Топологии, применяемые конкретными производителями модулей, и топологии различных микросхем смарт-карт могут отличаться.
На первоначальном этапе развития технологии смарт-карт выводные рамки производились только в виде пластин или полос, из которых отдельные рамки могли быть вычленены по отдельности. В настоящее время широко используется метод производства, в котором рамки расположены на свернутой в рулоне ленте. Перфорированную ленту можно использовать в оборудовании, необходимом для автоматизированного производства модулей. Рулоны с выводными рамками изготавливаются из гибкого фольгированного полиэфирного стеклопластика. Толщина слоя медной фольги составляет около 30 мкм. На ленте методом травления формируется контур, соответствующий топологии контактных площадок модуля. Затем поверхность контактов подвергается золочению с толщиной слоя 35 мкм, выполненному по подслою никеля, наносимого на медную поверхность выводной рамки. В ряде случаев контактные площадки металлизируются никелем с толщиной слоя 6 мкм.
Присоединение микрокристалла. На следующем этапе происходит прикрепление микрокристалла к выводной рамке. Этот процесс называется присоединением кристалла. Он заключается в приклеивании кристаллов на место, обозначенное на выводной рамке. Клей выдавливается шприцем на поверхность выводной рамки, микросхема помещается сверху и прижимается. Микросхема, выводная рамка и клей подвергаются термофиксации.
Монтаж микрокристалла. После того как микросхема приклеена ее нужно присоединить к контактным площадкам выводной рамки. В настоящее время широко используются два различных метода монтажа микрокристалла.
При первом методе выводные рамки прикрепляются пайкой к кристаллу, на контакты которого специальным образом наносится припой. Для этой цели на контакты кристалла могут накладываться медные шарики, которые затем обволакиваются припоем.
Второй процесс называется проволочным монтажом. Фрагмент проволоки толщиной 27 мкм прокладывается от микросхемы к каждой из контактных площадок. В настоящее время в качестве материала для изготовления проволоки в основном используется золото. Однако некоторые компании продолжают использовать алюминий или серебро. Несмотря на более высокую стоимость, использование золота имеет ряд преимуществ. Золотая проволока является наиболее подходящим материалом при высоком темпе работы сборочного оборудования, так как она обладает высокой пластичностью и не рвется при подаче с бобин. Самым существенным из них является то, что золото не подвержено коррозии, имеющей место при использовании алюминиевой проволоки в комплексе с золотой выводной рамкой, а также то обстоятельство, что алюминиевый монтаж всего за два-три месяца может стать хрупким, что неприемлемо для смарт-карты, срок службы которых составляет не менее семи лет по стандартам ISO.
Герметизация. После того, как монтаж проволоки завершен, производится герметизация модуля путем покрытия его обратной стороны полимером для защиты от воздействия внешней среды.
Формирование углубления в карте. На следующем технологическом этапе происходит соединение модуля с пластиковой картой (рис. 2). Для того, чтобы в пластиковой карте разместить модуль, в ее поверхности должно быть сделано углубление (кавитет) по размеру без нарушения требований стандартов ISO по толщине карты (она должна составлять 0,76 мм).
Формирование углубления в карте может быть выполнено несколькими способами:
• склеиванием трех-четырех слоев листового пластмассового материала, обычно поливинилхлорида. Затем фрезерование отверстия по посадочному размеру модуля;
• изготовлением карт с помощью метода литья под давлением, создающих углубления по заданным параметрам. В этом случае карточка изготавливается из АБС пластика или поликарбоната
Имплантация модуля. После того, как в пластиковой основе сделано углубление, модуль может монтироваться в карту на клеевую пленку с последующей термофиксацией под давлением. Процесс приклеивания активизируется нагреванием и давлением. Готовую карту можно тестировать, программировать и проверять, а затем использовать для конкретных приложений.
Другой вариант имплантации модуля- использование жидкого клея на основе цианкрилата. При использовании этого метода модуль вдавливается в углубление, что обеспечивает растекание клеевой массы, дозированно нанесенной точечным способом, толщиной примерно 20 мкм. После этого происходит полимеризация клея.
Технология производства бесконтактных микропроцессорных картПри формировании многослойной основы с элементами полиграфического оформления в пакете присутствуют инлетты (микросхемы), как правило размещенные в середине слоя (рис. 3). После процесса спекания в ламинаторах, листы подаются в вырубные пресса, где и происходит вырубка заготовок с бесконтактными микросхемами. Далее происходит процесс персонализации.
Карты оптической памяти (лазерные карты)
Карты оптической памяти имеют большую емкость, чем карты памяти, но данные на них могут быть записаны только один раз. В таких картах используется WORM-технология (Write Once Read Many), т. е. однократная запись — многократное чтение. Запись и считывание информации с такой карты производится специальной аппаратурой с использованием лазера (откуда другое название — лазерная карта). Технология, применяемая в картах, подобна той, которая используется в лазерных дисках. Основное преимущество таких карточек — возможность хранения больших объемов информации свыше 4 мегабайт. Носителем информации на них является оптическая лента. На одной такой карточке можно разместить до 2000 страниц текста. Помимо текстовой информации на оптической карте можно хранить графические, звуковые, программные файлы и т. п.
Запись (считывание) информации производится на основе оптической технологии. Обеспечивается возможность многоуровневой защиты информации.
Устройство ввода (вывода) данных на лазерную карту (card reader/writer) легко подключается к обычному персональному компьютеру и позволяет работать в режиме WORM. Записанную на карте информацию нельзя стереть, но существует возможность многократного ввода данных на носитель в пределах имеющегося объема памяти.
При этом WORM обеспечивает постоянное хранение истории записи информации на карту и попыток доступа к данным.
Лазерные карты предназначены для хранения информации и создания банков данных в медицинских учреждениях, архивах и библиотеках.
Области применения лазерных оптических карт:
• службы безопасности — хранение данных для биометрической идентификации (образцы подписи, отпечатки пальцев, отпечатки ладоней). Лазерные карты могут использовать многоуровневую защиту в виде магнитных кодов, штрих-кодов, цветной термопечати и т. д.;
• медицина — хранение историй болезни пациентов, рентгенограмм, результатов анализов, ЭКГ, УЗИ, предписаний врачей и т. д.;
• страхование — хранение атрибутов страхового полиса, паспортных данных владельца, полной информации об объектах страхования (имущество, недвижимость, автомобиль, здоровье и пр.);
• архивы и библиотеки — хранение текстов и рисунков и т. д.;
• хранение данных по автотранспортным средствам;
• водительское удостоверение;
• удостоверение личности;
• банковские карты.
В банковских технологиях оптические карточки распространения пока не получили вследствие высокой стоимости как самих карточек, так и считывающего оборудования.
Технология производства заготовок картМетод ламинирования
Метод ламинирования применяется сейчас для большей части изготавливаемых пластиковых карт, к которым предъявляются повышенные требования (рис. 4). При ламинировании отдельные слои листового материала формируются в цельный остов карты под воздействием высоких температур и давления.
Для формирования многослойных листов основы карт в технологической цепи их производства используются мощные гидравлические прессы с подогревом и охлаждением. Пресс контролирует встроенная микропроцессорная система, задающая циклы формирования каждого вида изделия. Конструкция современных прессов предусматривает обогрев одной стопы и охлаждение другой. В формовочных плитах прессов имеются каналы для ускоренного водяного охлаждения после завершения нагрева. Такая мера также обеспечивает непрерывный технологический процесс.
