CN109409486B - 一种智能卡及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种智能卡及其加工方法，通过预先埋设金属导线，然后热压融合，最后将不适合热压的元器件与预埋的金属导线连接的方式，不仅避免了使用冷压的方式生产智能卡，并且还避免了使用较薄的FPC电路板或者是避免了使用整体的FPC电路板，因此本申请提供的智能卡加工方法以及由此方法生产的智能卡不仅降低了智能卡的生产成本，也解决了智能卡打印凸码的问题，还提高了智能卡的剥离强度。

Description

一种智能卡及其加工方法

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种智能卡及其加工方法。

背景技术

现有技术中的带有复杂电路的多功能智能卡是三层结构，如图1所示，最上面一层是卡面110、最下面一层是卡底120，中间层是FPC电路板130(柔性电路板，FlexiblePrinted Circuit)。在FPC电路板130上焊接有SE(安全芯片)131、指纹模块132、载带(金手指)133或者其它元器件等；在卡面留有指纹模块镂空窗111、载带(金手指)镂空窗112，FPC电路板130上需要和外部接触的元器件(载带金手指133、指纹模块132等)透过镂空窗可以与外部接触。

目前一般采用冷压技术生产该种结构的智能卡，即将卡面110、FPC电路板130和卡底120用胶水粘合并在低温下压合在一起。但是，冷压技术有技术瓶颈，胶水配方不容易掌握，冷压参数调配困难，导致每张智能卡的冷压成本高。

另外，通过冷压技术生产的智能卡是将三层通过胶水粘合在一起的，其卡的剥离强度低，也就是说相对比较容易将每层剥离开来。

因此，如何降低智能卡的生产成本，提高智能卡的剥离强度，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种智能卡及其加工方法，以降低智能卡的生产成本，提高智能卡的剥离强度。

为达到上述目的，本申请提供一种智能卡的加工方法，包括以下步骤：将金属导线放置于卡面与卡底之间；通过热压方式将卡面与卡底进行层压融合；在卡面上铣安装槽，并通过安装槽向外拉伸预埋在卡面与卡底之间的金属导线端头；将拉出的金属导线端头与元器件连接；将与金属导线端头连接的元器件固定于安装槽内。

如上所述的智能卡加工方法，其中，优选的是，在将卡面与卡底进行层压融合之前，在卡面与卡底之间放置相互连接的电路模块和另一金属导线。

如上所述的智能卡加工方法，其中，优选的是，元器件为指纹模块和载带模块，将拉出的金属导线的一端与指纹模块连接，另一端与载带模块连接。

如上所述的智能卡加工方法，其中，优选的是，将拉出的另一金属导线的端头与指纹模块连接。

如上所述的智能卡加工方法，其中，优选的是，向卡面和/或卡底的外表面覆设保护膜，并且将元器件与外部接触的面裸露于保护膜的外侧。

一种智能卡，包括：卡面、金属导线、卡底和元器件，其中，所述卡面与所述卡底的接触面相互融合，所述金属导线埋设于所述卡面和所述卡底之间，所述元器件固定于所述卡面的安装槽内，并且所述金属导线的端头在所述安装槽内与所述元器件连接。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，还包括：电路模块和另一金属导线，所述电路模块与所述另一金属导线的一端连接，所述元器件与所述另一金属导线的另一端连接。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，所述元器件为指纹模块和载带模块，所述金属导线的一端与所述指纹模块连接，另一端与所述载带模块连接。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，所述另一金属导线与所述指纹模块连接。

如上所述的智能卡，其中，优选的是，还包括：保护膜，所述保护膜敷设于所述卡面和/或所述卡底的外表面，并且所述元器件与外部接触的面裸露于所述保护膜的外侧。

相对上述背景技术，本申请所提供的智能卡及其加工方法通过预先埋设金属导线，然后热压融合，最后将不适合热压的元器件与预埋的金属导线连接的方式，不仅避免了使用冷压的方式生产智能卡，并且还避免了使用较薄的FPC电路板或者是避免了使用整体的FPC电路板，因此本申请提供的智能卡加工方法以及由此方法生产的智能卡不仅降低了智能卡的生产成本，也解决了智能卡打印凸码的问题，还提高了智能卡的剥离强度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的智能卡的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的智能卡加工方法流程图；

图3是本申请实施例提供的智能卡的结构分解图；

图4是本申请实施例提供的智能卡4个焊盘的载带模块的示意图；

图5是本申请实施例提供的智能卡5个焊盘的载带模块的示意图；

图6是本申请实施例提供的智能卡6个焊盘的载带模块的示意图；

图7是本申请实施例提供的智能卡8个焊盘的载带模块的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种智能卡加工方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤S210、将金属导线放置于卡面与卡底之间；

如图3所示，在位于下层的卡底320上放置金属导线330，例如：铜线、金线、铜合金、铝合金等金属导线。还可以放置电路模块340和金属导线350，电路模块340是耐高温的模块，这里所指的高温是指能够使卡面310和卡底320变软进行融合的温度，如：150℃-180℃，并且将放置的电路模块340与金属导线350连接。对于金属导线330和金属导线350而言可以是同一电路中的金属导线，也可以是不同电路中金属导线，图3中的金属导线330和金属导线350为不同的两个电路中的导线。其中，电路模块340是小面积模块，避免了影响整个智能卡的卡面310和卡底320的粘合度。

另外，为了减少与电路模块340连接的金属导线350留在智能卡外部端头的个数，可以将电路模块340中所有的电路上的地接点用一根金属导线连接起来，将电路模块340中所有的电路上的电源接点用一根金属导线连接起来。

在上述基础上，当智能卡的功能复杂或者选取的元器件需要外围电路时，还需要一些小面积的FPC电路板，也就是小面积的FPC电路板仅能够覆盖卡底320的部分区域。此时，则需要在卡面310内侧或者卡底320内侧，也就是卡面310与卡底320相对的一侧铣槽，该槽未贯通卡面310/卡底320，在卡底320与该槽相对的位置设置部分FPC电路板。该部分FPC电路板预先与放置在卡底320上的金属导线330和/或金属导线350连接。

步骤S220、通过热压方式将卡面与卡底进行层压融合；

通过热压方式生产卡片是待加热到一定温度(例如：150℃-180℃)时，将卡面310与卡底320用力挤压在一起，卡面310与卡底320相互接触的部分发生融合，从而将金属导线和/或电路模块预埋在卡面310与卡底320之间。

在上述基础上，若卡面310和/或卡底320的内侧铣有槽，在卡面310和/或卡底320的铣槽或铣槽相对应的位置放置有部分FPC电路板，那么在热压时，卡底320上的部分FPC电路板嵌入卡面310内侧的槽内，或FPC电路板卡嵌入卡底320上的槽内，因此部分FPC电路板上元器件就避免了承受压力。

步骤S230、在卡面上铣安装槽，并通过安装槽向外拉伸预埋在卡面与卡底之间的金属导线端头；

继续参阅图3，卡面310和卡底320层压融合后，在卡面310上铣出安装槽，优选在卡面310上与金属导线330和/或金属导线350的端头预埋位置对应的位置处铣出安装槽，例如，铣出安装指纹模块的安装槽311和安装载带模块的安装槽312。

待铣出安装槽后，通过安装槽向外拉伸预埋在卡面310与卡底320之间的金属导线330和/或金属导线350的端头，优选将金属导线330和/或金属导线350的端头拉伸至伸出安装槽，以便金属导线330和/或金属导线350的端头与其他元器件连接，例如：指纹模块360、载带模块370等。

对于在卡面310与卡底320之间预埋电路模块340的情况，若预埋在卡面310与卡底320之间的电路模块340是需要展现给智能卡外部的模块或者是需要和智能卡的外部进行接触的模块，则还需要在卡面310上与预埋的电路模块340对应的位置处冲出孔313，以便预埋在卡面310与卡底320之间的电路模块340能够展现在智能卡的外部或者是与智能卡外部进行接触。例如：若预埋的电路模块340连接有元器件灯，则在卡面310上与预埋在卡面310与卡底320之间的灯对应的位置处进行冲孔，该孔313是灯的透光孔。

步骤S240、将拉出的金属导线端头与元器件连接；

这里所说的元器件可以是适合热压方式埋设的元器件，也可以是不适合热压方式埋设的元器件，优选是不适合热压方式埋设的元器件，例如：指纹模块360、载带模块370等。作为举例，指纹模块360与金属导线330的一端连接，载带模块370与金属导线330的另一端连接。作为有一个例子，指纹模块360与金属导线330的一端连接，载带模块370与金属导线330的另一端连接，电路模块340与金属导线350一端连接，指纹模块360与金属导线350的另一端连接。由于这些元器件需要裸露在智能卡的外部，并且也不适合热压方式，因此就在卡面310与卡底320热压处理完毕后，将这些元器件与裸露在外部的金属导线330和/或金属导线350端头连接，避免了热压方式对这些元器件的破坏，并且还能保证这些元器件裸露在智能卡的外部。

上述元器件和金属导线330和/或金属导线350端头连接可以是元器件(例如：指纹模块360或者载带模块370)上的焊盘与金属导线330和/或金属导线350的端头连接。

指纹模块360的正面与用户的手指接触采集用户的指纹信息，指纹模块360的背面也分布有焊盘。载带模块370的载带正面用于和外部的设备进行连接，例如7816接口，载带模块370的背面绑定有处理芯片，例如安全芯片等，并且还分布有焊盘。将金属导线330和/或金属导线350的端头焊接于指纹模块360、载带模块370等元器件背面的焊盘上，实现金属导线330和/或金属导线350与元器件的连接，除了焊接连接还可以是粘结连接，当然还可以是其他的连接方式，只要能够达到电路上导通即可。

根据智能卡的功能不同，智能卡内部预埋的金属导线330和/或金属导线350形成的电路则不同，金属导线330和/或金属导线350伸出安装槽的端头数量也不相同，与之连接的元器件的焊盘数量也不同。例如：焊盘数量可以是4个、5个、6个、7个、8个等。

作为举例，当选取的指纹模块360与金属导线330之间是4线连接时，并且智能卡的载带模块370只支持接触界面时，载带模块370与金属导线330之间也是通过4线连接的，此时载带模块370的焊盘数量应该是4个。

载带模块370的背面可以放置有晶元，晶元与引脚通过绑线连接，如图4所示，具体可以是晶元的引脚1与VCC引脚通过绑线连接、晶元的引脚2与RST引脚通过绑线连接、晶元的引脚3与CLK引脚通过绑线连接、晶元的引脚9与IO引脚通过绑线连接、晶元的引脚10与GND引脚通过绑线连接，并且晶元的引脚5、引脚6、引脚7、引脚8(具体引脚5、引脚6、引脚7和引脚8可以是GPIO引脚，当然也可以是其他引脚)可以部分或全部通过绑线与外侧引脚连接，晶元的引脚11、引脚12和引脚13也可以部分或全部通过绑线与外侧引脚连接。对于晶元的引脚1至引脚13不限定为上述具体形式，对于晶元引脚的个数也不限定为13个，只要能满足本申请实施例所要达到的技术效果即可。

在上述晶元引脚外侧的引脚(如：外侧引脚和VCC引脚、RST引脚、CLK引脚、IO引脚、GND引脚)的外侧还分布有焊盘，例如，焊盘分布在VCC引脚、RST引脚、CLK引脚、IO引脚和GND引脚所围成圈的外侧。晶元引脚外侧的引脚与焊盘之间电气连接，为了保护绑线不被损坏，晶元、绑线、引脚分布的区域胶封有保护层。

对于载带模块370需要4个焊盘的情况，可以是4个焊盘分别与载带模块370的VCC引脚、GND引脚、晶元的2个输入输出引脚引出的外侧引脚(具体可以是晶元的引脚5GPIO引出的外侧引脚和晶元的引脚7GPIO引出的外侧引脚，当然也可以是6GPIO引出的外侧引脚、8GPIO引出的外侧引脚)连接。将焊盘与金属导线330的端头焊接连接，为了避免焊接时不同焊盘之间会相互妨碍，可以将4个焊盘均匀分布在胶封区域的外侧的四周。为了便于焊接操作，可以将4个焊盘分布在胶封区域的外侧的一侧。

另外，载带模块370的焊盘数量还可以是5个。作为举例，如图5所示，可以是5个焊盘分别与载带模块370的VCC引脚、GND引脚、晶元的3个输入输出引脚引出的外侧引脚(具体可以是晶元的引脚5GPIO引出的外侧引脚、晶元的引脚6GPIO引出的外侧引脚和晶元的引脚7GPIO引出的外侧引脚)连接。将焊盘与金属导线330的端头焊接连接，为了避免焊接时不同焊盘之间会相互妨碍，可以将5个焊盘均匀分布在胶封区域的外侧的四周。为了便于焊接操作，可以将5个焊盘分布在胶封区域的外侧的一侧。在目前的7816卡协议中，引脚pad8和pand4没有对应的功能，本实施例中可以去掉载带模块370中的pad8和pad4引脚，从而避免了pad8和pad4引脚对连接焊盘的导线布线的干扰，进而解决了焊盘距离太近的问题。

此外，同时支持最多6个需要连线的接口情况，则载带模块370的焊盘数量还可以是6个。作为举例，如图6所示，可以是6个焊盘分别与载带模块370的VCC引脚、GND引脚、晶元的4个输入输出引脚引出的外侧引脚(具体可以是晶元的引脚5GPIO引出的外侧引脚、晶元的引脚6GPIO引出的外侧引脚、晶元的引脚7GPIO引出的外侧引脚和晶元的引脚8GPIO引出的外侧引脚)连接。将焊盘与金属导线330的端头焊接连接，为了避免焊接时不同焊盘之间会相互妨碍，可以将6个焊盘均匀分布在胶封区域的外侧的四周。为了便于焊接操作，可以将6个焊盘分布在胶封区域的外侧的一侧。本实施例中也以将载带模块370中的pad8和pad4引脚去掉，在此就不在赘述。

另外，载带模块370的焊盘数量还可以是7个，可以是7个焊盘分别与载带模块370的VCC引脚、GND引脚、NFC天线La引脚、NFC天线Lb引脚、晶元的3个输入输出引脚引出的外侧引脚(可以是晶元的3个GPIO引脚引出的外侧引脚)连接。该种情况，晶元还可以设置在载带模块370的背面，这种情况可以解决适用于双界面卡的生成。

载带模块370的焊盘数量还可以是8个。作为举例，如图7所示，可以是8个焊盘分别与载带模块370的VCC引脚、GND引脚、4个晶元的输入输出引脚引出的外侧引脚(具体可以是晶元的引脚5GPIO引出的外侧引脚、晶元的引脚6GPIO引出的外侧引脚、晶元的引脚7GPIO引出的外侧引脚和晶元的引脚8GPIO引出的外侧引脚)和晶元的引脚11引出的外侧引脚、晶元的引脚12引出的外侧引脚连接。将焊盘与金属导线330的端头焊接连接，为了避免焊接时不同焊盘之间会相互妨碍，可以将8个焊盘均匀分布在胶封区域的外侧的四周。为了便于焊接操作，可以将8个焊盘分布在胶封区域的外侧的一侧。本实施例中也以将载带模块370中的pad8和pad4引脚去掉，在此就不在赘述。

对于载带模块370具有4-8个焊盘的情况，在载带模块370的背面可以具有相应数量的焊盘而不具有晶元，晶元则设置在嵌入卡面310和/或卡底320的槽围成空间内的部分FPC电路板上，部分FPC电路板与外部的载带模块370的焊盘通过金属导线330和/或金属导线350连接。具体的，载带模块370的焊盘通过金属导线330和/或金属导线350与晶元引脚引出的外侧引脚连接，例如：GND引脚、VCC引脚、CLK引脚、RESET引脚、IO引脚或者NFC的天线La引脚、Lb引脚以及3个GPIO引脚引出的外侧引脚。

步骤S250、将与金属导线端头连接的元器件固定于安装槽内。

待金属导线330和/或金属导线350的端头与元器件连接完成后。例如：将金属导线330和/或金属导线350的端头焊接至指纹模块360背面的焊盘上后，将指纹模块360粘结至安装槽内，也就是将指纹模块360的正面朝向智能卡的外部以便采集指纹信息。将金属导线330的端头焊接至载带模块370背面的焊盘上后，将多余长度的金属导线330盘放在安装槽内，然后将载带模块370粘结至安装槽内。

为了智能卡外部平整，将元器件粘结至安装槽内时，优选将元器件的正面，也就是元器件朝向智能卡外部的面，与卡面310的外表面平齐。

待元器件固定完毕后，还可以在卡面310和卡底320的外表面均覆设一层保护膜，并且在卡面310上覆设的保护膜上开设有孔，指纹模块360和载带模块370与外部接触的面通过保护膜上开设的孔裸露在智能卡的外部。一般情况覆盖在卡面310和卡底320上的保护膜为透明膜，那么若智能卡具有透光孔，则覆盖在卡面310上的透明膜覆盖住透光孔。

通过上述智能卡的加工方法，继续参阅图3，加工出的智能卡包括：卡面310、金属导线330、卡底320和元器件，其中，卡面310与卡底320的接触面相互融合，金属导线330埋设于卡面310和卡底320之间，元器件固定于卡面310的安装槽内，优选的元器件粘结在卡面310的安装槽内，并且金属导线330的端头在安装槽与元器件连接，优选的元器件的背面具有焊盘，金属导线330的端头与元器件焊盘焊接，当然也可以是粘结，只要能够达到电路上导通即可。对于元器件背面的焊盘个数，可以是4个、5个、6个、8个等，对于元器件焊盘的布置与上述实施例中的布置情况相同，在此就不在赘述。

作为举例，元器件可以是指纹模块360和载带模块370，指纹模块360与金属导线330的一端连接，载带模块370与金属导线330的另一端连接。

在上述基础上，在卡面310和卡底320之间还可以埋设电路模块340和另一金属导线350，电路模块340与预埋的金属导线350连接，金属导线350的端头在安装槽与元器件连接。对于金属导线330和金属导线350而言可以是同一电路中的金属导线，也可以是不同电路中的金属导线。

作为举例，图3中的金属导线330和金属导线350为不同的两个电路中的导线，指纹模块360与金属导线330的一端连接，载带模块370与金属导线330的另一端连接，电路模块340与金属导线350一端连接，指纹模块360与金属导线350的另一端连接。

另外，若预埋的电路模块340连接有元器件灯，卡面310上与预埋在卡面310与卡底320之间的灯对应的位置处开设有透光的孔313。

此外，卡面310和卡底320的外表面均覆设有保护膜，指纹模块360和载带模块370与外部接触的面通过保护膜上的孔裸露在智能卡的外部。一般情况覆盖在卡面310和卡底320上的保护膜为透明膜，则覆盖在卡面310上的透明膜覆盖住透光孔。

通过预先埋设金属导线，然后热压融合，最后将不适合热压的元器件与预埋的金属导线连接的方式，不仅避免了使用冷压的方式生产智能卡，并且还避免了使用FPC电路板或者是避免了使用大面积的FPC电路板，因此本申请实施例提供的智能卡加工方法以及由此方法生产的智能卡不仅降低了智能卡的生产成本，也在一定程度上解决了智能卡打印凸码的问题，还提高了智能卡的剥离强度。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种智能卡的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将金属导线放置于卡面与卡底之间；

在卡面内侧/卡底内侧铣槽，该槽未贯通卡面/卡底，在卡底与该槽相对的位置设置覆盖卡底部分区域的部分FPC电路板，该部分FPC电路板预先与放置在卡底上的金属导线连接；

通过热压方式将卡面与卡底进行层压融合；

在卡面上铣安装槽，并通过安装槽向外拉伸预埋在卡面与卡底之间的金属导线端头；

将拉出的金属导线端头与元器件连接；

将与金属导线端头连接的元器件固定于安装槽内；

在将卡面与卡底进行层压融合之前，在卡面与卡底之间放置相互连接的电路模块和另一金属导线；

元器件为指纹模块和载带模块，将拉出的金属导线的一端与指纹模块连接，另一端与载带模块连接；

载带模块的背面放置有晶元，晶元与晶元外侧的引脚通过绑线连接；

晶元外侧的引脚的外侧还分布有焊盘，晶元外侧的引脚与焊盘之间电气连接；

晶元、绑线、晶元外侧的引脚分布的区域胶封有保护层；

焊盘与金属导线的端头焊接连接。

2.根据权利要求1所述的智能卡的加工方法，其特征在于，将拉出的另一金属导线的端头与指纹模块连接。

3.根据权利要求1或2任一项所述的智能卡的加工方法，其特征在于，向卡面和/或卡底的外表面覆设保护膜，并且将元器件与外部接触的面裸露于保护膜的外侧。

4.一种智能卡，其特征在于，包括：卡面、金属导线、卡底和元器件，其中，所述卡面与所述卡底的接触面相互融合，所述金属导线埋设于所述卡面和所述卡底之间，卡面内侧/卡底内侧铣有槽，该槽未贯通卡面/卡底，卡底与该槽相对的位置设置有覆盖卡底部分区域的部分FPC电路板，该部分FPC电路板预先与放置在卡底上的金属导线连接，所述元器件固定于所述卡面的安装槽内，并且所述金属导线的端头在所述安装槽与所述元器件的连接；

电路模块和另一金属导线，所述电路模块与所述另一金属导线的一端连接，所述元器件与所述另一金属导线的另一端连接；

所述元器件为指纹模块和载带模块，所述金属导线的一端与所述指纹模块连接，另一端与所述载带模块连接；

载带模块的背面放置有晶元，晶元与晶元外侧的引脚通过绑线连接；

晶元外侧的引脚的外侧还分布有焊盘，晶元外侧的引脚与焊盘之间电气连接；

晶元、绑线、晶元外侧的引脚分布的区域胶封有保护层；

焊盘与金属导线的端头焊接连接。

5.根据权利要求4所述的智能卡，其特征在于，所述另一金属导线与所述指纹模块连接。

6.根据权利要求4所述的智能卡，其特征在于，还包括：保护膜，所述保护膜敷设于所述卡面和/或所述卡底的外表面，并且所述元器件与外部接触的面裸露于所述保护膜的外侧。

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