CN1131555C - 非接触存储卡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及非接触存储卡，它包含卡体(1)、嵌埋在所述卡体内的集成电路(3)以及与集成电路(3)两个触点焊盘(6)连接的耦合触线(4)。按照本发明，触线(4)呈螺旋状，其匝圈通过集成电路(3)的平接面(5)。

Description

非接触存储卡
技术领域
本发明涉及非接触存储卡。这种卡通常用来构成出入证或远程支付卡。
背景技术
非接触存储卡一般包含一片集成电路和一个相连的耦合部件，它们都嵌埋在平坦的绝缘组件内。本发明的非接触存储卡包含塑料材料构成的卡体，集成电路嵌埋在其中一面，而连接集成电路两个触点焊盘的耦合触线位于所述表面，并且有绝缘保护片覆盖在卡体所述表面。
触线呈螺旋状，其两端分别与集成电路焊盘连接。螺旋体内端可以方便地连接其中一个触点焊盘。但是外端需要跨过构成触线的匝圈的连接部件。对于构成尽可能宽的触线的导轨来说上述结构是必要的，因为非常宽的导轨使得电阻尽可能地低从而使得触线的Q因子尽可能高(Q或“品质”因子等于电抗与电阻之比)。利用丝网印刷方法制造触线的技术是众所周知的技术。但是涂胶的电阻率较高，所以触线的(纯)电阻较大，达到几十欧姆。这就是越来越多地采用截面积最大的极宽丝网印刷导轨制造触线的原因，因为这降低了电阻。将通过位于两叠加层面上的导电连线与集成电路的连接要求厂商提供将触线外端于集成电路其中一个触点焊盘相连的导电桥和位于匝圈相应区域上的绝缘件，导电桥可以放置在绝缘件上从而防止其与所经过的匝圈接触。虽然丝网印刷可以连续快速地设置各种层面，但是仍然需要三个步骤，并且精度要求较高，因此增加了制作成本。
欧洲专利申请EP-A-0737935揭示了一种非接触卡，它的内层承载螺旋触线并且集成电路横穿触线匝圈。触线内外端借助绝缘层与各自的焊盘连接，绝缘层延伸于匝圈之间并朝向集成电路，使得寄存器与各焊盘局部导通。
在欧洲专利申请EP-A-0671705中揭示了一种双连接型卡，它包含螺旋触线和位于触线匝圈之上的集成电路，该电路经连接元件与触线端部相连。
根据上述文献制造的卡在结构上比较复杂，因而提高了制造成本。
发明内容
本发明的目标是解决这个问题，与上述非接触卡相比，它设计了不同的结构使得厂商可以在Q因子无明显损失的前提下简化和降低制造成本。
本发明的目标是提供一种存储卡，它的结构使得可以尽可能地减少制造步骤，从而与现有三步连续丝网印刷步骤制造触线的存储卡相比，在保持Q因子不变的前提下大幅度降低成本。
按照本发明，解决该问题的非接触存储卡包含塑料材料构成的卡体，卡体具有嵌埋在它的一个面内的集成电路，所述面上的耦合触线与集成电路的两个触点焊盘相连，并安排成螺旋状，其中螺旋状的匝圈经过集成电路的平接面，以及绝缘保护片覆盖在卡体的所述面上，其中触线由导电轨构成，导电轨的宽度在卡体面直接围绕集成电路的区域中局部减小，以与导电线相连，导电线的宽度比所述区域外部的导电轨的宽度窄，并安排在集成电路的平接面上并经过所述集成电路的两个触点焊盘之间。触线的这种结构使得其通过集成电路平接面的界面是连续的。这种方法制造的卡结构简单，因此制造成本较低。
构成触线的导轨在直接包围集成电路的卡体面区局部升高电阻，导轨与集成电路平接面上极窄的导线相连并在所述集成电路的两个触点焊盘之间通过。
狭窄的线条使得其更易在两个触点焊盘的集成电路平接面上形成。此外，电阻局部升高只引起触线电阻的有限增加，因此Q因子仍然较高。
比较好的是构成触线的导轨出现在上述特定区域内，并且对于每个匝圈其宽度局部变窄，从而局部升高电阻，而连接集成电路触点焊盘和穿过所述焊盘之间导线的匝圈宽度则逐渐缩小。在直接包围集成电路的预定区域局部变窄的宽度部分专门用来连接极窄的导线。所挑选的区域应尽可能地小使得与同样长度传统触线的电阻相比，截面积局部减小引起的电阻升高不明显。
在特定实施例中，上述特定区域以外的导轨宽度可以是3毫米，并且可以在靠近连通平接面上导线的所述区域内减少到0.2毫米。导轨电阻升高段的长度不超过所述导轨总长度的10％。
导轨可以由丝网印刷方法淀积的导电聚合物组成。这样，一个制造步骤就可以直接制造出整条触线。
在第一变例中，可以提供在两端具有连接区的导线图案的集成电路平接面，所有的导线和连接区都金属化，并且导轨剩余部分由利用丝网印刷方法在卡体面上淀积的导电聚合物构成。这样就需要两个连续步骤，但是由于金属化，所以电阻率相当低，并且可以在切割集成电路之前在硅片上进行金属化步骤。这使得可以一次金属化成百上千块集成电路。
在另一变例中，可以在上述区域以外提供由淀积在卡体面上的金属构成的导电轨部分，可以提供在两端具有连接区的导线图案的集成电路平接面，所有的导线和阳线都金属化，并且导轨剩余部分位于所述由利用丝网印刷方法淀积在卡体面上的导电胶组成的上述区域内部。这样即使需要三个连续步骤，由于精度要求不高，所以成本较低。
附图说明
通过以下结合附图对本发明的描述可以进一步理解本发明的各种优点和特征，其中：
图1为本发明非接触卡的透视图，为了更加清楚地示出嵌埋集成电路的卡表面上的耦合触线，去除了盖片的主要部分；以及
图2为大尺度分解示意图，示出了变例中的集成电路，其中集成电路的平接面包含金属化的导线，触线的剩余部分与利用丝网印刷淀积在卡体面上的所有或部分导线相连。
具体实施方式
在图1中，非接触存储卡C包含塑料材料卡体1，卡体包含嵌埋在面2内的集成电路3和位于所述面上与集成电路3两个触点焊盘6相连的耦合触线4以及覆盖卡体所述面的绝缘保护片7。在一般情况下，卡体1和覆盖片7通过热滚压组装在一起。集成电路3以普通方式嵌埋在卡体1内从而使得带触点焊盘6的顶面(用标号5表示)与卡体1的面2平接。
根据本发明，耦合触线4为螺旋状，其匝圈经过集成电路3的平接面。
此外触线由导轨构成，其(纯)电阻在卡体面2紧靠集成电路3的区域10(图1虚线区域)内较高，在那里它与位于集成电路平接面5并且通过所述集成电路两个触点焊盘6之间的非常窄的导线相连。
形成触线的导轨4由段4.1组成，该段的宽度尽可能宽(实际上当利用丝网印刷方法淀积时该宽度为3毫米)。在小区域10内，所示导轨的宽度局部减小，使得段4.2的电阻增大，从而使得导轨匝圈的宽度在所述区域10内逐渐减小，这用于连接集成电路3的触点焊盘6和通过所述触点焊盘之间的导线。最后，构成触线的螺旋图案4包含上述非常窄的导线4.3，它位于集成电路3的平接面5上。宽度逐渐减小的段4.2自然向连接用的非常窄导线4.3延伸。
如上所述，区域10外部的导轨宽度可以是3毫米，并且所述宽度可以在靠近集成电路3平接面5上导线4.3的所述区域内减少为0.2毫米。
最后，只有宽度逐渐减小的段4.2和非常窄的段4.3的构成耦合触线的导轨的电阻局部增加。毫无疑问，虽然区域10较小，但是导轨内段4.2和4.3的总长度仍然只是导轨总长度的小部分。实际上，采用的步骤确保了较高电阻段的长度不超过导轨总长度的10％。随后可以考虑利用非常窄的导线使导轨通过或穿过集成电路平接面几次，导线的宽度可以例如是0.2毫米，导线间距为0.15毫米。在图1中，导轨三次穿过，但是也可以不是三次，次数可以更多。
导轨可以整个由通过丝网印刷方法淀积的导电聚合物组成。这样，制造过程只有一个丝网印刷步骤，导轨被同时淀积在卡体对应面和嵌埋在所述卡体内的集成电路平接面上。这使得制造过程简化，从而极大降低成本。
在另一变例中，可以在两个或三个步骤中提供导轨，其中一个步骤涉及利用金属化技术在集成电路平接面上形成导线。
借助图2可以更好地理解该变例，它示出的集成电路3的平接面5包含导线图案4.3，在其端部有连接焊盘4.4，整个图案都经过金属化。触点区6.1可以在集成电路3两个触点焊盘处看到，这两个触点区都被金属化。该制造步骤比较好的是在将集成电路3嵌埋入卡体之前完成，并且更好的是在切割成单独的集成电路之前直接在硅片上完成。随后可以一次金属化成百上千块集成电路。这样，嵌埋的印刷电路具有所需的导线4.3的图案和连接焊盘4.4和6.1。随后通过使剩余部分由用丝网印刷方法淀积在卡体面2上的导电聚合物组成使其经厚度缩小的段4.2连接，厚度缩小的段使丝网印刷图案的段延伸至位于集成电路平接面上的连接区。
虽然这种制造方法需要两个独立步骤，但是只要导线图案精度高，连接区位于集成电路平接面，并在切割前在硅片上完成金属化操作，则这种方法是有利的。随后不仅可以获得较低的电阻率，而且导线4.3的宽度也只有0.2毫米，间距为0.15毫米。
在另一变例中，虽然仍然采用金属化方法使导线和连接区位于集成电路的平接面上，但是可以使导轨4的部分4.1(不包括区域10)不进行金属化，并且特别是没有铜，而在普通印刷电路技术中卡体面上淀积了金属，而且使剩余部分4.2(即区域10内的部分)不涂用丝网印刷方法淀积在卡体面上的导电胶。
虽然由于有三个分立的步骤而看上去更为复杂，但是该变例的优点是利用金属使得段4.1比导电聚合物更窄，利用导电胶使得可以容易地提供局部电学连接而无需过分注意段4.2电阻的增加。此外，这种环境下所需的精度要求比前面的低，因此可以降低机器造价，降低卡的制造成本。
通过计算比较了长度为80毫米的传统螺旋触线的电阻与本发明电阻局部增大的触线的电阻(高电阻段的长度为5厘米)，它们的长度相同。计算表明两种情况的触线电阻基本相同，因此少量截面积减小的段不会影响触线的总长度。
这种触线的Q因子令人满意地高，而制作过程简单并且产量较大。
本发明并不局限于上述实施例，本发明由后面所附权利要求限定。

Claims (8)

1.一种存储卡(C)，包含塑料材料构成的卡体(1)，卡体具有嵌埋在它的一个面，即卡体面(2)，内的集成电路(3)，所述面上的耦合触线(4)与集成电路(3)的两个触点焊盘(6)相连，并安排成螺旋状，其中螺旋状的匝圈经过集成电路(3)的平接面(5)，以及绝缘保护片(7)覆盖在卡体的所述卡体面(2)上，其特征在于触线(4)由导电轨(4.1，4.2)构成，导电轨的宽度在卡体面(2)直接围绕集成电路(3)的区域(10)中局部减小，以与导电线(4.3)相连，导电线(4.3)的宽度比所述区域外部的导电轨的宽度窄，并安排在集成电路(3)的平接面(5)上并经过所述集成电路的两个触点焊盘(6)之间。
2.如权利要求1所述的存储卡，其特征在于对于每个匝圈，在所述区域(10)内，形成触线的导电轨呈现出宽度逐渐减小，以与穿过集成电路(3)的触点焊盘(6)之间的导电线(4.3)相连。
3.如权利要求1所述的存储卡，其特征在于在所述区域(10)内，形成触线的导电轨呈现出宽度逐渐减小，以与集成电路(3)的触点焊盘(6)连接。
4.如权利要求2所述的存储卡，其特征在于导电轨宽度在所述区域(10)的外部为3毫米，并且在所述区域内与集成电路(3)的平接面(5)上的导电线(4.3)相连之处减小为0.2毫米。
5.如权利要求2所述的存储卡，其特征在于具有减小的宽度的导电轨的段(4.2，4.3)的长度不超过所述导电轨总长度的10％。
6.如权利要求2所述的存储卡，其特征在于导电轨完全由通过丝网印刷淀积的导电聚合物构成。
7.如权利要求2所述的存储卡，其特征在于集成电路(3)的平接面(5)呈现出在两端具有连接焊盘(4.4)的导电线(4.3)的图案，所有所述导电线和连接焊盘都被金属化，并且其中导电轨(4.1，4.2)由丝网印刷方法淀积在卡体面(2)上的导电聚合物制成。
8.如权利要求2所述的存储卡，其特征在于所述区域(10)外部的导电轨的部分(4.1)由淀积在卡体面(2)上的金属制成，其中集成电路(3)的平接面(5)呈现出在两端具有连接焊盘(4.4)的导电线(4.3)的图案，所有所述导电线和连接焊盘都被金属化，并且其中导电轨的处于所述区域(10)中的部分(4.2)由利用丝网印刷方法淀积在卡体面(2)上的导电胶构成。
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