БЕСКОНТАКТНАЯ ЧИП-КАРТА
CONTACTLESS CHIP CARD

Изобретение относится к информационным, идентификационным картам и может быть использовано для безналичного осуществления платежей, например, в кредитных банковских операциях, в магазинах, за проезд на общественном транспорте и т.п.
Настоящее изобретение является дальнейшим развитием технического решения по патенту РФ №2244634 C1, B42D 15/10, опубл. 20.01.2005, «ПЛАТЕЖНАЯ V.I.P. КАРТА (ВАРИАНТЫ)».
Одним из вариантов известного изобретения является вариант, в котором платежная карта содержит корпус, микропроцессорное устройство, элементы признаков платежной системы и банка-эмитента, защиты и персонализации, при этом корпус платежной карты выполнен из благородного или редкого металла, а элементы признаков платежной системы и банка-эмитента, защиты и персонализации выполнены из драгоценных и/или полудрагоценных камней (RU 2244634 C1).
В известном устройстве в качестве благородного металла используют золото, и/или платину, и/или серебро. В качестве драгоценных камней используют бриллианты, и/или сапфиры, и/или рубины, и/или изумруды, и/или им подобные. В качестве полудрагоценных камней - нефрит, и/или лазурит, и/или халцедон, и/или им подобные. Кроме того, элементы признаков платежной системы и банка-эмитента, защиты и персонализации могут быть выполнены в виде гравировки, и/или инкрустации, и/или резьбы, и/или гальванопластики.
Ограничением этого устройства является большой расход благородных металлов, из которого целиком выполнен корпус платежной карты. Кроме того, информация для такой карты не может быть внесена и считана дистанционно, так как средства для осуществления этой операции не предусмотрены, а при использовании непосредственно этой конструкции их невозможно реализовать без изменения международных стандартов ISO 7816, ISO 1443. Это устройство не может использовать современную технологию NFC (Near Field Communication - «коммуникация ближнего поля») - технологию беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, которая дает возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров (около 4-х дюймов). Устройство NFC может поддерживать связь с существующими смарт-картами, считывателями стандарта ISO 1443 и с другими устройствами NFC и, таким образом, совместимо с существующей инфраструктурой бесконтактных карт, уже использующейся в общественном транспорте и платежных системах.
Наименьшее количество расхода благородного металла реализовано в платежной карте, содержащей слой фольги, первый слой и второй слой, выполненные ламинирующими, при этом слой фольги закреплен между первым слоем и вторым слоем - наружным. Устройство имеет пластиковую пластину, магнитную полосу, клеевой слой, вставку, выполненную с толщиной большей, чем толщина слоя фольги, и исполненную из того же материала, что и слой фольги, декоративный элемент, закрепленный внутри вставки вровень с ней. При этом наружные поверхности второго слоя и вставки расположены в одной плоскости, а вставка и декоративный элемент свободны снаружи от второго слоя и закреплены в пластиковой пластине посредством клеевого слоя. Размеры длины и ширины слоя фольги выбраны меньшими, чем длина и ширина пластиковой пластины (WO 2011/081563, А1, опубл. 07.07.2011), (RU №96525 U1, опубл. 10.08.2010).
В этом техническом решении слой фольги может быть выполнен из благородного (драгоценного) металла. Декоративный элемент может быть выполнен из природного, или драгоценного, или полудрагоценного камня.
Это устройство не имеет средств для дистанционного внесения и считывания информации с платежной карты (NFC). Кроме того, использование первого и второго ламинирующих слоев ухудшает качество зрительного восприятия слоя фольги, если он изготовлен из благородного металла.
Наиболее близкой является бесконтактная чип-карта, содержащая плоскую карту, преимущественно прямоугольной формы, микросхему, диэлектрическую подложку, на которой установлена микросхема, антенну, выполненную из электропроводника, расположенного вдоль периферии в плоскости плоской карты и соединенного контактными проводниками с микросхемой (JP 11-219420 А).
Устройство представляет собой ламинированную пластиковую карту («смарт-карту»), в котором антенна выполнена многовитковой в виде спирали.
В качестве микросхемы может быть использован микропроцессор с памятью (электронный чип). Благодаря наличию антенны, данные виды устройств могут общаться с дистанционным считывающим устройством. При этом антенна не только служит средством связи, но и может быть использована для получения энергии, которой необходимо питать электронный чип. Такого вида устройства - чип-карты - в настоящее время используются в качестве средства платежа за купленные товары в месте покупки (известные как «банковские карты»), за звонки из телефонных автоматов, за парковку автомашины, проезд в общественном транспорте и т.п. Внедряются такие устройства также в мобильные телефоны и этикетки.
Однако такие чип-карты по существу являются «безликими», поскольку элементы признаков платежной системы и банка-эмитента, защиты и персонализации заносятся непосредственно в память микросхемы, и при известности данных признаков постороннему пользователю картами нетрудно воспользоваться злоумышленнику. Кроме того, такие пластиковые карты не являются достаточно надежными, срок их эксплуатации ограничен из-за возможности механического повреждения.
Обычные платежные карты различных платежных систем за счет их массового производства обладают недостаточным набором особенностей, обеспечивающих индивидуальные предпочтения их держателей, включая требование по уникальности, защищенности, художественному замыслу и др., что отмечалось в описании RU 2244634 C1.
Существует категория клиентов, которым хотелось бы большего внимания со стороны банков, оригинальности, презентабельности и внимания к своей персоне, а также уникальности платежного инструмента, свидетельствующего об определенном социальном статусе. При этом такие VIP-клиенты обеспечивают значительную доходность банков.
Задача расширения арсенала технических средств и создания платежного инструмента, отвечающего пожеланиям привилегированных клиентов банков, в принципе решается RU 2244634 C1, но такие карты не являются дистанционными и требуют большого расхода благородных металлов.
Этой задаче совершенно не удовлетворяет известная чип-карта JP 11-219420 А, предназначенная для массового производства, в которой благородные металлы, по существу, не используются.
Решаемая изобретением задача - улучшение технико-эксплуатационных характеристик карты для обслуживания VIP-клиентов.
Достигаемый технический результат изобретения заключается в повышении сроков эксплуатации, улучшении технических характеристик и надежности за счет применения благородных металлов при обеспечении регулирования их расхода или же минимизации их использования, а также индивидуализация изделия за счет обеспечения многообразия внешнего вида.
Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной чип-карте, содержащей плоскую карту, преимущественно прямоугольной формы, микросхему, диэлектрическую подложку, на которой установлена микросхема, антенну, выполненную из электропроводника, расположенного вдоль периферии в плоскости плоской карты и соединенного с микросхемой, согласно изобретению антенна выполнена в виде каркаса из электропроводника и из диэлектрического слоя, расположенного внутри электропроводника, с образованием пространства внутри каркаса, введена, по меньшей мере, одна перегородка, которая установлена в пространстве внутри каркаса с образованием сквозных проемов в поперечном направлении относительно плоскости плоской карты, по меньшей мере, один конец перегородки соединен с диэлектрическим слоем каркаса, а электропроводник антенны выполнен из благородного металла.
Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:
- другой конец перегородки также был соединен с диэлектрическим слоем каркаса;
- другой конец перегородки был соединен с диэлектрической подложкой, на которой установлена микросхема;
- перегородка была установлена продольно, или поперечно, или наклонно;
- перегородка была выполнена дугообразной;
- было использовано, по меньшей мере, две перегородки, и одна перегородка соединена с другой перегородкой;
- в качестве материала электропроводника антенны было использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав;
- в качестве материала диэлектрического слоя каркаса был использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень;
- в качестве материала перегородки было использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав;
- в качестве материала перегородки был использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень;
- электропроводник антенны в его поперечном сечении был выполнен прямоугольным или квадратным;
- диэлектрический слой каркаса в его поперечном сечении был выполнен прямоугольным или квадратным;
- электропроводник антенны был соединен с микросхемой контактными проводниками, а в качестве материала контактных проводников использован тот же материал, который имеет электропроводник антенны;
- углы плоской карты были скруглены;
- был введен защитный диэлектрический слой, расположенный на торце плоской карты на электропроводнике антенны;
- был введен дополнительный внутренний каркас, который установлен и сопряжен с диэлектрическим слоем упомянутого каркаса, а один конец перегородки соединен с диэлектрическим слоем каркаса через дополнительный внутренний каркас.
Для последнего дополнительного варианта выполнения устройства:
- в качестве материала дополнительного внутреннего каркаса может быть использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав;
- в качестве материала дополнительного внутреннего каркаса может быть использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень. Кроме того, антенна может быть выполнена многовитковой в виде спирали. Для этого варианта исполнения:
- между витками электропроводника антенны расположен диэлектрик;
- использован тот же материал диэлектрика, который имеет диэлектрический слой каркаса;
- введен диэлектрический элемент, расположенный между внутренними витками антенны и одним из контактных проводников, и этот один контактный проводник соединен с наружным витком электропроводника антенны, а другой контактный проводник соединен с внутренним витком электропроводника антенны.
Может быть использована группа перегородок, представляющая собой разветвленную систему, причем целесообразно, чтобы:
- группа перегородок была выполнена в виде орнамента;
- были введены драгоценные и/или полудрагоценные камни, установленные в перегородках.
Указанные преимущества устройства, а также его особенности поясняются с помощью лучшего варианта ее выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.
Фиг.1 изображает бесконтактную чип-карту, вид сверху;
Фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
Фиг.3 - разрез В-В на фиг.1;
Фиг.4 - вид С на фиг.1;
Фиг.5 - то же, что фиг.1, другой вариант выполнения;
Фиг.6 - то же, что фиг.1, при выполнении антенны многовитковой;
Фиг.7 - фотографию одного из вариантов готового изделия, выполненного в соответствии с данным изобретением, внешний вид, лицевая сторона;
Фиг.8 - то же, что фиг.7, оборотная сторона.
Чип-карта (фиг.1-4) содержит плоскую карту 1, прямоугольной формы, микросхему 2 (электронный чип), диэлектрическую подложку 3, на которой установлена микросхема 2. Антенна устройства выполнена из электропроводника 4, который расположен вдоль периферии в плоскости плоской карты 1 и соединен контактными проводниками 5 с микросхемой 2. Антенна выполнена в виде каркаса 6 из электропроводника 4 и из диэлектрического слоя 7, расположенного внутри электропроводника 4, с образованием пространства внутри каркаса 6. Введена, по меньшей мере, одна перегородка 8, которая установлена в пространстве внутри каркаса 6 с образованием сквозных проемов 9 в поперечном направлении относительно плоскости плоской карты 1. По меньшей мере, один конец перегородки 8 соединен с диэлектрическим слоем 7 каркаса 6. Электропроводник 4 антенны выполнен из благородного металла. (Виды штриховки узоров на фиг.1 в продольном разрезе плоской карты 1 показаны достаточно условно для удобства чтения чертежа.)
Другой конец перегородки 8 (фиг.1, 6) также может быть соединен с диэлектрическим слоем 7 каркаса 6.
Другой конец перегородки 8 (фиг.1, 5, 6) может быть соединен с диэлектрической подложкой 3, на которой установлена микросхема 2.
Перегородка 8 может быть установлена продольно, или поперечно, или наклонно (фиг.1).
Перегородка 8 может быть выполнена дугообразной (фиг.5).
Может быть использовано, по меньшей мере, две перегородки 8, и одна перегородка соединена с другой перегородкой (фиг.1, 6).
В качестве материала электропроводника 4 антенны использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав.
В качестве материала диэлектрического слоя 7 каркаса 6 использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень.
В качестве материала перегородки 8 может быть использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав.
В качестве материала перегородки 8 использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень.
Электропроводник 4 антенны в его поперечном сечении выполнен прямоугольным или квадратным (фиг.2, 3).
Диэлектрический слой 7 каркаса 6 в его поперечном сечении выполнен прямоугольным или квадратным (фиг.2, 3).
В качестве материала контактных проводников 5 использован тот же материал, который имеет электропроводник 4 антенны (фиг.1, 5, 6).
Углы плоской карты 1 скруглены (фиг.1, 5-8).
Может быть введен защитный диэлектрический слой 10, расположенный на торце плоской карты 1 на электропроводнике 4 антенны (фиг.5).
Кроме того, может быть введен дополнительный внутренний каркас 11, который установлен и сопряжен с диэлектрическим слоем 7 упомянутого каркаса 6, а один конец перегородки 8 соединен с диэлектрическим слоем 7 каркаса 6 через дополнительный внутренний каркас 11 (фиг.5-8).
В качестве материала дополнительного внутреннего каркаса 11 может быть использовано золото, или серебро, или платина, или их сплав, а также в качестве материала дополнительного внутреннего каркаса 11 может быть использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень.
Дополнительно антенна может быть выполнена многовитковой в виде спирали (фиг.6).
Между витками электропроводника 4 антенны расположен диэлектрик 12.
При этом использован тот же материал диэлектрика 12, который имеет диэлектрический слой 7 каркаса 6.
Для подсоединения микросхемы 2 к многовитковой антенне введен диэлектрический элемент 13, расположенный между внутренними витками антенны и одним из контактных проводников 5, и этот один контактный проводник 5 соединен с наружным витком электропроводника 4 антенны, а другой контактный проводник 5 соединен с внутренним витком электропроводника 4 антенны.
В чип-карте может быть использована группа перегородок, представляющая собой разветвленную систему (фиг.7, 8).
Эта группа перегородок выполнена в виде орнамента (разнообразного, например, по эскизу потребителя).
В чип-карту (по желанию потребителя) могут быть введены драгоценные и/или полудрагоценные камни 14, установленные в перегородках 8 (фиг.7).
Работа чип-карты (фиг.1) обеспечивается следующими факторами.
Благородные металлы не подвержены окислению, обладают высокой твердостью и прочностью, поэтому по сравнению с другими материалами они обеспечивают повышение надежности и сроков эксплуатации изделия.
Так как антенна выполнена в виде каркаса 6 из электропроводника 4 и из диэлектрического слоя 7, расположенного внутри электропроводника 4, с образованием пространства внутри каркаса 6 и введена, по меньшей мере, одна перегородка 8, установленная в пространстве внутри каркаса 6 с образованием сквозных проемов 9 в поперечном направлении относительно плоскости плоской карты 1, а электропроводник 4 антенны выполнен из благородного металла, то удается обеспечить необходимую жесткость плоской карты 1 при уменьшении расхода благородного металла за счет сквозных проемов 9. Уменьшению количества благородного металла также служит использование в каркасе 6 диэлектрического слоя 7.
Требуемую жесткость плоской карты 1 обеспечивает также, например, соединение одного конца перегородки 8 с диэлектрическим слоем 7 и другого ее конца с противоположной стороной каркаса 6 (фиг.1, 6), или соединение другого конца перегородки 8 с диэлектрической подложкой 3, на которой установлена микросхема 2 (фиг.1, 5, 6).
Перегородка 8 может быть установлена различным образом - продольно, или поперечно, или наклонно (фиг.1). Например, она может быть выполнена дугообразной (фиг.5).
Дополнительному уменьшению использования благородного металла также служит применение в качестве материала перегородки 8 диэлектрических материалов (электрических изоляторов).
Для улучшения внешнего вида изделия, его прочностных и электроизолирующих характеристик в качестве материала диэлектрического слоя 7 каркаса 6 и материала перегородки 8 может быть использован перламутр, и/или лейкосапфир, и/или поликор, и/или природный камень, например поделочный камень.
Упрощению конструкции без ухудшения электрических характеристик антенны служит выполнение электропроводника 4 и диэлектрического слоя 7 каркаса 6 антенны в их поперечном сечении прямоугольными или квадратными (фиг.2, 3).
Введение защитного диэлектрического слоя 10, расположенного на торце плоской карты 1 на электропроводнике 4 антенны (фиг.5), позволяет защитить расположенный на торце электропроводник 4 антенны от механического повреждения.
Кроме того, благородные металлы по сравнению с другими обладают очень высокой электропроводностью, поэтому технические характеристики антенны, в состав которой входит электропроводник 4 из благородного металла, улучшаются. Для дополнительного улучшения характеристик бесконтактного приема/передачи информации (например, дальности и КПД) антенна может быть выполнена многовитковой (фиг.6-8).
Использование дополнительного внутреннего каркаса 11, который установлен и сопряжен с диэлектрическим слоем 7 каркаса 6 антенны позволяет подсоединить перегородку(и) 8 с диэлектрическим слоем 7 каркаса 6 через дополнительный внутренний каркас 11 (фиг.5-8). Такое исполнение позволяет сохранять по существу конструкцию антенны для производства множества бесконтактных чип-карт, изменяя только конструкцию перегородок 8 и сквозных проемов 9 внутри дополнительного внутреннего каркаса 11. Можно изменять количество перегородок 8, их расположение и внешний вид (форму), а следовательно, по желанию потребителя и модифицировать орнамент внутри, не затрагивая конструкцию самой антенны. Это разрешает реализовать всевозможную индивидуализацию изделия за счет обеспечения по желанию потребителя многообразия внешнего вида. По желанию потребителя в качестве материала дополнительного внутреннего каркаса 11 может быть использовано золото, или серебро, или платина, а также в качестве материала дополнительного внутреннего каркаса 11 может быть использован перламутр, или лейкосапфир, или поликор, или природный камень.
Стоимость плоской карты 1 может быть легко изменена за счет использования в качестве материала перегородок 8 не благородного металла, а перламутра, или лейкосапфира, или поликора, или природного камня, а также за счет изменения количества перегородок 8, выполненных из благородного металла, или за счет использования или не использования драгоценных и/или полудрагоценных камней 14, установленных в перегородках 8 (фиг.7). Таким образом, индивидуальная VIP-карта может быть изготовлена для потребителей с разными финансовыми возможностями, но при этом для каждого потребителя сохраняется эксклюзивность бесконтактной чип-карты.
В качестве варианта готового изделия (фиг.7, 8) показана бесконтактная чип-карта, в которой использованы все существенные признаки изобретения.
Демонстрируемая плоская карта 1 (фиг.7, 8) имеет поперечные, продольные, наклонные, дугообразные перегородки 8 со сквозными проемами 9, украшенные или неукрашенные драгоценными и/или полудрагоценными камнями 14. Центральная поперечная перегородка 8, несущая основную нагрузку, выполнена диэлектрической, в виде женского силуэта из яшмы. Яшма инкрустирована другими поделочными камнями. Например, использованы чароит, жадеит. Антенна многовитковая имеет электропроводник 4 из золота и диэлектрический слой 7 из перламутра. В качестве диэлектрической подложки 3 микросхемы 2 и диэлектрика 12, расположенного между витками электропроводника 4, также использован перламутр. Как видно из фиг.7, 8, изобретение представляет собой объединение современного технического устройства - бесконтактной чип-карты - с эксклюзивным ювелирным изделием.
Бесконтактная чип-карта может быть изготовлена следующим образом (фиг.7, 8).
Для изготовления пластины применяется сплав золота и серебра (возможно добавление небольшого количества меди), который расплавляется в индукционной плавильной установке. После того как сплав достигает температуры примерно 1100 градусов, он выливается в формообразующую изложницу. В результате получают брусок толщиной 3 мм. Далее брусок раскатывается до толщины пластины 0,95 мм, из которой вырезается контур карты. Получают плоскую карту 1.
Плоская карта 1 крепится в специальной оснастке, фрезеруются электропроводник 4 каркаса 6 и перегородки 8 со сквозными проемами 9. Из диэлектрика (яшмы) отдельно изготавливают центральную поперечную перегородку 8 в виде женского силуэта, диэлектрическую подложку 3 (перламутр) под микросхему 2 и другие необходимые элементы плоской карты 1.
Также в случае необходимости фрезерованием изготавливают дополнительный внутренний каркас 11. В качестве материала дополнительного внутреннего каркаса 11 использован сплав золота, серебра и перламутр.
Природные камни, например яшма, жадеит, чароит, а также диэлектрический слой 7 каркаса 6, диэлектрик 12 (перламутр) вклеиваются в отфрезерованные сквозные проемы 9 на специальную клеевую массу. Часть сквозных проемов 9 сохраняют открытыми.
После того как клеевая масса затвердеет, плоскую карту 1 с вклеенными природными камнями шлифуют и полируют на диске с абразивной массой до требуемой толщины.
Далее плоскую карту 1 гравируют и закрепляют на ней драгоценные камни 14 (бриллианты).
На заключительном этапе микросхема 2 приклеивается на диэлектрическую подложку 3 (перламутр), прикрепляется диэлектрический элемент 13, и микросхема 2 соединяется с электропроводником 4 каркаса 6 контактными проводниками 5.
Заявленная бесконтактная чип-карта наиболее успешно промышленно применима в картах для обслуживания VIP-клиентов, например, в картах, использующих технологию NFC.