非接觸IC制造過程的核心內(nèi)容是天線和應答器(以下簡稱INLAY)制造工藝。目前,非接觸卡天線和應答器制造工藝有三種:繞線、蝕刻和印刷。這兩種工藝在中國廣泛使用的區(qū)別和特點是什么?本文試圖簡要介紹印刷天線工藝,討論兩種工藝的特點和差異,供同行討論。本文僅涉及符合性ISO工作頻率為1443標準.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影響非接觸IC卡的結構設計INLAY印刷層和保護膜層和保護膜,形成非接觸IC這里主要介紹介紹一下INLAY的結構。
典型的印刷天線INLAY結構圖如下:
相比之下,該結構具有以下優(yōu)點:
1)能準確調(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)的設計非常重要,直接影響讀卡器的讀卡距離、適應性和工作穩(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。為了達到最佳性能,所有非接觸卡制造工藝都可以通過改變天線匝數(shù)、天線外尺寸和線徑厚度來獲得。但除了印刷天線工藝外,還可以通過局部改變線的寬度和芯層的厚度來準確調(diào)整所需的目標值。 非接觸卡諧振頻率,Q阻抗儀或網(wǎng)絡分析儀可用于阻抗+++++++++++測出。黃石捷德萬達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儀器可以為用戶設計和制造高性能、高可靠性的非接觸卡檢測儀器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,越來越多IC芯片制造商加入了生產(chǎn)非接觸芯片和模塊的團隊。由于缺乏統(tǒng)一的標準,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結構的靈活性可以與各種芯片和不同包裝形式的模塊相匹配,以達到最佳的使用性能。 3)線圈形狀可以隨意改變,以滿足用戶的表面處理要求; 由于非接觸卡的多用途使用和越來越多的個性化要求,對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 除用戶要求外,該結構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。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。
二 非接觸式ic卡/感應式ic卡INLAY加工過程從這個過程可以看出,印刷天線INLAY制造工藝相對簡單,所需設備投資小,效率高。絲網(wǎng)印刷機和沖孔機是主要設備。幾乎所有的制卡廠都有絲網(wǎng)印刷機,不需要額外的投資。芯層和補償膜沖孔機投資不到20萬,投資很少。但生產(chǎn)靈活性很強。一條生產(chǎn)線的一般產(chǎn)能可達5000片/班。最高可達2萬片/班,不增加設備。由于投資少,生產(chǎn)成本降低,投資風險降低。
三 感應式ic卡/非接觸式ic卡天線印刷工藝從INLAY從工藝流程圖中可以看出,天線印刷是一個重要的加工過程。
天線印刷工藝與一般絲印工藝相同。首先,根據(jù)設計好的天線形狀制版。根據(jù)實際需要,絲印網(wǎng)目可以100—選擇257目/英寸。絲印油墨的選擇非常要。因為墨水是導電體。油墨的主要成分是銀、鋁等金屬。選用電阻率低、性價比高的油墨。印刷后線圈的電阻一般為2—25Ω之間。根據(jù)實際工藝需要,采用單面或雙面印刷天線,以獲得所需的感覺阻力。為了獲得高質量的天線,還需要改進許多細節(jié),如油墨選擇、油墨混合、壓力大小、網(wǎng)絡選擇、絲網(wǎng)印刷生產(chǎn)和油墨干燥等。這些都需要長期的工作實踐經(jīng)驗。
與繞線和蝕刻天線相比,印刷天線工藝最顯著的特點是投資少、效率高。繞線機的價格在150萬左右—300萬元之間。產(chǎn)能只有1500萬。—350片/小時。全自動絲印機的價格是50—100萬元,產(chǎn)能高達1萬片/小時。
四、非接觸式ic卡模塊與天線連接工藝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鍵環(huán)節(jié)。導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)點是工藝可操作性高,性能可靠性高。繞線天線通常通過焊接連接模塊。在保證焊頭、天線引頭和模塊位置準確、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優(yōu)點是可以使用小模塊,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制作厚度≤0.5mm非接觸IC卡,表面無痕跡。現(xiàn)在芯片已經(jīng)存在于制卡行業(yè)(Die)工藝應用與印刷天線粘合,廣泛應用于智能標簽(Smartlabel)的生產(chǎn)。
五、試驗結果及使用效果我公司采用印刷天線工藝制作的非接觸卡,經(jīng)過多次破壞性試驗,包括沖擊、腐蝕、振動、溫度變化、紫外線、靜磁場性試驗。每次彎曲扭轉試驗循環(huán)可超過2萬次,是國際標準要求的10倍。損壞的主要原因是卡體破裂。此外,我公司每年向國家質量檢驗中心發(fā)送印刷天線非接觸卡進行檢驗,每次通過一次,不反映任何問題。
該工藝生產(chǎn)的非接觸卡在中國銷售了500多萬張,在日本、新加坡、墨西哥和西班牙出口了150多萬張。
這里值得一提的是非接觸IC性能測試方法。人們經(jīng)常要求非接觸IC讀寫距離大于10張cm或5cm。要求不準確。除了與卡片有關外,讀寫距離更多地與讀卡器有關。讀卡器的工作頻率偏差和輸出功率會影響讀寫距離。我們曾經(jīng)遇到過這樣一種情況:我公司生產(chǎn)的非接觸卡在讀卡器上測試的讀寫距離高達15cm。但是換了另一種讀卡器后,沒有回應。判斷非接觸IC使用性能的科學方法是遵循IS014443標準。讀卡器的工作頻率準確調(diào)整為13.56MHz當卡片在最大場強7時,.5A/m或最低場強1.5A/m在這種情況下,可以正常閱讀和寫作,即合格的產(chǎn)品.產(chǎn)品質量越高,適應范圍越大.使用這個標準可以減少一些合同糾紛,制造商也可以使用這個標準來優(yōu)化他們的產(chǎn)品設計.
六、結論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、生命力強的優(yōu)點,長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用于國內(nèi)外各行各業(yè),并得到廣泛好評。絲印天線工藝將以其高效、高可靠性、靈活性更好地滿足客戶的不同需求。相關產(chǎn)品:接觸式IC卡感應式IC卡IC卡讀寫器
微信公眾號