Банковская карта

Полезная модель относится к банковским картам, выполненным из слоев различных материалов и их комбинаций (металл, пластик, деревянный шпон, бумага и т.д.) и содержащим контактный и бесконтактный интерфейс. В корпусах подобных карт должна быть предусмотрена область расположения антенны для бесконтактного интерфейса, причем обеспечения функционирования антенны периметр этой области должен быть разомкнут, для исключения образования вихревых токов.
Из уровня техники известны следующие технические решения.
Известна гибридная металлическая смарт-карта (патент EP3748543, опубл. 09.12.2020), содержащая металлический корпус карты, имеющий прорезь, что позволяет корпусу карты функционировать как соединительной раме; одно или несколько углублений на передней и/или задней стороне карты; и непроводящий наполнитель, заполняющий углубление (углубления).
Также известна металлическая смарт-карта, сконфигурированная для приема энергии от бесконтактного считывателя (патент US11354560, опубл. 07.06.2022), содержащая металлический корпус, имеющий первую грань и вторую грань, противоположную первой грани, при этом металлический корпус включает в себя прорезь, проходящую до внешнего края металлического корпуса; по меньшей мере, одно углубление, по меньшей мере, на одной из первой поверхности или второй поверхности металлического корпуса; и по меньшей мере, одна заполняющая часть, расположенная, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, в одной выемке, при этом заполняющая часть содержит, по существу, непроводящий материал.
Техническая проблема состоит в том, что сквозной разрез делает конструкцию карты непрочной в этом месте и помимо этого, так как разрез сквозной, то возникают сложности с его последующим заполнением, в качестве заполнителя обычно применяют диэлектрические материалы (пластики, эпоксидные смолы и т.д.). Также в конструкциях такого рода карт сложно разместить магнитную полосу, которая в настоящее время еще достаточно активно используется в ряде стран.
Наиболее близким аналогом патентуемого решения является смарт-карта (US 9836684, опубл. 05.12.2017), включающая металлический корпус карты, имеющий отверстие для приема модуля чипа, щель, проходящую от края корпуса карты к отверстию, при этом корпус карты утончается в области, включающей щель, так что задняя сторона металлического корпуса карты утоплена, опорную вставку, расположенную в углублении, охватывающую щель и усиливающую корпус карты в области щели, а также крышку модуля чипа, вставленную в отверстие модуля в задней части корпуса карты, утонченная область распространяется на область модуля чипа транспондера, включая область, окружающую отверстие, опорная вставка содержит отверстие модуля и вторую прорезь, проходящую от края опорной вставки к отверстию модуля, при этом вставка ориентирована в карте так, что вторая прорезь расположена в центральной области корпуса карты. Передний металлический слой экранирован от нижележащих металлических слоев защитным слоем. Между первым и вторым металлическим слоями расположен адгезивный слой, который в частном случае представляет собой пластиковый лист.
Известное решение решает задачу сохранения прочности металлического корпуса в местах размещения двойного интерфейса с антенной, однако не предусмотрено решение проблемы размещения магнитной полосы с сохранением толщины корпуса и его прочности в месте его размещения с учетом местоположения вставок.
Техническим результатом патентуемой полезной модели является возможность размещения в пределах корпуса карты контактного и бесконтактного интерфейса и магнитной полосы с сохранением прочности карты в местах их установки и ее толщины.
Заявленный технический результат достигается за счет конструкции банковской карты, включающей два внешних металлических слоя, средний слой из диэлектрического материала с размещенной на нем антенной, соединенный с внешними металлическими слоями посредством адгезивных слоев, каждый металлический слой содержит отверстие в области  размещения антенны бесконтактного интерфейса, а от боковой грани корпуса до отверстия выполнен разрез, причем разрез в первом металлическом слое выполнен со смещением от разреза на втором металлическом слое, второй металлический слой выполнен укороченным по сравнению с первым на ширину магнитной полосы, которая нанесена па пластиковую вставку с шириной, равной ширине магнитной полосы и закрепленной на среднем слое через адгезивный слой, в отверстия и разрезы внешних металлических слоев установлены вставки из диэлектрического материала, одна из которых имеет установочное гнездо, в котором размещен чип, соединенный с антенной карты.
В частном случае разрез в первом металлическом слое выполнен со смещением от разреза на втором металлическом слое на 90 градусов.
В частном случае разрез в первом металлическом слое выполнен со смещением от разреза на втором металлическом слое на 180 градусов.
В частном случае вставки изготовлены из пластика PVC, PLA, стеклотекстолита.
В частном случае внешние слои выполнены из нержавеющей стали или титанового сплава, или золота, или серебра, или платины.
В частном случае средний слой выполнен из стеклотекстолита, текстолита, гетинакса, керамики, поликарбоната, пластика PVC.
В частном случае средний слой выполнен из фольгированного материала (стеклотекстолит, гетинакс, полиимид) на котором изготовлена антенна, выполненная печатным способом.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.
Фиг. 1 - общий вид слоев корпуса карты.
Фиг. 2 - развернутый вид металлических слоев карты.
Фиг. 3 - схема установки магнитной полосы.
Фиг. 4 - схема установки магнитной полосы.
Фиг. 5 - схема карты в случае расположения чипа в области антенны
Фиг 6 - схема установки чипа в карту в случае расположения чипа в области антенны.
Фиг. 7 - схема карты в случае расположения чипа вне области антенны
Фиг. 8 - схема установки чипа в карту в случае расположения чипа в области антенны.
Банковская карта, согласно полезной модели, содержит два внешних металлических слоя (1) и (5), средний слой (3) из тонкого, относительно прочного материала диэлектрического материала, например, стеклотекстолита, текстолита, гетинакса, керамики, поликарбоната, пластика PVC. Средний слой соединен с внешними металлическими слоями посредством адгезивных слоев (2) и (4), вследствие чего вся конструкция является неразборной. Отверстия (6) во внешних металлических слоях предназначены для расположения антенны бесконтактного интерфейса. Разрезы (7) и (8) во внешних металлических слоях (1) и (5) от боковой грани корпуса до отверстия предназначены для размыкания контура и исключения вихревых токов, ухудшающих работу бесконтактного интерфейса. Разрезы на верхнем и нижнем слое выполняются со значительным смещением, например, 90 градусов, при этом максимальная величина смещения 180 градусов, как изображено на фиг.1. В результате прочность конструкции в районе разреза (7) верхнего металлического внешнего слоя (1) обеспечивается целостностью в этом месте других слоев (3) и (5), а прочность конструкции в районе разреза (8) нижнего металлического внешнего слоя (5) обеспечивается целостностью в этом месте слоев (1) и (3). Таким образом, наличие диэлектрического слоя (3) между металлическими слоями и разрезов (7), (8) в каждом из слоев (1), (5) создает разомкнутый контур, в котором будет эффективно работать антенна бесконтактного интерфейса. Схематично можно представить схему такой конструкции в развернутом виде на фиг. 2. На ней хорошо видно, что при такой конструкции мы имеем два металлических разомкнутых контура (6), электрически не связанных между собой, т.к. соединение слоев (1) и (5) происходит через диэлектрический слой (3).
Второй металлический слой (5), служащий оборотной стороной карты, выполнен укороченным по продольной стороне по сравнению с первым на ширину магнитной полосы, которая нанесена па пластиковую вставку с шириной, равной ширине магнитной полосы и закрепленной на среднем слое через адгезивный слой. На фиг. 3 показана конструкция оборотной стороны карты, при которой магнитная полоса имеет отступ от края карты, это наиболее распространенный вариант. В этом случае металлический слой (5), служащий оборотной стороной карты, разрезается на три части, и средняя часть заменяется на пластиковую полосу (13) с нанесенной на неё магнитной полосой (14). Совместная толщина пластиковой вставки (13) и магнитной полосы (14) должна быть равна толщине металлического слоя (5). Далее все эти части крепятся к диэлектрическому слою карты (3), через адгезивный слой (4). На фиг. 4 показан вариант конструкции оборотной стороны карты, при котором магнитная полоса крепится в край карты. При таком варианте исполнения металлический слой (5) по продольной стороне укорачивается на ширину магнитной полосы, и на освободившееся место прикрепляется пластиковая полоса (13) с нанесенной на неё магнитной полосой (14). Общая толщина пластиковой вставки (13) и магнитной полосы (14) как и в предыдущем случае в точности соответствует толщине металлической пластины. Крепление металлической пластины и магнитной полосы к элементам карты, полностью аналогично предыдущему варианту. Еще одно преимущество, которое достигается при использовании магнитной полосы, заключается в том, что разрез (7) который необходим для работы антенны с оборотной стороны можно вывести в зону магнитной полосы, тогда его не будет видно на торце карты и, соответственно, улучшится внешний вид изделия.
Схема карты, изготовленной по предложенной технологии, представлена на фиг.5. Лицевая сторона карты представляет собой внешний металлический слой (1) и оборотная сторона карты представляет собой внешний металлический слой (5). Внешние слои (1) и (5) могут быть выполнены из нержавеющей стали или титанового сплава, или золота, или серебра, или платины. На диэлектрическом слое (3) располагается антенна (12) с контактами для присоединения чипа (9). Отверстие (6) на лицевой стороне карты заполняется вставкой (10) из радиопрозрачного материала. Вставка (10) имеет установочное гнездо, в котором размещен чип (9), соединенный с антенной карты. Отверстие (6) на оборотной стороне карты заполняется вставкой (11) из радиопрозрачного материала. Вставки с одной из сторон имеют тонкий выходящий за пределы вставки элемент, который по размерам совпадает с размером прорези в лицевой и оборотной сторонах. Таким образом, при установке вставок эти элементы прорези и сделают их незаметными. Вставки могут быть изготовлены из пластика PVC, PLA, стеклотекстолита и других диэлектрических материалов. Клеевые слои, расположенные между слоями (1) - (3) и (3) - (5) на фиг.5 не изображены. На фиг. 6 представлена схема карты, когда область расположения микропроцессора находится в области расположения антенны. Имплантирование микропроцессора в этом случае происходит следующим образом, при изготовлении антенны (12) в области расположения чипа формируются контактные площадки, изготовленные из близко расположенных нескольких проводников (в случае если антенна изготавливается из проволоки) и сплошные контактные площадки, в случае если антенна изготавливается печатным способом. Во вставке (10) на лицевой стороне карты делается посадка (15) под чип модуль (9). При формировании посадки под чип зачищаются контактные площадки антенны. Чип имплантируется на специализированном оборудовании для имплантации в автоматическом режиме. В качестве материала, осуществляющего электрический контакт (16) между антенной и чипом, используется припой либо анизотропная лента, проводящая ток только в одном направлении. В случае применения анизотропной ленты она, помимо электропроводящих функций, выполняет еще и клеевую функцию. В случае если электрический контакт осуществляется при помощи припоя, то чип закрепляется в карте при помощи термоактивируемой клеевой ленты (на схеме не изображена). На оборотной стороне карты располагается магнитная полоса (14) наклеенная на пластиковую подложку (13).
В случае, когда область установки микропроцессора не совпадает с областью расположения антенны, то конструкция карты выглядит как показано на фиг.7. Основное отличие в том, что между чипом и антенной прокладываются удлинённые проводники (18). Эти проводники выполняются по той же технологии что и сама антенна, т.е. либо проводом, либо печатным способом и представляют собой одно целое с антенной (12). Учитывая, что удлинённые проводники накрываются лицевым металлическим слоем (1), то во избежания их повреждения или замыкания на металлический слой, в последнем делается технологическое обнижение (17), проходящее по всей длине проводников от области расположения антенны (6) до области расположения чипа. Конфигурация, глубина и ширина обнижения выбирается такой, чтобы исключить повреждение проводников при окончательной сборке изделия. Схема установки чипа в этом варианте изображена на Фиг. 8. В слоях карты формируется посадка (15) под чип. При формировании посадки под чип зачищаются контактные площадки антенны (12). Чип имплантируется на специализированном оборудовании для имплантации в автоматическом режиме. В качестве материала, осуществляющего электрический контакт между антенной и чип-модулем (16), используется припой либо анизотропная лента проводящая ток только в одном направлении. В случае применения анизотропной ленты она, помимо электропроводящих функций, выполняет еще и клеевую функцию. В случае если электрический контакт осуществляется при помощи припоя, то чип закрепляется в карте при помощи термоактивируемой клеевой ленты (на схеме не изображена). На схеме показано обнижение (17) в лицевом слое (1), предотвращающее повреждение удлинённых проводников (18).