ВКЛАДКА ДЛЯ КАРТЫ ДЛЯ ТЕХНОЛОГИИ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ ИЛИ ИНДУКТИВНОЙ СВЯЗИ
CARD TAB FOR DIRECT CONNECTION OR INDUCTIVE COUPLING TECHNOLOGY

Данная заявка относится к смарт-карте.
Смарт-карты, которые несут информацию, по типам можно разделить на контактные, бесконтактные или комбинированные в зависимости от способа, используемого при считывании данных со смарт-карт.Смарт-карта контактного типа имеет контактный интерфейс, позволяющий устройству идентификации карт или устройству считывания карт считывать данные со смарт-карты, которая контактирует с устройством считывания карт.Смарт-карта бесконтактного типа имеет бесконтактный или беспроводной интерфейс, позволяющий внешнему устройству считывания карт считывать данные со смарт-карты посредством радиочастотных (РЧ) волн. Смарт-карта комбинированного типа или смарт-карта с двойным интерфейсом имеет контактный интерфейс и беспроводной интерфейс, позволяющие устройству считывания карт считывать данные со смарт-карты посредством контакта или посредством радиочастотных волн. Бесконтактные технологии упрощают и ускоряют использование карт для идентификации, аутентификации, хранения данных, обработки приложений и платежных транзакций.
Смарт-карты могут быть выполнены из пластика или металла. Металлические карты более долговечны, чем пластиковые, так как их нельзя легко согнуть, поцарапать и сломать. Кроме того, металлические карты имеют блестящий внешний вид и являются более тяжелыми, что придает пользователям ощущение эксклюзивности и престижности при использовании карт.
В документе WO 2019173455 раскрыт средний слой карты. Средний слой карты содержит тело, ограничивающее разрез и разрыв. Разрез содержит отверстие в теле, ограниченное краем. Разрыв содержит канал, который ограничен телом, который проходит от внешней поверхности тела до разреза. По меньшей мере один элемент схемы расположен в разрезе. Разрез дополнительно определяет размер и геометрию, так что между по меньшей мере одним элементом схемы и краем образован зазор для электромагнитной изоляции по меньшей мере одного элемента схемы от тела.
В документе US 2020167628 раскрыта карта с микросхемой. Карта с микросхемой содержит металлический слой, содержащий отверстие и прорезь, которая проходит от одного края отверстия до внешнего края металлического слоя. Карта с микросхемой дополнительно содержит усилительную антенную структуру, которая расположена в отверстии. Усилительная антенная структура имеет антенную секцию для электромагнитной связи с металлическим слоем и секцию связи для электромагнитной связи с антенной структурой модуля микросхемы.
Целью данной заявки является предоставление усовершенствованной вкладки для смарт-карты.
Считается, что металлическую карту можно улучшить, добавив усовершенствованную вкладку, содержащую беспроводной интерфейс.
Пластиковая карта может быть улучшена путем включения усовершенствованной вкладки, содержащей беспроводной интерфейс.
В заявке предоставлена усовершенствованная карта с микросхемой. Карта с микросхемой содержит первую карту с микросхемой с двойным интерфейсом, в которой используется технология индуктивной связи.
Первая карта с микросхемой с двойным интерфейсом содержит металлический слой, образующий тело карты с микросхемой. Металлический слой содержит отверстие, которое проходит до внешнего края металлического слоя. Отверстие может содержать часть в виде прорези, которая представляет собой удлиненное отверстие, проходящее от другой части отверстия до внешнего края металлического слоя. Часть в виде прорези или часть в виде отверстия около внешнего края металлического слоя предназначена для разрыва проводящего замкнутого контура, который проходит через отверстие в металлическом слое, тем самым предотвращая образование вихревого тока замкнутого контура, окружающего отверстие. Первая карта с микросхемой с двойным интерфейсом также называется первой смарт-картой с двойным интерфейсом.
Карта с микросхемой содержит модуль микросхемы, который относится к интегральной схеме (ИС) или микроэлектронному кристаллу, который включает функции микропроцессора. Модуль микросхемы также содержит антенну модуля микросхемы, которая электрически соединена с модулем микросхемы.
Карта с микросхемой также содержит контактный интерфейс.Контактный интерфейс электрически соединен с модулем микросхемы для электрического соединения модуля микросхемы с внешним устройством считывания карт при размещении карты с микросхемой во внешнем устройстве считывания карт.Контактный интерфейс карты с микросхемой затем входит в контакт с контактными штырями устройства считывания карт, обеспечивая электрический путь между модулем микросхемы карты с микросхемой и вычислительным процессором устройства считывания карт.
Карта с микросхемой дополнительно содержит усовершенствованную вкладку, которая расположена в отверстии.
Вкладка дополнительно содержит антенну для связи с модулем. Антенна для связи с модулем может представлять собой проволочную антенну, изготовленную из электрического провода. Антенна для связи с модулем используется для индуктивной связи с антенной модуля микросхемы. Изменение электрического тока, протекающего через антенну для связи с модулем, создает вокруг нее изменяющееся магнитное поле, и изменяющееся магнитное поле наводит напряжение в антенне модуля микросхемы. И наоборот, изменение электрического тока в антенне модуля микросхемы также наводит напряжение в антенне для связи с модулем. Индуктивная связь также называется электромагнитной связью.
Вкладка также содержит антенну для связи с устройством считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт может также представлять собой проволочную антенну. Она предназначена для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт, расположенного на некотором расстоянии от карты с микросхемой. Антенна для связи с устройством считывания карт электрически или интегрально соединена с антенной для связи с модулем.
Вкладка дополнительно содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с двумя выводами антенны для связи с устройством считывания карт.Электрическое соединение между выводами и безвыводным конденсаторным модулем может включать гальваническое соединение, которое получают с использованием термокомпрессионного соединения, токопроводящего клея или пайки.
Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один дискретный пассивный компонент для хранения электрической энергии. Этот пассивный компонент может быть предусмотрен в виде дискретного конденсатора. Конденсатор часто содержит по меньшей мере два электрических проводника, разделенных диэлектрическим слоем. Примером дискретного конденсатора является керамический конденсатор, в котором диэлектрический слой выполнен из керамики. Безвыводной конденсаторный модуль может содержать оболочку для поверхностного монтажа (SMT), в которой заключен керамический конденсатор. В качестве альтернативы, безвыводной конденсаторный модуль может также содержать оболочку бескорпусной микросхемы для монтажа на печатной плате (COB), в которой заключен керамический конденсатор, при этом керамический конденсатор прикреплен к подложке, и подложка с конденсатором покрыта одним или несколькими слоями смолы. Керамический конденсатор часто бывает маленького размера. Он может иметь форму прямоугольного блока длиной приблизительно 0,4 миллиметра (мм), шириной приблизительно 0,2 мм и толщиной приблизительно 0,2 мм. Керамические конденсаторы обычно используют при изготовлении небольших или миниатюрных электронных устройств, таких как слуховые аппараты, которые можно разместить в миниатюрном пространстве. Керамический конденсатор также часто имеет фиксированную, постоянную и точную емкость, допуск которой может составлять 5% или менее 5%.
Безвыводной конденсаторный модуль выполняет функцию резонансного конденсатора, позволяя антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте, составляющей приблизительно 13,56 мегагерц (МГц).
При использовании безвыводной конденсаторный модуль обеспечивает прием антенной для связи с устройством считывания карт радиочастотных сигналов, которые передаются из устройства считывания карт в полосе резонансной частоты. Затем антенна для связи с устройством считывания карт передает принятые сигналы на антенну для связи с модулем, которая впоследствии передает принятые сигналы на антенну модуля микросхемы посредством индуктивной связи. Затем антенна модуля микросхемы передает принятые сигналы на модуль микросхемы для обработки.
На резонансной частоте полное сопротивление емкости безвыводного конденсаторного модуля по существу равно сопротивлению суммарной индуктивности антенны для связи с устройством считывания карт и антенны для связи с модулем. Другими словами, произведение суммарной индуктивности этих антенн и емкости безвыводного конденсаторного модуля по существу является постоянной величиной. Если выбрать безвыводной конденсаторный модуль с большей емкостью, индуктивность антенны станет меньше. Меньшая индуктивность означает, что антенны могут быть меньше по размеру. Это может уменьшить размер отверстия, в котором размещена антенна, и увеличить размер металлической части карты с микросхемой, что тем самым утяжеляет карту с микросхемой.
Также емкость безвыводного конденсаторного модуля не может быть слишком большой, потому что индуктивность антенны для связи с устройством считывания карт станет слишком малой. Если индуктивность антенны для связи с устройством считывания карт слишком мала, размер антенны для связи с устройством считывания карт будет слишком мал, так что радиочастотная энергия, наводимая в антенне, будет недостаточной для питания электронных частей смарт-карты. Поэтому желательно, чтобы емкость безвыводного конденсаторного модуля не превышала заданное верхнее значение. Емкость безвыводного конденсаторного модуля также предпочтительно должна быть больше, чем заданное нижнее значение, так чтобы размер отверстия мог быть уменьшен в достаточной степени.
Для удовлетворения этого требования по меньшей мере один пассивный компонент безвыводного конденсаторного модуля имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад. Если по меньшей мере один пассивный компонент относится к двум или более конденсаторам, емкость по меньшей мере одного пассивного компонента относится к эквивалентной или эффективной емкости конденсаторов. Пассивный компонент также имеет небольшую основную площадь, которая составляет менее 2,6 квадратного миллиметра. Основная площадь относится к площади основной поверхности или верхней поверхности пассивного компонента. Если по меньшей мере один пассивный компонент относится к двум или более конденсаторам, основная площадь по меньшей мере одного пассивного компонента относится к основной площади каждого конденсатора.
Поскольку безвыводной конденсаторный модуль часто имеет постоянную и точную емкость, это позволяет антеннам вкладки работать с постоянным коэффициентом полезного действия без необходимости настройки антенн после изготовления вкладки.
Кроме того, безвыводной конденсаторный модуль может обеспечить то, что индуктивность или размер антенн вкладки будут существенно меньше, при том, что в антеннах может быть наведена радиочастотная энергия, достаточная для питания электронных частей смарт-карты. Этот небольшой безвыводной конденсаторный модуль также занимает небольшую часть пространства вкладки, что тем самым позволяет уменьшить размер отверстия в металлическом слое и увеличивает металлическую часть металлической карты с микросхемой, чтобы сделать карту с микросхемой более прочной и тяжелой.
Безвыводной конденсаторный модуль также исключает использование внутренней емкостной структуры, которую можно обнаружить в других металлических картах с микросхемой. Внутренняя емкостная структура часто создается путем параллельной прокладки проводников или расположения слоев металла, разделенных диэлектрическим листом, друг над другом. Внутренняя емкостная структура часто занимает значительную площадь карты с микросхемой, и она часто имеет меньшую емкость из-за различий в производственных процессах.
В заявке предоставлена еще одна усовершенствованная карта с микросхемой. Карта с микросхемой содержит бесконтактную карту с микросхемой, использующую технологию непосредственного подключения. Бесконтактная карта с микросхемой содержит металлический слой, содержащий отверстие, которое проходит до внешнего края металлического слоя.
Карта с микросхемой дополнительно содержит вкладку, расположенную в отверстии. Вкладка содержит модуль микросхемы и антенну для связи с устройством считывания карт для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт электрически соединена с модулем микросхемы. Вкладка также содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с антенной для связи с устройством считывания карт для обеспечения возможности антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии, при этом по меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь, которая меньше 2,6 квадратного миллиметра.
В отличие от вкладки первой карты с микросхемой с двойным интерфейсом, в которой антенна для связи с устройством считывания карт электрически соединена с антенной для связи с модулем, которая индуктивно связана с антенной модуля микросхемы, антенна для связи с устройством считывания карт вкладки этой бесконтактной карты с микросхемой непосредственно подключена к модулю микросхемы, не имеющему антенны.
В заявке также предоставлена еще одна усовершенствованная карта с микросхемой. Карта с микросхемой содержит вторую карту с микросхемой с двойным интерфейсом, использующую технологию непосредственного подключения. Вторая карта с микросхемой с двойным интерфейсом содержит металлический слой. Металлический слой содержит отверстие, которое проходит до внешнего края металлического слоя.
Карта с микросхемой дополнительно содержит модуль микросхемы и контактный интерфейс, который электрически соединен с модулем микросхемы для электрического соединения модуля микросхемы с внешним устройством считывания карт при помещении карты с микросхемой во внешнее устройство считывания карт.
Карта с микросхемой дополнительно содержит вкладку, расположенную в отверстии. Вкладка содержит антенну для связи с устройством считывания карт для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт электрически соединена с модулем микросхемы карты. Вкладка дополнительно содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с антенной для связи с устройством считывания карт для обеспечения возможности антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии, при этом по меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь, которая меньше 2,6 квадратного миллиметра.
Что касается указанных выше карт с микросхемой, пассивный компонент может иметь емкость в диапазоне от 80 пикофарад до 120 пикофарад. Данный диапазон емкости предпочтителен для уменьшения размера и оптимизации радиочастотных характеристик антенны для связи с устройством считывания карт.
Пассивный компонент безвыводного конденсаторного модуля может иметь толщину менее 0,3 миллиметра. Небольшая толщина позволяет заключить пассивный компонент, например, в оболочку COB. Для указанной выше бесконтактной карты с микросхемой, использующей технологию непосредственного подключения, размер оболочки COB может быть таким, чтобы ее размеры были подобны размерам модуля микросхемы, чтобы безвыводной конденсаторный модуль и модуль микросхемы можно было обрабатывать с помощью аналогичного процесса с использованием такого же оборудования с небольшой настройкой. Это может упростить производственный процесс изготовления вкладки бесконтактной карты с микросхемой.
Пассивный компонент также может иметь толщину менее 0,6 миллиметра. Это позволяет электрически подключать пассивный компонент большего размера непосредственно к антенне для связи с устройством считывания карт вставки карты с микросхемой. Это может исключить производственные затраты на изготовление безвыводного конденсаторного модуля, содержащего оболочку.
Контактный интерфейс соответствующих указанных выше карт с микросхемой может содержать несколько контактных площадок, которые электрически соединены с модулем микросхемы. Контактные площадки могут соответствовать стандарту ISO 7816 и могут иметь шесть или восемь электрически проводящих площадок.
Безвыводной конденсаторный модуль соответствующих указанных выше карт с микросхемой может иметь емкость приблизительно 100 пикофарад (пФ). Емкость безвыводного конденсаторного модуля по существу такая же, как емкость пассивного компонента безвыводного конденсаторного модуля. Данный безвыводной конденсаторный модуль позволяет навести в антенне для связи с устройством считывания карт большую радиочастотную энергию и обеспечивает значительное уменьшение размера антенны. Таким образом можно получить металлическую карту с микросхемой с большой металлической частью и достаточно хорошими радиочастотными характеристиками.
В другой реализации вкладка соответствующих указанных выше карт с микросхемой дополнительно содержит несущий лист для антенны для размещения антенн вкладки и безвыводного конденсаторного модуля.
Вкладка соответствующих указанных выше карт с микросхемой может дополнительно содержать лист компенсации толщины, который предусмотрен рядом с несущим листом для антенны.
Вкладка соответствующих указанных выше карт с микросхемой может также содержать по меньшей мере один лист верхнего слоя, который предусмотрен рядом с листом компенсации толщины.
Вкладка соответствующих указанных выше карт с микросхемой может дополнительно содержать по меньшей мере один лист верхнего слоя, который предусмотрен рядом с несущим листом для антенны.
В заявке также предоставлена усовершенствованная вкладка для карты с микросхемой. Усовершенствованная вкладка содержит первую вкладку, использующую технологию индуктивной связи.
Первая вкладка содержит антенну для связи с модулем для индуктивной связи с антенной модуля микросхемы карты с микросхемой. Данная карта с микросхемой может представлять собой карту с микросхемой с двойным интерфейсом, причем модуль микросхемы с антенной модуля микросхемы не является частью первой вкладки. Первая вкладка также содержит антенну для связи с устройством считывания карт для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт электрически соединена с антенной для связи с модулем для обеспечения передачи сигналов между антенной для связи с устройством считывания карт и антенной для связи с модулем. Первая вкладка дополнительно содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с антенной для связи с устройством считывания карт для обеспечения возможности антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии, при этом по меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь, которая меньше 2,6 квадратного миллиметра.
Первая вкладка имеет безвыводной конденсаторный модуль с постоянной и точной емкостью, и первая вкладка не требует настройки антенны после изготовления первой вкладки. Данный безвыводной конденсаторный модуль по существу мал, и он имеет большую емкость, что приводит к тому, что антенны первой вкладки становятся по существу маленькими, что позволяет отверстию металлической карты с микросхемой для размещения первой вкладки быть по существу маленьким. Таким образом можно увеличить размер металлической части карты с микросхемой, тем самым сделав металлическую карту с микросхемой более прочной и тяжелой.
В заявке также предоставлена усовершенствованная вкладка для карты с микросхемой. Вкладка содержит второй вкладку, использующую технологию непосредственного подключения.
Эта вторая вкладка содержит антенну для связи с устройством считывания карт для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт содержит выводы для электрического соединения с модулем микросхемы карты с микросхемой. Карта с микросхемой может представлять собой карту с микросхемой с двойным интерфейсом, при этом модуль микросхемы не является частью второй вкладки. Вторая вкладка также содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с антенной для связи с устройством считывания карт для обеспечения возможности антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии, при этом по меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь, которая меньше 2,6 квадратного миллиметра.
Вторая вкладка не требует настройки своих антенн после изготовления второй вкладки. Вторая вкладка также по существу мала, что позволяет изготавливать более прочную и тяжелую металлическую карту с микросхемой.
В специальной реализации, в которой карта с микросхемой представляет собой бесконтактную карту с микросхемой, использующую технологию непосредственного подключения, эта вторая вкладка дополнительно содержит модуль микросхемы. Модуль микросхемы электрически соединен с выводами антенны для связи с устройством считывания карт, чтобы модуль микросхемы мог принимать сигналы от антенны для связи с устройством считывания карт напрямую. Электрическое соединение может включать гальваническое соединение, но не ограничивается гальваническим соединением.
Что касается первой и второй вкладок, то пассивный компонент может иметь емкость в диапазоне от 80 пикофарад до 120 пикофарад. Данный диапазон емкости предпочтителен для уменьшения размера и оптимизации радиочастотных характеристик антенны для связи с устройством считывания карт.
Безвыводной конденсаторный модуль первой и второй вкладок может иметь емкость приблизительно 100 пикофарад (пФ).
Первая и вторая вкладки могут дополнительно содержать несущий лист для антенны для размещения антенн вкладки и безвыводного конденсаторного модуля.
Первая и вторая вкладки могут также содержать лист компенсации толщины, который предусмотрен рядом с несущим листом для антенны.
Первая и вторая вкладка могут дополнительно содержать по меньшей мере один лист верхнего слоя, который предусмотрен рядом с листом компенсации толщины.
Первая и вторая вкладки также могут содержать по меньшей мере один лист верхнего слоя, который предусмотрен рядом с несущим листом для антенны.
Пассивный компонент первой и второй вкладок может иметь толщину менее 0,3 миллиметра.
Пассивный компонент первой и второй вкладок также может иметь толщину менее 0,6 миллиметра.
В заявке также предоставлен способ получения вкладки, использующей технологию индуктивной связи. Способ включает этап предоставления несущего листа для антенны, за которым следует этап предоставления отверстия в несущем листе для антенны путем перфорирования или фрезерования. Отверстие предназначено для установки безвыводного конденсаторного модуля. Затем в отверстие вставляют безвыводной конденсаторный модуль. Электрический провод впоследствии укладывают на несущий лист для антенны с образованием антенны для связи с модулем и антенны для связи с устройством считывания карт таким образом, что антенна для связи с устройством считывания карт окружает безвыводной конденсаторный модуль. Затем безвыводной конденсаторный модуль электрически подключают к антенне для связи с устройством считывания карт.Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии. По меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь меньше 2,6 квадратного миллиметра.
В заявке также предоставлена пластиковая вкладка для пластиковой карты с микросхемой с двойным интерфейсом, использующей технологию индуктивной связи. Данная пластиковая карта с микросхемой не имеет металлического слоя и не имеет отверстия, которое можно обнаружить в теле металлической карты с микросхемой. Данная карта с микросхемой зачастую состоит из нескольких слоев пластика, наслоенных друг на друга. Примером этой карты с микросхемой является кредитная карта.
Данная пластиковая вкладка содержит антенну для связи с модулем для индуктивной связи с антенной модуля микросхемы карты с микросхемой и антенну для связи с устройством считывания карт для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Антенна для связи с устройством считывания карт интегрально соединена с антенной для связи с модулем. Данная пластиковая вкладка дополнительно содержит безвыводной конденсаторный модуль. Безвыводной конденсаторный модуль электрически соединен с антенной для связи с устройством считывания карт для обеспечения возможности антенне для связи с устройством считывания карт резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии. По меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и основную площадь меньше 2,6 квадратного миллиметра.
Эта пластиковая вкладка имеет антенну, которая имеет постоянный коэффициент полезного действия, поскольку безвыводной конденсаторный модуль имеет точную и постоянную емкость. Антенна данной пластиковой вкладки не требует настройки. Это может сократить этапы производства данной пластиковой вкладки и, следовательно, затраты на изготовление данной пластиковой вкладки.
Кроме того, данная пластиковая вкладка имеет большое незанятое пространство, поскольку безвыводной конденсаторный модуль относительно мал. Большое незанятое пространство можно использовать для включения дополнительных функций и конструктивных признаков, которые могут быть недоступны на других вкладках с ограниченным незанятым пространством.
Пассивный компонент пластиковой вкладки может иметь емкость в диапазоне от 80 пикофарад до 120 пикофарад. Данный диапазон емкости предпочтителен для уменьшения размера и оптимизации радиочастотных характеристик антенны для связи с устройством считывания карт.
В одной реализации безвыводной конденсаторный модуль данной пластиковой вкладки имеет емкость приблизительно 100 пикофарад (пФ).
Антенна для связи с устройством считывания карт данной пластиковой вкладки может содержать несколько по существу прямоугольных проводниковых контуров, которые расположены рядом с внешними краями этой пластиковой вкладки. Прямоугольные проводниковые контуры могут иметь размер по существу такой же, как размер этой пластиковой вкладки. Прямоугольные проводниковые контуры также могут иметь размер, равный приблизительно половине размера данной пластиковой вкладки или приблизительно две трети размера данной пластиковой вкладки.
Пассивный компонент данной пластиковой вкладки может иметь толщину менее 0,3 миллиметра.
Пассивный компонент данной пластиковой вкладки также может иметь толщину менее 0,6 миллиметра.
Безвыводной конденсаторный модуль может дополнительно содержать металлическую подложку, имеющую основную внутреннюю поверхность, на которой размещен пассивный компонент.Металлическая подложка дополнительно содержит основную внешнюю поверхность, противоположную внутренней поверхности. На внешней поверхности предусмотрен уникальный видимый признак. Этот видимый признак часто вытравливают с внешней поверхности металлической подложки. Этот уникальный видимый признак может выполнять функцию признака защиты, если он размещен таким образом, чтобы быть видимым пользователю карты, чтобы пользователь карты мог отличить подлинную карту с микросхемой, имеющую этот уникальный признак защиты, от других карт с микросхемой, не имеющих такого же признака защиты.
Внутри пластиковой вкладки и карты с микросхемой безвыводной конденсаторный модуль может быть размещен в прозрачном окне таким образом, чтобы элемент защиты был виден.
В одной реализации уникальный видимый признак содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из текста и рисунка. Пример рисунка представляет собой логотип.
В заявке также предоставлена пластиковая карта с микросхемой с двойным интерфейсом. Данная карта с микросхемой состоит из указанной выше пластиковой вкладки и модуля микросхемы с антенной модуля микросхемы. Данная карта с микросхемой дополнительно содержит несколько контактных площадок, которые электрически соединены с модулем микросхемы. Антенна модуля микросхемы выполнена с возможностью индуктивной связи с антенной для связи с модулем пластиковой вкладки.
Данная пластиковая карта с микросхемой имеет антенну, которая имеет постоянный коэффициент полезного действия, так что антенна не требует настройки после изготовления.
Пластиковая карта с микросхемой может дополнительно содержать несколько плоских пластиковых листов. Пластиковые листы размещены друг на друге таким образом, что пластиковая вкладка расположена между пластиковыми листами. Пластиковые листы содержат прозрачную часть. Прозрачная часть приспособлена таким образом, что пользователь может видеть через прозрачную часть видимый признак, который предусмотрен на основной внешней поверхности металлической подложки безвыводного конденсаторного модуля пластиковой вкладки. Прозрачная часть позволяет пользователю карты использовать видимый признак, чтобы отличить подлинную карту с микросхемой, имеющую этот видимый признак, от других карт с микросхемой, не имеющих такого же видимого признака.
В заявке также предоставлена вкладка метки для электронного устройства, которое питается электрической энергией. Вкладка метки содержит модуль микросхемы и антенну для связи со считывающим устройством для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего считывающего устройства. Антенна для связи со считывающим устройством электрически соединена с модулем микросхемы. Вкладка метки дополнительно содержит безвыводной конденсаторный модуль, который электрически соединен с антенной для связи со считывающим устройством для обеспечения возможности антенны для связи со считывающим устройством резонировать на заданной частоте. Безвыводной конденсаторный модуль содержит по меньшей мере один пассивный компонент для хранения электрической энергии. По меньшей мере один пассивный компонент имеет емкость в диапазоне от 40 пикофарад до 140 пикофарад и площадь основной внешней поверхности менее 2,6 квадратного миллиметра.
Данная вкладка метки имеет антенну, которая имеет постоянный коэффициент полезного действия, так что антенну не нужно настраивать перед использованием. Кроме того, данная вкладка метки имеет небольшой размер, поскольку размеры антенны для связи со считывающим устройством и безвыводного конденсаторного модуля также малы. Таким образом, данная вкладка метки подходит для создания небольшой беспроводной метки.
Пассивный компонент вкладки метки может иметь емкость в диапазоне от 80 пикофарад до 120 пикофарад. Данный диапазон емкости предпочтителен для уменьшения размера и оптимизации радиочастотных характеристик антенны для связи со считывающим устройством.
Безвыводной конденсаторный модуль вкладки метки может иметь емкость приблизительно 100 пикофарад (пФ).
В одной реализации пассивный компонент вкладки метки имеет толщину менее 0,3 миллиметра. В другом варианте реализации пассивный компонент имеет толщину менее 0,6 миллиметра.
Безвыводной конденсаторный модуль вкладки метки может дополнительно содержать металлическую подложку, на которой размещен пассивный компонент.Металлическая подложка имеет основную внешнюю поверхность, на которой имеется видимый признак.
Видимый признак может содержать по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, состоящей из текста и рисунка.
В заявке также предоставлено носимое электронное устройство, например носимый фитнес-браслет.Носимое устройство содержит указанную выше вкладку метки.
В заявке также предоставлена страница электронных данных для паспорта. Страница электронных данных содержит информацию о пользователе паспорта. Страница данных содержит несколько пластиковых листов и вышеупомянутую вкладку метки. Пластиковые листы размещены друг на друге таким образом, что вкладка размещена между пластиковыми листами. Пластиковые листы и вкладка содержат прозрачную часть рядом с безвыводным конденсаторным модулем вкладки метки, чтобы пользователь мог видеть видимый признак вкладки метки, который предусмотрен на внешней поверхности безвыводного конденсаторного модуля.
На фиг.1 изображен вид сверху смарт-карты с двойным интерфейсом, содержащей вкладку, которая содержит антенный блок,
на фиг.2 изображена смарт-карта с двойным интерфейсом, показанная на фиг.1, при этом смарт-карта дополнительно содержит контактный интерфейс и модуль интегральной схемы (ИС) смарт-карты с антенной модуля микросхемы, которая индуктивно связана с антенным блоком,
на фиг.3 изображен вид в разрезе части вкладки смарт-карты по линии AA, приведенной на фиг.1, причем эта часть содержит антенный блок,
на фиг.4 изображена эквивалентная электрическая схема антенного блока, который индуктивно связан с модулем ИС смарт-карты, показанной на фиг.1,
на фиг.5 изображен вид сверху бесконтактной смарт-карты, содержащей вкладку, которая содержит модуль ИС смарт-карты и антенный блок, электрически соединенный с модулем ИС смарт-карты,
на фиг.6 изображена эквивалентная электрическая схема антенного блока смарт-карты, показанной на фиг.5,
на фиг.7 изображен вид сверху смарт-карты с двойным интерфейсом, содержащей вкладку, которая содержит антенный блок с двумя выводами,
на фиг.8 изображен вид сверху смарт-карты с двойным интерфейсом, показанной на фиг.7, при этом смарт-карта дополнительно содержит контактный интерфейс и модуль ИС смарт-карты, который электрически соединен с выводами антенного блока,
на фиг.9 изображен лист вкладки с несколькими антенными блоками, показанными на фиг.1,
на фиг.10 изображена блок-схема способа получения листа вкладки, показанного на фиг.9,
на фиг.11 изображен вид сверху смарт-карты с двойным интерфейсом, которая является вариантом смарт-карты, показанной на фиг.1,
на фиг.12 изображены размеры антенного блока смарт-карты, показанной на фиг.11,
на фиг.13 приведено сравнение антенного блока, показанного на фиг.12, и антенн других вкладок,
на фиг.14 изображен вид сверху неметаллической смарт-карты с двумя интерфейсами и полноразмерным антенным блоком,
на фиг.15 изображен вид сверху другой неметаллической смарт-карты с двумя интерфейсами и антенным блоком размером две трети,
на фиг.16 изображен вид сверху еще одной неметаллической смарт-карты с двойным интерфейсом и антенным блоком половинного размера,
на фиг.17 изображена неметаллическая смарт-карта, показанная на фиг.15, имеющая большое незанятое пространство,
на фиг.18 изображена первая неметаллическая смарт-карта, имеющая антенный блок, расположенный в первом положении,
на фиг.19 изображена вторая неметаллическая смарт-карта, имеющая антенный блок, расположенный во втором положении,
на фиг.20 изображена третья неметаллическая смарт-карта, имеющая антенный блок, расположенный в третьем положении, и
на фиг.21 изображена четвертая неметаллическая смарт-карта, имеющая антенный блок, расположенный в четвертом положении,
на фиг.22 изображен безвыводной конденсаторный модуль антенного блока, показанного на фиг.21, при этом безвыводной конденсаторный модуль содержит металлическую подложку, на которой вытравлен видимый признак,
на фиг.23 изображена неметаллическая бесконтактная смарт-карта, содержащая вкладку, которая содержит модуль ИС смарт-карты и антенный блок, который электрически соединен с модулем ИС смарт-карты,
на фиг.24 изображена первая вкладка беспроводной метки для электронного устройства,
на фиг.25 изображена вторая вкладка беспроводной метки для беспроводной устройства, которая является вариантом первой вкладки беспроводной метки, показанной на фиг.24, и
на фиг.26 изображена третья вкладка беспроводной метки для беспроводной устройства, которая является вариантом первой вкладки беспроводной метки, показанной на фиг.24.
В следующем описании приведены подробности для описания вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако для специалиста в данной области техники должно быть очевидно, что варианты осуществления могут быть осуществлены на практике без таких подробностей.
Некоторые части вариантов осуществления обладают подобными частями. Подобные части могут иметь подобные наименования или подобные номера частей с алфавитным символом. Описание одной подобной части также применяется посредством ссылки на другую подобную часть, где это уместно, что тем самым уменьшает повторение текста без ограничения настоящего изобретения.
На фиг.1 и 2 показана смарт-карта 1 с двойным интерфейсом, использующая технологию индуктивной связи. Смарт-карта 1 выполнена с возможностью беспроводного соединения с внешним или удаленным устройством приема карт, например с устройством считывания карт.
Смарт-карта 1 содержит тело 4 карты, модуль 10 интегральной схемы (ИС) смарт-карты, вкладку 13 индуктивной связи и контактный интерфейс 78. Как лучше видно на фиг.2, модуль 10 ИС смарт-карты электрически соединен с контактным интерфейсом 78 и индуктивно связан с вкладкой 13.
Тело 4 карты изготовлено из слоя металла, имеющего по существу прямоугольную форму. Металлическое тело 4 имеет отверстие 7 и прорезь 17, которая проходит от отверстия 7 до внешнего края металлического тела 4. Вкладка 13 индуктивной связи размещена в отверстии 7.
Отверстие 7 металлического тела 4 содержит часть 20 выреза для связи и часть 23 выреза для антенны, которая соединена с частью 20 выреза для связи. Часть 20 выреза для связи соединена с концом прорези 17. В этом примере часть 20 выреза для связи имеет по существу прямоугольную форму, в то время как часть 23 выреза для антенны имеет форму усеченного круга с прямым краем. Прямой край соединен с прямоугольной частью 20 выреза для связи.
Модуль 10 ИС смарт-карты содержит микроэлектронный кристалл 27 и антенну 29 модуля микросхемы. Антенна 29 модуля микросхемы электрически соединена с выходными площадками микроэлектронного кристалла 27. Антенна 29 модуля микросхемы относится к антенне, полученной травлением металла, содержащей один или несколько витков или витков.
Вкладка 13 содержит антенный блок 32, несущий лист 35 для антенны, лист 37 компенсации толщины и лист 40 верхнего слоя. Антенный блок 32, несущий лист 35 для антенны, лист 37 компенсации толщины и лист 40 верхнего слоя лучше видны на фиг.3. Антенный блок 32 встроен в несущий лист 35 для антенны, который помещен между листом 37 компенсации толщины и листом 40 верхнего слоя. Несущий лист 35 для антенны также называется подложкой. В одной реализации несущий лист 35 для антенны имеет толщину приблизительно 150 микрометров (мкм), лист компенсации толщины 37 имеет толщину 200 мкм, и лист 40 верхнего слоя имеет толщину приблизительно 50 мкм.
В другом варианте осуществления вкладка 13 дополнительно содержит первый пластиковый лист, который помещен рядом с листом 40 верхнего слоя, и второй пластиковый лист, который помещен рядом с листом 37 компенсации толщины.
Антенный блок 32 содержит антенну 43 для связи с модулем, антенну 47 для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 50. Антенна 47 для связи с устройством считывания карт электрически или интегрально соединена с антенной 43 для связи с модулем. Антенна 47 для связи с устройством считывания карт также электрически соединена с безвыводным конденсаторным модулем 50. Антенна 43 для связи с модулем индуктивно связана с антенной 29 модуля микросхемы.
Антенна 43 для связи с модулем расположена в части 20 выреза для связи отверстия 7. Антенна 47 для связи с устройством считывания карт расположена в части 23 выреза для антенны отверстия 7.
Антенна 43 для связи с модулем и антенна 47 для связи с устройством считывания карт образованы с использованием электрического провода. Электрический провод может быть медным, алюминиевым, серебряным или сплавом по меньшей мере двух из алюминия, серебра или меди. Электрический провод может быть изолирован лаком.
Антенна 43 для связи с модулем представляет собой рамку, содержащую один или несколько витков электрического провода. В этом примере рамка имеет по существу прямоугольную форму, которая меньше части 20 выреза для связи прямоугольной формы. Иными словами, рамка отделена от краев части 20 выреза для связи зазором.
Антенна 47 для связи с устройством считывания карт также представляет собой рамку, содержащую один или несколько витков электрического провода. В этом примере рамка имеет по существу круглую форму, которая меньше, чем часть 23 выреза для антенны в форме усеченного круга. Иными словами, круглая рамка отделена от дуг части 23 выреза для антенны зазором. Круглая рамка содержит два концевых вывода электрического провода, которые расположены рядом с центром круглой рамки.
Безвыводной конденсаторный модуль 50 гальванически соединен с двумя концевыми выводами антенны 47 для связи с устройством считывания карт, так что антенна 43 для связи с модулем, антенна 47 для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 50 соединены последовательно, образуя электрический контур. Гальваническое соединение может быть выполнено с использованием термокомпрессионного соединения, токопроводящего клея или пайки.
Безвыводной конденсаторный модуль 50 содержит металлическую подложку с дискретным керамическим конденсатором и пластиковую оболочку, в которую заключена подложка с керамическим конденсатором. Пластиковый корпус может быть предусмотрен в виде оболочки устройства для поверхностного монтажа (SMD) или виде оболочки бескорпусной микросхемы для монтажа на печатной плате (COB), которая состоит из одного или нескольких слоев смолы. Керамический конденсатор обычно содержит по меньшей мере два электрических проводника, разделенных керамическим диэлектрическим слоем.
В одной реализации безвыводной конденсаторный модуль 50 имеет длину приблизительно 8 мм и ширину приблизительно 5 мм и содержит керамический конденсатор, имеющий форму прямоугольного блока длиной приблизительно 0,4 мм, шириной приблизительно 0,2 мм и толщиной приблизительно 0,2 мм, то есть меньше 0,3 мм. Керамический конденсатор имеет емкость 100 пикофарад (пФ) с допуском+- 5 пФ.
В другой реализации безвыводной конденсаторный модуль 50 содержит только керамический конденсатор, который гальванически соединен с концевыми выводами антенны 47 для связи с устройством считывания карт.Этот керамический конденсатор имеет форму прямоугольного блока длиной приблизительно 1,6 мм, шириной приблизительно 0,8 мм и толщиной приблизительно 0,5 мм, то есть меньше 0,6 мм. Данный керамический конденсатор имеет емкость 100 пФ с допуском+- 5 пФ.
На фиг.4 показана эквивалентная электрическая схема антенного блока 32. Антенный блок 32 представляет собой резонансный контур, который выполнен с возможностью резонировать на заданной частоте, при которой коэффициент полезного действия или радиочастотные характеристики антенного блока 32 оптимизируются или увеличиваются до максимума. Резонансная частота составляет приблизительно 13,56 мегагерц (МГц). Резонансная частота в основном связана с индуктивностью и емкостью антенного блока 32. Индуктивность антенного блока 32 зависит от размера антенного блока 32. Емкость антенного блока 32 по существу ограничивается емкостью безвыводного конденсаторного модуля 50, которая обозначена символом «Cext» на фиг.4.
На резонансной частоте полное сопротивление индуктивности антенного блока 32 по существу равно сопротивлению емкости безвыводного конденсаторного модуля 50. Связь между полным сопротивлением емкости и полным сопротивлением индуктивности может быть выражена в соответствии с приведенным ниже уравнением:
где Cext - емкость безвыводного конденсаторного модуля,
L - индуктивность антенного блока и
fres - резонансная частота.
Это означает, что индуктивность антенного блока 32 обратно пропорциональна емкости безвыводного конденсаторного модуля 50. Чем меньше индуктивность, тем больше емкость, и наоборот.Чем больше индуктивность, тем большее число оборотов или витков электрического провода необходимо для образования антенны, и, следовательно, размер антенны больше. Чем меньше индуктивность, тем меньшее число витков электрического провода необходимо для образования антенны, и, следовательно, размер антенны меньше.
Поскольку керамический конденсатор безвыводного конденсаторного модуля 50 имеет относительно небольшой размер, даже если его емкость относительно велика, безвыводной конденсаторный модуль 50 занимает только небольшую часть пространства, которое занимает вкладка 13. Следовательно, антенный блок 32 может быть выполнен относительно небольшим, имеющим небольшую индуктивность и большую емкость. Размер отверстия 7 в металлическом теле 4 может быть уменьшен, что тем самым увеличивает размер металлической части тела 4 карты.
Однако, если индуктивность антенного блока 32 слишком мала, в антенном блоке 32 не может наводиться радиочастотная энергия, достаточная для питания электронных частей смарт-карты 1. Емкость безвыводного конденсаторного модуля 50, следовательно, не может быть больше заданного верхнего значения. С другой стороны, емкость безвыводного конденсаторного модуля 50 предпочтительно должна быть как можно большей, чтобы максимально уменьшить размер отверстия 7. Следовательно, емкость не может быть меньше заданного нижнего значения.
Было оценено, что керамический конденсатор безвыводного конденсаторного модуля 50 может быть выбран таким, чтобы его емкость находилась в диапазоне от 40 пикофарад (пФ) до 140 пФ. Емкость безвыводного конденсаторного модуля 50 по существу такая же, как емкость керамического конденсатора.
Для более оптимизированного антенного блока 32 керамический конденсатор предпочтительно выбирают таким образом, чтобы его емкость находилась в диапазоне от 80 пикофарад до 120 пФ. Нижний предел диапазона емкости увеличивают для уменьшения размера антенного блока 32, чтобы уменьшить отверстие 7 в металлическом теле 4. Верхний предел диапазона емкости уменьшают для улучшения радиочастотных характеристик антенного блока 32.
В одной реализации безвыводной конденсаторный модуль 50 имеет емкость 100 пФ с допуском+- 5 пФ. Антенный блок 32 с этим безвыводным конденсаторным модулем 50 имеет оптимальные радиочастотные характеристики и обеспечивает то, что отверстие 7 в металлическом теле 4 становится по существу маленьким.
При использовании антенна 47 для связи с устройством считывания карт используется для индуктивной связи с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.Устройство считывания карт передает радиосигналы с резонансной частотой на антенну 47 для связи с устройством считывания карт.Затем антенна 47 для связи с устройством считывания карт принимает сигналы и передает принятые сигналы на антенну 43 для связи с модулем. Антенна 43 для связи с модулем впоследствии принимает сигналы и передает принятые сигналы на антенну 29 модуля микросхемы модуля 10 ИС смарт-карты посредством индуктивной связи. Антенна 29 модуля микросхемы затем передает принятые сигналы на микроэлектронный кристалл 27 модуля 10 ИС смарт-карты. Затем микроэлектронный кристалл 27 преобразует радиосигналы в электрические сигналы для питания микроэлектронного кристалла 27 и/или для обработки электрических сигналов.
Подобным образом, микроэлектронный кристалл 27 преобразует данные в радиосигналы для передачи на антенну 29 модуля микросхемы, на антенну 43 для связи с модулем, на антенну 47 для связи с устройством считывания карт, на антенну устройства считывания карт и в устройство считывания карт для обработки.
Прорезь 17 выполняет функцию удаления любого токопроводящего замкнутого контура вокруг отверстия 7 в металлическом теле 4, что тем самым предотвращает протекание вихревых токов в замкнутом контуре, окружающем отверстие 7 в металлическом теле 4. Это обеспечивает наличие достаточной напряженности магнитного поля для работы антенного блока 32 вкладки 13.
Контактный интерфейс 78 соответствует стандарту Международной организации по стандартизации (ISO)/Международной электротехнической комиссии (IEC) 7816. Контактный интерфейс 78 содержит несколько контактных площадок, которые электрически соединены с микроэлектронным кристаллом 27. Контактные площадки выполнены с возможностью касания контактных штырей устройства считывания карт при помещении смарт-карты 1 в устройство считывания карт.Контакт выполняет функцию электрического соединения микроэлектронного кристалла 27 с устройством считывания карт для обеспечения передачи энергии и данных между устройством считывания карт и микроэлектронным кристаллом 27.
На фиг.5 показана бесконтактная смарт-карта 1b, использующая технологию непосредственного подключения. Смарт-карта 1b представляет собой вариант смарт-карты 1. Смарт-карта 1b содержит части, которые подобны соответствующим частям смарт-карты 1 с точки зрения компоновки и функциональных взаимосвязей.
Кратко, бесконтактная смарт-карта 1b содержит металлическое тело 4b с отверстием 7b и вкладкой 13b непосредственного подключения. Вкладка 13b расположена в отверстии 7b.
Вкладка 13b непосредственного подключения отличается от вкладки 13 индуктивной связи смарт-карты 1. В частности, вкладка 13b содержит микроэлектронный кристалл 27b, антенну 47b для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 50b. Безвыводной конденсаторный модуль 50b электрически соединен с антенной 47b для связи с устройством считывания карт, которая также электрически соединена с микроэлектронным кристаллом 27b. Эквивалентная электрическая схема вкладки 13b показана на фиг.6. Безвыводной конденсаторный модуль 50b может быть предусмотрен в оболочке COB, размеры которой подобны размерам микроэлектронного кристалла 27b, так что безвыводной конденсаторный модуль 50b и микроэлектронный кристалл 27b могут быть обработаны подобным образом с использованием одного и того же оборудования во время производства.
На фиг.7 и 8 показана смарт-карта 1c с двойным интерфейсом, использующая технологию непосредственного подключения. Смарт-карта 1c представляет собой еще один вариант смарт-карты 1. Части смарт-карты 1c и части смарт-карты 1 с двойным интерфейсом имеют подобные компоновки и функциональные взаимосвязи.
Коротко, смарт-карта 1c с двойным интерфейсом содержит металлическое тело 4c с отверстием 7c, микроэлектронный кристалл 27c, вкладку 13c непосредственного подключения и контактный интерфейс 78c. Микроэлектронный кристалл 27c и контактный интерфейс 78c показаны на фиг.8. Вкладка 13c расположена в отверстии 7c. Микроэлектронный кристалл 27c электрически соединен с вкладкой 13c и контактным интерфейсом 78c.
Эта вкладка 13c непосредственного подключения содержит антенну 47c для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 50c, который электрически соединен с антенной 47c для связи с устройством считывания карт.Антенна 47c для связи с устройством считывания карт имеет два вывода, которые электрически соединены с микроэлектронным кристаллом 27c, который не является частью вкладки 13c.
На фиг.9 показан лист 53 вкладки, содержащий несколько карточных транспондеров, причем каждый транспондер подобен указанному выше антенному блоку 32 смарт-карты 1 с двойным интерфейсом. Карточные транспондеры расположены в виде матрицы. Лист 53 вкладки получают согласно способу, описанному ниже.
На фиг.10 показана блок-схема 60 способа получения листа 53 вкладки.
Способ включает этап 62 предоставления несущего листа 35 для антенны.
После этого несущий лист 35 для антенны фрезеруют, режут или перфорируют, чтобы предусмотреть в несущем листе 35 для антенны несколько отверстий в заданных положениях. Каждое отверстие предназначено для установки безвыводного конденсаторного модуля 50.
Затем рядом с несущим листом 35 для антенны помещают клейкую ленту таким образом, чтобы несущий лист 35 для антенны был прикреплен к клейкому слою клейкой ленты.
Несущий лист 35 для антенны впоследствии помещают на опорную поверхность, при этом клейкая лента опирается на опорную поверхность. Это сделано для того, чтобы обеспечить легкое размещение безвыводных конденсаторных модулей 50 в отверстиях несущего листа 35 для антенны.
Безвыводные конденсаторные модули 50, которые получают отдельно, затем соответственно вставляют в соответствующие отверстия, при этом безвыводной конденсаторный модуль 50 прикрепляют к клейкой ленте на этапе 64.
Впоследствии несколько электрических проводов соответственно укладывают на несущий лист 35 для антенны с образованием антенны 43 для связи с модулем и антенны 47 для связи с устройством считывания карт каждого антенного блока 32. Антенна 47 для связи с устройством считывания карт каждого антенного блока 32 окружает соответствующий безвыводной конденсаторный модуль 50. Электрические провода прикрепляют к несущему листу 35 для антенны заделыванием на этапе 66. Затем на следующем этапе 68 электрические провода подключают к безвыводным конденсаторным модулям 50, например, посредством гальванического соединения.
Затем поверх несущего листа 35 для антенны помещают лист 37 компенсации толщины таким образом, что лист 37 компенсации толщины прижимает верхние части безвыводных конденсаторных модулей 50 и электрические провода на этапе 70.
После этого клейкую ленту снимают с несущего листа 35 для антенны.
После этого под несущим листом 35 для антенны обеспечивают лист 40 верхнего слоя. Лист 40 верхнего слоя касается несущего листа 35 для антенны на этапе 72.
Затем после этого наслаивают лист 40 верхнего слоя, несущий лист 35 для антенны и лист 37 компенсации толщины, при этом данные листы прижимают друг к другу с образованием листа 53 вкладки на этапе 74.
Способ может включать дополнительный этап предоставления первого пластикового листа рядом с листом 40 верхнего слоя. Тогда первый пластиковый лист соприкасается с листом 40 верхнего слоя.
Способ также может включать еще один дополнительный этап предоставления второго пластикового листа рядом с листом 37 компенсации толщины. Тогда первый пластиковый лист соприкасается с листом 37 компенсации толщины.
Возможны различные реализации антенных блоков 32, 32b и 32c. Безвыводной конденсаторный модуль 50, 50b и 50c может содержать два или более дискретных конденсатора, расположенных параллельно. Безвыводной конденсаторный модуль 50, 50b и 50c может представлять собой любой дискретный конденсатор, который может быть предусмотрен в оболочке. Дискретный конденсатор также может быть электрически подключен непосредственно к антенне 47, 47b и 47c для связи с устройством считывания карт антенного блока 32, 32b и 32c.
Вкладка 13, 13b и 13c может содержать разное количество слоев, которые расположены друг на друге. Части вкладки 13, 13b и 13c также могут быть расположены иначе для упрощения процесса ее изготовления.
Отверстие 7, 7b и 7c металлического тела 4, 4b и 4c может иметь различную геометрию. В одной реализации часть выреза для связи отверстия имеет квадратную форму, в то время как часть выреза для антенны имеет прямоугольную форму.
Другой вариант осуществления показан на фиг.11, на которой изображена смарт-карта 1d с двойным интерфейсом, имеющая отверстие 7d другой формы. Отверстие 7d содержит часть 20d выреза для связи и часть 23d выреза для антенны, которая соединена с частью 20d выреза для связи. Размер части 23d выреза для антенны по существу такой же, как размер части 23 выреза для антенны указанной выше смарт-карты 1. Часть 20d выреза для связи содержит прямоугольную часть 20d1 и треугольную часть 20d2. Прямоугольная часть 20d1 соединена с частью 23d выреза для антенны. Основание треугольной части 20d2 соединено с прямоугольной частью 20d1, в то время как усеченная вершина, которая находится напротив основания треугольной части 20d2, касается внешнего края металлического тела 4d. Часть выреза в усеченной вершине выполняет функцию прорези смарт-карты 1, описанной выше.
Смарт-карта 1d дополнительно содержит вкладку 13d индуктивной связи, которая аналогична другой вкладке 13 и 13a индуктивной связи, указанной выше.
Коротко, вкладка 13d индуктивной связи содержит антенный блок 32d, который содержит антенну 43d для связи с модулем, антенну 47d для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 50d.
На фиг.12 лучше видно, что антенна 43d для связи с модулем имеет прямоугольную форму, имея длину приблизительно 15 миллиметров (мм) и ширину приблизительно 11,62 мм, в то время как антенна 47d для связи с устройством считывания карт имеет круглую форму диаметром приблизительно 25 мм. Антенна 47d для связи с устройством считывания карт интегрально соединена с антенной 43d для связи с модулем посредством изолированных проводников. Безвыводной конденсаторный модуль 50d подключен к двум выводам антенны 47d для связи с устройством считывания карт, причем выводы расположены во внутреннем пространстве круглой антенны 47d для связи с устройством считывания карт.Безвыводной конденсаторный модуль 50d имеет форму прямоугольного блока длиной приблизительно 8 мм и шириной приблизительно 5 мм. Антенный блок 32d занимает площадь приблизительно 754 квадратных миллиметра (мм2), включая площади, занятые двумя антеннами 43d и 47d, и пространство, занимаемое изолированными проводниками, которые размещены между антенной 43d для связи с модулем и антенной 47d для связи с устройством считывания карт.
По сравнению с внешней рамочной антенной другой вкладки карты индуктивной связи размер антенного блока 32d существенно меньше. Антенный блок 32d занимает площадь приблизительно 754 мм2, в то время как рамочная антенна другой вкладки карты может занимать площадь более 2800 мм2, как показано на фиг.13. Это связано с тем, что другая вкладка карты индуктивной связи часто имеет резонансный конденсатор с небольшой емкостью. Резонансный конденсатор состоит из изолированных проводников или изолированных слоев с вытравленным металлом, которые параллельны друг другу, и трудно сделать такой резонансный конденсатор с большой емкостью. Таким образом, для образования резонансного контура LC, который работает на заданной резонансной частоте, составляющей приблизительно 13,56 мегагерц, необходима большая антенна с большой индуктивностью.
Следовательно, отверстия смарт-карт 1 и 1d для размещения вкладок индуктивной связи имеют небольшой размер. Следовательно, смарт-карты 1 и 1d соответственно имеют большую металлическую часть по сравнению с другими металлическими картами. Поэтому эти смарт-карты тяжелее.
Эти смарт-карты 1 и 1d нелегко согнуть, поскольку в них больше металла и требуется большая сгибающая сила. Кроме того, площадь соединения между металлической частью и пластиковым листом, покрывающим тело металлической карты, велика, что обеспечивает большую механическую устойчивость и жесткость карты.
Таким образом, усовершенствованные бесконтактные смарт-карты и смарт-карты с двойным интерфейсом обеспечивают несколько преимуществ.
Безвыводной конденсаторный модуль усовершенствованных вкладок, который получают снаружи для сборки вкладок, имеет постоянную и точную емкость, что позволяет антенне вкладки иметь постоянный коэффициент полезного действия без необходимости настройки антенны после сборки вкладок. Это снижает общую затраты на изготовление вкладок.
Безвыводной конденсаторный модуль также исключает использование внутренних емкостных структур в других вкладках, в которых проводниковые антенны и внутренние емкостные структуры изготовлены с использованием изолированных проводников или в которых вытравленные антенны и внутренние емкостные структуры изготовлены с использованием нескольких изолированных слоев с вытравленным металлом. Внутренние емкостные структуры выполняют путем параллельной прокладки проводников или расположения слоев металла, разделенных листом диэлектрика, друг над другом. Такая внутренняя емкостная структура часто занимает больше места. Кроме того, для образования проводникового конденсатора часто требуется высокоточное оборудование для заделки проводника, работающее на меньшей скорости для высокоточного размещения проводников.
Кроме того, усовершенствованная вкладка имеет небольшой размер. Это позволяет также уменьшить размер отверстия смарт-карты, в котором размещена усовершенствованная вкладка. Таким образом, металлическая часть смарт-карты может стать больше, что позволяет смарт-карте быть более прочной и тяжелой и создавать ощущение более эксклюзивного и престижного образа для пользователя карты.
Использование внешнего безвыводного конденсаторного модуля также повышает коэффициент полезного действия усовершенствованной смарт-карты. Это упрощает сертификацию усовершенствованной смарт-карты на соответствие определенным радиочастотным характеристикам, которые требуются для карт, которые будут использоваться, например, для банковских и государственных транзакций.
Кроме того, использование дискретных конденсаторов позволяет производителю смарт-карты использовать стандартные ИС для смарт-карт, которые также используются для неметаллических карт, что упрощает управление запасами.
В заявке также предоставлена неметаллическая смарт-карта 100 с двойным интерфейсом и полноразмерной антенной, которая показана на фиг.14. Карта 100 не имеет металлического слоя с отверстием. Вместо этого она изготовлена из пластика.
Карта 100 содержит вкладку 113, несколько плоских пластиковых листов и несколько электронных модулей.
Вкладка 113 и плоские листы имеют по существу одинаковую прямоугольную форму. Вкладка 113 и плоские листы размещены друг на друге, при этом внешний край вкладки 113 помещен рядом с внешними краями плоских листов. Вкладка 113 расположена между плоскими листами. Электронные модули встроены в плоские листы и вкладку 113. Поскольку части карты 100 известны из уровня техники, для простоты далее будут описаны только некоторые части.
Вкладка 113 содержит блок 132 рамочной антенны, который индуктивно связан с модулем 110 ИС смарт-карты 100, который представляет собой электронный модуль, встроенный в плоские листы. Модуль 110 ИС смарт-карты может содержать микроэлектронный кристалл с антенной модуля микросхемы. Микроэлектронный кристалл электрически соединен с несколькими контактными площадками контактного интерфейса, который является другим электронным модулем карты 100, встроенным в плоские листы. В одной реализации модуль 110 ИС смарт-карты содержит первый микроэлектронный кристалл с антенной модуля микросхемы и второй микроэлектронный кристалл, который электрически соединен с контактными площадками.
Блок 132 рамочной антенны содержит часть 143 антенны для связи с модулем, часть 147 антенны для связи с устройством считывания карт и безвыводной конденсаторный модуль 150. Часть 147 антенны для связи с устройством считывания карт электрически или интегрально соединена с частью 143 антенны для связи с модулем. Часть 143 антенны для связи с модулем расположена рядом с модулем 110 ИС смарт-карты для индуктивной связи с антенной модуля микросхемы модуля 110 ИС смарт-карты. Часть 147 антенны для связи с устройством считывания карт изготовлена из электрического провода, образующего один или несколько контуров, образующих по существу прямоугольную форму. Прямоугольник имеет площадь, которая покрывает по существу всю основную поверхность тела карты. Часть 147 антенны для связи с устройством считывания карт имеет два концевых вывода, которые подключены к безвыводному конденсаторному модулю 150.
Безвыводной конденсаторный модуль 150 подобен указанному выше безвыводному конденсаторному модулю 50. Коротко, безвыводной конденсаторный модуль 150 выполняет функцию резонансного конденсатора, имеющего емкость, которая позволяет блоку 132 рамочной антенны резонировать на заданной частоте, составляющей приблизительно 13,56 мегагерц, так что часть 147 антенны для связи с устройством считывания карт может быть индуктивно связана с антенной считывающего устройства внешнего устройства считывания карт.В одной реализации безвыводной конденсаторный модуль 150 имеет емкость приблизительно 100 пФ с допуском+- 5 пФ.
На фиг.15 показана другая карта 100a, которая представляет собой вариант карты 100 с антенной размером две трети. Карта 100a имеет части, которые подобны частям карты 100, имеют подобные функции, и имеют подобную конструкцию. В отличие от части 147 антенны для связи с устройством считывания карт карты 100, часть 147a антенны для связи с устройством считывания карт карты 100a имеет по существу прямоугольную форму. Прямоугольник расположен рядом с длинным внешним краем и двумя короткими внешними краями карты таким образом, что он покрывает приблизительно две трети основной поверхности тела карты.
На фиг.16 показана другая карта 100b, которая представляет собой вариант карты 100 с антенной половинного размера. Карта 100a имеет части, которые подобны частям карты 100, имеют подобные функции и имеют подобную конструкцию. В отличие от части 147 антенны для связи устройства считывания карт карты 100, часть 147b антенны для связи с устройством считывания карт карты 100b имеет по существу прямоугольную форму. Прямоугольник расположен рядом с длинным внешним краем и двумя короткими внешними краями карты таким образом, что он покрывает приблизительно половину основной поверхности тела карты.
Для обеих карт 100a и 100b площадь тела карты, которая находится за пределами прямоугольной антенны, может использоваться для рельефного тиснения, что тем самым позволяет включить в карту больше конструктивных признаков, чтобы привлечь внимание пользователей карт.
Эти неметаллические смарт-карты 100, 100a и 100b обеспечивают несколько преимуществ.
Безвыводной конденсаторный модуль имеет точную и постоянную емкость, которая позволяет блоку рамочной антенны вкладки иметь постоянный коэффициент полезного действия без необходимости настройки блока рамочной антенны после сборки вкладок. Это может снизить общую затраты на изготовление вкладок.
Кроме того, безвыводной конденсаторный модуль имеет небольшие размеры и большую емкость, что делает блок рамочной антенны относительно небольшим. Таким образом, блок рамочной антенны занимает небольшое пространство во вкладке. Это позволяет вкладке карты иметь большое незанятое пространство. Незанятое пространство можно использовать для добавления дополнительных функциональных возможностей или конструктивных признаков, которые могут отсутствовать у других пластиковых карт из-за ограниченного пространства. Пример смарт-карты, имеющей большое незанятое пространство 160, показан на фиг.17. Пространство 160 может использоваться для размещения одного или нескольких электронных модулей, которые могут быть электрически соединены с антенной 147b для связи с устройством считывания карт.Электронные модули также могут быть подключены к батарее смарт-карты.
Электронные модули могут содержать источник света, содержащий несколько светодиодов (LED) для освещения изображения, такого как логотип карты, биометрический датчик отпечатков пальцев для считывания узора отпечатка пальца пользователя карты, устройство проверки динамического криптографического значения карты (dCVV) для генерации уникального числа для аутентификации карты, используемое для каждой платежной транзакции, при этом сгенерированные числа для разных транзакций отличаются, дисплей на органических светодиодах (OLED) для отображения информации смарт-карты и устройство для введения пин-кода для приема персонального идентификационного номера (ПИН-кода) от пользователя карты. Каждый электронный модуль может быть размещен в заданном месте в соответствии с требованиями пользователя. Эти дополнительные функциональные и конструктивные признаки могут сделать карты более привлекательными для самых разных пользователей карт.
Блок 132 рамочной антенны может иметь разные размеры и формы в соответствии с требованиями пользователя. Он небольшой и может занимать небольшое пространство вкладки 113, как показано на фиг.18, 19, 20 и 21, при этом вкладка 113 имеет большое незанятое пространство 160. Пространство 160 можно использовать для размещения указанных выше электронных модулей. Пространство 160 также может быть частично или полностью покрыто прозрачным пластиковым материалом во время изготовления смарт-карты. Прозрачная часть смарт-карты может сочетаться с другими конструктивными признаками смарт-карты для улучшения эстетического вида смарт-карты.
Может быть предусмотрена прозрачная часть смарт-карты, так что пользователь карты может просматривать уникальный признак, встроенный в смарт-карту. Уникальной признак может представлять собой текст и/или рисунок, например логотип.Уникальный признак часто вытравливают на основной поверхности металлической подложки безвыводного конденсаторного модуля. Пример уникального признака показан на фиг.22, на которой показана смарт-карта 100, имеющая безвыводной конденсаторный модуль 150, содержащий металлическую подложку. На металлической подложке вытравлен текст и/или рисунок. Рисунок может содержать линии изгиба. Этот признак можно увидеть через прозрачную часть 165 смарт-карты 100, которая расположена рядом с безвыводным конденсаторным модулем 150. Уникальный видимый признак трудно воспроизвести, поскольку он встроен в смарт-карту. Этот уникальный видимый признак может выполнять функцию признака зашиты, который можно легко распознать, чтобы отличить подлинную смарт-карту, имеющую этот уникальный признак защиты, от других смарт-карт, не имеющих такого же признака защиты.
На фиг.23 показана другая пластиковая бесконтактная смарт-карта 100, использующая технологию непосредственного подключения. Карта 100 содержит вкладку 113. Вкладка 113 содержит антенный блок 132, содержащий антенну 147 для связи с устройством считывания карт, безвыводной конденсаторный модуль 150 и модуль 110 ИС смарт-карты. Антенна 147 для связи с устройством считывания карт электрически соединена с безвыводным конденсаторным модулем 150 и модулем 110 ИС смарт-карты. Безвыводной конденсаторный модуль 150 также электрически соединен с модулем 110 ИС смарт-карты параллельно. Безвыводной конденсаторный модуль 150 содержит дискретный керамический конденсатор.
Безвыводной конденсаторный модуль 150 увеличивает эффективную емкость антенного блока 132 для применений, при которых требуется, чтобы антенный блок 132 имел более высокую емкость. Такие применения включают согласование с инфраструктурой устройства считывания карт, когда смарт-карта размера ISO не обеспечивает удовлетворительные радиочастотные характеристики из-за небольшой внутренней емкости стандартного модуля ИС смарт-карты. Стандартная внутренняя емкость часто составляет приблизительно 17 пФ. Чтобы соответствовать радиочастотным характеристикам, смарт-карту размера ISO часто изготавливают со специальным модулем ИС смарт-карты, имеющим более высокую внутреннюю емкость, например, приблизительно 70 пФ. Однако этот специальный модуль ИС смарт-карты намного дороже, чем совокупная стоимость стандартного модуля ИС смарт-карты и безвыводного конденсаторного модуля. Встраивание безвыводного конденсаторного модуля в смарт-карту размера ISO позволяет избежать использования специального модуля ИС смарт-карты, что тем самым снижает затраты на производство смарт-карты размера ISO. Кроме того, стандартный модуль ИС смарт-карты часто легко доступен, и это может привести к сокращению времени выполнения заказа и снижению затрат на управление запасами стандартных модулей ИС смарт-карты.
В заявке также предоставлена беспроводная метка, содержащая вкладку метки.
На фиг.24 показана первая вкладка 213 метки для беспроводной метки. Беспроводная метка может быть встроена или прикреплена к портативному электронному устройству, такому как брелок для ключей или носимое электронное устройство. Брелок для ключей представляет собой небольшое устройство безопасности со встроенной аутентификацией для контроля и защиты доступа, например, к мобильным устройствам, компьютерным системам, сетевым службам и данным. Носимое устройство относится, например, к электронному устройству, которое можно носить как аксессуар или встраивать в одежду.
Первая вкладка 213 метки содержит антенный блок 232. Антенный блок 232 содержит антенну 247 для связи с устройством считывания меток, безвыводной конденсаторный модуль 250 и модуль 210 интегральной схемы (ИС) метки. Антенна 247 для связи с устройством считывания меток электрически соединена с безвыводным конденсаторным модулем 250 и модулем 210 ИС метки. Безвыводной конденсаторный модуль 250 также электрически соединен с модулем 210 ИС смарт-карты метки параллельно. Безвыводной конденсаторный модуль 250 также подобен безвыводному конденсаторному модулю 150 неметаллической смарт-карты 100 с двойным интерфейсом, указанной выше. Модуль 210 ИС метки содержит микроэлектронный кристалл. Антенна 247 для связи с устройством считывания меток имеет несколько витков, которые образуют по существу квадратную форму.
На фиг.25 показана вторая вкладка 213 метки для беспроводной метки. Вторая вкладка 213 метки содержит части, которые подобны соответствующим частям первой вкладки 213 метки с точки зрения компоновки и функциональных взаимосвязей. Антенна 247 для связи с устройством считывания меток второй вкладки 213 имеет несколько витков, которые образуют по существу круглую форму.
На фиг.26 показана третья вкладка 213 метки для беспроводной метки. Третья вкладка 213 метки содержит части, которые подобны соответствующим частям первой вкладки 213 метки с точки зрения компоновки и функциональных взаимосвязей. Антенна 247 для связи с устройством считывания меток третьей вкладки 213 имеет несколько витков, которые образуют по существу прямоугольную форму.
В заявке также предоставлена страница электронных данных паспорта. Страница электронных данных паспорта содержит несколько пластиковых листов и вкладку 213 метки, указанную выше. Пластиковые листы размещены друг на друге таким образом, что вкладка 213 расположена между пластиковыми листами. Пакет пластиковых листов и вкладка 213 содержат прозрачную часть, которая расположена рядом с безвыводным конденсаторным модулем 250 вкладки 213.
Безвыводной конденсаторный модуль 250 содержит металлическую подложку и дискретный конденсатор, который прикреплен к основной внутренней поверхности металлической подложки. Металлическая подложка имеет основную внешнюю поверхность, противоположную внутренней поверхности металлической подложки. На внешней поверхности нанесен уникальный видимый признак, содержащий текст и/или рисунок.
Прозрачная часть позволяет человеку видеть уникальный признак, который выполняет функцию признака защиты для определения подлинности паспорта.
Размер и форма антенны 247 для связи с устройством считывания меток на вкладке 213 метки могут быть изменены в соответствии с требованиями пользователя.
Несмотря на то, что представленное выше описание является весьма конкретным, оно должно быть истолковано не как ограничивающее объем вариантов осуществления, а как просто обеспечивающее пояснение предполагаемых вариантов осуществления. Представленные выше преимущества вариантов осуществления должны быть истолкованы не как ограничивающие объем вариантов осуществления, а как просто разъясняющие вероятные результаты при реализации описанных вариантов осуществления на практике. Таким образом, объем вариантов осуществления должен быть определен формулой изобретения и ее эквивалентами, а не приведенными примерами.
Номера позиций
1 -  смарт-карта
1b -  смарт-карта
1c -  смарт-карта
1d -  смарт-карта
4 -  тело карты
4b -  тело карты
4c -  тело карты
4d -  тело карты
7 -  отверстие
7b -  отверстие
7c -  отверстие
7d -  отверстие
10 -  модуль ИС смарт-карты
10b -  модуль ИС смарт-карты
10c -  модуль ИС смарт-карты
13 -  вставка
13b -  вставка
13c -  вставка
13d -  вставка
17 -  прорезь
17b -  прорезь
17c -  прорезь
20 -  часть выреза для связи
20b -  часть выреза для связи
20c -  часть выреза для связи
20d -  часть выреза для связи
20d1 -  прямоугольная часть части выреза для связи
20d2 -  треугольная часть части выреза для связи
23 -  часть выреза для антенны
23b -  часть выреза для антенны
23c -  часть выреза для антенны
23d -  часть выреза для антенны
27 -  микроэлектронный кристалл
27b -  микроэлектронный кристалл
27c -  микроэлектронный кристалл
29 -  антенна модуля микросхемы
32 -  антенный блок
32b -  антенный блок
32c -  антенный блок
32d -  антенный блок
35 -  несущий лист для антенны
37 -  лист компенсации толщины
40 -  лист верхнего слоя
43 -  антенна для связи с модулем
43d -  антенна для связи с модулем
47 -  антенна для связи с устройством считывания карт
47b -  антенна для связи с устройством считывания карт
47c -  антенна для связи с устройством считывания карт
47d -  антенна для связи с устройством считывания карт
50 -  безвыводной конденсаторный модуль
50b -  безвыводной конденсаторный модуль
50c -  безвыводной конденсаторный модуль
50d -  безвыводной конденсаторный модуль
53 -  лист вставки
60 -  блок-схема
62 -  этап
64 -  этап
66 -  этап
68 -  этап
70 -  этап
72 -  этап
74 -  этап
78 -  контактный интерфейс
78c -  контактный интерфейс
100 -  смарт-карта
100а -  смарт-карта
100b -  смарт-карта
110 -  модуль ИС смарт-карты
110a -  модуль ИС смарт-карты
110b -  модуль ИС смарт-карты
113 -  вставка
113а -  вставка
113b -  вставка
132 -  антенный блок
132a -  антенный блок
132b -  антенный блок
143 -  антенна для связи с модулем
143a -  антенна для связи с модулем
143b -  антенна для связи с модулем
147 -  антенна для связи с устройством считывания карт
147a -  антенна для связи с устройством считывания карт
147b -  антенна для связи с устройством считывания карт
150 -  безвыводной конденсаторный модуль
150a -  безвыводной конденсаторный модуль
150b -  безвыводной конденсаторный модуль
160 -  пространство
165 -  прозрачная часть
210 -  модуль интегральной схемы метки
213 -  вставка
232 -  антенный блок
247 -  антенна для связи со считывающим устройством меток
250 -  безвыводной конденсаторный модуль