一种智能卡卡芯及其制备方法
一种智能卡卡芯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种智能卡卡忍及其制备方法，特别是一种采用可光固化材料封装， 并具有集成电子器件、电池、敏感器件和显示器件的智能卡卡忍及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着移动支付的发展，对银行卡等具有信息验证功能的设备提出了新的安全行和 智能化的要求。从而需要运些设备具有计算、显示、长期应用、二次充电等能力。常规智能 卡虽然具有集成电路、忍片、天线等基础组件，但是并不含有电池，液晶显示器等热敏感和 压力敏感的元器件。新型高级智能卡可W包含诸如电池、液晶显示器、键盘等未曾出现在传 统智能卡中的部件，因此新型高级智能卡能提供更多的更复杂的功能和更高的安全性。
[0003] 智能卡广泛应用在数据统计存储、访问安全控制、移动支付、出入境控制，W及很 多其他的领域。一般智能卡包括用户信息和少量的安全控制信息，其中包括身份信息，生物 信息、安全解码信息等数据。
[0004] 运些智能卡都由多层结构组成。所谓多层结构具有一个或多个塑料层，运些塑料 层包裹着忍片，天线等组件，通过运些塑料层提供保护内部组件所需要的硬度和保护。运 些塑料层一般都是通过热层压的方法组合在一起的，在运个过程中高溫高压的环境频繁出 现。一般塑料卡层压的溫度在l〇〇°C -140°c的范围内，压力从lOOOPsi到30,000Psi的范 围内，运样的溫度和压力，将会对电池和液晶显示器等溫度、压力敏感元器件造成致命的损 伤。因此，热层压的方法不能用于新型智能卡卡忍的生产。 阳〇化]目前也出现了一种使用常溫或是低溫（40°C -80°c )加热进行固化的双组份树脂 灌注的方法。此方法可W解决压力和溫度敏感型元器件封装的问题，但是会遇到效率低下、 次品率高的问题。双组份灌封材料，在混合后就会开始发生固化反应，灌封树脂的反应速度 快会促使灌注树脂黏度快速升高，运是因为双组份的树脂，在混合后就开始发生固化反应， 灌注树脂的黏度随反应时间的延长而增加，在反应达到足够的程度后，灌注树脂形成为热 固性材料，成为坚初的塑料保护层。但灌封树脂的黏度快速升高导致流动性下降，将造成在 灌注卡忍的过程中模具内的气泡难W排除，灌封树脂无法很好地对线路板等电子元器件进 行包覆，产品合格率在93% W下。使用较低反应速度的灌封树脂，能够解决灌封过程中的排 气和树脂对线路板和电子元器件的包覆问题，但是会导致效率大幅度下降。一般情况下，双 组份灌封树脂初步成型时间在2-6个小时，达到最大强度需要在12-24小时之内，其效率十 分低下，因此，此方法并未得到广泛的应用。现在急需一种具有集成电子器件、电池、热敏感 和压力敏感电子元器件和显示器件的智能卡卡忍及其制备方法。该产品和该方法应具有更 高的生产效率和产品合格率。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提出一种智能卡卡忍。
[0007] 本发明智能卡卡忍是运样实现的：
[0008] 一种智能卡卡忍，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件、还包括用于封 装集成线路板的可光固化材料。
[0009] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述用于封装集成线路板的封 装材料为可光固化树脂材料。
[0010] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可光固化材料为丙締酸醋 树脂、聚氨醋、环氧树脂、或聚醋树脂。
[0011] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述智能卡卡忍周边有限定集 成线路板位置的边框。
[0012] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述集成线路板的上下表面有 导流膜。
[0013] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于经光固化材料封装的智能卡卡 忍的厚度为0.2-0. 84mm。
[0014] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可限定集成线路板位置的 边框，其厚度在0. 2-0. 84mm之间。
[0015] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可限定集成线路板位置的 边框的材料为PVC、阳T、PBT、PC - ABC、ABS。
[0016] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述集成线路板上下表面的导 流膜的材料可W为薄膜材料，厚度在5-50g/m2的范围内。
[0017] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述的集成线路板上下表面的 导流薄膜材料可W为纸、布、无纺布、塑料薄膜。
[0018] 本发明的另一个目的是提出所述智能卡卡忍的制备方法。
[0019] 本发明智能卡卡忍的制备方法是运样实现的：
[0020] 一种智能卡卡忍的制备方法，其步骤包括：
[0021] (1)将可固定集成线路板位置的边框置于透光模具的模腔内，并且边框模腔内壁 贴合，将定位边框固定在模腔内的位置；
[0022] (2)将导流膜置于集成线路板的上下表面，并将集成线路板置于定位边框内；
[0023] (3)按照模具内腔上表面与集成线路板之间带有间隙的方式将模具的上膜与下模 贴合，封闭模腔；
[0024] (4)将光固化树脂材料在一定的溫度和压力条件下由模具一侧注入到模腔中，在 导流膜的作用下光固化树脂W大致均衡的流速注入，使得将模腔内的气体排除，光固化树 脂完全包覆线路板及线路板上的电子元器件；
[0025] (5)通过定位边框将集成线路板及导流膜固定在原位，导入的光固化聚合材料逐 渐完全覆盖导流膜及集成线路板W及集成线路板上集成的电子部件；
[0026] (6)气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除。
[0027] (7)使用固化光源引发光固化材料反应，固化后形成热固性弹性体，最终形成卡 也、D
[0028] (8)开启模具，从模具中将智能卡卡忍取出，按照所需要的规格进行切割裁减，得 到所需的智能卡核屯、层。
[0029] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中光固化聚合材料W大约绝对压 力0. 1-0. 2Mpa之间的压力注入空隙中，或w大约绝对压力0-0.1 Mpa之间的压力注入空隙 中。
[0030] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中光固化聚合材料大约在o°c到 80°C的范围内注入。
[0031] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中固化所述光固化树脂的固化光 源为高压隶灯、冷阴极低压隶灯、热阴极低压隶灯、紫外线氣灯、金属面素灯光源或L邸光 源。
[0032] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中所述光固化树脂的固化时间可 控制在5-60秒的范围内。
[0033] 本发明提供一种厚度不超过0. 84mm(传统信用卡的厚度）的智能卡卡忍的封装方 法，所述卡忍可W包括；集成线路板、微处理器、天线、通信模块（蓝牙，Wi-Fi等），集成电 路（1C)忍片、电池、发光二极管、液晶显示器、聚合物半球形开关、电阻、传感器（例如指纹 传感器）、电容。
[0034] 本发明通过提供一种使用光固化树脂的方法生产智能卡卡忍，该卡忍包括含有集 成电子元器件的电路板、任选的线路板上下两层导流膜、限定线路板位置的边框，和光固化 树脂形成的包裹保护层，该光固化树脂将对核屯、层中的线路板和电子元器件进行安全的封 装。
[0035] 本发明中使用一种透明材料制造的模具，透明材料可使用玻璃，钢化玻璃，PC，PVC 等透明的材质，但并不仅限于上述材料 。该模具具有进料口和排气口，模具的开启和闭合都 将使用器械装置达到，模具的上下膜内表面涂有脱模材料，使固化后的树脂材料与模具表 面易于分离，本发明中将对模具基本功能进行说明，并不做详细的叙述。将定位边框、线路 板，导流膜（导流膜覆盖在线路板的上下表面外）置于透明模具的模腔内后，上下模合模， 使用锁定工具或装置将模具锁定。由进料口将光固化树脂注射到透明材料制成的模具的模 腔中，由于线路板在模腔内与上下表面存在最少0. 02-0. 25mm的间隙，允许注塑光固化树 脂充满其中，包裹住电子器件，通过透光模具模腔的上下表面形成平整或特定形状的表面。 通过使用固化光源，将光固化树脂在透明模具内进行固化，固化时间为5-60秒，固化后将 智能卡的核屯、部分从模具内部脱模下来。
[0036] 所述形成的带有集成电路和电子元器件的智能卡卡忍可在单个或连续的板上制 成，然后通过机械工具将其切割，制作成为高级智能卡卡忍所需要的规格。
[0037] 本发明的有益效果：本发明采用了光固化树脂，其相对于采用的热固化树脂具有 效率高、次品率低、外观平整度高、操作简便的优点。 阳03引所述光固化树脂反应速度快、达到最大强度的时间短，一般其固化时间在5-60秒 之间，与其它使用其它灌封材料（例如；双组份室溫固化树脂、双组份加热固化树脂、多组 分室溫固化树脂、多组分加热固化树脂、单组份热固化树脂）相比具有极大的效率优势。 [0039] 所述光固化树脂在没有照射到特定频率的光源时，光固化树脂一直处于稳定状 态，没有发生化学反应，其黏度不随时间发生变化，所W在整个灌封的过程中能保持良好的 流动和排泡性能，其操作时间可近似认为无限长，与其它灌封材料相比具有更长的操作时 间，保证了高产品的高合格率。 W40] 所述光固化树脂的粘度范围较宽，采用低粘度的光固化树脂可形成表面平整度更 高的智能卡卡忍，并且对卡忍内部电子元器件起到更好的封装作用。
【附图说明】
[0041] 图1是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的剖面侧视图。该智能卡卡忍 包括封装的光固化树脂材料10,用于疏导光固化树脂的导流膜5,中间层7是电路板和其上 面的电子组件（例如；柔性印刷电路板和聚酷亚胺或传统的印刷电路板，其中包括很多电 子组件，如9贯穿线路板的忍片，8附着在线路板上的电池等），用于固定电路板位置的定位 边框6。光固化树脂材料10在固化光源的作用下发生固化，固化后形成的热固性材料将该 高级智能卡卡忍中的组件完全封装，形成可该智能卡卡忍的整体。
[0042] 图2是根据本发明公开指导制造的智能卡卡忍的顶视图。图中示出了集成线路板 7上，和集成线路板上的各种电子组件，包括电池8、液晶显示屏13、集成忍片15、集成开关 14,含有运些组件的集成线路板被限位边框6包围着，限位边框6可将集成线路板固定在模 具中，不发生任何移动。通过固化光源的作用，光固化树脂可在5-60秒内发生固化，光固 化树脂固化后形成热固性材料，运些热固性材料将对之前所述的组件形成良好的粘接和包 覆，形成高级智能卡卡忍的整体。
[0043] 图3是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的第一优选实施例的模具剖 面侧视图。图3中模具上模腔1的下表面2和模具下模腔3的上表面4之间的距离示该智 能卡卡忍的厚度12大约位6mm.图中示出线路板7上组件的最大高度位11不超过5mm。在 模腔上下表面与电路板组件之间存在一层导流膜5,该导流膜能够疏导液体W均匀的速度 流涧排气，该导流膜每平方米的克重位5-50克（导流膜为多孔薄膜材料，具有可压缩性，其 厚度通常通过每平方米重量表示）。其厚度极其小，不对间隙构成影响。模腔上下表面和忍 片最大高度之间的间隙允许光固化树脂10在液体或半液体的状态下由模具左侧主料口进 入，光固化树脂在一定压力和溫度的作用下沿导流膜缓慢将模具内的气体和多余的光固化 树脂10由模具右侧的排气口排除，光固化树脂将完全充满模具上下表面间与集成线路板 与其上电子组件之间的间隙。
[0044] 图4是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的第一优选实施例的模具顶 视图。 W45] 图5示出固化光源固化高级智能卡卡忍的模具剖面侧视图，光固化树脂所包覆的 智能卡系统在固化光源31的作用下发生固化，形成高级职能卡卡忍。
[0046] 图6示出高级智能卡卡忍开模时情况的测试示意图，其中所述卡忍由图3所示系 统制造。
[0047] 图7描述了一种能够同时制造6张高级智能卡忍的模具系统示意图。
【具体实施方式】；
[0048] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，结合实施案例对一种 智能卡卡忍及其制备方法进行进一步的说明，不是限定性的，不W下述实施案例来限定本 发明的保护范围。
[00例图1描述了一种根据此专利公开的指导制造的高级智能卡卡忍01剖面侧视图。按 照其最终形态，运样的智能卡卡忍包括封装的光固化树脂材料10,用于疏导光固化树脂材 料的导流膜5,中间层7是电路板和其上面的电子组件（例如；柔性印刷电路板和聚酷亚胺 或传统的印刷电路板，其中包括很多电子组件，如9贯穿线路板的忍片，8附着在线路板上 的电池等），用于固定电路板位置的定位边框6. W上材料共同构成了高级智能卡的卡忍部 分，其中光固化树脂材料10将卡忍内其余部分包括导流膜5,用于限制线路板位置的定位 边框6,线路板7和线路板上的电子组件8,9完全包裹起来，在固化光源的作用下，光固化聚 合材料10将发生聚合反应，在5-60秒内由液态转变成为热固性树脂材料，固化后的光固化 聚合材料10将对卡忍的所有材料形成完全的封装。所注入的光固化聚合材料10在申请者 的处理中采用相对低的溫度低压条件行完成灌注。图2中的定位边框6、集成线路板7、W 及线路板上集成的液晶显示器13、电池8、忍片15、开关14都被光固化聚合材料链接包裹在 一起，在固化光源的作用下形成统一的整体。
[0050] 图3中光固化树脂在一定的压力和溫度下，由模具左侧进料口 21进入，在一定的 溫度和压力的作用下，光固化树脂W较慢速度进入到模腔内，并在导流膜5的阻力作用下 W大致相同的速度向模腔右侧的排气口 22推进，模腔内可由抽真空的方式降低气压，使少 量进入的光固化聚合材料内部的气泡破裂，形成连续的光固化树脂的覆盖。在液体表面能 的作用下，光固化树脂能够渗透放置在模具上模腔1的下表面2与到电路板7上的组件（包 括忍片9,电池8等组件）之间的导流膜，并将模具上模腔1的下表面2与模具下模腔3的 上表面4与集成线路板7上电子组件之间的间隙填充满。
[(K)川图4中模具15的腔体构成一个封闭的空间结果，模具15上下模闭合后，只存左侧 一个光固化树脂10的进料口 21和右侧一个气体和多余光固化树脂10的溢出的排气口 22。
[0052] 图3中所示的模具上模腔1的下表面2和下模具3的上表面4上都涂附了脱模剂， 例如可W使用汉高公司的FREK0TE 770NC作为脱模剂的涂层。在光固化聚合材料10在光 源的作用下固化成型，可W从模具表面轻易取出，形成完整的卡忍结构入图1所示。
[0053] 图5在上下两侧固化光源31的照射下，光固化树脂10将在5-60秒内发生固化， 固化后形成热固性弹性体32,该热固性弹性体32将模腔内的电路板7,及电路板上的电子 元器件包括忍片9,电池8等，定位边框6,上下两层导流膜5封装起来形成了高级智能卡的 卡忍。凝固后的光固化树脂为热固性弹性体，其具有良好的强度和初性，能够对包覆的线路 板和电子元器件形成良好的保护，减少物理性的热应力和压力的破 坏。封装了所有电子部 件的光固化树脂，固化后形成热固性弹性体，该弹性体的强度和初性特性能分散卡忍任一 个边角受到了弯曲、扭曲或冲击力。该弹性体的隔热属性还能够减少在最终的层压处理期 间，使用PET或PVC等薄膜材料进行上下表面的压合时肯能受到的热冲击。
[0054] 在图1中所示的智能卡忍中含有多种电子组件，本发明可用于制作兼容性可用于 很大范围的高级智能卡设计，对于在线路板上集成不同的电子元器件可得到特定的应用。 运些应用可W包括：建筑入口的访问控制、银行卡或ATM卡的数据显示、生物识别W及密码 访问控制等。
[0055] 出于本发明的目的，根据ISO 7810规定的智能卡尺寸要求规格为 85. 60mmX53. 98mm，运个规格的卡常被用于身份证，银行卡、会员卡等。在ISO 7810要求的 范围内，我们不对线路板及线路板上的忍片做严格的尺寸限定。
[0056] 按照图3所示的方法制造出来卡忍的规格将超过ISO 7810的限定，在经过在卡忍 上下表面粘上表面材料（表面材料可W为PET，PVC、合成纸等薄膜材料）后，可使用切割设 备，将制造出来的高级智能卡切割成ISO 7810规定的智能卡尺寸。但本发明使用的范围不 限于ISO 7810所规定的尺寸范围，对于一些超过ISO 7810规定的卡仍然使用，例如北京市 地铁公交卡，某银行小尺寸信用卡等可用光固化树脂方法制作的高级智能卡卡忍应用之范 围。 阳化7] 实施例1
[0058] 解开模具锁定装置，打开模腔；将裁切成固定形状的导流膜置于模具下模腔的上 表面上；将可固定线路板位置的边框至于模腔内，并将边框的两侧长边与模腔两侧贴合， 将定位边框固定在模腔内的位置；将带有集成电子元器件的线路板置于定位边框内；将导 流膜置于线路板的上表面上方，盖上模具的上膜，使用锁定装置锁定模具的上下模，封闭模 腔；将模具的进料口与光固化树脂的注射口连接，将模具的出气口与抽真空装置连接；将 光固化树脂材料在室溫（22 + 3Γ )和绝对压力0. 03Mpa的压力条件下由模具一侧注入到 模腔中，在导流膜的作用下光固化树脂W大致均衡的流速，将模腔内的气体排除，光固化树 脂完全包覆线路板及线路板上的电子元器件，封闭进料口的排气口。由于定位边框的作用， 线路板及导流膜固定在原位，导入的光固化聚合材料逐渐完全覆盖导流膜及线路板W及线 路板上集成的电子部件；气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除；使用固化光源在 透明模具的上下侧同时照射固化，固化时间为15秒；固化后的光固化材料形成热固性弹性 体，将导流膜、定位边框、带有集成电子元器件的线路板严密封装，最终形成卡忍；开启模 具，从模具中将高级智能卡卡忍取出，通过切割裁减得到所需要的规格，得到所需要高级智 能卡的核屯、层。
[0059] 对比例1
[0060] 在其它条件不变的请况下，将实施例1的光固化树脂替换为下述表格列举的其它 种类的可固化树脂。
[0061] 表 1
[0062]
[0063] 由表1的内容可W看出，采用光固化树脂封装的卡忍相对于其它封装材料的卡忍 具有操作条件简便，固化速度快等优点。并且产品合格率也大大提高。
[0064] 对比例2
[0065] 在其它条件不变的请况下，将实施例1方法中的导流膜去掉，直接采用光固化树 脂封装。具有如下图所示的技术效果：
[0066] 表 2
[0067]
[0068] W上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用W限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应 属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 一种智能卡卡芯，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件，其特征在于用于 封装集成线路板的材料为可光固化材料。2. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述用于封装集成线路板的可光固化 材料为可光固化树脂材料。3. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可光固化材料为丙烯酸树脂、聚 氨酯、环氧树脂、或聚酯树脂。4. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于智能卡卡芯周边有限定集成线路板位 置的边框。5. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述集成线路板的上下表面有导流 膜。6. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述经光固化材料封装的智能卡卡芯 的厚度为0.2-0. 84mm。7. 如权利要求4所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可限定集成线路板位置的边框， 其厚度在〇. 2-0. 84mm之间。8. 如权利要求4所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可限定集成线路板位置的边框的 材料为PVC、PET、PBT、PC-ABC、ABS。9. 如权利要求5所述的智能卡卡芯，其特征在于所述集成线路板上下表面的导流膜的 材料可以为薄膜材料，厚度在5-50g/m2的范围内。10. 如权利要求5所述的智能卡卡芯，其特征在于所述的集成线路板上下表面的导流 薄膜材料可以为纸、布、无纺布、塑料薄膜。11. 一种如权利要求1所述智能卡卡芯的制备方法，所述方法的步骤包括： (1) 将可固定集成线路板位置的边框置于透光模具的模腔内，并且边框与模腔内壁贴 合，将定位边框固定在模腔内的预设位置； (2) 将导流膜置于集成线路板的上下表面，并将集成线路板置于定位边框内； (3) 按照模具内腔上表面与集成线路板之间带有间隙的方式将模具的上膜与下模贴 合，封闭模腔； (4) 将光固化树脂材料在一定的温度和压力条件下由模具一侧注入到模腔中，在导流 膜的作用下光固化树脂以大致均衡的流速注入，使得将模腔内的气体排除，光固化树脂完 全包覆线路板及线路板上的电子元器件； (5) 通过定位边框将集成线路板及导流模固定在原位，导入的光固化聚合材料逐渐完 全覆盖导流膜及集成线路板以及集成线路板上集成的电子部件； (6) 气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除。 (7) 使用固化光源引发光固化材料反应，反应后形成热固性弹性体，最终形成卡芯。 (8) 开启模具，从模具中将智能卡卡芯取出，按照所需要的规格进行切割裁减，得到所 需的智能卡核心层。12. 如权利要求11所述的方法，其中光固化聚合材料以大约绝对压力0. 1-0. 2Mpa之间 的压力注入空隙中，或以大约绝对压力〇-〇·IMpa之间的压力注入空隙中。13. 如权利要求11所述的方法，其中光固化聚合材料大约在0°C到80°C的范围内注入。14. 如权利要求11所述的方法，其中固化所述光固化树脂的固化光源为高压汞灯、冷
【专利摘要】本发明涉及一种智能卡卡芯及制备方法，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件，其特征在于用于封装集成线路板的材料为可光固化材料，智能卡卡芯周边有限定集成线路板位置的边框，集成线路板的上下表面有导流膜。智能卡卡芯使用光固化粘合树脂封装成型，可以制造带有集成在卡结构中的带有复杂电子元器件的高级智能卡卡芯以及类似装置和设备。通过层压的方式将合适的外表面覆盖贴附在智能卡的上下表面，形成完整的高质量外表面智能卡。本发明区别于传统使用双组份或多组分粘合材料作为注塑材料的方法，本方法使用可光固化的聚合物材料，可极大的提高效率的提高产品的可操作性及成品率。
【IPC分类】H01L23/28
【公开号】CN105489562
【申请号】CN201510674465
【发明人】魏赛琦
【申请人】魏赛琦
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月18日
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种智能卡卡忍及其制备方法，特别是一种采用可光固化材料封装， 并具有集成电子器件、电池、敏感器件和显示器件的智能卡卡忍及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着移动支付的发展，对银行卡等具有信息验证功能的设备提出了新的安全行和 智能化的要求。从而需要运些设备具有计算、显示、长期应用、二次充电等能力。常规智能 卡虽然具有集成电路、忍片、天线等基础组件，但是并不含有电池，液晶显示器等热敏感和 压力敏感的元器件。新型高级智能卡可W包含诸如电池、液晶显示器、键盘等未曾出现在传 统智能卡中的部件，因此新型高级智能卡能提供更多的更复杂的功能和更高的安全性。
[0003] 智能卡广泛应用在数据统计存储、访问安全控制、移动支付、出入境控制，W及很 多其他的领域。一般智能卡包括用户信息和少量的安全控制信息，其中包括身份信息，生物 信息、安全解码信息等数据。
[0004] 运些智能卡都由多层结构组成。所谓多层结构具有一个或多个塑料层，运些塑料 层包裹着忍片，天线等组件，通过运些塑料层提供保护内部组件所需要的硬度和保护。运 些塑料层一般都是通过热层压的方法组合在一起的，在运个过程中高溫高压的环境频繁出 现。一般塑料卡层压的溫度在l〇〇°C -140°c的范围内，压力从lOOOPsi到30,000Psi的范 围内，运样的溫度和压力，将会对电池和液晶显示器等溫度、压力敏感元器件造成致命的损 伤。因此，热层压的方法不能用于新型智能卡卡忍的生产。 阳〇化]目前也出现了一种使用常溫或是低溫（40°C -80°c )加热进行固化的双组份树脂 灌注的方法。此方法可W解决压力和溫度敏感型元器件封装的问题，但是会遇到效率低下、 次品率高的问题。双组份灌封材料，在混合后就会开始发生固化反应，灌封树脂的反应速度 快会促使灌注树脂黏度快速升高，运是因为双组份的树脂，在混合后就开始发生固化反应， 灌注树脂的黏度随反应时间的延长而增加，在反应达到足够的程度后，灌注树脂形成为热 固性材料，成为坚初的塑料保护层。但灌封树脂的黏度快速升高导致流动性下降，将造成在 灌注卡忍的过程中模具内的气泡难W排除，灌封树脂无法很好地对线路板等电子元器件进 行包覆，产品合格率在93% W下。使用较低反应速度的灌封树脂，能够解决灌封过程中的排 气和树脂对线路板和电子元器件的包覆问题，但是会导致效率大幅度下降。一般情况下，双 组份灌封树脂初步成型时间在2-6个小时，达到最大强度需要在12-24小时之内，其效率十 分低下，因此，此方法并未得到广泛的应用。现在急需一种具有集成电子器件、电池、热敏感 和压力敏感电子元器件和显示器件的智能卡卡忍及其制备方法。该产品和该方法应具有更 高的生产效率和产品合格率。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提出一种智能卡卡忍。
[0007] 本发明智能卡卡忍是运样实现的：
[0008] 一种智能卡卡忍，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件、还包括用于封 装集成线路板的可光固化材料。
[0009] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述用于封装集成线路板的封 装材料为可光固化树脂材料。
[0010] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可光固化材料为丙締酸醋 树脂、聚氨醋、环氧树脂、或聚醋树脂。
[0011] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述智能卡卡忍周边有限定集 成线路板位置的边框。
[0012] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述集成线路板的上下表面有 导流膜。
[0013] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于经光固化材料封装的智能卡卡 忍的厚度为0.2-0. 84mm。
[0014] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可限定集成线路板位置的 边框，其厚度在0. 2-0. 84mm之间。
[0015] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述可限定集成线路板位置的 边框的材料为PVC、阳T、PBT、PC - ABC、ABS。
[0016] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述集成线路板上下表面的导 流膜的材料可W为薄膜材料，厚度在5-50g/m2的范围内。
[0017] 如上所述智能卡卡忍，一种较佳的实施方式，在于所述的集成线路板上下表面的 导流薄膜材料可W为纸、布、无纺布、塑料薄膜。
[0018] 本发明的另一个目的是提出所述智能卡卡忍的制备方法。
[0019] 本发明智能卡卡忍的制备方法是运样实现的：
[0020] 一种智能卡卡忍的制备方法，其步骤包括：
[0021] (1)将可固定集成线路板位置的边框置于透光模具的模腔内，并且边框模腔内壁 贴合，将定位边框固定在模腔内的位置；
[0022] (2)将导流膜置于集成线路板的上下表面，并将集成线路板置于定位边框内；
[0023] (3)按照模具内腔上表面与集成线路板之间带有间隙的方式将模具的上膜与下模 贴合，封闭模腔；
[0024] (4)将光固化树脂材料在一定的溫度和压力条件下由模具一侧注入到模腔中，在 导流膜的作用下光固化树脂W大致均衡的流速注入，使得将模腔内的气体排除，光固化树 脂完全包覆线路板及线路板上的电子元器件；
[0025] (5)通过定位边框将集成线路板及导流膜固定在原位，导入的光固化聚合材料逐 渐完全覆盖导流膜及集成线路板W及集成线路板上集成的电子部件；
[0026] (6)气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除。
[0027] (7)使用固化光源引发光固化材料反应，固化后形成热固性弹性体，最终形成卡 也、D
[0028] (8)开启模具，从模具中将智能卡卡忍取出，按照所需要的规格进行切割裁减，得 到所需的智能卡核屯、层。
[0029] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中光固化聚合材料W大约绝对压 力0. 1-0. 2Mpa之间的压力注入空隙中，或w大约绝对压力0-0.1 Mpa之间的压力注入空隙 中。
[0030] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中光固化聚合材料大约在o°c到 80°C的范围内注入。
[0031] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中固化所述光固化树脂的固化光 源为高压隶灯、冷阴极低压隶灯、热阴极低压隶灯、紫外线氣灯、金属面素灯光源或L邸光 源。
[0032] 如上所述的制备方法，一种较佳的实施方式，其中所述光固化树脂的固化时间可 控制在5-60秒的范围内。
[0033] 本发明提供一种厚度不超过0. 84mm(传统信用卡的厚度）的智能卡卡忍的封装方 法，所述卡忍可W包括；集成线路板、微处理器、天线、通信模块（蓝牙，Wi-Fi等），集成电 路（1C)忍片、电池、发光二极管、液晶显示器、聚合物半球形开关、电阻、传感器（例如指纹 传感器）、电容。
[0034] 本发明通过提供一种使用光固化树脂的方法生产智能卡卡忍，该卡忍包括含有集 成电子元器件的电路板、任选的线路板上下两层导流膜、限定线路板位置的边框，和光固化 树脂形成的包裹保护层，该光固化树脂将对核屯、层中的线路板和电子元器件进行安全的封 装。
[0035] 本发明中使用一种透明材料制造的模具，透明材料可使用玻璃，钢化玻璃，PC，PVC 等透明的材质，但并不仅限于上述材料 。该模具具有进料口和排气口，模具的开启和闭合都 将使用器械装置达到，模具的上下膜内表面涂有脱模材料，使固化后的树脂材料与模具表 面易于分离，本发明中将对模具基本功能进行说明，并不做详细的叙述。将定位边框、线路 板，导流膜（导流膜覆盖在线路板的上下表面外）置于透明模具的模腔内后，上下模合模， 使用锁定工具或装置将模具锁定。由进料口将光固化树脂注射到透明材料制成的模具的模 腔中，由于线路板在模腔内与上下表面存在最少0. 02-0. 25mm的间隙，允许注塑光固化树 脂充满其中，包裹住电子器件，通过透光模具模腔的上下表面形成平整或特定形状的表面。 通过使用固化光源，将光固化树脂在透明模具内进行固化，固化时间为5-60秒，固化后将 智能卡的核屯、部分从模具内部脱模下来。
[0036] 所述形成的带有集成电路和电子元器件的智能卡卡忍可在单个或连续的板上制 成，然后通过机械工具将其切割，制作成为高级智能卡卡忍所需要的规格。
[0037] 本发明的有益效果：本发明采用了光固化树脂，其相对于采用的热固化树脂具有 效率高、次品率低、外观平整度高、操作简便的优点。 阳03引所述光固化树脂反应速度快、达到最大强度的时间短，一般其固化时间在5-60秒 之间，与其它使用其它灌封材料（例如；双组份室溫固化树脂、双组份加热固化树脂、多组 分室溫固化树脂、多组分加热固化树脂、单组份热固化树脂）相比具有极大的效率优势。 [0039] 所述光固化树脂在没有照射到特定频率的光源时，光固化树脂一直处于稳定状 态，没有发生化学反应，其黏度不随时间发生变化，所W在整个灌封的过程中能保持良好的 流动和排泡性能，其操作时间可近似认为无限长，与其它灌封材料相比具有更长的操作时 间，保证了高产品的高合格率。 W40] 所述光固化树脂的粘度范围较宽，采用低粘度的光固化树脂可形成表面平整度更 高的智能卡卡忍，并且对卡忍内部电子元器件起到更好的封装作用。
【附图说明】
[0041] 图1是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的剖面侧视图。该智能卡卡忍 包括封装的光固化树脂材料10,用于疏导光固化树脂的导流膜5,中间层7是电路板和其上 面的电子组件（例如；柔性印刷电路板和聚酷亚胺或传统的印刷电路板，其中包括很多电 子组件，如9贯穿线路板的忍片，8附着在线路板上的电池等），用于固定电路板位置的定位 边框6。光固化树脂材料10在固化光源的作用下发生固化，固化后形成的热固性材料将该 高级智能卡卡忍中的组件完全封装，形成可该智能卡卡忍的整体。
[0042] 图2是根据本发明公开指导制造的智能卡卡忍的顶视图。图中示出了集成线路板 7上，和集成线路板上的各种电子组件，包括电池8、液晶显示屏13、集成忍片15、集成开关 14,含有运些组件的集成线路板被限位边框6包围着，限位边框6可将集成线路板固定在模 具中，不发生任何移动。通过固化光源的作用，光固化树脂可在5-60秒内发生固化，光固 化树脂固化后形成热固性材料，运些热固性材料将对之前所述的组件形成良好的粘接和包 覆，形成高级智能卡卡忍的整体。
[0043] 图3是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的第一优选实施例的模具剖 面侧视图。图3中模具上模腔1的下表面2和模具下模腔3的上表面4之间的距离示该智 能卡卡忍的厚度12大约位6mm.图中示出线路板7上组件的最大高度位11不超过5mm。在 模腔上下表面与电路板组件之间存在一层导流膜5,该导流膜能够疏导液体W均匀的速度 流涧排气，该导流膜每平方米的克重位5-50克（导流膜为多孔薄膜材料，具有可压缩性，其 厚度通常通过每平方米重量表示）。其厚度极其小，不对间隙构成影响。模腔上下表面和忍 片最大高度之间的间隙允许光固化树脂10在液体或半液体的状态下由模具左侧主料口进 入，光固化树脂在一定压力和溫度的作用下沿导流膜缓慢将模具内的气体和多余的光固化 树脂10由模具右侧的排气口排除，光固化树脂将完全充满模具上下表面间与集成线路板 与其上电子组件之间的间隙。
[0044] 图4是根据本发明公开指导制造的高级智能卡卡忍的第一优选实施例的模具顶 视图。 W45] 图5示出固化光源固化高级智能卡卡忍的模具剖面侧视图，光固化树脂所包覆的 智能卡系统在固化光源31的作用下发生固化，形成高级职能卡卡忍。
[0046] 图6示出高级智能卡卡忍开模时情况的测试示意图，其中所述卡忍由图3所示系 统制造。
[0047] 图7描述了一种能够同时制造6张高级智能卡忍的模具系统示意图。
【具体实施方式】；
[0048] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，结合实施案例对一种 智能卡卡忍及其制备方法进行进一步的说明，不是限定性的，不W下述实施案例来限定本 发明的保护范围。
[00例图1描述了一种根据此专利公开的指导制造的高级智能卡卡忍01剖面侧视图。按 照其最终形态，运样的智能卡卡忍包括封装的光固化树脂材料10,用于疏导光固化树脂材 料的导流膜5,中间层7是电路板和其上面的电子组件（例如；柔性印刷电路板和聚酷亚胺 或传统的印刷电路板，其中包括很多电子组件，如9贯穿线路板的忍片，8附着在线路板上 的电池等），用于固定电路板位置的定位边框6. W上材料共同构成了高级智能卡的卡忍部 分，其中光固化树脂材料10将卡忍内其余部分包括导流膜5,用于限制线路板位置的定位 边框6,线路板7和线路板上的电子组件8,9完全包裹起来，在固化光源的作用下，光固化聚 合材料10将发生聚合反应，在5-60秒内由液态转变成为热固性树脂材料，固化后的光固化 聚合材料10将对卡忍的所有材料形成完全的封装。所注入的光固化聚合材料10在申请者 的处理中采用相对低的溫度低压条件行完成灌注。图2中的定位边框6、集成线路板7、W 及线路板上集成的液晶显示器13、电池8、忍片15、开关14都被光固化聚合材料链接包裹在 一起，在固化光源的作用下形成统一的整体。
[0050] 图3中光固化树脂在一定的压力和溫度下，由模具左侧进料口 21进入，在一定的 溫度和压力的作用下，光固化树脂W较慢速度进入到模腔内，并在导流膜5的阻力作用下 W大致相同的速度向模腔右侧的排气口 22推进，模腔内可由抽真空的方式降低气压，使少 量进入的光固化聚合材料内部的气泡破裂，形成连续的光固化树脂的覆盖。在液体表面能 的作用下，光固化树脂能够渗透放置在模具上模腔1的下表面2与到电路板7上的组件（包 括忍片9,电池8等组件）之间的导流膜，并将模具上模腔1的下表面2与模具下模腔3的 上表面4与集成线路板7上电子组件之间的间隙填充满。
[(K)川图4中模具15的腔体构成一个封闭的空间结果，模具15上下模闭合后，只存左侧 一个光固化树脂10的进料口 21和右侧一个气体和多余光固化树脂10的溢出的排气口 22。
[0052] 图3中所示的模具上模腔1的下表面2和下模具3的上表面4上都涂附了脱模剂， 例如可W使用汉高公司的FREK0TE 770NC作为脱模剂的涂层。在光固化聚合材料10在光 源的作用下固化成型，可W从模具表面轻易取出，形成完整的卡忍结构入图1所示。
[0053] 图5在上下两侧固化光源31的照射下，光固化树脂10将在5-60秒内发生固化， 固化后形成热固性弹性体32,该热固性弹性体32将模腔内的电路板7,及电路板上的电子 元器件包括忍片9,电池8等，定位边框6,上下两层导流膜5封装起来形成了高级智能卡的 卡忍。凝固后的光固化树脂为热固性弹性体，其具有良好的强度和初性，能够对包覆的线路 板和电子元器件形成良好的保护，减少物理性的热应力和压力的破 坏。封装了所有电子部 件的光固化树脂，固化后形成热固性弹性体，该弹性体的强度和初性特性能分散卡忍任一 个边角受到了弯曲、扭曲或冲击力。该弹性体的隔热属性还能够减少在最终的层压处理期 间，使用PET或PVC等薄膜材料进行上下表面的压合时肯能受到的热冲击。
[0054] 在图1中所示的智能卡忍中含有多种电子组件，本发明可用于制作兼容性可用于 很大范围的高级智能卡设计，对于在线路板上集成不同的电子元器件可得到特定的应用。 运些应用可W包括：建筑入口的访问控制、银行卡或ATM卡的数据显示、生物识别W及密码 访问控制等。
[0055] 出于本发明的目的，根据ISO 7810规定的智能卡尺寸要求规格为 85. 60mmX53. 98mm，运个规格的卡常被用于身份证，银行卡、会员卡等。在ISO 7810要求的 范围内，我们不对线路板及线路板上的忍片做严格的尺寸限定。
[0056] 按照图3所示的方法制造出来卡忍的规格将超过ISO 7810的限定，在经过在卡忍 上下表面粘上表面材料（表面材料可W为PET，PVC、合成纸等薄膜材料）后，可使用切割设 备，将制造出来的高级智能卡切割成ISO 7810规定的智能卡尺寸。但本发明使用的范围不 限于ISO 7810所规定的尺寸范围，对于一些超过ISO 7810规定的卡仍然使用，例如北京市 地铁公交卡，某银行小尺寸信用卡等可用光固化树脂方法制作的高级智能卡卡忍应用之范 围。 阳化7] 实施例1
[0058] 解开模具锁定装置，打开模腔；将裁切成固定形状的导流膜置于模具下模腔的上 表面上；将可固定线路板位置的边框至于模腔内，并将边框的两侧长边与模腔两侧贴合， 将定位边框固定在模腔内的位置；将带有集成电子元器件的线路板置于定位边框内；将导 流膜置于线路板的上表面上方，盖上模具的上膜，使用锁定装置锁定模具的上下模，封闭模 腔；将模具的进料口与光固化树脂的注射口连接，将模具的出气口与抽真空装置连接；将 光固化树脂材料在室溫（22 + 3Γ )和绝对压力0. 03Mpa的压力条件下由模具一侧注入到 模腔中，在导流膜的作用下光固化树脂W大致均衡的流速，将模腔内的气体排除，光固化树 脂完全包覆线路板及线路板上的电子元器件，封闭进料口的排气口。由于定位边框的作用， 线路板及导流膜固定在原位，导入的光固化聚合材料逐渐完全覆盖导流膜及线路板W及线 路板上集成的电子部件；气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除；使用固化光源在 透明模具的上下侧同时照射固化，固化时间为15秒；固化后的光固化材料形成热固性弹性 体，将导流膜、定位边框、带有集成电子元器件的线路板严密封装，最终形成卡忍；开启模 具，从模具中将高级智能卡卡忍取出，通过切割裁减得到所需要的规格，得到所需要高级智 能卡的核屯、层。
[0059] 对比例1
[0060] 在其它条件不变的请况下，将实施例1的光固化树脂替换为下述表格列举的其它 种类的可固化树脂。
[0061] 表 1
[0062]
[0063] 由表1的内容可W看出，采用光固化树脂封装的卡忍相对于其它封装材料的卡忍 具有操作条件简便，固化速度快等优点。并且产品合格率也大大提高。
[0064] 对比例2
[0065] 在其它条件不变的请况下，将实施例1方法中的导流膜去掉，直接采用光固化树 脂封装。具有如下图所示的技术效果：
[0066] 表 2
[0067]
[0068] W上所述仅为本发明示意性的【具体实施方式】，并非用W限定本发明的范围。任何 本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应 属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 一种智能卡卡芯，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件，其特征在于用于 封装集成线路板的材料为可光固化材料。2. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述用于封装集成线路板的可光固化 材料为可光固化树脂材料。3. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可光固化材料为丙烯酸树脂、聚 氨酯、环氧树脂、或聚酯树脂。4. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于智能卡卡芯周边有限定集成线路板位 置的边框。5. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述集成线路板的上下表面有导流 膜。6. 如权利要求1所述的智能卡卡芯，其特征在于所述经光固化材料封装的智能卡卡芯 的厚度为0.2-0. 84mm。7. 如权利要求4所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可限定集成线路板位置的边框， 其厚度在〇. 2-0. 84mm之间。8. 如权利要求4所述的智能卡卡芯，其特征在于所述可限定集成线路板位置的边框的 材料为PVC、PET、PBT、PC-ABC、ABS。9. 如权利要求5所述的智能卡卡芯，其特征在于所述集成线路板上下表面的导流膜的 材料可以为薄膜材料，厚度在5-50g/m2的范围内。10. 如权利要求5所述的智能卡卡芯，其特征在于所述的集成线路板上下表面的导流 薄膜材料可以为纸、布、无纺布、塑料薄膜。11. 一种如权利要求1所述智能卡卡芯的制备方法，所述方法的步骤包括： (1) 将可固定集成线路板位置的边框置于透光模具的模腔内，并且边框与模腔内壁贴 合，将定位边框固定在模腔内的预设位置； (2) 将导流膜置于集成线路板的上下表面，并将集成线路板置于定位边框内； (3) 按照模具内腔上表面与集成线路板之间带有间隙的方式将模具的上膜与下模贴 合，封闭模腔； (4) 将光固化树脂材料在一定的温度和压力条件下由模具一侧注入到模腔中，在导流 膜的作用下光固化树脂以大致均衡的流速注入，使得将模腔内的气体排除，光固化树脂完 全包覆线路板及线路板上的电子元器件； (5) 通过定位边框将集成线路板及导流模固定在原位，导入的光固化聚合材料逐渐完 全覆盖导流膜及集成线路板以及集成线路板上集成的电子部件； (6) 气体和过量的光固化聚合材料，从排气口排除。 (7) 使用固化光源引发光固化材料反应，反应后形成热固性弹性体，最终形成卡芯。 (8) 开启模具，从模具中将智能卡卡芯取出，按照所需要的规格进行切割裁减，得到所 需的智能卡核心层。12. 如权利要求11所述的方法，其中光固化聚合材料以大约绝对压力0. 1-0. 2Mpa之间 的压力注入空隙中，或以大约绝对压力〇-〇·IMpa之间的压力注入空隙中。13. 如权利要求11所述的方法，其中光固化聚合材料大约在0°C到80°C的范围内注入。14. 如权利要求11所述的方法，其中固化所述光固化树脂的固化光源为高压汞灯、冷
【专利摘要】本发明涉及一种智能卡卡芯及制备方法，包括集成线路板和集成线路板上的电子元器件，其特征在于用于封装集成线路板的材料为可光固化材料，智能卡卡芯周边有限定集成线路板位置的边框，集成线路板的上下表面有导流膜。智能卡卡芯使用光固化粘合树脂封装成型，可以制造带有集成在卡结构中的带有复杂电子元器件的高级智能卡卡芯以及类似装置和设备。通过层压的方式将合适的外表面覆盖贴附在智能卡的上下表面，形成完整的高质量外表面智能卡。本发明区别于传统使用双组份或多组分粘合材料作为注塑材料的方法，本方法使用可光固化的聚合物材料，可极大的提高效率的提高产品的可操作性及成品率。
【IPC分类】H01L23/28
【公开号】CN105489562
【申请号】CN201510674465
【发明人】魏赛琦
【申请人】魏赛琦
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月18日
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