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专题讲座
智能IC卡生产制作加工过程

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IC卡芯片的加工:
       
    IC卡的核心是里面的集成电路(IC),说起来有些人可能不会相信,其实集成电路就是用沙石制造出来。当你躺在海边的沙滩上享受着日光浴和轻拂的海风时,你可能不会想到身下的沙子就是变成口袋里IC卡的重要原材料。沙石的主要成分就是硅,大自然中有取之不尽的硅原料。经过对硅原料提纯就变成单晶硅,单晶硅被拉成圆柱形,将圆柱形的单晶硅切成一片一片的圆片就是晶圆,也就是Wafer。晶圆的直径越大制造起来就越困难,随着工艺的进步现在的晶圆直径可以达到12英寸,一般IC卡用的晶圆直径是6英寸或者8寸。‘Wafer‘在英语中是饼干的意思,如果我们想象一下一个直径为2英寸的晶圆其实真的和我们常见的‘乐芝‘饼干差不多。
       
    接下来就在晶圆上进行更加复杂的工艺处理过程,通过氧化、掺杂、外延生长、腐蚀、光刻和铝蒸发加工成集成电路。在英特尔的网站上对芯片的具体加工工艺有非常清晰的介绍。经过加工之后一片晶圆上有许多独立的小芯片,也叫做Die(管芯)。最后对晶圆上的芯片进行测试,在废芯片上面打印墨点作为标记,这样IC卡的芯片就加工完了。
 
  IC卡模块的加工
       
    接触式IC卡的模块分为单立模块和条带式模块。单立模块适合于半自动化和手工作坊的卡厂使用,真正成规模的卡厂都会使用条带式的模块。然而在国内确实有一些小作坊租一间地下室、雇几名打工妹、买几盒万能胶就开始IC卡的加工,其产品质量可想而知。条带式模块按照载带触点数量的不同又分成6个触点和8个触点两种。6个触点的载带适合封装面积比较小的芯片,比如4442;8个触点的载带适合封装面积较大的芯片,比如大容量的存储卡和CPU卡。现在人们习惯于把8个触点模块的说成M2,而把6个触点的模块说成M3,严格来讲这是不确切的。M2、M3只是原西门子公司对它自己的模块产品的分类定义,同样是8个触点的模块根据载带外形的区别,西门子还定义了M4、M5、M6和M8等不同的分类型号,所以不应该用M2和M3来简单地区分8个触点和6个触点的模块,除非你使用的载带外形和西门子定义的完全一致。
       
    IC卡模块封装厂进行条带式模块加工工艺过程分为:粘片、焊线、包封、测试。粘片就是把晶圆上的芯片粘贴到载带上;然后通过焊线将芯片上的焊盘和载带上的触点用金丝连接起来。这样读卡器就可以通过载带上的触点和芯片进行数据通讯了;为了保护IC卡芯片,载焊线之后还要用包封胶将裸露在外面的芯片密封起来;最后进行模块的测试,对于未能通过测试的模块打故障孔,在将来封卡的时候可以剔除已经打了故障孔的模块。
       
    双界面IC卡模块的封装工艺和接触式IC卡模块的封装工艺类似,只是还要将天线焊盘通过金丝焊接到载带的相应部位上。而非接触IC卡的模块比较特殊,像飞利浦的Mifare模块产品是利用一种叫做MOA2的载带通过注塑的方式加工出来的,另外还有一些非接触的芯片干脆就封装成接触式的模块,再将接触式的模块和天线焊接在一起进行层压和覆膜加工成非接触的IC卡。
 
    IC卡卡片的加工:
       
    接触式IC卡卡片的加工就是将条带式模块利用冲头冲切下来再粘贴在已经挖好槽的卡基上,而对于单立模块来说连冲切都不需要,直接可以将单立模块粘贴在卡基上。当然卡基必须提前进行印刷和挖槽。根据客户的不同需求还可能进行打凸字、打印照片、个人化数据的写入等。这样一张接触式IC卡就算加工完了。非接触式IC卡的加工主要是将模块和天线加工成Inlay,再通过层压和覆膜进一步加工成非接触的成卡。
       
    双界面卡的加工比较复杂,通常是将模块上的天线触点通过导电胶和嵌入在卡基中的天线连接在一起,但是这种方法可靠性差,容易造成天线的开路,使得非接触的部分不能正常工作。也有人采取焊接的方式将模块上的天线触点和卡基中的天线焊在一起,但是这种工艺方式还在探索中,不很成熟。 
 
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