聚碳酸酯制射頻識別設備及其制造方法技術

本發明專利技術涉及射頻識別設備(RFID)的制造方法，該設備包括聚碳酸酯制成的柔性平面基板，該基板具有完全嵌入聚碳酸酯中的導電墨天線(14)和連接至該天線的芯片或集成電路模塊(29)，該天線由多圈繞組形成，天線包括線圈交叉區域、在該交叉區域處隔離天線線圈的介電材料絕緣帶，該設備的邊緣完全一致以使得不同的層彼此之間的分界線是不可見的，由此阻止在其厚度上對該設備進的任何剝離企圖。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及包含非接觸式數據交換電子設備的有價安全證件和對象的領域，具體地說，涉及射頻識別設備(RFID)及其制造方法。
技術介紹
非接觸式射頻識別設備(RFID)主要由嵌入在設備基板中的天線和連接至天線連接觸點的芯片構成的設備。這些設備允許通過在其天線和位于相關的讀出設備中的第二天線之間的遠程的、因而非接觸式的電磁耦合與外界交換信息。今天這些設備用于大量的應用，特別是用以識別在受控訪問區域(zones aacces contrdle )中流動或者從一個區域向另一個區域轉移的人。該設備通常在柔性的平面基板上形成，采取銀行卡的形式或適于能夠插入有價或安全證件中的形式。這樣的RFID設備通常稱為“嵌入(inlay)”。通常，該芯片通過“倒裝芯片(flip-chip)”直接連接到天線觸點上。但是，該芯片也可以封裝在模塊中，以便更好地加以保護。信息在RFID設備和讀取器之間交換，特別是例如在RFID設備所處的對象的持有者的識別時被處理的存儲在該芯片中的信息，及其許可穿過受控訪問區域。目前，這些RFID設備可以按照幾個制造方法制造。在這里人們對其天線通過在熱塑性基板上印制實現的RFID設備感興趣。方法之一包括把幾層不同材料(諸如天線基板用的紙張以及上層和下層用的熱塑性材料等)層壓在一起。用這樣的方法獲得的RFID設備的缺點在于在其厚度上剝離，并因此，不適用于身份卡等情況下的多年使用的用途。另一方面，這三層都使用諸如熱塑性材料等同一種材料，并不能解決剝離問題并在層壓時出現問題。事實上，重疊在一起的各層的柔性和彈性不足可能使天線開裂，并因而，當在壓力下安裝時使天線和芯片之間的電連接折斷。另外，在層壓步驟中在較高溫度安裝會使基板產生變形，這同樣可能由于形成線圈的導電材料和使線圈彼此之間隔離和絕緣的絕緣材料的厚度加倍，使線圈交叉部位厚度較大，導致天線嚴重開裂。另外，基于線繞天線而實現的RFID設備不包括同樣的缺點，這是因為銅絲在壓力作用下不會斷開，但是在熱塑性材料中有被模塑的趨勢。另外，它的厚度較小，約25 μ m，而且由于銅絲被罩住，因而是絕緣的，故其使用允許避免重疊線圈之間的絕緣層，并允許在線圈交叉的位置獲得約50 μ m的厚度余量，因而約束較少。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是提供一種RFID設備的制造方法，其中天線通過在熱塑性材料上印制而實現，解決了層壓步驟時印制的天線開裂的問題。本專利技術的另一個目的是提供一種RFID設備，該設備沒有隨著時間而剝離的風險。因而，本專利技術的目的是一種射頻識別設備(RFID)的制造方法，該射頻識別設備包括具有天線和連接至該天線的芯片的平面基板，所述天線由多圈的繞組形成，該天線包括線圈的交叉區域、在交叉處使重疊的天線線圈隔離的介電材料絕緣帶，該方法包括下列步驟:a)實現天線的步驟，包括印制線圈、兩個導電墨連接觸點、以及在線圈交叉處的介電材料絕緣帶，并且包括使所述基板經受熱處理以便燒結所述墨，b)在所述基板上從所述天線那一側連接所述芯片，c)把第二層從天線那一側重疊在基板上，該第二層包括集中在該芯片上的第一開孔和集中在天線的交叉區域的絕緣帶上的第二開孔，d)把第三層重疊在第二層上，e)把這三層層壓在一起。附圖說明閱讀下文參照附圖進行的描述，本專利技術的目的、目標和特征將顯得更加清楚。在附圖中:圖1表示支撐射頻設備的層的正視圖；圖2表示圖1的射頻設備的支撐層沿著A-A軸線的剖面圖；圖3表示根據本專利技術的RFID設備的第二支撐層的正視圖；以及圖4表示按照本專利技術的射頻設備的剖面圖。在附圖中所示部件不按真實比例繪制。具體實施例方式在圖1中，表示信用卡形式的基板10的上視圖。在下文的描述中，該基板表示天線基板。該基板符合ISO形式，但是它也可以具有其他尺寸，而且它呈現例如，包括多個要被切割成ISO形式的基板的帶或板的形式。一個厚度5 μ m的子層12設置在圖1上以暗色示出的區域上的天線基板10上。例如，該子層通過墨、樹脂或漆的印制而實現。按照一實施方式，該子層12是基于有色透明墨而實現的，以便于視覺定位。根據本專利技術的優選實施方式，天線基板10由聚碳酸酯(PC)制成。天線11包括多圈的繞組、位于繞組兩個端部的兩個連接觸點17和18、以及電橋13，天線11印制在天線基板10上在子層12上并且不離開由該子層定義的區域。如圖1所示，子層12的區域的尺寸最好略微超過天線的印跡。因而，該區域的形狀直接由天線的形狀確定。天線的線圈和連接觸點是通過絲網印刷、苯胺橡皮版印制、照相凹版術、膠版印制術或噴墨方法、基于填有導電顆粒(例如，銀或金)的環氧墨類型的導電墨或基于導電聚合物而實現。按照另一個實施方式，沒有子層12，天線直接印制在天線基板上。按照這兩種實施方式，即有和沒有子層，天線都分幾遍印制。第一遍包括印制天線的兩個連接觸點17和18和一般稱為“跨接橋”的電橋13。第二遍包括印制重疊在跨接橋上的介電材料絕緣帶16。第三遍印制包括印制線圈繞組，其中內端部14和外端部15從上面通過，與電橋13交叉，以便在電氣上連接成整體。于是，絕緣帶16允許獲得天線交叉區域，其中電橋13和天線線圈相交，而無短路危險。交叉的線圈和電介質的重疊達到介于70和75 μ m之間的厚度。開孔19是在天線基板中在連接觸點17和18之間進行的。該開孔是用激光器或用沖頭(emporte piece)實現的。按照圖2，集成電路模塊29包括芯片25、至少兩個連接區23和24。芯片和該區23和24之間的連接是用導線或連接電纜26實現的，一般稱為“引線接合”。芯片25和導線封裝在基于耐受力強的和不導電的材料的保護樹脂27中。封裝27(或“模塑”)是以任何方式形成的剛性外殼，剛性外殼包圍芯片及其布線，以便使之不那么脆弱并便于操作。封裝具有介于200和240 μ m之間的厚度。于是，該模塊在其上表面上具有對應于封裝27上部的平面，并在其下表面上有一些用來連接到電路的接觸區23和24。接觸區23和24由導電材料(諸如鋁等)制成，其厚度介于70和IOOym之間。模塊29借助于設置在天線連接觸點的一側或騎在天線連接觸點17和18上面的粘性材料33和34的兩個觸點，而被粘接在天線基板層10上。該模塊被定位為使得連接觸點17和18面對該模塊的接觸區23和24，并使得模塊的封裝部分或者封裝27位于腔19中。具體地說，連接觸點17和18的一部分將抵靠沒有被粘性材料覆蓋的接觸區23和24的一部分。用于觸點33和34的粘性材料是這樣的粘合劑:僅把模塊固定到基板層10，并且由于該粘合劑不導電，所以不直接參加模塊和天線之間的電連接。所利用的粘合劑屬于可熱交聯的不填有導電顆粒的環氧類型。粘合劑觸點設置在基板層10上在天線觸點附近，使得當模塊29放置到腔19中時觸點的粘合劑被模塊的接觸區的一小部分壓碎，直至接觸區的另一部分變得與天線觸點接觸為止。這時，粘合劑觸點達到與天線觸點同一厚度，或者基本上同一厚度并觸及天線觸點。包括把該模塊放入腔中的該操作伴隨著對模塊接觸區的加熱階段，這允許粘合劑交聯。粘合劑觸點在熱作用下硬化，于是使模塊的區域23和24與連接觸點保持相抵接觸。粘合劑的這個燒結(cuisson)步驟是通過應用加熱電阻而不在模塊接觸區上施加壓力的情況下局部實現的。模塊的接觸區本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C·贊邦，
申請(專利權)人：ASK股份有限公司，
類型：
國別省市：