TW201211905A - Fibrous insert consisting of a single layer and equipped with a contactless communication electronic device - Google Patents

Description

201211905 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於意欲插入於諸如護照、身分證、駕照等之 女全證書中之平坦插件。詳言之，該插件包含支稽·件，該 支撐件包括容納於該支樓件之空腔中之無接觸通信電子裝 置。舉例而言，該電子裝置為射頻識別（RFID)裝置。 【先前技術】 具備無接觸通信電子裝置之此種類型之插件正愈來愈多 地用於諸如識別個人之證書的安全證書中。實務上，電子 裝置通常將關於證書之持有者的常常被加密的資料含於其 記憶體中。因此，此等插件構成難以由偽造者偽造的安全 構件。因此，存在對於用於此種類型證書之插件的不斷增 加之需要。 按照慣例，意欲收納電子裝置之空腔可藉由機械銑削、 表面加工或鑽孔方法、藉由沖孔或藉由使用雷射而形成。 此等機械方法主要是旋轉與插件之表面接觸並形成空腔 的工具。工具之旋轉產生通常不平坦且因此不適於收納實 質上平坦之晶片的空腔底部。此外，實施於纖維支撐件上 之此方法使纖維被扯掉並使空腔變形。 例如藉由中空沖孔工具對插件支撐件進行沖孔形成穿過 支撐件之空腔。具備此空腔之插件不提供對可接近的晶片 之最佳保護，且因此可經受應力及，或侵蝕(特別是機械或 化學應力及/或侵蝕）。 藉由雷射形成空腔係相對冗長且成本高的’且不可能達 155878.doc 201211905 成足夠深度以在不增加厚度之情況下將晶片容納於插件之 支#件中。此外’雷射燒壞、損壞並黑化支撐件之材料， 此使支撐件之材料在空腔之位準處脆化。 文件W02005073907揭示由塑膠材料製成的配備無接觸 通佗電子裝置之插件。該插件由至少兩層組成以補償電子 裝置之厚度《兩層中之—者具備穿過該層之缝且意欲部 为地今納電子裝置。電子裝置之其他部分藉由壓縮而容納 於另層中以便獲得藉由兩層補償其厚度之電子裝置。 用於麟此插件之方法㈣較長且成本高，此制為其涉 及大量步驟H製造該等層，該等層中之—者接著必 須被冲孔’將電子裝置置放於空腔中，且最後根據配準標 記層壓兩層以形成插件。 文件WO 2〇_4679 i揭示由熱塑性材料製成之由單一層 組成的插件。該插件具備容納於形成於插件中之貫通空腔 中的無接觸通信電子裝置。此插件呈現特定數目之缺點。 -方面’熱㈣材料在熱作料必定作合，假定用以形 成空腔之機械方法涉及升高空腔形成區域中之溫度，則此 嫁合可係非常有問題的。因此，此好社目士 + U此’此材枓具有在空腔形成操 作期間隨機螺變之傾向。此之社莫良 此之結果為空腔展現變形且因此 不適於容納電子裝置。又，在傕 长便用此插件之情況下，電子 裝置不會被保6蒦以免受外部搞絲芬I® / Λ+ 卜。P钕蝕及應力（特別是機械及化 學侵蝕及應力），此係因為苴总·^拉 马其係可接近的且於插件之兩個 面上可見。 【發明内容】 155878.doc *4. 201211905 因此本發明之目標為提出包含無接觸通信電子裝置之 不呈現上述缺點的插件。本發明之另一目標為提出製造簡 單且低廉的插件。 為此，本發明之標的物為意欲插入至安全證書中的平扫 插件，其包含由具備空腔之單一層組成的纖維支撐件及容 納於該空腔中的無接觸通信電子裝置，該空腔在支撐件之 單一面上開放且其在橫截面中包含將該電子裝置容納於該 空腔中而不增加該插件之厚度的周邊肩部。 根據本發明之插件受到特別好地保護以免受外部侵蝕及 應力（特別是機械侵蝕及應力），此係因為電子裝置容納於 僅在一面上開放的空腔中，此意謂另一面受支撐件之纖維 材料保護。此外，此配置使得有可能將電子裝置緊固於空 腔之底部。相反，容納於藉由沖孔所獲得之空腔中的電子 裝置將需要裝置固持於原地（例如，隨後與充當支撐件之 另一層層壓）。 根據本發明之特定實施例，無接觸通信電子裝置為包含 經囊封晶片及該經囊封晶片停置在上面之用於該晶片與天 線之間的連接之連接支撐件的模組晶片，該連接支撐件位 於空腔之該周邊肩部中且該經囊封晶片位於空腔之底部 中。周邊肩部位於空腔在上面開放的支撐件之面與容納經 囊封晶片之空腔之底部之間。因&，模組晶片完全地插入 至空腔中且與支撐件之開放面齊平。模組晶片插入至支撐 件中不產生任何額外厚度。因此，插件之厚度係恆定的。 詳言之，電子裝置係自由PHILIPS公司銷售的微型模組 155878.doc 201211905 MOA2、MOB2、MOA4、MOB4、MOA6 及 MOB6類型，及 由INFINEON公司銷售的MCC2及MCC8類型，及由EM MICROELECTRONIC 公司銷售的 CID 類型，及 Cubit、 IOA2、EOA2、EOA8、EOA9、FCP3 及NSL-1 類型之模組 晶片中選擇。 . 舉例而言，由Philips公司銷售的ΜΟχ、MOB2、MOA2、 ΜΟΒ4、ΜΟΑ4、ΜΟΒ6或ΜΟΑ6類型之模組晶片由於其長 期機械穩定性而非常廣泛地用於電子護照及晶片卡上的應 用。其分別具有對於ΜΟΑ2及ΜΟΒ2之390微米、對於 ΜΟΑ4及ΜΟΒ4之320微米及對於ΜΟΑ6及ΜΟΒ6之260微米 的厚度。ΜΟΑ2及ΜΟΑ4模組晶片具有通常小於4 mm2之表 面積，而MOB2及MOB4模組晶片具有通常大於4 mm2之表 面積。 通常，模組晶片包含囊封於一端處具備開口的絕緣封裝 中之微型電路晶片。該微型電路晶片係用液化塑膠產品塗 佈並固持於模具中以允許塑膠硬化》封裝中之開口使晶片 能連接至延伸出封裝外之連接支撐件或金屬連接網格。此 連接支撐件經切割並連結至經囊封晶片，以便形成用於連 接至天線的端子。模組晶片之經囊封微型電路晶片部分亦 稱為「灌封件（potting)」，且連接支撐件稱為「引線框」 (連接網格）。 在橫截面中，模組晶片呈「T」形式，其中「T」形狀之 基底（較窄）對應於經囊封微型電路晶片，且「T」形狀之 頂部（較寬）對應於連接支撐件。 155878.doc 201211905 根據本發明之另一特定實施例，插件包含位於空腔在上 面開放的支撐件之面上的有線或絲網印刷天線，該天線具 備連接至連接支撐件以用於無接觸通信之兩個末端。 有線或絲網印刷天線以線圈形式配置以形成至少一匝。 根據本發明之另一特定實施例’插件包括以下特性中之 一或多者： -纖維支撐件由至少30%諸如短纖維之比例低於長纖維 之比例的纖維素纖維及/或棉纖維之天然纖維形成， _纖維支撑件包含自具有介於-25°C與40°C之間的Tg之 熱塑性聚合物中選擇的黏合劑，該黏合劑較佳整體地 沈澱且較佳自丁二烯苯乙烯共聚物、丙烯酸系聚合 物、乙酸乙烯酯及其共聚物、乳膠、澱粉化合物、無 機填料化合物或後者之混合物中選擇， •纖維支撐件在支撐件之纖維基底中包含介於8重量％ 與1 5重量％之間的合成纖維，例如，合成纖維係自諸 如聚醯胺、聚酯、聚烯烴及/或此等纖維之混合物之 熱塑性材料中選擇， -纖維支樓件包含自詳言之飼、滑石粉、高嶺土、氣氧 化紹、二氧化鈦、石夕酸鈉及其混合物之無機填料（特 別是碳酸鹽)中選擇的填料，該填料較佳為具有大於 或等於30mI/l〇0g之吸收能力的吸收性填料。 、 本發明擴展至包括插件之安全證書，諸如護昭、身分 :、駕照、互動式遊戲或交易卡、支付構件(特別是支： 卡、購貝承保單或憑單）、運輸卡、會員卡、服務卡或預 155878.doc 201211905 訂卡。在護照狀況下，封面及/或小冊子可配備插件。 本發明亦擴展至製造意欲插入至安全證書中之平坦插件 的方法，該方法包含以下步驟： -提供纖維支撐件， 藉由藉助於具有肩部之部件來壓縮而在該支撐件中形 成空腔，使得該空腔於支撐件之單一面上開放且其在 橫截面中具有周邊肩部， •將電子裝置容納於該空时而不增加插件之厚度。 藉由此製造方法所獲得之插件配備有在單—面上開放之 空腔。因此m不自-側至另—側穿過支㈣。因 此’此空腔不穿過插件之支撐件。藉由根據本發明之製造 方法獲得的插件因此經保護以免受外部侵似應力且在適 當位置固持於空腔之底部中。 在纖維支#件中產生之空腔在橫截面中具有對應於電子 裝置之形狀的τ形狀。此外，支撐件之厚度較佳大於電子 裝置之厚度’使得空腔中具有電子裝置之插件在其整個表 面上具有恆定厚度。 根據本發明之特定實施例，用於在該支撐件中形成該空 腔之步驟係藉由在超音頻率下藉助於具有肩部之部件的反 覆壓縮而執行。較佳地，超音頻率介於20 kHz與1 MHz之 間》 根據本發明之另一特定實施例，用於在該支撐件中形成 該空腔之步驟係藉由熱壓或藉由壓印而執行。 根據本發明之又一特定實施例，提供一種電子裝置，該 155878.doc 201211905 電子裝置為一種模組晶片，包含經囊封晶片及使該晶片停 置在上面而使該晶片與天線之間連接之連接支撐件。該方 法亦包含將連接支撐件定位於空腔之該周邊肩部中及將經 囊封晶片定位於空腔之底部中的步驟。 根據本發明之再一特定實施例，該方法亦包含將有線或 絲網印刷之天線定位於空腔在上面開放的支撐件之面上的 步驟’該天線具備連接至連接支撐件以用於無接觸通信之 兩個末端》 根據本發明之另一特定實施例，該方法包含以下步驟中 之一或多者： -將至少3 0°/。諸如短纖維之比例低於長纖維之比例的纖 維素纖維及/或棉纖維之天然纖維提供給纖維支撐 件， 將自具有介於_25 C與4(TC之間的Tg之熱塑性聚合物 中選擇的黏合劑提供給纖維支撐件，該黏合劑較佳整 體地沈澱且較佳自丁二烯苯乙烯共聚物、丙烯酸系聚 合物、乙酸乙烯酯及其共聚物、乳膠、澱粉化合物、 無機填料化合物或後者之混合物中選擇， -將較佳自甘油、尿素或硝酸脲中選擇的軟化劑提供給 纖維支撐件， 將8重量/〇與15重量％之間的合成纖維在纖維基底中提 供…纖維支撐件，例如，該等合成纖維係自諸如聚酿 胺聚Sa、聚烯烴及/或此等纖雉之混合物之熱塑性 材料中選擇， 155878.doc 201211905 -將自詳言之鈣、滑石粉、高嶺土、氫氧化銘、二氧化 欽、石夕酸納及其混合物之無機填料（特別是碳酸鹽）中 選擇的填料提供給纖維支撐件，該填料較佳為具有大 於或等於30ml/100g之吸收能力的吸收性填料。 纖維支撐件之此等特性使插件具有特別適於在超聲頻率 下反覆壓縮之步驟的可壓縮性。此係因為，在使用此纖維 支樓件之情況下，根據本發明有可能產生具枝以容納電 子裝置之深度的空腔，而位在表面上無空腔開放之面上的 支撐件材料不會變形。支撐件在此面上保持平坦。 【實施方式】 下文車乂詳細地指述並藉由諸圖說明本發明之例示性實施 例。此描述僅作為指示而給出且絕不限制本發明。 圖1展示根據本發明之主要包含纖維支撐件2、無接觸通 信電子裝置3及天線4的平坦插件J。 纖維支撐件2由單一層組成且具備能夠收納無接觸通信 電子裝置3而不增加插件之厚度的空腔5。 在圖1及圖2之例示性實施例中，天線4為（例如）由鋼導 線組成之除在其連接端6及7處外由絕緣外皮環繞的有線天 線。如圖1中所說明，天線4沈積於纖維支撐件2之面上， 以便形成環繞天線4之連接端6及7焊接至的電子裝置之複 數個同心匝。連接在一起的天線及裝置形成詢答器，且適 當裝配之插件1能夠藉由經由天線4產生或接收信號之電子 裝置3與射頻信號（例如，與外部讀取器）通信。或者，天線 可藉由使用絲網印刷方法在插件之支撐件的面上沈積導電 155878.doc •10· 201211905 墨水而獲得。 圖2展示根據本發明之具有插入於空腔5中之電子裝置3 及連接至電子裝置3之天線4的插件1之細節。 電子裝置3較佳為包含經囊封微型電路晶片1〇及連接支 撐件11的模組晶片。經囊封晶片10固定至連接支撐件11， 以便形成T」。「T」形狀之基底（較窄）對應於經囊封晶片 10，且 τ」形狀之頂部（較寬）對應於連接支樓件n。 詳言之，電子裝置係自由PHILIPS公司銷售的MOA2、 MOB2、MOA4、MOB4、MOA6及MOB6類型之模組晶片中 選擇。 在MOB4模組晶片之狀況下，經囊封晶片的厚度為約2〇〇 微米，且對於MOB6模組晶片為約13〇微米。對於此等兩個 模組晶片’連接支撐件具有約n〇微米之厚度。連接支標 件11具有大於經囊封晶片10的長度，此引起橫截面中之τ 形狀。連接支撐件11與經囊封晶片10之寬度實質上相等。 空腔5在橫截面中具有底部12及周邊肩部13。周邊肩部 13位於空腔5在上面開放的支撐件2之面（圖2之實例中之頂 面）與容納經囊封晶片10之空腔的底部12之間。空腔5之尺 寸貫質上對應於模組晶片3之尺寸’以便促進模組晶片3之 插入。 此外’黏著劑可沈積於空腔5之周邊肩部13上以將纖維 支撐件2與模組晶片3牢固地附著在一起。 圖2展示模組晶片3之連接支撐件11與支撐件之表面齊 平°因此’模組晶片3完全地容納於支撐件2中，且根據本 155878.doc 201211905 發明之插件1在其整個表面上具有恆定厚度。如下文所詳 述，插件之怪定厚度使模組晶片之偵測更困難，因此加強 插件位於其中之安全證書之安全性。 此外，在此配置及大於θ 一 1汉日片3之厚度的支撐件2之厚度的 情況下，空腔5僅於平坦支撐件2之—個面上開放；其不穿 過支推件。因A，模，组晶片3受到保護且藉由纖維材料層 在適當位置固持於另一面上。 舉例而言，圖2中說明之天線4藉由熱壓方法或藉由超聲 方法而/尤積於支撐件2中。因此，天線4穿入纖維支撐件2 中以牢固地附著於此處且不增加插件〖之厚度。由於此， 其受到充分地保護，且可易於操縱根據本發明之插件。 天線4之導電端6及7分別焊接至與模組晶片3之連接支撐 件11電絕緣的兩個端子。 圖3藉由四個步驟幻至幻說明根據本發明之用於製造意欲 插入安全證書中之平坦插件的方法。 在該方法之第一步驟中’提供藉由平台或圓形造紙機獲 得的纖維支樓件。較佳地’纖維支撐件由至少3〇%諸如短 纖維之比例低於長纖維之比例的纖維素纖維及/或棉纖維 之天然纖維組成。 較佳地’支撐件2之纖維基底亦包括合成纖維。舉例而 言’該等合成纖維係自熱塑性材料之纖維（特別是聚醯 胺、聚醋、聚烯烴及/或此等纖維之混合物）中選擇。 纖維基底較佳在纖維基底中包含介於8重量。/。與15重量％ 之間的合成纖維。 155878.doc 12 201211905 可（例如）藉由使用掃描電子顯微鏡對於二維切口之立體 測量而藉由三維量測來評估纖維基底中之合成纖維之重量 含量。 纖維基底中之合成纖維的使用提供以下特性：對撕力及 拉力之问阻抗，可撓性及尺寸穩定性（其避免支撐件之過 大的尺寸變化及電子裝置之操作頻率的不可接受之修 改）。有利地，此等合成纖維之存在在不蠕變或變形之情 況下藉由合成纖維之位移而促進纖維支撐件2之壓縮，該 位移經特別地挑選以形成空腔。亦促進藉由熱壓或藉由超 聲來插入天線。 較佳地’支撐件2之纖維基底亦包括黏合劑。舉例而 言，黏合劑可為丁二稀苯乙婦共聚物、丙稀酸系聚合物、 乙酸乙稀S旨及其共聚物、⑽、搬粉化合物、無機填料化 合物或後者之混合物。黏合劑具有介於-25。〇與40°C之間 (較佳5。〇的玻璃轉移溫度以。特別合適之纖維基底包含 丙稀酸乳膠、確酸腺、15%合成纖維（例如，基於7.5% PET 及7.5%PA’具有6mm之長度及1.7分特之直徑）、85%天然 纖、准（例如，基於纖維素，包括8〇%長纖維及短纖 維），及13重量％高嶺土及約5%二氧化鈦Ti〇2。 纖維基底之黏合劑（例如）藉由表面處理（例如，藉由膠合 (或「施膠」）按虔）而引入纖維底部中。或者，纖維基底之 纖維與整體沈殿之黏合劑結合。 纖維基底之黏合劑可能與軟化劑組合。軟化劑可自甘 油、尿素或硝酸脲中選擇。 I55878.doc •13- 201211905 物質中或可撓性纖維基底之表面上的可撓性黏合劑之存 在以及軟化劑之可能存在賦予以下特性··可撓性、給予插 件對於分層之充分抗性的内聚力、基於在可撓性支撐件之 表面上k佈黏合劑及填料保持表面層的填孔效應。 較佳地，支樓件2之纖維基底亦包括填料。舉例而言， 填料係自詳言之鈣、滑石粉、高嶺土、氫氧化鋁、二氧化 鈦、矽酸鈉及其混合物之無機填料（特別是碳酸鹽）中選 擇該等填料較佳為具有大於或等於3〇諸⑽g之吸收能 力的吸收性填料。纖維基底可包括介於8重量％與重量％ 之間的無機填料°填料量過大（例如>25%)可能不適於在超 聲頻率下的壓縮’此係因為填料「吸收」&等頻率，該等 頻率接著將不會傳輸域維支替以詩形成空腔，或該 等頻率可不再使得有可能形成足夠深度之空腔以容納電子 裝置。此外，增加填料含量可導致密度增加，且因此導致 減少之可壓縮性。 填料之存在使得有可能改良支科之尺寸穩定性，且因 此在纖維支撐件與另層之熱層壓以（例如）形成多層結構 之隨後製程中改良電子裝置及天線之穩定性。 有利地，合成纖維、黏合劑及無機填料至少在支撐件之 表面上的存在大大促進藉由按壓而進行之插入。因此，纖 維支撐件特別適於如下文所描述之製造方法。 實務上，點合劑及填料展現充分的溫度特性及剛性，其 可藉由最小投梭力（picking f〇rce)位準及穿入纖维支撐件 之滿意度（其限制局部地增加插件厚度）來量化。 155878.doc 14· 201211905 基於熱塑性聚合物黏合劑及無機填料之至少在形成有空 腔之支樓件之表面上的塗層賦予支樓件較高表面能及吸收 能力’其有利於黏著劑之展佈及滲透，且因此有利於熱可 激活黏著劑（用於裝配插件之支撐件與另一層的製程中）的 隨後黏附，而且有利於藉由插件與其他材料（例如，護照 小冊子之封面與飛頁）之冷或熱黏結進行的隨後裝配，同 時在試圖分離總成之狀況下提供足夠的安全性。 在例示性實施中，纖維支撐件之纖維基底與整體地沈澱 之具有Tg<20°C的合成聚合物且（例如）與具有約·2〇〇c之以 的可撓性聚合物（其可根據先前技術已知之方法在原地沈 澱於纖維上）結合。 在另一例示性實施中，纖維支撐件之纖維基底與藉由 「施膠按壓（size press)」表面處理或藉由浸潰而引入之具 有Tg<20°C的合成聚合物且（例如）與具有約ye之以的可撓 性聚合物（其提供可撓性且幾乎不堵塞「施膠按壓」.或浸 潰滾筒）結合。此黏合劑可與諸如硝酸脲之軟化劑相關聯 以進一步增加可撓性支撐件之可撓性。 在另-例示性實施中，纖維支標件之纖維基底與藉由 「施膠按壓」纟面處理或藉由浸潰而引入之親水性天然黏 合劑(諸如’ $乙烯醇或澱粉)結合。此黏合劑可具有添加 至其的軟化劑(例如，甘油)以增加可撓性支撐件之可撓 性。 在本發明之例示性實施中’插件之支撐件在其面中之至 少-者上具有包含熱塑性黏合劑及無機填料之塗層。此黏 155878.doc •15- 201211905 合劑可自合成黏合劑（包括丙烯酸系或乙烯基聚合物或共 聚物、丁二稀苯乙稀或丙烯腈丁二稀、苯乙稀）中選擇。 下文描述之纖維支撐件i至6之實例特別適於製造根據本 發明之插件。 實例1 在造紙機上製造纖維支撐件，使得支撐件包含由相對於 成品紙約15%乾重的聚醯胺合成纖維（約6 min長及約丨.7分 特直徑）及約56%纖維素纖維組成的纖維基底。纖維素纖維 由總共80%之長纖維（自硬木獲得）及總共2〇%之短纖維（自 軟木獲得）組成。 支撐件亦包含相對於成品紙約13重量％之至少一無機填 料’其在精製階段或稍後引入混合物中。無機填料為（例 如）高嶺土。 在形成為薄片後’將纖維基底在造紙機上藉由「施膝按 壓」系統加以表面處理。「施膠按壓」浸泡劑含有具有相 對於浸泡劑以乾重計4%含量的黏合劑（例如，聚乙烯醇）、 具有相對於浸泡劑以乾重計1 5%含量的軟化劑（例如，甘 油）’及具有相對於浸泡劑以乾重計4%含量的顏料（例如， 高嶺土），亦即最終23%之乾萃取物。 在「施膠按壓」浸潰期間’紙浸有約40 g/m2濕浸泡劑溶 液或約9 g/m2乾燥物之乾燥物吸取量。 接著使用氣刷塗佈器藉由包含30份丙烯酸苯乙烯類型之 塗佈黏合劑及100份基於碳酸鈣、氫氧化鋁及矽酸鈉的顏 料之混合物的塗佈泥釉在纖維基底之兩個面上塗佈纖維基 155878.doc -16- 201211905 底。 支撐件上之層沈積為（例如）每面約l〇 g/m2乾燥物β 此經塗佈之支撐件藉由存在6 mm合成纖維而提供良好 的抗撕裂力。其由於合成纖維、物質中及表面上之填料及 甘油之存在而亦提供特定可挽度。 最後’由於包含至少一熱塑性黏合劑之表面層的存在， 其藉由超聲為天線之插入提供良好的適應性，且由於諸如 矽酸鋁及氫氧化鋁的所謂之吸收性填料的存在，提供有利 於隨後黏合之吸收能力及表面能。 實例2 除物質中沒有填料及含有（例如）具有相對於浸泡劑以乾 重計4¼含量之PVA的塗佈黏合劑、（例如）具有相對於浸泡 劑以乾重计15 %含直的甘油之軟化劑，及（例如）具有相對 於浸泡劑以商業公定重量計4 %含量的丙烯酸基表面黏結 產品之「施膠按壓」浸泡劑的修改外，纖維支撐件具有與 實例1中相同之調配物。 所獲得的纖維支撐件之可撓性由於沒有填料而比先前實 例中之可撓性略低，但因為内聚力較高而增強抵抗藉由剝 落來偽造之能力以及支撐件之内聚力。 實例3 除由僅包含作為黏合劑之可撓性乳膠（例如，具有等於 5°C之Tg的丙烯酸苯乙烯乳膠，其給予支撐件可撓性及内 聚力兩者）之浸潰浸泡劑替代的「施膠按壓」浸泡劑外， 纖維支撐件具有與實例1中相同之調配物。 155878.doc •17· 201211905 實例4 除了除作為用於纖維基底之黏合劑的可撓性乳膠外還包 括作為軟化劑之石肖酸腺（因此得到更大的可挽性）的「施膠 按壓」浸泡劑外，纖維支撐件具有與實例3中相同之調配 物。 實例5 除用於纖維基底之黏合劑在薄片形成期間係藉由黏合劑 粒子在原位沈澱於纖維上而引入，使#給予支撐件可挽性 外，纖維支撐件具有與實例3中相同之調配物。 黏合劑粒子為（例如）陰離子填充之乳膠粒子，其藉由離 子相互作用而沈澱於支援陽離子填料的纖維上。 在纖維素纖維經陰離子填充的情況下，諸如聚醯胺 (P〇lyamideamine)-表氣醇之添加劑可預先固定於纖維上以 使其填料改質。 具有低Tg(低於-1〇t)之乳膠粒子給予材料可撓性，同時 不會引起浸潰器中之任何堵塞問題。 、 若引入至纖維基底t之乳膠含量足夠高（例如，纖維基 底中至少2G重量％)’則支撐件之表面處理可藉由其他表二 黏合劑（例如，PVA)來進行，且此黏合劑將不趨於增加 撐件之剛性。 9 口 根據前述實例中之一者而獲得的平坦纖維支撐件具有足 夠可撓性以與其所併入至的證書之剛性一致。此支擇件处 夠機械地保護電子裝置及天線使之免受機械應力（諸如此 衝擊、彎曲或扭曲）。 155878.doc •18· 201211905 此纖維支撐件2亦特別適於藉由壓縮形成意欲收納無接 觸通信電子裝置之空腔。 圖3 a)展示根據上文描述之實例中之一者而獲得的纖維 支撐件2及超聲轉換器之頭20。 大體而言’超聲為頻率介於20 kHz與約1百萬赫兹之間 的彈性波。超聲在纖維支撐件2中之傳播特徵為振動誘發 材料之加熱及其緻密化《如上文描述之纖維支撐件具有介 於60%與80%之間的壓縮率。其组合物因此尤其適於材料 之加熱，且其緻密化不會引起支撐件之隨機變形但形成對 應於頭20之空腔。 眾多系統可產生超聲。產生超聲之設備通常稱為轉換器 或超聲轉化器。轉換器之技術可基於氣動、電動或電產生 器。在後一狀況下’磁致伸縮或壓電材料之特性用以將電 能轉化成超聲機械能。較佳地，將使用壓電材料。 按慣例，超聲轉換器由兩個主要部件組成： -在諧振頻率下激勵的超聲轉化器。其由含於鼻端與襯 板（backing block)之間的壓電陶瓷組成以將電能轉化成 機械振動。 -傳輸機械振動至介質的轉換器之超聲焊極或壓縮頭 20 〇 超聲轉換器之頭20經設計以較佳藉由在超聲頻率下反覆 壓縮而在纖維支撐件2中形成空腔5«為此，頭20為具有與 參看圖2描述之空腔5的周邊肩部互補的周邊肩部之部件。 詳言之，轉換器20之頭為T形狀。T形狀之基底（較窄）在 155878.doc •19· 201211905 尺寸上對應於經囊封晶片10，且「τ」形狀之頂部（較寬） 在尺寸上對應於連接支撐件11。 超聲轉換器（未圖示）經定位以使得頭20經引導而使得 「T」形狀之基底朝纖維支撐件2之一面定向。應注意，纖 維支撐件停置在未展示之固定支撐件上。超聲轉換器亦經 配置以根據在超聲頻率下形成振動之往復移動來使頭2〇移 位。此移動定向於由箭頭21所指示之實質上垂直於纖維支 擇件2之面的方向上。在視轉換器之幾何形狀而定之特定 譜振頻率下獲得頭20之最大位移《較佳地，諧振頻率介於 20 kHz與70 kHz之間，且甚至更佳介於20 kHz與40 kHz之 間。 在操作中’當將電壓施加至轉換器之壓電陶瓷之兩個電 極時’材料根據電壓相對於陶瓷之極化的定向而膨脹或壓 縮。電場之交替引起自膨脹至壓縮的轉變，以便建立往復 移動。 因此，如圖3b)中所說明，轉換器之頭2〇以超聲頻率穿 入纖維支撐件2中。因此，纖維支撐件2藉由壓縮而緻密 化，以便形成如圖3c)中所說明之空腔5。轉換器之頭2〇穿 入纖維支撐件2中至足以容納無接觸通信電子裝置而不增 加插件之厚度且不穿透纖維支撐件之深度。 在反覆壓縮之過程結束時，所形成的空腔5完全且無變 形地對應於電子裝置3(例如，模組晶片）。此外，纖維支撐 件2在形成空腔之區域中未受損壞或脆化。接著在圖所 說明之步驟中（例如）藉由夾緊/置放工具將無接觸通信電子 155878.doc 201211905 裝置3引入空腔5中。 有利地，藉由以超聲頻率反覆壓縮形成空腔5僅花費很 短之時間（少於0.5秒）。此外，轉換器之製造係簡單且低廉 的。最終，電子裝置3容納於在單一層中且在不增加插件 之厚度情況下形成（亦即避免用於兩個層之間的層壓的步 驟）的纖維支撐件中。 舉例而言’對於併有330微米厚電子裝置之插件1的製 造’纖維支揮件經製造具有為415微米之厚度且可充分壓 縮（對於根據上文中所描述之本發明的方法）以允許產生對 應於電子裝置且具有至少330微米之深度的空腔。 在此例示性實施例中，85微米之厚度分隔空腔之底部與 與空腔在上面開放的面相對的面。由於纖維支撑件之組合 物，此相對面在空腔形成製程期間亦不變形。該相對面具 有將電子裝置固持於適當位置並保護其的益處。 或者，在連續式（in_line)製造製程中，纖維支撐件2可在 。在此狀況下，可

155878.doc 旋轉滾筒與轉換器之頭之間的帶中移位 提供在周邊上具有在橫截面尹形成「τ 的旋轉滾筒及平坦之轉換器之頭。「丁」 在旋轉滾筒之周邊上分佈，以便在纖维 -21· 201211905 接著（例如）藉由夾緊/置放方法而沈積於空腔中。 在圖3a)至圖3d)中所說明之插件製造步驟後，天線導線 可（例如）藉由壓縮、藉由熱壓、藉由超聲或藉由黏結、使 用存在於支撐件上之黏著劑而固定至纖維支撐件，在使用 黏著劑之狀況下，該纖維支撐件在UV輻射下可為可交聯 的。黏著劑接著同時或恰在天線導線未捲繞於纖維支撐件 上之前經受UV曝光’ UV源（例如）由導線沈積工具支樓p 藉由超聲插入天線之技術允許天線導線藉由局部熔融纖 維支撐件之基質而穿入’藉由壓力而將天線導線插入此支 禮件中且其在冷卻之後緊固於支撐件上。此技術可藉由如 先前描述之轉換器及超聲焊極實施。 或者，天線可根據銀絲網印刷方法而沈積於纖維支撐件 上。 或者’空腔可藉由熱壓方法或藉由壓印而形成於纖維支 撐件中。 包括電子裝置之根據本發明之插件接著可（例如）藉由熱 層壓與其他纖維或非纖維層組合，以便形成多層結構。 根據本發明之插件或包括插件之多層結構接著可插入安 全證書中或形成安全證書之元件。 舉例而言’插件夾於在護照之狀況下為小冊子之封面及 飛頁或在卡（例如身分證）之狀況下為兩個塑膠或紙薄膜的 兩個其他支撐件之間。在兩者狀況下，插件在其外部面上 白’ . 員不出相當高的表面能及吸收能力，其足以促成藉由黏 結裝配插件與其他基板。舉例而言，該等層中之一者塗佈 155878.doc •22· 201211905 有熱反應性黏著劑（例如，聚胺基甲酸酯基黏著劑），該黏 著劑將在與其他層裝配及熱層壓後提供防止由偽造者對 RFID裝置之任何移除以便將其用於另一證書中的所有預期 品質（特別是不可侵犯性）。以此方式產生之插件提供對基 於乾燥、熱及溶劑之偽造嘗試的‘良好抗性，且具有良好之 可撓性及充分的内聚力以防止任何自發之分層。此外，此 插件展現適於與如當前用於護照小冊子之封面與飛頁之間 的整合之冷乙烯基或丙烯酸膠水黏結的表面品質。 在諸如具有兩個面板之護照之可摺疊安全證書之狀況 下，亦可提供覆蓋整個封面之插件以及經定位以僅在對應 於兩個面板中之一者的插件之部分上延伸的電子裝置3及 天線4 ^亦可提供待形成於插件中間的鉸鏈形成溝槽，以 便分隔兩個面板並促進證書之摺疊。該溝槽接著藉由以超 聲頻率穿人纖維支撐件中的合適尺寸之轉換器頭㈣成。 纖維支撐件因此藉由壓縮而緻密化以形成溝槽。戋者，藉 由移除一些材料而形成溝槽。 證書’諸如護照、 支付構件（特別是 、會員卡、服務卡 本發明因此擴展至包括插件之任安全 身分證、駕照、互動式遊戲或交易卡、 支付卡、購買承保單或憑單）、運輸卡 或預訂卡。 一無接觸通信 可藉由建構所 。然而，其可 所謂之「第二 因此，以此方式獲得之安全證書包括至少 電子裝置，該無接觸通信電子裝置之記憶體 謂「第三階」安全元件之合適讀取器而讀取 包括其他「第一階」安全元件及/或至少一 155878.doc -23- 201211905 階」及/或「第三階」安全元件。 詳δ之，證書可以單獨或組合方式包括以下安全元件： -發光著色誠/或簡及/或干㈣料及/或液晶顏料， 特別是呈印刷形式或與證書之至少一組成層混合， -彩色照片或熱變色組分、I色劑及/或顏料，特別是 呈印刷形式或與證書之至少一組成層混合， 疋 -紫外線（υν)吸收劑，特別是呈塗佈形式或與證書之至 少一組成層混合， -特定集光材料，例如「波導」類型之材料，例如諸如 由BAYER公司以商品名USA(g)銷售的聚碳酸酯基聚合物薄 膜之發光集光材料， -干涉多層薄膜， -基於干涉顏料或液晶之具有可變光學效應之結構， -雙折射或極化層， -繞射結構， -浮雕影像， -產生「莫瑞效應（ΜοίΓέ effect)」之構件，此效應能夠 (例如）顯現由兩個安全元件在證書上之疊加（例如，藉由兩 個安全元件之線的會聚）所產生之圖案， •部分地反射之折射元件， -透明雙凸透鏡光柵， -透鏡，例如放大鏡， -濾色器， -另一金屬化箔（視角閃色（吕011丨0(：111*011^丨(：）或全像的）， 155878.doc • 24· 201211905 -基於干涉顏料或液晶之具有可變光學效應之層， _具有或不具有電子裝置之可見或不可見的（特別是發 光的）大小相當小的平坦安全元件（諸如，薄片）， -可見或不可見（特別是發光）的粒子或顏料粒子之聚集 物或ΗΙ-LITE類型之著色劑， ” -安全纖維（特別是金屬、磁性（具有軟及/或硬磁性）安 全纖維，或吸收劑），或可藉由紫外線、可見光或紅外線 (且特別是近紅外線（NIR))頻帶激勵的安全纖維， -具有特定及可量測發光（例如，螢光、磷光）、光吸收 (例如，紫外線、可見光或紅外線）、拉曼活性（Raman actmty)、磁性、微波相互作用、χ射線相互作用或電導率 特性之自動可讀安全量測器， •防偽試劑，例如具有高鐵離子之聯吡啶，其在偽造嘗 试時藉由還原劑而還原成亞鐵離子並顯現紅色， -諸如碘酸鉀之試劑，其可在偽造嘗試時形成可見及有 色標記。 如上文所界疋之—或多個安全元件可存在於證書中及/ 或也書之一或多個組成層中或併入於證書中及/或併入於 之或多個組成層中之一或多個安全元件，諸如導 線、纖維或薄片》 證書之組成層中之至少一者亦可包括第一階安全元件， 諸如至少部分地疊加於證書之半透明區域上的水印或偽水 印。 除非另外規定’否則表達「包括」或「包含」應理解為 155878.doc •25· 201211905 與「包括至少一者」或「包含至少一者」同義。

【圖式簡單說明J 圖1示意性地說明上文所見之根據本發明的插件。 圖2示意性地說明在沿圖1之軸線A-A的部分橫截面圖中 的根據本發明之插件。 圖3a)至圖3d)示意性地說明用於製造根據本發明之插件 的方法之各種步驟’其中纖維支撐件見於部分橫截面中。 【主要元件符號說明】 1 插件 2 纖維支撐件 3 無接觸通信電子裝置 4 天線 5 空腔 6 連接端 7 連接端 1〇 經囊封微型電路晶片/經囊封晶片 11 連接支撐件 12 空腔之底部 13 周邊肩部 20 超聲轉換器之頭 21 箭頭 155878.doc •26·

Claims (1)

1. 201211905 七、申請專利範圍： 1. 一種意欲插入至安全證書中之平坦插件（丨），其包含由具 備空腔（5)之單一層組成的纖維支撐件（2)及容納於該空 腔中之無接觸通信電子裝置（3)，該空腔於該纖維支撐件 (2)之單一面上開放且其在橫截面中包含將該電子裝置容 納於該空腔中而不增加該插件之厚度的周邊肩部（13)， 該纖維支撐件（2)包含合成纖維。 2. 如請求項1之插件，其中該電子裝置為包含經囊封晶片 (1〇)及連接支撐件（11)的模組晶片，該連接支撐件上 停置有經囊封晶片以用於該晶片與天線之間的連接， 該連接支撐件位於該空腔（5)之該周邊肩部（13)中，且該 經囊封晶片位於該空腔之底部（j 2)中。 3·如清求項2之插件，其中該電子裝置係自微型模組 MOA2、MOB2、MOA4、MOB4、MOA6、MOB6、 MCC2、MCC8、CID、Cubit、I〇A2、EOA2、EOA8、 EOA9、FCP3及NSL-1類型之模組晶片中選擇。 4_如請求項2及3中之一項之插件’其特徵為其包含位於該 支撐件上該空腔（5)所開放之面上的有線或絲網印刷天線 ⑷’該天線具備連接至該連接支料以用於無接觸通信 的兩個末端（6、7)。 5. 如刖述仴求項中之一項的插件，其中該纖維支撐件⑺係 藉由至少鄕諸如短纖維之比例低於長纖維之比例的纖 維素纖維及/或棉纖維之天然纖維而形成。 6. 如前述請求項中之一項的插件，其中該纖維支樓件包含 155878.doc 201211905 自具有；I於-25 c與40 c之間的Tg之熱塑性聚合物中選 擇之黏合劑。 則述》月求項之插件，其中該黏合劑係自丁二稀苯乙稀 共聚物、两婦酸系聚合物、乙酸乙烯醋及其共聚物、乳 膠、澱粉化合物、無機填料化合物或後者之混合物中選 8· “ U項中之—項的插件’其中該纖維支樓件包括 自甘油、尿素或硝酸脲中選擇之軟化劑。 9如引述研求項中之一項的插件其中該纖維支撐件在該 纖維支標件之纖維基底中包含介於8重量％與15重量〇/。之 間的合成纖維。 1〇.如前述請求項之插件，其中該等合成纖維係自諸如聚醯 聚S曰聚稀烴及/或此等纖維之混合物之熱 中選擇。 T Η·如前述請求項中之一項的插件，其中該纖維支樓件包含 …之舞、滑石粉、高嶺土、氫氧化銘、二氧化鈦、 及其忍合物之無機填料（特別是碳冑鹽）中選擇的 填料，該填料較佳為具有大於或等於％⑽刚g之吸收 能力的吸收性填料。 12. 一種諸如護照、身分證、駕照、互動式遊戲或交易卡、 支付構件（特別是支卡 疋支付卡購貝承保單或憑單）、運輪 料卡或財卡之安全料，其包括如前 述Μ求項中之一項的插件。 13. 種用於製造意欲插入安全證書中之平坦插件的方法， 155878.doc 201211905 該方法包含以下步驟： 提供纖維支樓件（2)，其包含合成纖維， 藉由藉助於具有肩部之部件（2〇)來壓縮而在該支撐件 中形成空腔（5)’使得該空腔於該支撐件之單一面上開放 且其在橫截面中具有周邊肩部（13)， 將電子裝置（3)容納於該空腔中而不增加該插件（1)之 厚度。 14. 如請求項13之方法，其特徵在於該用於在該纖維支撐件 (2)中形成該空腔（5)之步驟係藉助於該具有肩部之部件 (20)藉由在超聲頻率下反覆壓縮而執行。 15. 如請求項13之方法，其特徵在於該用於在該支撐件中形 成該空腔（5)之步驟係藉由熱壓或藉由壓印而執行。 16. 如請求項13至15中之一項之方法，其特徵在於其包含提 供為包含經囊封晶片（1 〇)及該經囊封晶片停置在上面之 用於該晶片與天線之間的連接之連接支撐件（11)的模組 晶片（3)之電子裝置的步驟，且其特徵在於其包含將該連 接支撐件（11)定位於該空腔（6)之該周邊肩部（13)中且將 該經囊封晶片定位於該空腔之底部（丨2)中的步驟。 17. 如請求項13至16中之一項之方法，其特徵在於其包含將 有線或絲網印刷天線（4)定位於該空腔在上面開放的該支 撐件之該面上的步驟，該天線具備連接至該連接支撐件 (11)以用於無接觸通信的兩個末端。 18. 如請求項13至17中之一項之方法，其中該纖維支撐件具 備至少30%諸如短纖維之比例低於長纖維之比例的纖維 155878.doc 201211905 素纖維及/或棉纖維之天然纖維。 19. 如睛求項13至18中之一項之方法’其中該纖維支撐件具 備自具有介於-25°C與40°C之間的Tg之熱塑性聚合物中 選擇之黏合劑’該黏合劑係自丁二烯笨乙烯共聚物 '丙 烯酸系聚合物、乙酸乙烯酯及其共聚物、乳膠、澱粉化 合物、無機填料化合物或後者之混合物中選擇。 20. 如請求項13至19中之一項之方法，其中該纖維支撐件具 備自甘油、尿素或硝酸脲中選擇之軟化劑。 21·如請求項13至20中之一項之方法，其中該纖維支撐件在 該纖維支撐件之纖維基底中具備8重量％與15重量％之間 的合成纖維。 22. 如前述請求項之方法，其中提供合成纖維，該等合成纖 維係自諸如聚醯胺、聚自旨、聚烯烴及/或此等纖維之混合 物之熱塑性材料中選擇。 23. 如4求項13至22中之-項之方法，其中該纖維支樓件具 備選_填料之填料，特別是碳酸鹽，尤其是約、滑 石叙π嶺土、氫氧化鋁、二氧化鈦、矽酸鈉及其混合 物-亥填料較佳為具有大於或等於3〇 ⑽^之吸收能 力的吸收性填料。 155878.doc