专利名称：电子接口装置及其制造方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及一种也被称为"智能卡"的电子接口卡，更具 体地涉及一种具有接触和/或无接触功能的电子接口卡。
背景技术：
认为以下美国专利代表了本领域的当前状态 7,278,580; 7,271,039; 7,269,021; 7,243,840; 7，240，847以及7,204,427。
发明内容
本发明寻求提供一种改进的电子接口卡及其制造方法。
由此根据本发明优选实施方式提供了 一种用于制造电子接口卡 的方法，包括在基底层中限定出一对孔隙；使天线与所述基底层 相关联，从而使得所述天线的相对端部终止于所述孔隙；将金属元 件放置在所述孔隙的每一个中；将所述天线的所述端部连接到所述 金属元件；将所述基底层与顶部层和底部层层压在一起；在所述顶 部层和所述基底层中形成凹部；将连接金属丝的端部附接到所述金 属元件；将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及将所 述芯片模块密封在所述凹部中。
优选地，该方法还包括在所述层压之前，在所述基底层的底面上 设置第一附加基底层以及第二附加基底层。额外地或可替代地，所述 顶部层包括第一顶部基底层以及第二顶部基底层。额外地，该方法还 包括使所述第二顶部层靠近所述凹部的凹入表面露出，并且其中所述 密封包括在所述芯片模块的底面上放置粘结剂；以及将所述芯片模 块插入到所述凹部中，从而使得所述底面与所述凹入表面相掩^。优选地，该方法还包括使所述金属丝在所述芯片模块下方折叠。 额外地或可替代地，该方法是自动的。
优选地，将连M属丝的端部附接到所述金属元件包括激光结合。 额外地或可替代地，所述将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模 块包括钎焊。
优选地，所述金属丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口 卡中的名—目对端部之间的距离。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种用于制造电子
接口卡的方法，包括形成具有至少一个层的基底；在所述至少一个 层中形成天线；在所述至少一个层中形成凹部；在芯片模块与所述天 线之间连接金属丝；以及将所述芯片模块安装在所述凹部中。
优选地，所述金属丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口 卡中的各相对端部之间的距离。额外地或可替代地，所述连接金属丝 包括将所述天线连接到金属元件以及将所述金属丝连接到所述金属元 件。额外地或可替代地，所述安装包括使所述金属丝在所述芯片模块 下方折叠。
优选地，该方法是自动的。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种电子接口卡， 包括基底；与所述基底相关联的线状天线；安装在形成于所述基底 中的凹部中的芯片模块；以及在所述芯片模块与所述线状天线之间提 供电连接的金属丝。
优选地，芯片模块包括封装的智能卡芯片。额外地或可替代地， 所述金属丝在所述凹部中的所述芯片模块下方折叠。额外地或可替代 地，所述金属丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口卡中的各 相对端部之间的距离。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种基于电子接口 组件制造电子接口卡的系统，所述电子接口组件包括具有至少 一个层 的基底、线状天线以及位于所述至少一个层中的至少两个金属元件， 所述线状天线与所述基底相关联并且其端部电联接到所述至少两个金 属元件，所述系统包括:层压机，所述层压机能够操作以将所述基底层与顶部层和底部层层压在一起；凹部形成机，所述凹部形成机能够操 作以在所述顶部层和所述基底层中形成凹部；第一金属丝附接器，所 述第 一金属丝附接器能够操作以将连接金属丝的端部附接到所述金属 元件；第二金属丝附接器，所述第二金属丝附接器能够操作以将所述 连接金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及密封机，所述密封机能 够操作以将所述芯片模块密封在所述凹部中
优选地，第一金属丝附接器是激光结合金属丝附接器。额外地或 可替代地，所述第二金属丝附接器是钎焊金属丝附接器。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种电子接口组件， 包括具有至少一个层的基底；位于所述至少一个层中的至少两个金 属元件；以及线状天线，所述线状天线与所述基底相关联并且所述线 状天线的端部电联接到所述至少两个金属元件。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种用于电子接口 组件的制造的方法，包括提供具有至少一个基底层的基底；使天线 与所述至少一个基底层相关联；以及将所述天线的相对端部连接到与 所述基底相关联的金属元件。
优选地，该方法还包括在基底层中限定出一对孔隙从而使得所 述天线的相对端部终止于所述孔隙；以及在所述连接之前将所述金属 元件安置在所述孔隙的每一个中。额外地或可替代地，该方法还包括 将基底层与顶部层和底部层层压在一起。额外地，该方法还包括在所 述顶部层和所述基底层中形成凹部；将连接金属丝的端部附接到所述 金属元件；将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及将所 述芯片才莫块密封到所述凹部中。
优选地，将连接金属丝的端部连接到所述金属元件包括激光结合。 额外地或可替代地，将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模块包 括钎焊。
优选地，该方法是自动的。
根据本发明的另一个优选实施方式，还提供了一种电子接口組件， 包括具有至少一个层的基底；位于所述至少一个层中的至少两个终 端；线状天线，所述线状天线与所述基底相关联并且所述线状天线的 端部电联接到所述至少两个终端；安装在形成于所述基底中的凹部中的芯片模块；以及在所述芯片模块与所述线状天线之间提供电连接的 金属丝，所述金属丝的长度显著大于所述金属丝的在所述电子接口组 件中的各相对端部之间的距离。
优选地，芯片模块包括封装的智能卡芯片。额外地或可替代地， 金属丝在所述凹部中的所述芯片模块下方折叠。
根据下面结合附图进行的详细描述，本发明将会得到更加充分 的理解和认识，附图中
图1是根据本发明优选实施方式构造以及操作的具有接触及无 接触功能的电子接口卡的简图及截面图示；
图2是图1中的电子接口卡的制造中的初始步骤的筒示；
图3A和3B分别是图1中的电子接口卡的制造中的进一步步骤 的简图和截面图示；
图4A和4B分别是图1中的电子接口卡的制造中的进一步步骤 的简图和截面图示；
图5A和5B分别是图1中的电子接口卡的制造中的进一步步骤
的简图和截面图示；
图6A和6B分别是图1中的电子接口卡的制造中的额外步骤的 简图和截面图示；
图7A和7B分别是图1中的电子接口卡的制造中的进一步额外 步骤的简图和截面图示；
图8A和8B分别是图1的电子接口卡的制造中的进一步额外步 骤的简图和截面图示；
图9A和9B分别是图1中的电子接口卡的制造中的进一步附加 步骤的简图和截面图示；以及
图10A和10B分别是图1中的电子接口卡的制造中的最后步骤 的简图和截面图示。
具体实施例方式
下面参考图l,其示出了根据本发明优选实施方式构造及操作的
具有接触和/或无接触功能的电子接口卡100。如图1所示，电子接 口卡100优选具有包括顶部保护层102及底部保护层104的多层基 底，所述顶部和底部保护层典型地由PVC (聚氯乙烯)制成，每个 典型地厚度为0.05mm。可替代地，保护层102和104可由任意其 它适当材料制成，其它适当材料例如Teslin⑧、PET-G(乙二醇改性 -聚对苯二曱酸乙二酯)、PET-F (聚对苯二曱酸乙二酯薄膜)、聚 碳酸酯或ABS。
从两个l呆护层102和104向内i殳置的优选为原图层106和108， 典型地由PVC制成，每个层厚度典型为0.15mm，典型地带有可以 透过各保护层102和104看到的原图。可替代地，原图层106和108 可由任意其它适当材料形成，所述其它适当材料例如Teslin⑧、 PET-G (乙二醇改性-聚对苯二甲酸乙二酯)、PET-F (聚对苯二甲 酸乙二酯薄膜)、聚碳酸酯或ABS。可替代地，原图层106和108 可以省去。
从两个原图层106和108向内i殳置的优选为包括线状天线112 的镶嵌部110,该线状天线112优选具有O.lmm的线直径并且嵌入 在第一镶嵌层114中，该第一镶嵌层114典型由PVC制成并且优选 厚度为0.15mm。镶嵌部110还包括第二镶嵌层116及第三镶嵌层 118，第二和第三镶嵌层同样优选由PVC制成，各自厚度分别为 O.lmm和0.15mm。可替代地，第一、第二和第三镶嵌层114、 116 和118可由任意其它适当材料形成，所述其它适当材料例如 Teslin⑧、PET-G (乙二醇改性—聚对苯二甲酸乙二酯)、PET-F (聚 对苯二甲酸乙二酯薄膜)、聚碳酸酯或ABS。
芯片模块120安装在形成于电子接口卡100中的凹部122中。 芯片模块优选地包括封装的智能卡芯片124,该智能卡芯片124具 有盘126和触点阵列128并且厚度优选为0.06mm。可替代地，触 点128可以省去，并且智能卡芯片124可提供无接触功能。
芯片模块120与嵌入的天线112之间的电连接由金属丝130提供，其优选厚度为0.1mm，该金属丝130优选地在其第一端钎焊到 盘126并且在其相对端激光结合到金属元件132，该金属元件132 结合到线状天线112的各端。本发明的独特特征在于盘126与各金 属元件132之间的金属丝130的长度显著大于在组装的卡中的盘 126与金属元件132之间的距离。这个特征提供了增强的可靠性。
设置在触点阵列128底面周边的热融粘结剂层134通过与层106 的对应的凹入周边面向表面136相接合来将芯片模块120保持在凹 部122中。
下面参考图2，该图为图1中的电子接口卡的制造中的初始步骤 的简示，其中对层114进行沖压从而限定出一对孔隙150。如 在图3A和3B中看到的，天线112例如通过公知的嵌入技术而与层 114相关联，典型地采用从美国纽约的PCK Technology ， Inc. of Islip 公司购得的超声头。天线112的相对端部152终止于孔隙150,如 在图3A和3B中看到的。
可替代地，天线112可以是通过适当印刷技术而形成在基底114 上的印刷天线，或者可以是通过任意适当附接方法而附接到基底114 的天线。
下面转到图4A和4B,可以看出粘结盘154在孔隙150的对应 边缘156处安装到层114。如图5A和5B所示，金属元件132放置 在孔隙150中并且在此通过粘结盘154而^皮保持在适当位置。优选 地，天线112的端部152通过热压结合或者任意其它适当技术而连 接到金属元件132。在这个连接步骤之后，不再需要用粘结盘154 将金属元件132保持在适当位置并且盘154被移除。可以了解，可 替代地，粘结盘154不需要被移除。
在这个阶段，如在图6A和6B中看到的，层116和118设置到 层114的底面上，并且层102、 104、 106和108全部与之层压在一 起，所得到的层压结构在图7A和7B中示出。
下面参考图8A和8b,可以看出，凹部122形成在层102、 106 和114中，并且金属元件132以及层106的凹入周边面向表面136 露出，这优选地通过铣削实现。可以了解，可替代地，凹部可形成 在卡的相对表面上。如图9A和9B所示，细金属丝130优选通过激光结合而附接到金属元件132。对金属丝130进行修剪并且优选设 置成大体垂直于层102延伸。
下面转到图IOA和IOB，可以看出，在将金属丝130附接到芯 片模块120的对应盘126以及将热融粘结剂134设置在阵列128底 面的周边上之后，将芯片模块120插入到凹部122中，从而使得阵 列128的周边以密封方式与层106的凹入周边面向表面136相接合。 这种插入方法使得金属丝130在芯片模块120的下方折叠，如图1 所示。
可以了解，上面关于图l-10B描述的方法优选是高度自动的。
可以了解，尽管这里描述的所示实施方式包括基底层102、 104、 106、 108、 114、 116和118，但是电子接口卡100的多层基底可包 括具有任意适当厚度的任意适当数量的层。
还可以了解，电子接口卡100的多层基底的各层中的任意层或 全部层可由上面所述任意材料或者任意其它适当材料(例如复合材 料)制成。额外地，电子接口卡100的多层基底的各层不需要由相 同材料制成，并且每个层可由不同的一种或多种材料制成。
本领域技术人员将了解，本发明的范围并不局限于这里特别示 出及描述的内容。实际上，发明包括上面所述各种特征的组合与子 组合以及其改进和变型，所述改进和变型是指本领域技术人员在阅 读前面的描述以及附图之后想到的并且不包括在现有技术中的方 案。
权利要求
1.一种用于制造电子接口卡的方法，包括在基底层中限定出一对孔隙；使天线与所述基底层相关联，从而使得所述天线的相对端部终止于所述孔隙；将金属元件放置在所述孔隙的每一个中；将所述天线的所述端部连接到所述金属元件；将所述基底层与顶部层和底部层层压在一起；在所述顶部层和所述基底层中形成凹部；将连接金属丝的端部附接到所述金属元件；将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及将所述芯片模块密封在所述凹部中。
2. 如权利要求l所述的方法，还包括在所述层压之前，在所述基底 层的底面上设置第一附加基底层以及第二附加基底层。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述顶部层包括第 一顶部基底层以及第二顶部基底层。
4. 如权利要求3所述的方法，还包括使所述第二顶部层靠近所述凹 部的凹Aj^面露出，并且其中所述密封包括在所述芯片模块的底面上放置粘结剂；以及将所述芯片模块插入到所述凹部中，从而使得所述底面与所述凹入 表面相M。
5. 如权利要求l-4中任一项所述的方法，还包括使所述金属丝在所 述芯片模块下方折叠。
6. 如权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述方法是自动的。
7. 如权利要求l-6中任一项所述的方法，其中将连M属丝的端部 附接到所述金属元件包括激光结合。
8. 如权利要求l-7中任一项所述的方法，其中将所述连接金属丝的 相对端部附接到芯片模块包括钎焊。
9. 如权利要求l-8中任一项所述的用于制造电子接口卡的方法，其 中所述金属丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口卡中的各相 对端部之间的多巨离。
10. —种用于制造电子接口卡的方法，包括 形成具有至少一个层的基底；在所述至少 一个层中形成天线； 在所述至少 一个层中形成凹部； 在芯片模块与所述天线之间连接金属丝；以及 将所述芯片模块安装在所述凹部中。
11. 如权利要求10所述的用于制造电子接口卡的方法，其中所述金 属丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口卡中的各相对端部之 间的多巨离。
12. 如权利要求10或权利要求11所述的用于制造电子接口卡的方 法，其中所述连M属丝包括将所述天线连接到金属元件以及将所述金 属丝连接到所述金属元件。
13. 如权利要求10-12中任一项所述的方法，其中所述安装包括使 所述金属丝在所述芯片模块下方折叠。
14. 如权利要求10-13中任一项所述的方法，其中所述方法是自动的。
15. —种电子接口卡，包括 基底；与所述基底相关联的线状天线； 安装在形成于所述基底中的凹部中的芯片模块；以及 在所述芯片模块与所述线状天线之间提供电连接的金属丝。
16. 如权利要求15所述的电子接口卡，其中所述芯片模块包括封装 的智能卡芯片。
17. 如权利要求15或权利要求16所述的电子接口卡，其中所述金 属丝在所述凹部中的所述芯片模块下方折叠。
18. 如权利要求15-17中任一项所述的电子接口卡，其中所述金属 丝的长度显著大于所述金属丝在所述电子接口卡中的各相对端部之间 的距离。
19. 一种基于电子接口组件制造电子接口卡的系统，所述电子接口 组件包括具有至少 一个层的基底、线状天线以及位于所述至少 一个层中 的至少两个金属元件，所述线状天线与所述基底相关联并且其端部电联 接到所述至少两个金属元件，所述系统包括层压机，所述层压机能够操作以将所述基底层与顶部层和底部层层压在一起；凹部形成机，所述凹部形成机能够操作以在所述顶部层和所述^^底 层中形成凹部；第一金属丝附接器，所述第一金属丝附接器能够操作以将连M属 丝的端部附接到所述金属元件；第二金属丝附接器，所述第二金属丝附接器能够操作以将所述连接 金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及密封机，所述密封机能够操作以将所述芯片模块密封在所述凹部中。
20.如权利要求19所述的用于制造电子接口卡的系统，其中所述第 一金属丝附接器是激光结合金属丝附接器。
21. 如权利要求19或权利要求20所述的用于制造电子接口卡的系 统，其中所述第二金属丝附接器是钎焊金属丝附接器。
22. —种电子接口组件，包括 具有至少一个层的基底；位于所述至少一个层中的至少两个金属元件；以及线状天线，所述线状天线与所述基底相关联并且所述线状天线的端 部电联接到所述至少两个金属元件。
23. —种用于制造电子接口组件的方法，包括 提供具有至少一个基底层的基底； 使天线与所述至少一个基底层相关联；以及将所述天线的相对端部连接到与所述基底相关联的金属元件。
24.如权利要求23所述的用于制造电子接口组件的方法，还包括在基底层中限定出一对孔隙从而使得所述天线的相对端部终止于 所述孔隙；以及在所述连接之前将所述金属元件安置在所述孔隙的每一个中。
25.如权利要求23和24中任一项所述的用于制造电子接口组件的 方法，还包括将所述基底层与顶部层和底部层层压在一起。
26.如权利要求25所述的用于制造电子接口组件的方法，还包括: 在所述顶部层和所述基底层中形成凹部； 将连接金属丝的端部附接到所述金属元件； 将所述连接金属丝的相对端部附接到芯片模块；以及 将所述芯片才莫块密封到所述凹部中。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述将连接金属丝的端部连 接到所述金属元件包括激光结合。
28.如权利要求26或权利要求27所述的方法，其中所述将所述连 接金属丝的相对端部附接到芯片模块包括钎焊。
29.如权利要求23-28中任一项所述的方法，其中所述方法是自动的。
30. —种电子接口组件，包括具有至少一个层的基底；位于所述至少一个层中的至少两个终端；线状天线，所述线状天线与所述基底相关联并且所述线状天线的端部电联接到所述至少两个终端；安装在形成于所iL^底中的凹部中的芯片模块；以及在所述芯片模块与所述线状天线之间提供电连接的金属丝，所述金 属丝的长度显著大于所述金属丝的在所述电子接口组件中的各相对端 部之间的距离。
31. 如权利要求30所述的电子接口组件，其中所述芯片模块包括 封装的智能卡芯片。
32. 如权利要求30或权利要求31所述的电子接口组件，其中所述 金属丝在所述凹部中的所述芯片模块下方折叠。
全文摘要
一种用于制造电子接口卡(100)的方法，包括在基底层(116)中限定出一对孔隙；使天线(112)与所述基底层(116)相关联，从而使得所述天线(112)的相对端部终止于所述孔隙；将金属元件放置在所述孔隙的每一个中；将所述天线的所述端部连接到所述金属元件；将所述基底层与顶部层(114)和底部层(118)层压在一起；在所述顶部层和所述基底层中形成凹部(122)；将连接金属丝(130)的端部附接到所述金属元件；将所述连接金属丝(130)的相对端部附接到芯片模块(120)；以及将所述芯片模块密封在所述凹部(122)中。
文档编号G06K19/00GK101689249SQ200780053470
公开日2010年3月31日 申请日期2007年11月8日 优先权日2007年4月24日
发明者乌迪德·巴尚, 盖伊·沙弗兰 申请人:安翠克创新有限公司