一種一體型智能卡的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種一體型智能卡，其特征在于該智能卡由核心層、透光薄膜層和印刷層構(gòu)成，核心層位于智能卡中間位置，由邊框，電子元器件和作為填充材料的光固化樹脂構(gòu)成，兩層透光薄膜層緊貼于核心層上下兩側(cè)，印刷層涂覆于透光薄膜層的上下外表面。依據(jù)本實(shí)用新型制造的智能卡，由光固化樹脂一次成型，不需要貼皮的工藝。其在結(jié)構(gòu)上不含有貼皮用的膠層；在性能上，一體型的結(jié)構(gòu)不易剝離，提高了卡片的質(zhì)量；在工藝上，省略了貼皮的繁瑣工藝，節(jié)約了陳本、提高了效率。
【專利說明】
一種一體型智能卡
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種智能卡，具體說是一種包含有電池、顯示器件和集成電路等 電子元器件，通過一次成型完成制備過程的一體型的智能卡。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的發(fā)展，智能卡被廣泛的應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中，如門禁卡，智能識(shí)別卡、VIP 卡，銀行卡等。不斷升級(jí)的應(yīng)用需求對(duì)這些智能卡提出了新的安全性和智能化的要求。常規(guī) 智能卡雖然具有集成電路、芯片、天線等基礎(chǔ)部件，但是并不含有電池，液晶顯示器等熱敏 感和壓力敏感的元器件，不具備獨(dú)立運(yùn)算和復(fù)雜加密的能力。新型智能卡要求具有更高的 計(jì)算能力和更高級(jí)的加密能力，因此新型智能卡需要包含諸如電池、液晶顯示器、鍵盤等未 曾出現(xiàn)在傳統(tǒng)智能卡中的部件，以滿足新型智能卡的功能和性能需求。
[0003] 現(xiàn)在銀行卡、通行卡、會(huì)員卡等卡片的主流生產(chǎn)工藝為熱壓復(fù)合的制備方法，即在 一定的溫度和壓力的作用下，使載有不同元器件部分的塑料(通常為PVC)基材發(fā)生融合，形 成最終的卡片。在這個(gè)過程中，高溫高壓的加工環(huán)境頻繁出現(xiàn)。一般的PVC(現(xiàn)在的銀行卡、 VIP卡、各種會(huì)員卡的主要材料)卡層壓的溫度在100°C-140°C的范圍內(nèi)，壓力在5-8Mpa左 右，這樣的溫度和壓力，將會(huì)對(duì)電池和液晶顯示器等溫度、壓力敏感元器件造成致命的損 傷。因此，熱層壓的方法不能用于新型智能卡的生產(chǎn)。
[0004] 目前也出現(xiàn)了一種使用常溫或是低溫(30°C-6(TC)加熱進(jìn)行固化的雙組份樹脂的 方法。此方法可以解決壓力和溫度敏感型元器件封裝的問題，但是會(huì)遇到效率低下、成品率 低的問題。雙組份反應(yīng)性樹脂使用前，需要將兩種組份充分的混合，從混合開始，兩種組份 就已經(jīng)開始反應(yīng)，粘度隨著時(shí)間逐漸變大，整個(gè)工藝過程中需要大量的混合、施膠、擠出氣 泡，貼合等操作。由于樹脂混合后就開始不間斷的反應(yīng)，粘度也隨之發(fā)生不斷的變化，很難 保證工藝的一致性，進(jìn)而造成效率低下，次品率居高不下的問題。所以此方法并未得到廣泛 的應(yīng)用。現(xiàn)在急需一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、強(qiáng)度和可靠性高、智能卡快速、有效的制備含有線路板、電 子元器件、電池、熱敏感和壓力敏感電子元器件和顯示器件的智能卡的制備方法。
[0005] 申請(qǐng)?zhí)枮?01510674465.X的發(fā)明專利，公開了一種智能卡卡芯及其制備方法。該 專利保護(hù)的產(chǎn)品是一種采用光固化膠直接制造的智能卡卡芯。智能卡卡芯還不是最終可以 使用的產(chǎn)品，必須使用一種膠黏劑，在智能卡卡芯上貼合包覆薄膜或稱為貼皮，才能最終形 成可使用的智能卡。
[0006] 在智能卡卡芯上貼皮包括如下工藝過程：
[0007] 1.在智能卡卡芯或是要貼覆的薄膜貼皮上涂膠；
[0008] 2.將需要貼覆的薄膜貼皮與卡芯進(jìn)行對(duì)齊；
[0009] 3.消除貼皮和卡芯之間的氣泡，之后壓合；
[0010] 4.采用UV固化、加熱固化或是室溫長(zhǎng)時(shí)間固化的方式進(jìn)行固化。
[0011]從上述智能卡卡芯的貼皮工藝可以看出，智能卡的制備不是一次成型完成，因此 不是一體型結(jié)構(gòu)，而是分體結(jié)構(gòu)通過粘接而成一體。在卡芯上貼皮需要比較復(fù)雜的工序，這 些工序需要精細(xì)的操作過程，在批量和規(guī)模化生產(chǎn)過程中，這些工序不可能用人工來完成， 因此勢(shì)必采用自動(dòng)化程度較高的設(shè)備來完成，從而大大增加設(shè)備投資和制造成本。在貼皮 和卡芯的貼覆壓合工序，甚至需要使用真空設(shè)備，否則貼皮與卡芯之間的氣泡很難消除。如 果貼皮與卡芯之間存在氣泡，將嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量。分體結(jié)構(gòu)卡芯和貼皮通過粘接而成一 體的智能卡，由于貼皮與卡芯之間有膠層存在，在溫度和濕度變化的環(huán)境下，或者由于貼皮 過程中的應(yīng)力變化而產(chǎn)生變形，將會(huì)導(dǎo)致卡芯和貼皮的分層或剝離現(xiàn)象，致使強(qiáng)度降低，耐 磨性差。另外由于貼皮工序復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本高，成品率低和智能卡表面不 可直接打印圖案的問題等問題的存在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本實(shí)用新型的目的是提出一種由光固化樹脂一次成形的一體型智能卡及其制備 方法。該智能卡在結(jié)構(gòu)上為一體型結(jié)構(gòu)，不含有貼皮用的膠層;在性能上，一體型的結(jié)構(gòu)不 易剝離，不會(huì)因?yàn)槎钨N膜的應(yīng)力問題變形，提高了智能卡的質(zhì)量。在制備方法上，通過UV 膠固化的方式一次低溫快速成形，不再需要貼皮的各個(gè)工序，省略了貼皮的繁瑣工藝，節(jié)約 了制造成本，提高了生產(chǎn)效率和成品率。
[0013] 對(duì)于此類智能卡的一個(gè)主要的應(yīng)用是智能銀行卡，ISO 7810, ISO 7813對(duì)銀行卡 的厚度做了嚴(yán)格的限定，其范圍是〇.76±0.08mm，現(xiàn)在市面上的非一體型的智能卡的厚度 一般大于等于0.84mm，已經(jīng)在銀行卡標(biāo)準(zhǔn)的上限，其應(yīng)用受到了限制。對(duì)于本實(shí)用新型的一 體型智能卡的方法制造的智能卡，能夠省略其中貼皮需要的膠層厚度，有效地控制智能卡 整體的厚度
[0014] 本實(shí)用新型一種一體型智能卡，包括如下內(nèi)容：
[0015] -種一體型智能卡，由核心層、透光薄膜層和印刷層構(gòu)成，核心層位于智能卡中間 位置，由邊框，電子元器件和作為填充材料的光固化樹脂構(gòu)成，兩層透光薄膜層緊貼于核心 層上下兩側(cè)，印刷層涂覆于透光薄膜層的上下外表面;其中所述核心層中的電子元器件包 括FPC柔性線路板，焊接在柔性線路板上的芯片、連接在柔性線路板上的柔性電池、焊接在 線路板上的顯不器、按鍵等。
[0016] 進(jìn)一步的，如上所述的一體型智能卡，智能卡的厚度為0.5-2mm，所述印刷層的厚 度在0.005-0.2_的范圍內(nèi)，所屬透光薄膜層的厚度在0.01-0.2_的范圍內(nèi)，所述核心層的 厚度在0.2-1.5mm的范圍內(nèi)。
[0017]進(jìn)一步的，如上所述的一體型智能卡，所述透光薄膜層是由PVC，PET，I?T，PC等透 明薄膜材料料制成，或是由可透過光固化樹脂材料所需要特定波長(zhǎng)光線的薄膜材料制成。 [0018]進(jìn)一步的，如上所述的一體型智能卡，所述核心層中的邊框的材料是PVC，PET， 卩8(：，？(：-483，？(：483或金屬等材料，其厚度在0.1-1.5111111的范圍內(nèi)。
[0019] 進(jìn)一步的，如上所述的一體型智能卡，所述核心層中的光固化樹脂是可光固化的 丙烯酸樹脂或改性的丙烯酸樹脂，可光固化的環(huán)氧樹脂或改性環(huán)氧樹脂，可光固化的聚氨 酯樹脂或改性聚氨酯樹脂，可光固化的有機(jī)硅樹脂或改性有機(jī)硅樹脂，包括所述材料的一 種或多種的組合。
[0020] 進(jìn)一步的，如上所述的一體型智能卡，所述核心層中的FPC柔性線路板的厚度為 0.01-0.7mm的范圍內(nèi)，柔性線路板及其連接部件的厚度在0.1-1.5mm的范圍內(nèi)。
[0021 ]上述為智能卡結(jié)構(gòu)部分。此時(shí)的智能卡為透明卡，可根據(jù)客戶的需求和定制情況， 使用平板打印機(jī)進(jìn)行圖案印刷，可進(jìn)行單張打印，也可進(jìn)行大幅面打印。
[0022]由于圖案印刷部分是個(gè)性化部分，對(duì)智能卡的機(jī)械強(qiáng)度無任何影響，并不屬于本 智能卡的主體結(jié)構(gòu)，所以在主體結(jié)構(gòu)成型后，定義為卡片的制備完成，圖案印刷部分為卡片 的后續(xù)加工部分
[0023] 本實(shí)用新型一種一體型智能卡，通過一次成型完成，與常規(guī)方法制備的各種智能 卡比較，其結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度、可靠性、成品質(zhì)量均得到極大的提高。本實(shí)用新型還提 出了含有電池，顯示器等各種電子元器件的一體型智能卡的制備方法，該方法使用光固化 樹脂作為主體填充材料，在固化光源的作用下，一次性固化后即可得到智能卡的主體結(jié)構(gòu)， 無需進(jìn)行貼皮和二次固化的工藝，提高了生產(chǎn)效率和成品率，降低生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0024] 圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡的剖面圖。
[0025] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡的剖面分解圖。
[0026] 圖3為一種非一體成型智能卡的剖面圖。
[0027] 圖4為一種非一體成型智能卡的剖面分解圖。
[0028] 圖5為根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡制造過程的主視圖。
[0029] 圖6為根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡制造過程的剖視圖。
[0030] 圖7為根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡的固化過程圖。
[0031] 圖8為根據(jù)本實(shí)用新型一體型智能卡的實(shí)際產(chǎn)品的4聯(lián)圖。
[0032] 圖9為根據(jù)本一體型智能卡的實(shí)際產(chǎn)品圖，圖中（a)和(b)分別為實(shí)際產(chǎn)品的正反 面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 為了對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，結(jié)合實(shí)施案例對(duì) 一次性成型的一體型智能卡的制備方法進(jìn)行進(jìn)一步的說明，不是限定性的，不以下述實(shí)施 案例來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0034] 如圖2所示;其中1-1，1-2為該一體型智能卡的打印層，該層在本實(shí)用新型的一體 型智能卡上不起到結(jié)構(gòu)性的作用，所以不作為此一體型智能卡的主體部分。其中2-1.2-2為 本實(shí)用新型的一體型智能卡中的包覆部分，透光薄膜。其在此一體型智能卡中主要起到結(jié) 構(gòu)性增強(qiáng)和平整外表面的作用。其中3為本實(shí)用新型的一體型智能卡的主體填充材料，光固 化樹脂。其主要作用為將智能卡內(nèi)部元器件進(jìn)行包封，并將框架、柔性線路板及柔性線路板 上的電子器件、透光薄膜粘合形成一體結(jié)構(gòu)，即本智能卡的本體。其中4為本實(shí)用新型的一 體型智能卡中的柔性線路板，該柔性線路板集成著低功耗藍(lán)牙、電源管理模塊、顯示器、電 池等形成線路板功能的所有元器件。其中5為該一體性智能卡的邊框，其主要作用為固定柔 性線路板的位置。其中6-1，6-2,6-3,6-4為本實(shí)用新型的一體型智能卡中線路板上集成的 電子器件，包括低功耗藍(lán)牙、電源管理模塊、顯示器、電池，開關(guān)等電子元器件。
[0035] 圖5為根據(jù)本實(shí)用新型公開指導(dǎo)制造的一體型智能卡制造過程的主視圖，其中8為 制造本實(shí)用新型的一體型智能卡所需的玻璃板。
[0036] 圖6為根據(jù)本實(shí)用新型公開指導(dǎo)制造的一體型智能卡制造過程的剖視圖，其中8為 壓制智能卡結(jié)構(gòu)的玻璃板，其中9為控制智能卡制造厚度的墊塊。
[0037] 圖7為根據(jù)本實(shí)用新型公開指導(dǎo)制造的一體型智能卡的固化過程圖，其中10為固 化主體填充光固化樹脂3的固化光源。其中11為玻璃板提供正壓力以控制智能卡厚度的夾 子。
[0038] 將透光薄膜2-2平鋪于玻璃板8-2上，在鋪設(shè)的過程中請(qǐng)注意，避免灰塵等污染物 停留在玻璃和透光薄膜之間，其中透光薄膜2-2的厚度在0.01-0.2mm的范圍內(nèi)，玻璃板8-2 可以為普通玻璃也可以為石英玻璃或鋼化玻璃，其厚度在2-20_的范圍內(nèi)。
[0039]使用膠帶或是快干膠的方式將連接有電子元器件6-1，6-2,6-3,6-4的柔性線路板 4(以下簡(jiǎn)稱線路板部分)與邊框部分5粘合在一起，使用的膠帶厚度要控制在0.01-0.4mm的 范圍內(nèi)，使用快干膠時(shí)也要控制膠層的厚度，要求膠層厚度不超過〇. 4mm.
[0040] 將粘有線路板部分4的邊框5放置在透光薄膜2-2上，并通過膠帶或是快干膠將邊 框5與透光薄膜2-2粘合。使用的膠帶厚度要控制在0.01-0.4mm的范圍內(nèi)，使用快干膠時(shí)也 要控制膠層的厚度，要求膠層厚度不超過0.4mm.
[0041] 將光固化樹脂3灌注在邊框5內(nèi)，并要求光固化樹脂3完全填充邊框5,并將邊框內(nèi) 部的線路板4和其上的電子元器件6-1，6-2,6-3,6-4完全包覆，并要求光固化樹脂3形成的 液體表面高于邊框5的上表面。光固化樹脂3的黏度在50-50000cps的范圍內(nèi)，在灌注的過程 中不會(huì)形成大于〇. 5mm的氣泡。
[0042] 在邊框5和線路板4及電路板上集成的電子元器件6-1，6-2,6-3,6-4上覆上另一張 透光薄膜2-1，覆膜的過程中，避免將氣泡，灰塵等封閉在透光薄膜2-1和光固化樹脂3之間。
[0043] 使用橡膠輥或金屬輥將過量的光固化樹脂3和混入的少量氣泡雜質(zhì)等趕出。在上 面一片透光薄膜2-1上壓蓋一塊玻璃板8-1，玻璃板8-1可以為普通玻璃也可以為石英玻璃 或鋼化玻璃，其厚度在2_20mm的范圍內(nèi)。
[0044] 使用夾具11將上下兩塊玻璃板8-1，8_2夾緊，提供Ο-lMpa的壓強(qiáng)的壓力。利用固定 厚度的墊塊9控制兩塊玻璃板的間距，得到所需要的厚度，墊塊9的厚度在0.5-2mm的范圍 內(nèi)。
[0045] 使用固化光源10-1.10-2在玻璃板8-1，8-2上下表面同時(shí)固化，固化時(shí)間為5-60 秒。固化完成后，將玻璃板拆解，取出固化后的卡片，通過切割機(jī)械得到所需智能卡的尺寸。
[0046] 此卡為透明卡，可根據(jù)客戶的定制情況，使用平板打印機(jī)進(jìn)行制備印刷層，可進(jìn)行 單張打印，也可進(jìn)行大幅面打印，致此，完成了一體型智能卡的制作。
[0047] 依據(jù)本方法可進(jìn)行一體型智能卡的單卡制備，同時(shí)也可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的需要， 制備不同幅面的卡片，如圖8為通過本工藝生產(chǎn)的小幅面的4聯(lián)卡，其幅面尺寸為105 X 295mm，為標(biāo)準(zhǔn)的A4幅面的一半。
[0048]使用本方法制備的一體型智能卡結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，如圖4為使用本已公開方法所制 備非一體型智能卡，與圖2-體成型智能卡的剖面圖的主要區(qū)別在于，圖4中含有7-1，7-2為 增強(qiáng)用薄膜材料的覆膜膠。7-1，7-2可以為雙組份環(huán)氧膠、雙組份聚氨酯膠、溶劑膠、熱熔膠 等膠種。
[0049] 對(duì)比例：
[0050] 在其它條件不變的請(qǐng)況下，將實(shí)施例1中利用光固化樹脂制造的一體型智能卡與 使用雙組份低溫固化方法的對(duì)比；
[0051]表1使用光固化樹脂與非光固化樹脂對(duì)比表
[0053]由表1的內(nèi)容可以看出，采用光固化樹脂制造一體型智能卡的方法相對(duì)于其它智 能卡制造方法，具有操作條件簡(jiǎn)便，效率大幅度提高，并且產(chǎn)品合格率也大大提高。
[0054]表2 -體型UV固化填充樹脂智能卡與非一體型UV固化樹脂填充智能卡對(duì)比表
[0056](此非一體型智能卡的卡芯制備方法與申請(qǐng)?zhí)枮?01510674465.X的方法相同）
[0057] 如表2所示;對(duì)于都是用光固化樹脂作為填充材料制作智能卡的工藝來說，本實(shí)用 新型的一體型智能卡的制作方法具有明顯的效率和成品率和成本的優(yōu)勢(shì)，其省略了二次覆 膜貼皮的工藝。覆膜工藝包括，膠水在薄膜材料上的涂覆，薄膜材料與卡片芯層的對(duì)齊、貝占 合、以及后期固化。
[0058] 以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范 圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化 與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種一體型智能卡，其特征在于該智能卡由核心層、透光薄膜層和印刷層構(gòu)成，核心 層位于智能卡中間位置，由邊框，電子元器件和作為填充材料的光固化樹脂構(gòu)成，兩層透光 薄膜層緊貼于核心層上下兩側(cè)，印刷層涂覆于透光薄膜層的上下外表面;所述核心層中的 電子元器件包括FPC柔性線路板、連接在柔性線路板上的芯片、連接在柔性線路板上的柔性 電池、連接在柔性線路板上的顯示器、連接在柔性線路板上的開關(guān)。2. 如權(quán)利要求1所述的一體型智能卡，其特征是所述智能卡的厚度為0.5-2mm，所述印 刷層的厚度在0.005-0.2_的范圍內(nèi)，所述透光薄膜層的厚度在0.01-0.2的范圍內(nèi)，所述核 心層的厚度在〇. 2-1.5mm的范圍內(nèi)。3. 如權(quán)利要求1所述的一體型智能卡，其特征是所述透光薄膜層選自PVC，PET，PBT，或 PC透明薄膜材料，或選自可透過光固化樹脂材料所需要特定波長(zhǎng)光線的薄膜材料。4. 如權(quán)利要求1所述的一體型智能卡，其特征是所述核心層中的邊框的材料是PVC， PET，PBC，PC-ABS，PC，ABS或金屬材料，其厚度在0.1-1.5mm的范圍內(nèi)。5. 如權(quán)利要求1所述的一體型智能卡，其特征是所述核心層中的FPC柔性線路板的厚度 為0.01-0.7_的范圍內(nèi)，柔性線路板及其連接部件的厚度在0.1-1.5_的范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】G06K19/077GK205680116SQ201620396625
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日 公開號(hào)201620396625.9, CN 201620396625, CN 205680116 U, CN 205680116U, CN-U-205680116, CN201620396625, CN201620396625.9, CN205680116 U, CN205680116U
【發(fā)明人】魏賽琦
【申請(qǐng)人】魏賽琦