專利名稱：用于芯片卡制造的天線構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于芯片卡制造的天線構(gòu)造，尤其是在超高頻(UHF)頻率范圍內(nèi) 使用的芯片卡的芯片卡制造的天線構(gòu)造，其具有基板和以涂層法構(gòu)成在基板上的多個天線 導體結(jié)構(gòu)，所述天線導體結(jié)構(gòu)具有用于將天線導體結(jié)構(gòu)連接在芯片上的接頭構(gòu)造。
背景技術(shù)：
開頭所述類型的天線構(gòu)造尤其在座位偶極構(gòu)造的天線導體結(jié)構(gòu)的實施方式中應 用于在超高頻(UHF)頻率范圍內(nèi)工作的應答器。由于天線導體結(jié)構(gòu)以涂層法構(gòu)成，因此在 例如也能夠通過薄膜構(gòu)成的天線基板相當柔性的設(shè)計中，開頭所述類型的天線構(gòu)造也具有 用于制造所謂的“標簽”的特別的適用性，所述標簽通常用于產(chǎn)品標示，并且平面地涂覆在 待標示的產(chǎn)品的表面上。與在其中使用以涂層法制造的天線導體結(jié)構(gòu)的應答器的實施形式無關(guān)，迄今為 止，在制造應答器，即例如制造芯片卡或標簽時，如此采取措施，使得為了制造多個應答器 天線，導體結(jié)構(gòu)排列成行地設(shè)置在構(gòu)成為連續(xù)的基板的載體帶上。在制造應答器時，卷成備 料輥的載體帶連續(xù)地展開，并且天線導體結(jié)構(gòu)通過切割基板部段與備料輥分離。緊接著，設(shè)置在分離的天線基板上的天線導體結(jié)構(gòu)與芯片模塊接觸，以及在被覆 蓋的覆蓋層兩側(cè)涂覆天線基板以用于制造芯片卡或標簽。因此在已知的方法中，為了制造應答器，即例如制造芯片卡或標簽，從備料輥中分 離的天線基板的操作是必需的。如果在分離后為了準備層壓過程將分離的天線基板涂覆在 覆蓋層上，所述覆蓋層在有效復合結(jié)構(gòu)(Nutzenverbimd)中相互關(guān)聯(lián)地構(gòu)成，那么分離的 天線基板的這個操作是耗費的，因為對于在有效復合結(jié)構(gòu)中的每個覆蓋層，相關(guān)聯(lián)的天線 基板不同地定位。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提出一種天線構(gòu)造，所述天線構(gòu)造允許以層壓法簡單地制
造應答器。為了實現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明的天線構(gòu)造具有權(quán)利要求1的特征。在根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造中，基板作為基板片，并且天線導體結(jié)構(gòu)以具有多個列和行 的矩陣構(gòu)造位于基板片上，使得設(shè)置在矩陣構(gòu)造中的多個天線導體結(jié)構(gòu)能夠在具有設(shè)置在 矩陣復合結(jié)構(gòu)(Materixverbimd)中的覆蓋層的覆蓋層基板上同時定位。因此，基于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的天線構(gòu)造能夠省去的是，為了與相關(guān)聯(lián)的覆蓋層疊 合地設(shè)置，每個分離的天線基板各自地定位。相反，足夠的是，以唯一的定位過程形成設(shè)置 在矩陣構(gòu)造中的天線導體結(jié)構(gòu)與設(shè)置在相應的矩陣構(gòu)造中的覆蓋層的疊合的設(shè)置。如果用 于天線導體結(jié)構(gòu)在天線基板上的絕緣的覆蓋的覆蓋層設(shè)置有芯片，或者例如總體上構(gòu)成為 芯片模塊，在所述芯片模塊中，覆蓋層用作用于芯片的載體基板，那么能夠在將多個天線導 體結(jié)構(gòu)設(shè)置在覆蓋層復合結(jié)構(gòu)上的同時，進行天線導體結(jié)構(gòu)的接頭構(gòu)造與芯片的用于隨后使芯片與天線導體結(jié)構(gòu)接觸的連接面的定位校準。天線構(gòu)造表明特別有利的是，天線導體結(jié)構(gòu)具有至少一個偶極構(gòu)造，因為因此可 能的是，以層壓法制造UHF應答器，而無需操作分離的天線基板。尤其是在偶極構(gòu)造非對稱 地構(gòu)成時，在由于由非對稱性導致的不利的中心分布，復合結(jié)構(gòu)中相關(guān)聯(lián)地設(shè)置在天線基 板上的天線導體結(jié)構(gòu)的操作表明比分離的天線導體結(jié)構(gòu)的操作更簡單。如果偶極構(gòu)造由導線導體形成，那么可能的是，通過導線導體敷設(shè)基板片的表面 上來制造偶極構(gòu)造。在優(yōu)選的實施形式中，天線構(gòu)造具有偶極構(gòu)造的設(shè)置，所述偶極構(gòu)造具有第一天 線束和第二天線束，所述第一天線束和第二天線束分別沿著用于分離天線導體結(jié)構(gòu)的列分 隔線和行分隔線延伸，并且在分隔線的交叉區(qū)域內(nèi)通過耦合導體部分相互連接。這樣構(gòu)成 的天線導體結(jié)構(gòu)允許在天線基板的邊緣區(qū)域內(nèi)的最佳的構(gòu)造，所述構(gòu)造明顯降低了在用手 握持構(gòu)成為芯片卡的應答器上時由于用手握持而遮蓋天線導體結(jié)構(gòu)的部分偶極構(gòu)造的可 能性。由于天線導體結(jié)構(gòu)設(shè)置在位于基板的側(cè)邊緣區(qū)域內(nèi)的“握持區(qū)”外，能夠從芯片卡 的至少一個側(cè)邊緣正常地握住卡，即借助拇指和至少一個手指置于卡的中央?yún)^(qū)域內(nèi)，而不 產(chǎn)生天線的失諧的必然結(jié)果。在優(yōu)選實施形式中的天線構(gòu)造允許通過極其不對稱的或偏心 的天線導體結(jié)構(gòu)在共同的矩陣復合結(jié)構(gòu)內(nèi)的設(shè)置，在以層壓法制造芯片卡時毫無問題地操 作天線導體結(jié)構(gòu)。如果天線構(gòu)造的根據(jù)特別有利的實施形式，用于將天線導體結(jié)構(gòu)連接在芯片上的 接頭構(gòu)造構(gòu)成為具有耦合導體部分的環(huán)形偶極，所述耦合導體部分設(shè)置成平行于相關(guān)聯(lián)的 天線導體結(jié)構(gòu)的耦合導體部分，那么可能的是，相對于天線導體結(jié)構(gòu)的天線束側(cè)向地設(shè)置 接頭構(gòu)造或與接頭構(gòu)造接觸的芯片，使得可借助于天線構(gòu)造制造具有天線導體結(jié)構(gòu)的芯片 卡，所述天線導體結(jié)構(gòu)的天線束能夠在一定程度上敷設(shè)至天線基板側(cè)邊緣處，以便允許芯 片卡具有極其大的握持區(qū)。如果在天線構(gòu)造中，接頭構(gòu)造具有至少兩個構(gòu)成為平面的接頭接觸部，所述接頭 接觸部在朝基板背面開口的基板凹部的上方延伸，那么天線導體結(jié)構(gòu)與在天線基板背面 上，即在相對于天線導體結(jié)構(gòu)的反面上設(shè)置的例如芯片的結(jié)構(gòu)元件接觸，而沒有進一步的 重接觸或重接線。以涂層法涂覆在天線基板的正面的接頭構(gòu)造在一定程度上橫跨可從天線 基板的背面自由接近的基板凹部，使得能夠直接接觸接頭接觸部背面。這個橫跨基板凹部的構(gòu)造例如能夠如下產(chǎn)生，即通過在將天線導體結(jié)構(gòu)或接頭構(gòu) 造涂覆在天線基板上之前，天線基板內(nèi)形成的凹部在天線基板進行涂層期間暫時用天線材 料填充。如果接頭接觸部與接頭構(gòu)造的耦合導體部分一體地作為材料涂層以涂層法涂覆 在卡基板上，那么盡管接頭接觸部的橫跨基板凹部的設(shè)置，但是也獲得足夠的機械穩(wěn)定性。尤其表明有利的是，天線導體結(jié)構(gòu)和在其中構(gòu)成的接頭構(gòu)造由相同的材料涂層形 成，因為因此可在唯一的涂層過程中形成總的天線導體結(jié)構(gòu)。如果接頭構(gòu)造由鋁或含有鋁的合金形成，那么尤其在用于與接頭構(gòu)造接觸而設(shè)有 的芯片同樣具有由鋁或含有鋁的合金組成的接頭接觸部的情況下，能夠以超聲波焊接法進 行芯片連接面與接頭構(gòu)造的接頭接觸部的直接的接觸。
如果接頭構(gòu)造由銅或含有銅的合金形成，那么可能的是，借助于常用的熱結(jié)合法與芯片接觸。表明特別有利的是，天線構(gòu)造構(gòu)成為具有兩個基板片的層壓復合體，所述基板片 分別具有接頭構(gòu)造或偶極構(gòu)造。因此，接頭構(gòu)造和偶極構(gòu)造在基板片的平面內(nèi)的局部相關(guān) 聯(lián)方面的可變性是可能的，該可變性允許調(diào)節(jié)在接頭構(gòu)造和偶極構(gòu)造之間的距離，以用于 天線導體結(jié)構(gòu)的頻率調(diào)諧。同樣可能的是，在芯片卡的層壓構(gòu)造中改變偶極構(gòu)造的相對于相鄰的層壓層的局 部相關(guān)聯(lián)，并且在芯片卡的被選擇的區(qū)域內(nèi)敷設(shè)偶極構(gòu)造，以便例如為了避免“失諧”，偶極 構(gòu)造設(shè)在“握持區(qū)”外。


下面借助于附圖詳細闡述天線構(gòu)造的優(yōu)選的實施形式。附圖示出圖1示出具有以矩陣構(gòu)造設(shè)置在基板片上的多個天線導體結(jié)構(gòu)的天線構(gòu)造；圖2示出從基板片中分離的天線基板；圖3示出基于在圖2中所示的天線基板制造的芯片卡的根據(jù)圖2中的剖切線 III-III的剖視圖；圖4示出另一個芯片卡的相當于圖3的圖示；圖5示出在借助為了構(gòu)成天線導體結(jié)構(gòu)涂覆在基板上的金屬涂層進行涂層期間 的天線基板；圖6示出用于基于在基板片上構(gòu)成的天線構(gòu)造制造芯片卡的方法的示意圖。
具體實施例方式圖1示出具有多個天線導體結(jié)構(gòu)11的天線構(gòu)造10，所述天線導體結(jié)構(gòu)以矩陣構(gòu) 造13設(shè)置在基板片12上。在該情況下，矩陣構(gòu)造13包括六行14和三列15。在圖1中示 出的6 X 3的矩陣構(gòu)造13總體上具有18個天線導體結(jié)構(gòu)11，所述天線導體結(jié)構(gòu)在天線基板 16上分別設(shè)置成，使得天線基板16總體上構(gòu)成基板片12。天線基板16的尺寸通過列分隔 線17和行分隔線18限定，所述列分隔線和行分隔線由通過基板片12形成復合結(jié)構(gòu)形成用 于隨后分離天線基板16的預定分隔線。作為用于基板片12和用于進一步說明的覆蓋層或芯片載體的材料，例如能夠使 用聚氯乙烯(PVC)、非晶型共聚酯(PETG)或聚碳酸酯。各個天線導體結(jié)構(gòu)11分別具有偶極構(gòu)造23，所述偶極構(gòu)造具有沿著列分隔線17 延伸的天線束19和沿著行分隔線18延伸的第二天線束20。天線束19、20通過耦合導體 部分21相互連接，所述耦合導體部分基本上平行于列分隔線17或行分隔線18且相鄰于通 過列分隔線17或行分隔線18形成的交叉區(qū)域局部地延展。在該情況下，相鄰于耦合構(gòu)造 23的耦合部分21存在構(gòu)成為環(huán)形偶極且具有構(gòu)成為平面的接頭接觸部25、26的接頭構(gòu)造 24。如從圖2中的從基板片12中分離的天線基板16的圖示中得知，天線束19、20在它 們的自由端分別具有開口的導體環(huán)或?qū)w框27、28，所述導體環(huán)或?qū)w框在該情況下構(gòu)成 為不同大小，并且因此允許偶極構(gòu)造23的分別與天線束19、20相關(guān)聯(lián)的不同的頻率調(diào)諧。
在圖2中示出的天線基板16具有基板表面四，所述基板表面劃分成握持區(qū)30和 應答器區(qū)31。在此，用握持區(qū)30表示如下區(qū)域，在所述區(qū)域內(nèi)，在卡使用者握在天線基板 16或基于天線基板構(gòu)成的芯片卡上時，能夠通過拇指或手指至少部分地遮蓋基板表面29， 而不同時遮蓋容納在應答器區(qū)31內(nèi)的偶極構(gòu)造23或天線導體結(jié)構(gòu)11。在圖2中示出的天線基板16中，應答器區(qū)31基板上構(gòu)成L形，并且容納有天線導 體結(jié)構(gòu)11。由于應答器區(qū)31構(gòu)成L形，天線導體結(jié)構(gòu)11或偶極構(gòu)造31只是直接與天線基 板16的側(cè)邊緣32、33相鄰地延伸，使得在天線基板16或由此形成的芯片卡上握持的多變 性是可能的，而不造成通過握持的手的拇指或手指遮蓋部分的偶極構(gòu)造23。此外，如從根據(jù)圖2的圖示中可清楚看出，在天線基板16內(nèi)，基板凹部34、35和36 構(gòu)成在接頭接觸部25和沈下方以及接頭接觸部25 J6之間。如圖3所示，在芯片卡37的 基于天線基板16的結(jié)構(gòu)中，基板凹部34、35用于與芯片載體40的接頭導體38、39直接接 觸。在此，接頭導體38、39在該情況下借助于設(shè)置在接頭導體38、39上的接觸突起41與接 頭接觸部25、26的接觸背面42直接地接觸，也就是說在直線的接觸軸線43上無軸向偏移 地接觸，如在重接線時是這種情況。此外，如從圖3中得知，在天線基板16內(nèi)構(gòu)成在接頭接觸部25 J6之間的基板凹 部用于容納芯片44，所述芯片通過其芯片接觸部45、46與接頭導體38、39接觸。在圖3中示出的芯片卡37中，為了接觸，在天線基板16上構(gòu)成的天線導體結(jié)構(gòu)11 的接頭構(gòu)造M和天線基板16之間設(shè)有芯片模塊47，使得芯片44容納在位于涂覆在天線導 體結(jié)構(gòu)11上的第一覆蓋層49的背面48和芯片載體40之間的基板凹部36內(nèi)。芯片載體 40又容納在天線基板16的背面50和涂覆在背面50上的第二覆蓋層51之間。圖4示出芯片卡52，所述芯片卡在這里僅在使用的芯片模塊61方面不同于在圖3 中示出的芯片卡37，所述芯片模塊的芯片載體53具有與天線基板16相一致的尺寸，并且因 此同時形成覆蓋層。圖5示出直接在為了構(gòu)成天線導體結(jié)構(gòu)11或接頭構(gòu)造M而用金屬的導體材料M 對天線基板16進行涂層后的天線基板16。在進行涂層前，在天線基板16內(nèi)已經(jīng)設(shè)有基板 凹部34、35和36，其中用于隨后與芯片44接觸的基板凹部34、35至少在涂層期間被填沖， 以便阻止導體材料M滲入基板凹部34、35內(nèi)。這能夠如下實現(xiàn)，在涂層期間，天線基板16 設(shè)置在基板載體陽上，所述基板載體設(shè)置有凸出部56、57，所述凸出部形狀接合地接合在 基板凹部34、35內(nèi)。凸出部55、56至少在它們的涂層面58上設(shè)置有抗附著涂層，使得在從 天線基板16上去除基板載體55時，接頭接觸部25 J6的在圖5中示出的橫跨基板凹部34、 35的構(gòu)造保持不變。圖6再次說明例如用于制造在圖4中所示的芯片卡52所需的各個方法步驟的順序。首先將具有以矩陣構(gòu)造13設(shè)置的多個天線導體結(jié)構(gòu)11的基板片12設(shè)置在芯片 模塊片59上，所述芯片模塊片具有相當于天線導體結(jié)構(gòu)11的數(shù)量的以復合結(jié)構(gòu)設(shè)置的多 個芯片模塊61。在此，各個芯片模塊61的接頭導體38、39設(shè)置成，使得設(shè)置在接頭導體上 的接觸突起41位于與天線導體結(jié)構(gòu)16的接頭接觸部25、26的重疊位置上，使得在基板片 12設(shè)置在芯片模塊片59上時，接觸突起41接合在基板凹部34、35內(nèi)。緊接著，例如能夠通 過接頭接觸部25、26的超聲波加載，從接頭接觸部的表面開始進行接頭接觸部25、26與接頭導體38、39的接頭突起41的焊接。隨后，覆蓋層 片60能夠從上面涂覆在基板片12上， 以便完成用于制造相當于矩陣構(gòu)造的多個芯片卡的層壓結(jié)構(gòu)。 為了使各個芯片卡52從這樣制造的芯片卡復合結(jié)構(gòu)中分離，緊接著沿著基板片 12的行分隔線18和列分隔線17進行分隔或切割過程。
權(quán)利要求
1.一種用于芯片卡制造的天線構(gòu)造(10)，尤其是在超高頻(UHF)頻率范圍內(nèi)使用的芯 片卡的芯片卡制造的天線構(gòu)造，其具有基板和以涂層法構(gòu)成在所述基板上的多個天線導體 結(jié)構(gòu)(11)，所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)具有用于將所述天線導體結(jié)構(gòu)連接在芯片(44)上的接 頭構(gòu)造(24)，其特征在于，所述基板構(gòu)成為基板片(12)，并且所述天線導體結(jié)構(gòu)以具有多個列和行 的矩陣構(gòu)造(13)設(shè)置在所述基板片上。
2.如權(quán)利要求1所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)具有至少一個 偶極構(gòu)造(23)。
3.如權(quán)利要求2所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述偶極構(gòu)造由至少一個導線導體形成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述所述偶極構(gòu)造(23)具有第一 天線束(19)和第二天線束(20)，所述第一天線束(19)和所述第二天線束(20)分別沿著用 于分離所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)的列分隔線(17)和行分隔線(18)延伸，并且在所述分隔線 的交叉區(qū)域(22)內(nèi)通過耦合導體部分(21)相互連接。
5.如權(quán)利要求4所述的天線構(gòu)造，其特征在于，用于將所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)連接在 所述芯片(44)上的所述接頭構(gòu)造(24)構(gòu)成為具有耦合導體部分的環(huán)形偶極，所述耦合導 體部分設(shè)置成平行于所述相關(guān)聯(lián)的天線導體結(jié)構(gòu)的所述耦合導體部分(21)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述接頭構(gòu)造(24)具有至 少兩個構(gòu)成為平面的接頭接觸部(25、26)，所述接頭接觸部(25、26)在朝基板背面開口的 基板凹部(34、35)的上方延伸。
7.如權(quán)利要求6所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述接頭接觸部(25、26)與所述接頭構(gòu) 造(24)的所述耦合導體部分一體地作為材料涂層以涂層法涂覆在所述天線基板(16)上。
8.如權(quán)利要求7所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)和所述接頭構(gòu) 造(24)由相同的材料涂層形成。
9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述接頭構(gòu)造(24)由鋁或 含有鋁的合金形成。
10.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的天線構(gòu)造，其特征在于，所述接頭構(gòu)造(24)由銅 或含有銅的合金形成。
11.一種用于芯片卡制造的層壓復合結(jié)構(gòu)，包括如權(quán)利要求2至10中任一項所述的天 線構(gòu)造，其特征在于，所述接頭構(gòu)造(24)和所述天線導體結(jié)構(gòu)(11)的所述偶極構(gòu)造(23) 構(gòu)成在相互獨立的基板片上，為了制造所述天線導體結(jié)構(gòu)，所述相互獨立的基板片平面地 相互連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于芯片卡制造的天線構(gòu)造(10)，尤其是在超高頻(UHF)頻率范圍內(nèi)使用的芯片卡的芯片卡制造的天線構(gòu)造，其具有基板和以涂層法構(gòu)成在所述基板上的多個天線導體結(jié)構(gòu)(11)，所述天線導體結(jié)構(gòu)具有用于將所述天線導體結(jié)構(gòu)連接在芯片上的接頭構(gòu)造(24)，其中所述基板構(gòu)成為基板片(12)，并且所述天線導體結(jié)構(gòu)以具有多個列和行的矩陣構(gòu)造(13)設(shè)置在所述基板片上。
文檔編號H01Q9/28GK102106035SQ200980128773
公開日2011年6月22日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者曼弗雷德·里茨勒爾, 雷蒙德·弗里曼 申請人:斯邁達Ip有限公司