[發明專利]使用帶有高質量外表面的各向同性熱固粘合材料制造帶有集成電子器件的高級智能卡的方法

無效

• 申請號: 200580049259.4
• 申請日: 2005-03-23
• 公開（公告）號: CN101156163A
• 公開（公告）日: 2008-04-02
• 發明（設計）人: 保羅·里德
• 申請（專利權）人: 卡XX公司
• 主分類號: G06K19/06
• 分類號: G06K19/06
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳源;張天舒

技術領域

本發明一般地涉及高級智能卡，其包含電池、LED、LCD、聚合物半球形開關、指紋傳感器、以及其它未曾出現在常規智能卡內的電子部件。常規智能卡具有傳統信用卡的大小，它們通常包含集成電路(IC)芯片，并且當該卡必須通過射頻(RF)傳輸來傳送數據時還可以包含天線。高級智能卡可以包含諸如電池、顯示器件、和鍵盤等未曾出現在常規智能卡中的部件。因此高級智能卡能夠提供很多復雜的功能，比如顯示數據、讓用戶能夠輸入個人識別號(PIN)和密碼、以及檢測安全威脅。

背景技術

智能卡如今廣泛用于訪問控制系統、生物統計數據存儲、國界控制、以及很多其它的應用。智能卡典型地包含用戶相關的信息。例如，美國國防部(DoD)通用卡(CAC)計劃需要非接觸式芯片來包含有關于一個市民的生物統計數據，其包含數字化的肖像和指紋數據。這些高級智能卡典型地由多層結構組成，該結構具有一個或多個塑料層，該塑料層包圍著存儲數據的集成電路。通過射頻(RF)傳輸來把數據傳送到該卡和從該卡傳出。僅通過RF傳輸來傳送數據的卡即所謂的“非接觸式”卡。非接觸式高級智能卡包含用于把數據傳輸出入該集成電路的天線，以進行RF傳輸。出于在后9.11環境下的日益增加的安全考慮，非接觸式RFID芯片被并入護照等證件以及其它證件或函件形式中。

現有技術的智能卡構造中存在一些問題，即現有技術智能卡利用PVC的硬度來保護天線和集成電路免受彎曲破壞。PVC的每層都必須具有預定厚度，以包圍并保護所述部件。為了維持所需的硬度并容納必需的部件，這些PVC卡與其它類型的卡比如信用卡相比傾向于較厚。一般來說，所得的這些多層結構厚約0.060英寸。另外，PVC會隨著時間推移以及紫外線的照射而傾向于變脆。這會使其隨時間而失效。此外，還需要專門的打印設備來在該PVC材料的外表面上打印信息。

許多其它的問題會隨著熱層壓所需的高溫高壓而頻繁出現，包括對易碎的集成電路(IC)芯片、天線(通常是細繞組、細薄的蝕刻銅或者細薄的淀積銀)、以及其它電子部件的損壞。用在塑料卡層壓生成工藝中的通常約為300的高熱等級、以及通常約為從1,000至30,000PSI或更高的壓力范圍，是對智能卡部件造成嚴重的熱量及物理壓力的原因。

需要一種改進的制造高級智能卡(包含集成電路、天線、電池、聚合物半球形開關、液晶顯示器、發光二極管陣列、指紋傳感器)的方法，該方法能夠把敏感的部件安全可靠地并入既薄且柔的卡結構中，并且使用低溫(例如低于150)和低壓(例如小于100PSI)。

由于材料科學和電子學方面的進步，新一代高度復雜的智能卡在技術上已變得可行。微型電池、數據顯示器、鍵盤、甚至指紋傳感器都已獲得發展，可以并入形狀為智能卡大小的裝置中。這些進步正在刺激新的智能卡能力和應用。例如，裝備有電池、數據顯示器、和鍵盤的智能卡能夠讓用戶查看與下述有關的數據：1)電子錢包應用的收支平衡，2)最近的信用卡交易信息，或3)銀行賬戶結余信息。這些能力也可用于提高啟用密碼的信用卡功能的安全性。盡管這些擴展的智能卡能力提供著新型應用的極大潛力，但使用基于層壓的制造技術來大規模生產高級卡卻是非常困難，因為在層壓時所用的高溫高壓會對電子部件造成破壞。需要一種使用低溫低壓的新的卡生產工藝來把脆弱的電子部件有效地并入卡體中。

發明內容

因此本發明的目的之一是提供一種厚度不超過0.80mm(傳統信用卡的厚度)的高級智能卡，其包含安全封裝的高級智能卡電子部件，所述電子部件可以包括：集成電路、天線、電池、聚合物半球形開關、液晶顯示器、發光二極管陣列、指紋傳感器。

通過提供一種多層卡結構來實現此目的以及其它目的，該多層卡結構具有：由諸如合成紙、PVC、PC、或其它合適材料構成的頂層，包括集成電子組件(可以包括集成電路、天線、電池、聚合物半球形開關、液晶顯示器、發光二極管陣列、和指紋傳感器)的底層，其中帶有由注塑聚合材料構成的核心層，其中所述注塑聚合材料對形成底層的電子部件進行安全的封裝，并且與合成紙或其它合適材料構成的頂層安全地結合。

頂層和底層之間的空隙有利于形成勻流以及通過注塑聚合材料來完全封裝電子部件。約為0.1至0.25mm的空隙允許注塑聚合物充滿其中，覆蓋電子部件和頂層的底表面，其中不帶有任何氣孔、氣囊，并且聚合材料均勻且完全地分布在所述空隙中。

所述形成了底層的集成電子組件在單個連續的板上制成，然后通過機械工具將其切割成能夠允許該高級智能卡的周邊被注塑聚合物覆蓋的形狀。

附圖說明