BR122020017175B1

BR122020017175B1 - METALLIC SMART CARD WITH DUAL INTERFACE CAPABILITY

Info

Publication number: BR122020017175B1
Application number: BR122020017175-8A
Authority: BR
Inventors: John Herslow; Adam Lowe; Luis daSilva; Brian Nester
Original assignee: Composecure, Llc
Filing date: 2015-07-08
Publication date: 2023-08-01

Abstract

A presente invenção relaciona-se a um cartão inteligente de dupla interface tendo uma camada metálica incluindo um módulo IC; com contatos e capacidade de RF, montado em um plugue formado de um material que não impede RF, entre a superfície de topo e a superfície de base da camada metálica. O plugue provê suporte para o módulo IC e um grau de isolação elétrica e isolação da camada metálica. O cartão resultante pode ter a capacidade de operação por contato e sem contato, e uma superfície metálica externa totalmente lisa, exceto para os contatos do módulo IC.The present invention relates to a dual-interface smart card having a metal layer including an IC module; with contacts and RF capability, mounted in a plug formed from a material that does not impede RF, between the top surface and the base surface of the metal layer. The plug provides support for the IC module and a degree of electrical insulation and metal layer insulation. The resulting card may have the capability of contact and contactless operation, and a completely smooth outer metal surface except for the IC module contacts.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION

[001] A presente invenção relaciona-se geralmente a cartões inteligentes, e, mais particularmente, a cartões inteligentes que tenham pelo menos uma camada metálica, e que sejam capazes de transmitir via radiofrequência (RF) e interface física/elétrica. Em particular, a presente invenção relaciona-se a cartões inteligentes de dupla interface (isto é, capazes de operar quer por contato ou sem contato) tendo uma camada metálica e uma aparência sofisticada e esteticamente agradável.[001] The present invention generally relates to smart cards, and, more particularly, to smart cards that have at least one metallic layer, and that are capable of transmitting via radio frequency (RF) and physical/electrical interface. In particular, the present invention relates to dual-interface smart cards (i.e., capable of operating either contact or contactless) having a metallic layer and a sophisticated and aesthetically pleasing appearance.

[002] Cartões inteligentes são altamente desejáveis e vêm sendo amplamente usados, em pagamentos e aplicações de etiquetagem, tal como pagamento de pedágio e tarifas de ônibus e metrô; em esquemas de identificação em nível regional, nacional e internacional; em licenças de motorista; em carteiras de saúde; em passaportes biométricos, para melhorar o nível de segurança em viagens internacionais.[002] Smart cards are highly desirable and have been widely used in payments and tagging applications, such as paying for tolls and bus and subway fares; in identification schemes at regional, national and international levels; on driver's licenses; in health cards; in biometric passports, to improve the level of security in international travel.

[003] Um cartão inteligente é um cartão que inclui uma circuitagem eletrônica, tal como em um chip de circuito integrado (IC) que pode ser quer (a) um micro controlador seguro, isto é, um microprocessador ou dispositivo inteligente equivalente com memória interna, ou (b) apenas um chip de memória. Um cartão inteligente conecta ou acopla um leitor de cartão por contato físico e/ou interface remota por radiofrequência sem contato físico.[003] A smart card is a card that includes electronic circuitry, such as an integrated circuit (IC) chip, which may be either (a) a secure microcontroller, that is, a microprocessor or equivalent smart device with internal memory , or (b) just a memory chip. A smart card connects or couples a physical contact card reader and/or contactless radio frequency remote interface.

[004] De modo geral, há três categorias de cartões inteligentes de interesse. A saber: (1) cartões de interface de contato; (2) cartões de interface sem contato; e (3) cartões de dupla interface. Um cartão inteligente de contato (1) inclui um chip IC conectado com uma placa de contato condutiva, na qual é montado um número de contatos físicos (tipicamente revestidos com ouro) localizado geralmente na superfície de topo do cartão. (1) Um cartão inteligente de contato pode ser inserido em um leitor de cartão inteligente de contato onde ocorre uma transmissão de comandos dados e status através de contatos físicos. (2) Um cartão inteligente sem contato inclui um chip IC e uma antena de cartão, por meio do qual sinais RF são acoplados entre o chip do cartão e a antena deum leitor de cartão. Isto permite comunicação sem fio (por exemplo, RF) sem que haja contato físico direto entre o cartão e o leitor do cartão. Um cartão inteligente sem contato requer apenas que esteja muito próximo do leitor. Ambos leitor e cartão têm antenas, e os dois se comunicam por radiofrequência (RF) através de um link sem contato. A maior parte dos cartões sem contato também supre energia para o chip interno a partir de sinais eletromagnéticos emitidos pelo leitor do cartão. A gama de operação pode variar de menos que 2,54 cm (uma polegada) a muitos centímetros (muitas polegadas). Um cartão inteligente de dupla interface tipicamente tem um único chip IC (mas também podem ser dois chips) e inclui ambas interfaces - interface de contato e interface sem contato. O uso de cartões de dupla interface permite acessar chips IC com chip de contato e/ou chip sem contato.[004] Generally speaking, there are three categories of smart cards of interest. Namely: (1) contact interface cards; (2) contactless interface cards; and (3) dual interface cards. A contact smart card (1) includes an IC chip connected with a conductive contact plate, on which are mounted a number of physical contacts (typically gold coated) located generally on the top surface of the card. (1) A contact smart card can be inserted into a contact smart card reader where a transmission of data commands and status occurs via physical contacts. (2) A contactless smart card includes an IC chip and a card antenna, whereby RF signals are coupled between the card chip and the antenna of a card reader. This allows wireless communication (e.g. RF) without direct physical contact between the card and the card reader. A contactless smart card only requires that it be very close to the reader. Both the reader and card have antennas, and the two communicate via radio frequency (RF) via a contactless link. Most contactless cards also supply power to the internal chip from electromagnetic signals emitted by the card reader. The operating range can vary from less than 2.54 cm (one inch) to many centimeters (many inches). A dual-interface smart card typically has a single IC chip (but can also be two chips) and includes both interfaces - contact interface and contactless interface. The use of dual interface cards allows access to IC chips with a contact chip and/or contactless chip.

[005] É desejável prover cartões inteligentes de dupla interface que provenham uma capacidade de conexão de contato ou sem contato. Também vem se tornando muito desejável e elegante fazer cartões com uma ou mais camadas metálicas. Uma camada metálica provê um peso e um padrão decorativo e/ou uma superfície refletiva que melhore a aparência do cartão e seu valor estético. Isto é especialmente desejável para clientes mais sofisticados. Portanto, é desejável fazer cartões inteligentes de dupla interface (cartões inteligentes com ambas interfaces- interface de contato e interface sem contato) tendo uma camada metálica.[005] It is desirable to provide dual-interface smart cards that provide a contact or contactless connection capability. It is also becoming very desirable and elegant to make cards with one or more metallic layers. A metallic layer provides weight and a decorative pattern and/or reflective surface that enhances the card's appearance and aesthetic value. This is especially desirable for more sophisticated customers. Therefore, it is desirable to make dual-interface smart cards (smart cards with both contact interface and contactless interface) having a metallic layer.

[006] No entanto, podem ocorrer diversos problemas na fabricação de cartões de dupla interface (de contato e sem contato) com camada metálica, devido a requisitos conflitantes. Por meio de exemplo, para fabricar um cartão inteligente de dupla interface, os contatos associados ao chip IC precisam ser localizados ao longo de uma superfície externa (superfície de topo ou superfície de base, mas normalmente a superfície de topo) do cartão para fazer contato com o leitor de cartão, enquanto o chip IC geralmente é localizado próximo da superfície de topo. No entanto, qualquer camada metálica no cartão interfere com sinais de comunicação de radiofrequência (RF) (por exemplo, atenuando tais sinais) entre o cartão e o leitor, que pode inutilizar o cartão inteligente sem contato. Assim, um cartão inteligente de dupla interface com uma camada metálica precisa resolver o problema de interferência RF em relação ao chip IC. Para agravar o problema, ainda se requer que a cartão inteligente de dupla interface tenha um aspecto sofisticado. Devido ao prestigio e aspecto estético dos cartões, é desejável que não haja nenhuma depressão ou ressalto perceptível ao longo da superfície do cartão, exceto nos contatos.[006] However, several problems may occur in the manufacture of dual-interface cards (contact and contactless) with a metallic layer, due to conflicting requirements. By way of example, to manufacture a dual-interface smart card, the contacts associated with the IC chip need to be located along an outer surface (top surface or base surface, but typically the top surface) of the card to make contact with the card reader, while the IC chip is usually located close to the top surface. However, any metallic layer on the card interferes with radio frequency (RF) communication signals (e.g., attenuating such signals) between the card and the reader, which may render the contactless smart card unusable. Therefore, a dual-interface smart card with a metal layer needs to solve the RF interference problem with respect to the IC chip. To compound the problem, the dual-interface smart card is still required to have a sophisticated appearance. Due to the prestige and aesthetic appearance of the cards, it is desirable that there be no noticeable depressions or bumps along the surface of the card, except at the contacts.

SUMMARY OF THE INVENTION

[007] Um cartão inteligente de dupla interface de acordo com a invenção inclui uma camada metálica de topo com um plugue não metálico dentro da camada metálica, para permitir a colocação de um módulo IC sobre o plugue, de modo que o cartão atue como um cartão de contato e/ou sem contato. Ao mesmo tempo, o cartão é feito de modo a apresentar uma bela superfície externa relativamente lisa.[007] A dual-interface smart card according to the invention includes a top metallic layer with a non-metallic plug within the metallic layer, to allow placement of an IC module over the plug, so that the card acts as a contact and/or contactless card. At the same time, the card is made to have a beautiful, relatively smooth outer surface.

[008] Em geral, um furo ou abertura ou recorte é formado no plugue para localizar um módulo de chip IC ao redor da área central do plugue, de modo que o módulo IC fique isolado da camada metálica. Assim, o plugue funciona provendo uma separação física e um grau de isolação elétrica entre o módulo do chip e a camada metálica nas direções horizontal e vertical. Em adição, o furo no plugue provê uma trajetória para transmissão de RF. O módulo do chip inclui contatos que se estendem ao longo da mesma superfície horizontal da camada metálica, para permitir uma condição de contato com um leitor de cartão de contato e o módulo de chip se estende dentro do fluxo do plugue para permitir uma condição de operação sem contato (por RF).[008] In general, a hole or opening or cutout is formed in the plug to locate an IC chip module around the central area of the plug, so that the IC module is isolated from the metal layer. Thus, the plug works by providing a physical separation and a degree of electrical insulation between the chip module and the metal layer in the horizontal and vertical directions. In addition, the hole in the plug provides a path for RF transmission. The chip module includes contacts that extend along the same horizontal surface as the metal layer to permit a contact condition with a contact card reader and the chip module extends within the flow of the plug to permit an operating condition contactless (by RF).

[009] Em uma concretização particular, a camada metálica é relativamente grossa, tendo uma superfície de topo que define a superfície de topo do plugue. Um plugue é formado na camada metálica sob a superfície de topo, de modo que o plugue não seja visto por cima e não afete a aparência do plugue. As dimensões laterais do plugue são maiores que as dimensões laterais do módulo do chip, para prover uma isolação ou separação adequada. Um furo é formado verticalmente através do plugue e uma camada de ferrita é subposta para formar uma passagem para sinais RF entre uma antena amplificadora (“booster antenna”) de cartão e uma antena chip de módulo IC. As dimensões laterais do plugue de furo são menores que as dimensões laterais do módulo de chip IC.[009] In a particular embodiment, the metallic layer is relatively thick, having a top surface that defines the top surface of the plug. A plug is formed in the metal layer under the top surface, so that the plug cannot be seen from above and does not affect the appearance of the plug. The side dimensions of the plug are larger than the side dimensions of the chip module to provide adequate isolation or separation. A hole is formed vertically through the plug and a layer of ferrite is overlaid to form a passage for RF signals between a card booster antenna and an IC module chip antenna. The side dimensions of the hole plug are smaller than the side dimensions of the IC chip module.

[0010] Um cartão inteligente metálico de dupla interface de acordo com a invenção inclui uma camada metálica, na qual é disposto um módulo de circuito integrado (IC) para prover condições de contato e sem contato (RF). A camada metálica tem uma superfície de topo e uma superfície de base que se estendem geralmente paralelas entre si. Pelo menos dois recortes diferentes são formados na camada metálica um sobre o outro, ambos recortes se estendendo em um plano horizontal simetricamente com respeito à mesma linha de centro. Um recorte é formado para posicionar e alojar o módulo IC, que tem contatos para um leitor de cartão. O módulo IC e seu correspondente recorte tem uma profundidade de aproximadamente D1, comprimento L1, e largura W1. O outro recorte (também chamado "bolsa") é disposto subjacente à superfície de base da camada metálica até uma distância D1 da superfície de topo. A bolsa tem um comprimento L2 maior que L1 e largura W2 maior que W1, para permitir uma transmissão de RF entre o módulo IC e um leitor de cartão. Um plugue não-metálico que se ajusta à bolsa preenche a bolsa e é fixado às paredes da bolsa. O plugue tem uma abertura central com comprimento L3 menor que L1 e largura W3 menor que W1.[0010] A dual-interface metallic smart card according to the invention includes a metallic layer, on which an integrated circuit (IC) module is arranged to provide contact and contactless (RF) conditions. The metallic layer has a top surface and a base surface that extend generally parallel to each other. At least two different indentations are formed in the metallic layer one above the other, both indentations extending in a horizontal plane symmetrically with respect to the same center line. A cutout is formed to position and house the IC module, which has contacts for a card reader. The IC module and its corresponding cutout have a depth of approximately D1, length L1, and width W1. The other cutout (also called "pocket") is arranged beneath the base surface of the metallic layer up to a distance D1 from the top surface. The pocket has a length L2 greater than L1 and width W2 greater than W1, to allow RF transmission between the IC module and a card reader. A non-metallic plug that fits into the bag fills the bag and is attached to the walls of the bag. The plug has a central opening with length L3 less than L1 and width W3 less than W1.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] A presente invenção será mais completamente entendida a partir da seguinte descrição detalhada das concretizações presentemente preferidas da mesma, que, não obstante, têm um caráter meramente ilustrativo, e fazem referência aos desenhos anexos, que, não estão em escala, e onde os mesmos caracteres indicam componentes correspondentes, nos quais: a Figura 1 é um diagrama isométrico simplificado de um cartão inteligente 10 com uma camada metálica 30 configurando a invenção; a Figura 1A é um diagrama isométrico idealizado altamente simplificado de um módulo de circuito integrado (IC) capaz de operar por contato ou sem contato, para uso em cartões inteligentes de acordo com a presente invenção; a Figura 1B é um diagrama em seção transversal idealizado simplificado do módulo IC da Figura 1A usado no cartão mostrado na Figura 1; a Figura 2 inclui diagramas de seção transversal de várias etapas de processo (1 a 7) para formar um cartão de acordo com a invenção; a Figura 3A é um diagrama em seção transversal simplificado de um plugue feito como mostrado na Etapa 5 da Figura 2; a Figura 3B é uma vista de topo de um cartão feito como mostrado na Figura 3A, com um plugue (34) e a abertura (36) formada no plugue; a Figura 3C é uma vista de topo de uma camada de topo de um cartão configurando a invenção, formado de acordo com o processo mostrado na Figura 2; a Figura 4 inclui diagramas em seção transversal de várias etapas de processo (1 a 5) para formar um cartão de acordo com um aspecto da invenção; a Figura 5A é um diagrama em seção transversal que corresponde à Etapa 4 da Figura 4, mostrando um plugue e aberturas formadas no plugue antes da inserção de um módulo IC; a Figura 5B é uma vista de topo de um cartão tendo a seção transversal mostrada na Figura 5A, mostrando o plugue e aberturas formadas no plugue antes da inserção do módulo IC formado de acordo com a Figura 4; a Figura 5C é uma vista de topo de um plugue formado de acordo com as etapas de processo mostradas nas Figuras 4, 5A e 5B em um módulo IC inserido na abertura para o módulo; e a Figura 6 é um diagrama em seção transversal mostrando uma camada de máscara formada em um cartão, tal como aquele mostrado na Figura 5C.[0011] The present invention will be more fully understood from the following detailed description of the presently preferred embodiments thereof, which, however, have a merely illustrative character, and make reference to the attached drawings, which are not to scale, and where the same characters indicate corresponding components, in which: Figure 1 is a simplified isometric diagram of a smart card 10 with a metallic layer 30 configuring the invention; Figure 1A is a highly simplified idealized isometric diagram of an integrated circuit (IC) module capable of contact or contactless operation, for use in smart cards in accordance with the present invention; Figure 1B is a simplified idealized cross-sectional diagram of the IC module of Figure 1A used in the card shown in Figure 1; Figure 2 includes cross-sectional diagrams of various process steps (1 to 7) for forming a card in accordance with the invention; Figure 3A is a simplified cross-sectional diagram of a plug made as shown in Step 5 of Figure 2; Figure 3B is a top view of a card made as shown in Figure 3A, with a plug (34) and opening (36) formed in the plug; Figure 3C is a top view of a top layer of a card embodying the invention, formed in accordance with the process shown in Figure 2; Figure 4 includes cross-sectional diagrams of various process steps (1 to 5) for forming a card in accordance with an aspect of the invention; Figure 5A is a cross-sectional diagram corresponding to Step 4 of Figure 4, showing a plug and openings formed in the plug prior to insertion of an IC module; Figure 5B is a top view of a card having the cross section shown in Figure 5A, showing the plug and openings formed in the plug prior to insertion of the IC module formed in accordance with Figure 4; Figure 5C is a top view of a plug formed in accordance with the process steps shown in Figures 4, 5A and 5B on an IC module inserted into the opening for the module; and Figure 6 is a cross-sectional diagram showing a mask layer formed on a card, such as that shown in Figure 5C.

DETAILED DESCRIPTION OF ACHIEVEMENTS

[0012] Um módulo de circuito integrado (IC) 7 de múltiplos contatos como mostrado na Figura 1A deve ser montado em um cartão 10 como mostrado na Figura 1 com a superfície de topo do módulo IC e seus contatos geralmente nivelados com a superfície de topo do cartão. Por meio de exemplo, o comprimento, a largura, e a profundidade do cartão são respectivamente aproximadamente 8,56 cm por 5,40 cm por 0,076 cm (3,37 por 2,125 por 0,03 polegadas). Para efeito de ilustração e discussão, assume-se na Figura 1A que o módulo IC tem uma profundidade D1, comprimento L1, e largura W1. Módulos como o módulo 7 são providos, por exemplo, pela Infineon ou NXP. As dimensões laterais de alguns destes módulos são aproximadamente 0,132 cm por 1,20 cm (0,052 polegadas por 0,47 polegadas), e a profundidade varia de 0,0127 cm 0,005 polegada a mais que 0,0635 cm (0,025 polegada). Estas dimensões, no entanto, são meramente ilustrativas, e os módulos IC da invenção podem ter dimensões maiores ou menores.[0012] A multi-contact integrated circuit (IC) module 7 as shown in Figure 1A should be mounted on a card 10 as shown in Figure 1 with the top surface of the IC module and its contacts generally flush with the top surface of the card. By way of example, the length, width, and depth of the card are respectively approximately 8.56 cm by 5.40 cm by 0.076 cm (3.37 by 2.125 by 0.03 inches). For illustration and discussion purposes, it is assumed in Figure 1A that the IC module has a depth D1, length L1, and width W1. Modules such as module 7 are provided, for example, by Infineon or NXP. The side dimensions of some of these modules are approximately 0.132 cm by 1.20 cm (0.052 inches by 0.47 inches), and the depth varies from 0.0127 cm to 0.005 inches to more than 0.0635 cm (0.025 inches). These dimensions, however, are merely illustrative, and the IC modules of the invention may have larger or smaller dimensions.

[0013] Como mostrado na Figura 1C, o módulo IC 7 contém um chip microprocessador interno 7a, uma antena chip 7b, e uma pastilha de contato 7c. A pastilha 7c pode ser uma pastilha multicontato convencional usado em cartões inteligentes do tipo de contato e é posicionado para engatar contatos em um leitor de cartão de contato (não mostrado) quando o cartão inteligente é inserido no mesmo. Uma bolha epóxi 7d encapsula o lado de baixo do módulo IC. A bolha epóxi permite que o módulo IC seja facilmente fixado (por exemplo, por cola) a uma superfície subjacente.[0013] As shown in Figure 1C, the IC module 7 contains an internal microprocessor chip 7a, an antenna chip 7b, and a contact chip 7c. Chip 7c may be a conventional multi-contact chip used in contact type smart cards and is positioned to engage contacts in a contact card reader (not shown) when the smart card is inserted therein. A 7d epoxy bubble encapsulates the underside of the IC module. The epoxy bubble allows the IC module to be easily attached (e.g. by glue) to an underlying surface.

[0014] Como deve ter sido observado, a presente invenção relaciona-se à fabricação de um cartão inteligente metálico tendo capacidade de dupla interface, e ademais tendo a superfície de topo livre de ressaltos e depressões exceto (a) pelo módulo IC e seus contatos, e/ou (b) por qualquer desenho ou textura intencionalmente provida na superfície de topo. De acordo com a invenção, o cartão pode ser feito de modo a ter uma aparência estética lisa e visualmente agradável mesmo que o cartão inclua a capacidade de dupla interface (isto é, capacidade de contato e sem contato). Ou seja, cartões inteligentes tendo uma camada metálica no topo por razões estéticas devem incluir um módulo IC e contatos associados. Para um cartão usado no modo de contato, os contatos do módulo IC devem se localizar ao longo da superfície externa do cartão. Tipicamente, os contatos são dispostos ao longo da superfície de topo, embora concebivelmente os contatos também podem ser dispostos ao longo da superfície inferior do cartão. Para uma transmissão sem fio (RF) efetiva, deve ser provido um recorte (abertura) na camada metálica subjacente e módulo IC envolvente. A dificuldade reside em produzir tais recortes (aberturas) na camada metálica sem afetar a aparência externa (superior) lisa do cartão.[0014] As may have been observed, the present invention relates to the manufacture of a metallic smart card having dual interface capability, and further having the top surface free from protrusions and depressions except (a) for the IC module and its contacts , and/or (b) by any design or texture intentionally provided on the top surface. According to the invention, the card can be made to have a smooth and visually pleasing aesthetic appearance even if the card includes dual interface capability (i.e., contact and contactless capability). That is, smart cards having a metallic layer on top for aesthetic reasons must include an IC module and associated contacts. For a card used in contact mode, the IC module contacts must be located along the outer surface of the card. Typically, the contacts are arranged along the top surface, although conceivably the contacts may also be arranged along the bottom surface of the card. For effective wireless (RF) transmission, a cutout (opening) must be provided in the underlying metal layer and surrounding IC module. The difficulty lies in producing such cutouts (openings) in the metallic layer without affecting the smooth external (top) appearance of the card.

[0015] Um método para formar um cartão de acordo com a invenção inclui a estrutura e etapas de processamento ilustrados na Figura 2.[0015] A method for forming a card according to the invention includes the structure and processing steps illustrated in Figure 2.

[0016] 1- Uma camada metálica 30 é selecionada para servir como a camada de topo de um cartão 10 (como na Etapa 1 da Figura 2). A camada metálica 30 tem uma superfície de topo (dianteira) 301 e superfície de base (traseira) 302, sendo que as superfícies dianteira e traseira são geralmente paralelas entre si. A espessura (D) da camada metálica 30 pode variar de menos que 0,0254 cm (0,01 polegada) a mais que 0,0508 cm (0,02 polegada). Em uma concretização, a camada metálica 30 é feita de aço inoxidável e tem uma espessura de 0,03937 cm (0,0155 polegada). A camada metálica pode ser selecionada, por meio de exemplo, e sem limitação, de Ferro, Tântalo, Bronze, Cobre, ou suas ligas, ou misturas destes.[0016] 1- A metallic layer 30 is selected to serve as the top layer of a card 10 (as in Step 1 of Figure 2). The metallic layer 30 has a top (front) surface 301 and a base (back) surface 302, with the front and rear surfaces generally being parallel to each other. The thickness (D) of the metal layer 30 can vary from less than 0.0254 cm (0.01 inch) to more than 0.0508 cm (0.02 inch). In one embodiment, the metal layer 30 is made of stainless steel and has a thickness of 0.03937 cm (0.0155 inch). The metallic layer may be selected, for example, and without limitation, from Iron, Tantalum, Bronze, Copper, or their alloys, or mixtures thereof.

[0017] 2- Uma bolsa 32 é formada ao longo do lado de baixo da camada 30, que pode ser chamada "bolsa invertida", e formada começando da superfície inferior da camada metálica 30 (como na Etapa 2 da Figura 2). A bolsa 32 pode ser formada de qualquer maneira conhecida incluindo, sem limitação, usinagem, fundição, impressão 3D, corte a laser, eletro-descarga com jato de água (EDM). A bolsa 32 tem a parte de cima 321 que termina a uma distância (ou espessura) D1 sob a superfície de topo 301, onde D1 tipicamente é igual (ou quase igual) à profundidade do módulo IC 7. A profundidade D2 da bolsa 32 então é igual (D-D1) polegadas. D2 será geralmente igual à profundidade D da camada metálica 30 menos a espessura D1 do módulo IC usado para formar o cartão. A bolsa 32 pode ter uma forma regular ou irregular no plano horizontal ou ser um cilindro cuja projeção plana no plano horizontal pode ser quadrada, retangular ou circular. As dimensões laterais - comprimento (L2) e largura (W2) - da bolsa 32 podem ser respectivamente iguais ou maiores que as dimensões laterais (comprimento L1 e largura W1) do módulo IC como será discutido abaixo. Em certas concretizações, L2 e W2 são mostrados respectivamente maiores que L1 e W1, mas não é uma condição necessária.[0017] 2- A pocket 32 is formed along the underside of the layer 30, which may be called an "inverted pocket", and formed starting from the bottom surface of the metal layer 30 (as in Step 2 of Figure 2). The pouch 32 may be formed in any known manner including, without limitation, machining, casting, 3D printing, laser cutting, water jet electro-discharge (EDM). The pocket 32 has a top 321 that terminates at a distance (or thickness) D1 under the top surface 301, where D1 is typically equal to (or nearly equal to) the depth of the IC module 7. The depth D2 of the pocket 32 then is equal to (D-D1) inches. D2 will generally be equal to the depth D of the metal layer 30 minus the thickness D1 of the IC module used to form the card. The bag 32 may have a regular or irregular shape in the horizontal plane or be a cylinder whose planar projection in the horizontal plane may be square, rectangular or circular. The side dimensions - length (L2) and width (W2) - of the bag 32 may be respectively equal to or greater than the side dimensions (length L1 and width W1) of the IC module as will be discussed below. In certain embodiments, L2 and W2 are shown to be respectively larger than L1 and W1, but it is not a necessary condition.

[0018] 3- Um plugue 34 feito de qualquer material que não interfira substancialmente com a transmissão de RF (por exemplo, um material não metálico ou mesmo um material como tungstênio ou um composto do mesmo) é formado ou conformado às dimensões da bolsa usinada 32 e inserido na bolsa para preencher a região usinada (recorte) (como na Etapa 3 da Figura 2). Como discutido abaixo, o plugue atua para separar ou isolar eletricamente o módulo IC da camada metálica e também fixar fisicamente o módulo IC. O interior da bolsa 32 e/ou o exterior do plugue 34 são revestidos com um adesivo adequado (por exemplo, tal como acrílico ou polietileno modificado por acrílico, cianocrilato, elastômero de silicone, epóxi) de modo que o plugue 34 cole firmemente nas paredes da bolsa durante o processamento da camada metálica durante a formação do cartão. O plugue 34 pode ser feito de qualquer material termoplástico, tal como PET, PVC, ou outro polímero, ou qualquer material, tal como resina ou epóxi curável ou cerâmica ou mesmo tungstênio que não impede, de modo mais significativo, uma transmissão por radiofrequência (RF).[0018] 3- A plug 34 made of any material that does not substantially interfere with RF transmission (for example, a non-metallic material or even a material such as tungsten or a compound thereof) is formed or shaped to the dimensions of the machined pouch 32 and inserted into the pocket to fill the machined region (cutout) (as in Step 3 of Figure 2). As discussed below, the plug acts to electrically separate or isolate the IC module from the metal layer and also physically secure the IC module. The inside of the bag 32 and/or the outside of the plug 34 are coated with a suitable adhesive (e.g., such as acrylic or acrylic-modified polyethylene, cyanoacrylate, silicone elastomer, epoxy) so that the plug 34 sticks firmly to the walls of the bag during the processing of the metal layer during card formation. Plug 34 may be made of any thermoplastic material, such as PET, PVC, or other polymer, or any material, such as curable resin or epoxy or ceramic or even tungsten that does not, more significantly, impede radio frequency transmission ( RF).

[0019] 4- Como na Etapa 4 da Figura 2, uma camada adesiva 44 é usada para fixar uma camada de ferrita 44 à superfície traseira 302 da camada 30. A camada de ferrita 44 é colocada sob a camada metálica 30 para atuar como blindagem (refletora) para impedir/ reduzir a interferência da camada metálica 30 com a radiação de radiofrequência de/ para o cartão inteligente. A camada de ferrita 44 reduz o efeito de curto "shorting" da camada metálica 30, para permitir a transmissão/ recepção via antena 47. Aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que também é possível formar ou arranjar a ferrita de maneira diferente.[0019] 4- As in Step 4 of Figure 2, an adhesive layer 44 is used to attach a ferrite layer 44 to the back surface 302 of layer 30. The ferrite layer 44 is placed under the metallic layer 30 to act as a shield (reflective) to prevent/reduce interference of the metallic layer 30 with radio frequency radiation to/from the smart card. The ferrite layer 44 reduces the shorting effect of the metal layer 30, to allow transmission/reception via the antenna 47. Those skilled in the art will appreciate that it is also possible to form or arrange the ferrite differently.

[0020] Também, uma camada adesiva 46 pode ser usada para fixar uma camada de plástico (por exemplo, PVC) 48 que contém e/ou na qual é montado uma antena amplificadora 47. A camada 48 pode ser feita de PVC poliéster e ter uma espessura entre 0,00254 cm (0,001 polegada) e 0,0381 cm (0,015 polegada). As bobinas da antena amplificadora 47 têm um diâmetro de menos que 80 mícrons a mais que 120 mícrons e podem ser fixadas à camada, por exemplo, por solda ultrassônica ou aquecendo o fio antes de colocá-lo em contato com a camada de plástico, ou por qualquer outro processo adequado. Uma camada 52, incluindo região de assinatura e tarja magnética, pode ser fixada à camada 48 antes ou após laminação. As camadas 42, 44, 46, 48 (e possivelmente 52) podem ser formadas como subconjunto 40 e fixadas à parte inferior 302 da camada metálica 30.[0020] Also, an adhesive layer 46 can be used to attach a plastic (e.g., PVC) layer 48 that contains and/or to which an amplifier antenna 47 is mounted. The layer 48 can be made of polyester PVC and have a thickness between 0.00254 cm (0.001 inch) and 0.0381 cm (0.015 inch). The amplifier antenna coils 47 have a diameter of less than 80 microns to more than 120 microns and may be attached to the layer, for example, by ultrasonic welding or by heating the wire before contacting it with the plastic layer, or by any other appropriate process. A layer 52, including signature region and magnetic stripe, may be attached to layer 48 before or after lamination. Layers 42, 44, 46, 48 (and possibly 52) may be formed as subassembly 40 and attached to the bottom 302 of metal layer 30.

[0021] 5- O conjunto compreendendo as camadas 30, 42, 44, 46, 48 é laminado (como na Etapa 5 da Figura 2) para formar um conjunto de cartão 50.[0021] 5- The assembly comprising layers 30, 42, 44, 46, 48 is laminated (as in Step 5 of Figure 2) to form a card assembly 50.

[0022] 6- Um furo (ou abertura) 36 então é formado (por exemplo, por usinagem) através do metal 30 a uma profundidade D1 da superfície de topo, e concorrentemente um furo 362 é formado no plugue 34 (por exemplo, furando em torno do centro do plugue 34) e através das camadas subjacentes 42, 44, 46, até a camada 48, como na Etapa 6 da Figura 2. As dimensões laterais do furo 36 formado na camada metálica 30 são determinadas de modo a corresponderem às dimensões L1 e W1 do módulo IC 7, de modo que o módulo IC possa ser inserido no furo (abertura 36). As dimensões laterais do furo 362 no plugue 34 são L3 e W3, respectivamente menores que L1 e W1. Assim, as bordas de plugue 341a provêm suporte para o módulo IC e o mantém em sua altura D1, sob a superfície de topo do cartão. O módulo IC, então, pode ser inserido folgadamente e fixado aos lados da abertura 36, e à parte de cima 341a do plugue 34. Ou seja, o módulo IC pode ser inserido apertado e colado no lugar. O menor furo (abertura) 362 formado sob o furo 36 aloja a extremidade traseira (base) do módulo 7. O furo 362, que se estende verticalmente para baixo através da camada de ferrita 44, é feito suficientemente grande para permitir a passagem de sinais RF entre a antena 47 e a antena chip 7b.[0022] 6- A hole (or opening) 36 is then formed (e.g., by machining) through the metal 30 to a depth D1 from the top surface, and concurrently a hole 362 is formed in the plug 34 (e.g., by drilling around the center of the plug 34) and through the underlying layers 42, 44, 46, up to the layer 48, as in Step 6 of Figure 2. The lateral dimensions of the hole 36 formed in the metallic layer 30 are determined to correspond to the dimensions L1 and W1 of the IC module 7, so that the IC module can be inserted into the hole (opening 36). The side dimensions of hole 362 in plug 34 are L3 and W3, respectively smaller than L1 and W1. Thus, the plug edges 341a provide support for the IC module and maintain it at its height D1, under the top surface of the card. The IC module can then be loosely inserted and secured to the sides of the opening 36, and to the top 341a of the plug 34. That is, the IC module can be inserted tightly and glued in place. The smaller hole (opening) 362 formed beneath the hole 36 houses the rear end (base) of the module 7. The hole 362, which extends vertically downward through the ferrite layer 44, is made large enough to allow signals to pass through. RF between antenna 47 and chip antenna 7b.

[0023] Com respeito à operação do cartão, a antena amplificadora 47 é projetada para capturar a energia de radiofrequência gerada por um leitor de cartão (não mostrado) e se comunicar com o leitor de cartão. De projeto, o módulo de antena 7b fica suficientemente próximo para fixar indutivamente a antena 47, provendo sinais da antena 47 para o chip 7a, mantendo o chip eletricamente isolado da antena 47. Em operação, a camada de ferrita 44 protege a camada metálica 30 para permitir que a radiação de radiofrequência entre e seja emitida do cartão 10. A antena amplificadora 47 é projetada para capturar a energia de radiofrequência gerada pelo leitor de cartão associado (não mostrado) e se comunicar com o leitor de cartão. De projeto, o módulo de antena 7b deve ficar suficientemente próximo para fixar indutivamente a antena 47, daí provendo sinais da antena 47 ao chip 7a enquanto mantém o chip eletricamente isolado da antena 47.[0023] With respect to the operation of the card, the amplifier antenna 47 is designed to capture radio frequency energy generated by a card reader (not shown) and communicate with the card reader. By design, the antenna module 7b is close enough to inductively attach the antenna 47, providing signals from the antenna 47 to the chip 7a, keeping the chip electrically isolated from the antenna 47. In operation, the ferrite layer 44 protects the metal layer 30 to allow radio frequency radiation to enter and be emitted from the card 10. The amplifier antenna 47 is designed to capture radio frequency energy generated by the associated card reader (not shown) and communicate with the card reader. By design, the antenna module 7b should be close enough to inductively attach the antenna 47, thereby providing signals from the antenna 47 to the chip 7a while keeping the chip electrically isolated from the antenna 47.

[0024] 7- Como na Etapa 7 da Figura 2, um módulo IC 7, que, como na Figura 1B, inclui um chip 7a, antena chip 7b, e um jogo de contatos 7c dentro do furo 36. O módulo IC 7 é colado no lugar, completando a formação de um cartão configurando a invenção.[0024] 7- As in Step 7 of Figure 2, an IC module 7, which, as in Figure 1B, includes a chip 7a, chip antenna 7b, and a set of contacts 7c within hole 36. The IC module 7 is glued in place, completing the formation of a card configuring the invention.

[0025] Com respeito à aparência do cartão em sua forma final, primeiro faz-se referência à Figura 3A (essencialmente uma cópia da Etapa S6 da Figura 2) e à Figura 3B. A Figura 3B é uma vista de topo do cartão sendo formado, mostrando as aberturas 36, 32 no metal e plugue. Deve ser notado que o furo 36 na camada metálica têm bordas 361 e furo 362 no plugue e camadas subjacentes 42, 44, 46 têm bordas 345, 367. A porção do plugue 34 sob a região 341b e a borda externa 343 do plugue não são mostradas. A borda externa 343 é mostrada com linhas tracejadas.[0025] With respect to the appearance of the card in its final form, reference is first made to Figure 3A (essentially a copy of Step S6 of Figure 2) and Figure 3B. Figure 3B is a top view of the card being formed, showing openings 36, 32 in the metal and plug. It should be noted that the hole 36 in the metal layer has edges 361 and hole 362 in the plug and underlying layers 42, 44, 46 have edges 345, 367. The portion of the plug 34 under the region 341b and the outer edge 343 of the plug are not shown. The outer edge 343 is shown with dashed lines.

[0026] A Figura 3C resultante é uma vista de topo de um cartão 10 mostrando o módulo 7 montado e inserido na parte superior do cartão. O plugue 34 não é visto, uma vez que ele fica sob a camada metálica. Assim, a superfície de topo de um cartão 10 formado de acordo com as etapas de processo da Figura 2, tem uma superfície metálica contínua completamente lisa (exceto na parte de contato com o módulo IC). O plugue subjacente é oculto por uma região de metal sobreposta. Significativamente, o cartão tendo uma aparência física agradável desejada pode atuar como cartão que opera sem contato (wireless) ou por contato.[0026] The resulting Figure 3C is a top view of a card 10 showing the module 7 assembled and inserted into the top of the card. Plug 34 is not seen as it is under the metal layer. Thus, the top surface of a card 10 formed according to the process steps of Figure 2 has a completely smooth continuous metal surface (except in the part in contact with the IC module). The underlying plug is hidden by an overlapping metal region. Significantly, the card having a desired pleasing physical appearance may act as a contactless or contactless card.

[0027] As tolerâncias dimensionais dos vários furos/ aberturas e componentes precisam ser suficientemente justas, de modo que, em uma laminação plana, todas as partes fundem, sem formar nenhum espaço de ar na parte externa do cartão.[0027] The dimensional tolerances of the various holes/openings and components need to be sufficiently tight, so that, in a flat lamination, all parts fuse, without forming any air spaces on the outside of the card.

[0028] Como nas figuras, a camada metálica 30 tem recortes em sua superfície superior. A espessura/ profundidade D1 do recorte 36 deve ser substancialmente igual à profundidade do módulo IC 7. O furo/ abertura 36 é usinado através da camada metálica 30, e dimensionado para receber o módulo 7, que, então, é fixo neste, por exemplo, por cola. O módulo 7 inclui um microprocessador 7a (interno), antena chip 7b e pastilha de contato 7c. A pastilha (pad) 7c é uma pastilha de contato convencional que é usada em cartões inteligentes de contato, e posicionada engatando contatos em um leitor, quando o cartão inteligente é inserido no mesmo.[0028] As in the figures, the metallic layer 30 has cutouts on its upper surface. The thickness/depth D1 of the cutout 36 must be substantially equal to the depth of the IC module 7. The hole/opening 36 is machined through the metal layer 30, and sized to receive the module 7, which is then fixed thereto, e.g. , by glue. Module 7 includes a microprocessor 7a (internal), antenna chip 7b and contact pad 7c. Pad 7c is a conventional contact pad that is used in contact smart cards, and positioned to engage contacts in a reader when the smart card is inserted into it.

[0029] De projeto, o plugue 34 é substancialmente maior que o módulo 7. Preferivelmente, o plugue 34 se estende pelo menos 0,1016 cm (0,04 polegada) lateralmente além de qualquer dos lados do módulo 7. Isto impede que o metal do substrato interfira com a comunicação entre o cartão e o chip. No entanto, o plugue não precisa ser maior que o módulo 7 (isto é, suas dimensões laterais não precisam ser maiores que do módulo).[0029] By design, plug 34 is substantially larger than module 7. Preferably, plug 34 extends at least 0.1016 cm (0.04 inch) laterally beyond either side of module 7. This prevents the metal of the substrate interferes with communication between the card and the chip. However, the plug does not need to be larger than module 7 (that is, its side dimensions do not need to be larger than that of the module).

[0030] O módulo 7 é posicionado verticalmente dentro da camada metálica 30 de modo a prover uma pastilha de contato 7c ao longo da superfície superior metálica para realizar a função de contato de dupla interface. Ademais, posicionando o módulo 7 no plugue 34 que é maior em área (embora não necessariamente) que o módulo 7 torna possível diminuir interferência na comunicação por rádio entre a antena do módulo 7b e antena amplificadora 47.[0030] The module 7 is positioned vertically within the metallic layer 30 so as to provide a contact pad 7c along the metallic upper surface to realize the double interface contact function. Furthermore, positioning module 7 on plug 34 which is larger in area (although not necessarily) than module 7 makes it possible to reduce interference in radio communication between module antenna 7b and amplifier antenna 47.

[0031] Embora concretizações preferidas da invenção tenham sido apresentadas meramente com propósito ilustrativo, aqueles habilitados na técnica deverão apreciar que muitas adições, modificações e substituições serão possíveis dentro do escopo e espírito da invenção.[0031] Although preferred embodiments of the invention have been presented merely for illustrative purposes, those skilled in the art should appreciate that many additions, modifications and substitutions will be possible within the scope and spirit of the invention.

[0032] Alternativamente, cartões configurando a invenção podem ser formados como nas Figuras 4, 4A, 5A, 5B, 5C, e 6. Estes cartões diferem daqueles discutidos acima quanto ao fato de um plugue ser formado, cuja espessura é igual à espessura da camada metálica. Ou seja, não tem uma bolsa recessada.[0032] Alternatively, cards configuring the invention may be formed as in Figures 4, 4A, 5A, 5B, 5C, and 6. These cards differ from those discussed above in that a plug is formed, the thickness of which is equal to the thickness of the metallic layer. In other words, there is no recessed bag.

[0033] Como na Figura 4, um cartão de acordo com este aspecto pode incluir as seguintes etapas de processo e estrutura.[0033] As in Figure 4, a card in accordance with this aspect may include the following process and structure steps.

[0034] 1- Uma camada metálica 30 é provida (como na Etapa 1 da Figura 4), que serve de camada de topo de um cartão 10. A camada metálica 30 tem uma superfície de topo (dianteira) 301 e superfície de base (traseira) 302, e espessura (D) que varia de menos que 0,0254 cm (0,01 polegada) a mais que 0,0508 cm (0,02 polegada). A camada metálica 30 pode ter as mesmas características e propriedades da camada metálica 30, mostrada e discutida acima.[0034] 1- A metal layer 30 is provided (as in Step 1 of Figure 4), which serves as the top layer of a card 10. The metal layer 30 has a top (front) surface 301 and base surface ( rear) 302, and thickness (D) ranging from less than 0.0254 cm (0.01 inch) to more than 0.0508 cm (0.02 inch). The metallic layer 30 may have the same characteristics and properties as the metallic layer 30 shown and discussed above.

[0035] 2- Um furo 420 com profundidade D é formado na camada metálica 30 (como na Etapa 1 da Figura 4). As dimensões laterais do furo são L2 e W2 (ver Figuras 5A e 5B). O furo 420 pode ser formado de qualquer maneira conhecida (por exemplo, fundido ou usinado). O furo 420 pode ser um cubo sólido regular ou irregular ou um cilindro, cuja projeção plana no plano horizontal pode ser quadrada, retangular, ou circular, ou ter uma forma irregular. Na concretização da Figura 4, as dimensões laterais (comprimento L2) e largura W2 do furo 420 são respectivamente maiores que as dimensões laterais (comprimento L1 e largura W1 do módulo IC como será discutido a seguir. Geralmente, L2 é maior que L1 (pelo menos 0,1016 cm (0,04 polegada)) e W2 maior que W1 (pelo menos 0,1016 cm (0,04 polegada)). No entanto, deve ser notado acima que L2 pode ser igual a L1, e W2 pode ser igual a W1. A vantagem de L2 e W2 serem respectivamente maiores que L1 e W1, é o fato de ser provida uma separação maior entre a camada metálica e o módulo IC, assim melhorando transmissão/ recepção RF.[0035] 2- A hole 420 with depth D is formed in the metallic layer 30 (as in Step 1 of Figure 4). The side dimensions of the hole are L2 and W2 (see Figures 5A and 5B). The hole 420 may be formed in any known manner (e.g., cast or machined). The hole 420 may be a regular or irregular solid cube or cylinder, the planar projection of which in the horizontal plane may be square, rectangular, or circular, or have an irregular shape. In the embodiment of Figure 4, the side dimensions (length L2) and width W2 of hole 420 are respectively larger than the side dimensions (length L1 and width W1 of the IC module as will be discussed below. Generally, L2 is larger than L1 (by less 0.1016 cm (0.04 inch)) and W2 greater than W1 (at least 0.1016 cm (0.04 inch)). However, it should be noted above that L2 can be equal to L1, and W2 can be equal to W1. The advantage of L2 and W2 being respectively larger than L1 and W1 is the fact that a greater separation is provided between the metal layer and the IC module, thus improving RF transmission/reception.

[0036] 3- Um plugue 434 feito de qualquer material semelhante ao plugue 34 não interfira com a transmissão de RF é formado ou conformado se ajustando às dimensões do furo 420, para preencher a região do recorte (como na Etapa S2 da Figura 4). O plugue 434 é processado e funciona para fixar o módulo IC. As paredes internas do furo 420 e paredes externas do plugue 434 são revestidas com um adesivo adequado, de modo a colar firmemente o plugue 434 às paredes do furo durante o processamento da camada metálica durante a formação do cartão. O plugue 434 pode ser feito de qualquer material termoplástico, tal como PET, PVC, ou outro polímero ou qualquer material, tal como resina epóxi ou cerâmica.[0036] 3- A plug 434 made of any material similar to plug 34 that does not interfere with RF transmission is formed or shaped to fit the dimensions of hole 420, to fill the cutout region (as in Step S2 of Figure 4) . The 434 plug is processed and works to fix the IC module. The inner walls of the hole 420 and outer walls of the plug 434 are coated with a suitable adhesive so as to firmly glue the plug 434 to the walls of the hole during processing of the metal layer during card formation. The 434 plug may be made of any thermoplastic material, such as PET, PVC, or other polymer or any material, such as epoxy resin or ceramic.

[0037] 4- Como na Etapa 3 da Figura 4, uma camada adesiva 42 é usada para fixar a camada de ferrita 44 à superfície traseira 302 da camada 30. Uma camada adesiva 46 é usada para fixar uma camada de plástico (por exemplo, de PVC) 48, que contém e/ou na qual é montado uma antena amplificadora 47, à camada de ferrita. As camadas 42, 44, 46, 48 e a antena amplificadora 47 são formadas de maneira similar àquela de componentes correspondentes mostrados na Figura 2, e servem para as mesmas funções, ou funções similares.[0037] 4- As in Step 3 of Figure 4, an adhesive layer 42 is used to attach the ferrite layer 44 to the back surface 302 of layer 30. An adhesive layer 46 is used to attach a plastic layer (e.g. of PVC) 48, which contains and/or on which an amplifier antenna 47 is mounted, to the ferrite layer. The layers 42, 44, 46, 48 and the amplifier antenna 47 are formed in a manner similar to that of corresponding components shown in Figure 2, and serve the same or similar functions.

[0038] 5- O conjunto compreendendo camadas 30, 42, 44, 46 48 é laminado para formar um conjunto de cartão 350 (como na Etapa 3 da Figura 4).[0038] 5- The assembly comprising layers 30, 42, 44, 46 48 is laminated to form a card assembly 350 (as in Step 3 of Figure 4).

[0039] 6- Um furo/ abertura em forma de T 436, então, é formado através do plugue 434. O furo 436 é formado por usinagem, fundição furação e outros meios. A porção de topo 436a do furo em forma de T 436 é formado tendo dimensões laterais e profundidade para acomodar o módulo IC. As dimensões do módulo IC 7 são L1 por W1, e a porção de topo do furo 436a é formada com L1 por W1 por D1, para permitir que o módulo IC seja inserido folgado no furo 436a e colado no lugar. A porção de base 436b do furo 436 formado no plugue 434 (formado furando verticalmente para baixo ao redor do centro do plugue 434) se estende através das camadas subjacentes 42, 44, 46 e até camada 48 como na Etapa 4 da Figura 4. As dimensões laterais do furo 436b formadas no plugue 434 são feitas suficientemente grandes, para permitir que uma quantidade suficiente de sinais RF passe entre a antena amplificadora 47 e o módulo de chip IC 7 para permitir que uma comunicação RF confiável. As dimensões laterais do furo 436b formado no plugue 434 são indicados como L3 e W3 onde L3 e W3 são respectivamente menores que L1 e W1. Deve ser notado que L3 e W3 são respectivamente menores que L1 e W1 e formam as bordas 438 que provêm um suporte para o módulo IC e o mantém na altura desejada D1 sob a superfície do cartão de topo 301. O módulo IC 7 pode ser inserido folgado e fixado (por cola) às bordas 438 e paredes internas de topo do plugue 434.[0039] 6- A T-shaped hole/opening 436 is then formed through the plug 434. The hole 436 is formed by machining, casting, drilling and other means. The top portion 436a of the T-shaped hole 436 is formed having lateral dimensions and depth to accommodate the IC module. The dimensions of the IC module 7 are L1 by W1, and the top portion of the hole 436a is formed with L1 by W1 by D1, to allow the IC module to be loosely inserted into the hole 436a and glued in place. The base portion 436b of the hole 436 formed in the plug 434 (formed by drilling vertically downward around the center of the plug 434) extends through the underlying layers 42, 44, 46 and up to layer 48 as in Step 4 of Figure 4. Side dimensions of the hole 436b formed in the plug 434 are made sufficiently large to allow a sufficient amount of RF signals to pass between the amplifier antenna 47 and the IC chip module 7 to enable reliable RF communication. The lateral dimensions of the hole 436b formed in the plug 434 are denoted as L3 and W3 where L3 and W3 are respectively smaller than L1 and W1. It should be noted that L3 and W3 are respectively smaller than L1 and W1 and form the edges 438 that provide a support for the IC module and maintain it at the desired height D1 under the surface of the top card 301. The IC module 7 can be inserted loose and fixed (by glue) to the edges 438 and top inner walls of the plug 434.

[0040] 7- Como mostrado na Etapa 5 da Figura 4, o módulo IC 7, incluindo chip 7a, antena chip 7b, e um jogo de contatos 76c posicionado no furo 436a, é colado no lugar.[0040] 7- As shown in Step 5 of Figure 4, the IC module 7, including chip 7a, antenna chip 7b, and a set of contacts 76c positioned in hole 436a, is glued in place.

[0041] A Figura 5A é um diagrama em seção transversal correspondendo à Etapa 4 da Figura 4. A Figura 5B é uma vista de topo de um cartão mostrando os furos formados no metal e plugue. A Figura 5C é uma vista de topo de um cartão mostrando o módulo 7 montado e inserido na parte superior do cartão. O cartão inteligente metálico 10 pode atuar como cartão sem fio (sem contato) ou cartão de contato. Deve ser notado que nas Figuras 5A, 5B, 5C, a porção de furo 436a tem uma borda interna 440. O plugue tem uma borda externa 442. Como nas Figuras 5B e 5C, o módulo IC 7 cobre as aberturas 436a e 436b. Em consequência, é formado um espaço/ área 450 entre as bordas 440 e 442 que se estende ao redor da periferia externa do módulo IC entre o módulo IC e a camada metálica 30. O espaço/ área 450 pode ser discutido com respeito ao aspecto estético, uma vez que interrompe a camada metálica contínua (exceto a necessária pastilha de contato de módulo). No entanto, deve ser apreciado que o espaço/ área 450 melhora a transmissão de RF. Um espaço/ área e qualquer depressão ou ressalto relacionado ao espaço 450 pode ser oculto, adicionando uma camada de máscara 470, como na Figura 6. Isto pode ser aceitável em muitos casos. No entanto, em casos onde não isto é aceitável ou praticável, a solução é voltar a fabricar os cartões seguindo etapas de processo da Figura 2.[0041] Figure 5A is a cross-sectional diagram corresponding to Step 4 of Figure 4. Figure 5B is a top view of a card showing the holes formed in the metal and plug. Figure 5C is a top view of a card showing module 7 assembled and inserted into the top of the card. The metallic smart card 10 can act as a wireless (contactless) card or a contact card. It should be noted that in Figures 5A, 5B, 5C, the hole portion 436a has an inner edge 440. The plug has an outer edge 442. As in Figures 5B and 5C, the IC module 7 covers openings 436a and 436b. Consequently, a space/area 450 is formed between the edges 440 and 442 that extends around the outer periphery of the IC module between the IC module and the metal layer 30. The space/area 450 can be discussed with respect to the aesthetic aspect , as it interrupts the continuous metal layer (except the necessary module contact pad). However, it should be appreciated that space/area 450 improves RF transmission. A space/area and any depression or ridge related to the space 450 can be hidden by adding a mask layer 470, as in Figure 6. This may be acceptable in many cases. However, in cases where this is not acceptable or practical, the solution is to remanufacture the cards following the process steps in Figure 2.

[0042] Assim, o problema com cartões inteligentes formados de acordo com o processo mostrado na Figura 4 reside no fato de uma porção de um plugue poder ser vista. A porção do plugue pode prover uma superfície contínua e/ou ter uma depressão ou ressalto na superfície. Isto pode ser o caso, mesmo que uma camada máscara (de ocultação) 470 seja formada sobre a camada 30.[0042] Thus, the problem with smart cards formed according to the process shown in Figure 4 lies in the fact that a portion of a plug can be seen. The plug portion may provide a continuous surface and/or have a depression or ridge in the surface. This may be the case even if a mask layer 470 is formed over layer 30.

[0043] Como ensinado e discutido com referência à Figura 2, o espaçamento e qualquer descontinuidade na superfície do metal (exceto para módulo IC) são evitados, formando uma bolsa recessada 32 no substrato 30 e preenchendo o recesso com um plugue 34 (que não pode ser visto por cima do cartão). Assim, em contraste com os cartões inteligentes metálicos de dupla interface anteriores e outros cartões, o plugue 34 não aparece como ressalto na superfície ou depressão. O plugue 34 não pode ser visto quando o cartão é visto por fora. O processo da Figura 2 assim difere daquele da Figura 4, onde um furo passante 420 é formado na camada metálica 30, e um plugue 434 é formado preenchendo o furo 420.[0043] As taught and discussed with reference to Figure 2, spacing and any discontinuity in the metal surface (except for IC module) are avoided by forming a recessed pocket 32 in the substrate 30 and filling the recess with a plug 34 (which does not can be seen above the card). Thus, in contrast to previous dual-interface metal smart cards and other cards, the plug 34 does not appear as a surface bump or depression. Plug 34 cannot be seen when the card is viewed from the outside. The process of Figure 2 thus differs from that of Figure 4, where a through hole 420 is formed in the metallic layer 30, and a plug 434 is formed by filling the hole 420.

[0044] No entanto, deve ser notado, em todas concretizações, que um plugue é usado para separar um módulo IC de uma camada metálica envolvente, para prover a capacidade de transmissão de RF, e o plugue também é usado para posicionar e fixar o módulo IC no cartão. Aberturas para o plugue e sua posição no cartão são previstas para manter a parte externa do cartão plana e com um aspecto visualmente agradável.[0044] However, it should be noted, in all embodiments, that a plug is used to separate an IC module from a surrounding metal layer to provide RF transmission capability, and the plug is also used to position and secure the IC module on the card. Openings for the plug and its position on the card are provided to keep the outside of the card flat and visually pleasing.

Claims

1. Metallic smart card (10) with dual interface capability characterized by the fact that it comprises: a metal layer (30) of thickness D having an upper surface (301) and a lower surface extending generally parallel to each other; an integrated circuit (IC) module (7) having an upper region with contacts enabling the IC module to make physical contact with a card reader and said IC module also including means for radio frequency (RF) communication with a card reader ; said IC module having a first lateral area and a thickness of D1, which is less than D; a plug (34, 434) of material that does not impede RF transmission having a second lateral area equal to or greater than the first lateral area; an opening in said metal layer (30) extending through the entire thickness of said metal layer (30) in which said IC module mounted on said plug (34, 434) is securely located, said IC module and said plug (34, 434) extending in the vertical direction between the top and bottom surfaces of the metal layer (30), with the IC module contacts being positioned along the same horizontal plane as the top surface of the metal layer ( 30).

2. Metallic smart card with dual interface capability, according to claim 1, characterized by the fact that it further includes a ferrite layer fixed to the lower surface of the metal layer (30) and a vertical hole formed in the plug (34, 434) and through the ferrite layer to improve RF transmission with the IC module through said vertical hole.

3. Metallic smart card with dual interface capability according to claim 2, characterized in that the vertical hole has a third side area, which is smaller than the first side area of the IC module; and further includes a booster antenna layer connected to the ferrite layer to improve RF transmission with the IC module through said vertical hole.

4. Metallic smart card with dual interface capability, according to claim 3, characterized by the fact that the second side area of the plug (34, 434) is larger than the first side area of the IC module.

5. Metallic smart card with dual interface capability, according to claim 1, characterized by the fact that the opening in the metal layer (30) has a first region on the upper surface and just below it to accommodate the IC module and a second region below the first region extending to the lower surface of the metal layer (30); in the first region the opening has the first lateral area for a depth of D1 and in the second region the opening has the second lateral area for a depth of (D-D1) and where the IC module fits and fills the opening in the first region and the plug (34, 434) fits and fills the opening in the second region; and where the second lateral area is respectively larger than the first lateral area.

6. Metallic smart card with dual interface capability according to claim 5, characterized in that a ferrite layer is fixed to the bottom of the metal layer (30) and a booster antenna layer is formed below the layer of ferrite and in which a hole is formed in the ferrite layer to improve RF transmission between the booster antenna layer and the IC module.

7. Metallic smart card with dual interface capability, according to claim 1, characterized by the fact that the opening in the metal layer (30) has the second side area, where the second side area is respectively larger than the first area and wherein the plug (34, 434) is connected to the metal layer (30) and fills the opening within the metal layer (30), and wherein the plug (34, 434) has a first cutout region (36 ) with the first side area and extends to a depth D1 below the top surface to accommodate the IC module and a second region below the first region that extends to the bottom surface of the metal layer (30) to a depth of (D -D1); and wherein a hole is formed in the second region below the IC module having the third side area, wherein the third side area is smaller than the first side area.

8. Metallic smart card with dual interface capability, according to claim 7, characterized by the fact that it further includes a mask layer formed over the upper metallic surface and any exposed plug portion (34, 434).