KR102367944B1 - 부스터 안테나를 구비한 듀얼 인터페이스 금속 스마트 카드 - Google Patents

부스터 안테나를 구비한 듀얼 인터페이스 금속 스마트 카드 Download PDF

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Abstract

금속 층과 금속 층의 개구 또는 컷 아웃 구역을 갖는 카드가 개시되며, 듀얼 인터페이스 IC(integrated circuit) 모듈이 개구 또는 컷 아웃 구역에 배치된다. 페라이트 층은 금속 층 아래에 배치되고 부스터 안테나는 페라이트 층에 부착된다. 수직 구멍은 페라이트 층을 통해 IC 모듈 아래로 확장된다. 부스터 안테나는 IC 모듈에 물리적으로 연결될 수 있거나 IC 모듈에 유도성으로 커플링되도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, IC는 개구 또는 컷 아웃 구역 내에 배치된 비-전도성 플러그에 또는 그 상에 배치될 수 있거나, 또는 수직 구멍은 비-전도성 라이닝을 가질 수 있거나, 또는 커넥터는 수직 구멍에서 부스터 안테나와 IC 모듈 사이에 배치될 수 있다.

Description

부스터 안테나를 구비한 듀얼 인터페이스 금속 스마트 카드
본 출원은 2018년 5월 10일에 출원된 미국 출원 번호 제15/976,612호 및 2018년 1월 8일에 출원된 미국 출원 번호 제15/742,813호를 우선권으로 주장하며, 이들 둘 모두는 그 전문이 인용에 의해 본원에 포함된다.
스마트 카드들은 매우 바람직하고, 지불 및 발권 애플리케이션들, 이를테면, 대중 교통 및 고속도로 통행료들에서; 지역, 국가 및 국제 레벨들의 개인 식별 및 자격 부여 방식들에서; 시민 카드들에서; 운전 면허증들에서; 환자 카드 방식들에서; 국제 여행에 대한 보안을 강화하기 위해 바이오메트릭 여권들에서 를 포함하여, 널리 사용중이다.
스마트 카드는 직접 물리적 접촉하여 그리고/또는 원격 비접촉 라디오 주파수 인터페이스를 통해 카드 리더에 연결되거나 커플링되는 IC(integrated circuit) 칩과 같은 매립된 전자 회로를 포함하는 카드이다. 일반적으로 본원에서 (1) 접촉, (2) 비접촉 및 (3) 듀얼 인터페이스로서 지칭되는 스마트 카드들의 3개의 카테고리들이 존재한다.
"접촉" 스마트 카드는, 일반적으로 카드의 최상부 표면 상에 로케이팅된 다수의 물리적 접촉 패드들(통상적으로 금 도금됨)이 장착된 전도성 접촉 판에 연결된 IC 칩을 포함한다. 접촉 스마트 카드는 접촉 유형 스마트 카드 리더에 삽입되고 물리적 접촉 패들을 통해 커맨드들, 데이터 및 카드 상태를 송신한다.
"비접촉" 스마트 카드는 IC 칩 및 카드 안테나를 포함하고, 스마트 카드의 IC 칩과 카드 리더기의 안테나 사이의 RF 신호들을 커플링하도록 구성된다. 이는, 카드와 카드 리더 사이에 직접적인 전기적 접촉 없이 카드와 카드 리더 사이의 무선(예컨대, RF) 통신을 허용한다. 비접촉 스마트 카드는 단지 리더에 아주 가까이 있을 것만을 요구한다. 리더와 스마트 카드 둘 모두는 안테나를 갖고, 둘은 비접촉 링크를 통해 RF(radio frequency)를 사용하여 통신한다. 대부분의 비접촉 카드들은 또한 카드 리더에 의해 방출되는 전자기 신호들로부터 내부 칩을 위한 전력을 유도한다. 동작 범위는 1 인치 미만 내지 수 인치까지 다양하다.
"듀얼-인터페이스" 스마트 카드는 통상적으로, 단일 IC 칩을 가지며(그러나 2개를 가질 수 있음) 접촉 및 비접촉 인터페이스 둘 모두를 포함한다. 듀얼-인터페이스 카드들을 통해, 접촉 및/또는 비접촉 인터페이스를 사용하여 IC 칩(들)에 액세스하는 것이 가능하다.
또한, 하나 이상의 금속 층들을 갖는 카드들을 제조하는 것이 매우 바람직하고 유행이 되었다. 금속 층은 바람직한 무게 및 장식 패턴 및/또는 반사 표면을 제공하여 카드의 외관 및 미적 가치를 향상시킨다. 이는 고급 고객들에 의한 사용에 특히 바람직하다. 따라서, 금속 층을 갖는 듀얼 인터페이스(접촉 및 비접촉) 스마트 카드들을 제조하는 것이 바람직하다.
그러나 상충되는 요건들로 인해, 금속 층을 갖는 듀얼 인터페이스("비접촉" 및 "접촉") 스마트 카드들을 제조하는데 있어 여러 문제들이 발생한다. 예로써, 듀얼 인터페이스 스마트 카드를 구성하기 위해, IC 칩과 연관된 접촉 패드들은 접촉 카드 리더와 접촉하도록 카드의 외부 표면(최상부 또는 바닥, 그러나 일반적으로 최상부)을 따라 로케이팅될 것이고, IC 칩은 일반적으로 최상부 표면 근처에 로케이팅될 것이다. 그러나 카드의 임의의 금속 층은 카드와 리더 사이의 RF(radio-frequency) 통신 신호들을 방해(예컨대, 감쇠)하며, 이는 비접촉 스마트 카드를 쓸모없게 만들 수 있다. 따라서, 금속 층을 갖는 듀얼 인터페이스 스마트 카드는 IC 칩에 대한 RF 간섭을 이상적으로 최소화시킨다. 문제를 더욱 심각하게 만드는 것은 듀얼 인터페이스 금속 스마트 카드가 매우 세련된 외관을 갖기를 바라는 것이다. 이러한 카드들의 고급스럽고 미적인 양상으로 인해, 접촉 패드들은 바람직하게는 카드 표면과 미적으로 만족스러운 인터페이스를 갖는다.
본 발명의 일 양상은 카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드이다. 카드는 서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는 금속 층을 포함한다. 상기 금속 층의 개구는 (a) 최상부 표면으로부터 바닥 표면으로 연장되거나 또는 (b) 금속 층의 최상부 표면의 제1 컷 아웃 구역 및 금속 층의 바닥 표면으로부터 연장되고 제1 컷 아웃 구역 아래에서 수직으로 그리고 일반적으로 제1 컷 아웃 구역에 대해 대칭 방식으로 연장되는 제2 컷 아웃 구역에 의해 정의된다. 최상부 표면으로부터의 거리인 깊이(D1), 제1 영역 및 제1 주변부를 갖는 IC(integrated circuit) 모듈이 개구 또는 제1 컷 아웃 구역 내에 배치된다. IC 모듈은 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고, 비접촉 동작을 가능하게 하기 위해 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성된다. 비-RF-방해 재료로 형성된 플러그는 개구 또는 제2 컷 아웃 구역 내에 배치되고 플러그는 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는다. 페라이트 층은 금속 층 아래에 배치되고, 플러그에 있는 그리고 페라이트 층을 통해 연장되는 수직 구멍은 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다. 부스터 안테나가 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 페라이트 층에 부착된다.
제1 컷 아웃 구역은 제1 컷 아웃 구역 내에 배치된 IC 모듈의 꼭 끼워 맞춤(snug fit)을 용이하게 하기 위해 깊이(D1), 제1 영역 및 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 치수들을 가질 수 있다. 제2 컷 아웃 구역은 최상부 표면으로부터 거리(D1)까지 수직으로 연장되는, 각각 제1 영역 및 제1 주변부보다 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 가질 수 있고, 플러그는 제2 컷 아웃 구역 내에 배치된다. 금속 층은 D1보다 큰 두께(D)를 가질 수 있고, 금속 층의 개구는 금속 층의 전체 두께에 대해 연장될 수 있으며, 여기에, 금속 층의 최상부 및 바닥 표면들 사이에서 연장되는 플러그 상에 장착된 IC 모듈이 로케이팅된다.
금속 층의 개구의 제2 영역 및 제2 주변부는 각각 제1 영역 및 제1 주변부보다 클 수 있고, 플러그는 금속 층에 부착될 수 있고 금속 층 내의 개구를 채울 수 있다. 플러그는 각각 제1 영역 및 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 갖는 제1 컷 아웃 구역을 가질 수 있다. 플러그는 꼭 끼워 맞는 IC 모듈을 수용하기 위해 최상부 표면 아래의 D1보다 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 깊이에 대해 연장될 수 있다. 플러그는 금속 층의 바닥 표면까지 연장되는, 제1 구역 아래의 제2 구역을 가질 수 있다. 마스킹 층은 최상부 표면 및 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 배치될 수 있다.
부스터 안테나는 IC 모듈에 유도성으로 커플링되도록 구성될 수 있거나 IC 모듈에 물리적으로 연결될 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같은 카드의 일 실시예를 제조하는 방법은, 금속 층을 선택하는 단계, 금속 층의 바닥 표면으로부터 시작하여 금속 층의 제2 컷 아웃 구역을 절단(cutting out)하는 단계, 및 제2 컷 아웃 구역 내에 플러그를 단단히 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 플러그는 제2 컷 아웃 구역에 끼워지고 제2 컷 아웃 구역을 채우도록 설계되었다. 제1 컷 아웃 구역은 상기 제2 컷 아웃 구역 위에 놓인 금속 층의 상기 최상부 표면에서 절단되고, 제2 컷 아웃 구역에 대해 대칭적으로 배치된다. IC 모듈은 제1 컷 아웃 구역 내에 삽입되고 단단히 부착되며, IC 모듈의 접촉부들은 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 평면을 따라 포지셔닝된다. 페라이트 층은 금속 층의 바닥 표면에 부착되고 부스터 안테나 층은 페라이트 층에 부착된다. 수직 구멍은 그 후 플러그 및 페라이트 층에 형성된다. 방법은 금속 층, 페라이트 층 및 부스터 안테나 층을 적층하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 부스터 안테나를 IC 모듈에 물리적으로 연결하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같이 다른 실시예의 카드를 제조하는 방법은, 금속 층을 선택하는 단계, 개구를 형성하는 단계, 개구 내에 플러그를 단단히 부착하는 단계; 및 플러그 제1 컷 아웃 구역 내에 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다. 페라이트 층은 금속 층의 바닥 표면에 부착되고 부스터 안테나 층은 페라이트 층에 부착되고; 수직 구멍은 플러그 및 페라이트 층에 형성된다. 방법은 최상부 표면 및 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 마스킹 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법은 금속 층, 페라이트 층 및 부스터 안테나 층을 적층하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는, 두께(D)의 금속 층을 포함하는 듀얼 인터페이스 능력을 가진 금속 스마트 카드를 포함하며, 최상부 표면은 수평 평면을 정의한다. 카드는 카드 리더와의 물리적 접촉을 위해 구성된 접촉부들을 갖는 최상부 구역을 갖는 IC(integrated circuit) 모듈을 포함한다. IC 모듈은 또한 카드 리더와의 비접촉 RF(radio frequency) 통신을 위해 구성되고, 제1 주변부, 제1 영역 및 두께(D1)를 가지며, 여기서 D1은 D보다 작다. 비-RF-방해 재료의 플러그는 각각 제1 주변부 및 제1 영역 이상인 제2 주변부 및 제2 영역을 갖는다. 금속 층의 개구는 금속 층의 전체 두께에 대해 연장된다. IC 모듈이 개구에 배치된 플러그 상에 장착되고, IC 모듈 및 플러그는 금속 층의 최상부 및 바닥 표면들 사이에서 수직 방향으로 연장되고, IC 모듈의 접촉부들은 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 표면을 따라 포지셔닝된다. 금속 층의 개구는 IC 모듈을 수용하기 위한 최상부 표면의 그리고 최상부 표면 바로 아래의 제1 구역 및 금속 층의 바닥 표면까지 연장되는, 제1 구역 아래의 제2 구역을 갖는다. 제1 구역의 개구는 D1과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 깊이에 대해 제1 영역 및 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 측방향 치수들을 갖는다. 제2 구역은 제1 구역 아래의 카드의 나머지 두께의 깊이에 대해 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는다. IC 모듈은 제1 구역의 개구에 끼워지고 제1 구역의 개구를 채우고, 플러그는 제2 구역의 개구에 끼워지고 제2 구역의 개구를 채운다. 제2 영역 및 제2 주변부는 각각 제1 영역 및 제1 주변부보다 크다. 마스킹 층은 최상부 표면 및 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 배치된다. 페라이트 층은 금속 층 아래에 배치된다. 플러그의 수직 구멍은 페라이트 층을 통해 연장된다. 수직 구멍은 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다. 부스터 안테나가 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 페라이트 층에 부착된다. 부스터 안테나는 IC 모듈에 유도성으로 커플링되도록 구성될 수 있거나 IC 모듈에 물리적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은 서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는 금속 층을 포함하는 카드를 포함한다. 금속 층의 최상부 표면의 제1 컷 아웃 구역은 제1 깊이, 제1 주변부 및 제1 영역을 갖는다. IC(integrated circuit) 모듈은 제1 컷 아웃 구역 내에 꽂 맞게 고정된다. IC 모듈은 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고, 비접촉 동작을 가능하게 하기 위해 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성된다. 제2 컷 아웃 구역은 최상부 표면으로부터의 제1 깊이까지 금속 층의 바닥 표면으로부터 연장된다. 제2 컷 아웃 구역은 제1 컷 아웃 구역 아래에서 수직으로 그리고 일반적으로 제1 컷 아웃 구역에 대해 대칭 방식으로 연장된다. 제2 컷 아웃 구역은 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는다. 비-RF-방해 재료를 포함하는 플러그는 제2 컷 아웃 구역 내에 꼭 맞게 고정된다. 페라이트 층은 금속 층 아래에 배치된다. 플러그의 수직 구멍은 페라이트 층을 통해 연장되고, 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다. 부스터 안테나가 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 페라이트 층에 부착된다. 부스터 안테나는 IC 모듈에 유도성으로 커플링되도록 구성될 수 있거나 IC 모듈에 물리적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상은 서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면, 및 최상부 표면과 바닥 표면 사이에서 연장되는 두께를 갖는 금속 층을 포함하는 카드를 포함한다. 페라이트 층은 금속 층 아래에 배치된다. 부스터 안테나는 IC 모듈과의 RFIC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 송신을 향상시키기 위해 페라이트 층 아래에 배치 위해 된다. 페라이트 층 및 금속 층의 개구는 부스터 안테나 층으로 연장된다. 금속 층의 두께보다 작은, 제1 영역, 제1 주변부 및 제1 깊이를 갖는 IC(integrated circuit) 모듈이 개구 내에 배치되고, 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고, 비접촉 동작을 가능하게 하도록 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성된다. IC 모듈과 부스터 안테나 사이의 물리적 전기적 연결은 개구를 통해 연장된다. 카드는 금속 층의 개구에 비-전도성 라이너를 가질 수 있다. 비-전도성 라이너는 비-전도성 재료의 플러그를 포함할 수 있고, 플러그는 각각 제1 영역 및 제1 주변부보다 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는다. 플러그는 금속 층의 전체 두께에 대해 연장되는 깊이에 대해 제2 영역 및 제2 주변부를 가질 수 있고, 컷 아웃 구역에서 IC 모듈을 수용하기 위한, 제1 영역, 제1 주변부 및 제1 깊이와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰, 플러그의 컷 아웃 구역을 더 포함한다. 플러그는 추가로, 플러그의 나머지 깊이에 대해 컷 아웃 구역으로부터 연장되고 페라이트 층의 개구에 연결되는 관통-구멍을 가질 수 있다. 플러그의 관통-구멍 및 페라이트 층의 개구는 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다.
개구는 IC 모듈을 내부에 꼭 맞게 끼우도록 제1 영역, 제1 주변부 및 제1 깊이와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 제1 구역을 갖는 계단식 개구일 수 있다. 제2 구역은 금속 층의 전체 두께보다 작은 거리에 대해 금속 층의 바닥 표면으로부터 연장되는 깊이에 대해 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는다. 플러그는 제2 구역에만 배치되고, 플러그는 페라이트 층의 개구에 연결되는 관통-구멍을 갖는다. 플러그의 관통-구멍 및 페라이트 층의 개구는 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다.
개구는 제1 영역 및 제2 영역과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 가질 수 있고, 부스터 안테나와 IC 모듈 사이의 물리적 전기적 연결은 부스터 안테나와 IC 모듈 사이에 배치된 연결 모듈을 포함할 수 있다. 부스터 안테나는 제1 및 제2 연결 노드들을 가질 수 있고, IC 모듈은 제3 및 제4 연결 노드들을 가질 수 있다. 연결 모듈은 그의 제1 표면 상의 메이팅(mating)하는 제1 및 제2 연결 노드들, 및 그의 제2 표면 상의 제3 및 제4 연결 노드들을 가질 수 있다. 제1 전도성 트레이스는 제1 및 제3 노드들을 연결하고 제2 전도성 트레이스는 제2 및 제4 노드들을 연결한다.
본 발명의 또 다른 양상은 위에서 설명된 카드 실시예를 제조하는 방법이며, 이 방법은 금속 층을 선택하는 단계, 금속 층 아래에 페라이트 층을 부착하는 단계, 페라이트 층 아래에 부스터 안테나 층을 부착하는 단계, 페라이트 층을 통해 부스터 안테나로 연장되는, 금속 층의 개구를 형성하는 단계, 및 개구에 상기 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하는 단계를 포함하고, IC 모듈의 접촉부들은 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 평면을 따라 포지셔닝되고 IC 모듈은 부스터 안테나 층에 물리적으로 연결된다.
방법은, 먼저, 금속 층에 개구를 형성하고 금속 층의 개구의 적어도 일부에 플러그를 배치하는 단계 ― 플러그의 적어도 일부는 각각, 제1 영역 및 제1 주변부보다 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 가짐 ― , 및 플러그에 관통-구멍 및 페라이트 층에 개구를 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 플러그의 관통-구멍 및 페라이트 층의 개구는 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다. 방법은, 먼저, 금속 층의 전체 두께 미만에 대해 금속 층의 개구의 바닥 부분을 형성하는 단계 ― 바닥 부분은 제2 영역 및 제2 주변부를 가짐 ― , 및 금속 층의 바닥 부분에 플러그를 배치하고 그 후, 플러그에 관통-구멍 및 페라이트 층에 개구를 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 플러그의 관통-구멍 및 페라이트 층의 개구는 제1 영역 및 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는다. 방법은, 먼저 금속 층, 금속 층 아래의 페라이트 층 및 부스터 안테나 층을 함께 적층하고 그 후, 페라이트 층을 통해 부스터 안테나로 연장되는, 금속 층의 개구를 형성하는 단계를 포함할 수 있고, 개구는 각각 제1 영역 및 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 갖는다.
방법은, 개구에 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하기 전에 개구에 라이너를 배치하고, IC 모듈을 부스터 안테나 층에 연결하는 단계를 포함할 수 있다. 부스터 안테나 층은 복수의 연결 노드들을 가질 수 있고 IC 모듈은 복수의 연결 노드들을 가질 수 있고, 방법은, 개구에 IC 모듈을 삽입하기 전에 개구에 커넥터를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있고, 커넥터는 부스터 안테나 연결 노드들 및 IC 모듈 연결 노드들에 연결하기 위한 메이팅 노드들을 갖는다.
본 발명은 실척대로 그려지진 않았지만 유사한 참조 문자들이 유사한 구성요소들을 나타내는 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따라, 현재 바람직하지만, 그럼에도 예시적인 실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 보다 완전하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명을 구체화하는, 금속 층(30)을 갖는 스마트 카드(10)의 단순화된 등각도이다.
도 1a는 본 발명을 구체화하는 스마트 카드들을 제조하는데 사용하도록 의도된, 비접촉 및 접촉 동작이 가능한 IC(integrated circuit) 모듈의 매우 단순화되고 이상화된 등각도이다.
도 1b는 도 1에 도시된 카드에 사용된 도 1a의 IC 모듈의 단순화된 이상화된 단면도이다.
도 2는 본 발명을 구체화하는 카드를 형성하기 위한 다양한 프로세싱 단계들(단계 1 내지 단계 7A 또는 7B)의 단면도들을 포함한다.
도 3a는 도 2의 단계 5에 도시된 바와 같이 제조되는 카드의 단순화된 단면도이다.
도 3b는 플러그(34) 및 플러그에 형성된 개구(36)를 갖는, 도 3a에 도시된 바와 같이 형성되는 카드의 평면도이다.
도 3c는 도 2에 도시된 프로세스에 따라 형성된 본 발명을 구체화하는 카드의 최상부 층의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 양상에 따른 카드를 형성하기 위한 다양한 프로세싱 단계들(단계 1 내지 단계 5A 또는 5B)의 단면도들을 포함한다.
도 5a는 플러그 및 IC 모듈의 삽입 이전에 플러그에 형성된 개구들을 도시하는 도 4의 단계 4에 대응하는 단면도이다.
도 5b는 플러그 및 도 4에 따라 형성된 IC 모듈의 삽입 이전에 플러그에 형성된 개구들을 도시하는 도 5a에 도시된 단면을 갖는 카드의 평면도이다.
도 5c는 도 4에 도시된 프로세스 단계들에 따라 그리고 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 형성된 카드의 평면도이며, IC 모듈은 모듈에 대한 개구에 삽입된다.
도 6은 도 5c에 도시된 카드와 같은 카드 상에 형성된 마스킹 층을 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 양상에 따른 카드를 형성하기 위한 다양한 프로세싱 단계들(단계 1 내지 단계 3)의 단면도들을 포함한다.
도 8은 도 7의 단계 3에 도시된 실시예와 함께 사용하기 위한 예시적인 커넥터의 단면도이다.
도 1a에 도시된 바와 같이 다수의 접촉부들을 갖는 IC(integrated circuit) 모듈(7)은 도 1에 도시된 바와 같이 카드(10) 안에 그리고 카드(10) 상에 장착될 것이며, IC 모듈의 최상부 표면 및 그의 접촉부들은 일반적으로 카드의 최상부 표면과 같은 높이에 있다. 예로써, 카드의 길이, 폭 및 깊이는 각각 약 3.37 인치 x 2.125 인치 x 0.03 인치일 수 있다. 후속 논의 및 예시를 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이, IC 모듈이 깊이(D1), 길이(L1) 및 폭(W1)을 갖는다고 가정한다. IC 모듈(7)과 같은 모듈들은 예컨대, Infineon 또는 NXP로부터 상업적으로 입수 가능하다. 이러한 모듈들 중 일부의 측방향 치수들은 약 0.052 인치 x 0.47 인치이며, 깊이는 0.005 인치 내지 0.025 인치 초과의 범위에 있다. 이러한 치수들은 순전히 예시적이며 본 발명을 실시하는 데 사용되는 IC 모듈들은 크기가 더 크거나 작을 수 있다.
도 1b에 도시된 바와 같이, IC 모듈(7)은 내부 마이크로프로세서 칩(7a), 칩 안테나(7b) 및 접촉 패드(7c)를 포함한다. 패드(7c)는 접촉-형 스마트 카드들에서 사용되는 종래의 다중-접촉 패드일 수 있고, 스마트 카드가 그 안에 삽입될 때 접촉 카드 리더(도시되지 않음)에 접촉부들이 맞물리도록 포지셔닝된다. 에폭시 블롭(epoxy blob)(7d)은 IC 모듈의 바닥 측을 캡슐화한다. 에폭시 블롭은, (예컨대, 접착에 의해) IC 모듈이 밑에 있는 표면에 쉽게 부착될 수 있게 한다. 본 발명은 모듈에 칩을 부착하기 위한 임의의 특정 방법으로 제한되지 않으며, 부착은 대신에 예컨대, 플립 칩 연결일 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 본 발명의 일 양상은 듀얼 인터페이스 능력을 갖는 스마트 금속 카드의 제조에 관한 것이다. 바람직하게는, 카드는 또한 다음 즉 (a) IC 모듈 및 그의 접촉부들 및/또는 (b) 최상부 표면 상에 의도적으로 형성된 임의의 설계 또는 질감을 제외하고, 임의의 범프(bump)들 또는 함몰부들이 없는 최상부 표면을 갖는다. 카드가 듀얼 인터페이스 능력(예컨대, 접촉 및 비접촉 능력)을 갖더라도, 카드는 매우 미적이고 매끄럽고 시각적으로 만족스러운 외관을 갖도록 제조될 수 있다. IC 모듈의 접촉부들은 카드의 외부 표면을 따라 로케이팅된다. 통상적으로, 접촉부는 카드의 최상부 표면을 따라 로케이팅되지만; 접촉부들은 카드의 바닥 표면을 따라 로케이팅될 수 있다. 금속 층의 컷 아웃(개구)이 IC 모듈의 밑에 있고 IC 모듈을 둘러싼다. 이상적으로는, 금속 층의 이러한 컷 아웃들(개구들)은 카드의 매끄럽고 미적이며 외부(exterior)(예컨대, 최상부) 외관에 영향을 주지 않고 형성된다.
본 발명에 따른 카드를 형성하는 방법은 도 2에 예시된 구조 및 프로세싱 단계들을 포함한다.
단계 1 ― 금속 층(30)이 (도 2의 단계 1에 도시된 바와 같이) 카드(10)의 최상부 층으로서 역할을 하도록 선택된다. 금속 층(30)은 최상부(전방) 표면(301) 및 바닥(후방) 표면(302)을 갖고; 전방 및 후방 표면들은 일반적으로 서로 평행하다. 금속 층(30)의 두께(D)는 0.01 인치 미만 내지 0.02 인치 초과의 범위에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 금속 층(30)은 스테인리스 강을 포함하고 그 두께는 0.0155 인치이다. 금속 층(30)은 제한이 아닌 예로서, 철, 탄탈륨, 알루미늄, 황동, 구리 또는 이들의 임의의 합금 또는 화합물을 포함할 수 있다.
단계 2 ― 포켓(32)이 층(30)의 하부측을 따라 형성된다. 이는 (도 2의 단계 2에 도시된 바와 같이) 금속 층(30)의 바닥 표면으로부터 시작하여, 형성된 리버스 포켓으로서 지칭될 수 있다. 포켓(32)은 밀링(milling), 캐스팅(casting), 3D 프린팅, 레이저 절단, 워터 제트 전기-방전(EDM)을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하는 임의의 알려진 방식으로 형성될 수 있다. 포켓(32)은 최상부 표면(301) 아래의 거리(또는 두께)(D1)에서 끝나는 최상부(321)를 가지며, 여기서 D1은 통상적으로 IC 모듈(7)의 깊이와 동일(또는 거의 동일)하다. 그 후, 포켓(32)의 깊이(두께)(D2)는 (D-D1) 인치와 동일하다. D2는 일반적으로, 금속 층(30)의 깊이(D)에서 카드를 형성하는 데 사용되는 IC 모듈의 두께(D1)를 뺀 것과 항상 동일하게 세팅될 것이다. 포켓(32)은 수평 평면에서의 평면 프로젝션(planar projection)이 정사각형, 직사각형 또는 원일 수 있는 규칙적 또는 불규칙적 형상의 직육면체 또는 원통형일 수 있다. 포켓(32)의 측방향 치수들[길이(L2) 및 폭(W2)]은 각각, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이 IC 모듈의 측방향 치수들[길이(L1) 및 폭(W1)] 이상일 수 있다. 실시예들에서 L2 및 W2는 각각, L1 및 W1보다 큰 것으로 도시되지만, 이는 필수 조건이 아니다.
단계 3 ― RF 송신을 실질적으로 방해하지 않는 임의의 재료(예컨대, 비-금속 재료 또는 심지어, 텅스텐 또는 그 합성물과 같은 재료)의 플러그(34)가 밀링된 포켓(32)의 치수들에 맞게 형성되거나 성형되고, (도 2의 단계 3에 도시된 바와 같이) 포켓에 삽입되어 밀링된(컷 아웃) 구역을 채운다. 아래에서 논의되는 바와 같이, 플러그는 금속 층으로부터 IC 모듈을 전기적으로 격리 및 절연시키고 또한, IC 모듈을 물리적으로 고정하도록 기능한다. 포켓(32)의 내부 및/또는 플러그(34)의 외부는 (예컨대, 아크릴 또는 아크릴 변형 폴리에틸렌, 시아노아크릴레이트, 실리콘 엘라스토머, 에폭시와 같은) 적합한 접착제로 코팅되어서, 플러그(34)는 카드의 형성 시에 금속 층의 프로세싱을 통해 포켓의 벽들에 확고히 부착된다. 플러그(34)는 RF(radio frequency) 송신을 크게 방해하지 않는 임의의 재료 이를테면, 열가소성 재료, 이를테면, PET, PVC 또는 다른 폴리머, 또는 경화성 수지 또는 에폭시, 세라믹 또는 심지어 텅스텐으로 만들어질 수 있다.
단계 4 ― 도 2의 단계 4에 도시된 바와 같이, 접착 층(42)은 층(30)의 후방 표면(302)에 페라이트 층(44)을 부착하기 위해 사용된다. 페라이트 층(44)은 금속 층(30) 아래에 배치되어, 금속 층(30)이 스마트 카드로의/로부터의 라디오 주파수 방사를 방해하는 것을 방지하는/감소시키는 실드(반사기)로서 작용한다. 페라이트 층(44)은 안테나(47)를 통한 송신 또는 수신을 가능하게 하기 위해 금속 층(30)의 "단락" 효과를 감소시킨다. 당업자는 상이한 방식으로 페라이트 재료를 형성하거나 배치하는 것이 또한 가능하다는 것을 인지할 것이다.
또한, 접착 층(46)은 부스터 안테나(47)를 포함하고 그리고/또는 부스터 안테나(47)가 장착된 플라스틱(예컨대, PVC) 층(48)을 부착하는데 사용된다. 층(48)은 PVC 또는 폴리에스테르로 만들어질 수 있고 0.001 내지 0.015 인치 두께일 수 있다. 부스터 안테나(47)의 권선들은 직경이 80 마이크론 미만 내지 120 마이크론 초과의 범위에 있을 수 있고, 와이어를 플라스틱 층에 접촉시키기 전에 와이어를 초음파 용접하거나 가열함으로써 또는 다른 적합한 프로세스에 의해 층(48)에 고정될 수 있다. 서명 패널 및 마그네틱 스트라이프(magnetic stripe)를 포함하는 층(52)은 적층 이전 또는 이후에 층(48)에 부착될 수 있다. 층들(42, 44, 46, 48)(및 어쩌면, 52)은 서브-조립체(40)로서 형성될 수 있고 금속 층(30)의 바닥 측(302)에 부착될 수 있다.
단계 5 ― 층들(30, 42, 44, 46 및 48)을 포함하는 조립체가 (도 2의 단계 5에 표시된 바와 같이) 적층되어 카드 조립체(50)를 형성한다.
단계 6 ― 도 2의 단계 6에 도시된 바와 같이, 구멍(또는 개구)(36)이 그 후, 금속(30)을 통해 최상부 표면으로부터 깊이 D1까지 (예컨대, 밀링에 의해) 형성되고, 동시에, 구멍(362)이 그 후 (예컨대, 플러그(34)의 중심 주위를 드릴링함으로써) 플러그(34)에 그리고 밑에 있는 층들(42, 44 및 46)을 통해 층(48)까지 형성된다. 금속 층(30)에 형성된 구멍(36)의 측방향 치수들은 IC 모듈이 구멍(개구)(36)에 삽입될 수 있도록 IC 모듈(7)의 치수들(L1 및 W1)에 대응하게 설계된다. 플러그(34)에 형성된 구멍(362)의 측방향 치수들은 L3 및 W3일 것이며, 여기서 L3 및 W3은 L1 및 W1보다 작다. 이렇게 만들어진 플러그 선반들(341a)은 IC 모듈에 대한 지지부를 제공하고 최상부 카드 표면 아래의 D1의 그의 설계된 높이에서 IC 모듈을 유지할 것이다.
단계 7 ― IC 모듈은 그 후, 개구(36)의 측들과 플러그(34)의 최상부(341a)에 꼭 맞게 삽입되고 부착될 수 있다. 즉, IC 모듈은 틈에 타이트하게 삽입되고 제 자리에 접착될 수 있다. 구멍(36) 아래에 형성된 더 작은 구멍(개구)(362)은 모듈(7)의 뒤쪽(바닥) 단부를 수용한다. 구멍(362)은 페라이트 층(44)을 통해 수직으로 아래로 연장되고, (a) 단계 7A에 도시된 바와 같이, 안테나(47)와 칩 안테나(7b) 사이의 RF 커플링을 사용하는 실시예들의 경우, RF 신호들이 안테나(47)와 칩 안테나(7b) 사이를 통과하는 것을 가능하게 하도록, 또는 (b) 단계 7B에 도시된 바와 같이 물리적 연결들을 갖는 실시예들에서 안테나(47)와 칩 안테나 사이의 물리적 연결(500)을 가능하게 하도록 충분히 넓게 만들어진다.
물리적 연결들을 갖는 실시예들에서, 연결들은, 안테나 권선의 와이어들과 모듈의 대응하는 와이어들 사이의 연속적인 와이어들, 또는 도 7 및 도 8에 예시되고 본원에서 추후에 더 상세히 설명되는 바와 같이 모듈 상의 연결 포인트들과 노드들 사이의 거리에 걸쳐 있도록 구성된 커넥터와 메이팅하는(mate) 안테나 층 상의 연결 포인트들을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하여, 당업계에 알려진 형태일 수 있다. 물리적 연결의 경우에, 칩과 안테나 층 사이에 비-RF-방해 재료를 갖는 것이 유리하진 않을 수 있지만, 특히, 채널을 라이닝하는 비-금속 재료를 갖는 것은 여전히 이점들이 존재할 수 있다. 이러한 재료들은 원하는 경우, 비-절연 커넥터들(500)의 사용을 가능하게 한다. 모듈과 안테나 사이에 전기적 연결들을 형성하는 다수의 방식들이 존재한다. 안테나는 와이어(예컨대, 구리 또는 다른 금속) 또는 평면 안테나를 포함할 수 있다. 예시적인 평면 안테나는 통상적으로, 롤-투-롤 방식(roll-to-roll fashion)으로 에칭되거나 인쇄될 수 있다. 모듈에 대한 직접 연결은 이방성(ACF) 테이프, 전도성 접착제, 솔더 또는 솔더 범프 방법들을 통해 형성될 수 있다.
카드의 동작과 관련하여, 부스터 안테나(47)는 연관된 카드 리더(도시되지 않음)에 의해 생성된 라디오 주파수 에너지를 캡처하고 카드 리더와 통신하도록 설계된다. 설계 상, 모듈 안테나(7b)는 충분히 근접하여 (유도성으로 커플링된 실시예들에서) 안테나(47)와 유도성으로 커플링되고 그리하여, 안테나(47)로부터 칩(7a)으로 신호들을 제공하면서, 안테나(47)로부터 전기적으로 격리된 채로 칩을 유지한다. 동작 시에, 페라이트 층(44)은 금속 층(30)을 차폐하여 라디오 주파수 방사가 카드(10)에 진입하고 그로부터 방출되는 것을 가능하게 한다. 동작 시에, 페라이트 층(44)은 금속 층(30)을 차폐하여 라디오 주파수 방사가 카드(10)에 진입하고 그로부터 방출되는 것을 가능하게 한다. 부스터 안테나(47)는 연관된 카드 리더(도시되지 않음)에 의해 생성된 라디오 주파수 에너지를 캡처하고 카드 리더와 통신하도록 설계된다.
도 2의 단계 7A에 도시된 바와 같이, 도 1b에 도시된 바와 같이 칩(7a), 칩 안테나(7b) 및 일 세트의 접촉부들(7c)을 포함하는 IC 모듈(7)이 구멍(36) 내에 포지셔닝된다. IC 모듈(7)은 제 자리에 접착되어 예시적인 카드의 형성을 완료한다.
최종적으로 형성된 카드의 외관을 인지시키기 위해, 도 3a(본질적으로 도 2의 단계 6의 사본임) 및 도 3b를 먼저 참조한다. 도 3b는 금속 및 플러그에 형성된 개구들(36 및 362)을 도시하는, 형성되는 카드의 평면도이다. 금속 층(30)의 구멍(36)은 에지(들)(361)를 가질 것이고 플러그 및 밑에 있는 층들(42, 44, 46)의 구멍(362)은 에지(들)(345/367)을 가질 것임을 주의한다. 구역(341b) 아래의 플러그(34) 부분 및 플러그의 외부 에지(343)는 보이지 않을 것이다. 따라서, 외부 에지(343)는 파선들로 도시된다.
결과적인 도 3c는 카드의 최상부에 장착되고 삽입된 모듈(7)을 도시하는, 카드(10)의 평면도이다. 플러그(34)는 그것이 금속 층 아래에 있기 때문에 보이지 않는다. 따라서, 도 2에 도시된 프로세스 단계들에 따라 형성된 카드(10)의 최상부 표면은 완전히 매끄러운 비중단 금속 표면(IC 모듈의 접촉 패드를 제외함)을 디스플레이한다. 밑에 있는 플러그는 위에 놓인 금속 구역에 의해 커버된다(숨겨짐). 특히, 원하는 아름다운 물리적 외관을 가진 카드는 무선(비접촉) 카드로서 또는 접촉 카드로서 기능할 수 있다.
본원에서 설명된 바와 같이, 칩 및 공칭상 치수들(L1, W1)을 갖는 칩을 수용하기 위한 개구 둘 모두와 관련하여, 상업적으로 허용되는 공차(예컨대, 0.0005-0.002")만큼 칩은 L1, W1보다 약간 작고 그리고/또는 개구는 L1, W1보다 약간 더 커서, 칩은 상업적으로 허용되는 공차를 갖는 구멍 내에 꼭 맞게 끼워지는 것이 이해되어야 한다. 그러나 바람직하게는, 칩과 개구의 측들 사이의 갭은 주로 미적인 목적들을 위해 "꼭끼워" 맞춤을 제공하도록 최소화된다(금속 바디에서 개구의 측들과 접촉부들 사이의 단락을 방지하기에 충분하지만 실질적으로 그 이상은 아님). 따라서, IC 모듈을 수용하기 위한 개구를 지칭하는 "공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰"이라는 용어는 본원의 설명들로부터 당업자들에 의해 이해될 바와 같이, 이러한 상업적으로 허용되는 공차만을(그 이상은 아님) 포함하는 개구를 지칭한다. 당업계에 알려진 다른 설계들과 달리, 칩과 개구의 측들 사이에 고의적인 큰 간격은 적합한 RF 기능을 제공하는 데 요구되진 않는다.
다양한 구멍들/개구들 및 구성요소들의 치수 공차들은 바람직하게는, 플래튼 적층(platen lamination)에서, 모든 부분들이 카드의 외향 외관에서 공역 또는 싱크들 없이 함께 융합되도록 충분히 근접하다.
도면들에 도시된 바와 같이, 금속 층(30)은 그의 최상부 표면에 형성된 컷 아웃(36)을 갖는다. 컷 아웃(36)의 두께/깊이(D1)는 IC 모듈(7)의 깊이와 실질적으로 동일(즉, 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큼)하게 만들어진다. 구멍/개구(36)는 본딩에 의해서와 같이, 내부에 고정되는 모듈(7)을 수용하도록 치수가 정해진 금속 층(30)을 통해 기계 가공된다. 모듈(7)은 (내부에) 마이크로프로세서 칩(7a), 칩 안테나(7b) 및 접촉 패드(7c)를 포함한다. 패드(7c)는 접촉-형 스마트 카드들에서 사용되는 종래의 접촉 패드일 수 있고, 스마트 카드가 그 안에 삽입될 때 접촉 카드 리더에 접촉부들이 맞물리도록 포지셔닝된다.
설계 상, 도 2에 도시된 실시예에서, 플러그(34)는 모듈(7)보다 실질적으로 더 넓다. 바람직하게는, 플러그(34)는 모듈(7)의 양쪽 측들을 넘어 측방향으로 적어도 0.04만큼 연장된다. 이는 기판(30)의 금속이 카드와 칩 사이의 통신을 방해하는 것을 방지한다. 그러나 플러그가 모듈(7)보다 넓어야 할 필요는 없다(즉, 측방향 치수들(L2, W2)이 모듈의 치수들(L1, W1)보다 클 필요는 없음).
모듈(7)은 듀얼 인터페이스의 접촉 기능들을 실현하기 위해 최상부 금속 표면을 따라 접촉 패드(7c)를 제공하도록 금속 층(30) 내에 수직으로 포지셔닝된다. 더욱이, 모듈(7) 보다 더 큰 영역으로 만들어진(그러나 반드시 그럴 필요는 없음) 플러그(34) 상에 모듈(7)을 포지셔닝하는 것은, 모듈 안테나(7b)와 부스터 안테나(47) 사이의 라디오 통신에서의 간섭을 감소시키는 것을 가능하게 한다.
대안적으로, 본 발명을 구체화하는 카드들이 도 4, 도 4a, 도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 6에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다. 이러한 카드들은, 두께가 금속 층의 두께와 동일한 플러그가 형성된다는 점에서 위에서 설명한 것과 상이하다. 즉, 리세싱된 포켓이 없다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이러한 양상에 따라 형성된 카드는 다음의 프로세싱 단계들 및 구조를 포함할 수 있다 :
단계 1 ― (도 4의 단계 1에 도시된 바와 같이) 카드(10)의 최상부 층으로서 역할을 하도록 의도된 금속 층(30)이 선택된다. 금속 층(30)은 최상부(전방) 표면(301) 및 바닥(후방) 표면(302) 및 0.01 인치 미만 내지 0.02 인치 초과 범위일 수 있는 두께(D)를 갖는다. 금속 층(30)은 위에서 도시되고 논의된 금속 층(30)과 동일한 특성들 및 성질들을 가질 수 있다.
단계 2 ― 깊이(D)의 구멍(420)이 (도 4의 단계 1에 도시된 바와 같이) 금속 층(30)에 형성된다. 구멍의 측방향 치수들은 L2 및 W2이다(도 5a 및 도 5b 참조). 구멍(420)은 임의의 알려진 방식(예컨대, 캐스팅 또는 밀링)으로 형성될 수 있다. 구멍(420)은 수평 평면에서의 평면 프로젝션이 정사각형, 직사각형 또는 원 또는 불규칙적 형상일 수 있는 규칙적 또는 불규칙적 형상의 정육면체(solid cube) 또는 원통형일 수 있다. 도 4에 도시된 실시예에서, 구멍(420)의 측방향 치수들[길이(L2) 및 폭(W2)]은 각각, 아래에서 추가로 논의되는 바와 같이 IC 모듈의 측방향 치수들[길이(L1) 및 폭(W1)]보다 크다. 일반적으로, L2는 (적어도 0.04 인치 만큼) L1보다 크고, W2는 (적어도 0.04 인치 만큼) W1보다 크다. 그러나, 위에서 언급된 바와 같이, L2는 L1와 동일하게 만들어질 수 있고 W2는 W1과 동일하게 만들어질 수 있다. L2 및 W2를 각각 L1 및 W1보다 크게 만드는 이점은 금속 층과 IC 모듈 사이에 더 큰 분리를 제공하고 이에 따라 RF 송신 및 수신을 향상시키는 것이다.
RF 송신을 방해하지 않는 플러그(34)와 같은 임의의 재료의 플러그(434)는 컷 아웃 구역을 채우기 위해 구멍(420)의 치수들에 맞도록 형성되거나 성형된다. 플러그(434)는 IC 모듈을 고정하도록 프로세싱되고 기능한다. 구멍(420)의 내부 벽들 및/또는 플러그(434)의 외부 벽들은 적합한 접착제로 코팅되어서, 플러그(434)는 카드의 형성 시에 금속 층의 프로세싱 전반에 걸쳐 구멍의 벽들에 확고히 부착된다. 플러그(434)는 임의의 열가소성 재료 이를테면, PET, PVC 또는 다른 폴리머 또는 에폭시 수지들 및 세라믹과 같은 임의의 재료로 만들어질 수 있다.
단계 3 ― 접착 층(42)은 층(30)의 후방 표면(302)에 페라이트 층(44)을 부착하기 위해 사용된다. 접착 층(46)은 부스터 안테나(47)를 포함하고 그리고/또는 부스터 안테나(47)가 장착된 플라스틱(예컨대, PVC) 층(48)을 페라이트 층에 부착하는데 사용된다. 층들(42, 44, 46 및 48) 및 부스터 안테나(47)는 도 2에 도시된 대응하는 수의 구성요소들과 유사한 방식으로 형성되고 동일하거나 유사한 기능들을 서빙한다. 층들(30, 42, 44, 46 및 48)을 포함하는 조립체가 적층되어 카드 조립체(350)를 형성한다.
단계 4 ― T-형상 구멍/개구(436)가 그 후 플러그(434)를 통해 형성된다. 구멍(436)은 밀링, 드릴링 및/또는 임의의 다른 적합한 수단에 의해 형성된다. T-형상 구멍(436)의 최상부 부분(436a)은 IC 모듈을 수용하는 측방향 및 깊이 치수들을 갖도록 형성된다. IC 모듈(7)의 치수들이 L1 x W1 x D1인 경우, 436a의 최상부 부분은 IC 모듈이 구멍(436a) 내에 꼭 맞게 삽입되고 제 자리에 접착되는 것을 가능하게 하도록 거의 L1 x W1 x D1가 되도록 형성될 것이다. 플러그(434)에 형성된 구멍(436)의 바닥 부분(436b)은 (플러그(434)의 중심 주위를 수직으로 아래로 드릴링함으로써) 도 4의 단계 4에 도시된 바와 같이 밑에 있는 층들(42, 44 및 46)을 통해 그리고 층(48)까지 연장된다. 플러그(434)에 형성된 구멍(436b)의 측방향 치수들은, (a) 충분한 RF 신호들이 부스터 안테나(47)와 IC 칩 모듈(7) 사이를 통과하는 것을 가능하게 하여 RF 통신이 도 4의 단계 5A에 도시된 바와 같이 유도성으로 커플링된 실시예들에서 신뢰할 수 있게 일어나는 것을 가능하게 하고, (b) 도 4의 단계 5B에 도시된 바와 같이 안테나 모듈과 IC 모듈 사이의 물리적 연결(500)을 허용하기에 충분히 크게 만들어진다. 물리적 연결들은 도 2의 단계 7B에 도시된 실시예와 관련하여 논의된 바와 같이 임의의 형태를 취할 수 있다. 플러그(434)에 형성된 구멍(436b)의 측방향 치수들은 L3 및 W3으로서 표시되며, 여기서 L3 및 W3은 L1 및 W1보다 작다. L3 및 W3를 각각 L1 및 W1보다 작게 만드는 것은, 선반들(438)의 형성을 초래하며, 이는 IC 모듈에 대한 지지부를 제공하고 최상부 카드 표면(301) 아래의 D1의 그의 설계된 높이로 IC 모듈을 유지할 것이란 점에 주의한다. IC 모듈(7)은 플러그(434)의 최상부 내벽들 및 선반들(438)에 꼭 맞게 삽입되고 부착(접착)될 수 있다.
단계 5A 또는 단계 5B ― 칩(7a) 및 칩 안테나(7b) 및 일 세트의 접촉부들(7c)을 포함하는 IC 모듈(7)이 구멍(436a) 내에 포지셔닝되고 제 자리에 접착된다. 도 4의 단계 5B에 도시된 실시예에서 부스터 안테나(47)와 칩 안테나(7b) 사이에서 물리적 연결들이 연장된다.
도 5a(도 4의 단계 5A와 혼동하지 말 것)는 도 4의 단계 4에 대응하는 확대 단면도이다. 도 5b는 금속 및 플러그에 형성된 구멍들을 도시하는 카드의 평면도이다. 도 5c는 카드의 최상부에 장착되고 삽입된 모듈(7)을 도시하는, 카드의 평면도이다. 스마트 금속 카드(10)는 무선(비접촉) 카드로서 또는 접촉 카드로서 기능할 수 있다. 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 구멍 부분(436a)은 내부 에지(440)를 갖는다는 점에 주의한다. 플러그는 외부 에지(442)를 갖는다. 도 5b 및 도 5c로부터 명백한 바와 같이, IC 모듈(7)은 개구(436a 및 436b)를 커버할 것이다. 결과적으로, IC 모듈과 금속 층(30) 사이의 모듈(7)의 외부 주변부 주위에서 연장되는 에지들(440, 442) 사이에 공간/영역(450)이 존재한다. 공간/영역(450)은 그것이 연속적인 금속 층(필요한 모듈 접촉 패드를 제외함)을 감소시키기 때문에 미적인 이유들로 반대될 수 있다. 그러나, 공간 영역(450)은 RF 송신을 향상시킬 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 공간/영역(450)의 존재 및 공간(450)과 관련된 임의의 함몰부 또는 범프는 도 6에 도시된 바와 같이 마스킹 층(470)의 추가에 의해 마스킹될 수 있다. 마스킹 층(470)은 당 업계에 알려진 바와 같이 PVC 층과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 비-금속 층, 또는 다른 폴리머들 이를테면, 폴리에스테르 합성물 또는 폴리카르보네이트, 또는 매우 얇은 세라믹 층을 포함할 수 있다. 마스킹 층을 갖는 위의 구조는 다수의 경우들에서 허용 가능할 수 있다. 그러나, 이러한 솔루션이 여전히 허용 가능하지 않거나 실행 가능하지 않은 경우들에, 솔루션은 도 2에 도시된 프로세스 단계들에 따라 카드들을 제조하는 것으로 되돌아가는 것이다.
따라서, 도 4에 도시된 프로세스에 따라 형성된 스마트 카드들이 갖는 문제는 플러그의 일부가 보일 수 있다는 것이다. 플러그의 일부는 표면 상의 범프 또는 함몰부로서 및/또는 카드의 연속적인 외관을 손상될 수 있다. 이는 마스킹(은폐) 층(470)이 층(30) 위에 형성되더라도 그러할 수 있다.
위에서 도 2를 참조하여 교시되고 논의된 바와 같이, 금속 표면의 간격 및 임의의 불연속성(IC 모듈은 제외함)은 기판(30)에 리세스 포켓(32)을 형성하고 카드의 최상부로부터 보이지 않는 플러그(34)로 리세스를 채움으로써 방지된다. 따라서, 이전 및 다른 듀얼 인터페이스 스마트 금속 카드들과 달리, 플러그(34)는 표면 상의 범프로서 또는 함몰부로서 나타나지 않는다. 그것은 카드가 외부로부터 보여질 때 가시적이지 않다. 따라서, 도 2의 프로세스는 관통-구멍(420)이 금속 층(30)에 형성되고 플러그(434)가 구멍(420)을 채우는 도 4의 프로세스와 상이하다.
위에 도시된 모든 실시예들에서, 플러그는 IC 모듈을 주변 금속 층으로부터 분리하고 IC 모듈을 카드 내에 포지셔닝 및 고정시킨다. 유도성으로 커플링되는 설계들에서, 플러그는 또한, 부스터 안테나와 IC 모듈 사이의 RF 송신율을 향상시킨다. 물리적으로 연결된 설계들에서, 플러그는 또한 동작 이점들을 제공할 수 있다. 플러그에 대한 개구들 및 카드 내부에의 그의 포지셔닝은 카드 외부를 평평하고 시각적으로 만족스럽게 유지하도록 설계된다.
그러나 안테나 모듈과 IC 안테나 사이의 물리적 연결들을 갖는 실시예들은 플러그의 포함을 생략할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 이러한 양상에 따라 형성된 카드는 다음의 프로세싱 단계들 및 구조를 포함할 수 있다 :
단계 1 ― 카드(10)의 최상부 층으로서 역할을 하도록 의도된 금속 층(30)이 선택된다. 금속 층(30)은 최상부(전방) 표면(301) 및 바닥(후방) 표면(302) 및 0.01 인치 미만 내지 0.02 인치 초과 범위일 수 있는 두께(D)를 갖는다. 금속 층(30)은 위에서 도시되고 논의된 금속 층(30)과 동일한 특성들 및 성질들을 가질 수 있다. 도 7의 단계 1에 도시된 바와 같이, 접착 층(42)은 층(30)의 후방 표면(302)에 페라이트 층(44)을 부착하기 위해 사용된다. 접착 층(46)은 부스터 안테나(47)를 포함하고 그리고/또는 부스터 안테나(47)가 장착된 플라스틱(예컨대, PVC) 층(48)을 페라이트 층에 부착하는데 사용된다. 층들(42, 44, 46 및 48) 및 부스터 안테나(47)는 도 2에 도시된 대응하는 수의 구성요소들과 유사한 방식으로 형성되고 동일하거나 유사한 기능들을 서빙한다. 그 후, 층들(30, 42, 44, 46 및 48)을 포함하는 조립체가 적층되어 카드 조립체(750)를 형성한다. 서명 패널 및 마그네틱 스트라이프(magnetic stripe)를 포함하는 층(52)은 적층 이전 또는 이후에 층(48)에 부착될 수 있다. 층들(42, 44, 46, 48)(및 어쩌면, 52)은 서브-조립체로서 형성될 수 있고 금속 층(30)의 바닥 측(302)에 부착될 수 있다.
단계 2 ― 구멍(720)이 금속 층(30) 및 층들(42, 44, 46)을 통해, 층(48)까지 형성된다. 층(48)에서 멈추는 것으로 도시되지만, 일부 실시예들에서, 구멍은 또한, 층(48)을 통과하여 절단될 수 있다(이는 본원에서 설명되고 도시된 다른 실시예들 대해서도 마찬가지임). 구멍의 측방향 치수들은 IC 모듈의 측방향 치수들(예컨대, L1 및 W1)과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 크다. 구멍(720)은 임의의 알려진 방식(예컨대, 밀링, 드릴링 및/또는 임의의 다른 적합한 수단)으로 형성될 수 있다. 구멍(720)은 수평 평면에서의 평면 프로젝션이 정사각형, 직사각형 또는 원 또는 불규칙적 형상일 수 있는 규칙적 또는 불규칙적 형상의 정육면체(solid cube) 또는 원통형일 수 있다. 구멍은 또한 계단식 구성(단면이 T-형상)을 갖고 상대적으로 넓은 부분은 최상부 표면을 향하고 상대적으로 좁은 부분은 카드의 바닥 표면을 향하여서, 삽입될 때 칩은 상대적으로 좁은 부분으로부터 상대적으로 넓은 부분으로 천이부(transition)에 형성된 카드 바디의 금속 선반에 놓인다. 도 7에 도시된 실시예에서, 구멍(420)의 측방향 치수들[공칭치수상 길이(L1) 및 폭(W1)]은 본원에서 논의된 바와 같이 IC 모듈의 측방향 치수들[또한, 공칭치수상 길이(L1) 및 폭(W1)]보다 약간만 더 크며, 여기서, 구멍 및 모듈 치수들 사이의 차이는 상업적으로 허용 가능한 공차에 부합한다.
단계 3 ― 물리적 연결들(700)은 도 7의 단계 3에 도시된 바와 같이 안테나 모듈과 IC 모듈 사이에 제공된다. 구멍(720)이 비-전도성 플러그에 의해 라이닝되지 않기 때문에, 물리적 연결들은 구멍의 벽들에 대한 단락을 회피하기 위해 절연될 수 있다는 점을 제외하면, 물리적 연결들은 도 2의 단계 7에 도시된 실시예와 관련하여 논의된 바와 같이 임의의 형태를 취할 수 있다. 도 7의 단계 2 ALT A에 도시된 일 실시예에서, 라이너(760)는 이를테면, 유선 연결들을 만들기 전에 구멍에 삽입된 코팅 또는 환형 플러그로 구멍의 측들 상에 배치될 수 있다. 라이너(720)는 부스터 안테나까지 IC 모듈의 삽입 깊이 아래의 전체 구멍을 커버하기에 충분한 길이를 가질 수 있거나, 그것은 구멍의 금속 부분만을 커버할 수 있다. 다른 실시예에서, 금속 바디의 구멍의 일부 내에 배치된 물리적 연결들(700b)의 적어도 일부는 절연된 와이어들(예컨대, 비-전도성 코팅으로 코팅된 전도성 와이어들)일 수 있다. 도 7의 단계 3에 도시된 다른 실시예에서, 부스터 안테나 층(48)은 연결 세그먼트들(700a)을 통해 안테나에 연결하기 위한 연결 포인트들(702a)을 가지며, IC 모듈은 대응하는 연결 포인트들(704a)을 갖는다.
도 8에 도시된 바와 같이, 모듈라 커넥터(710)는 IC 칩 및 안테나 층의 대응하는 연결 포인트들과 메이팅하기 위한 메이팅 연결 포인트들(702b 및 704b)을 각각 가지며, 전기 전도성 연결 세그먼트들(700b)은 커넥터 내의 연결 포인트들(702b 및 704b)을 연결한다. 커넥터(710)의 측방향 치수들은 또한, 구멍(720) 내에 꼭 맞는 삽입을 허용하도록 본질적으로 IC 모듈과 동일한 상업적 공차 내에 있는 공칭치수상 L1 및 W1이다. 커넥터는 또한, 각각 L1 및 W1보다 작은 치수들(L3 및 W3)을 갖는 삽입물을 가질 수 있어, 선반들(738)의 형성을 초래하며, 이는 IC 모듈에 대한 지지부를 제공하고 최상부 카드 표면(301) 아래의 D1의 그의 설계된 높이로 IC 모듈을 유지한다. 마찬가지로, 도 7의 단계 2 ALT A에 도시된 실시예에서, 라이너(760)는 등가의 선반을 제공하도록 크기가 정해질 수 있다. IC 모듈(7)은 커넥터(710) 내의 삽입물의 최상부 내벽들 및 선반들(738)에 꼭 맞게 삽입되고 부착(접착)될 수 있다. 이 실시예와 관련하여 도시되었지만, 물리적 연결들을 만들기 위해 본원에서 도시된 다른 실시예들 중 임의의 것에 대해 유사한 커넥터 구조가 사용될 수 있으며, 커넥터의 주변부 및 측방향 영역은 그것이 삽입되는 구멍의 개개의 주변부 및 측방향 영역과 매칭된다는 것이 이해되어야 한다. 도 7의 단계 3에 도시된 실시예에서, 커넥터의 바디는 바람직하게는, 트레이스들(700b) 사이 및/또는 트레이스들과 카드의 금속 부분의 구멍(720)의 벽들 사이의 임의의 전기적 연결들이 만들어지는 것을 회피하도록 비-전도성 재료들을 포함한다.
도 7의 단계 3에 도시된 바와 같이, 칩(7a) 및 칩 안테나(7b) 및 일 세트의 접촉부들(7c)을 포함하는 IC 모듈(7)이 구멍(436) 내에 포지셔닝된다. 물리적 연결들(700a, b)은 부스터 안테나(47)와 칩 안테나(7b) 사이에서 연장된다.
본원에서 언급된 바와 같이, 다양한 장소들에서 치수들(L3, W3)에 대한 치수들(L2, W2)에 대한 치수들(L1, W1)의 관점에서 본원에서 논의되었지만, 본 발명은 위에서 언급된 바와 같이 직사각형 실시예들로 제한되지 않는다. 따라서, 하나의 요소가 다른 것보다 더 큰 치수들을 갖는 관점에서 논의될 때, 비-직사각형 실시예들에서, 상대적으로 큰 치수들을 갖는 구조에 대한 참조는 상대적으로 큰 주변부를 갖는 상대적으로 큰 영역이 비교 구조의 상대적으로 방사상 외측에 로케이팅되게 하는 구조를 지칭한다는 것이 이해되어야 하며, 이는 예들에서 지칭된 직사각형 실시예들에 대해서도 본질적으로 그러하다.
본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 본원에서 설명되고 예시되었지만, 본 발명은 도시된 세부사항들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 청구항의 등가물의 범위 및 영역 내에서 그리고 본 발명으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 세부사항에서 이루어질 수 있다.

Claims (34)

  1. 카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드로서,
    서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는 금속 층;
    (a) 상기 최상부 표면으로부터 상기 바닥 표면으로 연장되거나 또는 (b) 상기 금속 층의 상기 최상부 표면의 제1 컷 아웃 구역 및 상기 금속 층의 상기 바닥 표면으로부터 연장되고 상기 제1 컷 아웃 구역 아래에서 수직으로 그리고 일반적으로 상기 제1 컷 아웃 구역에 대해 대칭 방식으로 연장되는 제2 컷 아웃 구역에 의해 정의되는 상기 금속 층의 개구;
    상기 개구 또는 상기 제1 컷 아웃 구역 내에 배치되는, 상기 최상부 표면으로부터 거리인 깊이(D1), 제1 영역 및 제1 주변부를 갖는 IC(integrated circuit) 모듈 ― 상기 IC 모듈은 상기 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고 비접촉 동작을 가능하게 하도록 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성됨 ― ;
    상기 개구 또는 상기 제2 컷 아웃 구역 내에 배치되는, 비-RF-방해 재료(non-RF-impeding material)를 포함하는 플러그 ― 상기 플러그는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 가짐 ― ;
    상기 금속 층 아래에 배치된 페라이트 층;
    상기 플러그에 있고 상기 페라이트 층을 통해 연장되는 수직 구멍 ― 상기 수직 구멍은 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 가짐 ― ; 및
    상기 페라이트 층에 부착되며 상기 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 상기 IC 모듈에 물리적으로 연결된 부스터 안테나;를 포함하는,
    카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 컷 아웃 구역은 상기 제1 컷 아웃 구역 내에 배치된 상기 IC 모듈의 꼭 끼워 맞춤(snug fit)을 용이하게 하기 위해 깊이(D1), 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 치수들을 가지며, 상기 제2 컷 아웃 구역은 상기 최상부 표면으로부터 거리(D1)까지 수직으로 연장되는, 각각 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부는 갖고, 상기 플러그는 상기 제2 컷 아웃 구역 내에 배치되는,
    카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 금속 층은 D1보다 큰 두께(D)를 갖고, 상기 금속 층의 개구는 상기 플러그 상에 장착된 상기 IC 모듈이 로케이팅되는 상기 금속 층의 전체 두께에 대해 연장되고, 상기 IC 모듈 및 상기 플러그는 상기 금속 층의 상기 최상부 표면과 상기 바닥 표면 사이에서 연장되는,
    카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 금속 층의 상기 개구의 상기 제2 영역 및 상기 제2 주변부 각각은, 각각 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 크고, 상기 플러그는 상기 금속 층에 부착되고 상기 금속 층 내의 개구를 채우고, 상기 플러그는 각각, 꼭끼워 맞는 상기 IC 모듈을 수용하기 위해 상기 최상부 표면 아래의 D1과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 깊이에 대해 연장되는, 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 갖는 제1 컷 아웃 구역, 및 상기 금속 층의 바닥 표면까지 연장되는, 상기 제1 구역 아래의 제2 구역을 갖는,
    카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 최상부 표면 및 상기 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 배치된 마스킹 층을 더 포함하는,
    카드 길이, 카드 폭 및 카드 두께를 갖는 카드.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항의 카드를 제조하는 방법으로서,
    상기 금속 층을 선택하는 단계;
    상기 금속 층의 상기 바닥 표면으로부터 시작하여 상기 금속 층의 제2 컷 아웃 구역을 절단(cutting out)하는 단계;
    상기 제2 컷 아웃 구역 내에 상기 플러그를 단단히 부착하는 단계 ― 상기 플러그는 상기 제2 컷 아웃 구역에 끼워지고 상기 제2 컷 아웃 구역을 채우도록 설계됨 ― ;
    상기 제2 컷 아웃 구역 위에 놓이는, 상기 금속 층의 상기 최상부 표면의 상기 제1 컷 아웃 구역을 절단하는 단계 ― 상기 제1 컷 아웃 구역은 상기 제2 컷 아웃 구역에 대해 대칭적으로 배치됨 ― ;
    상기 제1 컷 아웃 구역 내에 상기 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하는 단계 ― 상기 IC 모듈의 접촉부들은 상기 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 평면을 따라 포지셔닝됨 ― ;
    상기 금속 층의 바닥 표면에 상기 페라이트 층을 부착하는 단계;
    상기 페라이트 층에 상기 부스터 안테나의 층을 부착하는 단계;
    상기 IC 모듈에 상기 부스터 안테나를 물리적으로 연결하는 단계; 및
    상기 페라이트 층 및 상기 플러그에 상기 수직 구멍을 형성하는 단계;를 포함하는,
    카드를 제조하는 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 금속 층, 상기 페라이트 층 및 상기 부스터 안테나의 층을 적층하는 단계를 더 포함하는,
    카드를 제조하는 방법.
  10. 삭제
  11. 제3 항의 카드를 제조하기 위한 방법으로서,
    상기 금속 층을 선택하는 단계;
    상기 개구를 형성하는 단계;
    상기 개구 내에 상기 플러그를 단단히 부착하는 단계; 및
    상기 IC 모듈을 상기 플러그 제1 컷 아웃 구역 내에 삽입하고 상기 플러그 제1 컷 아웃 구역 내에 상기 IC 모듈을 단단히 부착하는 단계;
    상기 금속 층의 바닥 표면에 상기 페라이트 층을 부착하는 단계;
    상기 페라이트 층에 상기 부스터 안테나의 층을 부착하는 단계; 및
    상기 페라이트 층 및 상기 플러그에 상기 수직 구멍을 형성하는 단계를 포함하는,
    카드를 제조하기 위한 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 최상부 표면 및 상기 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 형성된 마스킹 층을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    카드를 제조하기 위한 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 금속 층, 상기 페라이트 층 및 상기 부스터 안테나의 층을 적층하는 단계를 더 포함하는,
    카드를 제조하기 위한 방법.
  14. 듀얼 인터페이스 능력(dual interface capability)을 갖는 금속 스마트 카드로서,
    서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는, 카드 두께(D)의 금속 층 ― 상기 최상부 표면은 수평 평면을 정의함 ― ;
    카드 리더와의 물리적 접촉을 위해 구성된 접촉부들을 갖는 최상부 구역을 갖는 IC(integrated circuit) 모듈 ― 상기 IC 모듈은 또한 상기 카드 리더와의 비접촉 RF(radio frequency) 통신을 위해 구성되고, 상기 IC 모듈은 제1 주변부, 제1 영역 및 두께(D1)를 갖고, D1은 D보다 작음 ― ;
    각각 상기 제1 주변부 및 제1 영역 이상인 제2 주변부 및 제2 영역을 갖는 비-RF-방해 재료의 플러그;
    상기 금속 층의 전체 두께에 대해 연장되는 상기 금속 층의 개구 ― 상기 IC 모듈은 상기 개구에 배치된 상기 플러그 상에 장착되고, 상기 IC 모듈 및 상기 플러그는 상기 금속 층의 최상부 및 바닥 표면들 사이에서 수직 방향으로 연장되며, 상기 IC 모듈의 접촉부들은 상기 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 평면을 따라 포지셔닝되고, 상기 금속 층의 개구는 상기 IC 모듈을 수용하기 위한 상기 최상부 표면의 그리고 상기 최상부 표면 바로 아래의 제1 구역 및 상기 금속 층의 바닥 표면까지 연장되는, 상기 제1 구역 아래의 제2 구역을 갖고, 상기 제1 구역의 개구는 D1과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 깊이에 대해 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 측방향 치수들을 갖고, 상기 제2 구역은 상기 제1 구역 아래의 상기 카드의 나머지 두께의 깊이에 대해 제2 영역 및 제2 주변부를 갖고, 상기 IC 모듈은 상기 제1 구역의 개구에 끼워지고 상기 제1 구역의 개구를 채우고, 상기 플러그는 상기 제2 구역의 개구에 끼워지고 상기 제2 구역의 개루를 채우고, 상기 제2 영역 및 상기 제2 주변부는 각각 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 큼 ― ;
    상기 최상부 표면 및 상기 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 배치된 마스킹 층;
    상기 금속 층 아래에 배치된 페라이트 층;
    상기 플러그에 그리고 상기 페라이트 층을 통해 형성되는 수직 구멍 ― 상기 수직 구멍은 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 가짐; 및
    상기 페라이트 층에 부착되며 상기 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 상기 IC 모듈에 물리적으로 연결된 부스터 안테나;를 포함하는,
    듀얼 인터페이스 능력을 갖는 금속 스마트 카드.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 카드로서,
    서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면을 갖는 금속 층;
    상기 금속 층의 상기 최상부 표면의 제1 컷 아웃 구역 ― 상기 제1 컷 아웃구역은 제1 깊이, 제1 주변부 및 제1 영역을 가짐 ― ;
    상기 제1 컷 아웃 구역 내에 꼭 맞게 고정된 IC(integrated circuit) 모듈 ― 상기 IC 모듈은 상기 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고 비접촉 동작을 가능하게 하기 위해 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성됨 ― ;
    상기 최상부 표면으로부터 제1 깊이까지 상기 금속 층의 상기 바닥 표면으로부터 연장되는 제2 컷 아웃 구역 ― 상기 제2 컷 아웃 구역은 상기 제1 컷 아웃 구역 아래에서 수직으로 그리고 일반적으로 상기 제1 컷 아웃 구역에 대해 대칭 방식으로 연장되고, 상기 제2 컷 아웃 구역은 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 가짐 ― ; 및
    상기 제2 컷 아웃 구역 내에 꼭 맞게 고정된, 비-RF-방해 재료로 형성된 플러그;
    상기 금속 층 아래에 배치된 페라이트 층;
    상기 플러그에 그리고 상기 페라이트 층을 통해 형성되는 수직 구멍 ― 상기 수직 구멍은 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 가짐; 및
    상기 페라이트 층에 부착되며 상기 IC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 상기 IC 모듈에 물리적으로 연결된 부스터 안테나를 포함하는,
    카드.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 카드로서,
    서로 평행하게 연장되는 최상부 표면 및 바닥 표면, 및 상기 최상부 표면과 상기 바닥 표면 사이에서 연장되는 두께를 갖는 금속 층;
    상기 금속 층 아래에 배치된 페라이트 층;
    IC 모듈과의 RFIC 모듈과의 RF 송신을 향상시키기 위해 상기 페라이트 층 아래에 배치 위해 된 부스터 안테나;
    상기 부스터 안테나의 층으로 연장되는, 상기 페라이트 층 및 상기 금속 층의 개구;
    상기 개구 내에 배치되는, 상기 금속 층의 두께보다 작은 제1 깊이, 제1 영역, 및 제1 주변부를 갖는 IC(integrated circuit) 모듈 ― 상기 IC 모듈은 상기 금속 층의 최상부 표면을 따라 포지셔닝된 접촉부들을 갖고 비접촉 동작을 가능하게 하기 위해 RF 송신을 사용하여 통신하도록 구성됨 ― ; 및
    상기 개구를 통해 연장되는, 상기 IC 모듈과 상기 부스터 안테나 사이의 물리적 전기적 연결을 포함하는,
    카드.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 금속 층의 개구에 있는 비-전도성 라이너를 더 포함하는,
    카드.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 비-전도성 라이너는 비-전도성 재료의 플러그를 포함하고, 상기 플러그는 각각 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 갖는,
    카드.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 플러그는 상기 금속 층의 전체 두께에 대해 연장되는 깊이에 대한 상기 제2 영역 및 상기 제2 주변부를 갖고, 컷 아웃 구역에서 상기 IC 모듈을 수용하기 위한, 상기 제1 영역, 상기 제1 주변부 및 상기 제1 깊이와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰, 상기 플러그의 상기 컷 아웃 구역을 더 포함하고, 상기 플러그는 추가로, 상기 플러그의 나머지 깊이에 대해 상기 컷 아웃 구역으로부터 연장되고 상기 페라이트 층의 개구에 연결되는 관통-구멍을 가지며, 상기 플러그의 관통-구멍 및 상기 페라이트 층의 개구는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는,
    카드.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 개구는, 상기 IC 모듈이 상기 개구 안에 꼭 맞게 끼워지도록 상기 제1 영역, 상기 제1 주변부 및 상기 제1 깊이와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 제1 구역, 및 상기 금속 층의 전체 두께 미만의 거리에 대해 상기 금속 층의 바닥 표면으로부터 연장되는 깊이에 대해 상기 제2 영역 및 상기 제2 주변부를 갖는 제2 구역을 갖는 계단식 개구이고, 상기 플러그는 상기 제2 구역에만 배치되고, 상기 플러그는 상기 페라이트 층의 개구에 연결되는 관통-구멍을 갖고, 상기 플러그의 관통-구멍 및 상기 페라이트 층의 개구는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는,
    카드.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 개구는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 가지며, 상기 부스터 안테나와 상기 IC 모듈 사이의 물리적 전기적 연결은 상기 부스터 안테나와 상기 IC 모듈 사이에 배치된 연결 모듈을 포함하는,
    카드.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 부스터 안테나는 제1 및 제2 연결 노드들을 갖고, 상기 IC 모듈은 제3 및 제4 연결 노드들을 갖고, 상기 연결 모듈은 상기 연결 모듈의 제1 표면 상의 메이팅하는(mating) 제1 및 제2 연결 노드들 및 상기 연결 모듈의 제2 표면 상의 제3 및 제4 연결 노드들, 상기 제1 및 제3 노드들을 연결하는 제1 전도성 트레이스 및 상기 제2 및 제4 노드들을 연결하는 제2 전도성 트레이스를 갖는,
    카드.
  27. 제20 항의 카드를 제조하는 방법으로서,
    상기 금속 층을 선택하는 단계;
    상기 금속 층 아래에 상기 페라이트 층을 부착하는 단계;
    상기 페라이트 층 아래에 상기 부스터 안테나의 층을 부착하는 단계;
    상기 페라이트 층을 통해 상기 부스터 안테나로 연장되는, 상기 금속 층의 개구를 형성하는 단계; 및
    상기 개구에 상기 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하는 단계를 포함하고, 상기 IC 모듈의 접촉부들은 상기 금속 층의 최상부 표면과 동일한 수평 평면을 따라 포지셔닝되고 상기 IC 모듈은 상기 부스터 안테나의 층에 물리적으로 연결되는,
    카드를 제조하는 방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 방법은,
    먼저, 상기 금속 층에 상기 개구를 형성하고 상기 금속 층의 개구의 적어도 일부에 플러그를 배치하는 단계 ― 상기 플러그의 적어도 일부는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 가짐 ― , 및
    상기 플러그에 관통-구멍 및 상기 페라이트 층에 상기 개구를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 플러그의 관통-구멍 및 상기 페라이트 층의 개구는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는,
    카드를 제조하는 방법.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 방법은,
    먼저, 상기 금속 층의 전체 두께 미만에 대해 상기 금속 층의 개구의 바닥 부분을 형성하는 단계 ― 상기 바닥 부분은 상기 제2 영역 및 상기 제2 주변부를 가짐 ― , 및 상기 금속 층의 바닥 부분에 상기 플러그를 배치하고 그 후, 상기 플러그에 관통-구멍 및 상기 페라이트 층에 상기 개구를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 플러그의 관통-구멍 및 상기 페라이트 층의 개구는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 작은 제3 영역 및 제3 주변부를 갖는,
    카드를 제조하는 방법.
  30. 제27 항에 있어서,
    상기 방법은,
    먼저 상기 금속 층, 상기 금속 층 아래의 페라이트 층 및 상기 부스터 안테나의 층을 함께 적층하고 그 후, 상기 페라이트 층을 통해 상기 부스터 안테나로 연장되는, 상기 금속 층의 개구를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 개구는 각각 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부와 공칭치수상 동일하지만 약간 더 큰 영역 및 주변부를 갖는,
    카드를 제조하는 방법.
  31. 제30 항에 있어서,
    상기 개구에 상기 IC 모듈을 삽입하고 단단히 부착하기 전에 상기 개구에 라이너를 배치하고, 상기 IC 모듈을 상기 부스터 안테나의 층에 연결하는 단계를 더 포함하는,
    카드를 제조하는 방법.
  32. 제30 항에 있어서,
    상기 부스터 안테나의 층은 복수의 연결 노드들을 갖고 상기 IC 모듈은 복수의 연결 노드들을 갖고,
    상기 방법은 상기 개구에 상기 IC 모듈을 삽입하기 전에 상기 개구에 커넥터를 배치하는 단계를 더 포함하고, 상기 커넥터는 상기 부스터 안테나의 연결 노드들 및 상기 IC 모듈의 연결 노드들에 연결하기 위한 메이팅 노드들을 갖는,
    카드를 제조하는 방법.
  33. 제23 항에 있어서,
    상기 최상부 표면 및 상기 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 배치된 마스킹 층을 더 포함하는,
    카드.
  34. 제31 항에 있어서,
    상기 라이너는 비-전도성 재료의 플러그를 포함하고, 상기 플러그는 상기 제1 영역 및 상기 제1 주변부보다 각각 더 큰 제2 영역 및 제2 주변부를 갖고,
    상기 최상부 표면 및 상기 플러그의 임의의 노출된 부분 위에 형성된 마스킹 층을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    카드를 제조하기 위한 방법.
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