專利名稱：電子標(biāo)簽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括至少一個電子元件的薄的卡或電子標(biāo)簽，還涉及用于制造這種類型的卡的方法。
本發(fā)明涉及一種具有或者沒有外部接點的卡或電子標(biāo)簽。電子標(biāo)簽被理解為指的是包括至少一個支撐、天線和電子元件的組合件，所述電子元件一般是芯片。按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽可用于許多應(yīng)用，作為用于識別、控制或支付的裝置。
本發(fā)明的目的尤其集中在其中安裝有至少一個電子元件的卡或薄的柔性的卡上。電子元件是一種元件，例如是芯片，電容器，電阻，熔斷器，電池，顯示器，指紋控制器(“指尖”)或任何其它類似元件。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知這種卡或電子標(biāo)簽，其上在被稱為襯底的絕緣支撐內(nèi)安裝有元件，在所述襯底上刻蝕有由導(dǎo)電材料制成(一般由銅制成)的軌跡或連接器區(qū)域。這些元件一般被粘附，然后，把它們的接點焊接到襯底的軌跡或?qū)щ姷倪B接器上。為了保護元件和用這種方式布線的電路，在整個表面或表面的一部分上澆鑄環(huán)氧樹脂，從而包覆整個電路。
文件EP1167068描述了一種通過把芯片接點壓入在襯底上刻蝕的并源自線圈形天線的軌跡內(nèi)而實現(xiàn)的連接。由于具有預(yù)先附加在接點上的并旨在被壓入導(dǎo)電軌跡的金屬內(nèi)的長釘，這種芯片的連接不用焊接進行。然后，利用樹脂涂覆與/或利用絕緣層覆蓋這種組合件。
上述的兩種已知類型的卡具有如下的缺點一方面，其具有在制造期間難于控制的大的厚度，另一方面，其具有有限的柔性。事實上，元件具有不同的高度，因而涂層厚度必須對應(yīng)于由至少一個元件達到的最大高度，以便確保卡的可接受的平整度。作為信息，按照ISO 7816標(biāo)準(zhǔn)，卡的通常厚度是0.76mm。
在其中元件的接點通過壓入在襯底中刻蝕的導(dǎo)體內(nèi)被固定的第二種情況下，接點和導(dǎo)體連接的質(zhì)量根據(jù)卡受到的機械約束例如彎曲或變形而改變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述的缺點，即，獲得一種扁平的、薄的和柔性的卡或電子標(biāo)簽，其能夠在制造期間提供最小的浪費比。這尤其涉及在電子元件和在卡的導(dǎo)電部分上的軌跡之間的電連接的質(zhì)量。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種用于這種類型的卡或電子標(biāo)簽的制造方法。
這個目的借助于通過裝配至少一個薄的柔性襯底、導(dǎo)電層和黏附層而獲得的并且包括至少一個電子元件的卡或電子標(biāo)簽實現(xiàn)了，所述導(dǎo)電層由用于限定天線的導(dǎo)電軌跡形成，其特征在于，所述襯底包括其中容納著電子元件的至少一個窗口，所述黏附層把導(dǎo)電層保持在所述襯底上，并且所述導(dǎo)電層在所述窗口的表面內(nèi)局部地延伸，以便形成至少一個電接點，所述電子元件連接在所述電接點上。
按照本發(fā)明的電子標(biāo)簽由被稱為襯底的絕緣層構(gòu)成，所述襯底的厚度優(yōu)選地按照要被安裝的元件的最大高度選擇。這樣選擇的襯底的厚度確定卡或標(biāo)簽的最后的外觀，即，如果把元件置于卡的表面上，則在卡上形成一個凸起或空腔。
所述的襯底包括用于容納電子元件的窗口。所述窗口的尺寸按照元件的尺寸并按照在元件周圍所需的空間被確定。按照第一實施例，在元件周圍的空間最小，以便在焊接步驟之前暫時地把電子元件保持在其殼體內(nèi)。
按照另一個實施例，所述空間較大，以便用黏合劑之類填充所述空間，使得其可以接收一個以上的元件。
元件接點被連接到在襯底的至少一面上刻蝕的導(dǎo)電軌跡上，這種接點可以借助于在導(dǎo)電軌跡上的直接連接，即在窗口內(nèi)的導(dǎo)電層的延長部分，或者通過一個導(dǎo)電橋進行連接。可以具有許多不同的結(jié)構(gòu)-通過在導(dǎo)電軌跡上的直接連接使兩個元件接點和導(dǎo)電層相連，-一個接點通過直接連接和導(dǎo)電層相連，而其它的元件接點則利用通過其它的軌跡上方的絕緣的導(dǎo)電橋被連接到導(dǎo)電層的較遠的連接區(qū)域上，-和一個元件接點相連的導(dǎo)電橋通過容納著襯底的窗口內(nèi)部的元件的旁邊，以便被設(shè)置在襯底的相對側(cè)上。所述的橋按照本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法借助于跨過襯底被連接到導(dǎo)電的表面上。其它的元件接點則借助于直接連接或借助于上述的另一種橋和導(dǎo)電層相連。
用這種方式構(gòu)成的卡或電子標(biāo)簽具有相應(yīng)于在使用的一組電子元件內(nèi)測量的最大高度的厚度，對其需要加上導(dǎo)電層的厚度。因為厚度被減小，使得其柔性被大大增加。安裝的元件穿過襯底的厚度，因而受到保護，防止機械沖擊。
本發(fā)明的另一個目的在于，提供一種通過裝配至少一個薄的、柔性的襯底，導(dǎo)電層和粘合劑層實行的制造卡或電子標(biāo)簽的方法，所述卡或電子標(biāo)簽包括至少一個電子元件，所述導(dǎo)電層由用于限定一個天線的導(dǎo)電軌跡構(gòu)成，其特征在于，包括以下步驟-在所述導(dǎo)電層中形成至少一個片斷，-在所述粘合劑層中形成至少一個窗口，-在所述襯底中形成至少一個窗口，所述窗口旨在用于接收電子元件，-在襯底上疊置和層疊粘合劑層和導(dǎo)電層，以便使以前形成的開口相互對應(yīng)，-制作由多個軌跡構(gòu)成的電路，并形成用于位于襯底的窗口中的電子元件的至少一個連接表面，-在襯底中為該目的而形成的窗口中設(shè)置和連接電子元件。
上述的在導(dǎo)電層中的片斷是一般通過沖壓或刻蝕在導(dǎo)電層中形成的一個開口。所述開口具有取決于電子元件的接點的結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸。其在制作電路的期間用于產(chǎn)生用于這些接點的連接表面。
按照本發(fā)明，上述特征的結(jié)果是一種包括至少一個電子元件的卡或電子標(biāo)簽的制造方法，其需要較少的操作數(shù)量，因此能夠降低成本。按照下面所述的應(yīng)用的特征，所述制造方法的步驟可以按照不同的順序被組合與/或執(zhí)行，或者其中的一些可以被消除。這種方法能夠保證這種類型的卡或電子標(biāo)簽所需的性能高的柔性，高的可靠性，這是由于有效地保持了電子元件的接觸。
在粘合劑層中的窗口的尺寸用這種方式確定，使得能夠除去要安裝電子元件的區(qū)域中的存在的粘膠而不除去導(dǎo)電軌跡下方存在的粘膠。這種限定使得允許粘合劑層形成裝置的形狀的寬的選擇。
按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽的制造方法的另一種改型，可以不在粘合劑層中切割窗口，如在所述方法的第一步中所述。事實上，可以使用下述步驟消除在用于元件接觸的表面上存在的殘余的粘膠，所述表面位于在襯底中切割的窗口內(nèi)-在固定電子元件之前使用化學(xué)方法，-在電子元件連接(焊接、熱粘接或熱壓縮)期間進行蒸發(fā)或排空。
按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽的制造方法的另一種改型，可以利用液體黏合劑代替用于形成粘合劑層的粘合劑膜，所述液體黏合劑利用用于窗口的保護材料進行絲印被沉積在導(dǎo)電層上，所述保護材料用于阻止黏合劑沉積在用于元件接觸的表面上。
按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽的制造方法的另一種改型，可以具有被保護的窗口的區(qū)域的情況下通過絲印使粘合劑層沉積在表面上。也可以在切割窗口之前使粘合劑層沉積在整個表面上(沒有保護材料)。在襯底內(nèi)的窗口形成步驟還使得能夠除去在這個區(qū)域內(nèi)的粘膠。然后在襯底上裝配導(dǎo)電層，使得用作連接元件的導(dǎo)電層接觸表面上沒有粘膠。
本發(fā)明的一個特征在于，電子元件的連接部分不會像按照現(xiàn)有技術(shù)的例子中那樣出現(xiàn)在過厚的導(dǎo)電層和襯底中。


由下面參照作為非限制性的例子給出的附圖進行的詳細說明，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1表示具有窗口的刻蝕槽的粘合劑膜；圖2表示由疊置在一個導(dǎo)電材料膜上的粘合劑膜構(gòu)成的組合件；圖3表示由粘合劑膜和具有片斷的刻蝕槽的導(dǎo)電膜構(gòu)成的組合件；圖4表示具有窗口的刻蝕槽的襯底；圖5表示在具有粘膠膜的導(dǎo)電膜的組合件上的襯底的疊置；圖6表示安裝有電子元件的卡或電子標(biāo)簽的截面圖；圖7表示具有電子元件的卡或電子標(biāo)簽的截面圖，所述電子元件具有一個借助于橋和導(dǎo)電層相連的接點；圖8表示具有電子元件的卡或電子標(biāo)簽的截面圖，所述電子元件具有一個借助于來自襯底的相對側(cè)的橋和導(dǎo)電層相連的接點。
具體實施例方式
圖1到圖6表示按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽的制造方法的細節(jié)，其中示出了在所述方法的每個步驟之后獲得的結(jié)果。
圖1表示例如由沖壓形成的在粘合劑膜1中的窗口2的刻蝕槽。窗口的形狀和尺寸要被安裝的電子元件的形狀和尺寸。所述粘合劑膜構(gòu)成所述粘合劑層。
切割的粘合劑膜1被疊置并被裝配在導(dǎo)電材料膜4上，從而形成如圖2所示的包括粘合劑層和導(dǎo)電層的組合件3。導(dǎo)電材料一般是銅。因此，導(dǎo)電材料出現(xiàn)在組合件3的窗口2中。
接下來的步驟是在包括粘合劑層和導(dǎo)電層的組合件3的窗口2中通過沖壓或刻蝕片斷6進行切割，這使得能夠制備用于電子元件的單獨的接觸表面4’。用這種方式，獲得裝置5。進行這種切割的目的是在兩個導(dǎo)電材料區(qū)域之間形成一個分離，所述導(dǎo)電材料區(qū)域仍然借助于周圍的導(dǎo)電表面進行電連接。
圖4表示其厚度按照要安裝的電子元件的最大高度選擇的絕緣材料襯底7。在所示的襯底中，切割出和這些元件的形狀和尺寸對應(yīng)的窗口8。這些窗口基本上類似于在圖1的粘合劑膜中切割出的窗口。
用這種方式切割的襯底7被疊置和裝配在包括粘合劑層和導(dǎo)電層的組合件3上，以便使襯底的窗口8對應(yīng)于包括粘合劑層和導(dǎo)電層的組合件的窗口2。獲得的結(jié)果構(gòu)成襯底組合件9，其包括粘合劑層和導(dǎo)電層，如圖5所示。襯底表面的放大圖表示被疊置的窗口2和8，通過該圖還可以區(qū)分為要安裝的元件保留的導(dǎo)電的接觸表面4’。
沒有示出的一個步驟是在導(dǎo)電表面(先前獲得的組合件9的背面)上的由多個軌跡構(gòu)成的電路的刻蝕，所述軌跡的布置取決于電子元件及其接點。使用的刻蝕方法、沖壓、機械加工或化學(xué)刻蝕主要取決于電路結(jié)構(gòu)和用于襯底與/或?qū)щ娔さ牟牧稀?br> 然后把元件置于為此設(shè)置的襯底的窗口8內(nèi)，然后例如利用焊接、冷或熱導(dǎo)電焊接或熱壓方法連接到接點表面4’上。
最終的結(jié)果如圖6的放大的截面圖所示，其中可以看出由利用形成粘合劑層的粘合劑膜1裝配在襯底7上的導(dǎo)電膜4構(gòu)成的導(dǎo)電層。元件11被容納在疊加在襯底7的窗口8上的粘合劑膜1的窗口2內(nèi)，所述元件的接點10和由片斷6分開的導(dǎo)電表面4’相連。
圖7表示用于把電子元件接點11連接到位于導(dǎo)電層4上的一定距離處的軌跡上的電橋12。所述電橋在其它軌跡13的上方通過，并借助于保護材料14和其它軌跡電氣絕緣。所述保護材料一般由絕緣材料的薄膜片構(gòu)成。其它的元件接點被直接連接在導(dǎo)電層上，如圖6所示。
圖8表示電橋15，其通過襯底和接近的一個電子元件接點11相連。然后這個電橋和位于襯底的相對側(cè)上的連接區(qū)域16相連，所述區(qū)域由通過襯底的導(dǎo)電元件17構(gòu)成。所述元件17和導(dǎo)電層4相連。
一個未示出的用于制造卡或電子標(biāo)簽的最后的可選擇的步驟是在每個表面上裝配用絕緣材料制成的膜，以便保護所述組合件免受濕氣影響或腐蝕，此外，使得能夠形成足夠的標(biāo)記(徽標(biāo)、字符、圖像等)，如圖6所示。
一種按照本發(fā)明的未示出的卡或電子標(biāo)簽的改型通過在一個襯底上裝配粘合劑層并在每個襯底的表面上裝配導(dǎo)電層構(gòu)成。所述襯底包括至少一個用于容納電子元件的窗口。所述粘合劑層用于保持在襯底的每一側(cè)上的導(dǎo)電層，并且至少一個導(dǎo)電層用這種方式部分地延伸進入窗口的表面，使得形成至少一個電接點。電子元件的接點或者借助于一個橋與具有覆蓋所述襯底的至少一個導(dǎo)電層相連接，或者直接連接到位于窗口的襯底中的接觸表面上。
按照本發(fā)明所述的方法生產(chǎn)的卡的襯底的厚度可以相當(dāng)于一個或幾個電子元件的最大高度，即使這些元件具有一個相當(dāng)高的高度。對于例如電池或顯示器這些元件尤其如此，因此，這種卡可以具有幾毫米的厚度，尤其是當(dāng)需要大的剛性時。
權(quán)利要求
1.一種卡或電子標(biāo)簽，通過裝配至少一個薄的柔性襯底(7)、導(dǎo)電層(4)和黏附層(1)來實現(xiàn)，所述卡或電子標(biāo)簽還包括至少一個電子元件(11)，所述導(dǎo)電層(4)由用于限定天線的軌跡構(gòu)成，其特征在于，所述襯底(7)包括至少一個窗口(8)，在所述窗口(8)中接收電子元件(11)，所述黏附層(1)維持一個導(dǎo)電層(4)在襯底(7)上，所述導(dǎo)電層(4)部分地延伸在窗口(8)中以便形成至少一個其上連接有電子元件(1)的電接點(4′)。
2.如權(quán)利要求1所述的卡或電子標(biāo)簽，其特征在于所述導(dǎo)電層(4)部分延伸在窗口(8)中的表面上以便形成至少兩個其上連接有電子元件(11)的電接點(4′)。
3.如權(quán)利要求1所述的卡或電子標(biāo)簽，其特征在于所述導(dǎo)電層(4)部分延伸在窗口(8)中的表面上以便形成至少一個其上連接有電子元件(11)的電接點(4′)，和另一個借助于橋(12，15)形成的電接點，用于連接導(dǎo)電層(4)上較遠處的連接區(qū)域。
4.如權(quán)利要求1所述的卡或電子標(biāo)簽，其特征在于所述襯底(7)的厚度至少等于最高的電子元件的高度。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的卡或電子標(biāo)簽，其特征在于導(dǎo)電層(4)在窗口(8)內(nèi)延伸形成至少三個電隔離區(qū)域，兩個區(qū)域(4′)與電子元件(11)連接，第三個區(qū)域在該電子元件下通過。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的卡或電子標(biāo)簽，其特征在于還包括至少一個保護層裝配在該組合件的至少一個表面上。
7.一種用于制造卡或電子標(biāo)簽的方法，所述方法借助于通過裝配至少一個薄的柔性襯底(7)、導(dǎo)電層(4)和黏附層(1)來實施，并且所述卡或電子標(biāo)簽包括至少一個電子元件(11)，所述導(dǎo)電層(4)由用于限定天線的導(dǎo)電軌跡構(gòu)成，其特征在于，包括以下步驟-在所述導(dǎo)電層(4)中形成至少一個片斷(6)，-在所述粘合劑層(1)中形成至少一個窗口(2)，-在所述襯底(7)中形成至少一個窗口(8)，所述窗口(8)旨在用于接收電子元件(11)，-在襯底(7)上疊置和層疊粘合劑層(1)和導(dǎo)電層(4)，以便使以前形成的開口(6，2，8)相互對應(yīng)，-制作由多個軌跡構(gòu)成的電路，并形成用于位于襯底(7)的窗口中的電子元件(11)的至少一個連接表面(4’)，-在襯底(7)中為該目的而形成的窗口(8)中設(shè)置和連接電子元件(11)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述粘合劑層(1)由粘合劑膜構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述粘合劑層(1)通過絲印涂覆在導(dǎo)電層上，并具有被保護的區(qū)域以便形成窗口。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述粘合劑層通過絲印涂覆在襯底上，優(yōu)選地具有被保護的區(qū)域以便形成窗口。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述電路的制作通過對導(dǎo)電層(4)進行沖壓、機械加工或化學(xué)刻蝕來實現(xiàn)。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述電子元件(11)的連接(10)通過例如在所述導(dǎo)電膜上進行焊接、冷或熱導(dǎo)電粘接或者熱壓來實現(xiàn)。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在粘合劑層(1)、襯底(7)中的窗口(2，8)和在所述導(dǎo)電層(4)中的片斷(6)的形成通過沖壓來實現(xiàn)。
14.一種用于制造卡或電子標(biāo)簽的方法，所述方法借助于通過裝配至少一個薄的柔性襯底(7)、導(dǎo)電層(4)和黏附層(1)來實施，并且所述卡或電子標(biāo)簽包括至少一個電子元件(11)，所述導(dǎo)電層(4)由用于限定天線的導(dǎo)電軌跡構(gòu)成，其特征在于，包括以下步驟-在所述導(dǎo)電層(4)中形成至少一個片斷(6)，-在所述襯底(7)中形成至少一個窗口(8)，所述窗口(8)旨在用于接收電子元件(11)，-在襯底(7)上疊置和層疊粘合劑層(1)和導(dǎo)電層(4)，以便使以前形成的開口(6，8)相互對應(yīng)，-制作由利用化學(xué)蝕刻得到的多個軌跡構(gòu)成的電路，并形成用于電子元件(11)的至少兩個連接表面(4’)，-在襯底(7)中為該目的而形成的窗口(8)中設(shè)置和連接(10)電子元件(11)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在所述連接表面(4′)上用于所述電子元件的黏附層的清除是通過化學(xué)手段實現(xiàn)的。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于在所述連接表面(4′)上用于所述電子元件的黏附層的清除是當(dāng)由焊接、熱粘接或熱壓來連接電子元件時通過蒸發(fā)或排出來實現(xiàn)的。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種薄的、柔性的卡或電子標(biāo)簽，其中安裝有電子元件，使得在元件接點和卡的導(dǎo)體之間提供好的電連接。本發(fā)明的目的還包括提供一種用于這種類型的卡或電子標(biāo)簽的制造方法。按照本發(fā)明的卡或電子標(biāo)簽通過裝配至少一個薄的柔性襯底(7)、導(dǎo)電層(4)和黏附層(1)來生產(chǎn)，并且所述卡或電子標(biāo)簽包括至少一個電子元件(11)。所述卡的特征在于，所述襯底(7)包括至少一個窗口(8)，其中容納著電子元件(11)，粘合劑層(1)把導(dǎo)電層(8)保持在襯底上，導(dǎo)電層(4)部分地延伸到窗口的表面(8)內(nèi)，使得形成至少一個電接點(4’)，電子元件(11)被連接到所述電接點上。襯底(7)的厚度優(yōu)選地根據(jù)要安裝的元件的最大高度選擇。
文檔編號G09F3/00GK1555576SQ02818317
公開日2004年12月15日 申請日期2002年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月18日
發(fā)明者弗朗西斯·德洛茲, 弗朗西斯 德洛茲 申請人:納格雷德股份有限公司