FR3135153A1 - Carte à puce en métal à double interface de communication optimisée - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne une carte à puce à double interface de communication à contact et sans contact, comprenant un corps de carte (20) comportant un module électronique (4) pourvu d’un bornier de contacts et d’une antenne (30) destinée à une communication radiofréquence avec l’antenne d’un lecteur sans contact, ledit corps de carte (20) comportant un élément métallique (11) apte à augmenter le poids du corps de carte (20), caractérisé en ce que ledit élément métallique (11) est un élément métallique composite, configuré pour minimiser les courants de Foucault induits dans le corps de carte (20) lorsque la carte à puce (1) est placée dans le champ électromagnétique d’un lecteur sans contact. Figure pour l’Abrégé : figure 4
Description
La présente invention concerne une carte à puce à double interface de communication à contact et sans contact, pourvue d’un corps de carte essentiellement en métal.
Dans le domaine des cartes à puce, en particulier celles utilisées pour des applications bancaires, une partie de la demande tend à se concentrer, pour des questions de meilleure prise en main et de différentiation accrue, sur des cartes plus lourdes que les traditionnelles cartes à puce à corps en matière plastique.
Certaines des cartes à puce connues présentent une couche métallique sur une seule face de la carte, l’autre face n’étant pas recouverte de métal mais pourvue d’une antenne permettant une communication avec un lecteur distant par voie radiofréquence. Néanmoins, du fait de l’effet de blindage de la couche métallique, la communication radiofréquence se trouve dégradée. En particulier, des essais ont montré qu’avec ce type de carte à puce, il était impossible d’être conforme à certaines normes telles que celles imposées par les spécifications dites EMVCo qui imposent des exigences mécaniques, électriques et de qualité de communication radiofréquence.
Afin de remédier à ce problème et de maintenir une bonne qualité de communication radiofréquence quelle que soit l’orientation de la carte à puce par rapport au lecteur distant, il a été proposé dans le document FR3032294A1 de construire la carte à puce à l’aide d’un insert métallique placé entre deux feuilles externes pourvues chacune d’une antenne et d’une couche de ferrite. Cette disposition permet de maintenir une bonne qualité de communication telle que requise par les spécifications de type EMVCo, mais le procédé de réalisation de ce type de carte est relativement complexe et coûteux. En outre, dans ce mode de réalisation, l’insert métallique est situé entre des couches externes de la carte en matière plastique et n’est donc pas directement visible de l’extérieur, ce qui ne contribue pas à créer une différentiation de perception suffisante vis-à-vis des cartes réalisées entièrement en matière plastique.
Afin de remédier à cela, le document FR3089659A1 a présenté une carte à puce en métal à double interface de communication, pourvue de deux plaques externes en aluminium entourant une cavité recevant un module microélectronique. Cette structure permet d’améliorer activement les capacités de communication radiofréquence de la carte, malgré la présence de couches d’aluminium.
Cependant, les cartes à puce ainsi obtenues pèsent environ 8 grammes du fait de l’utilisation de l’aluminium, ce qui est certes supérieur au poids d’une carte ayant un corps en matière plastique, mais reste encore considéré comme insuffisant pour le segment du marché des cartes à puce dites « premium », qui doivent avoir un poids cible de plus de 12 grammes, tout en présentant des faces externes personnalisables par gravure laser ou autre, et tout en restant compatibles avec les normes bancaires dites EMVCo.
Il est donc nécessaire de proposer une carte à puce sans contact ou à double interface de communication ayant un poids plus élevé que les cartes à puce connues, mais tout en conservant ses propriétés de communication et d’aptitude à la personnalisation graphique.
L’invention a pour but de proposer une nouvelle structure de carte à puce capable de satisfaire les exigences contradictoires d’un poids accru pour atteindre un poids supérieur à 12 grammes, tout en présentant une capacité de communication en mode sans contact conforme aux exigences des spécifications de type EMVCo.
Un autre but de l’invention est de proposer une telle carte à puce tout en conservant une structure simple et aisée à fabriquer en grande série à un coût réduit et avec une très grande fiabilité.
Un autre but de l’invention est, compte tenu du coût élevé de la ferrite, de réduire la surface de ferrite nécessaire pour compenser la présence de métal dans la carte.
Dans son principe, la carte à puce selon l’invention nécessite d’intégrer dans certaines zones du corps de carte des éléments lourds, tels que des éléments de plaques métalliques, notamment en acier ou en alliage au tungstène par exemple.
Cependant, sans contremesures adéquates, l’intégration d’un élément métallique monolithique serait susceptible de détériorer fortement les capacités de communication radiofréquence de la carte à puce. En effet, lorsque la carte à puce est placée dans le champ magnétique d’un lecteur sans contact, un élément métallique monolithique tel qu’une plaque d’acier serait le siège d’importants courants de Foucault induits, qui nuisent à la capacité de communication radiofréquence.
Afin de remédier à ce nouveau problème, l’invention prévoit des mesures particulières pour limiter les courants de Foucault dans les éléments métalliques ajoutés au corps de carte.
L’invention a donc pour objet une carte à puce à double interface de communication à contact et sans contact, comprenant un corps de carte comportant un module électronique pourvu d’un bornier de contacts et d’une antenne destinée à une communication radiofréquence avec l’antenne d’un lecteur sans contact, ledit corps de carte comportant un élément métallique apte à augmenter le poids du corps de carte, caractérisé en ce que ledit élément métallique est un élément métallique composite, configuré pour minimiser les courants de Foucault induits dans le corps de carte lorsque la carte à puce est placée dans le champ électromagnétique d’un lecteur sans contact.
Par élément métallique composite, on entend toute structure métallique ou intégrant du métal, qui ne soit pas monolithique et qui soit configurée spécifiquement pour être le siège de courants de Foucault bien inférieurs à ceux qui seraient induits dans une plaque métallique monolithique.
De préférence, ledit élément métallique composite s’étend sur l’essentiel de la surface du corps de carte.
Selon un mode de réalisation avantageux, ledit élément métallique composite présente une densité supérieure à 1,4 grammes par cm3(qui correspond à la densité des matériaux plastiques utilisés habituellement dans la fabrication de cartes à puce), et cette densité est de préférence supérieure à 2,7 grammes par cm3.
Selon un mode de réalisation avantageux, le caractère composite de l’élément métallique peut être atteint en fractionnant l’élément en une pluralité d’éléments métalliques unitaires de plus petite taille, électriquement isolés entre eux.
Selon un mode de réalisation, lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite sont configurés sous la forme de plaques métalliques unitaires en forme de carrés, juxtaposés les uns aux autres.
Selon un mode de réalisation, lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite sont configurés sous la forme de croisillons métalliques juxtaposés et pourvus d’une découpe centrale apte à limiter les courants de Foucault dans chaque croisillon métallique.
Selon un mode de réalisation, lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite sont configurés sous la forme de plaques métalliques unitaires en forme d’hexagones adjacents, de sorte que les courants de Foucault induits le long des bords adjacents de deux hexagones contigus circulent en sens inverse, réduisant ainsi les courants de Foucault induits dans chaque hexagone.
Dans ce cas, lesdites plaques métalliques unitaires en forme d’hexagones peuvent être pleines, ou bien agencées sous la forme d’une piste métallique entrelacée avec des évidements.
Dans d’autres variantes de l’invention, il est possible de remplacer les plaques métalliques unitaires par une autre structure, par exemple en configurant l’élément métallique composite sous la forme d’une couche de résine intégrant de la limaille d’un matériau métallique, notamment de la limaille de fer, ou encore en structurant l’élément métallique composite sous la forme d’une ou de plusieurs feuilles métalliques à structure en nid d’abeille.
Quelle que soit la configuration géométrique de l’élément métallique composite, celui-ci utilisera de préférence des éléments lourds, en acier inoxydable ou en alliage, notamment en alliage au tungstène.
La carte à puce selon l’invention utilisant un élément métallique composite comprendra alors un corps de carte formé par un empilement comprenant au moins une couche de matériau plastique, un insert pourvu d’une antenne, une couche de ferrite, un élément métallique composite sous l’une des formes décrites plus haut, et un capot en aluminium pourvu d’une cavité recevant un module électronique. Celui-ci pourra être simplement connecté à l’antenne du corps de carte, ou bien comporter sa propre antenne directement sur le module, comme connu en soi.
Selon un mode de réalisation de la carte à puce selon l’invention, la couche de ferrite peut être située dans le même plan du corps de carte que l’élément métallique composite et juxtaposé à lui. En variante, la couche de ferrite peut être intercalée entre l’insert portant l’antenne du corps de carte et l’élément métallique composite.
Afin de limiter la quantité de ferrite à utiliser, l’invention prévoit de disposer la couche de ferrite uniquement en regard de l’antenne du corps de carte ainsi que de l’antenne du module électronique, lorsque celui-ci comporte sa propre antenne.
Selon les modes de réalisation de la carte à puce, l’élément métallique composite intégré au corps de carte présentera une épaisseur comprise entre 50 et 250 micromètres.
L’invention sera décrite plus en détail à l’aide des dessins, dans lesquels :
- La
- Les figures 2A, 2B, 2C représentent des vues en perspective éclatée, en plan, et en coupe, d’une autre carte à puce métallique selon l’état de la technique.
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
- La
Dans la on a représenté une vue en plan d’une face interne du corps d’une carte à puce métallique 1 connue. Elle comporte sur sa face externe (non représentée) une couche métallique, et sur sa face interne une couche de ferrite 10 d’une surface importante (représentée en noir) qui couvre quasiment l’intégralité de la surface de la carte, à l’exception de la zone du module électronique 4 et de la zone de l’antenne 12 du corps de carte.
Dans une telle carte à puce 1 à corps essentiellement métallique, l’utilisation d’une couche de ferrite 10 permet de dévier les lignes de champ électromagnétique incidentes issues d’un lecteur de carte sans contact. En effet, la ferrite possède une perméabilité magnétique très importante qui lui permet de modifier les lignes de champ, de sorte que la plaque métallique externe ait un minimum d’influence sur la capacité de communication radiofréquence de la carte à puce. Cependant, cette solution connue souffre d’un problème économique, dans la mesure où la ferrite est un matériau très onéreux.
Afin d’obtenir une carte à puce métallique dépourvue de ferrite, il a été proposé dans l’état de la technique une carte à puce telle que celle représentée en figure 2. Elle comporte un corps de carte formé par deux feuilles en aluminium 2,3 dans lesquelles sont aménagées des cavités pour recevoir d’une part le module électronique 4, et d’autre part une batterie 8 destinée à alimenter le module électronique. En d’autres termes, l’effet de blindage électromagnétique induit par les feuilles en aluminium 2,3 est compensé par l’utilisation d’un circuit d’alimentation actif, puisque le champ électromagnétique du lecteur sans contact ne suffit pas à surmonter l’effet perturbateur des feuilles d’aluminium sur l’alimentation électrique et la communication radiofréquence de la carte à puce. Cette solution connue est donc plus complexe que celle de la et impose des usinages supplémentaires du corps de carte. En outre, les cartes ainsi obtenues ont un poids de l’ordre de 8 grammes, certes supérieur à celui d’une carte à corps en matière plastique, mais encore bien inférieur au poids d’au moins 12 grammes recherché par le marché des cartes à puce métalliques haut de gamme.
Afin de résoudre ces exigences contradictoires, l’invention a donc cherché à proposer une carte métallique utilisant beaucoup moins de ferrite que la carte de la , tout en utilisant dans le corps de carte un métal plus économique que la ferrite et plus lourd que l’aluminium, et tout en préservant une bonne capacité de communication radiofréquence avec un lecteur sans contact. Cette dernière exigence suppose de trouver une structure métallique qui soit moins sujette à l’apparition de courants de Foucault dans le corps de carte en présence du champ électromagnétique du lecteur de carte.
On rappelle en effet, comme schématisé en , qu’en présence d’un corps de carte métallique 2 monolithique, le courant d’excitation du lecteur sans contact génère un important champ d’excitation électromagnétique destructif, qui crée dans le corps de carte métallique 2 des courants de Foucault correspondant à un champ électromagnétique induit. En l’absence de contremesures, ce champ induit perturbe fortement voire détruit la capacité de communication radiofréquence de l’antenne du corps de carte.
Selon un principe schématisé en , l’invention prévoit à cet effet d’incorporer dans le corps de carte un élément métallique composite 11, formé par un ensemble d’éléments métalliques unitaires 12 de petite taille, notamment en acier, juxtaposés les uns aux autres mais électriquement isolés entre eux. Le principe étant qu’en remplaçant une surface conductrice continue par un ensemble discontinu de plus petites surfaces métalliques isolées entre elles, les courants de Foucault résultants dans chaque élément métallique unitaire 12 génèrent un champ magnétique bien moins important, et moins destructif du champ magnétique nécessaire à la communication radiofréquence entre le lecteur et la carte à puce.
Dans le mode de réalisation de la , ces éléments métalliques unitaires 12 sont de forme carrée, par exemple de l’ordre de 5 millimètres de côté, mais d’autres formes sont envisageables. Dans cette configuration, le champ électromagnétique du lecteur de carte provoque l’apparition dans chaque élément métallique unitaire 12 d’un courant de Foucault bien plus faible que dans le cas d’une plaque métallique 2 de la taille du corps de carte. En outre, comme schématisé par les flèches 13, les courants induits le long de bords adjacents 14 des différents carrés métalliques 12 circulent en sens contraire, et les champs induits ont alors tendance à s’annuler en de nombreux points.
Selon un autre mode de réalisation schématisé en , les éléments métalliques unitaires 12 en forme de carrés peuvent être remplacés par des éléments métalliques 15 en forme de croisillons, de préférence pourvus d’une fente centrale 16 en forme de croix. Là encore, les courants de Foucault (schématisés par des flèches 13) seraient moindres que dans le cas d’une plaque métallique de la taille d’une carte à puce, et les courants de Foucault induits dans deux croisillons 15 voisins ne provoqueraient qu’un champ destructif très réduit.
Selon un autre mode de réalisation avantageux schématisé en , les carrés métalliques 12 de la peuvent être remplacés par des hexagones métalliques 17 pleins et juxtaposés. Là encore, le champ du lecteur sans contact génère dans les différents hexagones métalliques 17 des courants de Foucault qui ont tendance à s’annuler deux à deux le long des côtés des hexagones 17 adjacents, ce qui réduit fortement le champ électromagnétique susceptible de parasiter la communication radiofréquence avec le lecteur.
Selon une variante de réalisation représentée en , les éléments métalliques hexagonaux 17 juxtaposés ne sont pas pleins, mais évidés, et réalisés sous la forme de pistes métalliques 18 dont les parties externes ont une forme hexagonale, et les pistes 18 sont séparées par des évidements 19.
Une autre configuration d’élément métallique envisageable est la structure métallique en nid d’abeille 28 schématisée en . Afin d’augmenter la résistance électrique de cette structure et donc diminuer les courants de Foucault, il serait également possible d’empiler plusieurs fines grilles métalliques 28 en nid d’abeille telle que celle représentée en , isolées entre elles.
Une autre solution encore envisagée consisterait à réaliser un élément métallique composite, non pas en forme d’un ensemble de petites plaques métalliques unitaires juxtaposées, mais de réaliser un élément lourd formé en intégrant de la limaille de fer (représentée en ) dans un liant tel qu’une résine, de façon à former une plaque composite à base de liant et de limaille de fer, dans des proportions qui seront aisément déterminées par l’homme du métier en fonction du poids recherché. Cela permet d’alourdir substantiellement le corps de carte, avec un faible coût de réalisation, tout en évitant la génération de courants de Foucault néfastes, puisque les grains de limaille de fer ne présentent pas une surface métallique continue susceptible d’être soumises à des courants de Foucault destructifs du champ électromagnétique utile à la communication.
Quelle que soit la géométrie des éléments unitaires utilisés pour former un élément métallique composite 11 à intégrer dans le corps de carte, on pourra utiliser de la ferrite uniquement dans des zones limitées correspondant aux parties du corps de carte qui sont les plus sensibles d’un point de vue électromagnétique, à savoir notamment au droit des spires de l’antenne du corps de carte et/ou de l’antenne du module électronique de la carte à puce.
On peut alors utiliser l’élément métallique composite 11 configuré selon l’un des modes de réalisation décrits en relation avec les figures 3 à 9, pour l’incorporer dans le corps de carte, notamment entre les différentes couches de celui-ci.
On a représenté deux exemples de réalisation concrets en figures 10 et 11. Les épaisseurs du corps de carte 20 et de ses couches ont été largement exagérées par rapport à celles d’une carte à puce réelle, à des fins de clarté de la représentation.
En , le corps de carte 20 est composé d’une feuille inférieure 21 en matière plastique, notamment en PVC transparent, surmontée par une couche 22 en PVC imprimé, et d’un capot 25 en aluminium délimitant une « poche » dans laquelle sont incorporées d’autres couches de matière, à savoir un insert 23 en matière plastique portant des pistes en aluminium (non représentées) formant l’antenne du corps de carte 20. Les différentes couches sont solidarisées entre elles par de fines couches d’adhésif 29 comme connu en soi. Le corps de carte 20 comporte bien entendu une cavité 27 dans laquelle sera inséré un module électronique (non représenté). La couche d’insert 23 portant l’antenne du corps de carte est surmontée par une couche de ferrite 24 limitée à la zone d’antenne (comme visible en vue de dessus dans la ). Cette couche de ferrite 24 est surmontée par un élément métallique composite 11 tel que ceux décrits en liaison avec les figures 4 à 9, à savoir des éléments métalliques carrés 12 ou hexagonaux 17 juxtaposés, une structure 28 en nid d’abeille métallique, ou une plaque composite intégrant de la limaille de fer.
Le mode de réalisation du corps de carte 20 de la est similaire à celui de la , à ceci près que l’élément métallique composite 11 n’est plus superposé avec la zone 24 en ferrite, mais juxtaposé avec elle dans le même plan.
En on a représenté en vue de dessus la disposition des différents éléments du corps de carte 20 de la . On voit que l’élément métallique composite 11 qui alourdit la carte à puce est disposé sur l’intégralité de la surface du corps de carte 20, à l’exception de la zone 27 du module électronique 7 et de la zone périphérique qui est occupée par l’antenne 30. La ferrite 24 occupe la zone périphérique du corps de carte, sensiblement en superposition avec la zone occupée par l’antenne 30.
L’invention atteint les objectifs fixés. Des tests ont montré que la communication radiofréquence avec un lecteur sans contact est de bonne qualité quelle que soit l’orientation de la carte, et reste conforme aux spécifications EMVCo.
Les faces métalliques de la carte à puce selon l’invention sont pleines, sans compromettre la qualité de communication radiofréquence. Elles offrent à la carte à puce un bel aspect, un poids supérieur à 12 grammes conforme aux besoins du marché des cartes premium, et une bonne prise en main.
La fabrication des éléments métalliques composites 11 et l’assemblage des composants est simple et à faible coût.
En définitive, la carte à puce selon l’invention fonctionne de la même manière qu’une carte en matière plastique ou qu’une carte lourde connue, mais elle respecte en outre pleinement la norme EMVCo.
Claims (16)
1– Carte à puce à double interface de communication à contact et sans contact, comprenant un corps de carte (20) comportant un module électronique (4) pourvu d’un bornier de contacts et d’une antenne (30) destinée à une communication radiofréquence avec l’antenne d’un lecteur sans contact, ledit corps de carte (20) comportant un élément métallique (11) apte à augmenter le poids du corps de carte (20), caractérisé en ce que ledit élément métallique (11) est un élément métallique composite, configuré pour minimiser les courants de Foucault induits dans le corps de carte (20) lorsque la carte à puce (1) est placée dans le champ électromagnétique d’un lecteur sans contact.
2– Carte à puce selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) s’étend sur l’essentiel de la surface du corps de carte.
3- Carte à puce selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément métallique composite (11) présente une densité supérieure à 1,4 grammes par cm3, et de préférence supérieure à 2,7 grammes par cm3.
- Carte à puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) est configuré sous la forme d’une pluralité d’éléments métalliques unitaires (12, 15, 17) de plus petite taille, électriquement isolés entre eux.
5- Carte à puce selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite (11) sont configurés sous la forme de plaques unitaires en forme de carrés (12).
6- Carte à puce selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite (11) sont configurés sous la forme de croisillons métalliques (15) juxtaposés pourvus d’une découpe centrale (16) apte à limiter les courants de Foucault dans chaque croisillon métallique.
7– Carte à puce selon la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits éléments métalliques unitaires de l’élément métallique composite (11) sont configurés sous la forme de plaques métalliques unitaires (17) en forme d’hexagones adjacents, de sorte que les courants de Foucault induits le long des bords adjacents de deux hexagones (17) contigus circulent en sens inverse.
8– Carte à puce selon la revendication 7, caractérisée en ce que lesdites plaques métalliques unitaires (17) en forme d’hexagones sont agencées sous la forme d’une piste métallique (18) entrelacée avec des évidements (19).
9– Carte à puce selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) comporte une couche de résine intégrant de la limaille d’un matériau métallique.
10– Carte à puce selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) se présente sous la forme d’une feuille métallique (28) à structure en nid d’abeille.
– Carte à puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) comporte des éléments en acier inoxydable ou en alliage, notamment en alliage au tungstène.
12- Carte à puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte un corps de carte (20) formé par un empilement comprenant au moins une couche de matériau plastique (21, 22), un insert (23) pourvu d’une antenne (30), une couche de ferrite (24), un élément métallique composite (11), et un capot (25) en aluminium pourvu d’une cavité (27) recevant un module électronique.
13– Carte à puce selon la revendication 12, caractérisée en ce que la couche de ferrite (24) est située dans le même plan du corps de carte (20) que l’élément métallique composite (11) et juxtaposé à lui.
14– Carte à puce selon la revendication 12, caractérisée en ce que la couche de ferrite (24) est intercalée entre l’insert (23) portant l’antenne (30) et l’élément métallique composite (11).
15– Carte à puce selon l’une des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que la couche de ferrite (24) est disposée uniquement en regard de l’antenne (30) du corps de carte (20) et de l’antenne du module électronique.
16– Carte à puce selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément métallique composite (11) intégré au corps de carte (20) présente une épaisseur comprise entre 50 et 250 micromètres.
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Publications (1)
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140209691A1 (en) * | 2011-09-11 | 2014-07-31 | David Finn | Selective deposition of magnetic particles and using magnetic material as a carrier medium to deposit nanoparticles |
| US20150041546A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | John Herslow | Plastic cards with high density particles |
| US20150278675A1 (en) * | 2011-08-08 | 2015-10-01 | David Finn | Rfid transponder chip modules |
| FR3032294A1 (fr) | 2015-02-02 | 2016-08-05 | Smart Packaging Solutions | Carte a puce sans contact a double antenne |
| FR3089659A1 (fr) | 2018-12-07 | 2020-06-12 | Smart Packaging Solutions | Carte à puce en métal à double interface de communication |
| EP3937083A1 (fr) * | 2014-12-23 | 2022-01-12 | Composecure, LLC | Carte métallique à capacité de transmission de radiofréquence (rf) |
-
2022
- 2022-05-02 FR FR2204136A patent/FR3135153A1/fr active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150278675A1 (en) * | 2011-08-08 | 2015-10-01 | David Finn | Rfid transponder chip modules |
| US20140209691A1 (en) * | 2011-09-11 | 2014-07-31 | David Finn | Selective deposition of magnetic particles and using magnetic material as a carrier medium to deposit nanoparticles |
| US20150041546A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | John Herslow | Plastic cards with high density particles |
| EP3937083A1 (fr) * | 2014-12-23 | 2022-01-12 | Composecure, LLC | Carte métallique à capacité de transmission de radiofréquence (rf) |
| FR3032294A1 (fr) | 2015-02-02 | 2016-08-05 | Smart Packaging Solutions | Carte a puce sans contact a double antenne |
| FR3089659A1 (fr) | 2018-12-07 | 2020-06-12 | Smart Packaging Solutions | Carte à puce en métal à double interface de communication |
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