制造智能卡的方法技术

一种制造智能卡(102)的方法，包括：提供柔性智能卡电路(12)；由高熔点焊接材料形成导电延伸构件(18)，所述导电延伸构件(18)位于柔性电路(12)上并延伸离开柔性电路(12)；以及层压该柔性电路(12)以形成智能卡体(22)。然后在智能卡体(22)中铣削腔体(30)以暴露延伸构件(8)的端部(32)，并且将接触垫(20)插入腔体(30)中并使用超声波焊接利用低熔化温度的锡‑铋焊料(34)将接触垫(20)电连接到延伸构件(18)，以避免对卡体(22)的热损伤。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造智能卡的方法
本专利技术涉及智能卡及其制造方法，具体来说，涉及在制造期间将待从智能卡暴露的部件安装到智能卡的嵌入式电路板的方式。
技术介绍
术语智能卡通常指具有其中嵌有一个或多个集成电路的任何口袋大小的卡。常见智能卡应用的示例包括支付卡、门禁卡等。接触垫是智能卡的允许与外部设备进行电接触的指定表面区域。在智能卡包含敏感数据的情况下(例如在支付卡等的情况下)，使用安全元件来存储数据。安全元件是防篡改芯片，其提供可以安全地存储和管理应用程序代码和应用程序数据的安全的存储器和执行环境。安全元件确保仅在被授权时提供对存储在卡上的数据的访问。在传统的智能卡中，安全元件安装在接触垫的背面，使得接触垫和安全元件形成单独的单元。包括接触垫和安全元件两者的组合单元通常被称为接触模块。智能卡技术的最新发展允许将生物识别传感器(如指纹传感器)合并到智能卡中以提高安全性。生物识别传感器读取检测到的生物识别数据并将其提供给微控制器以用于用户验证，并且一旦由微控制器验证则指示或允许安全元件通过接触垫与支付终端等通信。这要求生物识别模块直接与安全元件通信。然而，传统接触模块中的安全元件是完全封闭的，并且没有简单的交互方式。因此，在智能卡包括诸如上述生物识别认证的附加安全措施的情况下，发现在智能卡内分别配置接触垫和安全元件是有利的，即，使得每个部件在智能卡的电路板上占据其自己的“基板面”。这种布置允许通过生物识别认证模块更简单地控制安全元件。例如，在低安全性应用中，可以在安全元件和接触垫之间提供由生物识别认证模块控制的简单开关，以允许或禁用通信。然而，这种配置也引发制造困难。专利技术内容本专利技术提供一种智能卡，包括：封闭柔性电路的卡体，其中，导电延伸构件延伸离开柔性电路，并且其中形成延伸构件的材料的熔化温度高于形成卡体的材料的熔化温度；腔体，其形成在卡体中并暴露延伸构件；以及接触垫，其容纳在所述腔体中且通过电连接与延伸构件连接，其中电连接在低于形成卡体的材料的熔化温度的温度下形成。在该智能卡中，接触垫高于柔性电路，以使其在正确的高度处从卡体露出，同时仍通过延伸构件将接触垫电连接到电路。这种配置允许安全元件位于接触垫正后方的其他位置。为了确保卡的足够寿命，有必要了解不允许进行传统焊接的、通常用于智能卡的材料的温度灵敏性。例如，大多数典型的焊料必须被加热到超过约240℃的温度才能熔化，而用于生产层压卡的最常见的材料聚氯乙烯(PVC)的熔化温度仅为160℃(玻璃化转变温度仅为80℃)。聚氨酯(PU)也常用作层压卡的填料，其也会因暴露在240℃附近的温度下而受损。为了避免卡体材料过热，上述智能卡使用高熔点材料在柔性电路上形成延伸构件，所述高熔点材料将经受层压工艺等，再通过低温连接将接触垫电连接到延伸构件。使用低温电连接避免了卡材料的任何物理变形。虽然上述实施例涉及安全元件，但是应当理解的是，相同的配置也可用于需要连接到所述柔性电路的、并从智能卡的卡体中暴露的其他元件。可以使用各种形式的电连接。例如，电连接可以是机械连接，导电粘合连接和金属焊接连接中的任何一种。如上所述，电连接的形成温度(例如，固化温度、或熔化温度、或回流温度)低于卡体材料的熔化温度。因此，形成电连接不会引起卡的变形。在一个实施例中，所述电连接可具有低于150℃、优选低于140℃的形成温度。在电连接包括导电粘合剂的情形下，所述导电粘合剂优选地具有低于形成卡体的材料的熔化温度的固化温度。示例性导电粘合剂包括导电环氧树脂，并且在一个优选实施例中，电连接包括异方性导电膜(ACF)。然而，其他粘合剂，如导电树脂，也可用于提供电连接。机械连接通常不需要加热。其优点是不需要热处理或物理-化学处理，并且能够在没有准备或等待时间的情况下进行室温制造。一种示例性机械连接是弹性连接器(有时称为Zebra)。所述弹性连接器包括成对的公端子和母端子，每个端子具有交替的导电级和非导电级，所述导电级和非导电级接合相应端子的相应级。在另一个示例中，所述机械连接可以包括嵌入式导电短截线(stub)，其被配置为变形以符合不平整的表面。所述短截线可以由碳或银或铜制成。在电连接包括焊接连接的情况下，形成焊接连接的焊接材料优选地具有低于形成卡体的材料的熔化温度的回流温度，并且在各实施例中，焊接材料的熔化温度也可以低于形成卡体的材料的熔化温度。如果使用焊接材料，则该焊接材料可以是锡-铋焊料。这种焊料的典型熔化温度约为139℃。这低于上面讨论的典型层压温度，特别是低于PVC的160℃熔化温度。优选地，形成延伸构件的材料的熔化温度比形成卡体的材料的熔化温度高至少10℃。这允许卡体可以在其中被热层压的清晰的范围，即通过熔化和组合材料层以在电路周围形成卡体，而不会损坏延伸构件。优选地，形成延伸构件的材料的熔化温度高于200℃，优选高于210℃。延伸构件可以由任何合适的材料形成，但是优选地由金属材料形成。金属材料的使用允许卡在接触垫和柔性电路之间采用金属-金属连接，这提供了高耐久性以为智能卡提供最大寿命——例如，典型的支付卡必须具有三年的最短寿命为。在一个实施例中，形成导电延伸构件的材料是焊接材料。该焊料材料可以包括任何合适的导电焊料，并且优选地使用符合“关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令”(RoHS)标准的无铅焊料，例如锡基焊料或铜基焊料。在优选实施例中，焊接材料是Sn-Ag-Cu焊料，其具有三元共晶行为(217℃)，其低于221℃的Sn-3.5Ag(重量％)共晶和227℃的Sn-0.7Cu共晶。在各种配置中，延伸构件可具有至少200μm的高度，并且优选地具有至少300μm的高度。延伸构件优选地具有小于762μm的高度，即ISO7816智能卡的厚度，并且优选地小于500μm。除了接触垫之外的一个或多个部件也可以连接到柔性电路。这些部件可以嵌入卡体内(例如在层压工艺之前附接)或者可以从卡体暴露。例如，安全元件可以连接到柔性电路。所述安全元件优选地嵌入卡体内。所述柔性电路可以布置成允许经由延伸构件在安全元件和接触垫之间进行通信。所述电路优选地布置成使得安全元件不与连接到延伸构件的接触垫重叠(即，从垂直于智能卡表面的方向上观察)。在另一示例中，无论是否具有安全元件，生物识别认证模块都可以连接到柔性电路。生物识别认证模块可以被配置为检测持卡人的生物识别特征，并基于存储的生物识别特征数据来认证他们的身份。生物识别认证模块可以被配置为命令智能卡的安全元件(如果存在)以响应于对持卡人的认证而传输数据。在一个特定实施例中，所述生物识别特征是指纹。生物识别认证模块可以在层压之前或层压之后附接，或者为这两者的结合。例如，生物识别认证模块可以包括处理单元和生物识别传感器。生物识别认证模块的处理单元可以嵌入在卡体内(即，在层压等工艺之前将其连接到电路)，并且生物识别认证模块的传感器可以从卡体暴露。这种布置防止了由于在层压或其他制造技术期间经历的高压和高温造成的对传感器内的敏感部件的损坏。所述电路优选地被布置为允许生物识别认证模块(尤其是其处理单元)与安全元件和/或接触垫之间的通信。在另一个实施例中，电路可以包括开关以允许或阻止安全元件和外部设备之间的通信(例如，开关可以位于安全元件和接触垫之间)。然后，优选地将电路布置成允许本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能卡，包括：卡体，其封闭柔性电路，其中，导电延伸构件延伸离开所述柔性电路，并且其中，形成所述延伸构件的材料的熔化温度高于形成所述卡体的材料的熔化温度；腔体，所述腔体形成在所述卡体中并暴露所述延伸构件；以及接触垫，所述接触垫被容纳在所述腔体中并通过电连接连接到所述延伸构件，其中，所述电连接在低于形成所述卡体的材料的所述熔化温度的温度下形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.22 GB 1607029.4;2016.03.24 US 62/312,7731.一种智能卡，包括：卡体，其封闭柔性电路，其中，导电延伸构件延伸离开所述柔性电路，并且其中，形成所述延伸构件的材料的熔化温度高于形成所述卡体的材料的熔化温度；腔体，所述腔体形成在所述卡体中并暴露所述延伸构件；以及接触垫，所述接触垫被容纳在所述腔体中并通过电连接连接到所述延伸构件，其中，所述电连接在低于形成所述卡体的材料的所述熔化温度的温度下形成。2.根据权利要求1所述的智能卡，其中，所述电连接的形成温度低于150℃，且优选地低于140℃。3.根据权利要求1或2所述的智能卡，其中，所述电连接包括焊接连接，形成所述焊接连接的焊接材料的回流温度低于形成所述卡体的材料的熔化。4.根据权利要求3所述的智能卡，其中，所述焊接材料是锡-铋焊料。5.根据权利要求1或2所述的智能卡，其中，所述电连接包括导电粘合剂，所述导电粘合剂的固化温度低于形成所述卡体的材料的所述熔化温度。6.根据权利要求5所述的智能卡，其中，所述电连接包括异方性导电膜。7.根据权利要求1或2所述的智能卡，其中，所述电连接包括机械连接。8.根据任一前述权利要求所述的智能卡，其中，所述延伸构件由金属材料形成。9.根据权利要求8所述的智能卡，其中所述金属材料是焊接材料。10.根据任一前述权利要求所述的智能卡，其中，所述延伸构件具有至少200μm且优选地至少300μm的高度。11.根据任一前述权利要求所述的智能卡，还包括连接到所述柔性电路的安全元件，其中，所述电路被布置成使得所述安全元件不与所述接触垫重叠。12.根据权利要求11所述的智能卡，其中，所述智能卡还包括生物识别认证模块，所述生物识别认证模块被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：德温·斯奈尔，若泽·伊格纳西奥·温特格斯特·拉文，
申请(专利权)人：维普公司，
类型：发明
国别省市：挪威,NO