专利名称：将电子模块插入电子灵巧卡体中的方法
技术领域：
本发明涉及用于向电子灵巧卡体中插入电子模块的方法。
本发明在生产电子灵巧卡(electronic smart card)领域内非常有优势，其中，一电子模块(electronic module)插在卡体中通过模塑或机加工形成的空腔内。
生产电子灵敏卡的一般技术首先包括形成一电子模块，它由放在由热塑性材料制成的非导电基底的一第一表面上的一半导体片形成，所述半导体片通过穿过所述基底中形成的孔的导线与位于基底的一第二表面上的电接触件连接。
然后，通过上述方法所得到的电子模块被插到卡体中的空腔内，当所述卡体是由层压热塑性板制成时，空腔是以所述板的厚度通过机加工来形成的。当卡体是用模型法来形成时，空腔是通过直接给模腔一合适形状来获得的。
为了将电子模块固定到卡体内，可以在空腔中放入多滴胶粘剂如腈基丙烯酸酯，然后将所述模块插入所述空腔内，最后在电子模块上作用一压力。
强制使模块与卡接触可以获得薄且均匀的胶粘剂膜。然而，电子模块的残余变形(在通过模型冲压装置形成的连续片中切下时会出现)和由模塑形成的空腔彼此对应，一旦压力释放时，组件不能动，这也是使胶粘剂充分发挥作用的基本条件。
聚合时间接近60秒，在聚合时间的终点机械性能达到压紧时间特别长时所得到的机械性能的80％。
一般地，当压紧时间增加时，单位小时的产量减少。
这就是为什么选定的压紧时间需要在胶粘接的机械性能和单位小时的产量之间取得一个权衡。压紧时间不能太短，以避免反过来影响胶粘的质量，但也不能太长，以提供一足够的产率。
然而，这种权衡的解决方法随着材料的变化并不能令人满意，表面条件和大气条件的变化将改变胶粘剂的反应，从而导致缺胶脱层，特别是湿度满足聚合开始条件时。结果，对这种插入方法不能进行统计跟踪，大量的卡需要进行测试，以保证胶粘质量。
另外，本发明目的所需解决的技术问题涉及一种用于将一热塑性基底上的电子模块插入配设在由热塑性材料制成的电子灵巧卡体内的空腔中的方法，这种方法体现在一等同的不定压紧时间，同时将插入时间减少到几百微秒并能优化胶粘剂的机械性能。
根据本发明，上述问题的解决方案是通过包括以下各步的方法来获得的a)在空腔中途上胶粘剂，以将电子模块的热塑性基底粘接到卡体的热塑性材料上；b)将电子模块放入空腔中；c)同时向电子模块作用一压力并向与电子模块的热塑性基底接触的空腔的热塑性材料施加超声波能量。
因此，超声波能量明确地将模块的热塑性基底焊接在空腔中，这具有无限期地保持压力并因而可以在理想条件下实现聚合作用从而实现胶粘剂连接的最佳机械性能的效果。另一方面，卡在采用超声波的压紧/焊接站中仅滞留从事所需的时间，这一时间由于只有少量材料参加焊接而极其短暂，即大约零点几秒。胶粘剂在压力作用下的完全聚合，可达接近60秒钟的时间，在生产卡的随后阶段中在掩蔽时间内实现。
因此，可以看出通过减少插入操作的周期，本发明的方法可以获得胶粘剂的充分的机械性能，而不需要从根本上兼顾现有材料比具有减少合格检测样品率的优点。
根据本发明的一实施例，在进行步骤(a)之前，在所述空腔中提供超声波能量聚能器，以与电子模块的热塑性基底接触。聚能器的目的是将把模块焊接在空腔中所需的超声波能量级减少到小于100毫焦耳的值。因此，卡背后的表面条件不会被破坏。
根据卡的生产模式，超声波能量聚能器是通过与卡体一起模塑或与空腔一起机加工来形成的。在一个实施例中，所述聚能器可能位于电子模块之上。
参考表示非限制性实例的附图，通过下面的说明，就能更好地了解本发明的内容以及本发明的实施方式。
图1是在电子模块插入之前卡体的局部剖视图；图1a是图1所示卡的俯视图；图2是图1所示卡体在电子模块插入过程中的局部剖视图；图3是图1a所示卡体另一种形式的俯视图。
图1示出了由热塑性材料如PVC,ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)，聚酯或聚碳酸酯制成的电子灵敏卡体11的局部剖视图。所述卡体11可以通过层压或模塑来获得。
在图1中，卡体11包括一空腔12，用于接受一电子模块13，如图所示，电子模块13是由一由热塑性材料如聚碳酸酯制成的非导电基底131形成的，在其一面上有一通过导线(未显示)与热塑性基底131另一面上的电接触133连接的半导体片132。关于模块13的具体形状，空腔12包括一台肩121，用于接受非导电基底131；和一室122，用于容纳半导体片132。
空腔12的实施形式取决于卡体的生产模式，即机加工或模塑成形。
将电子模块插入空腔12中的方法包括第一步，在空腔12中途上胶粘剂，从而将模块13的热塑性基底131粘接到卡体11的热塑性材料上。根据图1和1a所示的实例，可以在空腔12的四个角处滴四滴腈基丙烯酸酯胶粘剂14。
然后，将电子模块13放到空腔12中，以使基底131与台肩121的胶滴14接触。
最后，首先向模块上作用一压力F，以使胶滴14在空腔12的台肩121和热塑性基底131之间形成一胶粘接，接着将上述基底13支承在超声波能量聚能器15上，图1a示出了超声能聚能器15的一种可能的配置。同时，超声波能量US作用到电子模块13上，从而将聚能器15焊到热塑性基底131上。
电子模块13通过以这种方法来支撑，压力F可以解除。换句话说，压紧时间可以减少到施用超声波能量以实现聚能器15/基底131之间的焊接所需的时间，一般地为零点几秒。这样可以提高生产能力并优化胶粘质量，这是因为在与压力F相同的力的作用下胶粘剂可以无限制地产生聚合作用。
当然，超声能聚能器可以有多种形状，如图3中的突起15，根据卡体11的生产模式采用机加工或模塑来成形。
权利要求
1．一种将位于热塑性基底(131)上的电子模块(13)插入配设在由热塑性材料制成的电子灵巧卡体(11)中的空腔(12)内的方法，其特征在于，所述方法包括以下各步a)在所述空腔(12)内涂上一种胶粘剂(14)，用于将电子模块(13)的热塑性基底(131)粘接到卡体(11)的热塑性材料上；(b)将电子模块(13)放到空腔(12)中；(c)同时向电子模块(13)施加一压力(F)并向与电子模块(13)的热塑性基底(131)接触的空腔(12)的热塑性材料施加一超声波能量(US)。
2．如权利要求1所述的插入方法，其特征在于，在进行步骤a)之前，超声波能量聚能器(15,15′)被配设在空腔(12)中，用于和电子模块(13)的热塑性基底(131)接触。
3．如权利要求2所述的插入方法，其特征在于，所述超声波聚能器(15,15′)是通过模塑来形成的。
4．如权利要求2所述的插入方法，其特征在于，所述超声波能量聚能器(15,15′)是通过机加工来形成的。
5．如权利要求1所述的插入方法，其特征在于，在步骤a)之前，超声波能量聚能器是被设置在电子模块(13)的热塑性基底(131)上并用来与空腔(12)接触。
6．如权利要求1-5中任一项所述的插入方法，其特征在于热塑性基底(131)是聚碳酸酯基底。
7．如权利要求1-6中任一项所述的插入方法，其特征在于，卡体(12)的热塑性材料是选自PVC,ABS，聚酯和聚碳酸酯。
全文摘要
本发明涉及一种用于向由热塑性材料制成的带有电子存储器的卡中空腔(12)内插入一形成于热塑性基底(131)之上的电子模块(13)的方法。本发明的特征在于它包括以下各步:a)在所述空腔(12)内沉积胶粘剂(14),用于将电子模块(13)的热塑性基底(131)粘接到卡体(11)的热塑性材料之上;b)将电子模块(13)放到空腔(12)中;c)同时,在电子模块(13)上作用的压力(F)并向与电子模块(13)的热塑性基底(131)接触的空腔(12)的热塑性材料作用一超声波能量(US)。本发明对制造带有电子存储器的卡非常有用。
文档编号G06K19/077GK1222989SQ98800459
公开日1999年7月14日 申请日期1998年4月2日 优先权日1997年4月10日
发明者罗伯特·利迪尔, 伯特兰·达邦尼奥 申请人:施蓝姆伯格工业公司