专利名称：智能卡及其制造方法
技术领域：
根据专利权利要求1和7，本发明涉及一种智能卡及其制造方法，所述智能卡具有一卡壳和至少一个位于卡壳的凹部(recess)，该凹部用于容纳至少一个芯片模块和一导电结构体，其中所述芯片模块的边缘区域具有模块接线，所述导电结构体嵌套在所述卡壳内具有卡体接触接线；导电结构体可为具有天线接线并位于所述芯片模块边缘区域的下方的天线。
这种智能卡一般用于信用卡、银行卡、电子钱包等，还用于进行非现金交易，例如用于支付公共交通工具的交通费用，或用于支付购买物品或服务的费用。此外，这种智能卡还可用作非接触式访问控制系统的ID卡。
背景技术：
智能卡一般都有一个凹部，用于容纳芯片模块，所述芯片模块包括一个集成电路，用于存储、处理和/或识别与别的设备交换的信息。交换信息时既可将该智能卡插入设备内，或者将该智能卡靠近该设备。
此外，以相对较低频率进行功率和数据传输的非接触式智能卡还具有天线。所述天线一般层压在卡壳内，其天线接线必须与插入卡壳内的芯片模块的模块接线电连接。
按照惯例，有两种常用的方法用于制造模块接线和天线接线之间的导电接触，在以下制造双接口卡的方法中将会介绍。在被称为ACF的方法中，使用含有导电微粒的热熔性或热塑性胶粘剂在位于模块下侧的接触接线和位于其下侧面突出的天线接线之间形成电连接，所述胶粘剂应用于卡壳内插入芯片模块的凹部区域的表面。装入芯片模块后，导电微粒为模块接线和位于其下方的天线接线之间提供电连接。将所述热熔性或热塑性胶粘剂加热，在使用并装入芯片模块后便会凝固，需要考虑温度、压力、持续时间等参数的具体值。这种方法在德国专利申请DE19709985A1中有介绍。
如果经常产生弯曲应力，该同时也在芯片模块和卡壳之间形成机械连接的凝固的热熔性或热塑性胶粘剂，会因其塑性和弹性变形特性而致使电连接松开。结果便会在智能卡内产生不稳定的电连接，例如双接口型。
德国专利申请DE19747388Cl公开了另一种导电液态胶粘剂在天线接线和芯片模块接线之间形成电连接的方法。在卡壳内用于容纳芯片模块的凹部(空腔)内，需要在边缘胶粘区至少打一个孔，用于芯片模块与下侧的天线接线之间的黏结，导电液态胶粘剂通过计量的方式导入该孔内。然后将胶粘剂涂在胶粘区域并将芯片模块直接放在上面。所述胶粘剂通过加热后在预定的温度凝固，或者若使用含两种成分的胶粘剂，则通过放热反应来凝固。由于连接部件的刚性、硬度和不同的粘着性，如果错误地将智能卡插入取款机或者将智能卡放在很软的钱包内，则会导致智能卡出现动载荷，所述胶粘剂就会因为过度拉伸和疲劳现象而在聚合处和/或胶粘处出现破裂。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种智能卡，所述智能卡具有可插入芯片模块，并且有诸如天线的导电结构体集成在所述智能卡内，其即使在高度频繁的弯曲应力下也能确保芯片模块接线和卡体接触接线之间的持久电连接。本发明还提供了一种制造该智能卡的方法。
本发明的上述目的通过具有权利要求1所述的特征的智能卡和具有权利要求7所述的特征的制造方法来实现。
本发明的实质点是，提出一种智能卡，其具有一个卡壳、至少一个位于卡壳内的用于容纳至少一个芯片模块的凹部和一个导电结构体，其中所述芯片模块的边缘区域具有模块接线，所述导电结构体嵌套在所述卡壳内，导电结构体例如具有天线接线的天线，所述天线接线位于所述芯片模块边缘区域的下方。所述芯片模块的一侧具有模块接线，另一侧具有卡体接触接线。弹性导电材料制成的胶粘部件位于接线之间，并对其施加压力形成接触。该胶粘部件最好应用于卡体接触接线或模块接线的触点处，并在装入芯片模块之前凝固。然后将所述芯片模块装入卡壳内，使得胶粘部件作为弹性缓冲垫在接线之间相互挤压，从而在模块接线和卡体接触接线之间产生持久、灵活的电接触。
通过使用高填充性硅基胶粘剂(一开始为液态，随后在装入芯片模块前固化的更合适)，则装入芯片模块后可以形成导电凸起。即使智能卡受到频繁的高弯曲应力，所述凸起既不会出现裂缝，也不会在胶粘部件和模块接线或卡体接触接线之间出现间隙。
较优地，所述胶粘部件被放置在芯片模块边缘区下面卡壳内的切块处，其底端为卡体接触接线。该切块的大小正好能够在施加压力的情况下容纳下所述胶粘部件。
沿着卡壳厚度的方向，不施加压力的情况下，即装入芯片模块之前，切块的高度尺寸小于填入的胶粘部件的高度。所述使用的胶粘部件最好比切块的上边缘高0.05-0.15mm。
本发明提出一种制造智能卡的方法，首先，最好将胶粘剂一滴一滴的置入切块内，然后等待其固化。该步骤通过为此而专门开发的一特定机器来实现，该机器首先按照量级的μ1顺序分配胶粘剂滴，然后通过快速的拉除运动将自身从胶粘剂滴中移除，避免产生所谓的滴鼻(drop nose)。这样胶粘剂滴便可以形成半球状表面，这对凸起的弹性作用来说非常关键。
为了获得半球表面形状的质量信息，可使用激光束装置对半球表面及其周围进行反射测量。
对智能卡注入滴状胶粘剂后，将智能卡堆积大约2-3个小时以便胶粘部件凝固。然后将芯片模块置入堆积后的智能卡内。所述凝固的胶粘部件充当弹性凸起，以确保即使在智能卡弯曲的情况下接线之间能够接触。
将芯片模块置入卡壳内后，胶粘部件被芯片模块的模块接线向下挤压，因而向智能卡纵向和宽度方向进行延展。当模块接线放置在切块的上边缘区时，实际上切块的整个空间被相互挤压的胶粘部件填充。这样的话，即使该智能卡经过多年使用，也可以避免胶粘部件的进一步延展，因而能够避免在模块接线或卡体接触接线与弹性材料制成的胶粘部件之间出现间隙。
其他较优实施例在从属权利要求中描述。
优点和好处可从以下结合附图的描述中得到，其中图1示出了现有技术中一种智能卡的横截面图；
图2示出了现有技术中一种智能卡内容纳芯片模块的凹部的平面图；图3示出了本发明一实施例中装入芯片模块前智能卡的横截面图；图4示出了图3所示实施例中装入芯片模块后智能卡的横截面图。
具体实施例方式
图1示出了根据现有技术中前述的ACF方法制造的智能卡的横截面图。该智能卡包括一卡壳1，内设一导电结构体2，例如具有天线接线2的天线，其通过热熔性胶粘剂与芯片模块3连接。所述芯片模块3的下侧具有模块接线3a，该模块接线3a在芯片模块3装入后必须与天线接线3电连接。
为了实现接线2和3a之间的电连接，在热熔性胶粘剂4内设置有直径约50μm的镀银玻璃珠5形式的导电物质。该导电物质使接线2和3a之间通过中间层实现接触，如图中5a所示。
经过弯曲和扭转测试后，根据ACF方法制造出来的智能卡在接线2和3a的电连接方面也会出现相当多的质量问题，即使在承受750到1000的弯曲应力的情况下。
图2示出了位于卡壳(图中未示出)内的凹部(空腔)的轮廓图。如现有技术中所述，该凹部用于容纳芯片模块，由胶粘区6和位于较深处的区域7组成，所述胶粘区6用于将芯片模块胶粘接在卡壳内，所述较深区域7为芯片模块的下侧提供足够的自由空间。这样，芯片模块以漂浮方式安装在卡壳内，仅在边缘区域固定连接。
为了便于在其内注入导电液态胶粘剂，附加孔8以下行的方式设置在较粘区6和位于下部的天线接线之间。将胶粘剂注入所述孔8后，立即将芯片模块放置在胶粘区6上并使该加热后的胶粘剂凝固。
依靠孔8内的导电胶粘剂，便在天线接线(图中未示出)和插入的位于上部的芯片模块的模块接线(图中未示出)之间形成电连接。
来自外部作用在智能卡上的动载荷会导致智能卡过度拉伸并出现疲劳现象，这样的话胶粘连接将会出现裂缝。
图3示出了本发明一实施例中智能卡的一半的横截面图。卡壳11内设置有用于容纳芯片模块的两个凹部12a和12b，两个凹部的深度不同。具有天线接线13的天线层压在卡壳11内，所述天线接线13位于凹部12a边缘的下部。
卡壳11内的切块15位于天线接线13的上部，所述切块15可以是狭长切口或孔，其内设置有弹性导电材料制成的胶粘部件14。所述胶粘部件14最好是由硅基材料或类硅材料制成，总的高度为14a和14b。高度段14a对应切块上边缘15a到胶粘部件14上边缘的距离，最好为0.05-0.15mm。
图4示出了如图3所示的智能卡在装入芯片模块后的横截面图，图中相同的部件或具有相同效果的部件用相同的标号表示。
一旦芯片模块16(具有模块接线17，位于该芯片模块16上边缘16a上的接触区18)受到挤压而使芯片模块16胶粘接在卡壳11上，弹性导电材料制成的胶粘部件14沿智能卡厚度方向相互挤压，并在压力的作用下挤压两个接线13和17。
由上边缘15a和侧边15b构成的切块15的大小具有特定的尺寸，从而当模块接线17放置在切块15的上边缘15a上后，所述胶粘部件14几乎填满整个切块15。因此，即使该智能卡使用很多年后，胶粘部件14在侧部(即智能卡的纵向和宽度方向)上不会发生弯曲。这样便能在弹性导电胶粘部件14和模块接线17以及天线接线13之间维持持久稳定的电连接。
本发明提出的智能卡及其制造方法，与使用热熔性胶粘剂的智能卡及制造方法相比，更具优点。由于胶粘部件在装入芯片模块前已经凝固，因而即使在使用很多胶粘部件的情况下，植入芯片模块时也不会产生侧部的突起和污点。
以上本申请所公开的所有特征均单独地或相互结合地被要求为本发明的必要技术特征，与现有技术相比具有新颖性。
标号清单1卡壳2天线的接触接线3芯片模块4热熔性胶粘剂5，5a镀银玻璃珠6胶粘区7凹部底部表面8孔11 卡壳12a，12b 凹部13 天线接线14 胶粘部件14a，14b 胶粘部件的高度
15切块15a 切块的上边缘15b 切块的侧边16芯片模块17模块接线18芯片模块的上侧接触区
权利要求
1.一种智能卡，具有一个卡壳(11)、至少一个位于卡壳内的凹部(12a，12b)和一个嵌套在所述卡壳(11)内并具有卡体接触接线(13)的导电结构体，所述凹部用于容纳至少一个边缘区域(16a)具有模块接线(17)的芯片模块(16)，所述导电结构体可为具有天线接线并位于所述芯片模块边缘区域(16a)的下方的天线，其特征在于，所述芯片模块(16)以模块接线(17)的一侧和另一侧的卡体接触接线(13)相对的方式安装，所述弹性导电材料制成的胶粘部件以触点的形式置于所述接线(13，17)之间，在压力的作用下在两接线之间形成接触。
2.如权利要求1所述的智能卡，其特征在于，所述胶粘部件(14)装在切块(15)内，所述切块(15)位于卡壳(11)内芯片模块(16)的下边缘(16a)下部，其底部为卡体接触接线(13)。
3.如权利要求2所述的智能卡，其特征在于，所述切块(15)具有在压力作用下正好完全容纳所述胶粘部件(14)的大小。
4.如权利要求2或3所述的智能卡，其特征在于，在卡壳厚度方向上，所述切块(15)小于未受压力时所述胶粘部件(14)的高度(14a，14b)的高度。
5.如上述任一项权利要求所述的智能卡，其特征在于，所述弹性材料制成的胶粘部件(14)在装入芯片模块(11)前凝固，并在装入芯片模块(11)后充当弹性缓冲器，在芯片模块接线(17)和卡体接触接线(13)之间形成持久的接触。
6.如上述任一项权利要求所述的智能卡，其特征在于，所述胶粘部件(14)主要沿卡壳厚度方向充当弹性缓冲器。
7.一种制造智能卡的方法，所述智能卡具有一卡壳(11)、至少一个位于卡壳内的凹部(12a，12b)和一个所述导电结构体嵌套在所述卡壳(11)内并具有卡体接触接线(13)的导电结构体，所述凹部用于容纳至少一个边缘区域(16a)具有模块接线(17)的芯片模块(16)，所述导电结构体可为具有天线接线并位于所述芯片模块边缘区域(16a)的下方的天线，其特征在于，在装入所述芯片模块(11)前，向所述卡体接触接线(13)和/或模块接线(17)设置弹性导电材料制成的胶粘部件(14)并使之凝固；然后将芯片模块(11)装入所述卡壳(11)内，对弹性材料制成的胶粘部件(14)施加压力。
8.如权利要求7所述的智能卡制造方法，其特征在于，装入芯片模块(11)前，加入比切块(15)的上边缘(15a)高大约0.05-0.15mm的胶粘部件(14)，所述切块(15)位于卡壳内，用于容纳胶粘部件(14)。
全文摘要
本发明涉及一种智能卡及其制造方法，所述智能卡具有一个卡壳(11)、至少一个位于卡壳内的用于容纳至少一个芯片模块(16)的凹部(12a，12b)和一个导电结构体，其中所述芯片模块(16)的边缘区域(16a)具有模块接线(17)，所述导电结构体嵌套在所述卡壳(11)内，具有卡体接触接线(13)，所述导电结构体可为具有天线接线并位于所述芯片模块边缘区域(16a)的下方的天线。其中，所述芯片模块(16)以模块接线(17)的一侧和另一侧的卡体接触接线(13)相对的方式安装，所述弹性导电材料制成的胶粘部件以触点的形式置于所述接线(13，17)之间，在压力的作用下在两接线之间形成接触。
文档编号G06K19/077GK1720541SQ200380104782
公开日2006年1月11日 申请日期2003年12月2日 优先权日2002年12月5日
发明者迈克尔·里德, 安东·布伦纳 申请人:米尔鲍尔股份公司