УДОСТОВЕРЕНИЕ, В ЧАСТНОСТИ, В ВИДЕ ЧИП-КАРТЫ Российский патент 2001 года по МПК G06K19/77 

Изобретение относится к чип-картам. У таких карт несущий элемент (модуль) неразъемно вставлен вместе с полупроводниковым чипом (интегральной схемой) в выемку (полость) тела карты. В качестве альтернативы тело карты может состоять из нескольких слоев, соединенных между собой посредством ламинирования, в этом случае выемку в теле карты фрезируют.

В патенте ФРГ N 3723547 описан несущий элемент для встраивания в такую чип-карту. При этом несущий элемент фиксируют в выемке тела карты посредством слоя клея горячего отверждения и, тем самым, для получения клеевого соединения, клей, по меньшей мере на короткое время необходимо нагреть до относительно высокой температуры, в некоторых случаях до 150^oC. Для этой цели несущий элемент вставляют (имплантируют) в тело карты посредством нагревательного пуансона. Недостаток при этом состоит, во-первых, в пластической деформации тела карты в зоне выемки из-за подвода тепла, что ухудшает внешний вид высококачественно запечатанных самих по себе поверхностей карты, а, во-вторых, в очень сложном и трудоемком определении и установке с возможностью воспроизведения оптимальных параметров процесса имплантации (температура нагревательного пуансона, продолжительность нагревания, геометрия пуансона и т. д.). Особая проблема заключается также в обработке разных по величине полупроводниковых чипов, поскольку поглощение ими тепла и передача тепла слою клея горячего отверждения зависят от величины полупроводниковых чипов, вследствие чего при неправильно установленных параметрах происходит ухудшение адгезии клея. При определенных обстоятельствах адгезии клея при этом настолько недостаточно, что несущий элемент (модуль) может очень легко быть извлечен из карты. Кроме того, перегрев чувствительной интегральной схемы может привести к нарушению ее работы.

Из патента ФРГ N 4229639 известно также, что подобные несущие элементы фиксируют в теле карты посредством быстродействующего клея на основе цианакрилата. Такие клеи могут быть, однако, нанесены на одну или обе соединяемые поверхности лишь непосредственно перед соединением несущего элемента и тела карты, поскольку эти клеи отверждаются уже в течение нескольких секунд. Это требует дополнительной операции, связанной по времени (и, тем самым, также пространственно) непосредственно с операцией соединения (имплантации). При применении быстродействующих клеев невозможно, следовательно, изготовленные в массовом производстве несущие элементы покрыть слоем клея и хранить их в таком виде за несколько дней или недель перед собственно процессом имплантации.

Задачей изобретения является создание чип-карты, у которой несущий элемент может быть простым и надежным образом вставлен в тело карты и прочно соединен с ним, причем должны быть устранены перечисленные выше недостатки.

Эта задача решается согласно изобретению посредством того, что несущий элемент (2) фиксирован в теле (1А) карты посредством заключенного в микрокапсулы клея (3). В зависимых пунктах приведены предпочтительные и прогрессивные варианты осуществления изобретения.

У чип-карты согласно изобретению несущий элемент с ИС фиксируют в теле карты посредством заключенного в микрокапсулы клея. Для активирования процесса склеивания содержащие клей микрокапсулы разрушают под действием давления. Вставка несущего элемента в тело карты происходит с помощью пуансона, причем содержащие клей микрокапсулы разрываются (лопаются), и процесс склеивания происходит без воздействия тепла.

Все перечисленные выше проблемы, возникающие из-за воздействия тепла, при этом отсутствуют.

Для массового производства готовые несущие элементы (электрические контактные площадки, ИС, соединительные провода между ИС и контактными площадками, заливочный компаунд над ИС и соединительными проводами) расположены в большинстве случаев в так называемом листе подложек или бесконечной ленте подложек. Для вставки в тело карты несущие элементы выштамповывают из листа или ленты подложек. Клеящую массу на основе заключенного в микрокапсулы клея можно наносить на подложку уже задолго перед вставкой несущего элемента в тело карты. Подложка снабжена в этом случае неклеящим покрытием, которое может храниться неделями или месяцами. В этом состоит еще одно важное преимущество заключенного в микрокапсулы клея.

При покрытии клеящей массой холмики заливочного компаунда с ИС могут быть оставлены свободными, если несущий элемент должен быть наклеен только своими краями.

Сущность изобретения более подробно поясняется на прилагаемых чертежах, на которых изображено:
- фиг. 1: разрез несущего элемента с нанесенным на него, заключенным в микрокапсулы клеем перед помещением в тело карты,
фиг. 2: разрез несущего элемента, неразъемно фиксированного в теле карты посредством заключенного в микрокапсулы клея,
- фиг. 3: вид сверху на лист подложек с несущими элементами, покрытый клеящей массой на основе заключенного в микрокапсулы клея,
фиг. 4: вид сверху на чип-карту с электрическими контактными площадками несущего элемента.

На фиг. 1 изображен несущий элемент 2 для ИС 21 для размещения в теле 1А чип-карты 1. Этот несущий элемент 2 состоит из электрических контактов 20 записи-считывания, которые находятся в электропроводящем соединении с соответствующими присоединительными точками 21А на ИС 21 посредством соединительных проводов 22. Контакты 20 расположены на непроводящей пластмассовой подложке 23. ИС 21 и соединительные провода 22 окружены защитным заливочным компаундом 24. На пластмассовую подложку 23 заключенный в микрокапсулы клей 3 нанесен с обеих сторон холмика 24 заливочного компаунда.

На фиг. 2 изображен несущий элемент 2, фиксируемый в теле 1А карты посредством заключенного в микрокапсулы клея 3 под действием давления. Для этой цели несущий элемент 2 имплантируют пуансоном в тело 1А карты, причем содержащие клей микрокапсулы разрываются или лопаются, и происходит активирование клея 3.

На фиг. 3 изображен лист 4 подложек с множеством несущих элементов (модулей 2). Этот лист 4 покрыт клеящей массой 3 на основе заключенного в микрокапсулы клея (для наглядности показано покрытие только одного участка). Покрытые заключенным в микрокапсулы клеем 3 листы 4 могут храниться неделями или месяцами без ухудшения качества клея 3.

В одной форме выполнения содержащие клей микрокапсулы диспергированы в термопластичном связующем. Предпочтительно выбирают связующее, твердое при комнатной температуре и при небольшом повышении температуры переходящее в расплавленное состояние. Этот сначала дезактивированный клеевой слой 3 можно предпочтительным образом ламинировать на лист 4, причем необходимого для этого давления недостаточно для разрыва микрокапсул.

В другой форме выполнения микрокапсулы содержатся вместе со связующим средством в летучем органическом растворителе. Дезактивированный еще клей 3 может быть тогда нанесен на поверхность тела карты вместе с указанным растворителем, т.е. вместе с ним распылен или раздавлен на листе 4.

Для самого клея предусмотрены различные варианты. В одном из них клей выполнен однокомпонентным и образован, например, клеем холодного отверждения на основе цианакрилата. В другом варианте клей выполнен двухкомпонентным, причем в микрокапсулы заключены только одна или обе компоненты. В качестве двухкомпонентного клея используют преимущественно клей холодного или горячего отверждения на основе эпоксидной смолы.

Капсулы выполнены в виде шаро- или эллипсообразных тел диаметром менее 0,1 мм.

Изобретение относится к чип-картам. Техническим результатом является прочное соединение несущего элемента с телом карты. Изобретение содержит несущий элемент с интегральной схемой, фиксируемый в теле карты посредством заключенного в микрокапсулы клея, активируемого воздействием давления. 6 з. п.ф-лы, 4 ил.

1. Удостоверение, в частности, в виде чип-карты, причем в выемку (1В) тела (1) карты неразъемно вставлен несущий элемент (2) с интегральной схемой (21), отличающееся тем, что несущий элемент (2) фиксирован в теле (1А) карты посредством заключенного в микрокапсулы клея (3), который активируется воздействием давления. 2. Удостоверение по п.1, отличающееся тем, что содержащие клей микрокапсулы гомогенно диспергированы в твердом при комнатной температуре термопластичном связующем средстве, которое при незначительном повышении температуры может быть переведено в расплавленное состояние. 3. Удостоверение по п.1, отличающееся тем, что содержащие клей микрокапсулы содержатся вместе со связующим средством в летучем органическом растворителе и вместе с ним наносятся на поверхность тела карты. 4. Удостоверение по одному из пп.1 - 3, отличающееся тем, что заключенный в микрокапсулы клей (3) является однокомпонентным клеем. 5. Удостоверение по одному из пп.1 - 3, отличающееся тем, что заключенный в микрокапсулы клей (3) является двухкомпонентным клеем, одна из компонент которого заключена в микрокапсулы. 6. Удостоверение по одному из пп.1 - 4, отличающееся тем, что заключенный в микрокапсулы клей (3) является двухкомпонентным клеем, обе компоненты которого заключены в микрокапсулы. 7. Удостоверение по одному из п.5 или 6, отличающееся тем, что в качестве клея (3) использован двухкомпонентный клей холодного и/или горячего отверждения на основе эпоксидной смолы.