BRPI0205985B1 - Cartão inteligente - Google Patents

Description

“CARTÃO INTELIGENTE” Domínio técnico A presente invenção trata de cartões inteligentes híbridos de contato-sem contato e, particularmente, um cartão inteligente deste tipo com uma conexão reforçada do módulo eletrônico.

Estado da técnica O cartão inteligente sem contato é um sistema cada vez mais utilizado em vários setores. Como por exemplo, no setor de transportes, cartões inteligentes têm sido desenvolvido como meio de acesso. Este é igualmente o caso da carteira eletrônica. Numerosas empresas desenvolveram igualmente sistemas de identificação de seu pessoal utilizando os cartões inteligentes sem contato. A troca de informações entre um cartão sem contato e a leitora associada é efetuada por acoplamento eletromagnético à distância entre uma antena alojada no cartão e uma segunda antena situada na leitora. Para elaborar, armazenar e processar as informações, um chip é disposto no interior do cartão sobre um suporte no qual ele é conectado a uma antena serigrafada.

Existem também cartões inteligentes híbridos de contato-sem contato que podem funcionar como cartões inteligentes clássicos e como cartões inteligentes sem contato. Estes cartões comportam um módulo eletrônico composto de um chip e de um circuito dupla face cujas áreas de contato de uma das faces são rentes com a superfície de uma das faces do corpo do cartão.

Existe um certo número de processos que permitem fabricar cartões inteligentes sem contato ou híbridos. Um primeiro tipo de cartão é um cartão monobloco no qual o suporte de antena, feito de material plástico, é inserido entre duas camadas feitas de material plástico (PVC, PET, PC, acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), etc) que formam os corpos de cartão superior e inferior e que são, então, termossoldadas por laminação sob pressão a quente. O módulo é conectado à antena por uma cola condutora ou equivalente que permite estabelecer o contato ôhmico.

Este tipo de cartão possui uma grande rigidez de conjunto. Em consequência, quando o cartão é submetido a tensões mecânicas de flexão ou/e de torção, as tensões são imediatamente transmitidas ao chip e, especialmente, aos pontos de cola que asseguram as conexões chip/antena ou módulo/antena. Estas tensões aplicadas voluntariamente ou involuntariamente podem provocar a ruptura das conexões e assim a pane do cartão sem que este último seja marcado.

Esta característica se revela ser a maior desvantagem dos cartões inteligentes sem contato ou híbridos. Com efeito, é relativamente fácil para um usuário desonesto destruir o cartão tão limpamente quanto possível, mediante dobramentos intensivos repetidos. Quando se tratar de um cartão vendido com um crédito (cartões de telefone, cartões de transporte coletivo, cartões de pagamento nas guaritas de pedágios em auto-estradas) e que este crédito esteja exaurido ou quase exaurido, isto lhe permitirá de fazer trocar ou reembolsar o cartão diante do emissor do cartão sem que se possa provar, a posteriori, a intenção de fraudar.

Para remediar este grande inconveniente, pensou-se em serigrafar a antena sobre um suporte de material fibroso do tipo papel colocado entre dois corpos de cartão constituídos de pelo menos uma camada de material plástico. Esse tipo de método é detalhado nos documentos US 2001/006194, US 2001/012682 e US 2001/002035 de mesma titularidade. Uma etapa de laminação a quente e sob pressão permite soldar as várias camadas entre si, o PVC fluidificado de um dos corpos de cartão vindo aprisionar a tinta serigrafada da antena.

Um método para fabricar cartões inteligentes usando laminação é igualmente descrito no documento US 4.450.024. O suporte de papel tem a vantagem de conferir ao cartão a capacidade, quando este último é submetido a um dobramento, de se deslaminar no local onde se exercem as tensões geradas pelo dobramento. Esse fenômeno é mostrado pela presença de soldas nos cantos do cartão que transmitem as tensões mecânicas ao centro do cartão, tal como descrito em US 2001/006194. A deslaminação do papel evidencia, portanto, a posteriori, qualquer ato de degradação voluntário, o cartão conservando os traços do dobramento.

Entretanto, este tipo de cartão apresenta o inconveniente da conexão do módulo eletrônico ser fraca. De fato, se o suporte de antena em papel oferece a vantagem de guardar “na memória” as dobras do cartão, ele confere ao cartão uma falta de coesão interna que toma, depois de múltiplas dobras, o cartão susceptível à deslaminação do papel sob a ou as juntas de colar que retêm o módulo sobre o cartão e, assim, vertical à parte menos espessa do corpo de cartão, provocando consequentemente a desconexão do módulo eletrônico e da antena.

Descrição da invenção Esta é razão pela qual a finalidade da invenção é fornecer um cartão inteligente híbrido com um suporte de antena feito de material fibroso, do tipo papel, permitindo uma conexão reforçada do módulo, de modo a resistir à desconexão e ao destacamento em caso de dobramentos intensivos. O objeto da invenção é, portanto, um cartão inteligente compreendendo uma antena sobre um suporte feito de material fibroso do tipo papel, dois corpos de cartão de cada lado do suporte, cada um constituído de pelo menos uma camada de material plástico possuindo uma temperatura de fluidificação relativamente baixa, e um módulo eletrônico compreendendo um chip conectado à antena, o módulo sendo alojado em um corte de cavidade através de um dos corpos de cartão e do suporte de antena, o conjunto formado pelo suporte de antena e os dois corpos de cartão sendo soldados juntos por laminação sob pressão a quente. O suporte feito de material fibroso compreende pelo menos um recesso localizado de modo que eles sejam superpostos nos pontos de cola que conectam o módulo ao corpo de cartão, de modo que as camadas de material plástico do corpo de cartão entrem em contato íntimo pelo recesso durante a laminação, o recesso assim cheio formando uma solda entre os corpos de cartão reforçando, então, a conexão do módulo.

Breve descrição das figuras As finalidades, objetivos e características da invenção se tomarão mais aparentes a partir da descrição que se segue quando considerada em conjunto com os desenhos nos quais: a figura 1 representa o suporte de antena de um cartão inteligente híbrido de contato-sem contato de acordo com a invenção; a figura 2 representa um corte transversal do cartão inteligente representado na figura 1, segundo o eixo A-A, a figura 3 é uma vista de frente dos recessos e da localização do módulo no suporte de antena para o cartão representado na figura 1. Descrição detalhada da invenção O cartão inteligente híbrido de contato-sem contato compreende um módulo eletrônico composto de um chip eletrônico 26 e de um circuito dupla face 10 do qual uma face é rente com uma das faces do cartão. A antena do cartão, geralmente serigrafada sobre um suporte feito de material fibroso 12, comporta um certo número de espiras 18 feitas de tinta condutora e dois blocos de conexão 11 e 13, destinados a serem conectados ao chip e, assim, ao módulo eletrônico. O suporte de antena compreende dois recessos 14 e 16 que são feitos de preferência após a serigrafia da antena. A forma dos recessos, assim como a sua localização, são descritas em detalhe na sequência da descrição.

Conforme a figura 2, representando um corte transversal segundo o eixo A-A de uma parte do cartão representado na figura 1, o cartão é composto de várias camadas na sua espessura. Em um modo de realização preferencial, o suporte de antena 12 é inserido entre um corpo de cartão inferior, composto das camadas 22 e 23, e um corpo de cartão superior, composto das camadas 24 e 25. Os corpos de cartão inferior e superior são feitos de material plástico do tipo policloreto de vinila (PVC) ou poliéster (PET, PETG) ou policarbonato (PC) ou ainda acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS). De acordo com um modo de realização preferido, os corpos de cartão são feitos de PVC e cada um deles é constituído de uma camada externa de PVC rígido 22 ou 24, e de uma camada interna de PVC macio 23 ou 25. O PVC que constitui a camada de PVC macio, em contato com a antena, tem um ponto Vicat (temperatura na qual o PVC passa de um estado rígido a um estado borrachoso) inferior ao ponto Vicat da camada que constitui a camada de PVC rígido. A montagem das camadas de cartão é efetuada segundo um processo de laminação a quente a uma temperatura específica e sob pressão. Sob a ação combinada do calor e da pressão, a camada externa de PVC apenas amolece, ao passo que a camada interna, constituída de um PVC de ponto Vicat inferior, fluidifica. O PVC assim fluidificado da camada 25 aprisiona a antena na massa e entra em contato íntimo com o PVC fluidificado da camada 23 pelos recessos 14 e 16, previamente feitos no suporte de antena 12, criando, assim, duas soldas entre os corpos de cartão inferior e superior pelo contato íntimo das duas camadas internas 23 e 25.

Depois da montagem das diversas camadas constitutivas do cartão, é perfurada uma cavidade, geralmente por ffesagem, no cartão, a fim de alojar o módulo eletrônico composto do chip eletrônico 26 e do circuito dupla face 10. A forma da cavidade é tal que ela compreende uma parte central menor designada a receber o chip 26 e uma parte exterior maior feita em uma parte da espessura da camada 22 do corpo de cartão de forma a receber o circuito dupla face. O módulo eletrônico é inserido na cavidade e fixado por colagem na maior parte da cavidade. Dessa maneira, o circuito dupla face do módulo eletrônico e a camada externa 22 do corpo de cartão são ligados juntas por dois pontos de cola 34 e 36, do tipo cianoacrilato, posicionados sobre recessos 14 e 16 previamente feitos no suporte de antena 12. Os pontos de cola 34 e 36 são, então, posicionados na vertical à parte menos espessa do corpo de cartão 22 e, então, se situam na vertical aos recessos 14 e 16 cheios de PVC e formando duas soldas entre os corpos de cartão inferior e superior, reforçando assim a conexão do módulo ao seu suporte. A conexão do chip aos blocos da antena 11 e 13 é assegurada pelo uso de uma cola condutora, não representada na figura e colocada antes da inserção do módulo eletrônico na sua cavidade.

Conforme a figura 3, a localização dos recessos 14 e 16 sobre o suporte de antena é tal que eles são situados de um lado ou de outro dos blocos de conexão 11 e 13 e, preferencialmente, no meio da face 30 do circuito dupla face 10, destinada a ser colada sobre o cartão e representada em pontilhado na figura. Entretanto, os recessos podem ser ligeiramente deslocados em relação à posição descrita na figura enquanto permanecendo superpostos à face 30 do módulo eletrônico sem, com isso, sair do escopo da invenção. Em todos os casos, a largura dos recessos não deve ser excessiva. Para este fim, a superfície dos recessos não deve exceder a superfície da face 30 do módulo a ser colado a fim de obter o enchimento total dos recessos pelo PVC fluidificado das camadas 23 e 25 durante a laminação dos corpos de cartão entre si. O módulo eletrônico sendo colocado de maneira simétrica de um lado ou de outro dos blocos de conexão 11 e 13, os recessos 14 e 16 são de preferência simétricos em relação aos blocos de conexão 11 e 13 e são, preferencialmente, idênticos em forma. Além disso, de modo a melhorar a conexão do módulo ao cartão, o contorno exterior dos recessos 14 e 16 se ajusta o melhor possível ao contorno exterior dos pontos de cola 34 e 36.

Para um cartão híbrido, os recessos não devem ter cantos afiados, e isto por várias razões. Uma delas sendo o fato de que recessos sem cantos afiados facilitam recortes. Com efeito, os recortes de recessos com cantos afiados podem criar pontos de retenção do papel a se retirar sobre seu suporte, enquanto que os recortes de recessos de forma arredondada não apresentam este tipo de problema. Além disso, quando o corpo de cartão é impresso com tom sólido, os recortes são expostos durante a laminação devido a uma aproximação dos pontos impressos situados acima dos recessos, resultando em um tom mais escuro na localização dos recessos. Como resultado, uma forma arredondada vista através do PVC transparente é mais estética que uma forma com cantos afiados.

Embora seja preferível ter dois recessos em cada lado do módulo para reforçar sua conexão mecânica tal como descrito acima, é possível ter um único recesso, ou mais de dois recessos, sem sair do escopo da invenção.

Claims (9)

1. Cartão inteligente, compreendendo uma antena (18) sobre um suporte feito de material fibroso do tipo papel (12), dois corpos de cartão de cada lado do suporte, cada um constituído de pelo menos uma camada de material plástico possuindo uma temperatura de fluidificaçào baixa, e um módulo eletrônico compreendendo um chip (26) conectado à antena, o módulo sendo alojado em uma cavidade feita através de um dos ditos corpos de cartão e do dito suporte de antena (12), a montagem formada pelo suporte de antena e os dois corpos de cartão sendo soldados juntos por laminação sob pressão a quente, o dito cartão sendo caracterizado pelo fato de que o dito suporte feito de material fibroso compreende recessos (14, 16) situados de forma em que eles estejam em superposição nos pontos de cola (34, 36), os pontos de cola (34,36) são então posicionados na vertical à parte menos espessa do corpo de cartão (22), fixando o dito módulo ao dito corpo de cartão de modo que as camadas (23, 25) de material plástico dos ditos corpos de cartão entram em contato íntimo pelos ditos recessos durante a laminação, os ditos recessos assim cheios formando uma solda entre os corpos de cartão, reforçando, assim, a conexão do módulo.

2. Cartão inteligente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o chip (26) do dito módulo eletrônico é conectado à antena através de dois blocos de conexão (11, 13).

3. Cartão inteligente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os ditos recessos (14, 16) são localizados em cada lado dos blocos de conexão (II, 13) da antena (18).

4. Cartão inteligente dc acordo com a reivindicação 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato de que os ditos dois recessos (14, 16) são idênticos em forma e são simétricos em relação aos blocos de conexão (11, 13).

5. Cartão inteligente de acordo com qualquer uma das reivindicações I a 4, caracterizado pelo fato de que os ditos recessos (14, 16) têm formas arredondadas.

6. Cartão inteligente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que os ditos recessos (14, 16) são feitos após a antena ter sido serígrafada sobre o seu suporte (12).

7. Cartão inteligente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os dois corpos de cartão são, cada um, constituídos de duas camadas (22, 23) e (24, 25).

8. Cartão inteligente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as ditas camadas (23, 25) são feitas de PVC.

9. Cartão inteligente de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a cola usada nos ditos pontos de cola (34, 36) é cianoacrilato.