CN106575373A - 具有双接口能力的金属智能卡 - Google Patents

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Abstract

一种具有金属层的双接口智能卡，包括具有触点和RF能力的IC模块，该IC模块被安装在插塞上、在金属层的顶表面和底表面之间、由非RF阻抗材料形成。插塞为IC模块提供支承以及与金属层的电绝缘和隔离程度。所得的卡可以具有接触式和非接触式操作能力以及除了IC模块的触点以外完全平滑的外部金属表面。

Description

具有双接口能力的金属智能卡
背景技术
本发明总体上涉及“智能”卡，更具体地涉及具有至少一个金属层并且能够进行射频(RF)发射和物理电连接的智能卡。特别地，本发明涉及具有金属层和丰富且美观怡人的外观的双接口(即，能够进行非接触和/或接触操作)智能卡。
智能卡广受欢迎并且被广泛使用，包括：在诸如公共交通和高速公路通行费的支付和票务应用中；在地区、国家和国际级别的个人识别和权限方案中；在公民卡中；在驾驶执照中；在患者卡方案中；以及在增强国际旅行安全的生物测定护照中。
智能卡是包括诸如集成电路(IC)芯片的嵌入式电子电路系统的卡，该集成电路(IC)芯片可以是：(a)安全微控制器，也被称为微处理器，或具有内存储器的等效智能设备；或者(b)单独的存储器芯片。智能卡以直接物理连接和/或利用远程非接触射频接口连接或耦接至读卡器。
存在三种有趣的一般类别的智能卡。它们在本文中被称为(1)接触式、(2)非接触式和(3)双接口。(1)“接触式”智能卡包括连接至导电接触板的IC芯片，该导电接触板安装有通常定位于卡的顶表面上的若干物理接触垫(通常被镀金)。接触式智能卡必须插入接触式智能读卡器中，并且在物理接触垫上发生命令、数据和卡状态的传输。(2)“非接触式”智能卡包括IC芯片和卡天线，RF信号借助于卡天线在智能卡的芯片与读卡器的天线之间耦合。这允许在没有卡与读卡器之间的直接电接触而的情况下在卡与读卡器之间进行无线(例如，RF)通信。非接触式智能卡仅需要紧密接近读卡器。读卡器和智能卡二者都具有天线，并且这二者在非接触式链路上使用射频(RF)进行通信。大多数非接触式卡还从由读卡器发出的电磁信号为内部芯片获得电力。操作的范围可以从小于一英寸到几英寸而变化。(3)“双接口”智能卡通常具有单个的IC芯片(但也可以具有两个)并且包括接触式和非接触式接口两者。在双接口卡的情况下，可以使用接触式和/或非接触式接口访问IC芯片。
期望制成可以提供“非接触式”和/或“接触式”能力的双接口智能卡。还非常期望并且流行的是制成具有一个或更多个金属层的卡。金属层提供期望的重量以及增强卡的外观和美学价值的装饰图案和/或反射表面。为了高端消费者的使用，这是尤其期望的。因此，期望制成具有金属层的双接口(接触式和非接触式)智能卡。
然而，在制造具有金属层的双接口(“非接触式”和“接触式”)智能卡时由于冲突的要求而出现若干问题。例如，为了构造双接口智能卡，与IC芯片相关联的接触垫需要沿卡的外表面(顶表面或底表面，但通常为顶表面)被定位以与接触式读卡器接触，并且IC芯片将通常定位于顶表面附近。然而，卡中的任何金属层干扰(例如，削弱)卡与读卡器之间的射频(RF)通信信号，并且这可能致使非接触式智能卡失效。因此，具有金属层的双接口智能卡需要解决关于IC芯片的RF干扰的问题。使问题更加复杂的是，要求双接口金属智能卡具有高度精细的外观。由于这些卡的名声和美学方面，期望沿卡的表面除了接触垫以外不存在可察觉的凹陷或凸起。
发明内容
体现本发明的双接口智能卡包括具有在金属层内形成的非金属插塞的顶部金属层以能够将IC模块放置在插塞附近从而使卡可以用作接触式和/或非接触式卡。同时，卡被制成为具有相对平滑美观的外表面。
通常，在插塞中形成用于使IC芯片模块定位于插塞的中央区域附近的孔(开口或切挖部分)从而使IC模块与金属层相隔离并绝缘。因此，插塞用以沿水平和竖直方向提供芯片模块与金属层之间的物理分离和电绝缘程度。另外，插塞中的孔为RF发射提供路径。芯片模块包括沿与金属层相同的水平表面扩展以实现与接触式读卡器的接触能力的触点，并且芯片模块在插塞的孔内延伸以实现非接触(RF)操作能力。
在具体实施方式中，金属层是具有限定卡的顶表面的顶表面的相对厚的层。在顶表面下方的金属层中形成插塞，从而从顶部看不到插塞并且不影响卡的外观。插塞的横向尺寸比芯片模块的横向尺寸大以提供绝缘和隔离。竖直向下通过插塞和下面的铁氧体层形成孔以形成RF信号的通过卡增益天线与IC模块芯片天线之间的通道。孔插塞的横向尺寸小于IC芯片模块的横向尺寸小。
体现本发明的双接口智能金属卡包括其中布置有集成电路(IC)模块以提供非接触式(RF)和接触式能力的金属层。金属层具有大体平行于彼此延伸的顶表面和底表面。在金属层中形成一个在另一个上方的至少两个不同大小的切挖部分，两个切挖部分关于同一中心线对称地在水平面上延伸。一个切挖部分被形成以将IC模块定位并安置在金属层的顶表面内并且使得具有触点的IC模块能够与读卡器接触。IC模块及其对应的那个切挖部分的深度约为D1，长度为L1并且宽度为W1。在这一切挖部分下面的另一切挖部分(还称为“凹处(pocket)”)从金属层的底表面延伸至与顶表面相距距离D1处。凹处被制成具有大于L1的长度L2和大于W1的宽度W2以使得能够在IC模块与读卡器之间进行RF发射。被设计成在凹处内紧贴装配的非金属插塞填充凹处并且附接至凹处的壁。插塞具有定位于中央的开口，开口具有长度L3，宽度W3，长度L3小于L1且宽度W3小于W1。
附图说明
参照附图，从根据本发明的目前优选但说明性实施方式的以下详细描述，将更全面地理解本发明，尽管附图不是按比例绘制，但在附图中相同的附图标记表示相同的部件；并且
图1是体现本发明的具有金属层30的智能卡10的简化轴测图；
图1A是体现本发明的意在用于制成智能卡的能够非接触式和接触式操作的集成电路(IC)模块的高度简化的理想化轴测图；
图1B是用于图1中所示的卡的图1A的IC模块的简化的理想化横截面图；
图2包括形成体现本发明的卡的各个处理步骤(1到7)的横截面图；
图3A是如图2的步骤5中所示的正制造的卡的简化横截面图；
图3B是如图3A中所示的正形成的具有插塞(34)和在插塞中形成的开口(36)的卡的俯视图；
图3C是根据图2中所示的处理形成的体现本发明的卡的顶层的俯视图；
图4包括形成根据本发明的另一方面的卡的各个处理步骤(1到5)的横截面图；
图5A是与示出了在插入IC模块之前的插塞和在插塞中形成的开口的图4的步骤4对应的横截面图；
图5B是具有在示出了在插入根据图4形成的IC模块之前的插塞和在插塞中形成的开口的图5A中所示的横截面的卡的俯视图；
图5C是根据图4中所示的处理步骤形成的并且如图5A和图5B中所示的具有在模块的开口中插入的IC模块的卡的俯视图；以及
图6是示出了在诸如图5C中所示的卡的卡上形成的掩蔽层的横截面图。
具体优选实施方式
如图1A中所示的具有多个触点的集成电路(IC)模块7要安装在如图1中所示的具有IC模块的顶表面的卡10中和卡(10)上，并且集成电路(IC)模块7的触点大体上与卡的顶表面齐平。通过示例示出了卡的长度、宽度和深度可以分别为大约3.37英寸×2.125英寸×0.03英寸。出于说明和讨论的目的，如图1A中所示，下面假设IC模块的深度为D1，长度为L1并且宽度为W1。诸如IC模块7的模块能够从例如Infineon或NXP商业上得到。这些模块中的一些模块的横向尺寸为大约0.052英寸×0.47英寸，其中，深度在从0.005英寸到大于0.025英寸的范围。这些尺寸仅是说明性的并且用于实践本发明的IC模块在尺寸上可以更大或更小。
如图1B中所示，IC模块7包括内部微处理器芯片7a、芯片天线7b和接触垫7c。垫7c可以是用在接触式智能卡中的常规多触点垫并且被定位成当智能卡被插入接触式读卡器(未示出)中时与接触式读卡器中的接触啮合。环氧树脂涂料7d封装IC模块的底侧。环氧树脂涂料允许IC模块易于附接(例如，通过胶合)至下面的表面。
如上所指出的，本发明涉及以下智能金属卡的制造，该智能金属卡具有双接口能力并且还具有除了(a)IC模块及其触点以及/或者(b)顶表面上有意形成的任何设计或纹理以外无任何凸起或凹陷的顶表面。根据本发明，即使卡必须包括双接口能力(即，接触式和非接触式能力)，也可以将卡制成具有高美感的平滑的且视觉上令人满意的外观。也就是说，出于美学原因，具有作为顶表面的金属层的智能卡必须包括IC模块及其相关联的触点。对于要以接触模式使用的卡，IC模块的触点必须沿卡的外表面定位。虽然触点可以可设想地沿卡的底表面定位，但通常触点沿卡的顶表面定位。为了能够进行有效的无线(RF)发射，在IC模块下面并且围绕IC模块的金属层中必须存在切挖部分(开口)。在不影响卡的平滑、美观的外部(例如，顶部)外观的情况下，在金属层中产生这些切挖部分(开口)是一个挑战。
根据本发明的形成卡的方法包括图2中所图示的结构和处理步骤。
1-选择意在用作卡10的顶层的金属层30(如图2的步骤1所示)。金属层30具有顶(前)表面301和底(后)表面302；前表面和后表面大体平行于彼此。金属层30的厚度(D)可以在从小于0.01英寸到大于0.02英寸的范围内。在一种实施方式中，金属层30由不锈钢制成并且其厚度为0.0155英寸。可以通过示例而不是通过限制方式将金属层30选择为铁、钽、铝、黄铜或任何合金或者其混合物。
2-沿层30的下侧形成凹处32。它可以被称为从金属层30的底表面开始形成的反向凹处(如图2的步骤2中所示)。可以以任何已知的方式形成凹处32，已知方式包括但不限于：铣削、铸造、3D印刷、激光切割、水射流放电加工(EDM)。凹处32具有在顶表面301下方的距离(或厚度)D1处结束的顶部321，其中，D1通常等于(或几乎等于)IC模块7的深度。那么，凹处32的深度(厚度)D2等于(D-D1)英寸。D2将大体上总是被设置为等于用于形成卡的金属层30的深度D减去IC模块的厚度D1。凹处32可以是其在水平面上的平面投影可以是正方形、矩形或圆形的具有规则或不规则形状，为矩形实体或圆柱体。凹处32的横向尺寸[长度(L2)和宽度(W2)]可以分别等于或大于如下面进一步讨论的IC模块的横向尺寸[长度L1和宽度W1]。在实施方式中，L2和W2被分别示出为大于L1和W1，但这不是必要条件。
3-将基本上不干扰RF发射的任何材料(例如，任何非金属材料或者甚至是诸如钨或其复合物的材料)的插塞34形成或成形为符合经铣削的凹处32的尺寸，并且将插塞34插入凹处中以填充经铣削(切挖)的区域(如图2的步骤3中所示)。如下所讨论的，插塞起使IC模块与金属层电隔离并绝缘并且还物理上固定IC模块的作用。凹处32的内部和/或插塞34的外部涂有适当的粘合剂(例如，诸如丙烯酸或丙烯酸改性聚乙烯、氰基丙烯酸酯、硅橡胶、环氧树脂)，从而贯穿卡的形成过程中的对金属层的处理插塞34稳固地粘合至凹处的壁。插塞34可以由诸如PET、PVC或其他聚合物的任何热塑性材料或者不明显妨碍射频(RF)发射的任何材料(诸如可固化树脂或环氧树脂或陶瓷或甚至钨材料)制成。
4-如图2的步骤4中所示，粘合剂层42用于将铁氧体层44附接至层30的后表面302。铁氧体层44被设置在金属层30下方以用作屏蔽(反射体)以防止/减少金属层30干扰到智能卡和来自智能卡的射频辐射。铁氧体层44降低金属层30的“短路”效应以使得能够进行经由天线47的发射或接收。本领域的技术人员将明白的是，还可以以不同的方式形成或布置铁氧体材料。
同样地，粘合剂层46用于附接包括增益天线47和/或其上安装有增益天线47的塑料(例如，PVC)层48。层48可以由PVC或聚酯制成，并且其厚度可以在0.001英寸至0.015英寸之间。增益天线47的绕组的直径可以在从小于80微米到大于120微米的范围，并且增益天线47的绕组可以通过在将它放置在与塑料层的接触之前超声波焊接或加热线或者通过任意其他适当的处理被固定至层48。包括签名面板和磁条的层52可以在层压之前或之后附接至层48。层42、44、46、48(并且可能有52)可以形成为子组件40并且附接至金属层30的底侧302。
5-对包括层30、42、44、46和48的组件进行层压(如图2的步骤5中所示)以形成卡组件50。
6-如图2的步骤6中所示，然后，从顶表面(例如，通过铣削)穿过金属层30到深度D1形成孔(或开口)36，并且同时，然后在插塞34中(例如，通过在插塞34的中心附近钻孔)并且穿过下面的层42、44和46直到层48形成孔362。在金属层30中形成的孔36的横向尺寸被设计成与IC模块7的尺寸L1和W1相对应，从而可以将IC模块插入到孔(开口)36中。在插塞34中形成的孔362的横向尺寸将是L3和W3，其中，L3和W3小于L1和W1。这样制造，插塞凸缘341a将为IC模块提供支承并且将IC模块保持在顶部卡表面下方的其设计高度D1处。IC模块可以被紧贴地插入并附接至开口36的侧面以及插塞34的顶部341a。也就是说，IC模块可以以具有紧密(tight)间隙的方式被插入并且被胶合在适当位置。在孔36下方形成的较小的孔(开口)362容纳模块7的后(底)端。孔362竖直向下延伸穿过铁氧体层44，并且使孔362足够宽以使得RF信号在天线47与芯片天线7b之间通过。
关于卡的操作，增益天线47被设计成捕获由相关联的读卡器(未示出)产生的射频能量并且与读卡器进行通信。通过设计，模块天线7b充分接近以与天线47电感耦合，从而向芯片7a提供来自天线47的信号，同时保持芯片与天线47电隔离。在操作中，铁氧体层44屏蔽金属层30，以使得射频辐射可以进入卡10以及可以从卡10发射频辐射。在操作中，铁氧体层44屏蔽金属层30，以使得射频辐射可以进入卡10以及可以从卡10发射频辐射。增益天线47被设计成捕获由相关联的读卡器(未示出)产生的射频能量并且与读卡器进行通信。通过设计，模块天线7b充分接近以与天线47电感耦合，从而向芯片7a提供来自天线47的信号，同时保持芯片与天线47电隔离。
7-如图2的步骤7中所示，将如图1B中所示包括芯片7a、芯片天线7b和一组触点7c的IC模块7定位在孔36内。将IC模块7胶合就位完成体现本发明的卡的形成。
为了明白最后形成的卡的外观，首先参照图3A(本质上为图2的步骤6的复制)至图3B。图3B是示出了在金属和插塞中形成的开口(36和362)的正形成的卡的俯视图。注意，金属层30中的孔36将具有边缘361并且插塞中的孔362和下面的层42、44、46将具有边缘345/367。将看不到区域341b下方的插塞34的部分和插塞的外部边缘。因此，用虚线示出外部边缘343。
所得到的图3C是示出了被安装并且插入卡的顶部中的模块7的卡10的俯视图。由于插塞34在金属层的下面，因此看不到插塞34。因此，根据图2中所示的处理步骤形成的卡10的顶表面显示完全平滑的未破损的金属表面(除了IC模块的接触垫以外)。下面的插塞被上面的金属区域覆盖(隐藏)。明显地，具有期望的好看的物理外观的卡可以用作无线(非接触式)卡或用作接触式卡。
部件的各个孔/开口的尺寸公差需要足够接近，使得在压盘层压上所有部分无空隙地熔合在一起或者落入卡的外部外观中。
如图中所示，金属层30具有在其顶表面形成的切挖部分36。使切挖部分36的厚度/深度D1基本上等于IC模块7的深度。孔/开口36被机器加工成通过被设定尺寸以容纳如通过接合固定于此的模块7的金属层30。模块7包括微处理器芯片7a(内部地)、芯片天线7b和接触垫7c。垫7c是用在接触式智能卡中的常规接触垫，并且被定位成当智能卡被插入接触式读卡器中时与读卡器中的触点相啮合。
通过设计，插塞34基本上比模块7宽。优选地，插塞34横向延伸超过模块7的任一侧至少0.04。这防止了衬底30中的金属干扰卡与芯片之间的通信。然而，插塞不必需宽于模块7(即，插塞的横向尺寸不需要大于模块的横向尺寸)。
模块7被竖直定位在金属层30内以沿顶部金属表面提供接触垫7c，从而实现双接口的接触功能。此外，将模块7定位在面积上制造得大于模块7(尽管不必要如此)的插塞34上使得可以降低对模块天线7b与增益天线47之间的无线通信的干扰。
虽然出于说明性目的已经公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将明白的是，在不偏离本发明的范围和精神的情况下许多添加、修改和替代也是可以的。
替选地，可以如图4、图4A、图5A、图5B、图5C和图6中所示的那样形成体现本发明的卡。这些卡与上面所讨论的那些不同，不同之处在于所形成的插塞的厚度等于金属层的厚度。也就是说，不存在凹入的凹处。
如图4中所示，根据本发明的这一方面形成的卡可以包括以下处理步骤和结构：
1-选择意在用作卡10的顶层的金属层30(如图4的步骤1中所示)。金属层30具有顶(前)表面301和底(后)表面302以及可以在从小于0.01英寸到大于0.02英寸的范围内的厚度(D)。金属层30可以具有与上面示出并讨论的金属层30相同的特征和性质。
2-在金属层30中形成厚度为D的孔420(如图4的步骤1中所示)。孔的横向尺寸为L2和W2(参见图5A和图5B)。可以以任何已知的方式(例如，铸造或铣削)形成孔420。孔420可以是其在水平面上的平面投影可以是正方形、矩形或圆形或不规则形状的规则或不规则的实心立方体或者圆柱体。在图4中所示的实施方式中，孔420的横向尺寸[长度(L2)和宽度(W2)]分别大于如下面进一步讨论的IC模块的横向尺寸[长度L1和宽度W1]。通常，L2比L1大(大至少0.04英寸)并且W2比W1大(大至少0.04英寸)。然而，如上所指出的，可以使L2等于L1，并且可以使W2等于W1。使L2和W2分别大于L1和W1的优点是提供金属层与IC模块之间的更大的分离并且从而增强RF发射和接收。
3-将像不干扰RF发射的插塞34一样的任何材料的插塞434形成或成形为符合孔420的尺寸以填充切挖区域(如图4的步骤2中所示)。插塞434被处理并且用以固定IC模块。孔420的内壁和/或插塞434的外壁被涂有适当的粘合剂，从而贯穿卡的形成中的金属层的处理插塞434稳固地粘合至孔的壁。插塞434可以由诸如PET、PVC或其他聚合物的任何热塑材料或者诸如环氧树脂或陶瓷的任何材料制成。
4-如图4的步骤3中所示，粘合剂层42用于将铁氧体层44附接至层30的后表面302。粘合剂层46用于将包括增益天线47和/或其上安装有增益天线47的塑料(例如，PVC)层48附接至铁氧体层。以与图2中所示的对应编号部件相似的方式形成层42、44、46和48以及增益天线47，并且层42、44、46和48以及增益天线47用作相同或相似的功能。
5-对包括层30、42、44、46和48的组件进行层压以形成卡组件350(如图4的步骤3中所示)。
6-然后通过插塞434形成T形孔/开口436。通过铣削、钻孔和/或任何其他适当的方法形成孔436。T形孔436的顶部436a被形成为具有用于容纳IC模块的横向尺寸和深度尺寸。其中，IC模块7的尺寸为L1×W1×D1，因此，顶部436a将被形成为恰好大约为L1×W1×D1以使得IC模块能够被紧贴地插入孔436a内并且被胶合在适当位置。如图4的步骤4中所示，在插塞434中形成的孔436的底部436b(通过在插塞434的中心附近竖直向下钻孔)延伸通过下面的层42、44和46并且直至层48。在插塞434中形成的孔436b的横向尺寸被制得足够大，以使得充足的RF信号在增益天线47与IC芯片模块7之间通过从而使得RF通信可靠地发生。在插塞434中形成的孔436b的横向尺寸用L3和W3表示，其中，L3和W3小于L1和W1。注意，使L3和W3分别小于L1和W1导致边缘438的形成，边缘438将为IC模块提供支承并且将IC模块保持在顶部卡表面301下方的其设计高度D1处。IC模块7可以被紧贴地插入并附接(胶合)至边缘438和插塞434的顶部内壁。
7-如图4的步骤5中所示，将包括芯片7a和芯片天线7b以及一组触点7c的IC模块7定位在孔436中并且被胶合在适当位置。
图5A是与图4的步骤4对应的放大横截面图。图5B是示出了在金属和插塞中形成的孔的卡的俯视图。图5C是示出了安装并且插入到卡的顶部中的模块7的卡的俯视图。智能金属卡10可以用作无线(非接触式)卡或用作接触式卡。注意，如图5A、图5B和图5C中所示，孔部分436a具有内边缘440。插塞具有外边缘442。根据图5B和图5C明显的是，IC模块7将覆盖开口436a和开口436b。因此，在模块7与金属层30之间围绕IC模块的外围延伸的边缘440与442之间存在空间/区域450。由于空间/区域450减损连续的金属层(除了必需的模块接触垫以外)，因此，在美学立场上可能反对空间/区域450。然而，应当明白的是，空间/区域450可以增强RF发射。如图6所示，可以通过添加掩蔽层470来掩蔽空间/区域450的存在以及与空间450相关的凹陷或凸起。这在许多情况下可以是可接受的。然而，在这样的解决方案仍不能被接受或不可行的情况下，该解决方案将恢复到按照图2中所示的处理步骤来制卡。
因此，根据图4中所示的处理形成的智能卡的问题在于可以看到插塞的一部分。插塞的该部分会损坏卡的连续外观并且/或者成为表面上的凸起或凹陷。即使在层30上形成掩蔽(隐蔽)层470，也是如此。
如上面参照图2所教导和讨论的，通过在衬底30中形成凹槽凹处32并且用从卡的顶部看不到的插塞34填充该凹槽来避免金属表面中的间隔和任何不连续(除了IC模块以外)。从而，与先前的以及其他双接口智能金属卡相比，插塞34不会呈现为表面上的凸起或凹陷。当从外部查看卡时，插塞34不可见。因此，图2的处理与在金属层30中形成通孔420并且形成填充孔420的插塞434的图4的处理不同。
然而，应当注意的是，在本文中示出的所有实施方式中，插塞用于将IC模块与周围的金属层分离以提高RF发射能力并且插塞还用于将IC模块定位并固定在卡内。用于插塞及其在卡内定位的开口被设计成保持卡的外部平坦且视觉上美观。

Claims (22)

1.一种具有双接口能力的金属智能卡，包括：
厚度为D的金属层，其具有大体彼此平行延伸的顶表面和底表面；
集成电路(IC)模块，其具有顶部区域，所述顶部区域具有使得所述IC模块能够与读卡器进行物理接触的触点，并且所述IC模块还包括用于与所述读卡器进行射频(RF)通信的装置；所述IC模块的长度为L1，宽度为W1，并且厚度为D1，D1小于D；
非RF阻抗材料的插塞，其横向尺寸为L2和W2，L2等于或大于L1，W2等于或大于W1；
所述金属层中的开口，其延伸达所述金属层的整个厚度，安装在所述插塞上的所述IC模块牢固定位在所述开口中，所述IC模块和所述插塞在所述金属层的顶表面与底表面之间沿竖直方向延伸，其中，所述IC模块的触点沿与所述金属层的顶表面相同的水平面被定位。
2.根据权利要求1所述的具有双接口能力的金属智能卡，还包括：铁氧体层，其被附接至所述金属层的底表面；以及竖直孔，其形成在所述插塞中并且穿过用于增强经由所述竖直孔的与所述IC模块的RF发射的所述铁氧体层。
3.根据权利要求2所述的具有双接口能力的金属智能卡，其中，所述竖直孔的横向尺寸为L3和W3，所述竖直孔的横向尺寸小于所述IC模块的对应横向尺寸L1和W1；并且所述具有双接口能力的金属智能卡还包括增益天线层，所述增益天线层附接至用于增强经由所述竖直孔的与所述IC模块的RF发射的所述铁氧体层。
4.根据权利要求3所述的具有双接口能力的金属智能卡，其中，所述插塞的横向尺寸L2和W2大于所述IC模块的横向尺寸L1和W1。
5.根据权利要求1所述的具有双接口能力的金属智能卡，其中，所述金属层中的所述开口具有第一区域和第二区域，所述第一区域在所述金属层的顶表面处并且恰好在所述金属层的顶表面下方，用于容纳所述IC模块，所述第二区域在所述第一区域下方，所述第二区域延伸至所述金属层的底表面；在所述第一区域中，所述开口具有横向尺寸L1和W1以及深度D1，并且在所述第二区域中，所述开口具有横向尺寸L2和W2，以及深度(D-D1)，并且其中，所述IC模块装入并填充所述第一区域中的所述开口，并且所述插塞装入并填充所述第二区域中的开口；并且其中，L2和W2分别大于L1和W1。
6.根据权利要求5所述的具有双接口能力的金属智能卡，其中，铁氧体层附接至所述金属层的底部，并且增益天线层形成在所述铁氧体层下方，并且其中，孔形成在所述铁氧体层中以增强所述增益天线层与所述IC模块之间的RF发射。
7.根据权利要求1所述的具有双接口能力的金属智能卡，其中，所述金属层中的所述开口的横向尺寸为L2和W2，其中，L2和W2分别大于L1和W1，并且其中，所述插塞附接至所述金属层并且填充所述金属层内的所述开口，并且其中，所述插塞具有第一切挖区域和第二区域，所述第一切挖区域在所述顶表面的下方，用于容纳所述IC模块，具有横向尺寸L1和W1，并且延伸达深度D1，所述第二区域在所述第一切挖区域下方，并且延伸达深度(D-D1)直至所述金属层的底表面；并且其中，孔形成在所述IC模块下方的所述第二区域中，所述孔的横向尺寸为L3和W3，其中，L3小于L1并且W3小于W1。
8.根据权利要求7所述的具有双接口能力的金属智能卡，还包括形成在顶部金属表面和任何露出的插塞部分上的掩蔽层。
9.一种卡，包括：
金属层，其具有大体彼此平行延伸的顶表面和底表面；
第一区域，其是在所述金属层的顶表面中被切挖出的，所述第一区域的深度为D1、长度为L1并且宽度为W1；
集成电路(IC)模块，其尺寸基本上等于D1、L1和W1，所述集成电路模块被紧贴地并牢固地放置在所述第一切挖区域内；所述IC模块具有沿所述金属层的顶表面定位的触点并且包括用于启用卡的接触式和非接触式操作的RF发射装置；
第二切挖区域，其从所述金属层的所述底表面延伸至与所述顶表面相距距离D1处，所述第二切挖区域在所述第一切挖区域下方竖直地并且以相对于所述第一切挖区域大体对称的方式延伸；所述第二切挖区域的长度为L2并且宽度为W2，L2大于L1，W2大于W1；以及
插塞，其由非RF阻抗材料形成，所述插塞被设计成紧贴地装配在所述第二切挖区域内，所述插塞牢固地附接至所述第二切挖区域。
10.根据权利要求9所述的卡，所述插塞具有位于中央的开口，所述位于中央的开口具有长度为L3且宽度为W3的横向尺寸，L3小于L1并且W3小于W1；并且其中，所述卡还包括经由粘合剂层附接至所述金属层的底侧的铁氧体材料层以及附接至所述铁氧体层的增益天线，并且其中，所述插塞中的所述位于中央的开口竖直向下延伸穿过所述铁氧体层以增强RF通信。
11.根据权利要求10所述的卡，其中，所述卡还包括磁条、签名面板和全息图。
12.根据权利要求9所述的卡，其中，所述金属层为不锈钢、铁、钽、铝、黄铜、铜或任何合金中的一种；并且其中，所述插塞由任何非金属物质或不阻抗RF发射的诸如钨的金属制成。
13.根据权利要求9所述的卡，其中，所述卡的长度、宽度和厚度的尺寸分别在3.3英寸、2.2英寸和0.03英寸的范围内；其中，所述IC模块的厚度能够在从小于0.005英寸到大于0.02英寸的范围内；并且其中，所述金属层的长度和宽度延伸达所述卡的整个长度和宽度并且所述金属层的厚度在从小于0.01英寸到大于0.02英寸的范围内。
14.一种制造包括集成电路(IC)模块的双接口卡的方法，所述集成电路(IC)模块具有沿其顶表面的触点并且包括用于启用所述卡的接触和非接触操作的RF发射装置，并且所述IC模块的深度为D1，长度为L1，并且宽度为W1，所述方法包括以下步骤：
选择金属层，所述金属层具有大体彼此平行延伸的顶表面和底表面并且所述金属层深度为D，D大于D1；
在所述金属层中切挖出插塞区域，所述插塞区域从所述金属层的所述底表面开始与所述金属层的底表面相距距离D-D1，所述插塞区域具有长度L2和宽度W2的横向尺寸，L2等于或大于L1并且W2等于或大于W1；
将由非RF阻抗材料形成的插塞牢固地附接在所述插塞区域内，所述插塞被设计成装入并填充所述插塞切挖区域；
在所述插塞区域上面的所述金属层的所述顶表面中切挖出模块区域；所述模块切挖区域相对于所述插塞区域被对称地设置；所述模块区域的深度为D1，长度为L1并且宽度为W1；以及
将所述IC模块插入并牢固地附接在所述模块区域内，其中，所述IC模块的触点沿与所述金属层的顶表面相同的水平面被定位。
15.根据权利要求14所述的方法，还将铁氧体层附接至所述金属层的底表面；并且在所述插塞和所述铁氧体层中形成开口，所述开口具有长度L3和宽度W3的横向尺寸，L3小于L1，W3小于W1。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括包含增益天线的层以及将所述增益天线层附接至所述铁氧体层。
17.根据权利要求14所述的方法，还将铁氧体层附接至所述金属层的所述底表面并且将增益天线层附接至所述铁氧体层，以及层压所述金属层、所述铁氧体层和所述增益天线层。
18.根据权利要求14所述的方法，还将铁氧体层附接至所述金属层的底表面并且将增益天线层附接至所述铁氧体层，并且将签名面板和磁条附接至所述增益天线层。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述金属层选自不锈钢、铁、钽、铝、黄铜、铜或任何合金；并且其中，所述插塞由任何非金属物质或不阻抗RF发射的诸如钨的金属制成。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，L2大于L1并且W2大于W1。
21.一种制造双接口卡的方法，所述双接口卡包括具有沿其顶表面的触点的集成电路(IC)模块并且所述双接口卡包括用于启用所述卡的接触和非接触操作的RF发射装置，并且所述IC模块的深度为D1，长度为L1并且宽度为W1，所述方法包括以下步骤：
选择金属层，所述金属层具有大体彼此平行延伸的顶表面和底表面，并且所述金属层的厚度为大于D1的D；
在所述金属层中形成插塞区域，所述插塞区域具有长度L2和宽度W2的横向尺寸，L2等于或大于L1，宽度W2等于或大于W1，并且所述插塞区域从所述底表面竖直延伸距离D-D1；
将由非RF阻抗材料形成的插塞牢固地附接在所述插塞区域内，所述插塞被设计成装入并填充所述插塞区域；
形成在所述插塞区域上面的所述金属层内延伸的模块区域；所述模块区域相对于所述插塞区域对称地设置；所述模块区域的深度为D1、长度为L1并且宽度为W1；以及
将所述IC模块插入所述模块区域内并且将所述IC模块牢固地附接至所述插塞，其中，所述IC模块的触点沿与所述金属层的顶表面相同的水平面被定位。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，L2大于L1并且W2大于W1，并且其中，所述插塞区域具有围绕所述IC模块延伸所述金属层的整个深度的附加区域。
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