專利名稱：用于電子卡的電子線路外罩,及制造這種電子卡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種用于電磁數(shù)據(jù)交換電子卡中的電子線路外罩。
現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在其中含有電子線路的電子卡，例如用作電話卡，帶有集成電話卡功能的信用卡等。在這些例子中，電子線路包含在一個(gè)密閉封裝的外罩中，并置于電子卡的一個(gè)支承部件上。這種方法的缺點(diǎn)是，其實(shí)現(xiàn)的成本非常高，因?yàn)?，由于其中的電子元件對溫度敏感，微芯片的封裝難以進(jìn)行。
如今，這樣的電子卡不僅用于上述功能，還用作所謂的應(yīng)答卡(transponder cards)，比如用在探測行李的射頻識(shí)別系統(tǒng)中的電子卡。在這種卡中，電子線路包括一個(gè)天線元件和一個(gè)通過細(xì)線與該天線元件相連的評(píng)估單元。由于其空間上的廣度，這樣的電子卡再也不能用簡單的塑料注模工藝——例如象微芯片那樣——進(jìn)行封裝，因?yàn)樽⒛＿^程產(chǎn)生的壓力會(huì)損壞連接電子線路的天線元件和評(píng)估單元的電線。因此，在目前，不得不用在130℃下進(jìn)行20到30分鐘的層壓工藝來對電子線路進(jìn)行封裝。這種方法的缺點(diǎn)是，必須的工作溫度對于電子卡線路來說一般都達(dá)到工藝可行性的極限，因而在目前的這類電子卡的生產(chǎn)中，高失敗率是必然的。
必須說明的是，上面所述的卡既不是指例如用于個(gè)人計(jì)算機(jī)的電子卡，也不是指其外罩構(gòu)成電子卡最終外殼的電子卡。
本發(fā)明的目的是提供一種用于電子卡的電子線路外罩，它易于生產(chǎn)，并為置于其中的電子線路提供合適的保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明，該目的是這樣實(shí)現(xiàn)的用注模工藝制造的外罩包括一個(gè)底部部件和一個(gè)頂部部件，從而使得電子線路可以置于這兩個(gè)部件的內(nèi)表面之間；在底部部件和頂部部件的至少一個(gè)上有至少一個(gè)凹入部分，其形狀與要置于其中的電子線路的外形相應(yīng)；電子線路至少被頂部部件部分覆蓋；用塑料對外罩進(jìn)行封裝，即可形成電子卡。
可用本發(fā)明的方法以便利的方式制造電子卡的電子線路外罩，可以是用合適的方式通過簡單的塑料注模工藝來制造。本發(fā)明中的至少設(shè)置在外罩的底部部件中的凹入部分，有益地使得外罩能夠在其中納入甚至在空間上展開的電子線路，在底部部件上放置頂部部件并且在有必要時(shí)使兩部件連接起來后，所述電子線路就安全地容納于其中，受到保護(hù)不受外界溫度的影響。然后，為了制造出最終的電子卡，可將本發(fā)明的外罩連同受到保護(hù)不受機(jī)械和/或熱影響的電子線路一起置入一臺(tái)塑料注模機(jī)中，然后進(jìn)行注模工序。
本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)，是在本發(fā)明的底部部件和頂部部件的至少一個(gè)上設(shè)置至少兩個(gè)空間上相互隔離的凹入部分，以接納電子線路的兩個(gè)分離元件，這里，所述兩個(gè)凹入部分通過至少一個(gè)用來接納連接上述兩元件的電線的凹入部分而連接起來。這樣的設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，以這種方式，即使包括若干空間上相互隔離的元件的電子線路也可以便利地被容納于本發(fā)明的外罩中，從而受到保護(hù)，不受外界機(jī)械和/或熱影響。
本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)設(shè)計(jì)，是令兩個(gè)凹入部分之一用來接納一天線元件，另一個(gè)凹入部分則用來接納電子線路的評(píng)估單元。這種設(shè)計(jì)尤其適合于用作射頻識(shí)別系統(tǒng)的電子卡。
在本發(fā)明的又一個(gè)改進(jìn)設(shè)計(jì)中，所述外罩是用彈性材料制成的。這樣，就使電子卡方便地獲得一種撓性構(gòu)造。
本發(fā)明的其它改進(jìn)設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中敘述。
從下文借助于附圖描述的實(shí)施例中，可以明了本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中

圖1示出了用于電子卡電子線路的外罩的第一種實(shí)施例，圖2示出了用于電子卡電子線路的外罩的第二種實(shí)施例，和圖3示出了一種基于圖2的外罩而制造的電子卡。
圖1中的實(shí)施例示出了用來接納電子線路2(在此只用虛線簡要地示意)的一個(gè)外罩1，主要由一底部部件10和一頂部部件20構(gòu)成，兩部件由連接部件31a、31b連接起來，連接方式使得頂部部件20能夠折到底部部件10的上面，從而使底部部件10的內(nèi)表面10′與頂部部件20的內(nèi)表面20′相接觸。這里必須注意，盡管用連接部件31a、31b連接底部部件和頂部部件很方便，但也可以略去連接部件31a、31b，從而使得外罩1由兩個(gè)獨(dú)立部分10和20構(gòu)成。
外罩1的底部部件10基本上是矩形的，其形狀由縱邊10a、10b和橫邊10c、10d限定。這里，底部部件10的尺寸稍小于使用所述外罩1的電子卡的尺寸。底部部件10上設(shè)置有兩個(gè)凹入部分11和12，分別用來接納電子線路2的一個(gè)第一天線元件2a和一個(gè)第二天線元件2b。底部部件10上還設(shè)置有一個(gè)用于微芯片2c的開口13，使得從電子卡的表面即可接觸到所述微芯片。如圖1所示，凹入部分11、12的形狀11′、12′和開口13的形狀13′對應(yīng)于電子線路2的各個(gè)元件2a、2b、2c的外形2a′、2b′和2c′，以使得電子線路2的所述元件2a到2c基本上被容納于外罩1的底部部件10中的固定位置。
外罩1的頂部部件20的形狀是這樣的，使得當(dāng)項(xiàng)部部件20通過連接部件31a、31b向底部部件10折回時(shí)，電子線路2的要受保護(hù)以不受機(jī)械和/或熱影響的區(qū)域就被頂部部件20蓋住。為此，在頂部部件20上設(shè)置與底部部件10的凹入部分11配合的凹入部分21，以及與底部部件10上的凹入部分12配合的凹入部分22，當(dāng)外罩1裝配完成后，兩個(gè)凹入部分分別位于凹入部分11和12的至少部分上方。為了闡述的方便，現(xiàn)假定電子線路2不需要由頂部部件20來保護(hù)其位于凹入部分11中的第一天線元件2a的右半部不受機(jī)械和/或熱影響(如圖1所示)，那么，頂部部件20的上半部區(qū)域就不需要延展到所述天線元件2a的整個(gè)寬度b上，而是在此方向上縮短了。同樣，假定容納于凹入部分12中的第二天線元件2b的下半部不需要受到保護(hù)使之不受前述影響，則所述頂部部件可以如此設(shè)計(jì)，使之不覆蓋電子線路2的第二天線元件2b的下半部區(qū)域。
相應(yīng)地，外罩1的頂部部件20上也為電子線路的微芯片2c設(shè)置了一個(gè)開口23。為了能夠容納直徑通常為6/100mm、用來連接電子線路2的電子元件2a到2c的連接線2d，于在外罩1中受到熱保護(hù)和磨損保護(hù)的頂部部件20——如圖1所示——上，設(shè)置有用來容納連接線2d的凹入部分24a、24b，二者將開口23與凹入部分21、22連接起來。在此應(yīng)注意到，也可以將所述凹入部分24a、24b設(shè)置在外罩1的底部部件10上，而且在此情況下可能也可以省略外罩1的頂部部件20上的凹入部分24a、24b。還可以用箔片替代連接線2d。
從上面的描述中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以看出，在頂部部件中，凹入部分21、22和開口23的設(shè)計(jì)和布置對應(yīng)于將要容納于外罩1的內(nèi)部空間中的電子線路2的電子元件2a到2c的外形2a′、2b′、2c′。所述內(nèi)部空間是由部件10、20的內(nèi)表面10′、20′所限定的。在這里，重要的只是，凹入部分11、12和21、22以及開口13、23分別如此設(shè)計(jì)，使得電子線路2的電子元件2a到2c能夠以受到充分保護(hù)不受機(jī)械和/或熱損傷的方式被容納于上述凹入部分和開口中。
上述結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是，外罩1能夠通過塑料注模工藝以易于實(shí)施的操作步驟來生產(chǎn)，其中可以方便地使用彈性塑料生產(chǎn)外罩1。但是，也可以用硬塑料生產(chǎn)外罩1。
在按上述方式生產(chǎn)出外罩1之后，將電子線路2的元件2a到2d嵌入底部部件10的凹入部分11、12。通過連接部件31a、31b，將頂部部件20折到底部部件10上，從而使得連接線2d被接納于頂部部件20的凹入部分24a、24b中。然后，最好通過粘結(jié)、槽口嚙合、卡夾或者焊接方式，至少在預(yù)先確定的點(diǎn)，將底部部件10連接到頂部部件20上，使得頂部部件20被牢牢地固定在底部部件10上。這樣，電子線路2就具有了便于搬運(yùn)的安全的特征，在搬動(dòng)和運(yùn)輸中可以防止電子線路2解體。
然后將用這種方式制造的整體置入塑料注模機(jī)中，用塑料注模工藝將其封裝，以制造出可以實(shí)際使用的電子卡。在這個(gè)工藝過程中，電子元件2a到2d的原來未被頂部部件20覆蓋的非敏感區(qū)域，現(xiàn)在亦被外殼封裝起來。
上述用來接納電子卡的電子線路2的外罩1的優(yōu)勢在于，可以用塑料注模工藝簡單地從而廉價(jià)地制造容納和保護(hù)電子線路2的外罩1。另外，還可以用這種方法制造撓性電子卡。
圖2示出了外罩的第二種實(shí)施例1′，其基本結(jié)構(gòu)對應(yīng)于示于圖1中的外罩1的基本結(jié)構(gòu)，因此，相同和對應(yīng)的部分在此標(biāo)以相同的編號(hào)，不需要再作詳細(xì)描述。
外罩1和1′之間的區(qū)別之一在于，底部部件10和頂部部件20基本上是相同大小，即，當(dāng)折回到底部部件10上時(shí)，頂部部件20基本上整個(gè)蓋住底部部件10。內(nèi)行人可以清楚地看出，兩種實(shí)施例的底部部件和頂部部件20、20的這種區(qū)別代表了第一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)規(guī)則的一種可供選用的變型。
另外，在外罩1′的情況下，底部部件10和頂部部件20不再通過兩個(gè)連接部件31a、31b連接，而是通過三個(gè)連接部件31a、31b、31c連接。這只是能夠?qū)⒌撞坎考?0與頂部部件20連起來的許多方式中的又一種。對于外罩1′，當(dāng)然也可以省略連接部件31a到31c，從而使得外罩1′由相互獨(dú)立的部分10和20構(gòu)成。
外罩1′的底部部件10上設(shè)置有兩個(gè)凹入部分11a和12a，對應(yīng)于外罩1的凹入部分11和12，其中，凹入部分11a用來接納微芯片2c(參看圖3)，凹入部分12a用來接納天線元件2a。在圖2和圖3中可以清楚地看到，凹入部分11a、12a的形狀11a′和12a′分別對應(yīng)于電子線路2的各元件2a、2c的形狀2a′、2c′，以使得對于外罩1′來說，電子線路2的所述元件2a、2c基本上被容納于外罩1′的底部部件10中的固定位置。
與外罩1相同，還在外罩1′的頂部部件20上設(shè)置有與底部部件20的凹入部分11a配合的凹入部分21a，以及與底部部件10的凹入部分12a配合的凹入部分22a。這些凹入部分21a、22a當(dāng)外罩1′安裝完畢后分別定位于凹入部分11a、12a的上方。
與外罩1相似，在外罩1′中，容納于凹入部分11a中的微芯片2c受到頂部部件20的保護(hù)，不受機(jī)械和/或熱影響。因此，外罩1′的頂部部件20的上半部區(qū)域——與示于圖1的外罩1的上半部區(qū)域不同——延伸到頂部部件20的整個(gè)寬度b上。相應(yīng)地，容納于凹入部分12a中的天線元件2a完全被頂部部件20蓋住，以保護(hù)該天線元件2a不受機(jī)械和/或熱影響。
如圖2所示，為了更好地對準(zhǔn)凹入部分21a與其要接納的元件2c，外罩1′的頂部部件20的凹入部分21a設(shè)置有凹入部分25a到25d，以便更好地對準(zhǔn)凹入部分21a與其要接納的微芯片2c的結(jié)構(gòu)。
從圖2還可以看到，底部部件10上裝有兩個(gè)連接線2d(圖2中未示出)的夾持部件29a、29b，所述連接線系用來連接凹入部分11a中的微芯片和凹入部分12a中的天線元件2a的。通過這些夾持部件29a、29b，連接線2d被按壓到外罩1′的頂部部件20上，從而被固定住。但是，也可以將一個(gè)或兩個(gè)夾持部件29a、29b設(shè)置在頂部部件20上。
兩個(gè)實(shí)施例的另一區(qū)別在于，外罩1′有一個(gè)開口40，該開口基本設(shè)置在其頂部部件20的中央，當(dāng)外罩1′折回時(shí)，該開口位于底部部件10上的一個(gè)凹入部分41的上方。底部部件10上有兩個(gè)通道42a、42b從凹入部分41通到底部部件10的邊緣10c。當(dāng)外罩1′折回時(shí)，所述通道被頂部部件20上的相應(yīng)蓋板43a、43b蓋住。當(dāng)然，作為一種替代方案，也可以在底部部件10中設(shè)置一個(gè)開口40，并將部件41、42a、42b設(shè)置在外罩1′的頂部部件20上。
頂部部件20上的開口40以及底部部件10上的通道42a、42b用來從外罩1′的中央開始制作外罩1′的如圖3所示的外殼50，以制造出最終的成品電子卡。這是這樣實(shí)現(xiàn)的將外罩1′折疊起來，從而使要受外罩1′保護(hù)的元件2a、2c容納于外罩1′中，并被底部部件10和頂部部件20蓋住，然后將這樣處于折疊狀態(tài)的外罩1′置入一個(gè)塑料注模機(jī)，使外罩1′四周還保留一線窄的自由空間。然后通過開口40將注模材料注入通道42a、42b，所述注模材料就通過通道42a、42b流向其出口42a′、42b′，這樣就將外罩1′封裝起來了，制得成品電子卡。其中，注模材料沿著外罩1′的外沿流動(dòng)，從而形成無縫的外殼50。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，外罩1′的表面可以得到密閉的封裝。另外，當(dāng)存在彎折應(yīng)力時(shí)，外殼1′也不會(huì)斷折。
權(quán)利要求
1.一種用于電磁數(shù)據(jù)交換電子卡的電子線路(2)外罩，其特征在于用塑料注模工藝制造的外罩(1、1′)包括一個(gè)底部部件(10)和一個(gè)頂部部件(20)，從而使得電子線路(2)可以置于這兩個(gè)部件(10、20)的內(nèi)表面(10′、20′)之間；在底部部件(10)和頂部部件(20)的至少一個(gè)上有至少一個(gè)凹入部分(11、12、21、22、11a、12a、21a、22a)，在其中可以嵌入電子線路(2)；所述凹入部分(11、12、21、22、11a、12a、21a、22a)的形狀(11′、12′、21′、22′、11a′、12a′、21a′、22a′)與電子線路(2)的外形(2a′、2b′、2c′；2a′、2c′)相應(yīng)；電子線路(2)被頂部部件(20)至少部分覆蓋；可以用塑料對外罩(1；1′)進(jìn)行封裝，從而制得電子卡。
2.如權(quán)利要求1所述的外罩，其特征在于，在外罩(1)的底部部件(10)和頂部部件(20)中的至少一個(gè)上設(shè)置有至少一個(gè)開口(13、23)，其中可嵌入電子元件(2c)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的外罩，其特征在于，在底部部件(10)和頂部部件(20)中的至少一個(gè)上設(shè)置有凹入部分(24a、24b)，用來接納連接元件(2d)，后者用來連接電子線路(2)的各元件(2a到2c)。
4.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，頂部部件(20)通過連接部件(31a、31b；31a到31c)與外罩(1；1′)的底部部件(10)相連，借助于這些連接部件(31a、31b；31a到31c)，頂部部件(20)可以折回到底部部件(10)的上面。
5.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，外罩(1)的底部部件(10)和頂部部件(20)最好通過粘結(jié)、槽口嚙合、卡夾或者焊接方式而相互連接起來。
6.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于底部部件(10)基本上是矩形的，其形狀由兩縱邊(10a、10b)和兩橫邊(10c、10d)限定，或者，該底部部件(10)為圓形、橢圓形或者多邊形；底部部件(10)的表面稍小于電子卡的表面。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，當(dāng)外罩(1；1′)安裝完畢后，頂部部件(20)的凹入部分(21、22；21a、22a)位于底部部件(10)的凹入部分(11、12；11a、12a)的上方。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，外罩(1；1′)是由彈性塑料或者硬塑料制成的。
9.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，當(dāng)外罩處于折疊狀態(tài)時(shí)，外罩(1)的頂部部件(20)沒有在底部部件(10)的整個(gè)寬度上延伸。
10.如權(quán)利要求1到8之一所述的外罩，其特征在于，當(dāng)外罩處于折疊狀態(tài)時(shí)，外罩(1′)的頂部部件(20)和底部部件(10)基本上相互重疊。
11.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于外罩(1′)的兩部件(10、20)之一具有一開口(40)，通過該開口可以注入注模材料；所述開口(40)與通向外罩(1′)的邊緣的至少一個(gè)通道(42a、42b)相連，以使得從開口(40)注入的注模材料可以通過外罩(1′)內(nèi)的至少一個(gè)通道(42a、42b)流向外罩(1′)的邊緣。
12.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，外罩(1′)的底部部件(10)和/或頂部部件(20)上的第一凹入部分(11a、21a)和第二凹入部分(12a、22a)由夾持部件(29a、29b)連接起來，通過所述夾持部件，用來連接電子線路(2)的兩元件(2a、2c)的連接線(2d)可以被按壓到外罩(1′)的頂部部件(20)和/或底部部件(10)上。
13.如前述權(quán)利要求之一所述的外罩，其特征在于，容納于外罩(1；1′)的底部部件(10)和頂部部件(20)的凹入部分(11、12、21、22、11a、12a、21a、22a)中的電子元件中，至少一個(gè)為天線元件(2a、2b)或微芯片(2c)。
14.帶有電磁數(shù)據(jù)交換電子線路(2)的電子卡的制造方法，包括下列步驟在第一個(gè)操作步驟中，通過塑料注模工藝來制造具有底部部件(10)和頂部部件(20)的外罩(1；1′)，其底部部件(10)和/或頂部部件(20)上設(shè)置有至少一個(gè)凹入部分(11、12、21、22、11a、12a、21a、22a)；在隨后的步驟中，將電子線路(2)的元件(2a到2d)嵌入底部部件(10)的至少一個(gè)凹入部分(11、12；11a、12a)；下一步，將頂部部件(20)以這樣的方式固定到底部部件(10)上，使得容納于底部部件(10)的凹入部分(11、12)中的電子線路(2)被頂部部件(20)至少部分覆蓋；最后，將外罩(1)置入一塑料注模機(jī)中，用塑料將其封裝，以制造出成品電子卡。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，外罩(1；1′)的頂部部件(20)和底部部件(10)通過連接部件(31a、31b；31a到31c)而相互連接起來。
16.如權(quán)利要求14或15所述的方法，其特征在于，在外罩(1)的底部部件(10)和頂部部件(20)中的至少一個(gè)上設(shè)置有至少兩個(gè)凹入部分(11、12、21、22、11a、12a、21a、22a)，并且在底部部件(10)和頂部部件(20)中的至少一個(gè)上設(shè)置有凹入部分(24a、24b)，用來接納電子線路(2)的連接元件(2d)。
17.如權(quán)利要求14到16之一所述的方法，其特征在于，在外罩(1′)的底部部件(10)和頂部部件(20)上設(shè)置有至少兩個(gè)夾持部件(29a、29b)，用來夾持電子線路(2)的連接線(2d)。
18.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，外罩(1；1′)的底部部件(10)和頂部部件(20)至少部分地被連接在一起，以便將頂部部件(20)固定到底部部件(10)上。
19.如前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，外罩(1；1′)是由彈性塑料制成的。
20.如權(quán)利要求14到18之一所述的方法，其特征在于，外罩(1；1′)是由硬塑料制成的。
21.一種電子卡，其特征在于具有權(quán)利要求1到13之一所述的外罩(1；1′)，其中，外罩(1；1′)由塑料的外殼(50)封裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種用來容納可集成于電子卡中的電子線路(2)的外罩。根據(jù)本發(fā)明,外罩(1)包括一個(gè)底部部件(10)和一個(gè)頂部部件(20),電子線路(2)可以置于這兩個(gè)部件(10、20)的內(nèi)表面(10′、20′)之間,底部部件(10)和/或頂部部件(20)上具有至少一個(gè)凹入部分(11、12、21、22),其中用于嵌入電子線路(2),所述凹入部分的形狀(11′、12′、21′、22′)與電子線路(2)的外形(2a′、2b′、2c′)相應(yīng),電子線路(2)被頂部部件(20)至少部分覆蓋。
文檔編號(hào)H05K5/06GK1215487SQ97193577
公開日1999年4月28日 申請日期1997年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月3日
發(fā)明者彼德·布奈爾特 申請人:彼德·布奈爾特