、以及IC芯片模块在小卡上所处的相对位置，采用一次成型工艺成型带有IC芯片模块的槽位的小卡卡基；将IC芯片模块封装在所述小卡卡基的槽位处，得到成品小卡。本发明还提供一种用户识别卡。
文档编号B29C51/00GK101587557SQ20091008675
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月29日 优先权日2009年6月29日
发明者曦 冯, 马永新 申请人:北京握奇数据系统有限公司