用于集成到智能卡的卡本体中的模块、智能卡、以及将模块植入智能卡的卡本体中的方法

技术领域

本发明总体涉及一种用于集成到智能卡的卡本体中的模块、一种智能卡、以及一种将模块植入智能卡的卡本体中的方法。

背景技术

典型的智能卡是塑料卡，其为信用卡的大小，具有嵌入其中的金属触点的图案。目前的智能卡实现了越来越多的功能，这些功能是由于将模块集成到卡本体中而产生的，因此高级的智能卡包括在智能卡的卡本体中的内部芯片、天线以及可能的一个或多个传感器和/或显示模块，诸如生物特征识别传感器、例如指纹传感器，以及用于显示卡验证码(CVC)和/或其他信息的电子显示器。

随着智能卡进一步地融入日常生活中，在不影响智能卡质量的情况下，提供具有改进的制造工艺和降低的制造成本的智能卡在本领域中受到极大的关注。因此，目的是不断地开发合适的技术和材料，其在使层合的卡本体配备有合适的接触结构和/或模块的情况下能够将多个薄片层层合在一起。

传统上，模块以如下工艺被集成到智能卡的卡本体中，该工艺包括：将凹部铣削到卡本体中，并且通过使模块接纳在凹部中而将模块植入卡本体中，使得模块的接触垫与卡本体的内部接触结构电接触以及借助于粘合材料和/或焊合材料将模块以电和机械方式固定至卡本体。当使用焊合材料将模块以电和机械方式连接到卡本体时，卡本体与所接纳的模块一起经历热焊合步骤，在热焊合步骤中被设置在卡本体的内部接触结构和模块中的至少一者的接触垫上的焊合材料在模块和卡本体之间建立机械和电连接。焊合材料可以在焊合步骤之前经受用于形成焊合凸块的回流工艺。

文献US 9684863 B2示出了一种智能卡，其具有由隔离支撑件形成的外部连接器和布置在支撑件的外表面上的多个外部金属接触垫。此外，智能卡具有卡本体，卡本体具有在其中布置有外部连接器的壳体、以及电子单元和/或天线，其电连接至布置在外部连接器下方并且分别与外部垫对准的多个内部金属接触垫。

文献DE 1020150078 A1示出了一种智能卡的制造方式，其中智能卡的卡本体设置有用于在其中接纳芯片模块的凹部。在凹部内，天线结构的接触端子被暴露以用于在将芯片模块接纳在凹部内时与芯片模块的内部触点接触。在此，在将芯片模块接纳在凹部中之前，焊膏被施加在凹部中的暴露的接触端子上。在对焊膏进行局部加热之后，建立了芯片模块和卡本体之间的电接触。

文献WO 2020/212661 A1公开了一种用于制造用于智能卡的生物特征识别传感器模块的方法，其中生物特征识别传感器被附接在背面处以用于指纹检测。在生物特征识别传感器模块的背面上设置至少一个连接垫，该连接垫包括可通过焊接材料润湿的区域。在将生物特征识别传感器模块接纳在卡本体的凹部中时，生物特征识别传感器模块的连接垫与卡本体内的内部连接结构的连接端子上的焊合材料电接触。

将模块植入智能卡的卡本体中的工艺目前受到复杂的植入和焊合工艺的影响，在其中难以控制植入期间的焊料流动。例如在植入期间，焊合材料和助焊剂材料需在焊合工艺之前从外部提供给接触垫。通常，焊合材料被施加并在后续经受回流工艺，在其中助焊剂材料作为还原剂被施加用于焊合工艺，从而防止氧化物形成在熔融焊料的表面上，以及通过增加焊合接触表面的润湿性来促进焊合。在回流工艺之后，在执行一个元件到另一元件的焊合之前常规上去除了助焊剂材料。

发明内容

鉴于上述情况，本公开的目的是提供一种用于集成到智能卡的卡本体中的模块、一种智能卡、以及一种以便利的制造工艺和降低的制造成本将模块集成到智能卡的卡本体中的方法。

在以下描述中，术语“模块”被理解为意指载体元件、诸如PCB元件，包括诸如接触和/或互连结构(例如导线)的至少一个电部件和诸如例如芯片的至少一个电子部件中的至少一者。

在本公开的各个方面中，通过根据以下技术方案的一种用于集成到智能卡的卡本体中的模块、根据以下技术方案的一种智能卡以及根据以下技术方案的一种将模块植入智能卡的卡本体中的方法，实现了上述目的并且克服了上述缺点。在以下技术方案中限定了各个方面的更有利的实施方式。

在本公开的第一方面中，提供了一种用于集成到智能卡的卡本体中的模块。在本文的说明性的实施方式中，模块包括支撑件、形成在支撑件的第一表面上的接触部分、和形成在接触部分上的焊合材料，其中焊合材料的表面至少部分地被助焊剂覆盖。因此，当在智能卡的制造期间将模块植入智能卡的卡本体中时，可以提供用于焊合工艺的模块，其中在将模块集成到卡本体中之前，首先将焊合材料和助焊剂预先施加至该模块。可以避免卡本体中的额外的焊料或者可以避免在智能卡的制造工艺中提供额外的焊合材料。因此，根据本公开的第一方面的模块能够使智能卡的制造便利，并能够以成本高效的方式提供智能卡。例如，焊合材料可以是被设置在模块的接触部分上的回流的焊合凸块，该焊合凸块在其表面上具有助焊剂残留物，其包含活性的助焊剂元素，该活性的助焊剂元素可以在后续将模块植入智能卡的卡本体中的工艺期间及在制造智能卡期间被激活。

在第一方面的一些说明性的实施方式中，焊合材料可以是低温焊合材料，优选地是SnBi、SnBiAg和InBi中的一种，和/或焊合材料可以被设置为焊合凸块。因此，用于在智能卡的制造期间将模块植入智能卡的卡本体中的植入工艺可以在低温下进行。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，助焊剂是来自RMA类型的助焊剂。这是一种有利的助焊剂材料。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，助焊剂可以由设置在焊合材料的表面部分上的助焊剂残留物形成。例如，助焊剂残留物可以是具有初始(即，例如在被施加以用于形成焊合凸块的任何回流工艺之前)提供的焊合材料的助焊剂含量的约5至约50重量％的助焊剂残留物。在一些具体的说明性的但非限制性的实施例中，在任何回流工艺之前，焊合材料中的助焊剂的含量可以在至多约20重量％、优选地至多约15重量％的范围内。在这些实施方式中，在使焊合材料进行可能的回流之后、例如在设置焊合凸块时，可以避免助焊剂去除工艺。此外，可以将包括在第一次回流工艺的助焊剂残留物中的剩余的活性助焊剂部分用于在模块集成中的任何后续的回流工艺期间改进焊合材料的润湿性。换句话说，助焊剂残留物是使用过的原始焊合材料、例如沉积在模块的接触垫上的原始焊膏的“助焊剂”，并且在其使用过的情况下通常不能改进润湿性。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，模块可以是接触组件、芯片模块、生物特征识别传感器模块、和显示模块中的一者。在本文的一些具体的说明性的实施例中，接触组件可以仅包括板、例如由PCB制成的板，在与第一表面相反的第二表面上的一个或多个接触垫以及在一个或多个接触垫和第一表面上的接触部分之间延伸的一个或多个互连部中的一者。因此，第一方面的模块适用于在智能卡中实现各种不同的功能。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，模块还可以包括形成在接触部分中并且至少部分地环绕焊合材料的阻挡元件。阻挡元件能够在接触部分上对焊合材料进行限制和/或赋形，从而避免焊合材料进行远离模块的接触部分的迁移。由此，阻挡件有助于控制焊合材料在接触部分上的位置。

在上述实施方式的说明性的实施例中，阻挡元件的厚度可以在约5μm至约100μm的范围内、优选地在约5μm至70μm或10μm至100μm或5μm至10μm或70μm至100μm的范围内、更优选地在约10μm至约70μm的范围内。因此形成的阻挡元件的优点在于其在第一表面上不占用太多空间。

在上述实施方式的另一说明性的实施例中，接触部分可以包括接触垫，并且阻挡元件可以由接触垫的壁区段形成，该接触垫的壁区段至少部分地包围形成在接触垫的中央部分中的凹部。因此，阻挡元件可以被设置成与接触垫一体式的，从而避免单独的用于阻挡元件的沉积步骤、例如进行阻焊剂的印制(printing)以形成阻挡元件。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，接触部分可以包括平面的接触垫元件，在该平面的接触垫元件上形成有焊合材料。因此，连接垫可以提供焊合材料和接触部分之间的改进的联接，并且例如使得能够在可能的回流工艺之后根据平面的接触垫元件的形状对焊合材料赋形。

在上述实施方式的说明性的实施例中，平面的接触垫元件在俯视图中可以具有大致椭圆形状或大致线形状或条纹形状。因此，可以通过连接垫元件来实现连接垫的具体设计。

在上述实施方式的另一说明性的实施例中，平面的接触垫可以与形成在第一表面中的导体线电连接。因此，可以设置具有到模块的第一表面中的连接线的联接部的连接垫，从而能够实现平面的接触垫与跨过第一表面布线的互连部的连接。

在参照具有阻挡元件的实施方式的上述实施方式的一些其他说明性的实施例中，阻挡元件可以被布置成与平面的接触垫元件有距离的，或者阻挡元件可以部分地覆盖平面的接触垫元件。以此方式可以对用于接触元件、例如凸块的可用空间以及接触元件的具体尺寸进行考虑。例如，可能要求由接触垫和阻挡件形成的堆叠物的高度不超过用于保持模块的保持元件(例如将模块固定在适当位置的热熔胶粘合膜)的特定厚度/高度。在堆叠物的高度将大于特定厚度/高度的情况下，阻挡件被布置成与平面的接触垫元件有距离的，而在其他情况下阻挡件元件可以被布置在平面接触垫元件上以部分地覆盖平面的接触垫元件。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，模块还可以包括在第一表面上的支撑件上形成的粘合层、诸如热熔胶层，或者另一粘合手段、例如基于氰基丙烯酸酯的粘合剂(例如，洛美氰基丙烯酸酯(lome cyanoacrylate))，其中通过在粘合层中形成的腔暴露接触部分。因此，在制造智能卡时可以实现模块在智能卡的卡本体的腔中的机械固定和保持。

根据第一方面的一些说明性的实施方式，接触垫可以具有形成在接触垫的上表面中的阻挡图案。这种阻挡图案可以实现在热处理期间防止或至少阻碍任何不期望的焊料流动。

在本公开的第二方面中提供了一种智能卡。根据第二方面的一些说明性的实施方式，智能卡包括智能卡的卡本体和第一方面的至少一个模块，智能卡的卡本体具有形成在其中的至少一个凹部，其中每个模块被接纳到至少一个凹部中的相应的凹部中。因此，可以在以相对容易的处理方式将至少一个模块植入智能卡期间在卡本体和至少一个模块之间建立焊合连接时设置智能卡，而无需额外的材料。由于预先施加在至少一个模块上的焊料和助焊剂，智能卡的至少一个模块提供了与卡本体的牢固的焊合互连。在智能卡中在至少一个模块和卡本体之间的最终互连具有较少的剩余的活性助焊剂残留物，从而导致较少的对智能卡的腐蚀。

在本文的一些更具说明性的实施方式中，至少一个凹部中的每一者可以具有本体接触部分，该本体接触部分与被接纳在其中的模块的接触部分电接触。在本文的一些更具说明性的实施方式中，可以通过线缆垫提供本体接触部分，该线缆垫由在本体接触部分中朝向接触部分暴露的多条线缆形成。在第二方面的一些更具说明性的实施方式中，多条线缆可以具有至少300μm、优选地至少200μm、更优选地至少100μm的线缆节距，其中多条线缆中的线缆可以具有在约50μm至约300μm的范围内、优选地在约50μm至约200μm或约80μm至约300μm或约50μm至约80μm或约200μm至约300μm的范围内、更优选地约80μm至约200μm的范围内的直径。因此，可以将具体的线缆直径与小的线缆节距相组合。例如，约112μm的线缆直径可以与约150至290μm的范围内的线缆节距相组合。基本上，随着线缆直径减小，线缆节距减小，而反之亦然，对于线缆直径增大而言，线缆节距可以相应地增大。以此方式可以与具有约112μm和约300μm的线缆直径的给定的线缆垫不同。由此，可以通过仅使用一些少量的助焊剂(例如，少量的助焊剂残留物)来实现良好的焊合连接以具有呈现给焊合凸块的更大的金属区域。额外地或替选地，多条线缆可以由铜、铜合金或铜锡合金制成。在本文的一些说明性的实施例中，多条线缆中的至少一些线缆可以至少部分地被绝缘涂层所覆盖。铜基材料提供了有利的效果、例如低电阻率和坚固性。与其他金属相比，其也具有机械柔性。可以将具有绝缘涂层的线缆用于天线，例如在天线中可以有利地防止HF天线的天线回路之间的短路和桥接。具有和不具有隔离的两种类型的线缆都可以经受超声波线缆嵌入，而没有隔离的线缆可以用于热驱动的嵌入。

在本公开的第三方面中，提供了一种将模块植入智能卡的卡本体中的方法。根据第三方面的一些说明性的实施方式，该方法包括提供第一方面的至少一个模块，提供智能卡的卡本体，在智能卡的表面中形成至少一个凹部，将至少一个模块中的每一者插入至少一个凹部中的相应的凹部中，其中至少一个凹部中的每一个凹部都具有形成在凹部的底表面中的本体接触部分，该本体接触部分与插入凹部中的模块的焊合材料接触，其中焊合材料至少部分地被助焊剂(例如具有助焊剂的活性部分的助焊剂残留物)覆盖，以及在将至少一个模块中的每一者插入至少一个凹部中的相应的凹部中之后执行热处理，以至少部分地使至少一个模块的焊合材料回流。例如，在使焊合材料回流以用于在模块上通过焊合材料形成焊合凸块时，可以从所执行的回流工艺中保留助焊剂残留物。在本文的一些具体的说明性的实施例中，助焊剂残留物可以是具有初始(即，例如在被施加以用于形成焊合凸块的任何回流工艺之前)提供的焊合材料的助焊剂含量的约5至约50重量％的助焊剂残留物。在一些具体的说明性的但非限制性的实施例中，在任何回流工艺之前，焊合材料中的助焊剂的含量可以在至多约20重量％、优选地至多约15重量％的范围内。

在这种将模块植入卡本体中的方法中，焊合材料仅被设置在至少一个模块的接触部分上，而不在智能卡的至少一个凹部中设置额外的焊合材料。因此，在将模块植入卡本体中期间没有设置额外的焊合材料或助焊剂，因为焊料和助焊剂被预先施加在至少一个模块上，其中例如当在至少一个模块中使用焊合凸块时，助焊剂可以是来自第一次回流的助焊剂残留物中的活性助焊剂。与已知技术相比，这能够实现在以较少剩余的活性助焊剂残留物实现最终互连的植入期间的简单处理，从而在制造期间在智能卡中导致较少的腐蚀。

根据第三方面的一些说明性的实施方式，至少一个模块可以包括粘合层，并且该方法还可以包括用于激活粘合层的热处理。因此，可以加强至少一个模块和卡本体之间的机械互连。

附图说明

各个方面的各种说明性的实施方式和其他优点将通过以下对附图的详细描述变得显而易见。

图1以剖视图示意性地示出了根据本公开的一些说明性的实施方式的用于集成到智能卡的卡本体中的模块。

图2以剖视图示意性地示出了根据本公开的其他说明性的实施方式的用于集成到智能卡的卡本体中的模块。

图3以剖视图示意性地示出了根据本公开的一些说明性的实施方式的智能卡。

图4以智能卡的俯视图示意性地示出了在制造智能卡期间根据本公开的一些说明性的实施方式的智能卡的卡本体。

图5以放大图示意性地示出了图4所示的智能卡的一部分。

图6a以俯视图示意性地示出了模块的根据本公开的一些说明性的实施方式的接触部分。

图6b示意性地示出了沿着图6a中的线B-B的剖视图。

图7以俯视图示意性地示出了模块的根据本公开的一些其他说明性的实施方式的接触部分。

图8a以俯视图示意性地示出了模块的根据本公开的另一说明性的实施方式的接触部分。

图8b以沿着图8a中的线B-B的剖视图示意性地示出了根据本文的一些说明性的实施例的接触部分。

图9a以俯视图示意性地示出了模块的根据本公开的另一说明性的实施方式的接触部分。

图9b示意性地示出了沿着图9a中的线B-B的剖视图。

提供本公开的附图仅仅是为了示意性地示出本公开的一些构思，并非示出某些实施方式的所有可能的细节并且并未在实际上按比例绘制。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据本公开的一些说明性的实施方式的用于集成到智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中的模块1。如图1所示，模块1包括支撑件3、形成在支撑件3的第一表面7上的接触部分5a以及形成在接触部分5a上的焊合材料11a。焊合材料11a的表面可以至少部分地被助焊剂13a覆盖。

根据本文的一些说明性的实施方式，支撑件3可以是介电材料层或介电薄片。在一些说明性的实施例中，支撑件3可以是注射成型本体，或者其可以是柔性PCB的载体基板、例如由PCB制成的板等。

继续参考图1，形成在支撑件3的第一表面7上的接触部分5a可以是多个接触部分5a、5b、5c中的一个接触部分，这些接触部分是模块1的内部接触结构。接触部分5a至5c中的每一者均可以与支撑件3的第一表面7上的相邻的接触部分间隔开。替选地，接触部分5a至5c中的至少一些可以通过连接线(未示出)连接。接触部分5a至5c中的至少一些可以具有在其上形成的焊合材料，例如接触部分5a上的焊合材料11a和接触部分5b上的焊合材料11b。类似于接触部分5a上的焊合材料11a，接触部分5b上的焊合材料11b可以具有形成在焊合材料11b上的助焊剂13b，其至少部分地覆盖焊合材料11b的表面。

例如如图1所示，助焊剂13a和/或13b可以覆盖焊合材料11a和11b的侧壁表面。然而这并不对本公开构成任何限制，而且焊合材料11a、11b的平行于第一表面7的表面也可以至少部分地被助焊剂13a、13b覆盖。

根据本公开的一些说明性的实施方式，可以由下述助焊剂残留物提供助焊剂13a和13b，该助焊剂残留物可以是在焊合材料11a、11b在针对焊合材料11a、11b中的每一个形成焊合凸块(在此沉积助焊剂以在接触部分5a和5b上提供良好的润湿性，从而建立良好的焊合接点)的情况下经受回流工艺时预先沉积在焊合材料11a、11b上的助焊剂所保留下来的。助焊剂13a、13b可以是在焊合材料11a、11b所经受的回流工艺期间氧化物没有被还原的未反应的助焊剂材料。在制造智能卡(未示出)期间将模块1植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中时，由于助焊剂13a、13b，模块1可以配备有助焊剂材料而无需添加额外的助焊剂。以此方式，避免了在制造工艺期间的额外的材料沉积步骤以及包含额外的材料，并且可以简化制造工艺，以及可以降低模块制备的生产成本。

根据本公开的一些说明性的实施方式，如图1中示意性所示的焊合材料11a、11b可以是具有至少部分地形成在焊合凸块上的助焊剂残留物的回流的焊合材料。在一些具体的说明性的实施例中，利用是残留的助焊剂材料的助焊剂13a、13b可以减少在制备模块1时的助焊剂的总量，从而避免去除助焊剂材料的额外的步骤(包括保留活性助焊剂部分)。助焊剂材料的这种去除方式将使模块1暴露于化学的助焊剂去除剂，其可能导致模块1中的不期望的腐蚀，因此在本公开中避免了这种去除方式。

参考图1，阻挡元件19a可以形成在接触部分5a上，并且阻挡元件19b可以形成在接触部分5b上。阻挡元件19a、19b中的每一者均可以形成为使得焊合材料11a、11b中相应的一者至少部分地被阻挡元件19a、19b环绕。在一些说明性的实施例中，通过设置阻挡元件19a、19b可以更准确地将焊合材料11a、11b定位在接触部分5a、5b上。此外，在通过在制造期间将模块1植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中来制造智能卡时，阻挡元件19a、19b可以有助于避免焊合材料迁移到模块1的不期望的区域中和/或智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中。然而本领域技术人员可以理解，阻挡元件19a、19b是可选的并且在本公开的一些说明性的实施方式中可以被避免。在本文的一些说明性的实施例中，可以通过在接触部分5a和5b上沉积阻焊剂的图案来形成阻挡元件19a、19b。

继续参考图1，示出了支撑件3的第二表面9，第二表面9是支撑件3的与第一表面7相反的表面。第二表面9可以具有设置在其上的额外的接触部分15a、15b，该接触部分15a和15b是模块1的外部接触结构，被植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中的模块1借助于该外部接触结构可以实现访问模块1的内部接触结构5。接触部分15a和15b中的至少一者可以通过中介物与接触部分5a至5c中的至少一者电连接，例如通过中介物17a可能将接触部分15a与接触部分5a连接，并且例如通过中介物17b可能将接触部分15b与接触部分5c连接。然而这并不对本公开构成任何限制，并且代替沿着支撑件3的厚度方向延伸穿过表面7和9之间的支撑件3的单个中介物，可以将一个或多个竖直的导线嵌入支撑件3中，用于在侧向上在第一表面7上的接触部分和第二表面9上的接触部分之间对电连接进行布线。

根据本公开的一些说明性的实施方式，模块1可以是接触组件、传感器模块和显示模块之一。例如，外部接触结构15的接触部分中的至少一者可以用作集成到模块1中的传感器(未示出)的传感器电极。额外地或替选地，外部接触结构15的接触部分中的至少一者可以以可操作的方式与模块1的显示单元(未示出)连接，使得显示单元(未示出)可以与模块1的内部接触结构5电通信。

图2示意性地示出了根据本公开的一些说明性的实施方式的用于集成到智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中的模块1'。如图2所示，模块1'包括支撑件3'、形成在支撑件3'的第一表面7'上的接触部分5a'，以及形成在接触部分5a'上的焊合材料11a'。焊合材料11a'的表面可以至少部分地被助焊剂13a'覆盖。

根据本文的一些说明性的实施方式，支撑件3'可以是介电材料层或介电薄片。在一些说明性的实施例中，支撑件3'可以是注射成型本体，或者其可以是柔性PCB的载体基板、例如由PCB制成的板等。

继续参考图2，形成在支撑件3'的第一表面7'上的接触部分5a'可以是多个接触部分5a'、5b'、5c'的一个接触部分，这些接触部分是模块1'的内部接触结构。接触部分5a'至5c'中的每一者均可以与支撑件3'的第一表面7'上的相邻的接触部分间隔开。替选地，接触部分5a'至5c'中的至少一些可以通过连接线(未示出)连接。接触部分5a'至5c'中的至少一些可以具有在其上形成的焊合材料，例如接触部分5a'上的焊合材料11a'和接触部分5b'上的焊合材料11b'。类似于接触部分5a'上的焊合材料11a'，接触部分5b'上的焊合材料11b'可以具有形成在焊合材料11b'上的助焊剂13b'，从而至少部分地覆盖焊合材料11b'的表面。

例如如图2所示，助焊剂13a'和/或13b'可以覆盖焊合材料11a'和11b'的侧壁表面。然而这并不对本公开构成任何限制，而且焊合材料11a'、11b'的平行于第一表面7'的表面也可以至少部分地被助焊剂13a'、13b'覆盖。

根据本公开的一些说明性的实施方式，可以由下述助焊剂残留物提供助焊剂13a'和13b'，该助焊剂残留物可以是在焊合材料11a'、11b'在针对焊合材料11a'、11b'中的每一个形成焊合凸块的情况下经受回流工艺时预先沉积在焊合材料11a'、11b'上的助焊剂所保留下来的。这意味着，助焊剂13a'、13b'可以是在焊合材料11a'、11b'所经受的回流工艺期间氧化物没有被还原的未反应的助焊剂材料。在制造智能卡(未示出)期间将模块1'植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中时，由于助焊剂13a'、13b'，模块1'可以配备有助焊剂材料而无需添加额外的助焊剂。以此方式，避免了在制造工艺期间的额外的材料沉积步骤以及包含额外的材料，并且可以简化制造工艺，以及可以降低模块制备的生产成本。

根据本公开的一些说明性的实施方式，如图2中示意性所示的焊合材料11a'、11b'可以是具有至少部分地形成在焊合凸块上的助焊剂残留物的回流的焊合材料。在一些具体的说明性的实施例中，利用是残留的助焊剂材料的助焊剂13a'、13b'可以减少在制备模块1'时的助焊剂的总量，从而避免去除助焊剂材料的额外的步骤(包括保留活性助焊剂部分)。助焊剂材料的这种去除方式将使模块1'暴露于化学助焊剂去除剂，其可能导致模块1'中的不期望的腐蚀，因此在本公开中避免了这种去除方式。

参考图2，阻挡元件19a'可以形成在接触部分5a'上，并且阻挡元件19b'可以形成在接触部分5b'上。阻挡元件19a'、19b'中的每一者均可以形成为使得焊合材料11a'、11b'中的相应的一者至少部分地被阻挡元件19a'、19b'环绕。在一些说明性的实施例中，通过设置阻挡元件19a'、19b'可以更准确地将焊合材料11a'、11b'定位在接触部分5a'、5b'上。此外，在通过在制造期间将模块1'植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中来制造智能卡时，阻挡元件19a'、19b'可以有助于避免焊合材料迁移到模块1'的不期望的区域中和/或智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中。然而本领域技术人员可以理解，阻挡元件19a'、19b'是可选的并且在本公开的一些说明性的实施方式中可以被避免。在本文的一些说明性的实施例中，可以通过在接触部分5a'和5b'上沉积阻焊剂的图案来形成阻挡元件19a'、19b'。

继续参考图2，示出了支撑件3'的第二表面9'，第二表面9'是支撑件3的与第一表面7'相反的表面。第二表面9'可以具有设置在其上的额外的接触部分15a'、15b'，该接触部分15a'和15b'是模块1'的外部接触结构，被植入智能卡(未示出)的卡本体(未示出)中的模块1'借助于该外部接触结构可以实现访问模块1'的内部接触结构5'。接触部分15a'和15b'中的至少一者可以通过中介物与接触部分5a'至5c'中的至少一者电连接，例如通过中介物17a'可能将接触部分15a'与接触部分5a'连接，并且例如通过中介物17b'可能将接触部分15b'与接触部分5c'连接。然而这并不对本公开构成任何限制，并且代替沿着支撑件3'的厚度方向延伸穿过表面7'和9'之间的支撑件3'的单个中介物，可以将一个或多个竖直的导线嵌入支撑件3'中，用于在侧向上在第一表面7'上的接触部分和第二表面9'上的接触部分之间对电连接进行布线。

根据本公开的一些说明性的实施方式，模块1'可以是传感器模块、显示模块和任意芯片模块中的一者。例如，外部接触结构15'的接触部分中的至少一者可以用作集成到模块1'中的传感器(未示出)的传感器电极。额外地或替选地，外部接触结构15的接触部分中的至少一者可以以可操作的方式与模块1的显示单元(未示出)连接，使得显示单元(未示出)可以与模块1的内部接触结构5电通信。

仍然参考图2，模块1'在支撑件3'的第一表面7'上还具有安装到模块1'的芯片封装件21'。举例来说，如图2所示，芯片封装件21可以形成在接触部分5c'上，使得芯片22'被附接至接触部分5c'并经由线缆接合部23'和24'被联接至接触部分5a'和5b'中相应的一者。芯片22'可以通过覆盖并保护芯片22'和线缆接合部23'、24'的包封料24'被进一步包封。因此，芯片封装件21'可以与内部接触结构5'电通信。额外地，芯片封装件21'可以与外部接触结构15'电通信，从而可以经由内部接触结构5'和外部接触结构15'中的至少一者以电的方式访问芯片封装件21'。

参照图3，以剖视图示意性地示出了智能卡30，在该处为了便于说明，仅示意性地示出了智能卡30的放大部分。图3示出了智能卡30的在与上述模块1'相对应的模块1'处的放大部分。模块1'被接纳到智能卡30的卡本体31中。也就是说，智能卡30包括智能卡30的卡本体31，卡本体具有形成在其中的至少一个凹部37和被接纳到凹部37中的模块1'。模块1'与上述图2的模块1'相对应，因此为了便于描述，省略了对模块1'的描述。这并不对本公开构成任何限制，并且本领域技术人员可以理解，上述图1的模块1可以代替模块1'被接纳到凹部37中。此外，本领域技术人员可以理解，卡本体31可以具有形成在其中的至少一个额外的凹部(未示出)，用于接纳至少一个额外的模块(未示出)。

根据在图3的附图中所描绘的说明性的实施方式，卡本体31具有嵌入其中的内部接触结构33，该内部接触结构33包括内部连接线33a和33b，它们分别具有相应的本体接触部分35a和35b。本体接触部分35a通过焊合连接部11a”与模块1'的接触部分5a'电接触。类似地，接触本体部分35b经由焊合连接部11b”与模块1'的接触部分5b'电连接。由此，芯片封装件21'可以与卡本体31的内部连接结构33电通信。因此，可以经由模块1'的外部接触结构15'和卡本体31的内部连接结构33以电的方式访问芯片封装件31'。在一些具体的说明性的实施例中，内部连接结构33可以是到嵌入卡本体31中的天线(未示出)的内部连接部。

继续参考图3中的图示，模块1'可以借助于设置在接触部分35a和35b处的粘合剂41a和41b额外地附接至卡本体11。

根据图3所示的说明性的实施例，可以存在一些残留的助焊剂14a和14b，其分别至少部分地覆盖焊合连接部11a”和11b”的表面。助焊剂14a和14b分别可以使在智能卡的制造期间可能相应地发生在本体接触部分35a和35b处的氧化还原。此外，助焊剂14a、14b有助于在本体接触部分35a和35b上获得良好的润湿性，以便建立良好的焊合接点。本领域技术人员可以理解，当在本体接触部分35a和35b处留下残留的助焊剂14a和14b时，由于在智能卡30的制造期间不使用化学的助焊剂去除剂，所以避免了本体接触部分35a、35b的腐蚀。

继续参考图3，凹部37可以形成为阶梯形凹部的形状，在凹部37的底部处具有更深的开口39，以接纳模块1'的芯片封装件21'。然而，这并不对本公开构成任何限制，并且本领域技术人员可以理解，开口39是可选的并且在图1的模块1的情况下可能不存在开口39。

参考图4，示出了根据智能卡51的x射线成像获得的智能卡51的布局50的俯视图。所示的智能卡51处于在制造期间的还没有模块被植入智能卡51中的阶段。根据图4所示的布局50，处于所描绘的阶段的智能卡51具有嵌入智能卡51的卡本体中的本体接触部分53和本体接触部分55。本体接触部分53和55与天线模块57和内部互连线59连接。因此，可以经由本体接触部分53接触天线模块57，以及经由本体接触部分55通过互连线59接触天线模块57。以图5中的放大图示出智能卡布局50的如附图标记60所指示的围绕本体接触部分55的一部分。

图5示出了图4中的区域60的放大图，更详细地示意性地示出了图4的本体接触部分55。尤其地，本体接触部分包括多个线缆垫，这些线缆垫在图5的图示中由箭头55和56示意性地示出。线缆垫由电线58呈蜿蜒状布置而形成，其部分地覆盖图5所示的平面区域。此外如图5所示，由区域61指示接触垫的布置，示出了模块(未示出)的待与本体接触部分55接触的接触垫的位置(location)。也就是说，多个接触垫61中的每一者都与本体接触部分55的多个线缆垫56中的相应的一者电接触。由于导线在每个线缆垫56中的蜿蜒状布置，可以确保在接触垫61和相应的线缆垫56之间建立了充分的电接触。

如图5所示，每个线缆垫可以通过在相应的线缆垫56的区域中以蜿蜒状的方式延伸的电线的布置而形成。例如，每个线缆垫可以由沿着该布置的长度方向基本上以平行的方式并且沿着该布置的宽度方向以平行的方式延伸的多条线缆构成。在本文中，长度方向是沿着该布置的最长维度的方向，而宽度方向基本上垂直于长度方向取向。此外，该布置的长度方向和宽度方向中的任一者相对于腔(未示出)的侧壁倾斜，该腔在本体接触部分55的位置处被铣削到卡本体中以接纳模块(未示出)。例如，蜿蜒状延伸的线缆可以被取向成相对于腔边缘(未示出)偏斜了0°至约80°。额外地或替选地，线缆垫的线缆可以被取向成相对于图4中的内部互连线59的线缆偏斜了约0°至约45°的角度。

根据本公开的一些说明性的实施方式，线缆垫56的线缆可以由铜或铜合金制成。在一些具体的说明性的实施例中，可以由绝缘线缆或非绝缘线缆得到线缆。线缆的直径可以在50μm至约300μm的范围内、优选地在50μm至约200μm或约80μm至约300μm的范围内、更优选地在约80μm至约200μm的范围内。因此，可以将特定的线缆直径与小的线缆节距相组合。例如，约112μm的线缆直径可以与约150μm至290μm的范围内的线缆节距相组合。基本上，随着线缆直径减小，线缆节距减小，而反之亦然，对于线缆直径增大而言，线缆节距可以相应地增大。以此方式可以使具有约112μm和约300μm的线缆直径的给定的线缆垫偏移。由此，可以通过仅使用一些少量的助焊剂(例如，少量的助焊剂残留物)来实现良好的焊合连接以具有呈现给焊合凸块的较大的金属区域并且确保了即使是少量的助焊剂、例如助焊剂残留物也足以润湿接触垫附近的区域处的线缆垫的线缆。

参考图6a和图6b，将描述根据本公开的一些说明性的实施方式的接触部分70。图6a示意性地示出了接触部分70的俯视图，而图6b示意性地示出了沿着图6a中的线B-B的接触部分70的剖视图。接触部分70具有在接触部分70上形成的焊合材料71、例如焊合凸块。根据一些说明性的实施例，接触垫73可以直接设置在接触部分70上，并且焊合材料71可以形成在接触垫73上。当在俯视图中观察时，接触垫73可以具有任何期望的形状，例如椭圆形、带状形、矩形、圆形或任何多边形。

继续参考图6a和图6b并且根据本公开的一些说明性的实施方式，阻挡元件75可以形成在接触部分70上，阻挡元件75环绕焊合材料71。例如，当在俯视图中观察时，阻挡元件75可以是环绕焊合材料71和接触垫73的环形元件或者是椭圆形或大致圆形。在本文的一些说明性的实施例中，阻挡元件75可以通过在接触部分70上沉积图案化的阻焊剂而形成。

根据一些具体的说明性的实施例，阻挡元件到接触垫73的间距B2可以小于阻挡元件75到焊合材料71的间距B3。间距B2通常可以等于或大于0(B2≥0)，而间距B3通常可以大于0(B3>0)。也就是说，阻挡元件75可以以直接邻近于接触垫73的方式被放置，包括阻挡元件75被安置在邻近于焊合材料71的接触垫73的顶部上的情况。阻挡元件75可以允许将焊合材料75的位置定位并限定在接触部分70上的特定位置处。此外，阻挡元件75可以用作防止焊合材料71的材料迁移到接触垫73的外部的阻挡件。

参考图6b，接触垫73的高度H3通常小于焊合材料71的高度H4(H3

根据一些说明性的实施方式并如图6a和图6b所示，可以在围绕阻挡元件75的接触部分70上形成粘合层77。粘合层77可以与阻挡元件75间隔开间距B1。间距B1优选地大于0(B1＞0)。在本文的一些说明性的实施例中，可以通过热熔胶等来设置粘合层77。粘合层77的高度H1通常大于阻挡元件75的高度H2并且小于接触垫73和焊合材料71的组合高度，即H2＜H1≤H4+H3。

根据一些替选的实施方式(在图6中未示出)，间距B2可以小于零(B2＜0)，这意味着阻挡元件75可以定位在接触垫73上，使得接触垫73的上表面部分地被阻挡元件75覆盖。在这种情况下，高度H1大于高度H2和高度H3的总和(H1＞H2+H3)。

参考图7，以俯视图示意性地示出了接触部分70'，接触部分70'具有形成在接触部分70'上的焊合材料71'、例如焊合凸块。焊合材料71'可以设置在形成在接触部分70'上的接触垫71'上。接触垫73'可以类似于上文参照图6a和图6b所描述的接触垫73。

根据一些说明性的实施方式并如图7所示，接触垫73'可以部分地被阻挡元件75'环绕，留下从被阻挡元件75'环绕的区域的外部到接触垫73'的通道。因此，在接触部分70'上延伸到接触垫73'的导体线74可以穿过阻挡元件75'中的开口以接触接触垫73'。因此，接触垫73'可以与接触部分70'的外部的模块(未示出)的内部连接部电连接。在本文的一些说明性的实施例中，可以通过在接触部分70'上沉积图案化的阻焊剂来形成阻挡元件75'。

根据替选的实施方式中的一些说明性的实施例(在图7中未示出)，为了在导体线74中创建凹部，导体线74可以具有微蚀刻部，而不是在开口附近使用阻挡层部分75'，从而设置另一种阻挡层作为止挡线，以防止焊料沿着导体线74行进。

阻挡元件75'的尺寸可以类似于上文参照图6b所描述的阻挡元件75。尤其地，焊合材料71'、接触垫73'、阻挡限制部75'和粘合层(在图7中未示出)的尺寸可以对应于上文讨论的图6b中所示的对应的元件的尺寸。

阻挡元件75'中的开口76可以对应于阻挡元件75'中的凹部，在相关联地设定时，图6b中的阻挡元件75被去除了最多40％。

参考图8a，示意性地示出了根据本公开的一些说明性的实施方式的接触部分80。为了便于说明，仅参照具有阻挡元件83的接触垫82示出了接触部分80，以说明阻挡元件83相对于接触垫82的空间关系和布置。焊合材料85例如以焊合凸块的形式呈现，对应于上文参照图6a、图6b和图7所描述的焊合材料71和71'。然而，图8a的说明性的实施方式与上文所述的说明性的实施方式的区别在于，阻挡元件83相对于接触垫82具有负间隔，或者换句话说，阻挡元件83形成在接触垫82上。额外地，阻挡元件83可以被设置为对应于图7的阻挡元件75'的部分地环绕的阻挡元件。可以认为，如参照图8a所示的说明性的实施方式代表阻挡元件83和接触垫82之间的间距为负的情况。

参照图8b，将描述图8a的实施方式的一些说明性的实施方式。图8b示意性地示出了图8a的沿着图8a中的线B-B的剖视图。在这些说明性的实施方式中，图8a的阻挡元件83可以通过设置在接触垫82的中央部分具有凹部87的接触垫82而形成，该凹部例如通过微蚀刻形成。因此，接触垫82包括作为接触垫82的中央部分的凹部87，该中央部分的上表面被定位成高于接触垫82的包围凹部87并形成阻挡元件83的边沿或壁部分的上表面。换句话说，阻挡元件83提供了壁，该壁相对于被放置在凹部87中的焊合材料85(例如是焊合凸块)充当阻挡元件83。

参考图9a，以俯视图示意性地示出了本公开的另一说明性的实施方式，而图9b示出了沿着图9b中的线B-B的示意性剖视图。

参考图9a和图9b，示出了支撑件的接触部分90，例如PCB基板或载带(tape)或任何其他合适的载体元件。接触部分90具有接触垫93和阻挡元件95，阻挡元件95至少部分地环绕接触垫93。在本文的一些说明性的实施例中，可以通过在接触部分90的上表面上沉积阻焊剂来形成阻挡元件95。替选地或额外地，可以通过对接触部分90的上表面进行图案化来设置阻挡元件，以在接触部分90的上表面中实现阻挡元件95。参考图9b，接触垫93的厚度可以小于阻挡元件95的高度。

根据本文的一些说明性的实施例，包括至少一条阻挡线的阻挡图案96a可以形成在接触垫93上。例如，如图9a中所示但非限制性地，阻挡图案96a可以由包括阻挡线96b、96c的阻挡阵列形成，这些阻挡线可以被布置成正交阵列，该正交阵列包括沿着第一方向延伸的至少一条阻挡线(如阻挡线96b)和沿着基本上垂直于第一方向的第二方向延伸的至少一条阻挡线(如阻挡线96c)。例如，如图9a所示，阻挡图案96a包括由阻挡线96c形成的多条阻挡线，并且至少一条额外的平行的阻挡线96c被布置为与阻挡线96b正交的。

如图9b所示并且根据一些说明性的实施例，阻挡图案96a可以由设置在接触垫93的上表面中的一个或多个微蚀刻部形成。例如，阻挡图案96a可以包括通过使接触垫93经受微蚀刻而形成的一个或多个沟槽，或者替选地，阻挡阵列96a可以通过激光工艺形成。然而这并不对本公开构成任何限制，并且替选地，接触垫93的上表面可以被暴露于一些微蚀刻，使得可以在接触垫93的上表面中形成一个或多个凸起(未示出)、例如一个或多个裂口形凸起(rip-shaped elevation)(未示出)。额外地或替选地，阻挡图案96a可以包括一个或多个沟槽以及一个或多个凸起。因此，阻挡图案96a中的至少一条阻挡线可以是形成在接触垫93的上表面中的沟槽或凸起，并且可选地，阻挡图案96a中的至少一条其他的阻挡线可以是沟槽和凸起中的另一者。

实际上，阻挡线96c和96b将接触垫93的上表面分隔成多个被分开的区段，或者换句话说，接触垫93的上表面通过阻挡图案96a被图案化，从而一旦焊合材料(未示出)在回流工艺、例如在模块集成期间采用的回流工艺中被熔化，就阻碍焊合材料(未示出)在接触垫93的上表面上扩散的流动。也就是说，阻挡图案96a能够实现防止或至少减缓被放置在接触垫93的上表面上的焊合材料(未示出)的任何移动。

尽管图9a和图9b示出了作为线96b、96c的正交阵列的阻挡图案96a，但本领域技术人员可以理解，这只是说明性而并非限制性的。代替明确示出的线96b、96c的正交阵列，阻挡图案96a可以以任何其他的图案被实现，例如由曲线图案，诸如椭圆形图案、环形图案、环形部分图案；多边形图案，诸如正方形图案、矩形图案；曲线图案和多边形图案的组合等。在本文中，环绕接触垫的中央的线区段/部分和/或曲线区段/部分产生大致的阻挡图案。

尽管图6a、图6b、图7、图8a、图8b、图9a和图9b中所示的实施方式都没有明确地示出助焊剂，但本领域技术人员可以理解，助焊剂形成在焊合材料的表面上，以便用助焊剂材料至少部分地覆盖焊合材料、例如焊合材料的侧壁表面。

尽管图7至图9没有明确地示出粘合层，但本领域技术人员可以理解，可能存在对应于图6a和图6b中的粘合层77的粘合层。

尽管图9a和图9b示出了阻挡元件95和接触垫93之间的正间距，但这并不对本公开构成任何限制，并且与上文参照图8a和图8b的公开内容类似地，阻挡元件95可以相对于接触垫93具有负间距。在本文中，图9a和图9b中的阻挡元件95将被根据图8a和图8b中的阻挡元件83形成的阻挡元件所替代。

总之，本领域技术人员在阅读上述实施方式的完整讲义之后将清楚地理解，本公开在各种说明性的实施方式中涉及模块，并且在至少一些说明性的实施方式中涉及线缆垫设计，用于建立从至少一个智能卡模块到设置在卡本体的凹部或腔中的至少一个线缆垫的焊合连接。在本文中，在焊合凸块的回流工艺和/或焊合工艺期间，可以在不施加外部助焊剂材料的情况下为焊合凸块提供模块。在本公开的一些说明性的实施方式中，在将模块植入卡本体之前，首先将焊合材料和助焊剂材料施加到模块。

作为优点，本公开的一些示例性的实施方式允许通过在将模块植入卡本体之前将焊料以及可选地与助焊剂材料一起施加到模块来改进已知的互连构思，而无需在将模块插入卡本体中之前向卡本体中的触点额外地施加焊合材料。

在本公开的一些说明性的实施方式中，设置有在模块的连接垫上具有回流焊合凸块的模块，该焊合凸块在其表面上具有助焊剂残留物，其包含待在智能卡的制造流程中后续的模块植入工艺中被激活的活性助焊剂元素。在这些说明性的实施方式中，接触垫可以被设置为纯接触垫或环绕的阻挡元件，其至少部分地环绕作为焊料止挡件的接触垫，并且可以提供阻挡层。额外地或替选地，可以围绕接触垫设置粘合层、诸如热熔胶等。

根据如上所述的一些说明性的实施方式，示出了用于使用助焊剂残留物将容纳在模块上的焊合材料与线缆垫互连的说明性的模块植入工艺，该线缆垫在通过将凹部铣削到卡本体中而在卡本体中形成凹部时可能被铣削，从焊合材料所经受的可能的第一次回流工艺产生助焊剂残留物，以形成在模块上的焊合凸块。通过使用助焊剂残留物并重新激活模块的焊合材料上的残留物的剩余的活性元素来建立焊合连接。这种焊合步骤包括对插入卡本体中的模块施加热和压力的步骤，之后是冷却步骤。

根据本公开的一些说明性的实施方式，如上所述的借助于支撑件3和3'的说明性的模块的支撑件可以由例如载带(如环氧玻璃载带)、PI、PEN、PET等制成。

根据如上所述的一些说明性的实施方式，可以设置阻挡元件，用于在将模块植入智能卡的卡本体中期间至少部分地控制焊合材料的扩散。在本文中，如上文参照图6a、图6b、图7、图8a、图8b、图9a和图9b所描述地，尤其可以通过适当地设定阻挡元件的高度和形状来控制扩散。

作为除了模块的焊合材料之外不使用焊合材料的优点，用于熔化焊料所需的能量更少，并且可以实现更短的植入时间。此外，由于在将模块植入卡本体期间采用的焊合材料的量减少，如上文在各种说明性的实施方式中所描述地，所以在植入期间可以更好地控制焊料。发明人还发现，如上所述地，在相应地被植入的模块的互连部中保留较少的活性助焊剂。

阻挡元件的优点在于，可以实现焊合凸块形状的预成型，例如为了设置完美对应于卡本体的高密度线缆垫的焊合凸块，可以使用椭圆形的接触垫地、可选地与合适的阻挡元件一起地形成纵向的焊合凸块。可以由环绕接触垫的粘合层进一步支持对焊料在模块上的位置的控制，在模块中在该接触垫上设置有焊合材料。

当根据各种所描述的实施方式中的至少一者实践本公开的主题时，可以实现以下优点中的至少一者：

可以实现模块和智能卡的卡本体之间的牢固的焊合连接。

在将模块植入智能卡的卡本体期间，不提供额外的焊合材料或助焊剂。

可以将焊料和助焊剂、即来自焊料的第一次回流的助焊剂残留物中剩余的活性助焊剂预先施加在模块上、尤其是在模块的焊合凸块上。

由于可以自由选择焊合凸块的形状、例如焊合凸块的椭圆形，因此可以实现相对较大的焊合连接，从而增加焊合互连的可靠性。

与已知的焊合连接技术相比，上文所述的各种说明性的实施方式在植入期间提供了相对较容易的处理。

如上所述的各种说明性的实施方式能够使用线缆垫，该线缆垫提供可用于执行焊合连接的大的线缆垫区域。

根据如上所述的各种说明性的实施方式，在最终互连中可以保留存在更少剩余的活性助焊剂残留物，从而在所制造的智能卡中导致较少的腐蚀。

在根据上述说明性的实施方式中的至少一些的模块中采用阻挡元件，使得能够在形成智能卡时在植入期间防止大范围的焊料扩散。

参照上述实施方式中的任一者可以理解，通过在接触垫上沉积多个焊合部分可以在接触垫上沉积焊合材料，例如通过沉积数百个球形的焊合部分，其在回流工艺中被回流以形成单个焊合凸块。该焊合凸块可以在模块集成期间暴露于第二次回流工艺，其中模块的焊合凸块与基板的基板接触部机械接触，模块待集成到该基板中或模块待连接至该基板。在特定的时间段(例如至多3s)期间施加热和压力时，焊合凸块被回流以提供模块到基板接触部的机械和电连接。

这些和其他优点对于享有本公开益处的本领域技术人员而言是显而易见的。