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CN111937007A - 具有金属框架的便携式双接口数据载体 - Google Patents

具有金属框架的便携式双接口数据载体 Download PDF

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Abstract

一种包含金属片的便携式双接口数据载体，该数据载体无需经过很多技术努力即可获得，尤其不需要铁氧体材料。由此产生的便携式双接口数据载体比现有技术的PVC智能卡重，并在一侧提供接触型接口，而非接触型接口从卡的两侧工作。这种数据载体的一个应用领域是提供所谓的智能卡。本发明还涉及一种双接口模块以及一种用于提供便携式双接口数据载体的方法。此外，还提出了一种数据载体，该数据载体包括用于执行所提出的方法和用于制造便携式双接口数据载体的指令。

Description

具有金属框架的便携式双接口数据载体
技术领域
本发明涉及一种包含金属片的便携式双接口数据载体，该数据载体无需经过很多技术努力即可获得，尤其不需要铁氧体材料。由此产生的便携式双接口数据载体比现有技术的PVC智能卡重，并在一侧提供接触型接口，而非接触型接口从卡的两侧工作。这种数据载体的一个应用领域是提供所谓的智能卡。本发明还涉及一种双接口模块以及一种用于提供便携式双接口数据载体的方法。此外，还提出了一种数据载体，该数据载体包括用于执行所提出的方法和用于制造便携式双接口数据载体的指令。
背景技术
DE 10 2010 005 809 A1示出了一种便携式数据载体，该数据载体包括由天线线圈制成的非接触型接口。在此背景下论述了金属层。
WO 1993/023 826 A1教导了一种智能卡形式的便携式数据载体。该文献还论述了金属层和隐含的效果。
众所周知，可按智能卡的形式为支付和认证应用场景提供所谓的双接口数据载体。智能卡是包括用于执行控制指令的一些处理部件和存储器的典型PVC型信用卡。此外，典型的智能卡提供了用于非接触型和接触型通信的双接口。
众所周知的是有多种制造方法，它们将各个层层压到卡体上。但是，已知数据载体的一个问题是，在涉及金属层的情况下，如在本领域中所论述的，可能会出现与天线相关联的特定干扰。
为了克服这一问题，已知技术提出在金属层中在模块的位置设置狭缝，使得金属层不连续，并且可从两侧进行通信。在本领域中公知的是，所述狭缝非常小，并且仅需要足够小的尺寸以允许数据通信。但是，存在的一个缺点是金属层会变得不稳定，因此，例如在日常使用中，卡体可能在外力作用下破裂。此外，这种布置需要成本很高的特定双接口模块，并且只有经过很大的技术努力才能实现这种双接口模块。
考虑到干扰，本领域中已知的另一种解决方案是在金属层的背面设置铁氧体层，以避免这种干扰。但是，存在的一个缺点是，这种铁氧体层使得卡仅能在卡的一侧进行无线通信。卡的另一侧因金属层造成的屏蔽而不能与射频场通信。
这导致进一步的问题，即，铁氧体层成本很高，并且由于天线的通信被限制在卡的一侧，因此用户可能会发现这种卡不方便。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种具有双接口模块的便携式数据载体，该便携式数据载体可在卡的两侧进行无线通信，并且无需很多技术努力即可实现。此外，本发明的一个目的是提供这样的模块以及一种制造数据载体的方法。本发明的另一个目的是提出一种包括用于执行所提出的方法的指令的计算机程序产品。
这些目的通过独立权利要求实现的。从属权利要求提供了进一步的优点。
因此，本发明提出了一种便携式双接口数据载体，该数据载体包括布置在至少两个塑料层之间从而形成数据载体主体的至少一部分的金属层，其中所述金属层包括凹部，该凹部的尺寸至少为保持天线的载体薄片的尺寸，并且所述载体薄片在所述凹部的位置附接到塑料层上，并且保持天线的载体薄片嵌入到所述凹部中。
本领域技术人员应认识到，以上提出的数据载体可包括其它部件，尤其是本领域中的典型部件。这种部件还涉及数据处理单元和可选的安全特征。
本发明的便携式双接口数据载体可按智能卡的形式提供。智能卡的典型尺寸在多个标准中有所说明，例如ANSI/ISO标准。此外，所述便携式双接口数据载体保持实现非接触型和接触型通信的通信模块。这种通信可通过数据读取器来进行，卡插入在该数据读取器中并形成物理接触。此外，可激活设置在数据载体中的天线，并感生出小电流，从而可操作数据载体的电子部件。
所提出的便携式双接口数据载体主要是使用金属层和至少两个塑料层产生的，例如使用PVC来提供塑料层。可使用金属层片材和塑料层片材大量生产特定的数据载体，对金属层片材和塑料层片材进行切割以提供各金属层件和塑料层件，然后对金属层件和塑料层件进行层压以提供卡体。在本文的背景下，层指数据载体的层，其中，本领域技术人员应认识到，还可产生较大的层，作为生产各个卡体的中间步骤。
金属层包括凹部，使得金属层看似为设有凹部的框架。因此，凹部被金属层的各部分包围。相应地，凹部可称为引入到金属层中的窗口。窗口或凹部设置在放置和布置最终的双接口模块和天线的位置。
此外，还提供保持天线的载体薄片。这可通过将天线附接到载体薄片上或者通过以其它方式形成薄片然后将天线附接到载体薄片上来实现。在本文的背景下，仅说明了最终产品使得载体薄片和天线形成一个单个单元(即，接口模块)。
产生包括载体薄片和天线的接口模块，这也可在卡片生产过程的一个单独步骤中进行。在将载体薄片和天线一起引入凹部中时，必须选择凹部的尺寸，使得载体薄片和天线配装到这样的凹部中。在生产期间，也可能出现凹部比带有天线的载体薄片大的情况。在这种情况下，需要另外的填充材料。
载体薄片附接到塑料层上，使得载体薄片与天线一起或不与天线一起固定到塑料层上的待布置金属层的凹部的位置。这形成了载体薄片与天线一起或不与天线一起被金属层的凹部封闭的布置形式。在此可以提供这种复合层的至少两个例子。在第一个例子中，将载体薄片附接到保持天线的塑料层上；在第二个例子中，将载体薄片以液体形式嵌入到凹部中并随后固化，使得天线可设置在载体薄片的顶部。在第二个例子中，载体薄片单独附接到塑料层上，其中在第一个例子中，载体薄片与天线一起附接到塑料层上。这种过程的结果是，最终将保持天线的载体薄片附接到塑料层上。
最终产品是包括位于至少两个塑料层之间的金属层的双接口数据载体，并且其中载体薄片与天线一起被引入到金属层的凹部中。这可称为所谓的夹层布置形式，其中，包括天线模块的金属层嵌入在两个塑料层之间。
根据本发明的一个方面，所述至少两个塑料层包括至少一个透明薄片和/或至少一个不透明薄片，或者两个薄片都是不透明的。这样做的优点是，可产生提供进一步的视觉效果的塑料层，尤其是，例如可提供透明的塑料层作为顶层，并且可在数据载体的背面提供另外的不透明层。塑料层可包括另外的层，尤其是在金属层的上面和下面可布置多个塑料层。
根据本发明的另一个方面，载体薄片的厚度至少与金属层的厚度相同。这样做的优点是，可使载体薄片以封闭的形式嵌入到金属层中。因此，即使在包括载体薄片和天线的情况下，金属层也基本上具有相同的厚度。通过这种方式，能够按现有技术中已知的方式处理复合层，而不需要处理厚度的变化。
根据本发明的另一个方面，载体薄片的厚度大于金属层的厚度。这样做的优点是，天线层更靠近双接口模块，并且金属层可保持在卡片构造的中间。
根据本发明的另一个方面，保持天线的载体薄片的尺寸不超过凹部的尺寸。这样做的优点是，载体薄片可完全嵌入到凹部中，而不需要执行进一步的步骤。因此，载体薄片保持与凹部基本相同的尺寸。载体薄片也可小于凹部，如下文所示。
根据本发明的另一个方面，保持天线的载体薄片的尺寸小于凹部的尺寸，并且使用填充材料填充凹部与承载天线的塑料层之间的间隙。这样做的优点是，即使在载体薄片因制造公差而小于凹部的情况下，也可执行标准的制造程序，并且可填充在接口模块与凹部之间形成的间隙，以提供一种稳定的布置形式。
根据本发明的另一个方面，对所述层进行层压以形成数据载体的主体。这样做的优点是，可再利用现有的工具，并且即使在金属层包含载体薄片和天线的情况下，也可将金属层作为已知的复合层来处理。
根据本发明的另一个方面，利用紫外线粘合剂粘合所述层以形成数据载体的主体。这样做的优点是，不需要施加热量，因此不会损害数据载体的结构。紫外线粘合剂是一种使用紫外线固化的特定粘合剂。
根据本发明的另一个方面，将天线附接到数据载体的其它部件上。这样做的优点是，可使用天线来提供双接口，并且还提供了另一些接触型部件。为了提供整体双接口数据载体，要附接所提出的接口模块可能涉及的已知部件。
根据本发明的另一个方面，所述数据载体承载用于形成接触型接口的其它部件。这样做的优点是，还可引入能够与读卡器交互的部件，由此预制的接触型附件可与本发明的结构相结合。
根据本发明的另一个方面，所述天线形成数据载体的非接触型接口。这样做的优点是，数据载体可与其它装置耦合。由此形成了无线通信，并且还可再利用现有的读卡器。而且，在卡的两面都可进行通信。
根据本发明的另一个方面，所述载体薄片借助粘合层附接到塑料层上。这样做的优点是，塑料层或载体薄片可提供粘合层，该粘合层可形成并布置在载体薄片与塑料层之间，从而可执行易于实施的制造步骤。
根据本发明的另一个方面，所述载体薄片以固化的液体形式提供。这样做的优点是，可使用随后形成载体薄片的材料填充凹部。在液体材料嵌入到凹部中之后可立即对其进行固化，并且随后可附接天线。
本发明的目的还是通过一种如上述方面之一所述的待嵌入到数据载体中的双接口模块来实现的。该双接口模块至少包括载体薄片以及天线，该载体薄片以及天线的尺寸使其可嵌入到数据载体的凹部中。
本发明的目的还是通过一种用于提供便携式双接口数据载体的方法来实现的，该方法包括以下步骤：形成包括凹部的金属层，该凹部的尺寸至少为保持天线的载体薄片的尺寸；将保持天线的载体薄片在凹部的位置附接到塑料层上；以及将保持天线的载体薄片嵌入到凹部中，从而形成数据载体的主体的至少一部分。
本领域技术人员应认识到，上述方法步骤可迭代地执行和/或以不同的顺序执行。此外，还可能涉及子步骤。例如，可通过单个工艺步骤将保持天线的载体薄片嵌入到凹部中，或者这样的工艺步骤可细分，即，首先将形成载体薄片的材料引入到凹部中，然后在载体薄片的顶部设置天线。
本发明的目的还是通过一种保存有用于执行所提出的方法的指令的计算机程序产品来实现的。
本发明的优点是，所提出的双接口数据载体包括数据模块，该数据模块保持结构特征，例如载体薄片和天线，该载体薄片和天线的尺寸使其可嵌入到凹部中。此外，所述双接口数据载体可使用所提出的方法来制造，反过来讲，在形成结构特征时涉及所提出的方法步骤。因此，在此提到的程序方面可意味着作为所提出的数据载体的一部分的结构特征以及所提出的数据载体的其它结构或功能特征可使用所提出的方法来实现。
附图说明
本发明的其它优点是结合附图说明的，在附图中：
图1示出了如本发明的一个方面所述的便携式双接口数据载体的总体结构；
图2示出了如本发明的另一个方面所述的双接口数据载体的中间产品；
图3示出了如本发明的另一个方面所述的待嵌入到数据载体中的双接口模块；
图4示出了如本发明的一个方面所述的接口模块嵌入到凹部中从而形成间隙；
图5示出了如本发明的另一个方面所述的便携式双接口数据载体的最终产品；
图6示出了如本发明的一个方面所述的在制造各种便携式双接口数据载体时使用的金属片材；以及
图7示出了描述如本发明一个方面所述的用于提供便携式双接口数据载体的方法的示意性流程图。
具体实施方式
图1示出了本发明的数据载体的总体结构，其中在卡的顶部设有第一塑料层1，在卡的背面设有第二塑料层3。在层1与层3之间设有另一个层，即，金属层2。从图1中能够看出，该总体结构是所谓的夹层结构，其中金属层2嵌入在两个塑料层1、3之间。
图1所示的布置形式也可包括PVC薄片1和/或PVC薄片3，这两个薄片可以是不透明的，用有色PVC制成。PVC薄片1和/或3还可涂有薄金属膜，以产生整面箔层效果。图1的叠层结构可通过层压或嵌入更多不透明或透明的PVC层来形成，以产生具有符合ISO、ANSI、CQM要求的大约760-840微米厚度的标准智能卡。
层的布置形式也可以是夹在PVC层之间的夹层结构，该PVC层也可以是透明的。因此，在层1上方和层3下方可布置另外的PVC层，这些PVC层可提供保护涂层。
从图1的左侧和右侧能够看出，金属层2从两侧都是可见的，从而在从相应的片材切出卡体时，可从卡体的至少一侧看到金属边缘。因此，智能卡包括嵌入的金属层，从而在从成品层压片材切出卡之后，在卡体的侧面显现出金属边缘。卡的至少一侧的金属边缘在使用期间是可见的，并且为卡边缘提供了稳定性，此外还形成了一种传达出卡的高质量的设计。
总而言之，如图1所示的总体结构包括用户可见的两侧金属边缘。
图2示出了金属层2，该金属层具有设置在框架状结构中的凹部4。可使用大金属片材来提供金属层2，并且可对其进行分割，以形成各个金属层2。如图2所示的凹部的窗口结构仅仅是一个例子，而不是限制性的。但是，这种类似窗口的尺寸是优选的。
图3示出了待嵌入到金属层2中的接口模块。该接口模块包括带有天线6的载体薄片5。为了将天线6与数据载体的其它部件连接，提供了连接单元7，该连接单元可用于将天线与其它接触型部件结合。
连接单元7可用于与如图5所示的接口模块(例如接口模块10)的连接。载体薄片应具有金属层2的厚度。可使用较大片材来提供载体薄片5，从该片材分割出各个载体薄片。这种分割可通过冲压、激光切割或喷水切割来进行。这同样适用于待分割的其它层，例如塑料层。
图4示出了凹部4与载体薄片5之间的间隙8。可使用液体填充材料填充这种间隙，随后对其进行固化。此外，可使用粘合剂引入覆层薄片1。最后，可利用温度和压力(例如在层压期间施加的温度和压力)将复合层接合在一起。此外，可使用紫外线粘合剂作为替代或补充手段。通过这种方式，在未完成层压的情况下，不向各个层施加热量。
然后，将双接口模块10引入到卡9中，该卡可作为提出的数据载体。在图5中示出了这种布置形式。
通常，金属层2的凹部4可布置为使得天线5作为包括载体薄片5和天线6的单个部件。通过这种方式，形成了复合天线薄片5。同样，也可向凹部4填充材料，以形成承载天线的薄片。这种液体材料可以是液体PVC，并且在固化时，可施加包含粘合剂7的天线6。此外，可向复合结构附接塑料覆层1。
本发明的优点有：可在卡的两侧实现卡的非接触数据传输功能，此外，无需使用昂贵的铁氧体。
图6示出了用于提供金属层2的金属片材2A。金属片材2A可包括冲压的凹部4，并且在另一个步骤中，从金属片材2A冲压出金属层4。通过这种方式，可产生大量金属层。可使用类似的过程提供塑料层。待冲压出的层以附图标记11表示。
图7示出了用于提供便携式双接口数据载体的方法的流程图，该方法包括以下步骤：形成100包括凹部4的金属层2，该凹部4的尺寸至少为保持天线6的载体薄片5的尺寸；将保持天线6的载体薄片5在凹部4的位置附接101到塑料层1、3上；以及将保持天线6的载体薄片5嵌入到凹部4中，从而形成数据载体的主体的至少一部分。
如上文所述，所提出的方法还可包括子步骤，尤其是，所述步骤可迭代地执行和/或以不同的顺序执行。

Claims (15)

1.一种便携式双接口数据载体，包括：
布置在至少两个塑料层之间从而形成数据载体主体的至少一部分的金属层，其中
该金属层包括凹部，该凹部的尺寸至少为保持天线的载体薄片的尺寸；并且
所述载体薄片在凹部的位置附接到一个塑料层上，并且所述保持天线的载体薄片嵌入到凹部中。
2.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述至少两个塑料层包括至少一个透明薄片和/或至少一个不透明薄片。
3.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述载体薄片的厚度至少与金属层的厚度相同。
4.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述保持天线的载体薄片的尺寸不超过凹部的尺寸。
5.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述保持天线的载体薄片的尺寸小于凹部的尺寸，并且使用填充材料填充凹部与承载天线的塑料层之间的间隙。
6.如权利要求1所述的数据载体，其中，对所述层进行层压以形成数据载体的主体。
7.如权利要求1所述的数据载体，其中，利用紫外线粘合剂粘合所述层以形成数据载体的主体。
8.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述天线附接到数据载体的其它部件上。
9.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述数据载体承载用于形成接触型接口的其它部件。
10.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述天线形成数据载体的非接触型接口。
11.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述载体薄片通过粘合层附接到塑料层上。
12.如权利要求1所述的数据载体，其中，所述载体薄片以固化的液体形式提供。
13.一种用于嵌入到如权利要求1所述的数据载体中的双接口模块。
14.一种用于提供便携式双接口数据载体的方法，包括以下步骤：
形成包括凹部的金属层，该凹部的尺寸至少为保持天线的载体薄片的尺寸；
将保持天线的载体薄片在凹部的位置附接到一个塑料层上；以及
将保持天线的载体薄片嵌入到凹部中，从而形成数据载体主体的至少一部分。
15.一种计算机程序产品，当在计算机上执行时，该计算机程序产品执行如权利要求14所述的方法。
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