專利名稱：一種具有嵌入電子裝置的物件及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種物件，特別是一具有一嵌入電子裝置的物件及一制作該物件的方法。
塑料“信用卡”現(xiàn)在似乎無處不在。該塑料卡不僅在世界范圍使用來購買物品和服務，不管是通過信用卡，或是通過借方帳戶，而且它們急速地進入很多其它使用領域，諸如會員卡、借書卡、身份卡、入場卡、駕駛執(zhí)照、以及類似的卡。隨著塑料卡越來越多的使用，它的濫用和錯誤也與日俱增，不管是由于盜竊或是企圖不經(jīng)授權而訪問的個人，或者是由于假冒識別而產(chǎn)生的。
為使這些無處不在的塑料卡易于使用、防止濫用而更安全的第一發(fā)明是附加一磁性材料條，其內(nèi)可編碼信息，以便利于諸卡的使用，諸如帳號、期滿日以及諸如個人識別信息和PIN號等安全信息。該磁性條具有易于生產(chǎn)和編碼且成本低。通過使這些卡的尺寸和磁條特性符合ISO標準，輔助這些卡的推廣。隨之而來的是附加表面凸起的“全息光”或衍射光柵，當從不同的角度看諸卡時，可改變顏色和設計。這些光學裝置具有優(yōu)點，它們以相當?shù)偷某杀局圃?，但這樣做，需要復雜和昂貴的機器制造。
還有，由于偽造者的刁鉆，使得他們也能復制磁性條塑料卡，甚至是表面浮雕的光路安全特性。為了獲得更大的安全性，需要一種更復雜的信息儲存裝置，它也更難偽造，或者說，至少是一種更昂貴的卡，需要復雜的制造機器。嵌入的電子裝置，特別是半導體芯片，到目前為止，提供了一種最好的解決方案。這種電子裝置可包括存儲器裝置、微處理器、或者是它們的組合，并按常規(guī)嵌入一形成在空白塑料卡內(nèi)的空腔中。諸電子信息耦合輸入這種嵌入的電子裝置中和從該電子裝置輸出，它們在“直接接觸型”卡或標簽的情況下，通過與該塑料卡的諸接觸墊直接電接觸來實現(xiàn)；或者在“無接觸型”智能卡或標簽的情況下，通過在一卡閱讀器與一嵌入該卡中的接收/傳輸天線之間的射頻(rf)信號傳輸來實現(xiàn)。包括一個或多個嵌入電子裝置的塑料卡通常稱之為“智能卡”。
按傳統(tǒng)，諸智能卡通常用硬聚氯乙烯(PVC)制造，然而，PVC逐漸被聚脂熱塑(PET)樹脂所代替。這些熱塑樹脂的性能，特別是熔融溫度，可獲得的制造工藝技術的大部分過程具有合適的溫度和時間暴露，所以可被采用。取決于用于PVC卡基片處理過程中的增塑劑量，PVC樹脂通常在60°～80℃溫度下軟化而變形。通常，該電子裝置通常通過用精細的金或鋁線的諸線粘結連接點，安裝到印制導線的小電子基片的一側并與之電氣連接。這種小基片是需要的，因為金線的粘結必須在大于熱塑卡基片能夠承受的溫度即150°～250℃下進行。在用金錢或鋁線將該電子裝置的諸輸入/輸出連接點與該電子基片線粘結以后，用一滴樹脂將該電子裝置密封到該電子基片中，以實現(xiàn)機械和環(huán)境防護。這種具有與之線粘結電子裝置的中間電子基片形成一模塊，它隨后粘結到該卡基片中機加工或其他方法成形的一空腔中，這種粘結在大約60℃的溫度下完成。


圖1為這種型式現(xiàn)有技術智能卡100的橫截面?zhèn)纫晥D。塑料空白卡(cardblank)或基片102具有形成在其內(nèi)的一空腔104。一電子模塊110包括一與一電子基片114一側連接的電子裝置112，它例如可以是FR4型印刷電路板材料。傳統(tǒng)的導電環(huán)氧樹脂，它在大約150℃的溫度下固化，將電子裝置模片112與基片114連接。電子裝置112的諸輸入/輸出連接點通過諸粘結線116連接，以接觸電子基片114上的諸墊片，該基片與其另一側的諸外部觸點118連接。電子裝置112用密封劑118密封到電子基片114，該密封劑118通常在大約150℃的溫度下在其上擴散或是模壓。一定量的粘結劑擴散到卡基片102的空腔104中，模塊110然后插入其內(nèi)，成為成品智能卡100。與這一組裝方法相關聯(lián)的一個問題是需要對密封劑120和粘結劑的擴散進行精確的控制，以便當完全插入空腔104時，基片114的外表面大體上與卡基片102的一表面處于同一平面。在實踐中，運是很難達到的。實際上，固化了的密封劑120的頂端通常是磨光，以獲得可控厚度和平行面，以便合適地組裝進卡中。另一個缺點是由各電子裝置所要求的單個的處理和多重線粘結，以及由分開的單個滴狀密封處理而產(chǎn)生的。所有這些操作增加了傳統(tǒng)智能卡100的成本，單卡的成本用戶購買時的成本高達每卡0.50～1.00美元。除了通過采用快速粘結和固化的粘結劑，減少模塊110與卡基片102連接所需要的處理時間這種可能性以外，對傳統(tǒng)的方法進行改進幾乎沒有可能。目前生產(chǎn)的粘結劑通常在相對較低例如小于60℃的溫度下，經(jīng)合理的時間例如30分鐘或更長才能固化。
相類似的電子裝置與智能卡的線粘結和組裝可用于由PET樹脂形成的卡基片中。PET樹脂的特性不同于PVC的特性，主要在于較高的軟化和變形的溫度，大約110°～130℃。對于PET樹脂卡的基片，電子裝置模塊的連接可在稍高的溫度，例如大約120℃下進行，而不會引起主要的問題。如果可以獲得具有合適性能的智能卡，這便打開了在較高的溫度環(huán)境下使用智能卡的附加可能性的大門。但同樣的問題和缺點如以上所述的PVC卡。
直接接觸型智能卡也受智能卡與卡閱讀器之間存在的觸點數(shù)量的限制以及電子-機械觸點壽命和可靠性的限制。一種避免智能卡這些限制的長期解決方案是采用無線通訊的方法，以與一無接觸的智能卡通訊。因為這種卡不需要與卡閱讀器進行物理上的接觸，而只需“接近”閱讀器，一種無接觸的智能卡對于收費和通行、訪問控制、按時出席、以及其它傳統(tǒng)智能卡的應用特別合適。在智能卡與卡閱讀器之間特殊的RF無線通訊鏈接的諸特性在特定應用場合確定了什么為“接近”，而不限于多少英寸，多少英尺或多少碼，或更長的距離。
一種現(xiàn)有技術典型的無接觸智能卡1，例如美國專利US5,880,934“具有分開提供的集成電路與感應線圈的數(shù)據(jù)載體”，其平面圖和橫截面?zhèn)纫晥D表示在圖2A和圖2B中?，F(xiàn)有技術無接觸的卡1具有兩個外基片10，在一個基片上沉積一具有線圈引線8的感應線圈7，它通過傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印制一導電粘結劑；或通過熱壓而施加一導電層，沖中出一金屬箔或是具有導電涂層的塑料膜而形成。通過將一集成電路4與一模塊6的一基片的諸接觸元件5連接，然后通過用一滴密封材料粘結并覆蓋集成電路4而制成一模塊6，盡管集成電路4也可按傳統(tǒng)的方式通過用導電粘結劑將諸接觸墊與諸接觸元件5粘結而與模塊6的基片連接。模塊6然后通過用導電粘結劑將模塊6的諸接觸元件5與感應線圈7的引線8連接而連接到頂層10。一其內(nèi)具有一階梯空腔3以容納集成電路模塊6的傳統(tǒng)型空白卡通過兩個疊加的內(nèi)層，每一內(nèi)層有從其穿過的不同尺寸的開口3一起形成一階梯型開口3而制備。作為替換方案，可采用一其內(nèi)具有階梯開口3的內(nèi)層11，它例如通過模壓、機加工或經(jīng)熱成形而成形，或者兩內(nèi)層11可在模塊6插入開口3以前，疊層到底部外層10上。最后，頂蓋10和制備好的空白卡層11定位，從而模塊6延伸進階梯開口3中，以及蓋10和內(nèi)層11例如在兩平板之間在某一溫度下經(jīng)歷合適的時間而一起疊層，以形成永久粘和完成無接觸成品卡1。
由于現(xiàn)有技術智能卡是分很多步驟制成的，所以，目前，用這些傳統(tǒng)的方法制作的無接觸的智能卡，其成本數(shù)倍于直接接觸型智能卡，因而影響了廣泛使用智能卡技術。而電子裝置的成本由于需要發(fā)射和接收電路而稍有增加，該成本被包裝和組裝無接觸卡的成本所遮蓋。包裝成本大于接觸型卡的成本的原因主要是由于需要嵌入的天線以及需要對包括電子裝置的模塊，分開包裝和試驗。特別是，RF環(huán)形天線必須通過將環(huán)形導線或其它導體與基片連接，或者如上所述通過將傳統(tǒng)的厚膜導電墨水環(huán)沉積在基片上而形成在基片上。通過傳統(tǒng)的粘結劑擴散，固化和粘結劑疊層將基片疊層到卡的基片上而使沉積和連接到基片上的電子裝置固化，所有這些增加了生產(chǎn)步驟、時間和成本。所有這些與現(xiàn)有技術直接接觸型智能卡傳統(tǒng)組裝工藝過程相關的諸問題相類似。
因此，需要一種較簡單、制作成本較低的卡，以及制作這些卡的方法，它避免單個處理、導線粘結和密封諸電子裝置的要求。也希望它本身給出這樣一種方法，可能適用于以高于以上所述的傳統(tǒng)方法的速度和生產(chǎn)量進行自動加工處理。
為了這個目的，本發(fā)明的物件包括一具有相對的第一和第二表面的基片，一安裝在該基片第一表面的電子裝置，以及一層在所述基片的第一表面上覆蓋所述電子裝置的熔融-流動粘結劑，其中所述的電子裝置用該層熔融-流動粘結劑密封。
根據(jù)本發(fā)明又一方面的內(nèi)容，一種制作其內(nèi)嵌有一電子裝置的一物件的方法包括提供一具有相對的第一和第二表面的基片；將一電子裝置與該基片的第一表面連接；提供一層鄰接該基片第一表面的熔融-流動粘結劑，其厚度足以覆蓋該電子裝置；以及使該熔融-流動粘結劑熔融流動，以將該電子裝置密封到該基片。
當結合諸附圖閱讀時，本發(fā)明諸實施例的詳細說明將更好地易于理解，其中圖1為現(xiàn)有技術直接接觸型智能卡的橫截面?zhèn)纫晥D；圖2A和圖2B分別為現(xiàn)有技術無接觸型智能卡的平面圖和橫截面?zhèn)纫晥D；圖3為本發(fā)明具有諸電子基片和諸電子裝置的一板的橫截面?zhèn)纫晥D；圖4為在圖3的諸電子基片和諸電子裝置的板上具有一粘結劑層的橫截面?zhèn)纫晥D；圖5為包括圖4中一電子基片和電子裝置的接觸型智能卡實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖6和圖7分別為用于本發(fā)明某些材料的強度對暴露于潮濕環(huán)境中的溫度范圍和時間的特性曲線；圖8為圖5中包括一替換的電子基片和電子裝置的智能卡實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖9和圖10為包括一替換基片的接觸型智能卡另二個替換實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖11和圖12分別為本發(fā)明作為實例的無接觸型卡的基片平面圖和側視圖；圖13和圖14為本發(fā)明無接觸型卡二個替換實施例的橫截面?zhèn)纫晥D；圖15和圖16為本發(fā)明無接觸型卡的基片替換實施例的平面圖；圖17為用于制造前述諸電子基片和諸卡的布置圖。
圖3為用于本發(fā)明制作智能卡或其它物件方法中的電子基片板220的橫截面視圖。該板220意欲按切割虛線222切割分開或單體化，以產(chǎn)生多個單一的電子基片224。板220通常用傳統(tǒng)的印刷電路板材料例如FR4制成，也可用其它合適的諸如聚酰亞胺柔性電路或其它塑料或鋁、陶瓷，及類似的材料制成。板220具有在它的板的兩面形成的接觸墊圖案。在基片板220一面的接觸墊226圖案包括一組接觸墊226，各接觸墊226與各個基片224相連接，并且，為了產(chǎn)生直接接觸，它們相對于智能卡的卡閱讀器而排列，該智能卡符合應用的標準，例如ISO標準。接觸型卡的ISO標準尺寸為大約85.725mm×53.975mm×0.787mm[大約3.375英寸×2.125英尺×31密耳(1密耳=0.001英寸)]。在基片板220反面的接觸墊228的對應圖案包括一組接觸墊228，每一個接觸墊與各個基片224相連接，并用各自的導電通道227穿過基片板220，與相對應的接觸墊226電氣連接。電子裝置212在各自的基片224上與一組接觸墊228的各相應的接觸墊連接。
此后，通過傳統(tǒng)的拾取和就位設備或其它合適的放置機構將眾多的電子裝置212與基片板220連接，并通過用諸導電材料零件或即凸起形成的諸導電內(nèi)連結點218與其結合，在結合以前，這些內(nèi)連結點分別沉積在基片板220的諸接觸墊228上，或分別沉積在電子裝置212的諸接觸墊214上。最佳地，這些導電凸起218分別沉積在已經(jīng)形成在基片板220上的大量單個的基片224的接觸墊228上。基片板220然后分隔成諸單個電路基片224。
作為替換方案，諸導電凸起218分別沉積在電子裝置212的諸接觸墊214上，而不是沉積在基片板220的接觸墊228上。在這種布置中，最佳地，在這些電子裝置212分隔成單個裝置以前，也即，在這些電子裝置212形成在半導體晶片上以后，但在該半導體晶片切割成各個半導體模片以前-半導體模片各含一個電子裝置212-諸導電凸起218分別沉積在諸電子裝置212的接觸墊214上。
諸導電凸起218通過絲網(wǎng)印制法、模板印刷法、掩膜印制法、噴墨印制法或其它合適的方法沉積在諸基片板220上或沉積在諸電子裝置212上，并允許干燥或經(jīng)B-階段處理。上述方法的優(yōu)點在于，諸導電凸起可用單一操作而沉積在大量基片或電子裝置上，借此，可節(jié)省粘結劑擴散以形成諸單個凸起或多組凸起的時間和費用。
諸電子裝置212然后按以下步驟與基片板224連接在諸導電凸起218為焊料凸起的條件下，例如可以用傳統(tǒng)的“C4”焊料凸起和連接工藝，基片板220加熱到低于焊料回流溫度的溫度，也即低于大約220℃(對于錫-鉛共晶焊料)，而諸電子裝置212加熱到高于焊料熔融溫度的溫度，并置于基片板220的適當位置中。由于接觸，諸焊料凸起218熔融，然后固化，在諸電子裝置212的諸接觸墊214與基片板220的諸相應的接觸墊228之間形成諸焊料內(nèi)連結點218。類似的連接工藝可用于下述情況諸導電凸起218由熱塑導電粘結劑凸起218或快速固化的B-階段處理，熱固化導電粘結劑組成，基片板220加熱到低于該導電粘結劑熔融流動溫度的溫度，而電子裝置212加熱到高于該導電粘結劑熔融流動溫度的溫度。諸如焊料的高溫材料或高熔融溫度粘結劑可用于這種生產(chǎn)階段中，因為諸電子裝置212和基片板220，通常為FR4或其它傳統(tǒng)的印刷電路板材料或其它合適的電子介電基片，可以承受這種溫度。
在圖4中，具有與其連接的諸電子裝置212的諸電子基片224的基片板220用密封諸電子裝置212的均勻厚度粘結劑層206涂覆，該粘結劑層也用作諸基片224分別與諸智能卡組裝的粘結劑。該粘結劑層206由絕緣熱固粘結劑或熱塑粘結劑形成，該粘結劑用滾動涂覆、絲網(wǎng)印制、模板印刷或者其它以液體或糊狀的形式精細施加粘結劑的方法而施加到基片板220的表面，諸電子裝置212連接到該基片板上，然后干燥(或即B-階段處理)該粘結劑。該粘結劑層206也可用分層干燥或經(jīng)B-階段處理的絕緣熱固化或熱塑粘結劑形成在基片板220的表面，諸電子裝置212在以附著粘結劑材料而不固化的合適的溫度和壓力下連接在基片板上。其結果是形成具有連接在一起的眾多電子模塊210的板，每一個電子模塊210包括與電子基片224連接的并用大體上厚度均勻的絕緣粘結劑層206密封的一電子裝置212。這種方法的優(yōu)點包括，所有電子模塊210在單一操作中被密封，這單一操作產(chǎn)生平行于電路基片的平面粘結劑表面，以及，所用的材料206用作電子裝置212的密封劑和隨后組裝的粘結劑。基片板220然后切割或單體化成待組裝進一智能卡中的諸多單個電子模塊210。應該指出，不僅是粘結劑層206的厚度均勻，而且是可控、恒定地可重復，從而不會因為基片224突出或凹進在智能卡空白表面的情況下而被拒絕，這是在傳統(tǒng)組裝的方法下會經(jīng)常發(fā)生的事情。此外，因為粘結劑層206與它所包圍的電子裝置212相適應，所以不需要補填滿絕緣粘結劑，借此，避免了額外的處理。
圖5為完成的直接接觸智能卡200或類似物件的實施例橫截面?zhèn)纫晥D，該智能卡包括一具有圖4所示基片224和電子裝置212的電子模塊210?？瞻卓?02，其可以是PVC、PET、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、高沖擊聚苯乙烯(HIPS)、丁二烯、聚脂、或其它塑料、或其它合適材料。其內(nèi)具有空腔或空穴204，它的尺寸適合于容納電子模塊210，并根據(jù)可應用的ISO或其它標準置于空白卡202上。電子模塊210例如用自動化拾取和放置設備或其它合適的放置裝置置于空腔204內(nèi)，并用它的粘結劑206粘結就位。
當用具有變形溫度大約為60°～80℃的硬PVC空白卡202時，最好用低于大約80℃的溫度下粘結的粘結劑。一種合適的熱塑粘結劑在對PVC以大約5psi(大約0.35kg/mm2)的壓力、70℃的溫度加壓時熔融和粘結，它為MB7060型粘結劑，其由位于Princeton,New Jersey的AI技術公司生產(chǎn)，為片狀，可從商店買到。當用具有變形溫度大約120℃的PET空白卡202時，最好用低于120℃的溫度下粘結的粘結劑。合適的熱塑粘結劑在對PET以大約psi(大約0.35kg/mm2)的壓力加壓時即時熔融和粘結，它包括在大約65°～75℃的溫度下粘結的MB7060型粘結劑、在大約70°～90℃的溫度下粘結的MB7070型粘結劑、以及在大約110℃的溫度下粘結的MB7100粘結劑。所有這些粘結劑由AI技術公司生產(chǎn)，為片狀，可從商店買到。MB7060型粘結劑，如果采用較高壓力，可在較低的溫度下例如60℃粘結。對于MB7070型和MB7100型也然。此外，在要求高溫高強度粘結的地方，可使用諸如ESP7450-SC型的熱固化環(huán)氧樹脂粘結劑的環(huán)氧樹脂粘結劑，它可從AI技術公司獲得。ESP7450-SC型粘結劑具有最高至大約125°～150℃的溫度下的高粘結強度，并可在大約5psi(大約0.35kg/cm2)的壓力下流動，以及在大約80℃的溫度下，30分鐘以內(nèi)固化。這些粘結劑都具有在低于大約45℃的溫度下大于500～1000psi(35～70kg/cm2)的模片剪切(die shear)強度，如圖6模片剪切強度特性所示，而對于很多智能卡應用場合，在溫度低于大約45℃的情況下，大約200psi(大約14kg/cm2)的粘結強度就足夠了。此外，這些粘結劑對暴露在潮濕環(huán)境不敏感，這對于使用于熱帶氣候的智能卡是需要的，或者對于洗衣行業(yè)或者其它處理情況也是需要的，如圖7模片剪切強度-潮濕暴露特性所示。
在用導電粘結劑沉積的諸凸起218將諸電子裝置212與基片板220連接或即粘結的地方，優(yōu)選的粘結劑為熱塑和熱固化粘結劑，它們在固化時是“柔性的”，也即是這些粘結劑，在已粘結的電子裝置工作所規(guī)定的大部分溫度范圍內(nèi)，它們具有低于大約500,000～1,000,000psi(大約35,000～70,000kg/cm2)的彈性模量。合適的導電粘結劑包括PSS8090型和PSS8150熱固化糊狀粘結劑，它們分別在大約120℃和200℃的溫度下，可進行熔融-流動粘結，可從AI技術公司獲得。如果采用較高壓力，PSS8090型可在例如100℃的較低溫度下進行熔融-流動粘結結。對于PSS8150型也然。如果要求在電子裝置212與基片224之間采用補填滿粘結劑，應采用絕緣粘結劑，它擴散時流入電子裝置212下，具有不大于用于導電連接點218的導電粘結劑彈性模量的彈性模量。例如可從AI技術公司獲得的MEE-7650型柔性絕緣熱固化環(huán)氧樹脂粘結劑，它具有大約10,000psi(大約700kg/cm2)的彈性模量，適合用于PSS8090和PSS8150型導電粘結劑。而MEE7650-5型更具柔性。
圖8為智能卡200′的替換實施例橫截面?zhèn)纫晥D，該卡200′包括一電子模塊210′，在該電子模塊中，電子裝置212用導線與基片224粘結。電子裝置212不是用離開基片224一側的接觸墊214安裝到基片224上，而是用諸連接導線219使電子裝置212的諸接觸墊214分別與基片224的諸接觸墊228電氣連接。卡200′與上述卡200相類似，并用相同的方式生產(chǎn)。具體地講，諸電子裝置212用標準的導電環(huán)氧樹脂連接安裝到諸基片224的板220上，通常在150℃下固化，并用諸連接導線219分別與它的諸接觸墊連接，例如用諸金線在150°～200℃的溫度下連接。然后，施加粘結層206，以密封電子裝置212，并按上述方式將用來粘結諸電子模塊210′的厚度均勻的粘結劑提供到諸空白卡202中各個空腔204內(nèi)，此后，基片板220單體化(即切割)成各單個的電子模塊210′。粘結劑層206可按液體或糊狀通過絲網(wǎng)印制、模板印刷、掩膜印制、噴墨印刷或其它合適的方法，或者用粘結劑片分層施加到基片板220上。
優(yōu)選的是，可消除首先用一滴粘結劑密封諸電子裝置，然后使粘結劑擴散以將它們粘結到空白卡這種分開操作的缺點。然而，即便諸電子裝置212用一滴粘結劑密封，并在通常150℃的溫度下固化，仍可采用根據(jù)本發(fā)明的方法以在其上面形成厚度均勻的粘結劑層206，在合適低溫下粘結到空白卡202的空腔204內(nèi)。
圖9為包括一作為替換方案的分層基片301的接觸型智能卡300實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。它不如上述圖5、圖8有關卡200和200′所述的具有給定深度的空腔204的基片202，一電子模塊210置于空腔204內(nèi)，而卡300具有一基片302，該基片302具有預切割的通孔腔304進行，以容納電子模塊210。一用例如PVC、PET、聚酰亞胺或其它塑料等合適的卡材料制成的薄的基礎基片308用相容的熔融可流動粘結劑306薄層涂覆，疊層到類似基片材料的基片302上。粘結劑層306與卡300的總厚度例如0.78mm(大約31密耳)相比，可以是較薄的例如大約50μm(大約2密耳)，或者可以是較厚的例如大約500μm(大約20密耳)。如果該電子模塊210相對較薄，并具有平行的前面和背面，有如磨光的滴狀頂部(ground glob-top)模塊，則用相對較薄的粘結劑層306就足夠了。如果該模塊的電子裝置較厚，大體上從被其連接的單個基片延伸，則需要較厚的粘結劑層306。基片302的厚度可稍大于模塊210的電子裝置212的厚度，特別是在電子裝置212相對較薄的情況下，以及基礎基片308和粘結層306的厚度可加以選擇，以使卡300的總厚度與可應用卡的標準相容。電子模塊210與上述有關圖3～圖5所述的電子模塊相同。
如圖9局部放大的所示，取決于形成卡300的卡基片302粘結層306和基片308的疊層，該模塊210的電子裝置212延伸到粘結劑層306的粘結劑中，使粘結劑流進卡基片302的空腔304中，借此，將電子模塊210嵌入粘結劑層306中，使模塊210相對于卡基片302和卡300在適當位置緊固。優(yōu)選地，空腔304以大約75％的比例從粘結劑層306填充粘結劑。盡管可使用較厚或較薄的粘結劑層306以增加和減少空腔304的填充，然而不希望當模塊210插入其內(nèi)時，使粘結劑溢出空腔304，也不希望模塊210不充分地嵌入粘結劑層306，以及應該控制粘結劑層306的厚度以避免這些情況的發(fā)生。
應該指出，可用于本發(fā)明卡中的粘結劑層306的實質(zhì)性厚度減少了卡基片302的厚度，它用作卡和粘結劑結構的一部分，并簡化了卡300的結構，具有較少，例如只有兩個基片層302、308的基片層。這是與傳統(tǒng)的卡相比較的實質(zhì)性優(yōu)點，傳統(tǒng)卡要求至少三或四層，包括兩層要求用來形成階梯空腔或孔，傳統(tǒng)的電子模塊插入其內(nèi)，以及該空腔為此必須作適當?shù)亩ㄎ?。此外，在本發(fā)明中，不必使用規(guī)定的粘結劑，該粘結劑必須精細地擴散到現(xiàn)有技術所述空腔的凸肩上，以粘結與其接觸的接觸模塊諸邊緣。此外，本發(fā)明較低的疊層溫度避免加熱PVC基片至接近于它們的熔融流動溫度的要求，在該溫度下，很難維持它們成品表面的可印制質(zhì)量。
卡300按如下步驟進行制作，一2～5密耳(0.05mm～0.13mm)厚可從AI技術公司獲得的MB7060型粘結劑層通過這種粘結劑片的疊層，或通過滾動涂覆、絲網(wǎng)印制、模板印制或其它在其上沉積粘結劑的合適方法施加到2～10密耳(0.05mm～0.25mm)厚片PVC基礎基片308材料上。具有從其通過的模片切割通孔腔304的12～18密耳(0.3～0.45mm)厚的PVC基片302材料片用基礎基片308材料和粘結劑層306進行疊層，以形成具有例如符合可應用的ISO標準的一致厚度，也即大約0.78mm(大約31密耳)的分層基片301?；?02的厚度應符合于電子裝置或模塊的厚度而進行選擇，電子裝置或模塊待置于通過基片的空腔304中。對于退火的PVC基片材料，疊層在大約65°～75℃的溫度下進行。諸空腔304相互相對就位，從而，當諸疊層基片301切割成諸單個的卡基片時，諸空腔304將處于應用卡標準所規(guī)定的位置中。較為有利是，在諸疊層的基片301中按已知預定的對于諸空腔304的位置關系，采用諸導向孔或其它引導標記，以便利于諸電子模塊210放進諸空腔304中，以及或者便利于諸疊層基片301單體化成諸單獨的基片301或諸卡300。諸電子模塊210例如借助于標準的拾取和放置設備而就位并粘結到各自的空腔304中，它們各自的諸接觸墊226暴露在外。優(yōu)選地，疊層的基片301加熱到大約65°～75℃的溫度，以及電子模塊210用大約3～10psi(大約0.2～0.7kg/cm2)的壓力壓入空腔304中，以便使MB7060型的粘結劑流動。完成的諸卡片然后印制合適的用戶信息，并切割或單體化成諸單個的卡300。作為替換方案，蓋或諸外層可按帶卷或板的形式預先印制，具有合適的為適當定位和對準的諸導向孔。
圖10為又一個替換實施例接觸型智能卡300′的橫截面?zhèn)纫晥D，除了如以上有關圖8所述的一滴粘結劑密封、導線連結的模塊210′粘結進卡基片302的空腔304中以外，其它均與卡300相同?？?00′用與上述卡300相同的工藝制作，并可用相同的材料和粘結劑。用與卡300相類似的方式，取決于形成卡300′的疊層，從粘結劑層306出來的粘結劑流進其內(nèi)嵌入電子模塊的卡基片302的空腔304中，以便將模塊210′相對于卡基片302和卡300′緊固在合適的位置中。
作為替換方案，包括諸疊層基片301的片在電子模塊210、210′于上述溫度和壓力下置于空腔304并粘結以前，單體化成為諸單個的疊層基片301。此外，基片302、粘結層306和基礎基片308的厚度可以改變，以獲得卡300、300′不同的厚度。然而，粘結劑層306的厚度應進行選擇，以使當疊層基片301至要求的厚度時粘結劑有合適的流動。上述有關卡200、200′的材料，例如PET型和MB7100粘結劑也可以用來制作卡300、300′。
應該指出，其它諸接觸模塊可以用在這里所述的諸件和諸方法中。例如可以采用由Kevin K-T Chung在同一日期申請的題為“作為智能卡的接觸模塊及其制作方法”的申請序列號為09/ ___的美國專利所述的接觸模塊，該申請在此整體引入作為參考文獻。
另一方面，采用無接觸的卡是較為有利的，因為它們不需要與卡閱讀器進行電子-機械接觸，所以，它們不僅避免了由于污染、氧化和腐蝕引起的潛在的不良接觸問題，而且，它們也可以與覆蓋一定距離的RF鏈接的卡閱讀器一起工作。圖11和圖12分別為其內(nèi)嵌入一電子裝置的無接觸卡400的基片402的平面圖和側視圖?；?02由諸如PVC、PET、ABC或HIPS、聚酰亞胺、聚合物膜或其它塑料或紙膜、或其它合適的材料的基片材料薄片制成。其上沉積長形導電體404，它用作RF環(huán)路天線404。天線404由熱塑或熱固化聚合物粘結劑制成，它通過其內(nèi)摻雜諸導電微粒而使其導電。電子裝置410通過諸電連接點406以倒裝的方式而連接到基片402上，諸電連接點406將它的諸接觸墊與用作RF環(huán)路天線404的導電粘合劑的長型導電圖案404的諸端頭粘結。當它的導電粘合劑處于濕態(tài)時，通過其上放置電子裝置410來制作導電圖案404的諸端頭上的電子裝置410的諸連接點406，或者，在電子裝置410就位以通過導電粘合劑的熔融或固化而接觸它的諸端頭之前，使導電粘合劑圖案404干燥或經(jīng)B-階段處理。其結果是有益的，基片以單一沉積的方式而制作，不需要按傳統(tǒng)的方式形成天線的沉積厚膜，以及不需要為在天線與電子裝置之間形成諸內(nèi)連接點的諸導電凸起。
采用界定天線404圖案的模板、絲網(wǎng)或掩膜將導電粘結劑按天線404的圖案沉積在基片402上?；?02的厚度通常在大約0.25mm與1mm(大約10～40密耳)之間，以及形成天線404的導體大約250μm(大約10密耳)寬、大約25μm～125μm(大約0.5～5密耳)厚。在大多數(shù)情況，天線404的導體濕態(tài)時大約50～100μm(大約2～4密耳)厚，干燥或即經(jīng)B-階段處理后，大約25～75μm(大約1～3密耳)厚。合適的導電粘結劑包括例如可從位于Princeton,New Jersey的AI技術公司獲得的填充諸銀微粒的PSS8150型熱固化導電粘結劑。沉積的導電粘結劑在爐內(nèi)加熱進行干燥或經(jīng)B-階段處理。諸電子裝置410當粘結劑正處于被沉積的濕態(tài)或在干燥或經(jīng)B-階段處理后定位到基片402。
在天線402具有數(shù)圈以及電子裝置410橋接一圈或多圈天線404或者由導電粘結劑形成的其它導體的地方，以及特別是這些導體的寬度或即間隔較小例如小于大約0.25～0.5mm(大約10～20密耳)的地方，在連接電子裝置410以前，沉積的導電粘結劑最好干燥或即經(jīng)B-階段處理。相同導電粘結劑第二次沉積在諸凸起406上，以沉積第二層粘結劑，在第二層粘結劑處于濕態(tài)或在干燥或經(jīng)B-階段處理以后，電子裝置410與諸凸起406連接。然而，在導體的寬度或即間隔較小的地方，最好使導電粘結劑在諸凸起406上第二次沉積干燥或經(jīng)B-階段處理以后，再連接電子裝置410。
作為一種選擇，在很多應用場合，液態(tài)補填滿絕緣粘結劑最好沿著電子裝置410的諸邊緣而施加，通過毛細作用，它從那里流動，大體上填滿電子裝置410與基片402之間尚未用導電粘結劑填滿的剩余容積。這種補填滿的粘結劑對于電子裝置410與基片402的連接提供了附加的機械強度和抗?jié)裥砸约捌渌鼭撛诘目刮廴拘?。在導電粘結劑為例如PSS8150型的柔性粘結劑的地方，這是粘結劑402具有某些柔性的地方所要求的，最好采用諸如MEE7650型或MEE7650-5型熱塑環(huán)氧樹脂粘結劑(也可從AI技術公司獲得)的補填滿柔性粘結劑。
圖13為上述包括基片402的作為實例的卡400的橫截面?zhèn)纫晥D。制備對應于基片402材料的PVC或PET材料的空白卡420，其內(nèi)具有容納電子裝置410的空腔422，通過對熔融可流動粘結劑片或層424的疊層，組裝成一成品卡(而作為某些情況下的替換方案和優(yōu)選方案，粘結劑片424可疊層到基片402上)?；?02和制備好的空白卡420對正，從而使電子裝置410定位，以進入空白卡420的空腔422中?；?02和空白卡420一起疊層，例如，在兩加熱的平板之間，或者在諸加熱的滾子之間，在一溫度下經(jīng)歷合適的時間，為使粘結劑層424熔融流動并形成基片402與空白卡420的永久性粘結，形成無接觸的成品卡400，電子裝置410定位在空腔422中，并用熔融可流動的粘結劑424在基片402與空白卡420之間進行密封。
圖14為本發(fā)明另一個替換實施例無接觸的卡400′的橫截面?zhèn)纫晥D。卡400′與上述卡400相類似，包括一具有環(huán)形天線404、制備好的基片402和如有關圖11和圖12所述，安裝在基片內(nèi)的電子裝置410。對應于基片402材料的PVC或PET材料空白卡420′，不具有容納電子裝置410的空腔，借此，較為有利地簡化了卡400′的制作和簡化了處理步驟的疊層。通過滾動涂覆一層424或粘結一片可熔融流動424的疊層，或者，作為替換，通過粘結劑片424對空白卡420′的疊層，制備基片402，以組裝成一成品卡。粘結劑層424的厚度大于基片402上方電子裝置410的高度(厚度)，從而，可充分覆蓋和密封電子裝置410。應該指出，形成層424的粘結劑最好選擇為不同于環(huán)形天線402和諸觸點406導電粘結劑類型的粘結劑，從而避免它的混雜污染。例如基于不同于它的分子化學和物理結構，例如一種可以是熱固化粘結劑，另一種是熱塑粘結劑，或兩種粘接劑采用不同的溶劑，從而，一種粘結劑的溶劑不與另一種粘結劑作用或溶解。如果，層424是通過疊層已干燥或經(jīng)B-階段處理的，即無溶劑的粘結劑片到基片402而形成的，也可以避免混雜污染。基片402和空白卡420′在加熱的平板之間，或在加熱的滾子之間一起疊層，在一溫度下，經(jīng)歷合適的時間，以使粘結劑層424熔融流動并在基片402和空白卡420′之間形成永久性粘結，借此，形成無接觸的成品卡400′，通過熔融可流動粘結劑424使電子裝置410定位，并在基片402與空白卡420之間進行密封。
圖15為用于上述卡400、400′，而采用將一電子裝置410′安裝到基片402的一種替換排列的基片402平面圖。電子裝置410′例如一半導體模片，在圖中它與基片402是分開的，具有兩個接觸墊412′，這兩個接觸墊412′例如沿著電子裝置的兩相對邊緣隔開而定位。通過絲網(wǎng)印制、模板印刷或其它合適的沉積導電粘結劑的方法，將合適寬度和導電性的RF環(huán)路天線404′沉積到基片402上，并且，該RF環(huán)路天線404′在它的兩個端部具有兩個分開的觸點406′，分開的距離等于電子裝置410′為制作它的電連接的兩接觸墊412′的距離。此外，一支承408沉積到基片402上，用來支承電子裝置410′中與兩接觸墊412′分開的部位。如果待與電子裝置410′連接的電子裝置410′表面被鈍化過或涂覆過，以使電子裝置410′的功能不至被與之連接的導電粘結劑有所減弱，支承可用與天線相同的材料同時沉積，或者，支承408也可用不同材料例如絕緣粘結劑分開沉積。作為替換方案，導電粘結劑可第二次沉積在兩觸點406′上，以增加它的高度，也可第二次沉積在支承408′上，以相類似地增它的高度。
電子裝置410′翻轉并安裝到基片402上，如圖16所示，兩接觸墊412′與天線的兩觸點406′相連接，以及，電子裝置410′也由支承408支承。電子裝置410′可在粘結劑沉積以形成兩觸點406′及支承408尚處于濕態(tài)的同時與基片402連接；或者在電子裝置410′與基片402連接以前，形成兩觸點406′和支承的粘結劑進行干燥或即經(jīng)B-階段處理。在兩觸點406′和支承408采用熱塑粘結劑的地方，通過將基片402和(或)電子裝置410′加熱到足以使熱塑粘結劑熔融流動的升高的溫度，當基片402和裝置410′一起被加壓時，(也即，在粘結和固化時使它處于濕態(tài))，而使電子裝置410′與基片402連接。在兩觸點406′和支承408采用熱固化粘結劑的地方，通過將裝置410′壓進濕態(tài)的熱固化粘結劑中，或者通過將基片402和(或)電子裝置410′加熱到足以使處于B-階段的熱固化粘結劑熔融流動的升高的溫度，(也即，在粘結和固化時使它處于濕態(tài))，并把基片402和裝置410′壓到一起而使電子裝置410′與基片402連接。該熱固化粘結劑然后可在合適的升高溫度下加熱足夠的時間而固化。
卡400、400′的粘結劑優(yōu)選為也可從AI技術公司獲得的PSS8150型導電、柔性熱固化粘結劑，它可按合適的寬度和厚度，例如大約1mm寬、0.1mm厚進行印制，以提供合適導電性和品質(zhì)因數(shù)Q的天線404′。在電子裝置410′通過兩觸點406′和支承408′與基片402連接以后，采用補填滿粘結劑使兩者更好地緊固。在電子裝置410′尺寸較小，例如沿著它的邊緣小于大約5mm的情況下，可采用補填滿剛性材料或柔性材料，基片402為柔性的地方采用柔性補填滿材料。如果電子裝置410′尺寸較大，則采用沿著任何邊緣大約5mm和諸如FR4基片的剛性基片，或者，如果基片402是柔性的，或者，如果兩觸點406′和(或)支承408采用的粘結劑是柔性粘結劑，則最好采用柔性的補填滿粘結劑。該補填滿粘結劑對于在裝置410′與基片402之間的粘結提供了附加的強度，也提供了附加的絕緣和防污染物的侵入，包括防止銀從諸導電微粒的遷移，導電微粒是用來使導電粘結劑產(chǎn)生導電性的。柔性補填滿粘結劑最好為也可從AI技術公司獲得的MEE 7650-5型電絕緣、柔性、熱固化粘結劑，它可沿著電子裝置410′的諸邊緣，通過毛細作用在裝置410′與基片402之間抽入而施加。此外，可采用相同的柔性絕緣粘結劑材料，作為基片402和卡400、400′的防護涂覆，以對抗RF環(huán)形天線404′的擦傷以及對抗各種污染物和其它環(huán)境與之接觸。因為通常使用在這種類型卡中的電子裝置的尺寸，如果要求附加的機械防護，可采用剛性補填滿粘結劑。
制作這種作為實例卡400′的方法如下。獲得一密耳(0.178mm)厚退火的高可印制性能的PVC片。該片最好有足夠的尺寸，以便同時制作諸多基片402。例如11英寸×11英寸(大約280mm×280mm)的PVC片便于制作一含有3×4陣列12個基片的板，或者11英寸×18英寸(大約280mm×460mm)的PVC片便于制作一含有3×8陣列24基片的板，每一個留有足夠未使用的外緣區(qū)，用來設置諸導向孔或其它引導和對正的標記，它們便利于該PVC片例如相對于絲網(wǎng)、模板、拾取和放置設備、疊層設備、模片切割設備及類似物和設備的安置和對正。一種可從AI技術公司獲得的諸如PSS 8090型熱塑高導電(如＜0.001歐姆-厘米的導電系數(shù))的粘結劑以大約2密耳(大約0.05mm)的厚度絲網(wǎng)印制到PVC片上，以形成該導電環(huán)形天線404和諸觸點406，諸電子裝置410以單一步驟與觸點連接，也可采用模板印制法、掩膜印制法、噴墨印制法或其它合適的沉積法。在導電粘結劑尚處于濕態(tài)期間，加熱諸電子裝置410至足以使該導電粘結劑熔融-流動的溫度，并將它們置于PVC片基片上的合適位置上，以使其上的諸觸點制成電接觸，并借助拾取和放置設備使諸電子裝置410在24個長形導電粘結劑環(huán)形天線的諸端頭與該導電粘結劑粘結。其上具有諸電子裝置410的諸基片402然后在大約60℃的爐內(nèi)干燥或即經(jīng)B-階段處理，如果需要，可進行檢查和進行電測試。10密耳厚(0.25mm)干燥型MB 7060-W熔融-流動的白色粘結劑片424在大約75℃溫度下疊層到另一片7密耳厚(0.178mm)退火的高度可印制的PVC片上。該PVC片的尺寸最好與制作諸基片402的尺寸相同，也即11英寸×18英寸(大約280mm×460mm)，以制成3×8陣列的24個空白卡420′，留有足夠的未用外緣區(qū)，以設置諸導向孔或對應于諸基片402的其它引導和對正標記，它們便利于這兩片的設置和對正。依靠合適的引導標記和足夠精確的尺寸，各單個基片板疊層，以易于隨后的模切割和進一步處理。諸基片402的片和諸空白卡420′的片在所選擇的溫度和速度下一起疊層，以升高粘結劑424的溫度至大約65°～75℃，它通過預熱這兩片至大約50°～60°，并采用分隔距離等于成品卡400′厚度的兩加熱夾持滾子來促成。這兩個夾持滾子也趨于消除對基片、空白卡與粘結劑之間諸空穴中捕獲的空氣，這些空穴中的空氣會減弱卡的強度。諸分層卡400′的集成片然后通過合適的旋轉模切割器切割為各單個的卡，例如24張卡，每一張卡具有嵌入其內(nèi)的一電子裝置410。
以相類似的方式，可用前述方法制作PET和其它材料的卡400、卡400′，其中，采用PET片和諸如可從AI技術公司獲得的MB 7100型合適的熔融-流動、的粘結劑，和均勻一致溫度。例如，因為，隨著PET加熱至大約120℃，以及電子裝置加熱至大約200℃。粘結劑將熔融流動并即時粘結而不須將PET加熱至120℃以上，所以，對于PET基片材料，諸電子裝置410可分別在120℃或200℃的熔融-流動溫度下以諸如PSS8090和PSS8150型粘結劑的導電粘結劑與之連接，均是適用的。此后，卡的疊層要求大約60°～120℃的溫度范圍，優(yōu)選是80℃，這取決于所采用的特定熔融-流動粘結劑的類型，它不會干擾與嵌入其內(nèi)的電子裝置的連接。如果，要求在電子裝置410與基片402之間進行粘結劑的補填滿，則諸如可從AI技術公司獲得的MEE7650型、MEE7650-5型以及MEE 7850型熱固化環(huán)氧樹脂粘結劑那些柔性粘結劑是合用的，其在小于80℃的溫度下固化。在電子裝置的尺寸較小的地方，可采用常規(guī)的剛性粘結劑進行補填滿。
應該指出，采用圖14的布置特別有利，因為不需要加工，或用其他方法在空白卡中形成空腔以在其內(nèi)容納電子裝置。這不僅節(jié)約時間，降低成本，而且簡化了處理，此外，允許采用薄的基片402和空白卡420′材料，例如大約各為5密耳(大約0.127mm)厚，而用相對較厚的粘結劑層424，例如大約10～15密耳(大約0.25mm～0.38mm)厚，以易于容納標準厚度的諸電子裝置。于是，諸如MB7070型熱塑粘結劑的熔融可流動層，它在大約70°～90℃的低溫下流動，用作卡400′的核心并圍繞電子裝置410流動，以精確的尺寸和位置“就地形成”它的空腔。其結果，無須在電子裝置410下補填滿絕緣粘結劑，借此避免了附加的處理。
實際上，上述方法優(yōu)選地使其用于連續(xù)的處理中，以生產(chǎn)大量具有嵌入其內(nèi)電子裝置的卡。如圖17所示，代替按片狀的形式提供，制作基片402和空白卡420和420′的材料以長形卷帶的形式提供，也即分別卷繞在滾子510和530上，而待與之疊層的熔融可流動粘結劑卷繞在滾子520上。諸導電環(huán)形404和觸點406在印制站512滾動印制到移動著的帶402上，當基片帶404移動通過拾取-放置設備站515時，諸電子裝置410置于其上，以及當移動著的帶通過一干燥爐站518時被干燥。然后，制備好的基片帶402、熔融-流動粘結劑帶424以及空白卡帶420被帶到一起(最好在預熱以后)并在一套夾持滾子535中滾動疊層在一起，該套夾持滾子535被加熱到一合適的升高溫度，并分開一固定的距離，該距離為最終成品卡的厚度，以形成一成品卡帶。作為替換方案，具有諸合適鏈輪孔的諸板可末端對末端地鄰接在一起，并通過鏈輪驅動而傳動，以便與粘結劑帶一起傳動。最后，通過合適的旋轉模切割器或其它切割器540將該帶切割成各單個的卡400。
此外，圖17的布置可與一提供諸電子基片224的帶220的滾子510一起使用，諸電子裝置212在站515連接到諸基片224上，以及諸基片224通過加熱的夾持滾子225與一粘結劑帶206一起疊層，以形成如圖5所示的那種諸單個電子模塊210。
通過比較的方法，來說明本發(fā)明諸卡的一個優(yōu)點，常規(guī)PVC智能卡的材料和總裝的成本，排除電子裝置的成本，對于接觸型智能卡估計在大約0.25～0.50美元范圍內(nèi)，而常規(guī)無接觸型智能卡，由于附加線-環(huán)形天線，成本更高。另一方面，對于具有嵌入電子裝置、利用較高溫度、較高成本的PET材料，如以上有關圖11、圖12和圖14所示的材料和總裝成本，排除電子裝置，當制成40張卡的板(例如大約500mm×500mm的板)，估計每張卡大約為0.15～0.25美元，于是，并沒有從與連續(xù)型加工相聯(lián)系的低成本中獲益。
應該指出，其它物件也可用這里所述的方法制造。例如在題為“包括多圈天線的無線物件”、序列號為09/___的美國專利申請所述的無線物件就是這樣制作的，該專利由Kevin K-T Chung在同一日中請，該申請的全部在此引入作為參考文獻。
在所述方法中采用的合適的拾取和放置設備以及常規(guī)的表面安裝技術是可廣泛獲得的，通常，具有定位不精確度為0.12mm或更低。合適的拾取和放置設備商業(yè)上可從位于Peabody,Massachusetts的Mydata自動化定位公司中買到，或者從位于Binghamton,New York的通用儀器公司中買到，或者從位于Morrisville,North Carolina的Zevatech公司以及Mann公司中買到，以及物件放置在基片上的定位不精確度為千分之一英寸或更低，速度大于每秒一個物件。
如人們已知的，在諸基片上諸接觸墊和在諸電子裝置上的諸接觸墊最好用抗氧化導電材料進行鈍化，以進一步降低電阻并使諸電連接點更可靠。例如，諸銅觸點可用焊錫鍍錫或電鍍，對鋁和其它半導體觸點也然，或用鎳、金、鎳-金、鈀、鎳-鈀、鉑或其它貴金屬、及其組合和含金鍍覆。
盡管本發(fā)明已按以上作為實例的多項實施例的形式作了描述，在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)，如以下諸權利要求所界定的各種變形方案對于本領域的技術人員來說是顯見的。例如，盡管在描述中諸電子裝置單獨用焊錫或粘結劑內(nèi)連接點，可采用合適的粘結劑補填滿材料填滿電子裝置與基片之間的薄隙。在用柔性導電粘結劑形成諸內(nèi)連接點的地方，合適的補填滿材料是其彈性模量不大于柔性導電粘結劑彈性模量的柔性絕緣粘結劑?？砂搭A成形的形式或通過絲網(wǎng)印制、模板印制、掩膜覆蓋、噴墨印制、或其它合適的方法施加補填滿粘結；劑。在電子裝置的尺寸沿著任何邊緣小于大約5mm的地方，可采用常規(guī)的剛性補填滿粘結劑。
此外，盡管，這里的諸電子裝置描述為諸半導體裝置，它們大多采用半導體集成電路、存儲器、微處理器及類似的器件，但諸電子裝置也可包括為在諸特殊觸點之間連接和斷開的諸導電體和(或)二極管的網(wǎng)絡、諸電阻和(或)諸電容和(或)諸電感器的網(wǎng)絡，這在本發(fā)明任何特殊應用的卡中是必要的或便利的。
此外，這里描述的無接觸的卡在卡的基片上可采用蝕刻金屬或導線環(huán)，以用作它的RF天線。盡管對于這里描述的某些實施例并不是有利的，諸導線環(huán)可便利于形成較高增益的多圈天線。然而，應該指出，具有較少圈數(shù)的環(huán)形天線可用于本發(fā)明的卡中，其中，電子裝置具有分別與多圈環(huán)形天線兩端頭連接的分開的兩觸點，安裝電子裝置，以橋接或即跨接該天線的諸中間圈。
在任何情況下，所采用的諸電子裝置與之電連接的諸天線觸點，可沉積到基片上，以與其上的環(huán)形天線接觸，或在單個半導體芯片水平面或在半導體晶片水平面沉積到諸電子裝置上，以便當電子裝置與基片連接時，與環(huán)形天線接觸。
除了智能卡型的信用卡應用以外，根據(jù)本發(fā)明具有嵌入其內(nèi)的電子裝置的諸卡和其它物件使用于其它應用場合以及用于特別環(huán)境中，諸如遠距標識裝置用來對人員、動物、工具、設備、洗衣物和其它項目的跟蹤，確認，識別和(或)帳戶。在某些應用場合，諸卡及其內(nèi)的諸電子裝置可暴露到完全不同的環(huán)境，它要求材料不同于上述有關典型信用卡應用場合的基片。例如，在洗衣店用標簽的場合，卡和嵌入的電子裝置隨著衣服或它攜帶的其它物品被清洗和清潔，而暴露至各種化學溶劑、肥皂、去污劑和水中以及高達大約250℃的溫度。在這種場合中，基片和空白卡必須能承受較高溫度和化學環(huán)境，所以要用諸如Kapton膜的聚酰亞胺膜，或者其它高溫熱塑和熱固化材料。此外，為了保護電子裝置，所連接的半導體模片用諸如MEE7650型樹脂密封，該樹脂對卡將暴露于預期的化學品和溶劑呈現(xiàn)滿意的耐受性。諸粘結劑可采用不同的層面和厚度。例如，ESP7450-SC或TP7205-E型壓敏粘結劑可預先施加，作為物件的外層，隨后被用來將物件粘結到物件將識別的對象上。上述諸粘結劑也由AI技術公司生產(chǎn)，商店里可買到。
權利要求
1．一種其內(nèi)嵌入一電子裝置的物件包括一具有相對的第一和第二表面的基片；一安裝在所述基片第一表面的電子裝置；以及一層在所述基片的第一表面上覆蓋所述電子裝置的熔融-流動粘結劑，其中，所述的電子裝置用所述的熔融-流動粘結劑層密封。
2．根據(jù)權利要求1所述的物件，其中，所述的基片包括在它的第二表面上至少兩個電觸點，以及其中所述的兩個電觸點與所述的電子裝置電氣連接。
3．根據(jù)權利要求2所述的物件，其中所述的基片包括在它的第一表面上至少兩個電觸點，所述電子裝置的觸點分別與第一表面上的觸點電氣連接，以及其中所述基片第一表面上的兩電觸點分別與它的第二表面的兩電觸點電氣連接。
4．根據(jù)權利要求3所述的物件，其中所述基片第二表面上的兩電觸點通過從由焊料連接點、導電粘結劑連接點以及柔性導電粘結劑連接點組成的一組中選擇出來的一內(nèi)連接點與所述電子裝置上對應的觸點電氣連接。
5．根據(jù)權利要求1所述的物件，其中所述的基片包括在它第一表面上具有與所述電子裝置電氣連接的第一和第二端子的長形導電體。
6．根據(jù)權利要求5所述的物件，其中所述的長形導電體通過在所述基片的第一表面上沉積導電粘結劑的圖案而形成。
7．根據(jù)權利要求6所述的物件，其中所述沉積的圖案包括至少一個提供與所述電子裝置一導電粘結劑連接的觸點。
8．根據(jù)權利要求6所述的物件，其中所述的沉積圖案包括一環(huán)形天線。
9．根據(jù)權利要求1所述的物件，還包括一通過所述熔融-流動粘結劑層與所述基片粘結的空白卡，其中所述的電子裝置設置在所述基片與所述空白卡之間，以及所述的電子裝置通過所述的熔融-流動粘結劑密封。
10．根據(jù)權利要求9所述的物件，其中所述的空白卡其內(nèi)具有一空腔，用來容納所述的電子裝置，以及至少一部分覆蓋所述電子裝置的所述熔融-流動粘結劑層。
11．根據(jù)權利要求9所述的物件還包括第二基片，其中將所述的熔融-流動粘結劑層施加到所述的第二基片上，其中所述的空白卡其內(nèi)具有一容納所述電子裝置的空腔，以及其中所述的電子裝置插入所述空白卡的所述空腔中，以及插入到所述第二基片上所述熔融-流動粘結劑中從而被覆蓋。
12．根據(jù)權利要求9所述的物件，其中所述的基片和所述的空白卡具有大體上相同的尺寸和形狀，以及，其中所述的熔融-流動粘結劑層大體上填滿由基片和空白卡的尺寸和形狀界定的所述基片與所述空白卡之間的容積。
13．根據(jù)權利要求9所述的物件，其中所述的空白卡通過用所述熔融-流動粘結劑使所述的電子裝置與所述的基片粘結，以及使所述的電子裝置與所述的空白卡粘結而與所述的基片粘結。
14．根據(jù)權利要求1所述的物件，其中所述的熔融-流動粘結劑層為一疊層片和一沉積層兩者之一，其中所述沉積層通過滾動涂蓋、絲網(wǎng)印制、模板印制、掩膜印制以及噴墨印制之一進行沉積。
15．根據(jù)權利要求1所述的物件，其中所述的熔融-流動粘結劑的粘結強度在小于大約45℃的溫度下大于大約200psi(14kg/cm2)。
16．根據(jù)權利要求9所述的物件，其中所述的基片和空白卡至少其中之一為從一組由聚氯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物、高沖擊聚苯乙烯、聚脂以及聚酰亞胺組成的材料中選擇出來的材料。
17．根據(jù)權利要求1所述的物件，其中熔融-流動粘結劑層的粘結劑用來使所述的物件與使用對象連接。
18．根據(jù)權利要求1所述的物件還包括在所述基片的第二表面上的一層粘結劑，適用來將所述的物件與一使用對象連接。
19．一種物件包括一塑料空白卡；一與所述塑料空白卡相對的基片；一在所述的基片與所述的塑料空白卡之間與所述基片連接的電子裝置；一層連接所述塑料空白卡和所述基片的熔融-流動粘結劑，并大體上填滿它們之間的空間，以大體上密封所述的電子裝置。
20．根據(jù)權利要求19所述的物件，其中所述的塑料空白卡具有一空腔，所述的電子裝置定位于所述空腔中，以接觸所述的熔融-流動粘結劑。
21．根據(jù)權利要求20所述的物件，其中所述的熔融-流動粘結劑層的厚度足以覆蓋所述的電子裝置。
22．根據(jù)權利要求19所述的物件，其中所述的熔融-流動粘結劑的厚度足以覆蓋所述的電子裝置，而所述的塑料空白卡無須具備容納所述電子裝置的空腔。
23．根據(jù)權利要求19所述的物件，包括在所述基片一暴露表面上的多個電觸點，其中所述的多個電觸點與所述的電子裝置電氣連接。
24．根據(jù)權利要求19所述的物件包括在所述基片上一導電圖案，具有與所述電子裝置的至少一個的連接。
25．根據(jù)權利要求24所述的物件，其中所述包括所述至少一個連接的導電圖案由沉積在所述基片上的一導電粘結劑形成。
26．一種制作其內(nèi)嵌入有一電子裝置的物件的方法包括提供一具有相對的第一和第二表面的基片；將一電子裝置與所述基片的第一表面連接；提供一層鄰接所述基片第一表面的熔融-流動粘結劑，其厚度足以覆蓋所述電子裝置；以及使所述熔融-流動粘結劑熔融流動，以將所述電子裝置密封到所述基片。
27．根據(jù)權利要求26所述的方法，其中，所述的連接一電子裝置包括在所述基片上的諸接觸墊與在所述電子裝置上對應的諸接觸墊之間形成諸電氣連接。
28．根據(jù)權利要求27所述的方法，其中所述的形成諸電氣連接包括形成一焊料連接、形成一導電粘結劑連接以及形成一柔性導電粘結劑連接諸連接中至少一種連接。
29．根據(jù)權利要求27所述的方法，其中所述形成諸電氣連接包括沉積一種導電粘結劑接觸特性點的圖案，它對應于在所述基片第一表面上所述電子裝置的諸接觸墊的圖案。
30．根據(jù)權利要求29所述的方法，其中所述的連接一電子裝置包括將所述電子裝置的諸接觸墊在它的導電粘結劑處于濕態(tài)時置于對應的諸接觸特性點上。
31．根據(jù)權利要求29所述的方法，其中所述的連接一電子裝置包括將所述電子裝置的諸接觸墊在它的導電粘結劑干燥或經(jīng)B-階段處理以后置于對應的諸接觸特性點上。
32．根據(jù)權利要求26所述的方法，還包括在所述基片的第一表面上形成一長形導電體。
33．根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述的形成一長形導電體包括在所述基片的第一表面上沉積一導電粘結劑圖案。
34．根據(jù)權利要求33所述的方法，其中所述的連接一電子裝置包括將所述電子裝置上的至少一個觸點連接到導電粘結劑圖案上某一位置。
35．根據(jù)權利要求32所述的方法，其中所述的形成一長形導電體包括將一導電粘結劑的一環(huán)形天線圖案沉積在所述基片的第一表面上，以及其中所述的連接一電子裝置包括將所述電子裝置上至少一個觸點連接到導電粘結劑的所述環(huán)形天線圖案的一端子。
36．根據(jù)權利要求26所述的方法，其中所述的提供一層熔融-流動粘結劑包括在所述電子裝置與第一表面連接以后，在所述基片的第一表面上形成一層熔融-流動粘結劑。
37．根據(jù)權利要求36所述的方法，其中所述形成一層熔融-流動粘結劑包括片疊層，滾動涂覆、絲網(wǎng)印制、模板印制、掩膜印制、以及噴墨印制所述熔融-流動粘結劑等方法的一種。
38．根據(jù)權利要求26所述的方法，其中所述的使所述熔融-流動粘結劑熔融流動包括將一空白卡定位于一層熔融-流動粘結劑上；以及使所述熔融-流動粘結劑熔融流動，以使所述空白卡與所述基片連接，而所述電子裝置在它們之間。
39．根據(jù)權利要求38所述的方法，其中所述的將一空白卡定位包括將一具有適用來其內(nèi)容納一電子裝置的一空腔的空白卡定位在一位置中，所述空腔與所述電子裝置相對。
40．根據(jù)權利要求39所述的方法，其中所述的熔融流動包括一起壓緊所述基片和所述空白卡，以便將所述電子裝置定位進所述空白卡的所述空腔中。
41．根據(jù)權利要求26所述的方法，其中所述的熔融流動包括加熱所述熔融-流動粘結劑至一熔融-流動溫度，所述熔融-流動溫度小于所述基片和所述空白卡的變形溫度。
42．根據(jù)權利要求26所述的方法，其中提供一基片包括提供一具有眾多基片的長帶或板。
43．根據(jù)權利要求42所述的方法包括在所述熔融-流動粘結劑熔融流動以后，將一具有眾多基片的長帶和板分隔為眾多分開的基片。
44．根據(jù)權利要求42所述的方法，其中所述的提供一層熔融-流動粘結劑包括在連接所述電子裝置以后，在所述的已提供的基片的一長帶或一板的第一表面上形成一層熔融-流動粘結劑，以及還包括在它的第一表面上所述熔融-流動粘結劑層形成以后，將已提供的具有眾多基片的一長帶或板分隔成眾多分開的基片。
45．根據(jù)權利要求26所述的方法制造的物件。
全文摘要
一種具有諸如集成電路或導電網(wǎng)絡等電子裝置的卡。這種有時稱之為“智能卡”的卡通常通過由焊料、導電粘結劑或柔性導電粘結劑(206)形成的諸電連接點將該電子裝置(212)安裝在它的表面上。該卡基片用其厚度足以覆蓋安裝在其上的該電子裝置(212)的一層熔融－流動粘結劑覆蓋。該卡基片與一空白卡(202)連接,它是通過使該熔融－流動粘結劑熔融流動而與該空白卡(202)粘結的。在一個實施例中,該空白卡具有一空腔(204),該電子裝置(212)和卡基片(224)置于該空腔中。在另一個實施例中,卡基片(402)的尺寸和形狀與空白卡(420)相同,它們兩者之間的空間填滿熔融可流動粘結劑(424),以將它們粘結在一起,并在它們兩者之間嵌入該電子裝置(410)。此外,該卡基片具有沉積在其上的導電粘結劑圖案,例如形成一環(huán)形天線(404),它也用來形成與該電子裝置連接的諸電連接點。
文檔編號H01Q1/36GK1323505SQ99812227
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月14日 優(yōu)先權日1998年10月15日
發(fā)明者凱文·K·T·鐘 申請人:阿梅拉西亞國際技術公司