CN111201538A - 具有嵌入式电子部件的交易卡及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

描述了交易卡和制造该交易卡的方法。交易卡包括：具有第一面和第二面、在第一面与第二面之间的芯厚度以及开口的芯；以及设置在开口中的嵌入式电子器件。

Description

具有嵌入式电子部件的交易卡及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年9月7日提交的美国临时申请第62/555,367号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
交易卡的用户、制造商和发行商可能对将电子器件嵌入卡中作为提供任何数量的功能的薄的印刷电路板感兴趣。由这样的嵌入式电子器件提供的功能可以包括但不限于以下功能：允许使用生物测定学、一次性口令、用于显示消息或产品供应的显示器(例如，液晶二极管(LCD)或电子墨水)、当卡的功能处于操作中时(例如，当卡被物理地或感应地连接至读取器并被读取时)激活的指示器(例如，诸如LED的灯)、允许卡加入物联网(IoT)的到因特网的连接性或者任何其他期望的功能。在卡中使用嵌入式电子器件的一个说明性示例是用于使得能够使用动态生成的安全码。
诸如在通过引用并入本文的美国公开专利申请第US20140279555A1号(Guillaud)中描述的，在交易卡(例如智能卡、借记卡、信用卡)中使用动态生成的安全码日益关注降低欺诈的风险。如其中所描述以及本领域已知的，示例性安全码可以被本领域的技术人员称为卡验证值(“CVV”或“CVV2”)，也称为卡安全码(“CSC”)、卡验证数据(“CVD”)、卡验证值码(“CVVC”)、卡验证码(“CVC”或“CVC2”)、验证码(“V-码”或“V码”)或卡码验证(“CCV”)。
Guillaud还公开了可用于实现卡200中的动态安全码的生成的示例性电子部件，如本文在图2中所示的，该示例性电子部件包括：处理器/控制器202、电池或其他电源204、存储器206和显示器208。附加部件可以包括例如：一个或更多个天线210；一个或更多个其他用户接口，例如连接至处理器/控制器的触摸键盘212或触敏控制按钮214；以及嵌入处理器/控制器中或被配置成向处理器/控制器提供时间输入的内部时钟(未示出)。
具有动态生成的码的卡通常不仅需要电子显示器和其他嵌入式电子部件来提供所需的功能，而且还需要特别薄，以便适合标准信用卡的厚度，该厚度通常为大约0.030+/-0.003英寸(即，1/32英寸、30密耳或0.76毫米+/-10％)。Guillaud以及全部通过引用并入本文的美国公开专利申请第US20120206869A1号和美国专利第8,448,872号和第9,320,186号的公开内容描述了具有嵌入式电子部件的塑性卡以及/或者它们的制造方法。然而，本领域中还关注在由除了塑料以外的材料例如金属或陶瓷构造的卡中提供嵌入式电子部件例如便于使用动态安全码的电子部件，所述构造呈现出独特的制造挑战。
发明内容
本发明的一方面包括一种交易卡，该交易卡具有非塑性芯例如金属或陶瓷，所述非塑性芯具有第一面和第二面、由第一面中的开口限定的槽、空隙和槽底。例如，非塑性芯也可以是非塑性聚合物，因为塑料是特定类型的聚合物。将至少包括印刷电路板和电源的嵌入式电子器件设置在空隙中，其中EMI屏蔽层例如铁氧体设置在电子器件与具有金属芯的卡的槽底之间)。例如，印刷电路板可以是柔性电路板。电源不一定需要电池，而是例如可以是RF电源。固化树脂层被设置成与第一面和嵌入式电子器件接触，并且在空隙的未被嵌入式电子器件占用的部分中，一个或更多个层被设置在固化树脂层上方。一个或更多个层可以包括透明塑性层、磁条和激光反应层。对于每个实施方式，一个或更多个层中的每一个可以包括玻璃或纤维增强环氧树脂层压片材料的层。在一些实施方式中，嵌入式电子器件还可以包括显示器和被配置成在显示器上生成动态安全码的处理器。可以提供将第二面连通至槽底的芯中的通孔，其中，设置在通孔中的触点被配置成由读卡器读取，并且集成电路模块连接至触点。芯可以具有在第二面上的涂层以及在涂层上的印刷标记。也可以在设置在固化树脂层上方的一个或更多个层中的至少之一上形成标记，例如印刷标记、激光形成的标记或其组合。
本发明的另一方面包括一种用于制造交易卡的方法，该交易卡由限定第一部分和第二部分的多个层限定。该方法包括：提供包括芯的卡的第一部分，在芯中形成槽，以及在空隙中设置嵌入式电子器件。树脂的第一组成部分被施加至卡的第一部分以与第一面和嵌入式电子器件接触，并被设置在空隙的未被嵌入式电子器件占用的部分中，树脂的第二组成部分被施加以与卡的第二部分接触。第一组成部分和第二组成部分被组装在一起，其中，树脂的第一组成部分和树脂的第二组成部分彼此接触，并且树脂被固化。树脂可以包括例如两部分环氧树脂，其中树脂的第一组成部分与树脂的第二组成部分不同。然而，树脂不限于两部分环氧树脂，在其他实施方式中，可以包括例如但不限于一部分环氧树脂、热固化环氧树脂、UV固化环氧树脂、厌氧环氧树脂等。固化树脂的步骤可以包括在室温下在真空压机中固化树脂。固化的步骤可以包含例如基于UV的固化、基于湿度的固化或基于温度的固化。第二部分可以具有多个层，在这种情况下，该方法可以包括在施加树脂之前将多个层预层压在一起。在芯包括金属的实施方式中，该方法还包括在嵌入式电子器件与槽底之间设置铁氧体层。
替选地，在本发明的一方面中，在施加两部分环氧树脂之前，树脂可以首先被递送至卡的第一部分的开口中并且与嵌入式电子器件接触。一旦树脂被固化，则如上所述，两部分环氧树脂可以被施加至卡的第一部分和第二部分。
该方法可以包括在芯的第二面上的涂层上印刷标记以及在第二部分的一个或更多个层上形成标记，例如在透明塑性层上印刷标记或者通过将激光反应层暴露于激光来产生激光形成的标记。该方法还可以包括：在第一部分中形成将第二面连通至槽底的通孔，在通孔中设置触点，以及将触点电连接至集成电路模块。第二部分的多个层可以包括具有一个粘合剂侧和一个非粘合剂侧的载体基板、透明塑性层、磁条和激光反应层，在这种情况下，预层压第二部分可以包括：将载体基板的粘合剂侧与透明塑性层的一侧接触并且将激光反应层层压至透明塑性层。
该方法可以包括将限定卡的多个层组装为包括多个片材的复合物，每个片材限定多个层中之一并且具有比单个卡的面积大超过两倍的面积，在这种情况下，该方法包括从复合物中切割多个个体交易卡。然后，在从复合物中切割个体交易卡之后，可以对该卡进行个性化。
本发明的另一方面包括一种交易卡，该交易卡包括具有第一面和第二面、在第一面与第二面之间的芯厚度以及开口的非塑性芯。在开口中设置嵌入式电子器件。嵌入式电子器件包括指示器，指示器可以是LED或显示器。在非塑性芯和嵌入式电子器件上方设置一个或更多个层。一个或更多个层可以是透明的或者包括开口，使得显示器从交易卡的外部可见。
附图说明
图1A是根据本发明的实施方式的示例性卡的示意图。
图1B是根据本发明的实施方式的其中填充层被局限至槽的示例性卡的示意图。
图1C是根据本发明的实施方式的包括转印带的示例性卡的示意图。
图1D是根据本发明实施方式的使用热层压处理实现的示例性卡的示意图。
图2是可以在交易卡中找到以提供动态安全码功能的嵌入式电子器件的示意图。
图3是根据本发明的实施方式的示例性制造方法的示意图。
图4A和图4B分别示出了根据本发明的实施方式的示例性卡的前侧和背侧。
图5是根据本发明的实施方式的示例性卡的示意图。
图6是描绘用于组装图5的卡的示例性方法的框图。
图7描绘了根据本发明的另一实施方式的示例性卡的示意图。
具体实施方式
现在参照图1，示出了本发明的一个示例性实施方式。在该示例中，卡100包括有时被称为“金属贴面卡”的东西。卡100包括多个层，并且可以包括除了本文所描绘的那些层之外的附加层。层110包括具有顶表面111和背表面109的例如包括不锈钢的金属芯。金属芯110可以具有形成前表面111的用于支持其印刷的涂层113。
涂层113可以包括例如易接受UV可固化丝网和喷墨墨水的聚酯基涂层。可以在任何酸蚀刻步骤期间(例如，如果蚀刻步骤用于产生任何槽，如本文随后所描述)在此涂层上施加抗蚀剂。例如，将抗蚀剂施加至金属的整个涂层侧111，而另一侧109被蚀刻，并且蚀刻侧109接受抗蚀剂，除了要形成槽112(以及任何其他槽或表面图案)的地方之外。在蚀刻之后，从两侧去除剩余的抗蚀剂，并且该部分准备用于进一步的制造。
环氧树脂的层108邻接金属芯的底表面，并且还可以完全或部分地填充槽112。层106在105和107两侧上都包括粘合剂膜的层，例如具有粘合剂的透明聚酯基膜，所述粘合剂例如为共聚物粘合剂，例如但不限于乙烯丙烯酸(EEA)粘合剂。然而，本发明不限于任何类型的粘合剂或用于该粘合剂的载体基板。层104可以是聚合物或塑性层，诸如例如透明的无定形共聚聚酯膜，例如具有形成于其中的窗103的TritanTM膜(由Eastman Chemical制造)，而层102可以是激光反应层例如激光反应PVC，在该层上还可以设置磁条叠加物。窗103可以在印刷期间从层104中切割或冲压出来。在一个示例性实施方式中，金属芯层的厚度可以是0.025英寸(0.635毫米)，环氧树脂层108、粘合剂层106、塑性层104和激光反应层102中的每一个的厚度可以是0.002英寸(0.05毫米)。尽管所得产品的厚度通常是本领域已知的满足交易卡的标准厚度的厚度，但是本发明不限于任何特定尺寸。本发明也不限于针对层的构造的任何特定材料，或在该示例中描述的层数。
在用于制造卡的示例性方法中，从具有足够大的面积以允许从同一片材中切割多个卡的片材中产生卡坯料。例如，大约8"宽×20"长的片材，例如图3中所描绘的片300可以支持在行和列中产生两个卡的宽度×八个卡的高度的十六个卡坯料314。因此，应当理解，尽管在图3中描绘为片材，在图1中描绘为个体卡，但是图3的片材可以包含在将片材切割成个体卡坯料之前的图1的所有层。
在示例性制造方法的第一操作中，在片材300中产生四个定位孔310。然后，例如通过蚀刻、雕刻、铣削或通过本领域已知的任何方法，包括使用标准CNC程序，在片材的背侧中形成十六个槽。如图1所描绘的，这些槽仅可以穿透至深度A，深度A比卡的厚度B小足以避免卡的槽变形的量。例如，在卡的厚度大约为0.025英寸(0.635毫米)(如图1所示的尺寸“B”)的实施方式中，槽的深度(如图1所示的尺寸“A”)可以仅为0.019英寸(0.48毫米)，然而，本发明不限于任何特定的尺寸。
示出的槽112具有相对较宽的区域112和相对较窄的区域116，并且可以具有通孔114。在槽中可以允许通孔以用于对准显示器以使其从卡的正面可见或用于插入支付模块，该支付模块包括集成电路(未示出)以及用在卡中的被配置成由接触式读卡器读取的触点410(图4A中描绘)。在一些实施方式中，用于芯片和触点410(以及支付模块的其他方面)的通孔可以不与用于嵌入PCB的槽一致。用于支付模块的通孔可以与槽112分离，包括与槽112紧邻使得通孔114与槽112共享边界，或者与槽112间隔开，其中，通孔与槽112之间具有芯层的一部分。在其他实施方式中，触点和IC模块可以被插入到未完全穿透卡的槽中，所述槽从卡的前面是敞开的，所述槽可以与槽112在空间上完全不交叠，或者可以仅部分交叠。触点410可以是配置成由接触式读卡器或感应式(非接触式)读卡器操作的仅接触式系统的一部分或双接口(DI)系统的一部分。相对较宽的区域112可以被配置用于容纳显示器和用于操作显示器的处理器，而较窄的区域116可以被配置用于容纳集成电路芯片模块、触点和与DI系统相关联的任何天线。可以在槽蚀刻步骤期间或者在槽蚀刻步骤紧之后在较窄的区域中产生通孔114，或者可以在之后执行。
然后，可以例如利用喷墨打印机或使用本领域已知的任何其他印刷技术将印刷物印刷在卡的前(涂层)侧111上。
例如通过从包括设置在塑性膜(例如PET)的一侧的铁氧体材料的层的铁氧体片材中切割嵌件来准备具有与槽312的内侧相同的几何形状的电磁干扰(EMI)屏蔽层嵌件120，例如铁氧体层。然后，例如手动或自动地拾取和放置铁氧体嵌件120，并且利用粘合剂将铁氧体膜的非涂层侧粘附在槽中。替选地，铁氧体嵌件120可以粘结至嵌体或PCB(例如PCB426)而不是槽112。无论如何，铁氧体嵌件120通常位于槽底与电子部件420之间。
在一个实施方式中，载体基板可以具有设置在基板的一个面上的铁氧体和另一面上的粘合剂，以及在插入之前被去除以暴露粘合剂的剥离层。然后，诸如图4B中所示的和本文稍后描述的那些电子部件420，例如印刷在基板上的PCB 426和连接的显示器424(例如需要非常低的电力来操作的电子墨水显示器)以及电源422，被放置在铁氧体嵌件的顶部上。电子部件可以被粘附就位。如本文在各种实施方式中所描述的粘附可以用本领域已知的任何粘合剂来完成，例如但不限于压敏粘合剂、氰基丙烯酸酯或环氧树脂。
电子部件420可以包括图2中示意性说明部件中的全部部件、少于全部的部件或与其完全不同的部件，这取决于卡所需的功能。例如，部件可以包括用于输入信息的键盘。值得注意的是，如图4所示的部件的设置仅是示例性的，并且例如，代替显示器424面向卡的背面的是，卡可以具有通孔，并且显示器可以被设置为面向卡的前面。如本领域已知的，电源422可以包括电池或适于包括在卡中的任何其他电源，例如光伏电池或者从射频(RF)信号获得电力的电路(例如包括电容器继电器)。用于制造适于插入卡体的PCB——包括含有柔性基板的PCB——的方法在本领域中是公知的，并且本发明不限于任何特定类型的PCB，也不限于任何特定类型的功能的PCB(也不限于任何特定功能的其他电子部件)。EMI屏蔽层的材料不限于铁氧体材料，并且嵌件可以包括适于提供屏蔽电子部件和天线以免受由金属芯产生的有害干扰的任何材料。此外，尽管通过从含铁氧体材料的片材中切割嵌件并将其设置在槽中来有效地插入，但在其他实施方式中，可以某种其他方式提供EMI屏蔽层，例如通过将有效成分涂覆到槽底。
粘合剂层106和塑性层104可以预层压至彼此，并且印刷物可以印刷在由此形成的预层压物的塑性侧，塑性层104可以具有窗103，该窗可以是在层中切割的孔或者是例如保留未印刷或另外的未着色的透明或半透明部分，或者具有通过其可以适当地读取下面的显示器的着色。粘合剂膜的粘合剂侧105上可以具有剥离层，以在预层压步骤之前保护粘合剂侧105免受由于在将粘合剂侧耦接至塑性层之前的处理而造成的污染。在一些实施方式中，塑性层可以包括具有底漆或者另外地包括适于直接粘合至树脂层108的材料的层。
然后将104/105/106预层压复合物层压至激光反应层PVC。在与预层压复合物组合之前，可以提供磁条(图4B中所描绘的403)，例如设置为激光反应层上的叠加物，其中，组合的激光反应层/磁条复合物覆盖有剥离层(未示出)。尽管在图4B中描绘为将磁条设置在不与嵌入式电子器件相交的位置，但是可以将磁条设置在电子器件的一部分的上方。
然后，例如通过丝网印刷来施加环氧树脂例如两组成部分透明环氧树脂体系，其中一个组成部分被施加到金属层的背侧109(从而将电子器件封装在槽中)，另一组成部分被施加到104/105/106预层压复合物的非粘合剂侧107，并且两个环氧树脂涂层侧被组装以彼此接触。在环氧树脂界面处不存在空气间隙/空隙对于在组合后保持良好的剥离强度是重要的。然后，例如经由使用真空压机的冷层压方法来层压组装件，这可以有助于去除空气间隙/空隙。环氧树脂的层压和固化循环可以对卡的粘合/剥离强度具有显著影响。尽管未被限制于任何特定的层压条件，但是已经证实在室温(例如75-78°F)下在大约15PSI的压力下对20-3401环氧树脂进行冷层压固化大约22至24小时的持续时间产生了通过
Figure BDA0002440992120000071
单柱粘合剂和剥离测试系统中的使用90度剥离粘合测试的CQM 13.2.1.22/TM-412剥离强度测试的卡。
在脱离真空压机之后对环氧树脂进行进一步固化的48小时之后，连接的芯片模块的触点410可以被插入被设计用于容纳芯片模块的通孔或槽中(该通孔或槽可以在将芯组装至其他层之前，或者在产生该组装件之后的在放置芯片模块之前的任何时间处产生)。如前所述，用于容纳包括触点410的支付模块的通孔或槽可以位于槽112内侧、邻近槽并且与槽具有共同边界或者可以是与槽间隔开的独立孔。然后从片材300中切割个体卡坯料314。然后，卡坯料准备好进行清洁、检查和包括个性化的任何进一步的处理。如本领域已知的，个性化步骤可以包括以下步骤：将激光反应层暴露于激光以形成例如针对卡的持有者而进行个性化的激光形成的签名，以及利用分配给卡持有者的信息对嵌入式电子器件进行编程。例如，在具有集成电路模块和可由读卡器读取的触点(或被配置用于非接触式读取的双接口模块)的实施方式中，如本领域所公知的，可以利用对于卡持有者所特有的信息对芯片进行编程。作为个性化步骤的一部分，也可以将对于卡持有者所特有的信息提供给与用于显示安全码的功能部件相关联的处理器和/或存储器。
在图1B中示出的制造卡150的另一示例性方法中，可以将电子器件(例如用粘合剂)粘附至槽112中，然后可以用环氧树脂108A填充槽112(而不是覆盖层111的表面109)，随后可以将一个或更多个附加片材“冷”层压(即在室温下，如上文所描述)至卡的背表面109。因此，如图1B所示，环氧树脂108可以不与卡的长度同延，而是可以被局限至槽112。
用于组装诸如图1C中示出的卡170的卡的另一替选方法可以包括使用转印带而不是环氧树脂或某种其他树脂。转印带包括在两侧上均具有剥离层127、129的无载体或载体粘合剂128。示例性的方法包括以下步骤：印刷后片材(层104)，例如在卷对卷印刷步骤中进行正向印刷或反向印刷，然后通过从一侧去除剥离层127、将转印带施加到膜104并在相对侧保留剥离层129，来滚压在转印带上。然后，可以将印刷层104和转印带组装件预层压。然后，层102可以被压盘层压至印刷层104和转印带组装件的非剥离侧。然后如前所述来准备具有嵌入式电子部件(其可以粘附在槽112中)的层111，而不施加环氧树脂以填充槽或覆盖层111的背面。然后从102/104组装件中去除剥离层129，并且将具有面向片材111的转印带侧的组装件施加至槽中具有电子部件的片材111。然后，组装件可以可选地被进一步处理，例如通过将组装件暴露于真空下的适度压缩，以使粘合剂与所有表面的接触最大化，并排空任何气泡。也可以施加热以降低粘合剂的粘性来改善其流动性。施加热、真空和/或压缩也可能使无载体粘合剂流入槽中以部分地或者完全地填充电子器件与槽的边界之间的空间。
如图1D所示，用于嵌入电子器件的又一种方法可以包括“热层压”方法，该方法用于嵌入被设计成承受在这种方法中存在的热和压力的量的电子器件。在热层压方法中，层111可以被提供有如先前所描述的粘附至槽112中的嵌入式电子器件，并且卡190的其余部分被构建有各种层和粘合剂且在室温以上的热、压力(施加至堆叠的压缩力F)和/或真空(在保持在小于大气压的压力V下的环境中，以便于在层压下去除存留在层之间的任何空气)下被层压。因此，图1D中示出的层138表示位于层104与芯的表面109之间的一个或更多个聚合物层或塑性层，其中，至少最靠近表面109的层在预定的层压温度下可以具有可流动状态，使得在压缩力F下以及/或者在真空环境中，该最靠近表面109的层在层压期间将至少部分地熔化到槽112中并且至少部分地填充槽112。
图5是根据本发明的示例性实施方式的卡500的示意图。卡500通常包括示出为彼此分解的多个层。
从卡500的前面(即芯片侧)开始，层502包括涂层PVC，其例如可以是0.001英寸(0.02毫米)厚。安装至层502的底部侧的层504包括玻璃增强环氧树脂层压片材材料(例如FR4)，其例如可以是0.004英寸(0.1毫米)厚。安装至层504的底部侧的层506包括粘合剂，例如双侧高性能粘合带形式的粘合剂，其例如可以是0.002英寸(0.05毫米)厚。双侧带的两侧均可以由剥离层覆盖，所述剥离层中的每一个在组装处理期间被去除。安装至层506的底部侧的芯层508包括非塑性材料例如金属。例如，金属可以是0.018英寸(0.457毫米)厚的钢(例如不锈钢)。层508具有通孔或开口510，在该通孔或开口510中定位电子部件420(如上所述)。安装至层508的底部侧的层512包括层压粘合剂，其例如可以是0.002英寸(0.05毫米)厚(并且其可以是与层506相同或不同的材料)。安装至层512的底部侧的层514包括聚合物，其例如可以是0.004英(0.1毫米)厚。安装至层514的底部侧的层516可选地包括PVC叠加物，其例如可以是0.002英寸(0.05毫米)厚(并且其可以是与层502相同或不同的材料)。磁条可以安装在层516上或嵌入在层516中。层516表示卡500的后侧(即显示器侧)。卡500的各种层的外围尺寸基本上相等。在图5中示出并且在上文所描述的层仅包括一个示例性实施方式，并且它们中的任一个在其他实施方式中可以是可选的，其可以具有与上文所描述的层相比的较少的层或全部的层或附加层。上述厚度仅是示例性的。对应于本发明的卡不限于任何特定的层、材料组成或这样的层的厚度，然而某些要求保护的实施方式和组合可能具有明显的优点。
各种层的布置可以变化。例如，卡500的层502、504和506可以由第二组层516、514和512代替。如稍后所讨论的，这样的卡对于能够操纵热层压处理的电子器件420是有用的。作为另一示例，层502和516可以交换，使得层502在卡500的后侧而层516在卡500的前侧。
层512、514和516(可选地)是透明的，使得电子部件420的显示器424从卡的后侧可见。如上所描述，显示器424可以是例如单个指示器LED灯或能够显示字母数字字符的显示器。在另一实施方式中，层502、504、506(可选地)是透明的，使得电子部件420的显示器424从卡的前侧可见。替选地，层502、504、506、512、514和516中的所有层(可选地)是透明的，使得电子部件420的显示器424从卡的两侧均可见。
图6是描绘用于组装图5的卡500的示例性方法600的框图。方法600不必限制于任何特定步骤或者步骤序列。
在示例性方法600中，在步骤602处，层502被层压至层504。步骤602处的层压可以是涉及热和压力的热层压。在步骤604处，将层压的层502和504粘结至双侧带层506的顶表面(即在从层506中去除顶剥离片材之后)。在可选步骤606处，可以将文本和图形印刷到层502上。在可选步骤608处，可以将文本和图形印刷在层514上。步骤608可以在步骤602之前完成，反之亦然。在步骤610处，层514被层压至层516。步骤610处的层压可以包括涉及热和压力的热层压。作为步骤610的替选，可以在单个步骤中使用层512的层压粘合剂将层514层压至层516和层508。在步骤612处，在层508中形成开口510。在步骤614处，使用层512将层514和516层压至层508的底部侧。步骤614处的层压可以包括涉及热和压力的热层压。在步骤616处，将电子部件420定位在层508中形成的开口510内。
在步骤618处，使用双侧带层506的下表面，将粘结的层502、504和506粘结至层508的顶部侧(即在从层506中去除底剥离片材之后)。步骤618优选地可以是不需要显著的热或压力但是可以使用真空的冷层压步骤。方法600优选地在步骤618处使用冷层压方法以避免将电子器件420暴露于热和/或压力。
对于可以耐受热层压方法的电子器件，如上所描述，卡500的层502、504和506可以由层516、514和512替换。为了组装这样的卡，首先将电子器件420放置在开口510中；将第一组层516、514和512热层压至层508的一侧；然后，将第二组层516、514和512热层压至层508的另一侧。
图7描绘根据另一示例性实施方式的卡700的分解图。卡700包括多个层，并且可以包括除了本文所描绘的那些层之外的附加层。这些层具有沿轴线A和轴线B大致相同的最大外部尺寸。层702包括具有前表面704和后表面706的金属芯，例如包括不锈钢。层702的厚度例如可以是0.018英寸(0.45毫米)。层702可以具有在前表面704上的用于支持在其上的印刷的涂层。
层702具有三个穿过开口708a、708b和708c，所述穿过开口中的每一个从前表面704延伸至后表面706。开口708c位于卡的近似中心处，并且大致沿纵向轴线“A”和横向轴线“B”对准。开口708a和开口708b位于开口708c的每个侧面。每个开口708a、708b和708c具有含圆形内角的大致矩形或正方形形状。开口708c大于开口708a和708b。开口的大小和形状可以与所示出和所描述的开口的大小和形状不同。如果需要，可以将开口提供为槽或盲孔的形式。
层703位于层702的下方。层703是由厚度例如为0.004英寸(0.1毫米)的FR4材料构成的印刷电路板(PCB)。层703通常可以由玻璃增强环氧树脂层压片材材料构成。尽管未示出，但是层703包括能够传输电信号和电流的多条迹线，所述迹线可以由例如铜构成。
将以芯片710形式的支付模块安装至层703的顶侧，并且在层703上方延伸。如上所描述，芯片710可以形成双接口(DI)系统的一部分。在卡700的组装形式中，芯片710被定位成包含在开口708a内。
指纹垫712也被安装至层703的顶侧707并在层703上方延伸。指纹垫712通过层703中的通孔和/或迹线(未示出)连接至芯片710。在卡700的组装形式中，将指纹垫712定位成包含在开口708b内。
电容性RF天线714被安装至层703的顶侧707或嵌入层703内。天线714位于卡700的近似中心处以试图遵循一个或更多个规范标准。天线714通过层703中的通孔和/或迹线(未示出)连接至芯片710。在卡700的组装形式中，天线714沿轴线A和轴线B定位成以与开口708c对准。天线714可以突出或可以不突出在层703的表面上方。天线714在层703上耗费大的面积，以试图增强无线性能。
嵌件705位于层702的开口708c内，并且驻留在层703上的天线714上方。例如，嵌件705可以由厚度为0.018英寸(0.45毫米)的塑料构成。嵌件705的厚度可以等于层704的厚度。嵌件705的前表面718可以具有用于支持在其上以及在层702的前表面上的印刷的涂层。替选地，一个或更多个塑性层(未示出)可以施加在嵌件705和层702上方，并且可以向最外层施加印刷。塑性嵌件705被配置成允许由天线714发射的RF通量。
尽管未示出，但是也可以将小的集成电路(IC)安装至层703的顶部侧(或者安装在层703内)，以处理在指纹垫712与芯片710之间传输的信号。更特别地，IC可以验证施加至垫712的指纹。IC可以连接至安装到层703的其它部件，并且迹线和/或通孔可以将IC芯片连接至卡700的其它部件。安装至层703的部件可以与所示出和所描述的部件不同。这些部件可以包括IC、蓝牙模块、显示器等。
尽管在本文中将示例性实施方式描述为具有金属芯，但是应当理解，类似的结构和制造方法可以与具有除金属之外的非塑性芯例如陶瓷芯的卡的制造相关。具有陶瓷芯的卡具有不需要EMI屏蔽层例如本文中描述的铁氧体层或者与EMI屏蔽层的放置或制造相关的任何方法步骤的优点。经由模塑、机械加工、蚀刻或者本领域已知的用于在陶瓷体中产生这样的特征的任何方法将陶瓷芯制造成具有根据需要容纳电子器件的任何数量的槽和孔。在题为“CERAMIC-CONTAINING AND CERAMIC COMPOSITE TRANSACTION CARDS”的美国专利申请第15/521,519号中描述了用于制作陶瓷芯的方法，该专利申请被转让给本申请的共同申请人并且通过引用并入本文。尽管在本文中被描述为具有某些层，但是卡的任何部分可以具有与本文中描述的那些层相比的较少、较多或者不同的层，并且层中的每一个可以具有与本文中讨论的那些构造材料不同的构造材料。本发明不限于层的任何特定顺序或组装层的顺序。如本文所描述的某些层可以包括多于一种材料或者材料层的复合物。可以在本文所公开的任何层之间设置附加层，作为成品卡的一部分，或者作为在组装处理期间被去除的临时层(例如剥离层)。本文公开的作为分立膜的层可以被替代地提供为涂层，反之亦然。
尽管本文参照具体实施方式示出和描述了本发明，但是本发明并不旨在被限制于所示出的细节。相反，在权利要求的等同范围内并且在不背离本发明的情况下，可以对细节进行各种修改。

Claims (66)

1.一种交易卡，包括：
非塑性芯，其具有第一面和第二面以及在所述第一面与所述第二面之间的芯厚度以及在所述第一面中的开口；
设置在所述开口中的嵌入式电子器件，所述嵌入式电子器件至少包括印刷电路板以及主动或被动电源；
填充层，其与所述嵌入式电子器件接触，被设置在所述开口的未被所述嵌入式电子器件占用的部分中；
设置在所述填充层上方的一个或更多个层。
2.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述一个或更多个层包括聚合物层和磁条。
3.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述一个或更多个层包括激光反应层。
4.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述嵌入式电子器件还包括显示器和处理器，所述处理器被配置成在所述显示器上生成动态安全码。
5.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述芯还包括从所述开口延伸并且具有深度小于所述芯厚度的槽底的槽、将所述第二面连通至所述槽底的通孔、设置在所述通孔中的被配置成由读卡器读取的触点以及连接至所述触点的集成电路模块。
6.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述芯具有在所述第二面上的涂层以及在所述涂层上的印刷标记。
7.根据权利要求1所述的交易卡，还包括形成在设置在所述填充层上方的所述一个或更多个层中的至少之一上的标记。
8.根据权利要求7所述的交易卡，其中，所述标记包括印刷标记、激光形成的标记或其组合。
9.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述非塑性芯包括金属，并且所述非塑性芯还包括从所述开口延伸的槽，所述槽具有深度小于所述芯厚度的槽底，并且所述卡还包括设置在所述嵌入式电子器件与所述槽底之间的空隙中的EMI屏蔽层。
10.根据权利要求9所述的交易卡，其中，所述EMI屏蔽层包括铁氧体。
11.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述非塑性芯包括陶瓷。
12.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述填充层包括固化树脂。
13.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述填充层被局限至所述开口。
14.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述填充层在所述非塑性芯的所述第一面上延伸。
15.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述填充层包括转印带粘合剂。
16.根据权利要求1所述的交易卡，其中，所述填充层包括在预定的层压温度下具有可流动状态的聚合物。
17.一种用于制造由多个层限定的交易卡的方法，所述方法包括以下步骤：
提供所述卡的第一部分，所述第一部分包括具有第一面和第二面以及在所述第一面与所述第二面之间的芯厚度的非塑性芯；
在所述芯中形成开口，所述开口被限定为穿过所述第一面；
在所述开口中设置嵌入式电子器件，所述嵌入式电子器件至少包括印刷电路板和电池；
提供所述卡的第二部分；
提供设置在所述开口的未被所述嵌入式电子器件占用的部分中的填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，提供所述填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分的步骤包括以下子步骤：
将树脂的第一组成部分施加至所述卡的所述第一部分以与所述第一面和所述嵌入式电子器件接触；
施加所述树脂的第二组成部分以与所述卡的所述第二部分接触；
将所述第一组成部分与所述第二组成部分组装在一起，其中，所述树脂的所述第一组成部分和所述树脂的所述第二组成部分彼此接触；
固化所述树脂。
19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述树脂包括两部分环氧树脂，在所述两部分环氧树脂中，树脂的第一组成部分不同于树脂的第二组成部分。
20.根据权利要求17的方法，其中，固化所述树脂的步骤包括通过紫外光、湿度或加热来固化树脂。
21.根据权利要求17的方法，其中，固化所述树脂的步骤包括在真空压机中固化树脂。
22.根据权利要求17所述的方法，其中，提供所述填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分的步骤包括以下子步骤：
提供包括设置在第一剥离层与第二剥离层之间的无载体粘合剂的转印带；
去除所述第一剥离层，并且将所述粘合剂附接至(i)所述卡的所述第二部分以及(ii)所述第一面和所述嵌入式电子器件中的一者；以及
去除所述第二剥离层，并且将所述粘合剂附接至(i)所述卡的所述第二部分以及(ii)所述第一面和所述嵌入式电子器件中的另一者。
23.根据权利要求17所述的方法，其中，提供所述填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分的步骤包括以下子步骤：
在层压处理中在室温以上的温度将所述第一部分层压至所述第二部分，其中，所述填充物包括设置在所述第二部分中的可流动聚合物层的一部分，其中，所述可流动聚合物层在所述层压温度是可流动的。
24.根据权利要求17所述的方法，其中，提供所述填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分的步骤包括以下子步骤：
至少在所述开口的一部分中施加树脂，其中，所述树脂不延伸超过所述开口；以及
固化所述树脂。
25.根据权利要求24所述的方法，还包括在所述树脂和所述卡的所述第一部分上方层压至少一个片材。
26.根据权利要求17所述的方法，还包括在将所述填充物设置在所述开口中之前将所述电子器件粘附在所述开口中。
27.根据权利要求17所述的方法，其中，所述芯包括在所述第二面上的涂层，还包括将印刷标记施加至所述涂层。
28.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第二部分包括多个层。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述多个层包括聚合物层、磁条和激光反应层。
30.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述第二部分上形成标记。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，形成所述标记的步骤包括印刷所述标记。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第二部分的所述多个层包括透明聚合物层，包括在所述透明聚合物层上印刷所述标记。
33.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第二部分的所述多个层包括激光反应层，并且形成所述标记的步骤包括将所述激光反应层暴露于激光。
34.根据权利要求29所述的方法，其中，提供所述第二部分的步骤包括在施加树脂之前将所述多个层预层压在一起。
35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述第二部分的所述多个层包括具有一个粘合剂侧和一个非粘合剂侧的载体基板、透明聚合物层、磁条和激光反应层，预层压所述第二部分的步骤包括将所述载体基板的所述粘合剂侧与所述透明聚合物层的一侧接触并且将所述激光反应层层压至所述透明聚合物层。
36.根据权利要求34所述的方法，其中，所述形成步骤包括形成从所述开口延伸并且具有深度小于所述芯厚度的槽底的槽。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述芯包括金属，并且所述方法还包括在所述嵌入式电子器件与所述槽底之间设置铁氧体的层。
38.根据权利要求17所述的方法，其中，所述芯包括金属，并且所述方法还包括在所述金属的表面上方设置涂层，使得能够在涂层金属表面上进行印刷。
39.根据权利要求17所述的方法，其中，所述芯包括陶瓷。
40.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述芯中形成通孔、在所述通孔中设置触点并且将所述触点电连接至集成电路模块。
41.根据权利要求40所述的方法，其中，在将第一组成部分与第二组成部分组装在一起的步骤之前执行形成所述通孔的处理。
42.根据权利要求17所述的方法，其中，所述交易卡具有由第一长度和第一宽度限定的第一区域，并且所述方法包括将限定所述卡的所述多个层组装为包括多个片材的复合物，每个片材限定所述多个层中之一并且具有比所述第一区域大超过二的倍数的第二区域，其中，所述方法还包括从所述复合物中切割所述交易卡以及一个或更多个其它交易卡。
43.根据权利要求42所述的方法，还包括在从所述复合物中切割每个卡之后对所述卡进行个性化。
44.根据权利要求17所述的方法，其中，提供所述填充物并且将所述卡的所述第一部分附接至所述卡的所述第二部分的步骤包括以下子步骤：
在所述卡的所述开口中以及在所述嵌入式电子器件上方施加第一树脂；
固化所述第一树脂；
将第二树脂的第一组成部分施加至所述卡的所述第一部分以与所述第一面和所述嵌入式电子器件接触；
施加所述第二树脂的第二组成部分以与所述卡的所述第二部分接触；
将所述第一组成部分与所述第二组成部分组装在一起，其中，所述第二树脂的所述第一组成部分与所述第二树脂的所述第二组成部分彼此接触；以及
固化所述第二树脂。
45.一种交易卡，包括：
非塑性芯，其具有第一面和第二面、在所述第一面与所述第二面之间的芯厚度以及开口；
设置在所述开口中的嵌入式电子器件；以及
一个或更多个层，其被设置在所述非塑性芯和所述嵌入式电子器件上方。
46.根据权利要求45所述的交易卡，还包括安装或嵌入所述非塑性芯中的双接口(DI)芯片。
47.根据权利要求45所述的交易卡，其中，所述多个层中的一个层包括玻璃或纤维增强环氧树脂层压片材材料的层。
48.根据权利要求45所述的交易卡，其中，所述非塑性芯包括金属。
49.根据权利要求45所述的交易卡，还包括安装在所述芯层与所述一个或更多个层之间的粘合剂。
50.根据权利要求49所述的交易卡，其中，所述粘合剂是层压粘合剂。
51.根据权利要求45所述的交易卡，还包括磁条，所述磁条安装在所述一个或更多个层中的一个层上或嵌入所述一个或更多个层中的一个层内。
52.根据权利要求45所述的交易卡，其中，一个或更多个层被安装至所述非塑性芯的所述第一面，并且一个或更多个层被安装至所述非塑性芯的所述第二面。
53.根据权利要求45所述的交易卡，其中，所述嵌入式电子器件包括显示器或指示器，并且所述一个或更多个层是透明的，使得所述显示器或指示器从所述交易卡的外部可见。
54.一种用于制造由多个层限定的交易卡的方法，所述方法包括以下步骤：
在非塑性芯层中形成开口，所述非塑性芯层具有第一面和第二面以及在所述芯中的所述第一面与所述第二面之间的芯厚度；
至少部分地在所述开口中设置嵌入式电子器件；以及
在所述非塑性芯层和所述嵌入式电子器件上方设置一个或更多个层。
55.根据权利要求54所述的方法，还包括将双接口(DI)芯片安装至所述非塑性芯的步骤。
56.根据权利要求54所述的方法，其中，在所述非塑性芯层上方设置一个或更多个层的步骤包括在所述非塑性芯层的每个面上设置一个或更多个层。
57.根据权利要求54所述的方法，还包括使用热、压力或者热和压力二者将所述一个或更多个层中的一个层热层压至所述卡的所述第一面的步骤。
58.根据权利要求57所述的方法，其中，在所述层压的步骤之后执行在所述非塑性芯层的所述开口中设置嵌入式电子器件的步骤。
59.根据权利要求58所述的方法，还包括将所述一个或更多个层中的一个层冷层压至所述卡的所述第二面的步骤，其中，在所述非塑性芯层的所述开口中设置嵌入式电子器件的步骤之后执行所述冷层压步骤。
60.根据权利要求59的方法，其中，所述冷层压步骤包括真空、粘合剂或者真空和粘合剂二者。
61.根据权利要求54所述的方法，其中，所述嵌入式电子器件包括显示器或指示器，并且所述一个或更多个层是透明的，使得所述显示器或指示器从所述交易卡的外部可见。
62.一种交易卡，包括：
非塑性芯，其具有第一面和第二面、在所述第一面与所述第二面之间的芯厚度以及开口；
印刷电路板，其具有与所述非塑性芯中的所述开口基本上对准的天线；以及
嵌件，所述嵌件设置在所述开口中并且位于所述天线上方。
63.根据权利要求62所述的交易卡，其中，所述嵌件由塑料构成。
64.根据权利要求62所述的交易卡，其中，所述非塑性芯由聚合物、金属或陶瓷构成。
65.根据权利要求62所述的交易卡，还包括在所述印刷电路板上的附加部件和在所述非塑性芯中的附加开口，其中，所述附加部件分别位于所述附加开口中或者分别与所述附加开口对准。
66.根据权利要求62所述的交易卡，其中，所述非塑性芯和所述印刷电路板的最大外部纵向尺寸和最大外部横向尺寸基本上相等。
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