非接觸式ic卡的制作工藝

非接觸IC制造過(guò)程的核心內(nèi)容是天線和應(yīng)答器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)INLAY）制造工藝。目前，非接觸卡天線和應(yīng)答器制造工藝有三種：繞線、蝕刻和印刷。這兩種工藝在中國(guó)廣泛使用的區(qū)別和特點(diǎn)是什么？本文試圖簡(jiǎn)要介紹印刷天線工藝，討論兩種工藝的特點(diǎn)和差異，供同行討論。本文僅涉及符合性ISO工作頻率為1443標(biāo)準(zhǔn).56MHz非接觸卡。

非接觸IC卡與接觸式IC其他卡產(chǎn)品的顯著區(qū)別在于，包括天線和芯片INLAY層。不同INLAY制造各具特色的制造工藝。不同的制造工藝也會(huì)影響非接觸IC卡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)INLAY印刷層和保護(hù)膜層和保護(hù)膜，形成非接觸IC這里主要介紹介紹一下INLAY的結(jié)構(gòu)。

典型的印刷天線INLAY結(jié)構(gòu)圖如下：

相比之下，該結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1)能準(zhǔn)確調(diào)整電性能參數(shù)，優(yōu)化卡使用性能；

非接觸卡電性能參數(shù)的設(shè)計(jì)非常重要，直接影響讀卡器的讀卡距離、適應(yīng)性和工作穩(wěn)定性。非接觸卡的主要工藝電性能參數(shù)有：諧振頻率、Q值和阻抗。為了達(dá)到最佳性能，所有非接觸卡制造工藝都可以通過(guò)改變天線匝數(shù)、天線外尺寸和線徑厚度來(lái)獲得。但除了印刷天線工藝外，還可以通過(guò)局部改變線的寬度和芯層的厚度來(lái)準(zhǔn)確調(diào)整所需的目標(biāo)值。 非接觸卡諧振頻率，Q阻抗儀或網(wǎng)絡(luò)分析儀可用于阻抗+++++++++++測(cè)出。黃石捷德萬(wàn)達(dá)金卡有限公司擁有全套安捷倫(Agilent)公司提供的非接觸卡檢測(cè)儀器可以為用戶(hù)設(shè)計(jì)和制造高性能、高可靠性的非接觸卡檢測(cè)儀器IC卡。 2)芯片模塊適用于提供的芯片模塊； 隨著非接觸卡的廣泛使用，越來(lái)越多IC芯片制造商加入了生產(chǎn)非接觸芯片和模塊的團(tuán)隊(duì)。由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各廠家提供的芯片包裝形式不同，電性能參數(shù)也不同。而印刷天線INLAY結(jié)構(gòu)的靈活性可以與各種芯片和不同包裝形式的模塊相匹配，以達(dá)到最佳的使用性能。 3)線圈形狀可以隨意改變，以滿(mǎn)足用戶(hù)的表面處理要求； 由于非接觸卡的多用途使用和越來(lái)越多的個(gè)性化要求，對(duì)非接觸卡的表面和夾層有各種限制，如凸字、敏感圖形等。印刷天線INLAY它可以在不降低任何使用性能的情況下，方便地改變成任何形狀，甚至是不規(guī)則的曲線。 4)可以使用各種卡體材料 除用戶(hù)要求外，該結(jié)構(gòu)還可使用不同的卡體材料PVC外，也可用PET-G、PET、ABS、PC紙基材料等。任何其他非接觸卡制造工藝都很難做到這一點(diǎn)。如果采用繞線工藝，就很難使用PC等材料生產(chǎn)溫等用卡環(huán)境惡劣條件的非接觸材料IC卡。

從這個(gè)過(guò)程可以看出，印刷天線INLAY制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，所需設(shè)備投資小，效率高。絲網(wǎng)印刷機(jī)和沖孔機(jī)是主要設(shè)備。幾乎所有的制卡廠都有絲網(wǎng)印刷機(jī)，不需要額外的投資。芯層和補(bǔ)償膜沖孔機(jī)投資不到20萬(wàn)，投資很少。但生產(chǎn)靈活性很強(qiáng)。一條生產(chǎn)線的一般產(chǎn)能可達(dá)5000片/班。最高可達(dá)2萬(wàn)片/班，不增加設(shè)備。由于投資少，生產(chǎn)成本降低，投資風(fēng)險(xiǎn)降低。

從INLAY從工藝流程圖中可以看出，天線印刷是一個(gè)重要的加工過(guò)程。

天線印刷工藝與一般絲印工藝相同。首先，根據(jù)設(shè)計(jì)好的天線形狀制版。根據(jù)實(shí)際需要，絲印網(wǎng)目可以100—選擇257目/英寸。絲印油墨的選擇非常要。因?yàn)槟菍?dǎo)電體。油墨的主要成分是銀、鋁等金屬。選用電阻率低、性?xún)r(jià)比高的油墨。印刷后線圈的電阻一般為2—25Ω之間。根據(jù)實(shí)際工藝需要，采用單面或雙面印刷天線，以獲得所需的感覺(jué)阻力。為了獲得高質(zhì)量的天線，還需要改進(jìn)許多細(xì)節(jié)，如油墨選擇、油墨混合、壓力大小、網(wǎng)絡(luò)選擇、絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)和油墨干燥等。這些都需要長(zhǎng)期的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

與繞線和蝕刻天線相比，印刷天線工藝最顯著的特點(diǎn)是投資少、效率高。繞線機(jī)的價(jià)格在150萬(wàn)左右—300萬(wàn)元之間。產(chǎn)能只有1500萬(wàn)。—350片/小時(shí)。全自動(dòng)絲印機(jī)的價(jià)格是50—100萬(wàn)元，產(chǎn)能高達(dá)1萬(wàn)片/小時(shí)。

連接是指芯片模塊與天線之間的連接，是所有不同天線制造工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。導(dǎo)電膠粘合或直接壓合通常用于印刷天線和模塊之間。印刷天線的搭接面積一般大于模塊連接端的面積，保證了連接的可靠性。再加上層壓時(shí)的高溫高壓，模塊引線端與天線搭接塊融為一體。這種連接方式的優(yōu)點(diǎn)是工藝可操作性高，性能可靠性高。繞線天線通常通過(guò)焊接連接模塊。在保證焊頭、天線引頭和模塊位置準(zhǔn)確、焊接電流控制良好的情況下，該工藝可以保證良好的連接。但由于受控因素較多，容易出現(xiàn)虛焊、假焊、偏焊等缺陷。

這種連接方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使用小模塊，如Mifareone、FCP在不降低產(chǎn)能和增加成本的情況下，方便連接2模塊。這種小包裝模塊可以用來(lái)制作厚度≤0.5mm非接觸IC卡，表面無(wú)痕跡?，F(xiàn)在芯片已經(jīng)存在于制卡行業(yè)（Die）工藝應(yīng)用與印刷天線粘合，廣泛應(yīng)用于智能標(biāo)簽（Smartlabel）的生產(chǎn)。

我公司采用印刷天線工藝制作的非接觸卡，經(jīng)過(guò)多次破壞性試驗(yàn)，包括沖擊、腐蝕、振動(dòng)、溫度變化、紫外線、靜磁場(chǎng)性試驗(yàn)。每次彎曲扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)循環(huán)可超過(guò)2萬(wàn)次，是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的10倍。損壞的主要原因是卡體破裂。此外，我公司每年向國(guó)家質(zhì)量檢驗(yàn)中心發(fā)送印刷天線非接觸卡進(jìn)行檢驗(yàn)，每次通過(guò)一次，不反映任何問(wèn)題。

該工藝生產(chǎn)的非接觸卡在中國(guó)銷(xiāo)售了500多萬(wàn)張，在日本、新加坡、墨西哥和西班牙出口了150多萬(wàn)張。

這里值得一提的是非接觸IC性能測(cè)試方法。人們經(jīng)常要求非接觸IC讀寫(xiě)距離大于10張cm或5cm。要求不準(zhǔn)確。除了與卡片有關(guān)外，讀寫(xiě)距離更多地與讀卡器有關(guān)。讀卡器的工作頻率偏差和輸出功率會(huì)影響讀寫(xiě)距離。我們?cè)?jīng)遇到過(guò)這樣一種情況：我公司生產(chǎn)的非接觸卡在讀卡器上測(cè)試的讀寫(xiě)距離高達(dá)15cm。但是換了另一種讀卡器后，沒(méi)有回應(yīng)。判斷非接觸IC使用性能的科學(xué)方法是遵循IS014443標(biāo)準(zhǔn)。讀卡器的工作頻率準(zhǔn)確調(diào)整為13.56MHz當(dāng)卡片在最大場(chǎng)強(qiáng)7時(shí)，.5A/m或最低場(chǎng)強(qiáng)1.5A/m在這種情況下，可以正常閱讀和寫(xiě)作，即合格的產(chǎn)品.產(chǎn)品質(zhì)量越高，適應(yīng)范圍越大.使用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以減少一些合同糾紛，制造商也可以使用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)優(yōu)化他們的產(chǎn)品設(shè)計(jì).

采用印刷天線工藝生產(chǎn)的非接觸卡具有投資少、性能高、可靠性高、生命力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，長(zhǎng)期與繞線工藝和蝕刻工藝并存。絲印天線工藝生產(chǎn)的各種非接觸卡已應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外各行各業(yè)，并得到廣泛好評(píng)。絲印天線工藝將以其高效、高可靠性、靈活性更好地滿(mǎn)足客戶(hù)的不同需求。相關(guān)產(chǎn)品：接觸式IC卡感應(yīng)式IC卡IC卡讀寫(xiě)器