NO334926B1 - Kontaktfri eller hybrid kontaktfri smartkort med forbedret styrke av den elektroniske modulen - Google Patents

Abstract

Smartkort innbefattende en antenne (18) på en understøttelse lagd av paplrtypefibret.materlale (12), to kortlegemer på hver side av understøttelsen som hver består av l det minste ett lag av plastisk materiale som har lavflytstemperatur, og en elektronisk modul (26) som har en chip forbundet til antennen, hvor sammensetningen utgjøres av antenneunderstøttelsen og to kortlegemer som er sveiset sammen ved varmlaminasjon under trykk. Understøttelsen lagd av fibret materiale innbefatter i det minste en åpning (14, 16) slik at de plastiske lagene (23, 25) til kortlegemet kommer i nær perfekt kontakt under laminasjonsoperasjonen, hvor åpningen danner en sveiseskjøt mellom kortlegemene for derved å forsterke forbindelsen til modulen.

Description

Teknisk felt

Oppfinnelsen omhandler kontaktløse eller hybrid kontaktløse smartkort og spesielt smartkort av denne typen med en forsterket forbindelse til elektronikk-modulen.

Kjent teknikk

Det kontaktløse smartkortet er et system som i økende grad brukes i ulike sektorer. F.eks. i transportsektoren, har smartkort blitt utviklet som et adgangsmiddel. Det samme gjelder for den elektroniske lommeboken. Mange selskaper har også utviklet identifikasjonssystemer for deres personell ved å bruke kontaktløse smartkort.

Utvekslingen av informasjon mellom kontaktløse smartkort og deres assosierte leser blir oppnådd ved fjernelektromagnetisk kobling mellom en antenne huset i kortet og en andre antenne lokalisert i leseren. For utvikling, lagring og prosessering av informasjonen, blir en chip plassert på innsiden av kortet på en støtte ved hvilket den er forbundet til en serigrafi trykket (eng: screen printed) antenne.

Hybridkontaktløse smartkort eksisterer også hvilke kan operere som tradisjonelle smartkort eller som kontaktløse smartkort. Disse kortene omfatter en elektronisk modul som består av en chip og en dobbeltsidig krets, én side som har kontaktområder som er i plan med overflaten til én av sidene på kortlegemet.

Et antall fremstillingsprosesser eksisterer for hybride eller kontaktløse smartkort. En første type kort er et monoblokk-kort hvor antenneunderstøttelsen, lagd av plastmateriale, blir ført inn mellom to lag (PVC, PET, PC, akrylonitril-butadien-styren (ABS) etc.) som danner de øvre og nedre kortlegemene og som deretter blir varmeforbundet ved varmlaminering under trykk. Modulen blir forbundet til antennen ved ledende lim eller liknende som muliggjør en ohmsk kontakt i å bli etablert.

US-2001/0006194 beskriver et eksempel på et smartkort en fremgangsmåte for å produsere et kontaktløst smartkort.

Kjente typer smartkort fremviser imidlertid en generell høy stivhet. Som et resultat blir, når kortet er utsatt for mekanisk bøynings- og/eller vridningskrefter, disse kreftene straks sendt til chipen og spesielt til bindingspunktene som utgjør chipen/antennen eller modul/antenneforbindelsene. Disse spenningene, påført med hensikt eller uten hensikt, kan føre til at forbindelsene brekker og kan dermed resultere i en funksjonsfeil til kortet uten at kortet blir merket.

Denne karakteristikken viser seg å være hovedulempen for hybride eller kontaktløse smartkort. Det er faktisk relativt enkelt for en uærlig bruker å ødelegge kortet så "rent" som mulig med repeterende intens bøying. Når kortet blir solgt med kreditt (telefonkort, kollektivt transportmiddelkort, motorveibomstasjonskort) og denne kreditten utløper eller nesten utløper, tillater dette at individet kan få kortet byttet eller tilbakebetalt av kortutgiveren uten at det i ettertid er mulig å bevise svindel med hensikt.

For å nullstille denne store ulempen, har serigrafitrykking av antennen på en papirtype fibermateriale, plassert mellom to kortlegemer utgjort av i det minste ett lag av plastikkmateriale blitt vurdert. Et trinn med varmelaminering under trykk muliggjør de ulike typene lag til å bli sveiset sammen, den fluidiserte PVC til ett av kortlegemene fanger det serigrafitrykkede blekket til antennen.

Papirunderstøttelsen har fordelen av å gi kortet evnen til å delaminere når det bøyes ved lokasjonen hvor kreftene generert av nevnte bøyning blir utøvd, noe som uthever enhver handling med bevisst skade påført i etterkant ettersom, kortet beholder sporene av bøyningen.

Imidlertid har denne type kort en ulempe med at forbindelsen til den elektroniske modulen er svak. Faktisk er det slik at dersom papirantenneunderstøttelsen tilbyr fordelen av å «huske» bøyningene av kortet, resulterer dette også i at kortet mangler intern bindekraft, noe som dermed gjør at kortet blir mottagelig for delaminering av papiret etter et flertall av bøyninger under limforbindelsen(e) som holder modulen på kortet og derfor vertikalt til den tynneste delen til kortlegemet, for derved å resultere i en frakobling av den elektroniske modulen og antennen.

Kort beskrivelse av oppfinnelsen

Det er av denne grunn at målet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et hybrid eller kontaktløst smartkort med en antenneunderstøttelse lagd av et fibret papirtypemateriale som muliggjør en forsterket forbindelse av modulen for å kunne motstå frakobling og utstrekking i tilfelle med intensiv bøyning.

Et annet mål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et kontaktløst smartkort med forsterket forbindelse til den elektroniske modulen, enkelt ved kontakt mellom chipen og antennen uten å bruke ledende lim.

Hensikten med oppfinnelsen er dermed et kontaktløst eller hybrid kontaktløst smartkort innbefattende en antenne på en understøttelse lagd av fibret, papirtypemateriale, to kortlegemer på hver side av understøttelsen som hver består av i det minste ett lag av plastikkmateriale som har relativt lav flyttemperatur, og en elektronisk modul som innbefatter en chip forbundet til antennen, hvor sammensetningen dannet av antenneunderstøttelsen og de to kortlegemene blir sveiset sammen ved varmelaminering under trykk. Understøttelsen lagd av fibret materiale innbefatter i det minste én fordypning i form av en åpning slik at plastikklagene til kortlegemet kommer i nær perfekt kontakt på grunn av åpningen under lamineringsoperasjonen, hvor åpningen som dermed fylles danner en sveisesøm mellom kortlegemene som dermed forsterker forbindelsen til modulen.

Kort beskrivelse av figurer

Målene, hensiktene og karakteristikkene til oppfinnelsen vil bli mer åpenbare fra den følgende beskrivelsen når de ses i sammenheng med de medfølgende tegningene hvor: Figur 1 representerer antenneunderstøttelsen til en hybrid kontakt - kontaktløst smartkort i henhold til oppfinnelsen, Figur 2 representerer et tverrsnitt av smartkortet, representert i figur 1, langs aksene

A-A,

Figur 3 viser åpningene forfra og lokasjonen til modulen i antenne-understøttelsen til kortet representert i figur 1, Figur 4 representerer antenneunderstøttelsen til et kontaktløst smartkort i henhold til oppfinnelsen, Figur 5 er et tverrsnitt av smartkortet, representert i figur 4, langs aksene B-B, og Figur 6 representerer et tverrsnitt av smartkortet, representert i figur 4, langs aksene

C-C.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Det hybridkontakt- kontaktløse smartkortet omfatter en elektronisk modul som består av en elektronisk chip og en dobbeltsidig krets 10, én side som er i plan med én av sidene til kortet. Kortets antenne, generelt ser i graf i trykket på en understøttelse utgjort av fibret materiale 12, innbefatter et antall vindinger 18 lagd av ledende blekk og to kontakter 11 og 13 designet for å bli forbundet til chipen, og dermed til den elektroniske modulen. Antenneunderstøttelsen omfatter to åpninger 14 og 16 som fortrinnsvis er lagd etter antenneserigrafitrykkeoperasjonen. Formen til åpningene så vel som deres lokasjon er beskrevet i detalj i den følgende beskrivelsen.

I henhold til figur 2, som representerer et tverrsnitt langs aksene A-A av en del av kortet vist i figur 1, består kortet av flere lag gjennom hele dens tykkelse. I en foretrukket utførelse blir antenneunderstøttelsen 12 innført mellom et nedre kortlegeme, utgjort av lagene 22 og 23, og et øvre kortlegeme, utgjort av lagene 24 og 25. De øvre og nedre kortlegemene er lagd av plastmateriale som er polyvinylklorid (PVC), polyester (PET, PETG) eller polykarbonat (PC) type eller også akrylonitril-butadien-styren (ABS) type. I henhold til en foretrukket utførelse, er kortlegemene lagd av PVC og hver består av et eksternt lag med fast PVC 22 eller 24 og et indre mykt PVC-lag 23 eller 25. PVCen som utgjør det myke PVC-laget, som er i kontakt med antennen, har et Vicat-punkt (temperaturen hvor PVCen skifter mellom en fast tilstand til en gummiaktig tilstand) mindre enn Vicat-punktet til laget som danner det faste PVC-laget.

Sammensetningen av kortlagene blir utført ved å bruke varmelamineringsprosess ved en spesifikk temperatur og under trykk. Under den kombinerte handlingen med varme og trykk, vil det eksterne PVC kun myknes mens det interne laget, lagd av en PVC som har et lavere Vicat-punkt fluidisere. Det dermed fluidiserte PVC til laget 25 fanger antennen i massen, og trer inn i nær kontakt med det fluidiserte PVC til laget 23 gjennom åpningene 14 og 16 tidligere lagd i antenneunderstøttelsen 12, som dermed skaper to sveisesømmer mellom de øvre og nedre kortlegemene via den nære kontakten til de to interne lagene 23 og 25.

Etter sammensetning av de ulike lagene som utgjør kortet, blir en åpning stukket inn i kortet, generelt ved en freseoperasjon, for å kunne huse den elektroniske modulen utgjort av den elektroniske chipen 26 og den dobbeltsidige kretsen 10. Formen til åpningen er slik at den innbefatter en mindre sentral del designet for å motta chipen 26 og en større ekstern del lagd i en del av tykkelsen til laget 22 til kortlegemet for å kunne motta den dobbeltsidige kretsen.

Den elektroniske modulen blir innført i åpningen og festet ved å påføre lim i den største delen av åpningen. På denne måten blir den dobbeltsidige kretsen til den elektroniske modulen og det eksterne laget 22 til kortlegemet linket sammen med to punkter med type cyanoakrylat lim 34 og 36, plassert over åpningene 14 og 16 tidligere lagd i antenneunderstøttelsen 12. Punktene med lim 34 og 36 blir dermed posisjonert vertikalt til den tynneste delen av kortlegemet 22 og er dermed lokalisert vertikalt til åpningene 14 og 16 fylt med PVC og danner to sveisesømmer mellom øvre og nedre kortlegemer, for derved å forsterke forbindelsen til modulen til dens understøttelse.

Forbindelsen av chipen til antennekontaktene 11 og 13 blir sørget for ved bruk av ledende lim, ikke representert i figuren, og påført før den elektroniske modulen blir innført i sin åpning.

I henhold til figur 3, er lokasjonen til åpningene 14 og 16 på antenne-understøttelsen slik at de er plassert på hver av sidene til kontaktene 11 og 13 og fortrinnsvis i midten av fremsiden 30 til den dobbeltsidige kretsen 10 tiltenkt til å bli limt på kortet og representert i figuren med gråprikket effekt. Imidlertid kan åpningene være litt offsett i forhold til posisjonen vist i figuren mens de er lagt over overflaten 30 til den elektroniske modulen uten å avvike fra omfanget til oppfinnelsen. I alle tilfeller, må bredden til åpningene ikke være for vidtgående. Med hensyn til dette må ikke overflateområdet til åpningene overstige overflateområdet til overflaten 30 til modulen som skal limes slik at åpningene er totalt fylt med fluidisert PVC til lagene 23 og 25 under laminerings operasjonen til kortlegemene mellom dem.

Ettersom den elektroniske modulen blir plassert symmetrisk på hver av sidene til kontaktene 11 og 13, blir åpningene 14 og 16 fortrinnsvis symmetrisk i relasjon til kontaktene 11 og 13 og er fortrinnsvis identiske i form. I tillegg, for å forbedre forbindelsen til modulen til kortet, matcher utsidekonturen til åpningene 14 og 16 utsidekonturen til limpunktene 34 og 36 så mye som mulig.

Når oppfinnelsen blir anvendt på kontaktløse smartkort, er antenneunderstøttelsen 38 presentert som vist i figur 4. Som tidligere sett, er den elektroniske modulen 40 forbundet til en antenne 42 som er serigrafi trykket på understøttelsen 38 av to kontakter 44 og 46. Antenneunderstøttelsen har også to åpninger 48 og 50 som fortrinnsvis er lagd etter antenneserigrafitrykkeoperasjonen.

I henhold til figur 5 som representerer tverrsnittet langs aksene B-B til kortet vist i figur 4, består det kontaktløse kortet av flere lag. I en foretrukket utførelse, blir antenneunderstøttelsen 38 innført mellom et nedre kortlegeme som utgjøres av lagene 52 og 54 og et øvre kortlegeme som utgjøres av lagene 56 og 58. Som i det tidligere tilfellet, er kortlegemene lagd av PVC, polyester, polykarbonat eller akrylonitril-butadien-styren (ABS). Som ovenfor, er hvert av de eksterne lagene 52, 58 fortrinnsvis lagd av PVC faste, mens hvert av de interne lagene 54, 58 fortrinnsvis er lagd av myk PVC. Disse lagene som er i kontakt med antenneunderstøttelsen 38 har et Vicat-punkt som er lavere enn Vicat-punktet til de eksterne lagene lagd av en fast PVC. Som det kan ses i figuren, er de eksterne lagene tynnere enn de interne lagene i motsetning til hybridkort hvor de eksterne lagene generelt er tykkere enn de interne lagene.

Den elektroniske modulen 40 blir plassert i åpningen til understøttelsen 38 og sikret til laget 54 til det nedre kortlegemet ved et lag med lim 60. Chipenes kontakter (ikke vist) kommer dermed i kontakt med antennekontaktene 62 og 64. Ohmsk forbindelse kan bli lagd ved å bruke ledende lim eller uten lim ved hjelp av en enkelt kontakt som beskrevet over.

Dersom en betrakter tverrsnittet til understøttelsen langs aksene C-C, representert i figur 6, kan de to åpningene 48 og 50 som er lokalisert på antennens understøttelse 38 på hver side av modulen 40 ses.

Som over blir lagene satt sammen ved varmelamineringsprosess og under trykk. Under den kombinerte handlingen med varme og trykk, mykner det ytre laget til PVC 52 eller 56 mens det indre laget 54 eller 58 fluidiserer. Den fluidiserte PVC til laget 58 fanger antennen i massen og kommer i nær kontakt med den fluidiserte PVCen til laget 54 via åpningene 48 og 50. Dette skaper to sveisesømmer mellom øvre og nedre kortlegemer gjennom den nære kontakten til de to interne lagene 54 og 58.

I motsetning til den elektriske modulen til det hybride kontakt - kontaktløse smartkortet, er den elektriske modulen til det kontaktløse kortet fanget mellom to legemer til kortet. På grunn av varmelamineringsprosessen som muliggjør sveising av de to lagene til å bli utført gjennom åpningene 48 og 50 som presentert over, blir trykket utøvd av modulen på kontaktene 62 og 64 til antennen opprettholdt etter lamineringstrinnet. Dette trykket muliggjør dermed at ohmsk kontakt mellom chipen og antennen oppstår uten at det er nødvendig å tilveiebringe et lag med ledende lim mellom chipens kontakter og de til antennen.

Som tidligere, kan åpningene være mer eller mindre i avstand fra modulen uten å være svært langt fra den slik at forbindelsen til modulen blir forsterket. Størrelsen til åpningene må ikke være for liten for dermed å sørge for en sterk link mellom de to interne lagene til kortlegemene. Åpningene er fortrinnsvis plassert symmetrisk i relasjon til modulen og er fortrinnsvis av samme form. Mens i utførelsen illustrert i figur 4 og 6 viser åpningene med sirkulær form, kan enhver annen form bli brukt uten å avvike fra omfanget til oppfinnelsen.

Enten det dreier seg om et kontaktløst kort eller et hybridkort, må åpningene ikke ha skarpe hjørner, av flere grunner, og en av disse er at uten skarpe hjørner lettes en utskjæringsoperasjon. Faktisk kan utskjæring av åpninger med skarpe hjørner lage punkter som holder tilbake papiret som skal fjernes fra sin understøttelse, mens utskjæring av åpninger med avrundede hjørner aldri representerer denne type problem. I tillegg, når kortlegemet er trykket med fast betoning, er utskjæringene eksponert under lamineringssoperasjonen på grunn av blekkdråpene som er lokalisert over åpningene som kommer tettere sammen, noe som resulterer i en mørkere betoning ved lokasjonen til åpningene. Som et resultat, er en avrundet form sett gjennom den transparente PVC mer estetisk enn en form med skarpe hjørner.

Selv om det er fordelaktig å ha to åpninger på hver side av modulen for å forsterke den mekaniske forbindelsen som beskrevet over, er det mulig å bare ha én åpning, eller mer enn to åpninger, uten å avvike fra omfanget til oppfinnelsen.

Claims (9)

1. Smartkort innbefattende en antenne (18) på en understøttelse lagd av papirtypefibret materiale (12), to kortlegemer på hver side av nevnte understøttelse som hver utgjøres av i det minste ett lag av plastmateriale som har en lav flyttemperatur, og en elektronisk modul som omfatter en chip (26) som er forbundet til antennen (18), hvor nevnte modul er huset i en åpning lagd gjennom en av de nevnte kortlegemer og nevnte antenneunderstøttelse (12), hvor sammensetningen dannet av antenneunderstøttelsen og de to kortlegemene blir sveiset sammen ved varmelaminering under trykk; hvor nevnte smartkort erkarakterisert vedat nevnte understøttelse lagd av fibret materiale innbefatter ytterligere én eller flere åpninger (14, 16) lokalisert slik at de er lagt over limpunktene (34, 36) som sikrer nevnte modul til kortlegemet slik at plastmateriallagene (23, 25) til nevnte kortlegemer kommer i nær kontakt via nevnte åpninger under lamineringsprosessen, hvor nevnte åpninger som derved fylles danner en sveisesøm mellom kortlegemene for derved å forsterke forbindelsen til modulen.

2. Smartkort i henhold til krav 1, hvor chipen (26) til nevnte elektroniske modul er forbundet til antennen ved to kontakter (11, 13).

3. Smartkort i henhold til krav 1 eller 2 hvor åpningene (14, 16) er lokalisert på hver side av kontaktene (11, 13) til antennen (18).

4. Smartkort i henhold til krav 1, 2 eller 3, hvor nevnte to åpninger (14, 16) er identiske i form og er symmetriske i relasjon til kontaktene (11, 13).

5. Smartkort i henhold til ethvert av kravene 1 til 4, hvor nevnte åpninger (14, 16) er runde i form.

6. Smartkort i henhold til ethvert av kravene 1 til 5, hvor nevnte åpninger (14, 16) har blitt laget etter at antennen har blitt serigrafitrykket på dens antenneunderstøttelse (12).

7. Smartkort i henhold til ethvert av kravene 1 til 6, hvor de nevnte to kortlegemene hver utgjøres av to lag (22, 23) og (24, 25).

8. Smartkort i henhold til ethvert av kravene 1 til 7, hvor nevnte lag (23, 25) er laget av PVC.

9. Smartkort i henhold til ethvert av kravene 1 til 8, hvor limet som brukes for nevnte limpunkter (34, 36) er cyanoacrylate.