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1、聚碳酸酯制射频识别设备及其制造方法专利名称：聚碳酸酯制射频识别设备及其制造方法技术领域：本发明涉及包含非接触式数据交换电子设备的有价安全证件和对象的领域，具体地说，涉及射频识别设备(RFID)及其制造方法。背景技术：非接触式射频识别设备(RFID)主要由嵌入在设备基板中的天线和连接至天线连接触点的芯片构成的设备。这些设备允许通过在其天线和位于相关的读出设备中的第二天线之间的远程的、因而非接触式的电磁耦合与外界交换信息。今天这些设备用于大量的应用，特别是用以识别在受控访问区域(zones aacces contrdle )中流动或者从一个区域向另一个区域转移的人。该设备通常在柔性的平面基板上形成
2、，采取银行卡的形式或适于能够插入有价或安全证件中的形式。这样的RFID设备通常称为“嵌入(inlay)”。通常，该芯片通过“倒装芯片(flip-chip)”直接连接到天线触点上。但是，该芯片也可以封装在模块中，以便更好地加以保护。信息在RFID设备和读取器之间交换，特别是例如在RFID设备所处的对象的持有者的识别时被处理的存储在该芯片中的信息，及其许可穿过受控访问区域。目前，这些RFID设备可以按照几个制造方法制造。在这里人们对其天线通过在热塑性基板上印制实现的RFID设备感兴趣。方法之一包括把几层不同材料(诸如天线基板用的纸张以及上层和下层用的热塑性材料等)层压在一起。用这样的方法获得的RF
3、ID设备的缺点在于在其厚度上剥离，并因此，不适用于身份卡等情况下的多年使用的用途。另一方面，这三层都使用诸如热塑性材料等同一种材料，并不能解决剥离问题并在层压时出现问题。事实上，重叠在一起的各层的柔性和弹性不足可能使天线开裂，并因而，当在压力下安装时使天线和芯片之间的电连接折断。另外，在层压步骤中在较高温度安装会使基板产生变形，这同样可能由于形成线圈的导电材料和使线圈彼此之间隔离和绝缘的绝缘材料的厚度加倍，使线圈交叉部位厚度较大，导致天线严重开裂。另外，基于线绕天线而实现的RFID设备不包括同样的缺点，这是因为铜丝在压力作用下不会断开，但是在热塑性材料中有被模塑的趋势。另外，它的厚度较小，约2
4、5 m，而且由于铜丝被罩住，因而是绝缘的，故其使用允许避免重叠线圈之间的绝缘层，并允许在线圈交叉的位置获得约50 m的厚度余量，因而约束较少。发明内容因此，本发明的目的是提供一种RFID设备的制造方法，其中天线通过在热塑性材料上印制而实现，解决了层压步骤时印制的天线开裂的问题。本发明的另一个目的是提供一种RFID设备，该设备没有随着时间而剥离的风险。因而，本发明的目的是一种射频识别设备(RFID)的制造方法，该射频识别设备包括具有天线和连接至该天线的芯片的平面基板，所述天线由多圈的绕组形成，该天线包括线圈的交叉区域、在交叉处使重叠的天线线圈隔离的介电材料绝缘带，该方法包括下列步骤:a)实现天线
5、的步骤，包括印制线圈、两个导电墨连接触点、以及在线圈交叉处的介电材料绝缘带，并且包括使所述基板经受热处理以便烧结所述墨，b)在所述基板上从所述天线那一侧连接所述芯片，c)把第二层从天线那一侧重叠在基板上，该第二层包括集中在该芯片上的第一开孔和集中在天线的交叉区域的绝缘带上的第二开孔，d)把第三层重叠在第二层上，e)把这三层层压在一起。阅读下文参照附图进行的描述，本发明的目的、目标和特征将显得更加清楚。在附图中:图1表示支撑射频设备的层的正视图；图2表示图1的射频设备的支撑层沿着A-A轴线的剖面图；图3表示根据本发明的RFID设备的第二支撑层的正视图；以及图4表示按照本发明的射频设备的剖面图。在
6、附图中所示部件不按真实比例绘制。具体实施例方式在图1中，表示信用卡形式的基板10的上视图。在下文的描述中，该基板表示天线基板。该基板符合ISO形式，但是它也可以具有其他尺寸，而且它呈现例如，包括多个要被切割成ISO形式的基板的带或板的形式。一个厚度5 m的子层12设置在图1上以暗色示出的区域上的天线基板10上。例如，该子层通过墨、树脂或漆的印制而实现。按照一实施方式，该子层12是基于有色透明墨而实现的，以便于视觉定位。根据本发明的优选实施方式，天线基板10由聚碳酸酯(PC)制成。天线11包括多圈的绕组、位于绕组两个端部的两个连接触点17和18、以及电桥13，天线11印制在天线基板10上在子层1
7、2上并且不离开由该子层定义的区域。如图1所示，子层12的区域的尺寸最好略微超过天线的印迹。因而，该区域的形状直接由天线的形状确定。天线的线圈和连接触点是通过丝网印刷、苯胺橡皮版印制、照相凹版术、胶版印制术或喷墨方法、基于填有导电颗粒(例如，银或金)的环氧墨类型的导电墨或基于导电聚合物而实现。按照另一个实施方式，没有子层12，天线直接印制在天线基板上。按照这两种实施方式，即有和没有子层，天线都分几遍印制。第一遍包括印制天线的两个连接触点17和18和一般称为“跨接桥”的电桥13。第二遍包括印制重叠在跨接桥上的介电材料绝缘带16。第三遍印制包括印制线圈绕组，其中内端部14和外端部15从上面通过，与电
8、桥13交叉，以便在电气上连接成整体。于是，绝缘带16允许获得天线交叉区域，其中电桥13和天线线圈相交，而无短路危险。交叉的线圈和电介质的重叠达到介于70和75 m之间的厚度。开孔19是在天线基板中在连接触点17和18之间进行的。该开孔是用激光器或用冲头(emporte piece)实现的。按照图2，集成电路模块29包括芯片25、至少两个连接区23和24。芯片和该区23和24之间的连接是用导线或连接电缆26实现的，一般称为“引线接合”。芯片25和导线封装在基于耐受力强的和不导电的材料的保护树脂27中。封装27(或“模塑”)是以任何方式形成的刚性外壳，刚性外壳包围芯片及其布线，以便使之不那么脆弱并
9、便于操作。封装具有介于200和240 m之间的厚度。于是，该模块在其上表面上具有对应于封装27上部的平面，并在其下表面上有一些用来连接到电路的接触区23和24。接触区23和24由导电材料(诸如铝等)制成，其厚度介于70和IOOym之间。模块29借助于设置在天线连接触点的一侧或骑在天线连接触点17和18上面的粘性材料33和34的两个触点，而被粘接在天线基板层10上。该模块被定位为使得连接触点17和18面对该模块的接触区23和24，并使得模块的封装部分或者封装27位于腔19中。具体地说，连接触点17和18的一部分将抵靠没有被粘性材料覆盖的接触区23和24的一部分。用于触点33和34的粘性材料是这样
10、的粘合剂:仅把模块固定到基板层10，并且由于该粘合剂不导电，所以不直接参加模块和天线之间的电连接。所利用的粘合剂属于可热交联的不填有导电颗粒的环氧类型。粘合剂触点设置在基板层10上在天线触点附近，使得当模块29放置到腔19中时触点的粘合剂被模块的接触区的一小部分压碎，直至接触区的另一部分变得与天线触点接触为止。这时，粘合剂触点达到与天线触点同一厚度，或者基本上同一厚度并触及天线触点。包括把该模块放入腔中的该操作伴随着对模块接触区的加热阶段，这允许粘合剂交联。粘合剂触点在热作用下硬化，于是使模块的区域23和24与连接触点保持相抵接触。粘合剂的这个烧结(cuisson)步骤是通过应用加热电阻而不在
11、模块接触区上施加压力的情况下局部实现的。模块的接触区23、24和天线的连接触点17、18的紧密接触保证电连接的可靠性。于是，从模块29安装在腔19内起，电连接就通过模块的接触区23、24与天线的连接触点17和18直接接触而得以实现。这样获得的基板是具有与基板一体连接并在电气上连接至天线的模块的天线基板。于是，该电连接具有无焊接也不供给材料而实现的优点。按照本发明的一个实施方式，天线的连接触点17和18具有凹形或空心或者环形挖空的形式，以使得粘性材料触点33和34被放置在凹形的空心内部或者在挖空部分的内部。在本发明一个优选的实施方式中，天线触点呈U形，使得粘性材料的触点被放置在U形的内部。按照图
12、3，示出第二层20的上视图。该第二层是聚碳酸酯(PC)层，厚度在50和60 m之间，而宽度和长度与第一天线基板层10相同。在该层中用激光器或者借助于冲头实现两个开孔26和39。这两个开孔是横穿层20的整个厚度的腔。开孔26位于层20上以使得:当层20通过边对边相互重叠而覆盖层10时，绝缘带16出现在由开孔26留出的空间中。以这种方式，开孔26集中于绝缘带上。同样，开孔39位于层20上以使得:当层20通过边对边相互重叠而覆盖层10时，位于连接触点之间的部分和连接触点的一部分出现在由开孔39自由留出的空间中。这样，开孔39集中在模块29上。图4用剖面图示出沿着图1轴线A-A的天线基板10、第二层2
13、0和第三层30。按照本发明设备的制造方法，层20位于基板10上，以使得模块的外表面、因而包括模块的接触区的外表面处于开孔39中。第三层30同样位于层20上。层30是尺寸与另外两个层相同的聚碳酸酯(PC)薄片，其厚度在90和120 m之间，而且最好等于100 m。图5以剖面图示出图2的沿轴线B-B的天线基板10、第二层20和第三层30。在层20和30定位在天线基板10上的步骤中，绝缘带16将被容纳在开孔26中。下一步骤包括把层10、20和30层压在一起。因此，这三层经受直至180C的温度升高和压力升高。在层压时，中间层20在比下层10和上层30低的温度下变软。由于层压步骤期间施加的压力，被限制在
14、各层之间、特别是在开孔26和39中的空气被排出并被软化的聚碳酸酯代替。以这种方式，在层压步骤期间中间层20的聚碳酸酯填充开孔。具有这两个开孔的层20避开Qviter)并补偿一方面由于天线的交叉区域并且另一方面由于模块造成的过大厚度。在该层压步骤结束时，这三层10、20和30接合在一起，如图6所示。一旦接合在一起，在所获得的RFID设备的厚度上这些聚碳酸酯层不再有区别，以使得没有任何可能在厚度上剥离。包括线圈、两个连接触点17和18以及电桥13的天线11完全嵌入在接合在一起的三层10、20和30的聚碳酸酯中。按照本发明的RFID设备的边缘是一致的并且没有与上边缘62和下边缘61平行的界线，这可以
15、推定出几个层彼此之间组装在一起；这使得该设备在其厚度上剥离的企图成为不可能。按照本发明的一个实施变型，集成电路模块用被封装在该模块中的芯片25类型的裸芯片代替。按照附图中未示出的该变型，实现天线的这些步骤和各层彼此之间的层压步骤，和对于集成电路模块描述的实现方式的步骤相同。但是，在芯片的情况下开孔19不是必要的。开孔26和39用同样的方法在层20中实现；开孔39集中在芯片上。芯片至天线的连接是按照本申请人在专利申请FR2826153中描述的类型的方法实现的。粘合介电材料被设置在天线基板10上在天线的连接触点17、18之间而该芯片被定位于天线基板上，以使得该芯片的触点应该抵住天线的连接触点。接着
16、该粘性材料经受热处理，以便使之硬化。在该实施方式中，当芯片连接在天线上时，在该芯片上施加的压力允许通常称为“撞块(bump) ”的芯片的接触区穿入天线的连接触点，天线的连接触点就变形并且因此保证该芯片和天线之间较好的连接。按照本发明的RFID设备形成平面基板，该平面基板可以被集成在安全证件(如身份证、身份证件、驾驶执照、通行卡等)中。按照本发明的RFID设备具有介于0.38和0.41mm之间的厚度和支持激光器蚀刻的优点。权利要求1.一种射频识别设备(RFID)的制造方法，该射频识别设备包括具有天线(14)和连接至该天线的芯片(25)的平面基板，所述天线由多圈的绕组(11)形成，该天线包括线圈的交叉区域、在交叉处使重叠的天线线圈隔离的介电材料绝缘带(16)，该方法包括下列步骤: a)实现天线的步骤，包括印制线圈、两个导电墨连接触点(17，18)、以及在线圈交叉处的介电材料绝缘带(16)，并且包括使所述基板经受热处理以便烧结所述墨， b)在所述基板(10)上从所述天线(14)那一侧连接所述芯片(25)， c
