本发明涉及一种电子模块型智能卡的制备方法,它主要是使用了一个带空腔(3、4)的卡体(1);一个尺寸大小与所述空腔相当的电子模块(5);还要使用放在所说腔中的一种腈基丙烯酸酯粘合剂(cyanoacrylate)类的胶,该方法还包括几个工艺步骤,按照工艺步骤来说是:把上述粘合胶涂到上述空腔中,把所述电子模块插到腔内中心位置上并在卡与模块之间挤压上述的粘合胶。该方法的特点在于:放入上述粘合胶的量要足以覆盖上述空腔表面50—100%的粘结面,挤压后,处在15-30℃的温度下,而且湿度为50—75%,本发明还涉及采用此方法所制成的智能卡。
1: 一种典型的电子模块智能卡的制备方法,该方法提供一种带空腔 的卡体,一种尺寸大小与所述空腔相对应的电子模块,一种腈基丙烯酸 酯粘合剂型的胶,该方法还包括几个工艺步骤,按照这几种步骤是把上 述的胶放入所述的空腔中;把所述的电子模块插嵌到空腔的中心位置; 再在卡体与模块之间挤压所述的粘胶,该方法的特征在于: -所述粘胶放置的量要能复盖所述空腔表面的50-100%粘合面, 挤压后处在15-30℃的温度下而且湿度为50-75%。
2: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的粘贴面为60- 80%,温度为18-24℃。
3: 根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所谓的粘合面约为70 %,温度约为20℃,而湿度约为55%。
4: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:该方法包括一个工艺 步骤主要是对模块下表面进行酒精浸润,这种浸湿是在把模块插入到所 述空腔之前进行的或者是在它与粘胶接触之前进行的。
5: 根据权利要求1所述的方法,其特征在于:它包括一个放置粘胶 的工艺步骤,安放的形式是至少有5个胶点,一个中心点是由一滴重量 为0.002-0.004克的所谓中心胶滴组成的;还有至少4个侧点,每个侧 点都是由一滴重量为0.0005-0.0015克的所谓旁侧滴胶组成。
6: 根据权利要求5所述的方法,其特征在于:中心胶滴的重量及每 个侧滴的重量分别约为0.003-0.001克。
7: 根据权利要求5所述的方法,其特征在于:4个旁侧胶点的放置 都是在中心胶点放完以后并在电子模块插入之前而进行的。
8: 根据上述权利要求中任意一权利要求所述的方法,其特征在于: 借助于一个带有中心孔的压印衬片进行挤压,此压印衬片放在电子模块 与挤压器之前。
9: 根据权利要求8所述的方法,其特征在于:使用了带中心开孔压 印衬片的挤压器。LB彩票 下载 LB彩票平台
10: 根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法,其特征在于: 模块插入是在300-600ms(毫秒)时间间隙内进行的。
11: 根据上述权利要求中任一权利要求所述的方法,其特征在于: 腈基丙烯酸酯粘LB彩票 网址 LB彩票网页版合胶的开启时间约30-60秒。
12: 根据权利要求1-11中任一权利要求所述通过实施该方法所获 得的智能卡。
本发明涉及一种智能卡制备方法,该智能卡由一个卡体和一个电子模块组成,还涉及采用该方法所制成的智能卡。
在现有的一些方法中,大家都知道这样一种方法:它主要在于备有一个带空腔的卡体、一个电子模块原则上是些接触板片,还备有一个带集成电路的半导体芯片,此方法还在于利用粘结的方式比如用一个腈基丙烯酸酯粘合剂类的胶地电子模块固定在上述空腔中。粘结操作工艺通常都包括:先放入胶体粘结剂;再把电子模块插到空腔中并且按预定的时间挤压。
不过,采用这种通常称为插装的方法都是在自动化工业应用范围内使用这需要在各种不同的工位上进行各自不同的速率操作而且还需要使要制备的卡从一个工位到另一个工位快节奏的输送,大约为每小时几千个卡,这就容易出现各种问题而影响成品质量。
尤其是已被证实按照上述操作工艺采用粘结法所制成的卡常常存在一些明显的不足之处。
在这些缺欠当中,主要是电子模块在空腔中的中心定位校准误差。事实上,虽然模块准确地插入到空腔中心位置,而电子模块在粘结之后还是偏离中心,也就是说相对初始插入位置有些移位。所验证的这类位置移动可解释为或是在腔内地轻度旋转或是平移或是两种情况同时都有,或是在极端情况下空腔外面接触板的一边交迭在卡体表面上。
已经发现:偏离中心尤其是因为在卡体从一个工位移到另一个工位时对卡体所产生的作用力造成的,特别是分别由开始插入和卡体在挤压工位停止时产生的剧烈加速作用力和减速作用力所造成的。
偏离中心也可能是由于在将要向上弯曲的电子模块内的剩余应力所造成的。在这种情况下,电子模块在每次如上面所提到的加速或减速时有脱离空腔的危险。人们还发现与模块在卡体上粘附不好有关的一些缺欠。在这类情况下,卡就不能满足抗弯强度/抗扭强度标准的要求或者不能满足现行标准(ISO AFNOR)所要求的拉拔规定。
本发明的目的是提出一种在卡体内粘结电子模块的方法,它能够同时具有适应工业自动化生产和较高节奏的产率,又不造成电子模块定中心校准或粘附等的缺欠。
为此,本发明的主要内容是关于一种制备电子模块智能卡的方法,它主要在于先准备一种带空腔的卡体,一种尺寸大小与所述空腔相对应的电子模块、一种腈基丙烯酸酯粘合剂型的胶,而且该方法还包括几个步骤,按照这些步骤把所述的粘贴件安放在所述空腔内。把所述的电子模块插入到空腔内中心的位置并且在卡体与电子模块之间挤压上述的胶类粘合剂。
该方法的特征在于:所述的粘合剂型的胶按一定的量放入,以便可以复盖上述空腔表面50-100%的粘贴面,挤压后,处在15-30℃的温度下并且湿度为50-75%。
由于这些设计安排,该方法只有在高节奏速率工业应用的环境条件才显示出其特点。特别是可避免粘合胶粘贴不好的缺欠以及避免沾污专用设备和后面要解释的产生静电。
粘结胶的量要满足所需足够粘贴面的要求以便符合前面所述机械强度标准并达到保持电子模块在其传送或粘胶被挤压后可抵消使其偏离中心的作用力的要求。
当上述粘结面为60-80%时可得到最佳结果。温度为18-24℃而湿度为50-75%。
当上述粘贴面约为70%,温度约为20℃而湿度约为55%时可改善粘贴质量同时还保证了电子模块达到令人满意的水平状态。在这些条件下,所粘住的胶开启时间约为60秒。
根据另一个特征,本方法包括一个补充步骤,按照该补充步骤在把电子模块插入到上述空腔中之前预先把该模块的下表面用酒精浸湿。
该特征的目的就是要人为地形成一些腈基丙烯酸酯粘合胶与电子模块的粘挂点,这就可以使粘胶更好地让模块在以高速率从一个工位传送到另一个工位过程中保持中心位置。
根据另一个特征,插入电子模块是按照300-600毫秒(m.s.)的时间间隔进行的。
该时间段可使粘胶在电子模块下面又形成更多的粘挂点,这可更好地把模块在传送过程中保持中心位置。以这种方式进行操作时,本发明方法可允许粘胶以完全可以控制的非常高的速率放置。
根据另一个优选特征,至少按5个粘胶点放置粘合剂胶,中心处一个点是一滴重量为0.002-0.004克的胶,而旁侧的4个点每点是重量为0.0005-0.0015克的一滴胶。
这些胶量可以保证电子模块在传送过程中保持良好的状态。而且很明显按这种方式放胶更快些,都不愿意用另外那种方式例如用同等量胶的线行式的放置胶。为了使模块保持最佳状态,上面提到的中心点及测点的胶量分别为约0.003克和0.001克。
根据另一特征,本方法借助只是对接触板周边施压的压力装置进行所述最后的挤压。
由于这种设计安排,可以加到能得到指定粘胶厚度所必需的压力而且能够形成高质量的电子模块粘贴同时还不会产生对半导体芯片引起损伤的压应力。
本发明的其它一些特征和优点可在阅读了后面只作为实例而给出的两种主要实施方式的说明时更加清楚地显示出来。还要参阅几个附图,图中有:
智能卡的制备方法必需准备一种带空腔的卡体和一个尺寸大小与所述空腔相对应的电子模块。
图1描述了一个本方法所用的卡体1的实施例。它包括一个空腔2,此空腔可与卡体同时用模压法制成或用加工法制成。
这类卡体都是按标准ISO或AFNOR而加工的标准件,因而其尺寸都是预先确定的。
空腔应该能够放入电子模块。因而其形状可根据所选用的电子模块而变化。在该实例中它有两个挖空部分,第一个挖空部分3是与卡体前表面相通的普通矩形,而第二个挖空部分4是比第一个更深的普通圆形它处在矩形的中心并且通到第一个挖空部分的底部。第二个挖空部分的直径d为8.2mm而高度h为0.6mm(图4)。
所用的材料,通常是塑料,根据用途而定。例如,电话智能卡都是用ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯)作成的,它也可以用PVC(聚氯乙烯)材料作成,或者作成带有聚碳酸酯(PC)的层片状比如是PC/ABS或PC/PVC材料的层片状。
电子模块5(图2和3)一般包括:一个绝缘合成材料的载体薄片6a;导电材料的接触板7;含有集成电路的硅芯片8;一些芯片与接触板的连线以及复盖芯片及连线。
通常是热凝固环氧树脂的涂层形成了一种尤其是厚度可能是无规则尺寸的加厚层。在最佳情况下,该加厚层可根据比较精确的一侧铣平,使电子模块在卡体中的粘贴操作更方便。优选地本发明力求达到无需先铣平就直接利用涂层。
模块(图2和3)可以是几种类型的,例如可以是带聚酰亚胺载体薄片的所谓《LFCC》型电子模块(抗粘贴的Lead Frame),或者是带环氧树脂载体模式模块。
在本实施例中,电子模块是LFCC型的,因而其下表面是聚酰亚胺的。它是由处在感应器上的整块薄片作成的(图3)。
卡体空腔是指定用来容纳如图4所示的模块。为此,凹槽4与定位凸起部分10相对应,而凹槽3与接触板5相对应,并有组装所必需的容差间隙(J)。该间隙是这样的,即模块可在卡平面内单方向转动或在同一平面内单方面移动,肉眼看得出此空隙因此也造成了中心对准偏差。
根据本发明,该方法还要提供一种腈基丙烯酸酯粘合剂胶。尤其是根据胶所带的加速剂的量这种胶可以具有各种不同的性质。优选地,为了保证粘贴良好,胶也应该尽可能纯而且尽可能慢地聚合。相反地,也发现:如果希望粘住电子模块并使其保持中心位置,在可用的操LB彩票 网址 LB彩票网页版作条件下胶不应该聚合得太慢。
已经证实:如果胶量很多就有溢出的危险。此外粘胶没有充分地把模块保持在一定的位置上进行流水作业。
因此,不但腈基丙烯酸酯粘胶剂的类型还有所用的量以及操作的环境条件都要预先确定好以便在高速率的工业生产中能把模块保持在一定的位置上。
采用这样一种胶粘就可在保持模块处在一定位置上的粘合力与抗拔出、抗弯/抗扭强度之间达到一种良好协调,这种胶的开启时间在环境条件下约为30-60秒而且其量可对应例中最宽的范围值。定性地说,一种胶的开启时间就是在该时间内腔还能粘附的那段时间。所有这些值的最佳折衷是采用具有开启时间约为30秒的胶。这种腈基丙烯酸酯胶的开启时间约为30秒。这种腈基丙烯酸酯胶是以《Henkel》商标并注有编号8400的情况下而使用的。
根据本发明该方法包括几个步骤按照这些步骤是,在空腔中放入腈基丙烯酸酯粘胶,把电子模块插入空腔中差不多中心位置并施加一定的压力,使所述电子模块靠近上述卡体而挤压胶。这些步骤将在后面图7至11所示的应用实施例中作较详细的描述。
按照本发明的方法,腈基丙烯酸酯胶放置的量要能够复盖50-100%挤压后上述空腔平表面的粘贴面而且是在15-30℃温度下,温度为50-75%。
在利用60-80%粘贴表面、温度为18-24℃、湿度为50-75%时得到的结果最好。
图6上可看到带有粘胶压痕的空腔。粘胶摊开后要使每个侧面胶点所留下的痕迹可确定出一个12c至14c的半圆形表面,并形状为普通的U形,这种形状差不多成辐射状延伸从第二个凹槽4的边缘附近延到由第一个凹槽的矩形内角附近,U形底正对着该角。中心点痕迹本身成了一个圆形面11c。
因此,利用这些痕迹形状所确定的粘贴表面并采用上述的比例,就可得到电子模块的充分粘连以便抗各种前述标准所要求的应力。
在实例中,使用了足以保持电子模块状态及最佳粘贴质量的各种数值:粘胶放入量要复盖空腔的70%表面也就是说是图6的矩形面的70%,温度是20℃而湿度是55%。进行挤压使粘胶的厚度达到最薄的程度。挤压后厚度达到0.01-0.03mm(毫米)结果较好,例如0.02mm。针对这些确定值来说,粘胶的开启时间的上限值范围在30-60秒之间,60秒左右最佳。
反之,选择好腈基丙烯酸酯型粘合胶也能得到模块的较佳保持状态及足够的粘贴质量,这种胶的开启时间的下限值范围在30-60秒之间,例如在保留上述其它参数值时就是30秒。
关于上述环境条件的确定,已经证明:温度和湿度很低会导致粘胶聚合太慢因而会出现模块有脱胶和偏离中心的危险(还有因粘胶聚合表面受污染的危险:《blooming》)。相反地,也已证明:温度和湿度非常高则导致粘胶聚合太快,这一方面也会引起出现脱胺的危险,另一方面还有玷污和堵塞粘胶分放装置中所用针管的缺陷。另外,也已证明:湿度太低有引起静电的危险。静电的危害是吸住腈基丙烯酸酯胶滴盲目放置并造成缺欠。
根据本发明的一种优选特征,粘胶按照至少5胶点放置,至少中心点的胶滴重量为0.002-0.004克而至少四个侧点,每个侧点的胶滴重量为0.0005-0.0015克。这些量值可允许模块直到挤压工艺步骤保持良好的状态。
在实例中,仅用5个胺点就可保持最佳状态而所用的胶量差不多是中心点为0.003克而每个侧点为0.001克。
以点的形式安放最好是相对成为一条线的方式放置以便有利于在高速率的工业范围应用。点的数目为5以及特殊的对胶点比较有利的压痕等可以保证模块的良好粘连。5个粘点数考虑到要分放胶的总量也是比较方便的而且可快速应用。
图5描述了一种最佳压痕实例。它包括一个所谓处在芯片凹槽中的中心粘点11a以及4个其它侧点12a-15a,它们都处在接触板槽中并在用图表示空腔的矩形四个角内。其它一些腔点痕迹也是可能的。
实例中图7至11既可表示本方法的各工艺步骤也表示了后面要描述的一种设备的相连续的操作工序。
在第一个工序(图7)并根据第一个步骤a),借助分放装置16首先在空腔中心放一滴胶11b,然后流水作业把卡体送到下一个工序(图8)。
在此工位并根据第二个工艺步骤b)利用其它分放装置17和18把4滴所谓旁侧腈基丙烯酸酯胶12b至14b放到上部凹槽的4个角内,卡体被传送到所谓插入工位(图9)。
在插入工序处,根据本方法的另一个工艺步骤c),借助插入器19,同时施加轻微的所谓插入压力把电子模块5插入。插入时间在此实例中为300ms(毫秒)。
采用例如等于500ms的上限插入时间得到最好的保持状态。然后,卡体被流水作业传送到挤压工位(图10)或(根据一种优选的替代方案:图11)。
在挤压工位(图10),根据本发明的另一个工艺步骤d),借助对整个模块表面起作用的挤压器在22秒的时间内施加约为34daN的作用力挤压粘贴器。
根据优选的方案(图11)及本发明的另一特征,仅仅在接触板的周边上进行挤压,其优点就是适当地挤压粘胶且没引起机械应力的危险,这类应力可能对半导体芯片或连线有损害。所用的挤压器在后面图12中加以描述。
正如前面已说明的那样,保护涂层的凸起加厚部位10实际上可能厚度有轻微的变化。然而在极端的情况下,凸起部分可能顶住空腔的底并因此而形成一个比接触板稍高的模块中心点,这些接触板与卡体表面相平对齐。这类在制造业中所经常遇到的外形设计禁止施加高质量粘贴所必需的压力。
在实例中,34daN的作用力只分散在接触板的周边部位上,这种周边部位是靠在第一个凹槽上的。
根据本方法另一特征,该方法包括这样一个工艺步骤在此步骤中是对电子模块表面进行处理以便在粘胶与模块接触时能促进胶的聚合。
采用方便的办法,也是鉴于粘胶较好地直接粘挂在电子模块上,LB彩票 下载 LB彩票平台在将其插嵌到所述空腔中之前用酒精浸润模块下表面。95%的烯醇可得到较好的激活效果。
这种操作工艺可以直接而且是局部地激活粘胶与穿过酒精的聚乙酰胺接触的聚合,并且可以人为地形成一些粘挂点,它们还将可以把电子模块在流水作业传送过程中保持在正确位置上。
为了确实能有足够的粘贴点并正确地保持电子模块的状态,最好也要像前面所说明的那样掌握电子模块的插嵌时间。插入时间都愿意限定在600ms(毫秒)作为最大值以便可保持高速率的工业兼容性。
浸润酒精还可人为地在ABS材料卡表面与聚酰亚胺模块薄膜胶之间形成不同的表面湿度还可导致不同的粘贴。实际上,ABS材料的亲水性与聚酰亚胺不同。ABS材料可在表面积存水分子而聚酰亚胺可在内部积存水分子。水是一种影响粘胶活化性能的参量,最好是对薄膜表面进行聚合活化以便模块上和卡体上都可同时具有较好的胶粘水平。
该设备包括:卡体供料装置21可提供多个卡体;电子模块供料装置22、23可提供多个电子模块;第一个胶滴分放装置24它装有带针阀16的分放器24b;4个胶滴的第二个分放装置25它装有带两个针阀17和18的分放器25b;装有插嵌器26b的模块插嵌装置26;带挤压器的挤压装置27它们都安装在环形轨道28的周围,卡体可在其中停留一段挤压的时间;下料及模块传送到插嵌装置的设备29,如有必要需浸润酒精的装置30,然后是撤离装置31。该设备还包括一个可进行温度和湿度控制的气氛箱(图中未示出)。
电子模块的供料设备是由两个卷筒构成的,第一个卷筒22它缠有带模块的薄片6b而第二个卷筒23卷有未带模块的薄片,当一个卷筒缠卷时另一个卷筒放开。薄片连续通过后面描述的浸润酒精的装置30和模块切割装置29。
用切割装置从该薄片中切出模块并借助传送装置把模块送到插嵌装置,在该处以对准中心的方式把模块插入到每个卡体的空腔中。
在该实施例中,用酒精浸润模块下表面的装置30是由浸入容器内乙烯醇浸渍液中的海绵构成的。该海绵总是保持着与模块供料薄片的接触。
每个挤压装置27都装有挤压器27a,其端部20a(图12)与模块接触。为了采用适合本发明方法的挤压,该端部装有中心孔的压印衬20b它可以只对模块周边施压。此压印衬是由可分散压力的材料作成的而且不损害接触板,这种材料比如是高弹性塑料,该压印衬是矩形的与模块形状相对应。
当卡体到达每个分放装置的位置时,针阀处在对应所预计压痕的粘胶点的上面(图5)并下降到接近空腔表面,而且控制系统(图中未示出)控制放出预定量的胶;然后针阀重新提起以便扯断可能挂在针阀上的剩余胶丝并重新处于下一个卡体要等待的位置。针阀都要加以调节以便可以在1.5秒内下降、分放和再提升。
随后,卡体被流水作业传送到插嵌器工位处在那儿装入电子模块,插入时间用了500ms。
最后,卡被传送到挤压装置工位处,在那儿模块受挤压紧靠卡体,所施加的为34daN。卡体在循环传输装置上停留22秒,之后被排送到下一个工位。
卡体从一个工位到另一个工位的移动装置是机械化进行的以便可使速率达到每小时1500个卡。
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本发明涉及一种电子模块型智能卡的制备方法,它主要是使用了一个带空腔(3、4)的卡体(1);一个尺寸大小与所述空腔相当的电子模块(5);还要使用放在所说腔中的一种腈基丙烯酸酯粘合剂(cyanoacrylate)类的胶,该方法还包括几个工艺步骤,按照工艺步骤来说是:把上述粘合胶涂到上述空腔中,把所述电子模块插到腔内中心位置上并在卡与模块之间挤压上述的粘合胶。该方法的特点在于:放入上述粘合胶的量要足以覆。