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CN102708392A - 结合应答器的卡 - Google Patents

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Abstract

一种结合应答器的卡(2)，其包括电子单元(6)以及与所述电子单元电连接的天线(8)，其中所述天线通过设置于绝缘支撑(4)上的非绝缘的导体引线(10)形成，并且这个导体引线限定至少一个绕组(12)，并具有分别位于所述至少一个绕组的任一端上的第一末端和第二末端，其中所述电子单元设置在对其电连接的第一末端的端上的所述至少一个绕组的内部或外部，其特征在于，导体引线的所述第二末端通过配备有交叉所述至少一个绕组的绝缘套的电线(30)电连接至电子单元，其中所述电线的第一和第二末端部分(32，34)至少部分地是条状，以确保用于所述导体引线的所述第二末端和电子单元之间的电连接所必要的电接触。

Description

结合应答器的卡
技术领域
本发明涉及电子卡的领域，所述电子卡包括从电子单元形成的应答器以及具有至少一个绕组的天线。在这样的卡中也可结合其他电子元件。术语“卡”不仅理解为银行卡格式的塑料卡以及在具有任意轮廓外形的在通用主面中扩展的其他卡，还理解为凭证、票据、标签等。具体地，本发明涉及这样的接入卡或RFID卡，其配备有允许通过射频读取器(RF)远程识别他们的应答器。
背景技术
多年来，应答器已经集成到具有线圈类型的天线的电子卡中。具体地，通过非绝缘的导体引线形成线圈天线(即，其中在形成从天线到电单元的电连接之前，并未用绝缘膜或漆器覆盖与绝缘支撑相对的面)。通过限定彼此分离的线圈，将导体引线设置于绝缘支撑上。这个导体引线可通过印刷技术来沉积，或可蚀刻在先前沉积在绝缘支撑上的导体片中。
上述类型的电子卡的制造中一直公知的问题源自以下事实：线圈天线的两端分别位于线圈的任一端，在将这两端电连接至电子单元时存在问题。曾提出过多个方案。具体地，提出将电子单元设置在绕组上，但是这样的技术仅在使用相对大型电子单元或具有几个绕组的线圈的特定情况下可信。卡的形成并非这样简单，因为层叠阶段不必在将天线分成段的支撑中嵌入电子单元。因此，在本发明的框架中，提供将电子单元设置在天线的绕组的内部或外部。在后一情况下，为了解决连接问题，提出使用通过在这个支撑的背部上沉积连接带而经过绝缘支撑的通孔。这个技术相对复杂，因为必需在绝缘支撑的两个相对面上形成通孔和设置绝缘体引线。为了克服这个缺陷，专利文献EP 1 168 239(参见这里的图2)提出跨印刷天线的绕组设置绝缘桥。这个绝缘桥也可使用印刷技术来沉积。然后，将导体引线的段印刷在绝缘桥上，以连接分别位于天线的绕组的任一端上的两个接触垫。这后一技术需要若干连续操作，增加了制造时间，因此提高了所获得的卡的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子卡，其结合可以按低成本生产同时仍旧可靠的应答器。
基于此，本发明涉及一种结合应答器的卡，其包括电子单元以及与所述电子单元电连接的天线，其中所述天线通过设置于绝缘支撑上的非绝缘的导体引线形成，并且这个导体引线限定至少一个绕组，并具有分别位于所述至少一个绕组的任一端上的第一末端和第二末端，其中所述电子单元设置在对其电连接的第一末端的端上的所述至少一个绕组的内部或外部，其特征在于，导体引线的所述第二末端通过配备有交叉所述至少一个绕组的绝缘套的电线电连接至电子单元，其中所述电线的第一和第二末端部分至少部分地是条状，以确保用于所述导体引线的所述第二末端和电子单元之间的电连接所必要的电接触。
根据优选实施例，电线的第一和第二末端部分分别具有限定所述电线的两个电接触区域的第一和第二平坦和条状区域。
附图说明
在实施例的以下描述、其变形以及绝缘电线的支撑的安装及其在绝缘支撑上的部署中更详细描述本发明，其中这个说明参照作为完全非限制性实例给出的附图：
图1是根据本发明在生产期间的电子卡的部分平面图；
图2是在图1所示的生产期间的电子卡的部分截面视图；
图3是类似于完成状态下图1的电子卡以及在这样的电子卡的中间本体的图2的部分截面视图；
图4是根据本发明在生产期间的电子卡的变形的部分平面图；以及
图5示意性示出根据本发明采用电子卡的生产中的具有其两个裸露末端的绝缘电线的馈送段的安装。
具体实施方式
以下将基于图1和2描述根据本发明的电子卡的实施例，所述卡在这些图中被部分地示出。电子卡2包括其主体中(即卡的内部)结合的应答器。这个应答器通过与天线8电连接的电子单元6来形成。这个天线通过非绝缘的导体引线10来形成，后者设置在绝缘支撑4上并限定若干绕组12(本发明还涉及具有单一绕组的变化)。例如，通过用导电墨水印刷或通过在支撑4上沉积的金属膜中蚀刻来获得导体引线。天线具有分别位于绕组12的任一端的第一末端16和第二末端18。电子单元6设置在所述第一末端16的端上的这些绕组中，通过金属标签26在此与其电连接。在另一变形中，电子单元位于绕组的外部。
一般地，导体引线10的所述第二末端通过配备有绝缘套36的电线30连接至电子单元6。这个电线跨域绕组12，并且其第一和第二末端部分至少部分地裸露，以确保用于导体引线的第二末端18与电子单元6之间的电连接的必要电接触。裸露区域位于绕组12的任一端上，叠加在这些绕组上的电线30的部分通过围绕它的绝缘套绝缘。因此，跨域绕组的路径不引起短路的任何问题。由于提供的布线本身被绝缘，所以不必如现有技术用保护绝缘膜至少局部地覆盖这些绕组。
在图1所示的变形中，限定第一和第二接触垫23和24的导体引线22的附加段设置于与绕组12相对的电子单元的端上的绝缘支撑4上。第一接触垫23通过金属标签28电连接至电子单元。电线30的第一和第二末端部分分别具有第一和第二平坦和条状区域32和34，其限定这个电线的两个电接触区域。第一平坦和条状区域32叠加于导体引线22的附加段的第二接触垫24上，并电连接至这个第二垫。第二平坦和条状区域34叠加于形成天线的所述导体引线10的第二末端18上，并电连接至这个第二末端。
应注意，图中未示出的另一实施例中，电线30的第二末端直接连接至具体通过接触块形成的电子单元的接触垫。还应注意，电线30的两个裸露末端可能不平坦。层叠使得两个接触垫变形，随后在某个接触表面上铸模至电线。实施例中，电线的末端焊接至对应接触垫。后一情况下，焊接操作可结合地用于使得电线成为条状。
有利的变形中，无需焊接地构成电线的第一平坦和条状区域32和导体引线22的段的第二接触垫之间的电接触以及电线的第二平坦和条状区域34和导体引线10的第二末端18之间的电接触。如图3所示，装入材料确保这些平坦和条状区域分别依靠第二接触垫24和依靠导体引线的第二末端18而被按压。这个变形中，通过层叠在一起的支撑4和上层40实现封入。确保电连接的物理接触通过稳固地粘附于支撑4的上层来维持。应注意，在层叠步骤之后，支撑4和上层40之间的接口可能消失，从而他们仅形成装入转换器并形成卡的本体的单塑料体。卡42可限定完成卡，可在最终步骤中在上面提供印刷图案，或者可限定通过向其面提供附加层或膜完成的“前域”或“入口”，即中间产品。
图1中，导体引线10的末端18具有比形成绕组12的导体引线的段更大的宽度。然而，另一变形中，末端18和绕组具有相同宽度。
具有其绝缘套36的电线30可具有相对小直径，优选地，在50和150微米(50-150μm)的范围内的直径。本领域技术人员未想到在通过包含层叠操作的处理所获得的卡中具有电线的这个方案，具体地，具有基本圆形截面的方案。实际上，起初，这样的方案看起来在技术上不适合，因为预期在层叠步骤中电线30将绕组12分成段。然而，具体地，通过小直径的电线，发现不需修改层叠地将绕组分成段，并且甚至这通过印刷导体引线来发生。通过蚀刻在支撑4上沉积的金属膜所获得的导体引线甚至更坚实，并且没有任何问题地支撑具有大于150μm的直径的电线。此外，通过大直径，本领域技术人员可调节层叠的不同参数，以允许绕组在电线下变形，而不会破裂。
图4示出图1的卡的变形。图1的变形中，电线30的末端部分排列在这个电线和这些绕组交叉的区域中绕组12的方向上，同时这个电线的中心绝缘部分倾斜地交叉于天线8的绕组。因此，电线具有非直线期间，这可没有较大难度地实现，但是使用基于图5如下将描述的本发明的框架中开发的相对复杂的安装。图4的变形中，导体引线10的末端18A和导体段22A的接触垫24A被配置，从而电线30的末端部分，具体地接触区域32和34排列在这个电线的中心部分，从而他在其整个长度上保持相同的直线方向。没有本发明的任何直接连接，电子单元6A包括通过焊接布线46和48(布线接合技术)与垫16A(导体引线的第一末端)和23A(附加导体段的第一接触垫)连接的两个接触垫。
图5示意性示出在制造期间用于将电线30馈送至卡的支撑4上的安装52。这个安装适用于批量地生产多个卡。每个卡必要的电线30实际上是给出相同标号30的线的一部分。这个安装使得在两个平坦和条状区域中绝缘的电线的这样的部分(因此不需绝缘套36)分别在以高生产率连续生产的布线的每个部分的两个末端部分中实现。此外，这个安装允许一个部分例如沿着如图1所示的非直线期间沉积。基于此，安装52包括具有沟道的头部，其中将电线30馈送至具有倾斜表面的这个头部的终端部分56，其限定在垂直方向可移动的敲击或穿孔工具58的撞击表面，并被提供以形成所生产的布线的每个部分的两个接触垫。这个敲击工具之后是刀片60，其也是垂直可移动的，并且被提供以将电线30的单位分成段。变形中，代替可移动刀片提供剪刀，以便于和确保将布线分成段。最后，按压部件62在刀片之后，并用于依靠支撑4按压电线。为了便于这个操作，按压部件62优选地配备有略微加热套36的加热部件。应注意，可颠倒敲击工具和刀片，因为按压部件62保持布线在适当位置。优选变形中，套36被热粘着，从而热的施加使得布线粘附于支撑4和绕组12。另一变形中，其被提供以使得电线通过按压部件利用或不利用热的施加穿透支撑4较短距离，如图2所示。
安装功能在于：将绝缘的电线30推进到头部54的沟道，并且敲击工具首先挤压电线30以形成至少部分成条状的第一平坦区域。绝缘套的本地移动在挤压期间通过敲击工具来实现，其局部地改变电线的形状，作为这个套的管状的变形的结果，并且因为具有圆形截面的外围小于具有相同表面的矩形截面的外围，如果挤压动作明显，则使得套局部破裂。作为实例，圆形电线具有大约80μm的直径，平坦区域具有大约30μm的厚度。同时地或至少在这个平坦区域超过刀片60的位置之前，这个刀片向下移动(或剪刀被激活)以将布线分成段，并形成要沉积在支撑4上的电线的段的第一端子部分。然后，将布线推进到头部，并且第一端子部分来到按压部件62下方，后者依靠支撑对其按压，从而第一平坦和条状区域叠加在这个支撑上设置的第一接触垫上。安装52随后水平地与头部54的沟道中布线的前向移动同步地沿着预定期间位移，以使得天线的绕组跨越到支撑的第二接触垫的周边。然后，敲击工具被再次激活，以形成第二平坦和至少部分条状的区域，其随后在刀片60上移动，随后再次切割布线以限定其第二端子部分。头部继续移动，并且这个第二端子部分在按压部件下移动，后者依靠支撑对其按压，从而第二平坦和条状区域叠加在支撑4的第二接触垫上。
最后，应注意，根据本发明在绝缘支撑上形成转换器的处理的其他示例性实施例中，可通过向这些端子部分局部施加发热体或气焊枪生成允许绝缘套局部升华的小火焰来执行从电线30的端子部分脱去绝缘的操作。

Claims (5)

1.一种结合应答器的卡，其包括电子单元(6；6A)以及与所述电子单元电连接的天线(8)，其中所述天线通过设置于绝缘支撑(4)上的非绝缘的导体引线(10)形成，并且这个导体引线限定至少一个绕组(12)，并具有分别位于所述至少一个绕组的任一端上的第一末端(16；16A)和第二末端(18；18A)，其中所述电子单元设置在对其电连接的第一末端的端上的所述至少一个绕组的内部或外部，其特征在于，导体引线的所述第二末端通过配备有交叉所述至少一个绕组的绝缘套(26)的电线(30)电连接至电子单元，其中所述电线的第一和第二末端部分(32，34)至少部分地是条状，以确保用于所述导体引线的所述第二末端和电子单元之间的电连接所必要的电接触。
2.如权利要求1所述的卡，其特征在于，所述电线的所述第一和第二末端部分分别具有限定所述电线的两个电接触区域的第一和第二平坦和条状区域(32，34)。
3.如权利要求2所述的卡，其特征在于，限定第一和第二接触垫(23，24；23A，24A)的导体引线(22；22A)的附加段设置于与所述至少一个绕组相对的所述电子单元的端上的所述绝缘支撑上，其中所述第一接触垫电连接至所述电子单元，以及所述第一平坦和条状区域(32)叠加于所述第二接触垫上并电连接至所述第二垫，以及其中所述第二平坦和条状区域(34)叠加于所述导体引线的所述第二末端并电连接至所述第二末端。
4.如权利要求3所述的卡，其特征在于，无需焊接地构成电线的第一末端部分和所述第二接触垫之间的电接触以及电线的第二末端部分和导体引线的所述第二末端之间的电接触，其中装入材料(4，40)确保这些平坦和条状区域分别依靠所述第二接触垫和依靠所述导体引线的所述第二末端而被按压。
5.如先前权利要求中任一项所述的卡，其特征在于，所述电线(30)具有在50和150微米的范围内的直径。
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