芯片模块及卡片的制作方法

1.本技术属于智能卡的技术领域，尤其涉及芯片模块及卡片。


背景技术：

2.随着智能卡的发展，非接触通信和接触通信两种交互通信的方式逐渐集中于单张卡片内，称为双界面卡、组合卡或双端口卡。
3.目前，双界面卡中实现通信功能的部件包括实现非接触通信功能的第一元件与实现接触通信功能的第二元件，第一元件与第二元件设于卡体的不同位置且第一元件与第二元件需要电连接。第一元件设置于卡体内，第二元件设置于芯片模块内，当芯片模块安装于卡体内时，第一元件和第二元件接触。第一元件和第二元件的接触连接完成于将芯片模块安装于卡体内的过程中，第一元件和第二元件电连接的稳定性有待提升。
4.因此如何能进一步提升通信功能部件的集成度已成为本领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种芯片模块及卡片，能够提高通信功能部件的集成度。
6.一方面，本技术实施例提供了一种芯片模块，包括导电片、电路板、芯片和线圈，导电片封装于电路板的第一侧，芯片和线圈电连接于电路板的第二侧。
7.另一方面，本技术实施例提供了一种卡片，包括卡体和上述的芯片模块，芯片模块安装于卡体内，导电片暴露于卡体外表面。
8.本技术实施例的芯片模块及卡片，通过使芯片模块包括线圈、导电片和芯片并电连接于电路板，当线圈接近读卡器时，在读卡器的磁场作用下感应产生电流，对电路板供电，读卡器读写芯片模块内的存储信息，实现非接触通信；当导电片与读卡器接触通电时，对电路板供电，读卡器读写芯片模块内的存储信息，实现接触通信，从而通过芯片模块同时实现非接触通信功能和接触通信功能，提高芯片模块的集成度。
附图说明
9.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
10.图1为本技术一些实施例的芯片模块的主视图；
11.图2为本技术一些实施例的芯片模块的仰视图；
12.图3为本技术一些实施例的芯片模块的俯视图；
13.图4为本技术一些实施例的卡片的剖视图；
14.图5为本技术另一些实施例的卡片的剖视图；
15.图6为本技术又一些实施例的卡片的剖视图；
16.图7为本技术一些实施例的卡体的俯视图；
17.图8为本技术另一些实施例的卡体的俯视图；
18.图9为本技术一些实施例的卡片的剖视图；
19.图10为本技术另一些实施例的卡体的剖视图；
20.图11为本技术一些实施例的卡片的俯视图。
21.附图标记说明：
22.1、芯片模块；11、导电片；111、触片；12、电路板；13、芯片；14、线圈；
23.2、卡基；210、阶梯孔；211、第一孔段；212、第二孔段；213、嵌入层；214、填充层；216、第一吸波层；217、第一开口；200、基片层；201、保护膜层；22、安装层；23、第二吸波层；24、金属层；241、第二开口；25、胶层；251、第一胶层；
24.3、边框；31、断口。
具体实施方式
25.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本技术，而不是限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
26.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
27.实施例一
28.如图1所示，本技术实施例提供了一种芯片模块，芯片模块1包括导电片11、电路板12、芯片13和线圈14，导电片11电连接于电路板12的第一侧，芯片13和线圈14电连接于电路板12的第二侧。电路板12设有印刷有电路，导电片11、芯片13和线圈14能够与电路板12的印刷电路电连接。芯片13一般位于线圈14所围面积内。
29.线圈14接近读卡器时，线圈14在读卡器的磁场作用下感应产生电流，对电路板12供电，读卡器读写芯片模块1内的存储信息，实现非接触通信。导电片11与读卡器接触通电时，对电路板12供电，读卡器读写芯片模块内的存储信息，实现接触通信。
30.本技术实施例提供的芯片模块1，将线圈14和芯片13集成于芯片模块1内，通过单独的芯片模块1能够实现非接触通信和接触通信，能够降低安装有芯片模块1的卡体的设计要求，简化卡体的结构，从而简化卡体的生产流程。
31.本实施例中，第一侧为图示中的上方，第二侧为图示中的下方。
32.在一些实施方式中，电路板12含有吸波材料，或由吸波材料制成。吸波材料可以选用铁氧体、非晶铁碳混合物和纳晶铁碳混合物中的至少一种。芯片模块1靠近读卡器的磁场时，导电片11在读卡器磁场的作用下会产生涡流，导电片11内形成的涡流会产生干扰磁场，
含有吸波材料的电路板12能够吸收导电片11产生的干扰磁场，降低干扰磁场对线圈14的干扰，从而保证线圈14能够产生稳定的电流，保持良好的非接触通信的性能。这些实施方式，尤其适用于金属卡体，当然也适用于由其他材料制成的卡体。
33.本技术实施例提供的芯片模块1设置为方形等常规形状，也可以设置为圆形、腰形、如图2所示的不规则形状等，或者其它任何异形形状。芯片模块1的具体形状取决于电路板12的形状。
34.可选地，线圈14呈环形布置，具体可以呈方形或圆形布置。
35.可选地，芯片模块1靠近读卡器的磁场，要求线圈14产生的感应电流能够供给非接触通信。线圈14环绕面积越大，线圈14产生的感应电流越大，因此，线圈14靠近电路板12的边缘布置，以尽可能增大线圈14环绕面积。电路板12为异形时，线圈14所围形状与电路板12的形状相似。
36.可选地，为进一步增大线圈14的环绕面积，可以增大芯片模块1的尺寸，使芯片模块1的尺寸相比于现有的芯片模块的尺寸更大。
37.导电片11为异型的，异型的导电片11具有功能区和非功能区，功能区内的部分与读卡器接触实现通信功能，图3中虚线所示的部分为导电片11与读卡器接触的功能区。
38.可选地，结合图3所示，导电片11包括多个相互独立的触片111，可选地，触片111设有六个或者八个。每个触片111均与电路板12电连接，每个触片111的至少一部分位于功能区。其中，导电片11的形状及尺寸可以为任意形状。可选地，导电片11的形状及尺寸与电路板12形状及尺寸基本相同。每个触片111的形状可以为任意形状，六个或者八个触片111的排布要求符合iso7816传输协议规定的标准。
39.实施例二
40.本技术实施例提供了一种卡片，如图4所示，卡片包括卡体和芯片模块1，芯片模块1可采用实施例一所述的芯片模块，芯片模块1安装于卡体内，并且导电片11暴露于卡体的第一侧表面。利用芯片模块1内的线圈14能够实现卡片的非接触通信功能，利用暴露于卡体外表面的导电片11，能够实现卡片的接触通信功能。
41.卡体包括卡基2，卡基2为卡体的主体结构，芯片模块1安装于卡基2内，导电片11暴露于卡基2的第一侧表面。
42.如图4所示，卡基2开设有用于安装芯片模块1的阶梯孔210。沿着卡基2的第一侧至卡基2的第二侧的方向，阶梯孔210包括连通的第一孔段211和第二孔段212，阶梯孔210开设于卡基2的第一侧表面，第一孔段211与第二孔段212之间的连接处形成朝向卡基2的第一侧的台阶面。
43.可选地，第一孔段211与第二孔段212的截面为圆形或方形。第一孔段211与第二孔段212于卡基2的投影至少一部分重合，可以为同轴设置。
44.芯片模块1安装于卡基2内时，电路板12容置于第一孔段211内，线圈14和芯片13容置于第二孔段212内，电路板12朝向台阶面的一侧表面与台阶面相抵接，电路板12依靠第一孔段211和第二孔段212之间的台阶面进行限位，保证芯片模块1在卡基2内的稳定性。
45.可选地，导电片11的第一侧表面(即导电片11背离电路板12的一侧表面)与卡基2的第一侧表面平齐，以提升卡片的平整度。
46.制作卡基2所选用的材质可以有多种，在一些实施方式中，卡基2由金属材料一体
成型，能提升卡片的强度及质感，从而提高卡片的耐用性及用户体验。在其他实施方式中，卡基2可选用pvc、pp等塑料一体成型。
47.在一些实施方式中，如图4所示，阶梯孔210为通孔，阶梯孔210贯穿卡基2的第一侧表面及卡基2的第二侧表面。卡片的第一侧或者第二侧朝向读卡器时，读卡器产生的磁场中的磁感线能够从阶梯孔210顺畅地穿过，线圈14能够产生稳定的电流，使卡片保持良好的非接触通信。该种结构的卡片同时适用于由金属材料或其他材料制成的卡基2。
48.可选地，第二孔段212内设有嵌入层213，嵌入层213背离芯片模块1的一侧表面与卡基2的第二侧表面平齐，以提升卡片的平整度，同时嵌入层213也能够对芯片模块1进行保护。嵌入层213的制作材料可以选择pvc、pet、pet-g或pc等塑料。
49.在另一些实施方式中，如图5所示，阶梯孔210为盲孔，阶梯孔210开设于卡基2的第一侧表面。此时，阶梯孔210的底部能够对芯片模块1进行防护。
50.可选地，如图6所示，阶梯孔210中设有第一吸波层216，第一吸波层216位于芯片模块1与阶梯孔210的底部之间，第一吸波层216由吸波材料制成。吸波材料可以选用铁氧体、非晶铁碳混合物和纳晶铁碳混合物中的至少一种。当卡基2由金属材料一体成型时，卡基2靠近读卡器的磁场时，由金属材料制成的卡基2在读卡器磁场的作用下会产生涡流，对线圈14所产生的电流干扰较大。第一吸波层216能够吸收卡基2位于阶梯孔210底部的部位所产生的干扰磁场，降低干扰磁场对线圈14的影响，从而保持线圈14经过电磁感应所产生的电流的稳定性，提升卡片非接触性能的可靠性。
51.可选地，如图7和图8所示，阶梯孔210的底部开设有第一开口217，第一开口217贯穿阶梯孔210的底部及卡基2的第二侧表面。第一开口217能够破坏卡基2位于阶梯孔210底部的部位的连续性，从而破坏卡基2位于阶梯孔210底部的部位在靠近读卡器磁场的过程中所产生的干扰磁场，以此减小线圈与干扰磁场感应所产生的干扰电流。线圈14因电磁感应所产生的电流中，大部分为感应读卡器的磁场而产生的较为稳定的感应电流，保证卡片的非接触性能的可靠性。
52.第一开口217可以为任意形状。示例性的，第一开口217设有多个，多个第一开口217相互独立；或，第一开口217于卡基2的投影呈直线或曲线。
53.其中，第一开口217和第一吸波层216可以同时设置。
54.可选地，如图4所示，第二孔段212内设有填充层214，填充层214与芯片模块1相抵。填充层214的成分中含有胶，利用胶的柔性，对芯片模块1进行防护。
55.当第二孔段212内设置第一吸波层216时，填充层214填充于芯片模块1与第一吸波层216之间。当第二孔段212内未设置第一吸波层216时，填充层214填充于芯片模块1与阶梯孔210底部之间。
56.可选地，如图4、图5或图6所示，卡基2的第二侧设有基片层200。基片层200一般为非金属材料制成，基片层200的背离卡基2的一侧表面具有印刷图案或卡片的基本信息。
57.可选地，基片层200的背离卡基2的一侧表面设有保护膜层201，用于保护基片层200，减少基片层200的磨损。
58.上述卡片结构中，卡基2为整体式结构，卡基2为卡片的基础部件。该种类型的卡片，通常采用铣削的方式在卡基2上加工阶梯孔210，之后于第二孔段212内设置嵌入层213或第一吸波层216，或加工第一开口217，最后向阶梯孔210内填充填充层214，并将芯片模块
1封装于阶梯孔210内。
59.在一些实施方式中，卡基2包括多个层结构，由多个层结构层叠后层压形成卡基2。
60.在一些实施方式中，卡基2包括安装层22，阶梯孔210开设于安装层22。安装层22由金属材料制成，或由塑料制成。阶梯孔210贯穿安装层22，芯片模块1安装于阶梯孔210内，导电片11的第一侧表面与安装层22的第一侧表面平齐，以提升卡片的平整度。
61.在一些实施方式中，如图9所示，卡基2还包括第二吸波层23和金属层24，安装层22、第二吸波层23和安装层22依次层叠设置。第二吸波层23由吸波材料制成。卡基2靠近读卡器的磁场时，金属层24会产生涡流，从而形成干扰磁场，第二吸波层23能够吸收金属层24产生的干扰磁场，降低芯片模块1中的线圈14感应干扰磁场而产生的干扰电流，从而提升线圈14产生的感应电流的稳定性，提升卡片非接触通信的可靠性。
62.安装层22、第二吸波层23和金属层24之间采用胶层25进行粘接固定。其中，安装层22与第二吸波层23之间的胶层25为第一胶层251。
63.在一些实施方式中，第一胶层251与第二孔段212对应的位置处具有缺口，以避让芯片模块1中的芯片13和线圈14，以免第一胶层251与芯片13和线圈14产生干涉。
64.在其他一些实施方式中，第一胶层251为连续的层状结构，在与第二孔段212对应的位置处未开设缺口，安装层22与第二吸波层23粘合的过程中，第一胶层251能够利用自身的流动性，将芯片13和线圈14与第一胶层251贴合。
65.在另外一些实施方式中，如图10所示，卡基2还包括金属层24，安装层22与金属层24层叠设置，金属层24开设有贯穿金属层24的第二开口241，第二开口241于金属层24的投影与阶梯孔210于金属层24的投影至少部分重合。卡基2靠近读卡器的磁场时，金属层24会产生涡流，从而形成干扰磁场，第二开口241的设置，能够分割和破坏金属层24产生的干扰磁场，从而削弱干扰磁场，降低芯片模块1中的线圈14感应干扰磁场而产生的干扰电流，从而提升线圈14产生的感应电流的稳定性，提升卡片非接触通信的可靠性。
66.金属层24与安装层22之间采用胶层25进行粘接固定。
67.其中，第二开口241可以为任意形状。示例性的，第二开口241设有多个，多个第二开口241相互独立；或，第二开口241于卡基2的投影呈直线或曲线。
68.可选地，卡基2的第二侧设有基片层200，基片层200通过胶层25粘合于金属层24的下方。基片层200背离金属层24的一侧表面贴设有保护膜层201。
69.上述卡片的结构，能够采用层压的方式进行生产。在成型的过程中，首先将芯片模块1安装于安装层22的阶梯孔210内，之后将卡基2中的各层结构之间涂覆胶层25，各层结构层叠设置后进行层压，即可成型具有芯片模块1的卡基2。
70.在一些实施方式中，如图11所示，卡片还包括边框3，边框3包裹于卡体的外周面，对卡体进行保护。边框3可选用金属材料制成，边框3可以做成标准尺寸。其中，边框3的单边宽度一般为3mm至8mm，当然，也可以选用其他尺寸。卡体的尺寸可以根据边框3的尺寸计算获得，保证卡体能够稳定地固定于边框3内。
71.可选地，边框3具有断口31。断口31将边框3分割成非连续的环状结构，以便于将边框3包裹于卡体的外周面。
72.可选地，边框3内设有第二线圈，芯片模块1于卡体的投影落入第二线圈于卡体的投影内。
73.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。