专利名称：集成电路卡模块及其生产工艺和设备的制作方法
概述集成电路卡模块(10)用来生产一个带承载层(11)和一个安置在其上的线圈(14)用来产生一个转发器单元的集成电路卡以及生产集成电路卡模块的工艺和设备，而线圈是由导线线圈(13)产生的线圈(14)组成并且至少部分地嵌入到承载层(11)中去。
这项发明涉及一种集成电路卡模块用来生产一种集成电路卡，其上带有一承载层及安置在它上面的线圈用来产生一个转发器单元以及用来生产集成电路卡模块的工艺及设备。
集成电路卡，例如用于无现金的结帐，一般是由一个所谓的“集成电路卡模块”，带一个承载膜片以及安置在其上的作为天线效用的转发器单元和至少一个集成电路以及在二面贴上的封面层，可用作广告的载体或卡拥有者的相片识别用。
由文献EP0481776A2公布了一种集成电路卡模块，在承载膜片上有一个线圈结构，在其就近有一个集成电路，还有一些电气元件装在其上，原则上存在这样的可能性，线圈的结构可以用金属的形式，例如电镀或者酸腐蚀的方法或缠绕线圈的方式产生，它以缠绕导线线圈的方式安置在承载层上。虽然金属层的工艺具有以下优点，即按工艺在承载层和线圈结构之间有一种结合存在，然而已知的工艺在实施过程中十分昂贵，并且要求相应的昂贵的用于生产的设施，而使用缠绕式线圈生产的集成电路卡模块的缺点是，在产生线圈的同时还必须为线圈和承载层的连接操心，以使得随承层，线圈和集成电路卡模块能够作为在生产集成电路卡时成为一个单元来使用。
因此这项发明的任务在于，对集成电路卡模块以及工艺及装置及生产提出建议，即使得生产集成电路卡模块简单化。
解决这项任务，是通过具有权利要求1的特征的集成电路卡模块，一种具有权利要求2的特征的集成电路卡模块的生产工艺，以及具有权利要求7的特征的集成电路卡模块的生产设备。
按这项发明集成电路卡模块有一线绕线圈，它至少部分地粘贴在热塑形的承载层上，可以产生在线圈和承载层之间的粘接，而不需要特殊的工艺步骤，在最初在承载层上放置一层粘接层，以产生在线圈和承载后上可保持的连接。
按发明的工艺来生产集成电路卡模块，按权利要求1线圈在温度的作用下至少部分地被压贴在承载层上。这里人们利用了下述优点，即在压力和温度的作用下热塑性的承载层存在着塑性变形，因此产生了一个在线圈和承载层之间的锁紧式的连接。也保证了即使多次拿取集成电路卡模块线圈仍能在承载层上安全粘着。
按这项发明的工艺的变型的特别的优点是在由缠绕工具生成线圈以后用它将线圈压入承载层，这样就不需要在缠绕工具完成缠绕线圈以后转交到将线圈粘贴到承载层上的单独的粘贴设备面可以直接地将线圈从缠绕工具上放到承载层上。
对前面所说的变型的替换方式也存在着这样的可能性，可以通过一个放置式工艺将线圈放置到承载层上，因此产生的线圈的绕组至少部分地通过放置式工具压到承载层中。
这种类型的放置式工具可以装上一个粘结头，在承载层平面内的可能的相对运动产生并放置线圈绕组到承载层上，可以产生一个用作转发器单元的线圈并结合在一起，如前面所说明的工艺变型特别有优点的方式在于在同一个放置式工具中生产缠绕式线圈并把它与承载层连接在一起。如果在一台导线引导装置就近放一放置工具用来放置线圈导体除此之外还放置一个导线分离装置和一台粘接装置使线圈导线与集成电路的接线端面相连接，那就可以在放置过程中同时使线圈导线与装在承载层上的集成电路的接线端面相连接。
线圈与缠绕工具的连接特别容易实现，在缠绕工具生产线圈之后用一个平行于线圈平面放置的缠绕导线工具的设备元件压入到承载层中，并在其后产生一个取出缠绕芯棒的缠绕导线装置元件的复位活动。
复位运动或缠绕芯棒的返回使线圈在粘贴到承载层上时防止了承载层通过缠绕芯棒产生的损坏与变形。
缠绕芯棒的复位运动可以由承载层相应的传送运动来决定。
按这项发明用于生成集成电路卡模块的装置配置有一个缠绕芯棒的可以加热的缠绕工具以及装在其上的缠绕导线装置元件，还有一个承载层压入装置带一个接受平面，平行于承载层和缠绕导线装置元件，而承载层压入装置对缠绕导线装置元件可以作正、反方向的运动，缠绕芯棒也可以作相对于缠绕导线元件的运动。
为了防止在这种情况下损坏热塑性的承载后，当缠绕芯棒的复位运动通过承载层或通过放置在其下的承载层压入装置来实现时，缠绕芯棒至少在它的朝向承载层压入装置的端面是绝热的。
当缠绕芯棒的端面小于它的横截面时，承载层的这种主要是受热的损伤，也是可以避免的。这可以例如通过使缠绕芯棒的相应端面凹进去的方法来实现，这样端面明显地由一个环形面形成。前面所得到的二项保护承载面不受热损伤的措施当然也可以相互联合起来使用。
特别显示出优越性的是，如果承载层压入装置上带有一个真空装置，用来在接受面上吸住承载层。
防止承载层热过载还可以通过将承载层压入装置用高导热的材料制作来实现。
还存在着用一个冷却装置来配置到缠绕芯棒与/或承载层压入装置的可能性。
下面将按本发明的集成电路卡模块，按这项发明用来生产集成电路卡模块的工艺和因此而使用的按本发明的装置，用图的方式来进一步地加以说明。
图1一个带在承载层上放置的由一个线圈和一个集成电路组成的转发器单元的集成电路卡模块。
图2在图1中展示的集成电路卡模块沿剖面线II-II的局部剖面图。
图3用来生产集成电路卡模块的第一个缠绕工具在缠绕配置中的工艺变型的展示。
图4在图3中展示的线圈缠绕工具将缠绕线圈传递到承载层上应用的实例。
图5缠绕工具将缠绕线圈放置到承载层上。
图6缠绕工具的缠绕导线装置元件的顶视图。
图1表示一个集成电路卡模块10有一个承载层11和一个置于其上的转发器单元12。转发器单元12由在此展示的实施实例中的缠绕导线13制成的缠绕线圈14，其缠绕导线端面18、19与集成电路15的接线端16，17相连接。
如图2展示的，承载层11在线圈21的范围内塑性变形，而在线圈14和承载层11之间有一些热塑材料，如PVC和聚脂。而线圈21实际上压入承载层11的表面上并产生一种粘结效应。
下面的图3，4，5以举例的方式说明将图1和2展示的集成电路卡模块10和因此使用的设备。
图3表示缠绕工具22的展开图，缠绕芯棒23带一个置于其上的缠绕导线设施元件24以及支架25。缠绕芯棒23与缠绕导线设施元件24和支架组成一付缠绕模子，这就可以使缠绕导线13在围绕缠绕轴26形成的相应的缠绕运动中制作出缠绕型导线线圈14。
在生产缠绕线圈14时支架和缠绕芯棒23连接在一起，以使在图2中展示的线圈绕组21的生产成为可能。在生产一个高频的，由相对直径较大的(约为150μm)缠绕导线缠绕出来的和只有少量圈数的绕组21的缠绕线圈14时，特别在对缠绕工具22或缠绕导线进行加热以得到线圈绕组21的各个烤漆表面相互的粘合时，可以不需要支架25。
图6表示一个顶视图，缠绕导线设施元件24是缠绕工具22用来制作缠绕线圈14，在缠绕过程结束后有可能使缠绕导线装置元件24在制作缠绕线圈14的同时也用来生产整个转发器单元12。
此外缠绕导线装置元件24在它的周边27处带3两个保持装置28和29用来缠绕导线终端18和19的保持架，也就是说用来结束一次缠绕过程。在此在开始缠绕过程前先要将缠绕导线终端18用一个合适的在图中没有表示出来的导线引导器通过保护装置28引入并在那里夹紧。接着通过缠绕工具22围绕缠绕轴26的旋转生产出缠绕线图14，而缠绕导线13从导线引导线引出。在达到所需的圈数后，第二个缠绕导线的终端19通过导线引导器通过第二个保持装置29夹紧，就象在图6中所表示的那样。
在缠绕导线装置元件24中有接收装置30用来接收集成电路15，其接线面16和17在盖板中与缠绕导线终端18和19相连接。集成电路15既可以在缠绕过程之前置入到缠绕导线装置元件24中，也可以在缠绕过程后从后面通过通道开口到达接受装置30与接线面16和17移到缠绕导线终端18和19。利用一个没有在这里展示出来的连接工具可以将缠绕导线18和19与连接表面16和17连接起来并将在连接面16和17以及保持装置28和29之间的缠绕导线18和19分离出来。
在缠绕导线装置元件24中得到的，然后从缠绕线圈14和集成电路15制成的转发器单元12，如在图4中展示的，在偶然情况下取走支架25后在缠绕工具22的连接过程中在承载层11，在接收平面31上有一个承载层压紧装置32。
此外，承载层11作为无端点的膜片可以平直地或者或弓形地在承载层压紧装置32处以集成电路卡的尺寸大小制成，通过承载后压紧装置32，按图5中箭头33说明的缠绕线圈14中间位置，即将转发器单元压在缠绕导线装置元件24上。按热塑性的承载层材料的变形保持情况对一个缠绕导线装置元件24或缠绕导线13进行加热，这样可以在压力和温度的作用下，如图2表示的，产生承载层11表面的塑性变形。
在图5中还展示，相对应于在图2中展示过的缠绕线圈14的线圈绕组是怎样至少部分地压入到承载层11中去的。为了避免由于缠绕芯棒23与承载层11接触而使后者变形或者完全毁坏，它是由在承载层压入装置32的压紧动作(箭头33)时可移动的缠绕芯棒23相对于缠绕导线装置元件的复位运动(箭头34)产生的。
权利要求
1.用来生产一个集成电路卡带一个热塑的承载层和置于其上的线圈以形成一个转发器单元的集成电路卡模块，其特征在于线圈由缠绕导线(13)组成，并至少部分嵌入到承载层(11)中。
2.如权利要求1所述的集成电路卡模块的工艺，其特征在于在温度的作用下，线圈(14)至少部分地压入到承载层(11)中。
3.如权利要求1所述的工艺，其特征在于在用缠绕工具(22)生产出来的线圈(14)还是用这个工具压入到承载层(11)之中。
4.如权利要求2所述的工艺，其特征在于线圈(14)使用一个置入工具将缠绕导线(13)置入到承载层(11)中，因此产生的缠绕绕组(21)至少部分地压入到承载层(11)之中。
5.如权利要求3所述的工艺，其特征在于线圈(14)利用一个平行于线圈平面放置的缠绕工具(22)缠绕导线装置元件(24)压入到承载层(11)，并产生一个缠绕导线装置元件(24)装上的缠绕芯棒(23)的复位运动。
6.如权利要求5所述的工艺，其特征在于缠绕芯棒(23)的复位运动(34)由承载层的定位运动来决定。
7.用来生产集成电路卡模块的装置，具有一个承载层和置于其上的线圈，其特征在于带一个缠绕芯棒(23)和一个置于其上的缠绕导线装置元件(24)的可以加热的缠绕工具(22)，还有一个承载层压入装置(32)，带着一个接受面(31)，相对于缠绕导线装置元件(24)的平面，平行放置着承载层(11)，而承载层压入装置(32)可以相对于缠绕导线装置元件(24)正向、反向地运动，而缠绕芯棒(23)也可以相对于缠绕导线装置元件(24)运动。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于缠绕芯棒(23)至少在它的承载层压力装置(32)使用的端面范围内是热绝缘的。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于缠绕芯棒(23)相对于它的横断面有一个较小的端面。
10.如权利要求7到9中一条到几条，其特征在于承载层压入装置(32)使用真空吸住装置来拉住承载层(11)。
11.如权利要求7到10中的一条或几条，其特征在于承载层压入装置(32)是由高导热率的材料制成的。
12.如权利要求7到11中的一条到几条，其特征在于缠绕芯棒(23)和/或承载层压入装置(32)带一个冷却系统。
全文摘要
本发明涉及一种集成电路卡模块(10),用来生产具有承载层(11)和其上配置有形成传感器单元的线圈(14)的集成电路。本发明还涉及一种生产集成电路卡模块的方法和装置,其中的线圈(14)是由绕线(13)组成,并且至少一部分绕线隐埋在承载层(11)内。
文档编号G06K19/07GK1191029SQ96195525
公开日1998年8月19日 申请日期1996年6月26日 优先权日1995年7月17日
发明者大卫·芬恩, 曼弗雷德·里兹勒 申请人:大卫·芬恩, 曼弗雷德·里兹勒