CN106991466A - 双界面智能卡及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双界面智能卡及其制造方法，智能卡包括卡体，卡体包括塑料层以及位于塑料层一侧的刚性材料层，且塑料层内嵌埋有天线；其中，塑料层上设有安装座，安装座内设有安装槽，IC芯片安装在安装槽内；刚性材料层内设置有第一安装孔，第一安装孔为贯穿刚性材料层的上下表面的通孔，安装座位于第一安装孔内，且安装座的周壁与第一安装孔的内壁邻接；IC芯片的电触点外露在智能卡的表面上。该方法包括在嵌埋有天线的塑料板上封装IC芯片；对塑料板进行铣削；将刚性材料板粘合在塑料板的一侧上，使IC芯片位于第一安装孔内，并使IC芯片的电触点外露在智能卡的表面上。本发明可以提高智能卡的生产效率以及产品合格率，并且有效避免IC芯片的损坏。

Description

双界面智能卡及其制造方法

技术领域

本发明涉及智能卡领域，尤其是涉及一种双界面智能卡以及这种双界面智能卡的制造方法。

背景技术

智能卡又称为芯片、IC卡或者CPU卡，智能卡内通常集成一个芯片，芯片可以运行智能卡的操作系统COS，并且在智能卡的操作系统上可以运行各种各样的应用模块，如支付的应用模块，从而使得智能卡具备支付功能。常见的具有支付功能的智能卡包括银行卡、公交卡等等。

智能卡通常包括有片状的卡体，在卡体上封装有IC芯片，而传统的智能卡的卡体主要是使用塑料制成，这样，封装IC芯片时工艺简单，也非常容易实现。然而，随着科技发展，人们对智能卡的材质也提出了更高的要求，例如，人们希望使用金属等刚性材料制成的智能卡，人们尝试用各种金属材质去做成高端的银行卡、消费卡、日常应用的各种卡片。由于金属材质的卡片显得大气、豪华、高档而有手感，非常受欢迎。

现有的智能卡已经从传统的单界面卡发展成双界面卡，双界面卡是指智能卡具有接触式通信与非接触式通信两种通信方式的智能卡。在实现接触式通信时，需要智能卡上设置多个电触点，智能卡通过多个电触点与终端设备上的电触点进行通信。因此，智能卡的IC芯片的上电触点需要外露在智能卡的表面上。在实现非接触式功能时，需要在智能卡内设置天线，终端设备上也设置用于发射信号的天线，因此智能卡靠近终端设备时，通过智能卡内的天线来发送、接收数据，从而完成与终端设备的通信。

如在金属制成的智能卡上实现非接触式通信，由于需要在智能卡内设置天线，但金属具有屏蔽电磁波的特性，让智能卡内封装的天线无法接收诸如读卡器等终端设备发送的信号，从而无法实现非接触通信功能。因此，目前的金属智能卡在实现非接触式通信功能时，使用混合材料制成智能卡。

如图1所示的，现有的智能卡设置有塑料层10以及位于塑料层10一侧的金属层15，在塑料层10内嵌埋天线11，而IC芯片17封装在金属层15内。为此，金属层15内设置一个安装座16，IC芯片17封装在安装座16内。

制造这种智能卡时，首先将天线11嵌埋在塑料层10内，再将嵌埋有天线11的塑料层10粘合到金属层15的一侧，形成一块平整的卡片。然后，使用加工设备，如铣削设备对粘合的卡片进行加工，即在金属层15内铣削出一个用于封装IC芯片17的槽，并形成安装座16。然后，还需要对塑料层10的局部区域进行铣削并将天线11的端头找出，并且让天线11的端头露出在塑料层10外。将IC芯片17封装在安装座16时，需要将天线11连接至IC芯片17的底部，从而实现IC芯片17与天线11的电连接，并且还需要将IC芯片17封装在安装座16内，如通过胶水等将IC芯片17粘合在安装座16内。

但是，现有的智能卡的加工工艺非常复杂，并存在以下问题：首先是常规的卡片制作商设备无法直接加工和制作金属卡，并且，在铣削金属时，金属将产生大量的热量，这些热量将造成塑料层10以及天线11的损坏，为此，在对金属层15进行铣削加工时，需要向卡片灌注冷却液，而冷却液会破坏塑料层10本身的特质，造成智能卡的报废率很高。再者，对金属层15进行铣削加工时，产生的碎屑会污染背面的塑料层10的颜色。最后，现有的加工工艺所生产的智能卡中，IC芯片17与金属层15上的安装座16之间的粘合力会非常差，导致IC芯片17容易从安装座16上脱落。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的主要目的是提供一种生产工艺简单的双界面智能卡。

本发明的另一目的是提供一种制造效率高且性能好的双界面智能卡的制造方法。

为实现上述的主要目的，本发明提供的双界面智能卡包括卡体，卡体包括塑料层以及位于塑料层一侧的刚性材料层，且塑料层内嵌埋有天线；其中，塑料层上设有安装座，安装座内设有安装槽，IC芯片安装在安装槽内；刚性材料层内设置有第一安装孔，第一安装孔为贯穿刚性材料层的上下表面的通孔，安装座位于第一安装孔内，且安装座的周壁与第一安装孔的内壁邻接；IC芯片的电触点外露在智能卡的表面上。

由上述方案可见，由于将封装IC芯片的安装座设置在塑料层上，因此在制造双界面智能卡时，可以预先将IC芯片封装在塑料层后，再将铣削形成第一安装孔的金属层粘合在塑料层上，这样可以避免将塑料层粘合到金属层后再对金属层进行铣削，避免对塑料层造成损坏，并且能够提高双界面智能卡的生产效率，同时还能够避免IC芯片从安装座上脱落，提高智能卡的性能。

一个优选的方案是，刚性材料包括金属材料、玻璃纤维材料、碳纤维材料或者木质材料。

由此可见，使用硬度较高的材料，如金属、玻璃纤维、碳纤维等材料制成双界面智能卡的卡体，提升了智能卡的手感，满足人们对智能卡日益增加的要求。

进一步的方案是，刚性材料层为导电材料层，在刚性材料层与塑料层之间设置有屏蔽层，屏蔽层设置有第二安装孔，第二安装孔为贯穿屏蔽层上下表面的通孔，且第二安装孔的形状与第一安装孔的形状相同，在塑料层所在的平面的投影上，第一安装孔与第二安装孔重叠。

可见，为了避免金属层对天线工作的影响，在金属层与塑料层之间设置屏蔽层，可以有效避免金属层对读卡器等终端设备发出的射频信号被金属层所吸收，确保双界面智能卡的非接触式通信。

更进一步的方案是，屏蔽层由导磁材料制成，且屏蔽层至少覆盖在塑料层设置有天线的区域上。

由此可见，屏蔽层使用导磁材料制成，可以确保终端设备发出的射频信号能够天线所接收，进而确保双界面智能卡能够使用非接触式方式进行通信。

为实现上述的另一目的，本发明提供的智能卡制造方法包括在嵌埋有天线的塑料板上封装IC芯片；对塑料板进行铣削：对封装有IC芯片以外的塑料板的区域进行铣削；将铣削形成第一安装孔的刚性材料板粘合在塑料板的一侧上，第一安装孔为贯穿刚性材料层的上下表面的通孔，使IC芯片位于第一安装孔内，并使IC芯片的电触点外露在智能卡的表面上。

由上述方案可见，制造双界面智能卡时，先将IC芯片封装在塑料层后，再将铣削形成第一安装孔的金属层粘合在塑料层上，这样可以避免将塑料层粘合到金属层后再对金属层进行铣削，避免对金属层进行铣削时产生的热量对塑料层造成损坏，提高了双界面智能卡的生产效率。

一个优选的方案是，在嵌埋有天线的塑料板上封装IC芯片包括：在嵌埋有天线的塑料板上设置有一个安装座，安装座上设有安装槽，将IC芯片封装在安装槽内。

由此可见，由于IC芯片固定在塑料层的安装座上，例如通过胶水等将IC芯片固定在安装座上，这样可以避免IC芯片从安装座上脱落，提高双界面智能卡的性能。

附图说明

图1是现有一种双界面智能卡的局部剖视图。

图2是本发明双界面智能卡实施例的结构分解图。

图3是本发明双界面智能卡实施例中塑料层与IC芯片的结构分解图。

图4是本发明双界面智能卡实施例的局部剖视图。

图5是本发明智能卡制造方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的智能卡为双界面智能卡，即智能卡内设置有一个IC芯片，并且IC芯片能够实现接触式通信以及非接触式通信，因此IC芯片需要设置多个用于实现接触式通信的电触点，并且智能卡内还需要设置用于实现非接触式通信的天线。此外，为了提升智能卡的质感，智能卡的卡体包括由刚性材料制成的刚性材料层，本发明所指的刚性材料是相对于PVC材料、PET材料、PC材料、PET-G材料塑料而言，因此硬度大于PVC等塑料的材料均可以作为本发明的智能卡的卡体的制作材料，即本发明的刚性材料是非塑料材料，如金属、玻璃纤维、碳纤维或者木质材料等硬度较大的材料。下面以金属作为刚性材料为例对本发明的方案进行详细说明。

智能卡实施例：

参见图2，本实施例的双界面智能卡包括塑料层20，在塑料层20的一侧设置有金属层50，并且在塑料层20与金属层50之间设置有屏蔽层40。本实施例中，塑料层20、屏蔽层40以及金属层50构成智能卡的卡体，且卡体大致呈矩形，且四个角上设置有倒角。当然，卡体的形状可以根据实际需要进行特别的定制，因此卡体并不限于矩形，还可以是圆形或者椭圆形等形状。

塑料层20由塑料制成，如PVC材料、PET材料、PC材料、PET-G材料制成，塑料层20具有绝缘性能，且塑料层20的厚度较小，如0.2毫米至0.4毫米之间，优选的，塑料层的厚度只有0.3毫米。参见图3，在塑料层20上设置有一个安装座22，安装座22自塑料层20的上表面向上延伸，并且在安装座22内设置有一个安装槽23，IC芯片30安装在安装槽23内。

如图4所示，在塑料层20内嵌埋有天线21，优选的，天线21是柔性天线，可以随塑料层20的弯曲而弯曲，并且不会因塑料层20的弯曲而损坏。且天线21需要与IC芯片30电连接，因此天线21的上端与IC芯片30的下端电连接。因此天线21向上延伸至安装座22的下方，并且IC芯片30的下端设置有与天线21连接的端子。

本实施例中，IC芯片30的上表面设有多个电触点32，IC芯片30的多个电触点32位于智能卡的外表面，即多个电触点32需要外露在智能卡的外表面，以便于智能卡与读卡器连接，从而实现智能卡与读卡器之间的通信。并且，IC芯片30靠近安装座22的一侧设有晶圆31，晶圆31向安装座22一侧延伸。并且，为了将IC芯片30固定在安装座22内，安装槽23的形状与IC芯片30下表面的形状一致，即安装槽23为阶梯槽。并且，IC芯片30可以通过胶水等粘接剂35粘合在安装座22内。

金属层50由金属材料制成，例如，由铝合金、铝镁合金、不锈钢、铜合金等金属材料制成，且金属层50的表面还可以进行喷漆或者涂覆颜料等处理，从而提高智能卡的美观性。在金属层50上设置有一个安装孔51，从图2可见，安装孔51大致呈矩形，并且四个角设置有倒角。本实施例中，安装孔51为贯穿金属层50上下表面的通孔，且安装孔51的内轮廓应该与安装座22的外轮廓一致，以确保双界面智能卡的成品上，安装座22的外壁与安装孔51的内壁邻接。

由于金属层50具有导电性能，因此金属层50实际上是由导电材料制成的。虽然天线21并不设置在金属层50上，但如果将塑料层20与金属层50直接粘合，则双界面智能卡靠近读卡器时，读卡器所发出的射频信号会被金属层50所吸收而导致无法实现非接触式通信，因此，需要在金属层50与塑料层20之间设置屏蔽层40。

本实施例中，屏蔽层40的形状与金属层50的形状相同，且屏蔽层40上也设有一个安装孔41，安装孔41为贯穿屏蔽层40上下表面的通孔，且安装孔41的形状与金属层50上的通孔的形状完全相同。具体的，在塑料层20所在的平面的投影上，安装孔51与安装孔41重叠，这样可以确保安装座22穿过安装孔41并且位于安装孔41内。

为了实现屏蔽功能，本实施例中屏蔽层可以采用导磁材料制成，例如使用铁氧体片材制成。并且，屏蔽层40的厚度小于金属层50的厚度，例如，金属层50的厚度是0.5毫米，而屏蔽层40的厚度只有0.04毫米。

当然，屏蔽层的形状并不一定要与金属层的形状完全相同，屏蔽层的面积可以小于金属层的面积，只要屏蔽层能够完全遮挡塑料层上的天线即可，也就是屏蔽层需要至少覆盖塑料层上的天线所在的区域。

由于将金属层50粘合到塑料层20后，金属层50将与安装座22邻接，为了避免IC芯片30直接与金属层50邻接而导致IC芯片30无法正常工作，因此安装座22的侧壁应该位于IC芯片30的外侧，即IC芯片30的周壁与金属层50之间并不会直接接触，而是间隔有安装座22的侧壁。由于安装座22也是由塑料制成，具有绝缘性能，因此能够保护IC芯片30不会受到金属层50的影响。

智能卡制造方法实施例：

下面结合图5介绍双界面智能卡的制造方法。首先，制造带有天线的塑料层，即执行步骤S1。例如，在塑料板内嵌埋天线，由于塑料板可以注塑而成，因此可以在注塑时将天线放置在模具内，注塑成型后塑料即包裹天线，从而形成嵌埋有天线的塑料板。

由于后续需要对塑料板进行铣削操作，为了避免铣削时将天线铣削掉，因此天线应该设置在塑料板的一侧，例如靠近塑料板的下端。例如，双界面智能卡的总厚度在0.8毫米至0.9毫米之间，则可以注塑形成厚度在0.8毫米左右的塑料板，但由于后续工序将铣削掉0.5毫米的厚度，因此天线应该设置在距离塑料板其中一个侧面0.3毫米以内的区域，以避免被铣削掉，

然后，在塑料板上设置安装座，例如，在塑料板上铣削形成安装座，并且执行步骤S2，将IC芯片封装在安装座内。例如，在安装座内滴胶水，然后将IC芯片粘合在安装座内。当然，将IC芯片封装时，需要将IC芯片与塑料板内的天线连接，因此需要将天线的端部向上延伸到安装座的下端，铣削形成安装座时将天线的端部铣削出来，从而将IC芯片与天线的端部进行焊接或者其他方式的电连接。

接着，执行步骤S3，对塑料板进行铣削处理，即将塑料板的厚度铣削得更薄。由于注塑形成的塑料板的厚度在0.8毫米，而金属层的厚度在0.5毫米，为了避免智能卡的厚度过大，因此需要将塑料板铣削掉0.5毫米，铣削后的塑料板的厚度只有0.3毫米。当然，铣削时不能将安装座所在的区域铣削掉，因此铣削后的塑料板并不是一块平整的板材，而是中间具有凸起的安装座的板材。

在制作塑料板的同时，还需要制造金属板以及屏蔽板，即执行步骤S4以及步骤S5。制作金属板时，可以使用冲压的方式冲压形成所需要形状的金属板，优选的，金属板的厚度在0.5毫米左右，并且金属板上被冲压形成一个安装孔，该安装孔为第一安装孔，且第一安装孔的形状与塑料板上的安装座的形状相匹配。

屏蔽板也是可以采用冲压的方式制成，本实施例中，可以在一块面积较大的铁氧体片材上冲压形成所需要形状的屏蔽板，且屏蔽板上需要冲压形成第二安装孔，且第二安装孔的大小、形状需要与金属板上的第一安装孔的大小、形状完全相同。

最后，执行步骤S6，将金属板、屏蔽板粘合在塑料板的一侧，从而形成完整的智能卡。粘合时，可以在金属板与屏蔽板之间涂覆粘接剂，并且在屏蔽板与塑料板之间涂覆粘接剂，使用粘接剂将金属板、屏蔽板以及塑料板粘合。由于塑料板上设置有安装座，IC芯片封装在安装座内，因此步骤S6中，将金属板与屏蔽板设置在塑料板具有安装座的一侧，且安装座穿过金属板与屏蔽板上的安装孔，两个安装孔的内壁均与安装座的外壁邻接，从而确保IC芯片牢固的固定在智能卡上。

需要说明的是，上述步骤S4与S5并不一定是依次执行的，塑料板的制作、金属板的制作以及屏蔽板的制作可以分别独立进行，也就是可以先制作金属板、屏蔽板，后制作塑料板，只要执行步骤S6前将塑料板、金属板以及屏蔽板制作完毕即可。

此外，本发明的方案并不限于使用金属作为智能卡的卡体，如使用碳纤维、玻璃纤维等硬度较大的材料制成的卡体，也能够实现本发明的目的。

由于本发明的双界面智能卡在制作过程中并不会对设置有天线的材质较硬的刚性材料层进行铣削，铣削的仅仅是塑料板，由于塑料板的硬度较小，铣削时产生的热量也较小，不会对天线造成影响，且铣削过程中也不需要添加冷却液，大大降低了产品的不良率，并且还能够调高智能卡的生产效率。此外，由于塑料板的铣削过程中不会产生金属碎片，也就不会对塑料板背面的颜料造成影响，且IC芯片固定在塑料层上，IC芯片的封装非常牢靠。

当然，上述实施例仅仅是本发明优选的实施方式，实际应用时，本发明还有更多的改变，例如，IC芯片的厚度可以实际需要调整，并且，根据IC芯片的厚度调整绝缘片体的厚度等，这样的改变也能实现本发明的目的。

Claims (10)

1.双界面智能卡，包括：

卡体，所述卡体包括塑料层以及位于所述塑料层一侧的刚性材料层，且所述塑料层内嵌埋有天线；

其特征在于：

所述塑料层上设有安装座，所述安装座内设有安装槽，IC芯片安装在所述安装槽内；

所述刚性材料层内设置有第一安装孔，所述第一安装孔为贯穿所述刚性材料层的上下表面的通孔，所述安装座位于所述第一安装孔内，且所述安装座的周壁与所述第一安装孔的内壁邻接；

所述IC芯片的电触点外露在所述智能卡的表面上。

2.根据权利要求1所述的双界面智能卡，其特征在于：

所述刚性材料层为金属材料层、玻璃纤维材料层、碳纤维材料层或者木质材料层。

3.根据权利要求2所述的双界面智能卡，其特征在于：

所述刚性材料层为导电材料层，在所述刚性材料层与所述塑料层之间设置有屏蔽层，所述屏蔽层设置有第二安装孔，所述第二安装孔为贯穿所述屏蔽层上下表面的通孔，且所述第二安装孔的形状与所述第一安装孔的形状相同，在所述塑料层所在的平面的投影上，所述第一安装孔与所述第二安装孔重叠。

4.根据权利要求3所述的双界面智能卡，其特征在于：

所述屏蔽层由导磁材料制成。

5.根据权利要求3或4所述的双界面智能卡，其特征在于：

所述屏蔽层至少覆盖在所述塑料层设置有所述天线的区域上。

6.双界面智能卡的制造方法，其特征在于，包括：

在嵌埋有天线的塑料板上封装IC芯片；

对所述塑料板进行铣削：对封装有所述IC芯片以外的所述塑料板的区域进行铣削；

将铣削形成第一安装孔的刚性材料板粘合在所述塑料板的一侧上，所述第一安装孔为贯穿所述刚性材料层的上下表面的通孔，使所述IC芯片位于所述第一安装孔内，并使所述IC芯片的电触点外露在所述智能卡的表面上。

7.根据权利要求6所述的双界面智能卡的制造方法，其特征在于：

在嵌埋有天线的塑料板上封装IC芯片包括：在嵌埋有所述天线的所述塑料板上设置有一个安装座，所述安装座上设有安装槽，将所述IC芯片封装在所述安装槽内。

8.根据权利要求7所述的双界面智能卡的制造方法，其特征在于：

所述刚性材料板为导电材料板；

将铣削形成第一安装孔的所述刚性材料板粘合在所述塑料板时，还将铣削形成第二安装孔的屏蔽板粘合在所述塑料板与所述刚性材料板之间；

所述第二安装孔为贯穿所述屏蔽层上下表面的通孔，且所述第二安装孔的形状与所述第一安装孔的形状相同，在所述塑料层所在的平面的投影上，所述第一安装孔与所述第二安装孔重叠。

9.根据权利要求8所述的双界面智能卡的制造方法，其特征在于：

所述屏蔽板由导磁材料制成。

10.根据权利要求8或9所述的双界面智能卡的制造方法，其特征在于：

所述屏蔽板至少覆盖在所述塑料板设置有所述天线的区域上。