微電路與天線集成耦合的電子實體及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種微電路與天線集成禪合的電子實體,具體說是一種雙接口電子實 體,即實體一方面具有接觸通信模塊,另一方面具有容納該模塊的主體,而該主體帶有非接 觸通信天線。運種實體可W是標準IS07816定義的一類微電路卡。
【背景技術】
[0002] 根據傳統方式,具有運種雙接口的實體包含兩個電磁禪合線圈(或天線),分別位 于天線平面W及模塊上;如圖1,模塊IOA由右邊的元件示意,包括微電路11和禪合線圈12 (還有一些連接到外部閱讀器的觸點,但為了簡化故此處未畫出);而主體IOB由左圖示意, 帶有天線13,通過電容14連接到第二禪合線圈15。微電路與天線之間的連接質量取決于線 圈12與15之間的禪合質量。
[0003] 例如,運種配置在關于微電路的文檔US-6,378,774(或其歐洲版本EP-I 031 939) 中有描述。根據傳統方式,該文檔中的模塊由支撐膜構成,其第一面(稱作外表面)包括觸點 組,第二面(稱作內表面)上固定著微電路,微電路穿過支撐膜與觸點組相連。該文檔中卡的 主體包含一個支撐片,支撐片上制作了天線和禪合線圈,禪合線圈可W在天線之外也可W 在天線之內。卡的主體在支撐片兩面由注模成型,其材料在實踐中與支撐片相似;如此制作 主體之后,再制作一個空腔用于將模塊固定于其中;根據該文檔,當模塊固定在空腔中之 后,支撐片上制作的禪合線圈的位置要靠近模塊上的線圈。根據一種實施方式,支撐片位于 空腔下方,模塊所帶的禪合線圈就制作在該第二面上;因此兩個禪合線圈之間的間距與空 腔的深度為同一個數量級。根據另一實施方式,模塊所帶的線圈環繞在微電路四周,而空腔 則至少部分地穿過天線的支撐片;因此支撐片中制作的禪合線圈基本處于模塊的禪合線圈 的同一深度,但位于其側面一定距離。
[0004] 根據另一種配置(見文檔EP-2 525 304),天線平面上的禪合線圈可W由天線的一 部分構成,其局部用恰當的方法制作。
[0005] 在實踐中有兩種制作卡體(更一般性地說,電子實體的主體)的方式,一種方式是 在支撐片上進行復制模型(實踐中采用注塑),如前述文檔US-6,378,774或EP-I 031 939所 提出的。另一種方式是進行多層層壓(見圖2所示),即兩個補償層27A、27B,用于補償由于在 支撐片上制作天線23和禪合線圈25而形成的局部厚度變化;兩個核屯、層28A、28B,分別位于 支撐片(或者補償層)的兩側,并帶有卡所需的視覺圖案;兩個覆蓋層29AJ9B,保護其下各 層。
[0006] 在實踐中,支撐片26的材料可W是聚對苯二甲酸乙二醇醋(縮寫PET),也可W是聚 氯乙締(PVC)或聚碳酸醋(縮寫PC)。運些材料通常堅硬。補償層27A和/或27B可W用上述材 料之一制作,與核屯、層相同;如果各層都由相同材料制作,那么各層之界面很難辨別。覆蓋 層的主要功能是保護其下各層,通常是透明的。
[0007] 現有的各種方案實施起來都很復雜(層數多、注塑復制模型、由于采用傳統的沉 積-蝕刻工藝而限制選材、環繞微電路制作線圈,等等),并且不能同時保證禪合線圈之間的 近距離(即有效禪合)和禪合線圈相對配置的可復制性。
[000引為此,可W考查一下如下各項:
[0009] -天線在支撐片上的定位公差通常為0.5mm左右;
[0010] -視覺圖案的打印公差通常為0.1至0.2mm左右;
[0011] -各層的疊放公差通常為0.2至0.3mm左右;
[0012] -層壓公差通常為0.1至0.2mm左右;
[0013] -沖壓(使卡體輪廓成形)公差通常為0.3至0.5mm左右;
[0014] -空腔的機加工公差通常為0.05mm左右;
[0015] -將模塊插入空腔中的公差通常為0.05mm左右。
[0016] 因此,可W毫不夸張地得出結論:用均方表示的總公差為毫米數量級。
[0017] 無論電子實體實際上是否有接觸型對外通信接口,都會呈現運樣的復雜性弊端W 及禪合線圈間距不精確的弊端。
【發明內容】
[0018] 本發明的目的就是克服上述弊端,提出一種電子實體,該電子實體包括由支撐膜 構成的模塊和主體;支撐膜的稱為內表面的一面上帶有微電路和第一禪合線圈;主體具有 空腔,在空腔中固定所述模塊;支撐膜的稱為外表面的一面至少大致沿著所述主體的稱為 上表面的一面伸展;主體還包含天線和第二禪合線圈,第二禪合線圈連接到該天線并用于 通過與第一禪合線圈進行電磁禪合而與微電路禪合;所述第二禪合線圈的厚度至多幾個微 米,所述第二禪合線圈所處平面距主體的上表面的距離小于其距主體上表面的對立面的距 離的一半。
[0019] 在本上下文中,微小厚度指的是厚度至多等于10微米,最好至多等于5微米、甚至2 微米,甚至至多等于1微米。
[0020] 尤其適用于微電路卡,例如符合現行標準(即IS07816)的卡,例如IFF、2FF、3FF、或 4FF格式的卡,也適用于其它格式的卡,根據需要選擇。
[0021] 模塊可W帶有觸點組,W便能根據現有配置與外部閱讀器的觸點組進行接觸;于 是該實體就是雙接口類型的了。
[0022] 天線與第二線圈最好制作在同一平面上。
[0023] 天線和/或第二線圈最好由導電墨水制作。
[0024] 根據一種有益的方式,第一禪合線圈由導電墨水制作;當天線和第二線圈也由運 種墨水制作時,即可大大簡化制造工藝。
[0025] 根據一種有益的方式,天線和第二禪合線圈制作在兩個核屯、層之間的界面上,位 于界面上面的層的厚度不超過位于界面下面的層的厚度的一半。
[0026] 根據一種有益的方式,天線和第二禪合線圈制作在最接近主體上表面的核屯、層的 上表面,并被掩膜。
[0027] 根據一種有益的方式,主體只包含一個核屯、層。
[0028] 天線和第二禪合線圈最好由不導電墨水掩膜層覆蓋。
[0029] 實體最好包括一個中間覆蓋層,位于帶天線和第二禪合線圈的表面與上覆蓋層之 間,該中間覆蓋層上制作有裝飾性圖案。
[0030] 根據一種有益的方式,第一禪合線圈沿主體厚度方向與第二禪合線圈相對。
[0031] 根據一種有益的方式,作為對上一段落的變型,第一禪合線圈沿主體上表面的平 行方向與第二禪合線圈相對。
[0032] 例如,模塊的支撐膜在其外表面帶有觸點組,W便能根據現有配置與外部設備的 觸點組進行接觸。
[0033] 為了制造上述類型的電子實體,本發明還提出一種方法,包括如下步驟:
[0034] -制作模塊,該模塊包括支撐膜,支撐膜在一個面(稱作內表面)上帶有微電路和第 一禪合線圈;
[00巧]-制作至少一個核屯、層;
[0036] -在該核屯、層的表面上制作第二禪合線圈,其厚度至多幾個微米;
[0037] -至少將該核屯、層層壓在兩個覆蓋層之間,W便形成主體,該主體具有上表面和下 表面,并使得第二禪合線圈所處的平面距上表面的距離至多等于該平面距該下表面的距離 的一半,該主體包含一個天線,天線連接到該第二線圈;
[0038] -在該主體上制作空腔;
[0039] -將所述模塊固定在該空腔中,使得第二線圈能通過電子禪合與第一線圈配合,從 而將天線與微電路禪合。
[0040] 所提到的關于實體的優點可W從該方法中反映出來;尤其,制作模塊可W包含制 作觸點組,W便形成雙接口;同樣也適用于主體,W便實體符合現行標準。
[0041] 例如,第二線圈和天線都是通過沉積導電墨水來制作的。
【附圖說明】
[0042] 本發明的目的、特征、優點展示于下文中作為說明性、非限制性實例的描述,并參 照如下附圖:
[0043] -圖1是雙接口電子實體的原理圖;
[0044] -圖2是根據現有技術的電子實體的橫剖面圖,有7層;
[0045] -圖