CN110832506A - 干扰优化的金属制数据载体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种层组件，其用于制造干扰优化的金属制且卡片状的数据载体，并且涉及一种具有所述层组件的层压制品。

Description

干扰优化的金属制数据载体
本发明涉及一种层组件，其用于制造干扰优化的金属制且卡片状的数据载体，并且涉及一种具有所述层组件的层压制品。
此外，本发明还规定了一种用于制造数据载体的设备以及类似的方法，所述设备和方法适用于制造本申请所要求保护的层组件。此外，本发明还涉及一种具有控制指令的计算机软件产品，所述控制指令执行在此规定的方法或者运行所规定的设备。
文献DE 10 2014 1116 537 A1示出一种功能性皮肤贴剂制品，其具有第一表面和第二表面以及金属层、铁氧体层以及天线层。然而在此不利的是，天线层例如布置在所述贴剂制品的表面上，由此使天线层不被保护。此外同样还规定了一种经受其他不同要求的皮肤贴剂制品，例如芯片卡，因为一旦将皮肤贴剂制品敷设在人类皮肤上，皮肤贴剂制品就需要总是仅从一侧被读取。
文献US 9,390,366 B1示出一种带有层状结构的智能卡，所述层状结构规定在金属层中引入天线装置。在此并不涉及多个分离的层，并且尤其是，天线基本上集成在所示层组件的表面处的一层中。并未示出布置在金属层与铁氧体层之间的面状的天线层。
根据现有技术已知不同的层组件，所述层组件例如涉及智能卡或皮肤贴剂制品。在此却由于如下事实而出现问题：在与天线的无线通信时形成干扰，原因是层组件内部的金属元件或金属层导致辐射，从而使得信号出错或者甚至不再能识别信号。然而另一方面，客户常常希望以相应的模式安装金属层。这之所以可能是有利的，是因为金属层使得卡身总体上稳定化或简单地实现美观的视觉效果。此外，卡片状的数据载体中的金属表面或至少金属层被视作特别贵重而且提供了特殊的触觉体验。
总体上已知多种智能卡，所述智能卡主要具有微控制器、存储器和其他部件。属于所述其他部件的是感应线圈，所述感应线圈可以作为天线运行，从而在天线中感生电流，所述电流用于相应电子部件的供电。然而在这种非接触式芯片卡中不利的是，金属层同样可能妨碍天线的功能。
为了克服这种问题已知多种不同的层组件，其中例如建议，将天线集成在屏蔽层中，从而使天线暴露于卡身的表面，并且屏蔽层仅从侧向包围天线装置。尽管由此减轻了金属的干扰作用，然而结果并未令人满意地实现无干扰的通信。如果天线单元集成在金属层中，就始终还会出现干扰，使得同样也可预见对天线的妨碍。
另一个与此无关的问题在于，例如具有金属层的芯片卡不能按照传统的生产机器那样加工，因为天线必须相应地集成在金属层中。与此相反已知的是，提供各个层，并且在各层之间布置电子部件，所述层和电子部件随后层压组合成卡身。然而如果在此不存在独立的层，标准制造方法就不能使用，尤其不能结合双接口使用。由此，传统方法的问题在于，既应具有金属层又应提供RFID功能性的智能卡仅能耗费地制备。
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种层组件或层压制品，据此能够构成芯片卡，其中，应利用金属层以较低技术费用实现无线技术。此外，本发明还涉及用于制造层组件的相应的方法和设备，并且涉及一种具有控制指令的计算机程序产品，所述程序指令执行所述方法或运行所述设备。
所述技术问题通过权利要求1的技术特征解决。其他有利的设计方式在从属权利要求中给出。
根据本发明规定了一种层组件，其用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述数据载体具有用于使卡身稳定化的金属层、用于降低干扰的屏蔽层、用于容纳天线的天线层，所述干扰由金属层的交互作用(Zusammenwirken)和天线的运行造成，其中，屏蔽层布置在金属层与天线层之间。层组件可以应用于数据载体的制造中，然而其中，层组件还可以单独构造数据载体或数据载体的卡身。卡片状的数据载体优选是芯片卡，其中，卡片的形状也可以以这样的方式提供，即，使其符合身份证件的格式。由此尤其还可以提供承载身份证件特征的护照页。由此还可以将数据载体引入其他文件中。然而在此优选的实施方式是智能卡或芯片卡。
所规定的层组件因此尤其是干扰优化的，因为根据本发明的层组件规定，金属层以特别有利的方式相对于天线层分离，使得在通过天线的感应中不会或较少地以这样的方式形成干扰，即，金属层反射相应的辐射或以不利的方式扭曲感生电流。天线通常是可以被印制或蚀刻的传导线圈或者根据本发明借助屏蔽层相对于金属层隔离的导线。尤其还涉及天线层，所述天线层配置用于容纳天线。
金属层可以用于卡身的稳定化，然而在此不应作限制性理解。还可以纯粹出于视觉或美学考虑而在数据载体中设置金属层。由此形成相应的客户期望，客户期望设置金属层，所述金属层还应借助无线或无接触的接口单元耦连。在此规定了意味着高技术费用的复杂布设方式(组件)。根据本发明，还能够借助屏蔽层降低干扰，从而使得金属层不对天线的运行产生负面影响。为此避免了干扰、也即金属层对天线的运行或功能的任何影响。技术人员在此认识到，通常不能完全实现避免，因此至少降低或大体上避免干扰。
屏蔽层可以例如具有铁氧体层(例如在由聚合物制成的载体基质中的铁氧体颗粒)或完全由铁氧体制备。该层可以例如借助粘合剂层敷设在金属层上，和/或粘合剂层可以是铁氧体层的构件。屏蔽层可以被称为反射体或护板，所述反射体或护板使金属层相对于天线层或天线限界，从而在金属层与天线层或天线之间形成屏蔽。
天线的运行通常可以被理解为信号的发送或接收，其中，天线通常设计为线圈、优选感应线圈。在此，天线固持在相应的读取设备上，随后激发天线，从而在天线中感生电流。所述电流用于数据载体的电子部件的运行。在发送数据时同样激发天线，并且读取设备从天线接收相应的信号，数据载体保持在所述读取设备上。为了金属层不对天线的接收和发送产生负面影响，设置了屏蔽层。
天线层用于容纳天线，其中，天线可以例如被蚀刻、印制或简单地引入天线层中。技术人员已经获知其如何获得天线的多种不同技术。天线例如可以作为导线、优选铜导线存在，所述导线设置在天线层中并且例如与天线层粘合或与天线层层压结合。技术人员在此获知这种天线层的不同的设计方式，所述天线层发挥作为用于容纳天线的载体层的作用。由此，天线层在本发明的文本中也可以被称作载体层。
屏蔽层布置在金属层与天线层之间，这由此意味着避免了如现有技术所示的复杂的布设方式。由此，尤其再没有必要将电子部件或电气部件集成在一个层中，而是相反，可以提供简单的层组件，所述层组件仅规定，屏蔽层布置在金属层与天线层之间。由此还特别有利的是，所规定的层组件能够借助已知的方法或设备简单地层压结合。技术人员在此认识到，只要所采用的材料允许，其能够使用其他简单的方法，例如粘合或共挤出。在此特别有利的是，能够使用传统的用于对层进行连接的方法，并且还可以将所述层面状地设计并且简单地热压。
根据本发明的一个方面，屏蔽层和天线层设计为独立的层。这具有的优点在于，不必费事地将天线集成在既有的屏蔽层中，或者不必费事地将天线集成在其他层、例如金属层中。在此特别有利的是，天线层面状地设计，并且由此能够将屏蔽层和天线层轻易地连接，从而使得屏蔽层面状地覆盖天线层或屏蔽层面状地覆盖金属层，因此实现干扰的降低。
根据本发明的另一个方面，屏蔽层相对于天线层面状地构造。这具有的优点在于，以这样的方式进行特别有效的屏蔽，即，借助屏蔽层尽可能完整地覆盖天线层并且由此能够避免或降低干扰。此外这种布设方式是特别有利的，因为能够使用标准的方法对所述层进行连接，例如热层压。由此根据本发明可行的是，能够借助较少的技术费用、也即借助对传统生产机器的较少调整来连接层组件。因为根据传统生产机器，始终布置并且连接多个层，而现在则仅需确保在金属层与天线层之间布置屏蔽层。
根据本发明的另一个方面，屏蔽层作为金属层的涂层存在。这具有的优点在于，金属层和屏蔽层能够通过一个工作步骤制备，并且尤其能够利用较低的技术费用制备屏蔽层。由此屏蔽层和金属层构造成唯一一个集成层，所述集成层能够通过另外的方法步骤与其他层相连。
根据本发明的另一方面，屏蔽层直接布置在金属层上。这具有的优点在于，在金属层与屏蔽层之间不布置其他中间层或中间部件，从而同样能够降低干扰。由此根据本发明还可行的是，屏蔽层不一定设计为独立的层，而是相反，技术人员获知其如何将屏蔽层直接与金属层相连或涂覆的其他方法。任选地，在此还可行的是，能够设置其他层，例如粘合剂层，所述粘合剂层将屏蔽层与金属层粘合。然而优选的是用屏蔽层涂覆金属层的实施方式，例如借助喷涂如粉末喷漆或或湿式喷漆或其他类型，或者说借助印刷如丝网印刷或其他合适的印刷方法。
根据本发明的另一个方面，屏蔽层作为铁氧体层存在。这具有的优点在于，在此还可以利用屏蔽性质来降低干扰，并且尤其使用经验证的材料，从而能够优化干扰的降低。
根据本发明的另一个方面，在屏蔽层与天线层之间还引入其他层。这具有的优点在于，例如可以引入一个层，所述层是装饰箔或者是其中具有其他光学特征的层。为此例如可行的是，这样设计天线层，使得天线层至少是部分透明的或者说半透明的。尤其地，天线层可以半透明地或至少部分半透明地设计。
根据本发明的另一个方面，设置有双接口模块，所述双接口模块与天线电耦连。这具有的优点在于，金属层即使在无接触或空中接口的情况下也完全不产生负面影响，并且由此能够提供金属卡，所述金属卡同样具有无接触的接口。双接口在本发明的文本中是指既能够无接触地又能够接触式地读取的接口。由此根据本发明确保的是，能够提供芯片卡，所述芯片卡既能够借助感应线圈又能够借助传导式接触的建立被读取。
根据本发明的另一个方面，保护层直接与天线层相连，从而使得保护层成为层组件的位于外部的层。技术人员在此认识到，保护层优选安置在天线层的既不具有屏蔽层又不具有金属层的那一侧上。这具有的优点在于，天线层被保护，并且尽管如此仍能够结合金属层工作。保护层例如可以是透明的罩盖。
根据本发明的另一个方面，双接口模块借助各向异性导电层(ACF或ACP)与天线电耦连或电磁耦连。这具有的优点在于，能够实现紧凑的层状结构，并且此外还能够使用所谓的各向异性导电膜ACF(anisotropic conductive film，或称为异方性导电膜)或各向异性导电胶ACP(anistropic conductive paste，或称为异方性导电胶)。
根据本发明的另一个方面，在层组件内部还设置其他的电子部件。这具有的优点在于，能够在层组件中集成芯片卡常见的部件，例如电路或连同相应的存储单元在内的微控制器。此外还可行的是，根据本发明在层组件中集成蓄能器，所述蓄能器为电子部件供电。
总体上，所述层组件适用于制造数据载体、尤其呈芯片卡或护照页形式的数据载体，其中，还规定了层压制品。由此还可行的是，借助层压制品制备层组件，所述层压制品还可以在后续的步骤中与其他层相连。也就是说层组件总体上仅提供了卡身的一部分，卡身还可以可选地具有其他层。
由此所述技术问题还通过具有所规定的层组件的层压制品解决。
所述技术问题还通过用于制备层组件的设备解决，所述层组件用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述设备具有被构造为制备用于使卡身稳定化的金属层的第一装置、被构造为制备用于降低由金属层的交互作用(或称为共同作用)和天线的运行造成的干扰的屏蔽层的第二装置和被构造为制备用于容纳天线的天线层的第三装置，其中，所述设备被构造为将屏蔽层布置在金属层与天线层之间。技术人员在此认识到，各个用于制备的装置还可以作为唯一的装置存在，但是或者可以规定恰好独立(分开)的装置。尤其可行的是，设置在此未被详述的其他装置。
所述技术问题还通过用于制备层组件的方法解决，所述层组件用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述层组件按照所述设备设计。
所述技术问题还通过一种具有控制指令的计算机软件产品解决，所述控制指令执行在此规定的方法或者运行所规定的设备。
根据本发明特别有利的是，层组件具有结构性特征，所述结构性特征能够借助上述设备提供并且此外还通过上述方法提供。由此所述方法具有多个方法步骤，所述方法步骤提供了层组件的结构性特征。此外，所述方法适用于运行所述设备，并且所述设备适用于实施相应的方法。
根据附图详细阐述其他有利的设计方式。在附图中：
图1示出根据本发明的一个方面的用于制造数据载体的层组件；
图2示出根据本发明的另一个方面的用于制造数据载体的层组件；
图3示出根据本发明的另一个方面的用于制造数据载体的层组件；
图4示出根据本发明的另一个方面的用于制造数据载体的层组件；并且
图5示出根据本发明的一个方面的用于制造层组件的方法的示意性流程图。
图1示出根据本发明的层状结构，其中，在正面(这里绘制在上方)上布置有金属层1，在所述金属层后跟随有铁氧体层2。此后跟随有具备天线4的层3。天线4例如被蚀刻、印制或布线，或根据其他已知技术引入。层5可以例如是印制的装饰层。随后跟随透明的罩盖层6，所述罩盖层封闭卡片或者说层组件。在背面(这里绘制在下方)上集成、例如借助粘接集成双接口模块7。为模块7与天线4之间的电连接8可以设置例如在钎焊时或必要情况下在激光焊接、点焊等时使用的银膏，或者总体上借助导电材料设置。
图2示出其他的层组件，其中，天线层3靠近卡身的背面，例如利用更薄的箔层5或通过去除箔层5实现。这种构造的优点在于，可以为电连接8使用所谓的各向异性导电膜ACF或各向异性导电胶(ACP)。
图3示出，铁氧体材料2可以直接安置在金属层1上。这例如可以借助丝网印刷、狭缝式挤压涂布或其他印制方法、蒸镀、喷涂、烧结或借助涂层进行。通过独立的生产步骤可以例如将层3、5和6层压结合。在最终的生产步骤中，可以将独立的层相互连接。这可以借助粘接工艺实现。所述粘接工艺可以在低温下实施，从而不会妨碍铁氧体材料的功能性。
图4示出其他层组件，其中，双接口单元7布置在卡片的正面上。
根据本附图，所有的层(Schicht)都还可以称为膜或者说覆层(Lage)，并且能够在其相应的厚度上变化。此外还可行的是，各个层透明或半透明地设计，并且设置其他层或者将所规定的层设计为多个独立的子层。此外还可行的是，不将金属层1布置在外部，而是相反还可以设置保护层，例如由塑料如PVC制成的保护层。
根据本发明可行的是，优选由铁氧体制成的层可以布置在金属层与天线层之间，这使得RFID场线被整流成指向一个方向，从而实现双接口芯片的RFID功能性。
图5以示意性流程图方式示出用于制备层组件的方法，所述层组件用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述方法具有：制备100用于使卡身稳定化的金属层1；制备101用于降低干扰的屏蔽层2，所述干扰通过金属层1的交互作用和天线4的运行形成。
制备102用于容纳天线4的天线层，其中，屏蔽层2布置在金属层1与天线层3之间103。
技术人员在此认识到，各个方法步骤能够重复地和/或以其他顺序实施。尤其可行的是，以其他顺序设计所述制备的方法步骤。此外可能需要其他的方法步骤，可以制备其他层，或者说甚至可以多重地制备所示层。

Claims (15)

1.一种用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体的层组件，所述层组件具有：
-用于使卡身稳定化的金属层(1)；
-用于降低干扰的屏蔽层(2)，所述干扰由金属层(1)的交互作用和天线(4)的运行造成；和
-用于容纳天线(4)的天线层(3)，其特征在于，屏蔽层(2)布置在金属层(1)与天线层(3)之间。
2.根据权利要求1所述的层组件，其特征在于，屏蔽层(2)和天线层(3)设计为独立的层。
3.根据权利要求1或2所述的层组件，其特征在于，屏蔽层(2)相对于天线层(3)面状地布置。
4.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，屏蔽层(2)作为金属层(1)的涂层存在。
5.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，屏蔽层(2)直接布置在金属层(1)上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，屏蔽层(2)作为铁氧体层(2)存在。
7.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，在屏蔽层(2)与天线层(3)之间引入其他层。
8.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，设置双接口模块(7)，所述双接口模块与天线(4)电耦连或电磁耦连。
9.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，保护层(6)直接与天线层(3)相连，从而使得保护层(6)成为层组件的外置的层。
10.根据权利要求8或9所述的层组件，其特征在于，双接口模块(7)借助各向异性导电层(8)与天线(4)电耦连。
11.根据上述权利要求中任一项所述的层组件，其特征在于，在层组件内部设置其他电子部件。
12.一种层压制品，其具有根据上述权利要求1至11中任一项所述的层组件。
13.一种用于制备层组件的设备，所述层组件用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述设备具有：
-被构造为制备(100)用于使卡身稳定化的金属层(1)的第一装置；
-被构造为制备(101)用于降低干扰的屏蔽层(2)的第二装置，所述干扰由金属层(1)的交互作用和天线(4)的运行造成；和
-被构造为制备(102)用于容纳天线(4)的天线层(3)的第三装置，其特征在于，所述设备被构造为将屏蔽层(2)布置(103)在金属层(1)与天线层(3)之间。
14.一种用于制备层组件的方法，所述层组件用于制造干扰优化的、金属制且卡片状的数据载体，所述方法具有：
-制备(100)用于使卡身稳定化的金属层(1)；
-制备(101)用于降低干扰的屏蔽层(2)，所述干扰由金属层(1)的交互作用和天线(4)的运行造成；和
-制备(102)用于容纳天线(4)的天线层(3)，其特征在于，将屏蔽层(2)布置(103)在金属层(1)与天线层(3)之间。
15.一种具有控制指令的计算机程序产品，当在计算机中执行所述控制指令时，所述控制指令实施根据权利要求14所述的方法。
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