芯片卡制造技术

一个芯片卡包括由塑料材料制成的能够弹性地承受一个相当的弯曲度的卡及镶嵌在其中的一个微电子数据处理芯片，以及一个由半导体材料制成的还被连接到该卡上的微电子晶片，如一个指纹传感器。所说的晶片（５）被细分成少量的按给定的模式排列的并置的芯片且它们彼此的间隔由预定的间距（ｄ）分隔，该间距对每个塑料材料的分隔条（８）来说足够承受轻微的变形而不使相邻的芯片（７）脱节和／或断裂；电连接被建立在芯片间以提供电连接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对芯片卡的改进，该芯片卡包括一个由具有一个相当弹性弯曲度的、塑料材料制成的卡以及内嵌于其中的一个微电子数据处理芯片，还包括一个被加到该塑料材料的卡上的半导体材料的微电子晶片。这种由塑料制成的卡能够承受一个相当的弯曲度而不折断。一般情况下，由于相对于卡的尺寸来说的芯片缩小了的尺寸，卡中的一定的弯曲度不会使芯片断裂和/或变得脱节。以上对一个非常薄的微电子硅晶片确不适用，因为它极易折断而且尺寸相对较大；因此，塑料卡的弯曲有使这种晶片折断和/或变得脱节的危险。实际上，这个问题可能特别会在指纹传感器中产生一个已知的芯片被利用于一个指纹传感器，该传感器能被连接以便与芯片一起工作(该芯片通常包含一个微处理器)，以便能够通过将指纹传感器探测的指纹与以前存贮在存贮器中的指纹相比较，尤其是与微电子芯片的存贮器中的指纹相比较来鉴别卡的使用者。这种由一个指纹传感器组成的硅晶片对于放在其上的手指(通常是食指)的第一关节的下表面的较大部分的纹路来说必须足够大特别指出的是，这样的一个传感器的尺寸长大约10到20毫米，宽大约10到20毫米。人们在这种带有一个指纹传感器的芯片卡上做了大量的研制工作，尤其是为了代替用一个数字密码来操作的芯片卡，如作进入卡或银行卡。本专利技术的目的基本上是提出一个装配有一个微电子晶片的芯片卡的改进设计，这种晶片很好地满足实际需要，尤其在它随时间而变化的强度方面，即使塑料卡能够承受一个相当的弯曲度，而没有明显地增加制造过程的复杂性或明显地增加制造成本。为了这个目的，本专利技术提出上述所述类型的芯片卡，它的特征在于--所说的晶片是被细分成少量的并置的芯片，并以某一给定的模式排列。--所说的芯片被一个预定的距离彼此分隔，该距离对于塑料材料的每一个分隔条来说足够大以承受小的弯曲度而不使相邻的芯片脱节和/或折断，而且--在芯片间建立电连接以提供电路的连续性。由于这种安排，薄硅片的接合面(该晶片是易脆裂的)被细分而且相邻的芯片被分隔条彼此分隔，该分隔条能够承受卡所受的任何弯曲。为了满足这种需要而不承受任何风险，两个芯片的端面边缘之间的距离基本上等于至少1毫米。总而言之，每个芯片可以是一个有四个角的近似的长方形而且这些芯片按它们分别的边缘基本平行排列。在实际中，芯片按以基本垂直的行与列排列或者沿对角交替排列。为了达到想要的结果而对晶片高度细分是没有必要的根据芯片的大小，将这些芯片放置在两到四行和/或两到四列是足够的。在一个最佳实施例中，晶片是一个与微电子芯片电连接的指纹传感器。在这种情况下，提供内插方式--例如，与微电子芯片共同操作或包含在微电子芯片中并与指纹传感器电连接--能通过一个内插处理重新构建指纹的全图，包括在相应于分隔这些芯片的条的区，这是有优势的；内插算法与分隔芯片的区域的尺寸相适合而且这个尺寸必须因此尽可能地小以使得探测尽可能的真实。在上下文中，芯片之间的间距可以在1到1.5毫米之间，典型的是1毫米左右，这可使卡在芯片间的间距内的相对可变形性与通过内插探测和重建指纹的过程的可靠性之间似乎达到一个可接受的妥协。在一个最佳实施例中，指纹传感器是电容型的，内插大量的基本的微型电容器；每个芯片内插许多这样的微型电容器在一个网格中；而且芯片之间的电连接提供属于两个相邻芯片的基本微型电容器的网格间的电连续。给出例子对本专利技术在任何方面没有限制只是作为举例。参照附图，从下面的详细描述中将会更容易理解本专利技术，附图如下附附图说明图1是描述本专利技术所提出的类型的一个芯片卡的总的分布图的示意图，该卡被提供有一个微电子晶片；附图2是描述按本专利技术所提出的方案设计的一个指纹传感器的实施例在一个放大比例下的图示；还有附图2至5是描述传感器的其它可能的实施例的示意图。首先看图1，本专利技术所提出的芯片卡包括一个由塑料材料制作的卡1，该材料是薄的且有一个相对的可变形性以允许其从纵向和横向被轻微地弯曲，甚至允许其承受一个小角度的扭曲。镶嵌在该卡内的是一个微电子模块2，包括一个由排列在被一个能够处理数据的微电子芯片4(通常包含一个微处理器)占据的中心区域周围的一系列的接触点组成的接触片层3以及将卡1与各个接触点连接的连接导线(未示出)。这样，卡能被用作想要的特定目的，一个微电子晶片5可以采用与微型模块2同样的方式被镶嵌在塑料卡中。晶片5可以通过导线(未示出)与微电子芯片4连接(该连接用双箭头6图示)以使芯片4能够管理晶片5的操作。晶片5，以一个硅晶片的形式提供，因此是非常易断而且它的相对大的尺寸以致于它不能与可能发生的曲度相一致，尽管可能是微小的曲度，而该曲度是它所连接的塑料卡所能承受的。虽然本专利技术并不限于该具体应用例，但晶片5可以是与卡结合成一体的一个指纹传感器，使卡的使用者(例如，银行卡，进入卡，……)能够被确认而且下面的描述将特别集中在它的这种应用上。为了使塑料卡与连接到其上的指纹传感器的硅晶片以一种可靠的方式共同运作，晶片5被如图2所示细分成几个芯片7，这些芯片7由间距8彼此分隔。为了确保在传感器5的区域内某一程度的可变形性，尽管可能是轻微的变形，间距8将是一个不小于1毫米左右的尺寸d。而且，尽管存在间距8，但为了产生一个连续的指纹图像，一个适用于间距8的大小的内插算法被使用；然而，为了指纹能被可靠地重建并且指纹的有特征的点(节点，叉点，……)能够以足够的数量被可靠地探测(例如，探测14个特征点以确认一个人)，间距8的宽度以不应该过大且最多不应该超过上面所提到的1毫米为可取的。在这个例子中，宽度在1到1.5毫米的数量范围内的间距似乎是代表一个可以接受的妥协。在实际中，大约1毫米的数值被采纳，如图2及后面的图所示。为了提供一个较为清晰的理解，图2图示了添加在传感器5的简化图上的手指的指纹11的图像(暗线9相应于手指指纹的凸出的或者直立的冠状的部分而明线10相应于指纹的凹陷的或空洞的部分)。为了达到本专利技术所提出的想要的结果--也就是说为了避免折断和/或内插在传感器中的硅晶片的脱节--并不一定将传感器进行高度的细分；将该传感器细分为由几个间距8分隔的少量的芯片7就足够了，这使得在塑料卡1的这个区域内的弯曲将被仅传输到间距8。总的来说，这个目的通过按给定的布局排列芯片7来达到，给定的布局可以按行和成按列和/或沿对角，尤其其数目在二到四，以便间距8形成一个能吸收在卡中的任何弯曲和/或一个轻微的扭曲的十字形网格；相应地，在每个探测中的间距的数目可以在一个到三个之间。特别地，图2中的这些芯片7可以简单地是一个具有四个角的近似的矩形而且以它们的分别的边缘基本平行的方式排列。在图2所示的例子中，这些芯片7按基本正交的行和列的方式排列且在每个探测中有三个芯片，由2×2正交的间距8定义一个网格。在所示的例子中，每个芯片7是一个边长大约5毫米的正方形且间距大约1毫米宽。可以看到，这样被布置的传感器5接收指纹11的几乎整个表面。可以被指出的是，中心的芯片7接收指纹11的中心区，这个中心区包含指纹11的最大多数的特征点。另一方面，周边芯片7的外半部分不是被指纹全部覆盖，而是由仅仅包含小部分特征点的指纹区域覆盖因此对确认目的并不是必要的。事实上，为了减少成本，传感器5的表面区域能够被缩减，只保留相应于指纹大部分使用区的区域(如，这些区包括大部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个芯片卡，包括一个能够弹性地承受一个相当曲度的塑料材料的卡及一个内嵌于该卡内的一个微电子数据处理芯片（４），一个半导体材料的微电子晶片也被连接到该塑料卡，其特征在于 －－所说的晶片（５）被细分成少量的并置的芯片（７）并且按给定的布局排列， －－所说的芯片（７）由一个预定的间距（ｄ）彼此分隔开，该间距对每个塑料材料的分隔条（８）来说足够承受轻微的变形而不会使相邻芯片变得脱节和／或折断，而且 －－电连接被建立在芯片之间以提供电连续。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赫夫加罗兹，
申请(专利权)人：通用电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]