KR20220016168A

KR20220016168A - Rfid 디바이스

Info

Publication number: KR20220016168A
Application number: KR1020217042872A
Authority: KR
Inventors: 아담 로
Original assignee: 컴포시큐어 엘엘씨
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2020-05-27
Publication date: 2022-02-08
Also published as: TWI769122B; TW202223757A; TWI759749B; CA3141125A1; MX2021014719A; JP2022534986A; AR119048A1; CO2021016691A2; JP7544750B2; WO2020243148A9; MX2022014954A; CN113906444A; SG11202112785YA; JP2024102131A; BR112021024122A2; WO2020243148A1; JP2024102130A; TW202101298A; AU2020282974B2; AU2020282974A1

Abstract

트랜잭션 카드를 제조하기 위한 프로세스는, 트랜잭션 카드의 카드 바디에 개구를 형성하는 단계; 전자 컴포넌트를 개구에 삽입하는 단계; 및 전자 컴포넌트 주위에 비-전도성 재료를 배치하는 단계를 포함한다. 트랜잭션 카드는 몰딩된 전자 컴포넌트를 포함한다.

Description

RFID 디바이스

본 출원은 2016년 7월 26일 출원된 미국 가출원 번호 제62/367,362호를 우선권으로 주장하는, 2017년 7월 26일 출원된 PCT/US2017/43954의 국내 단계 출원인, 2019년 1월 25일 출원된 미국 출원 일련 번호 제16/320,597호(상태: 계류중)의 CIP(continuation-in-part)이며, 위의 문서들 전부는 발명이 명칭이 OVERMOLDED ELECTRONIC COMPONENTS FOR TRANSACTION CARDS AND METHODS OF MAKING THEREOF이다. 또한, 본 출원은 또한 OVERMOLDED ELECTRONIC COMPONENTS FOR TRANSACTION CARDS AND METHODS OF MAKING THEREOF란 명칭으로 2018년 10월 18일 출원된 미국 출원 일련 번호 제16/164,322호(상태: 계류중)의 CIP(continuation-in-part )이며, 이는 그 자체가 PCT 출원 일련 번호 PCT/US2017/43954의 CIP(continuation-in-part)이다. 전술한 것들 전부는 모든 목적들을 위해 그 전체가 인용에 의해 본원에 포함된다.

본 발명은 전자 컴포넌트들을 갖는 트랜잭션 카드 및 이를 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다.

금속 트랜잭션 카드들은 유도 커플링 IC 칩들, RF 전자 장치 및 자립형 전자 인레이들과 같은 전자 컴포넌트들을 포함할 때 고유한 난제들을 제시한다. 이러한 컴포넌트들을 수용하기 위해, 금속은 다양한 기하학적 구조들로 기계가공되고 그 후 컴포넌트가 캐비티에 배치되고 인쇄된 플라스틱 시트 또는 다른 장식 엘리먼트 하에 숨겨지거나 노출된 채로 남겨진다. 장식 엘리먼트는 플래튼 라미네이션(platen lamination), 접촉 접착제, 경화성 접착제, 또는 "밀어 끼워맞춤(push fit)" 또는 당업계에 알려진 임의의 결합 방법과 같은 다양한 프로세스들을 통해 카드에 부착될 수 있다. RF 차폐가 캐비티에서 종종 요구되며, 이는 카드의 원하는 미관을 유지하면서 카드 조립을 추가로 복잡하게 한다.

이러한 요구되는 기계가공 기하학적 구조들 중 일부는 상당한 양의 금속을 제거하거나 카드를 통하는 구멍들 또는 슬릿들을 남기며, 이는 카드의 강도를 약화시키고 미학적으로 바람직하지 않다. 카드를 강화하고 바람직한 표면을 제공하기 위해, 오버몰딩 및 인서트 몰딩 기술들이 개발되어 카드들 내에 전자 인레이들을 캡슐화하고 카드 기하학적 구조들을 강화하였다. 또한, 이 개발은 기존 설계들보다 개선된 RF 성능을 갖는데, 그 이유는 이것이 구조적 강성 및 원하는 외관을 유지하면서 중요 RF 송신 및 수신 영역들에서 더 많은 금속 제거를 가능하게 하기 때문이다.

본 발명의 양상들은 트랜잭션 카드들, 트랜잭션 카드들을 제조하기 위한 프로세스들뿐만 아니라 개시된 방법들에 따라 생성된 트랜잭션 카드들에 관한 것이다.

일 양상에 따르면, 본 발명은 트랜잭션 카드를 제조하기 위한 방법 및 이에 의해 제조된 트랜잭션 카드를 제공한다. 프로세스는, 전자 컴포넌트를 수용하기 위해 트랜잭션 카드의 카드 바디에 개구를 형성하는 단계; 전자 컴포넌트를 개구에 삽입하는 단계; 및 전자 컴포넌트 주위에 몰딩 재료를 몰딩하는 단계를 포함한다.

또 다른 양상에서, 본 발명은 금속 프레임, 금속 프레임의 개구, 및 개구 내부에 배치된 RFID 인레이를 갖는 RFID 디바이스에 관한 것이다. RFID 인레이는 기판, 기판에 장착된 RFID 트랜스폰더 칩, 및 RFID 트랜스폰더 칩에 연결된 기판의 유도 커플링 안테나를 포함한다. 적어도 하나의 충전 층이 칩 층과 금속 프레임의 표면들 중 하나 사이의 프레임의 개구에 배치될 수 있고, 적어도 하나의 층은 금속 프레임의 적어도 하나의 표면 위에 라미네이팅될 수 있다.

위의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 둘 모두는 본 발명을 제한하는 아니라, 예시적이라는 것이 이해될 것이다.

본 발명은, 유사한 엘리먼트들이 동일한 참조 번호들을 갖는 첨부 도면들과 관련하여 판독될 때, 이하의 상세한 설명으로부터 가장 잘 이해될 것이다. 복수의 유사한 엘리먼트들이 존재할 때, 특정 엘리먼트들을 참조하는 소문자 지정들을 이용하여 복수의 유사한 엘리먼트들에 단일 참조 번호가 할당될 수 있다. 엘리먼트들을 집합적으로 또는 엘리먼트들 중 비-특정의 하나 이상의 엘리먼트들을 지칭할 때, 소문자 지정들이 생략될 수 있다. 통상적인 관행에 따라, 도면들의 다양한 특징들은 달리 표시되지 않는 실척대로 그려지지 않는다는 것이 강조된다. 반대로, 다양한 특징들의 치수들은 명확성을 위해 확장 또는 감소된다. 도면들에는 다음의 도면들이 포함된다.
도 1은 본 발명의 양상들에 따라 트랜잭션 카드를 제조하기 위한 프로세스의 선택된 단계들의 흐름도이다.
도 2a는 본 발명의 양상들에 따라 오버몰딩 이전의 전자 컴포넌트를 도시하는 사진이다.
도 2b는 본 발명의 양상들에 따라 오버몰딩 이후의 전자 컴포넌트를 도시하는 사진이다.
도 3a는 본 발명의 양상들에 따라 인서트 몰딩 이전의 트랜잭션 카드의 전방의 개략적 예시이다.
도 3b는 본 발명의 양상들에 따라 인서트 몰딩 이전의 트랜잭션 카드의 후방의 개략적 예시이다.
도 3c는 본 발명의 양상들에 따라 인서트 몰딩 이후의 트랜잭션 카드의 전방의 개략적 예시이다.
도 3d는 본 발명의 양상들에 따라 인서트 몰딩 이후의 트랜잭션 카드의 후방의 개략적 예시이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 양상들에 따라 트랜잭션 카드를 제조하기 위한 오버몰딩 프로세스의 선택된 단계들의 개략적 예시이다.
도 5a는 IC 칩을 둘러싸는 캡슐화된 안테나를 갖는 예시적인 카드의 전방 측을 도시하는 이미지이다.
도 5b는 도 5a의 예시적인 카드의 후방 측을 도시하는 이미지이다.
도 5c는 내부에의 IC 칩의 삽입 이전의 격리된 예시적인 캡슐화된 안테나의 사시도이다.
도 6a는 프레임의 개구 내에 칩 층을 캡슐화하기 이전에, 본 발명의 일 양상에 따른 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시 평면도이다.
도 6b는 칩 층을 캡슐화한 후 선 6B-6B를 통한 단면에서 도 6a의 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시도이다.
도 6c는 도 6b의 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시 단부도이다.
도 7a는 프레임의 개구 내에 칩 층을 캡슐화하기 이전에, 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시 평면도이다.
도 7b는 칩 층을 캡슐화한 후 선 7B-7B를 통한 단면에서 도 7a의 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시도이다.
도 7c는 도 7b의 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시 단부도이다.
도 8a는 프레임의 개구 내에 칩 층을 캡슐화하기 이전에, 본 발명의 다른 양상에 따른 예시적인 DI RFID 디바이스의 개략적 예시 평면도이다.
도 8b는 칩 층을 캡슐화한 후 선 8B-8B를 통한 단면에서 도 8a의 예시적인 DI RFID 디바이스의 개략적 예시도이다.
도 8c는 도 8b의 예시적인 무접촉 RFID 디바이스의 개략적 예시 단부도이다.

본 발명의 양상들은 트랜잭션 카드들, 트랜잭션 카드들을 제조하기 위한 프로세스들뿐만 아니라 개시된 방법들에 따라 생성된 트랜잭션 카드들에 관한 것이다. 본원에서 사용된 바와 같은 "트랜잭션"이라는 용어는 카드와 카드 판독기 사이의 임의의 유형의 정보 교환을 포함하여 매우 광범위한 것으로 의도된다. 본원에서 사용된 바와 같이, "트랜잭션 카드"라는 용어는 표준 신용 카드 크기들로만 제한되는 것이 아니라, 신용 카드들, 직불 카드들, ID 카드들, 로열티 카드(loyalty card)들, 교통 카드들 등에 의해 통상적으로 수행되는 트랜잭션 유형들을 포함하여, 임의의 유형의 트랜잭션들을 수행하는 데 사용할 수 있는 임의의 기하학적 구조의 디바이스들을 포괄할 수 있다. ID 카드들은 식별된 캐리어의 인쇄된 사진을 갖는 시각적 ID 카드들뿐만 아니라 무접촉 근접 또는 교통 지갑(transit wallet)들을 포함할 수 있다.

도 1에서, 본 발명의 양상들에 따라 트랜잭션 카드를 생성하기 위한 프로세스(100)의 선택된 단계들을 도시하는 흐름도가 도시된다. 본원에서 설명된 프로세스들과 관련하여, 원하는 결과를 여전히 달성하면서, 하나 이상의 단계들이 생략되고 그리고/또는 프로세스의 설명된 시퀀스를 벗어나 수행될 수 있다는 것이 본원에서의 설명으로부터 이해될 것이라는 점이 주의되어야 한다.

단계(110)에서, 개구가 트랜잭션 카드의 카드 바디에 형성된다. 개구는 하나 이상의 몰딩된 전자 컴포넌트들을 수용하도록 크기가 정해질 수 있다. 개구는 카드 바디를 통해 부분적으로(그리하여 예컨대, 포켓을 형성함) 또는 완전히(그리하여 구멍을 형성함) 연장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 카드 바디를 통해 형성된 구멍은 그 후, 이를테면, 도 3d에 도시된 엘리먼트(307c)와 같이 접착식으로 본딩된 플라스틱 재료와 같은 적용된 재료로 일 측 상에서 완전히 또는 부분적으로 커버될 수 있다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 엘리먼트(307c)는 구멍을 둘러싸는 영역과 오버랩되어, 카드 바디의 구멍의 에지들에 의해 주변부 상에서 그리고 적용된 재료(307c)에 의해 하부 단부 상에서 경계가 정해진 포켓을 형성한다. 적용된 재료는 동일하거나 추후에 포켓에 채워질 몰딩된 재료와 호환 가능한 재료일 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3d에 도시된 바와 같이, 카드 바디의 구멍을 둘러싸는 영역과 오버랩하는 적용된 재료(307c)는 카드 바디의 구멍의 주변부 내부에 적용된 재료의 "레지(ledge)"(309)를 제공하기 위해 카드 바디의 구멍보다 작은 영역을 갖는 관통 구멍(308)을 가질 수 있다.

본 발명의 카드 바디는 임의의 적합한 금속 이를테면, 스테인리스 스틸, 청동, 구리, 티타늄, 텅스텐 카바이드, 니켈, 팔라듐, 은, 금, 백금, 알루미늄 또는 카드의 바디(구조) 및 무게의 대부분을 차지하는 임의의 합금을 포함하는 임의의 적합한 재료로 구성될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 본원에서 설명된 카드 바디는 임의의 적합한 중합체(예컨대, 폴리카보네이트, 폴리에스테르) 또는 무기(예컨대, 유리, 세라믹) 재료, 또는 전술한 재료들 중 임의의 것의 임의의 조합으로 구성될 수 있다.

단계(120)에서, 전자 컴포넌트는 카드 바디의 개구에 삽입된다.

단계(130)에서, 몰딩 재료는 전자 컴포넌트 주위에 몰딩된다. 단계들(120 및 130)의 순서는 특정 애플리케이션에 의존하여 변동될 수 있다는 것이 주의되어야 한다.

일 실시예에서, 단계(130)는 오버몰딩 프로세스를 포함한다. 오버몰딩 프로세스 동안, 몰딩 재료는, 몰딩 재료가 전자 컴포넌트의 표면의 적어도 일부를 커버하도록 전자 컴포넌트 주위에(그리고 통상적으로 그 위에) 몰딩된다. 전자 컴포넌트들의 오버몰딩은 ENGLE 인서트(Engel Austria GmbH, Austria) 및 Cavist MoldMan^TM(Reno, NV)과 같은 종래의 그리고 상업적으로 입수 가능한 장비를 사용하여 달성될 수 있다.

오버몰딩 프로세스 이전(도 2a) 및 이후(도 2b)의 전자 컴포넌트(201)가 도시된다. 오버몰딩된 컴포넌트(200)가 전자 컴포넌트(201)를 완전히 커버하는 몰딩 재료(205)를 갖는 것으로 도시되지만, 당업자는 오버몰딩의 정도를 변동시키는 것이 트랜잭션 카드의 원하는 구조적 강성, 기능성 및 미관을 달성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 특히, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 컴포넌트(200)에 연결된 와이어들(210 및 220) 형태의 전기 접점들은 각각 컴포넌트에 대한 전기 연결을 허용하도록 오버몰딩으로부터 돌출하는 캡슐화되지 않은 단부를 갖는다. 도 2a 및 도 2b에서 와이어들로서 도시되지만, 전기 접점들 또는 전기 접점들로 제한되지 않는 다른 캡슐화되지 않은 부분들은 임의의 형상 또는 형태를 취할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 캡슐화되지 않은 컴포넌트와 캡슐화된 컴포넌트 사이의 기술적으로 바람직한 정도의 커플링이 캡슐화 층을 통해 이루어질 수 있는 실시예와 같은 특정 실시예들에서, 컴포넌트는 완전히 캡슐화될 수 있다는 것이 추가로 이해되어야 한다.

도 1로 돌아가서, 오버몰딩 프로세스가 사용되는 경우, 단계(130)는 단계(120)를 수행하기 전에 수행될 수 있다. 즉, 전자 컴포넌트는 카드 바디의 개구에의 삽입 이전에 별개로 오버몰딩될 수 있다. 오버몰딩된 전자 컴포넌트의 삽입이 전에, 오버몰딩된 컴포넌트는 추가로, 기계가공되어, 과잉 몰딩 재료를 제거하고 그리고/또는 오버몰딩된 전자 컴포넌트를 카드 바디의 개구에 고정하는 데 사용될 수 있는 몰딩 재료의 피처들을 생성할 수 있다. 예컨대, 도 2b를 참조하면, 오버몰딩된 컴포넌트(200)가 카드 바디의 개구에 고정될 수 있도록 립(lip)이 몰딩 재료(205) 내로 기계가공될 수 있다.

대안적으로, 단계(130)의 오버몰딩은 단계(120)를 수행한 후에 수행될 수 있다. 이 실시예에서, 전자 컴포넌트는 카드 바디의 개구에 삽입된다. 후속적으로, 몰딩 재료가 카드 바디의 개구 내로 유동되도록 강제되고 전자 컴포넌트의 적어도 상부 표면을 포함하는 하나 이상의 노출된 표면들 위에 형성된다. 당업자는, 몰딩 재료가 카드 바디의 개구 내로 흐를 때, 카드 바디 재료가 실질적으로 변형 없이 오버몰딩과 연관된 압력 및 열을 견디도록 선택될 수 있다는 것을 이해될 것이다.

인서트 몰딩 프로세스가 사용되는 경우, 단계(130)는 단계(120)를 수행하기 전에 수행될 수 있다. 종래의 인서트 몰딩 프로세스들은 전자 컴포넌트를 몰드에 삽입하고 나서, 몰드 캐비티 내로의 몰딩 재료의 주입이 이어져서 몰딩된 전자 컴포넌트를 형성하는 것을 포함한다. 몰딩된 전자 컴포넌트는 인서트 몰딩 프로세스 후에 몰딩 재료에 의해 완전히 또는 부분적으로 캡슐화될 수 있다.

도 3a 내지 도 3d를 참조하면, 본 발명의 양상들에 따라 트랜잭션 카드를 제조하기 위한 인서트 몰딩 프로세스의 선택된 단계들의 개략적 예시들이 도시된다. 도면들에서, 도 3a 내지 도 3d의 영역들(305 및 308)은 카드들을 통한 구멍들을 표현한다. 도 3a의 영역(307a, 307b) 및 도 3b 및 도 3d의 영역(307c)은 몰딩 재료가 결속되고 고정되기 위해 카드 바디에 있는 부분적으로 커버된 구멍들(포켓들)을 표현한다. 도 3b는 몰딩된 컴포넌트(310)의 인서트 몰딩된 재료가 보이는 완성된 몰딩된 카드를 도시한다. 인서트 몰딩된 재료가 예시의 목적으로 배경 카드 재료들과 대조되는 것으로 도시되지만, 몰딩된 컴포넌트는 배경 카드에 대한 착색 또는 음영의 특정 정도의 콘트라스트로 제한되지 않고, 카드의 전방과 동일한 재료들을 포함할 수 있거나 완성된 카드에서 그의 가시성을 최소화하기 위해 카드 전방 측의 착색 또는 음영과 매칭하도록 선택된 착색 또는 음영을 갖도록 선택된 재료들을 포함할 수 있다. 예컨대, 몰딩 재료들과 상이한 재료들을 포함하는 카드 바디(예컨대, 금속 또는 세라믹 바디 및 열가소성 수지 몰딩 재료)에서, 몰딩 재료들의 착색은 카드 바디 재료들과 동일하거나 유사한 몰딩 재료들의 구성 요소들(예컨대, 몰딩 재료들에 바디의 금속과 동일한 분말 금속의 포함)을 사용하는 것을 포함하여 바디의 재료와 가능한 근접하게 매칭되는 컬러 및 톤을 갖도록 선택될 수 있다. 다른 실시예들에서, 카드의 바디와 대조되는 몰딩 재료들이 사용될 수 있다. 도 3a는 카드 바디(302)를 통해 완전히 연장되는 개구(305)를 포함하는 트랜잭션 카드(300)의 전방 측을 도시한다. 복수의 고정 피처들(307a, 307b)은, 몰딩 재료가 접착되거나 다른 방식으로 묶일 수 있는 영역들을 제공한다. 도시된 실시예에서, 고정 피처들(307a, 307b)은 막힌 구멍들(예컨대, 포켓들)이다. 유사한 세트의 고정 피처들(307c)은 도 3b의 트랜잭션 카드(300)의 반대 후방 측 상에서 발견된다. 개구(305) 및 고정 피처들(307a, 307b, 307c)의 기하학적 구조들은 금속 트랜잭션 카드(300)의 RF 성능을 개선하기 위해 선택되었다. 고정 피처들(307a, 307b, 307c)은 몰딩 재료와 동일하거나 그렇지 않으면 호환 가능하고, 카드 바디 재료와 상이한 재료를 포함할 수 있어서, 몰딩 재료 및 고정 피처들의 재료들은 용융되거나 그렇지 않으면 몰딩 재료와 카드 바디 사이에 생성된 임의의 본드보다 상대적으로 더 강한 본드로 함께 결합된다.

도 3c는 인서트 몰딩된 전자 컴포넌트(310)가 개구(305)에 배치된 후의 트랜잭션 카드(300)의 전방 측을 도시한다. 도시된 실시예에서, 몰딩된 전자 컴포넌트(310)는 트랜잭션 카드(300) 상에서 가시적일 것이다. 몰딩된 전자 컴포넌트(310)의 기하학적 구조는 몰딩된 전자 컴포넌트(310)가 고정 피처들(307a, 307b, 307c)에 의해 생성된 바이어싱 작용을 통해 트랜잭션 카드(300)에 고정되도록 허용한다. 대안적으로 또는 부가적으로, 몰딩된 전자 컴포넌트(310)는 비스페놀, 노볼락, 지방족 및 글리시딜아민과 같은 에폭시 수지를 사용하여 트랜잭션 카드(300)의 개구(305)에 부착될 수 있다.

부가적인 전자 컴포넌트들 또는 다른 원하는 컴포넌트들을 통합하기 위해 (예컨대, 밀링 또는 기계가공에 의해) 몰딩된 전자 컴포넌트(310)로부터 과잉 몰딩 재료가 제거될 수 있다.

도 4a는 전자 컴포넌트(405)를 수용하기 위해 포켓(403)이 카드 바디(402) 내로 기계가공되는 예시적인 오버몰딩 프로세스를 도시한다. 도시된 실시예에서, 전자 컴포넌트(405)는 PCB(printed circuit board), 특히 RFID 모듈이다. 포켓(403)이 카드 바디(402) 후면의 상당한 부분을 가로지르는 것으로 도시되지만, 당업자는 통합될 전자 컴포넌트에 의존하여 다양한 기하학적 구조들의 더 작은 개구가 적합할 수 있음을 이해할 것이다.

포켓(403)은 전자 컴포넌트(405)를 수용하고 제 포지션에 고정하도록 크기가 정해질 수 있거나, 포켓(403)의 내부 립과 전자 컴포넌트(405)의 외부 에지 사이에 과잉 몰딩 재료를 허용하도록 크기가 정해질 수 있다. 전자 컴포넌트(405)는 부가적으로 또는 대안적으로 위에서 설명된 바와 같이 에폭시를 사용하여 포켓(403)에 부착될 수 있다.

오버몰딩된 면판(410)은 트랜잭션 카드(400)의 후면을 생성한다. 오버몰딩된 면판(410)은 전자 컴포넌트(405)를 완전히 또는 부분적으로 캡슐화할 수 있다. 오버몰딩된 면판(410)은 별개로 준비되고 그 후 (예컨대, 위에서 설명된 바와 같이 적합한 에폭시를 사용하여) 포켓(403)에 부착될 수 있거나 포켓(403) 내로 직접 몰딩 재료 층들을 오버몰딩함으로써 형성될 수 있다.

예시적인 실시예에서, 오버몰딩된 면판에 사용되는 몰딩 재료는 트랜잭션 카드(400)가 금속 또는 다른 RF-간섭 재료로 구성되는 경우 RF 송신을 향상시킬 수 있는 플라스틱 재료이다.

당업계에 알려진 바와 같이, POS(point of sale) 단말의 카드 판독기와 유도성으로 커플링하기 위한 RFID 칩 모듈들을 갖는 트랜잭션 카드들은 또한 통상적으로, 매립된 안테나를 RFID 칩에 유도성으로 커플링하도록 구성된 매립된 부스터 안테나 구조를 가지며, 커플링된 안테나, RFID 칩 및 카드 판독기는 카드로부터 카드 판독기로 정보를 송신하기 위한 회로를 형성한다. 따라서, RFID 모듈이 캡슐화되거나 부분적으로 캡슐화된 컴포넌트(또는 본원에서 설명된 바와 같이 프로세싱되는 복수의 전자 컴포넌트들 중 하나)인 예시적인 실시예에서, 안테나 구조는 임의의 수의 방식들로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나 구조는 본원에서 설명된 몰딩 프로세스들 후에 카드에 적용되는 층에 매립될 수 있다. 안테나-베어링 층은 비-열(non-heat) 프로세스(이를테면, 접착제를 사용함), 전자 컴포넌트(들) 위의 몰딩을 재용융, 변형 또는 다른 방식으로 불리하게 방해하지 않는 온도, 압력, 및 지속기간으로 수행되는 열 라미네이션 프로세스를 사용하여 카드에 라미네이팅될 수 있거나, 또는 몰딩의 임의의 재용융 또는 변형이 라미네이션 단계가 수행되고 있는 맞은편 표면으로부터 돌출되는 것을 방지하기 위해 백킹 시트(backing sheet)(금속 또는 열 라미네이션에 의해 영향을 받지 않는 일부 다른 재료를 포함함)가 이러한 열 라미네이션 단계 동안 제공될 수 있다.

다른 실시예에서, 몰딩 단계는 본원에서 설명된 바와 같은 전자 컴포넌트뿐만 아니라 안테나 구조가 추후에 배치될 카드 표면의 적어도 일부를 커버하는 오버몰딩 단계를 포함할 수 있다. 예컨대, RFID 칩을 캡슐화하거나 부분적으로 캡슐화하는 것 외에도, 원하는 두께를 갖는 층에서 카드의 적어도 하나의 전체 표면(통상적으로 후방이지만, 또한 또는 그 대신에 전면일 수 있음)을 커버하는 플러드 오버몰딩 단계(flood overmolding step)가 수행될 수 있다. 그 후, 안테나는 이를테면, 당 분야에 알려진 초음파 프로세스들을 사용하여 그 오버몰딩된 층에 매립될 수 있다. 카드의 표면 상에 인쇄될 임의의 콘텐츠는 또한 오버몰딩된 층 표면 상에 인쇄될 수 있고, 부가적인 인쇄 층이 이를테면, 접착제 또는 라미네이션을 통해 부착될 수 있다. 다른 실시예들에서, 안테나는 몰딩 표면 상에 인쇄될 수 있거나, 이를테면, 접착제로 또는 라미네이션에 의해 몰딩된 표면 위에 부착되는 다른 층의 부분으로서 적용될 수 있다. 위의 내용은 비-제한적인 예이며, 카드에 몰딩된 전자 컴포넌트를 제공하기 위해 본원에서 설명된 프로세스들의 결과적인 제품의 다운스트림 프로세싱에 대한 무한한 가능성이 존재하며, 본 발명의 특정 양상들은 추후의 프로세스 단계들에 의해 어떤 방식으로든 제한되지 않는다는 것을 이해되어야 한다.

도 5a 내지 도 5c에 예시된 다른 실시예에서, RFID 칩의 안테나와 유도성으로 커플링하기 위한 부스터 안테나(502)는 RFID 칩(예컨대, DI(dual interface) RFID 칩)을 거의 둘러싸는 환형 금속 프레임의 형태를 취할 수 있다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 안테나는 환형 안테나의 내부 에지로부터 외부 에지로 연장되는 불연속부 또는 슬릿(506)을 갖는다. 이러한 안테나는 일반적으로, 본원에 인용에 의해 포함되는, Le Garrec 등의 미국 특허 번호 제8,608,082호('082 특허)에서 "증폭기” 및 Finn 등의 미국 특허 번호 제9,812,782호(및 기타)의 "커플링 프레임”으로서 설명되고 특성화되었다. 위에서 그리고 2018년 3월 22일에 출원되고 발명의 명칭이 DI CAPACITIVE EMBEDDED METAL CARD이고 본 발명의 공동 양수인에게 양도되고 인용에 의해 본원에 포함된 미국 특허 출원 일련 번호 제15/928,813호에서 설명된 바와 같이, 금속 카드 바디 그 자체는 안테나 또는 증폭기로서 역할을 할 수 있으며, 슬릿(예컨대, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같은 504)이 카드의 주변부로부터 RFID 칩이 장착되는 포켓까지 연장된다. 슬릿은 도 5a 및 도 5b에 도시된 계단식 형상, '813 출원 및 관련 출원들에 설명된 임의의 기하학적 구조, 또는 위의 인용들에 의해 개시된 임의의 기하학적 구조를 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하는 임의의 기하학적 구조를 가질 수 있다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 금속 안테나(502)는 외부 서라운드(520) 및 내부 구역(522)을 형성하기 위해 캡슐화 재료에 의해 둘러싸여지고, 캡슐화제는 또한 내부 구역을 외부 서라운드에 연결하는 슬릿(506)을 채운다. 예시 목적으로, 안테나는 Z 방향에서 그것을 커버하는 캡슐화 재료들 없이 도 5c에서 도시되어서, 안테나가 그림에서 보이는 상태를 유지한다. 카드의 금속 바디(500)가 또한 신호 증폭을 위해 활용되는 실시예들에서, 캡슐화 재료는 또한 금속 바디의 슬릿(504)을 채울 수 있다. 그러나 슬릿(504)이 모든 실시예들에 존재하진 않을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 카드 바디는 하나 초과의 슬릿을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예시적인 대안적 부가적인 슬릿 로케이션들(554, 564, 574)이 점선들로 도시된다. 예컨대, 일 실시예에서, 칩 포켓과 교차하는 슬릿들(504 및 554)의 조합은 카드의 전체 길이를 따라 이등분을 형성할 수 있거나, 칩 포켓과 교차하는 슬릿들(564 및 574)의 조합이 카드의 전체 폭을 따라 이등분을 함께 형성할 수 있다. 여기서 "이등분"이라는 용어는 선이 카드를 2개의 섹션들로 분할하는 것을 의미하지만, 그러한 섹션들의 크기가 반드시 동일할 필요는 없다는 것이 주의되어야 한다. 일반적으로 안테나의 맞은편 측들 상에서 동일한 선에 대해 정렬된 안테나 상에 집중되는 것으로 도시되지만, 결합된 슬릿들은 안테나의 상이한 측들 상의 슬릿들이 평행 또는 비-평행 선들 상에 놓이는 관계, 슬릿들이 안테나의 맞은편 측들보다는 인접하게 연결되는 관계, 슬릿들이 카드의 에지에 평행하지 않은 관계들, 또는 슬릿들 중 하나 또는 둘 모두가 비선형인 관계들을 포함하여, 안테나에 대해 그리고 서로에 대해 임의의 관계를 가질 수 있다. 카드가 이등분되는 실시예들에 대해, 카드의 나머지 조각들은 오버몰딩 또는 다른 비-전도성 접착제 또는 충전제들에 의해 함께 본딩될 수 있다. 바람직한 실시예는 2개의 개별 부분들로의 카드 바디의 단일 이등분만을 포함하지만, 복수의 바디 슬릿들이 카드를 2개 초과의 개별 부분들로 분할할 수 있다. 일반적으로 이등분된 어레인지먼트들은 와전류들을 최소화할 수 있다.

따라서, 도 5c에 도시된 바와 같이 캡슐화된 안테나(502)는 금속 함유 플러그(550)를 정의하며, 이 금속 함유 플러그는 그 전체가 생성되고 그 후 카드 바디의 개구에 삽입될 수 있거나 이를테면, 오버몰딩에 의해 카드 바디의 개구에서 제 자리에 생성될 수 있다. 플러그가 포켓에 삽입되거나 제 자리에 몰딩된 후, RFID 칩을 수용하기 위해 (예컨대, 밀링 또는 당업계에 알려진 임의의 프로세스에 의해) 플러그의 내부 구역(522)에 포켓이 생성될 수 있다. 특히, 이러한 설계의 이점은 플러그(550)를 수용하기 위한 관통 구멍을 갖는 금속 카드 바디가 형성될 수 있다는 것이다. 바람직하게는, 스탬핑, 에칭, 레이저 절단 등과 같이 밀링 이외의 방법들에 의해 관통 구멍이 형성될 수 있다. 또는, 카드 바디에는 초기에 관통 구멍이 형성될 수 있으며, 이는 (2018년 9월 12일에 출원되고, 발명의 명칭이 METAL-DOPED EPOXY RESIN TRANSACTION CARD AND PROCESS FOR MANUFACTURE이고, 본 출원의 공동 양수인에게 양도되고 본원에 인용에 의해 포함되는 미국 가출원 일련 번호 제67/730,282호에 설명되는 바와 같이) 세라믹, 캐스트 금속 또는 금속-도핑 에폭시인 카드 바디에 대해 특히 유리할 수 있다. 그 후 RFID 칩을 수용할 포켓을 생성하기 위한 밀링 단계는, 금속보다 밀링하기 더 쉽고 시간이 덜 걸리는 비-금속 캡슐화 재료에서만 수행될 필요가 있다. 당업계에 알려진 바와 같이, RFID 칩을 수용하기 위한 포켓은 카드의 전방 표면 상에 상대적으로 더 큰 제1 영역 및 카드의 후방 측 상에 상대적으로 더 작은 제2 영역을 갖는 계단식 구멍일 수 있다. RFID 칩이 삽입되는 카드 바디의 포켓 영역을 확장함으로써, (슬릿이 존재하는 실시예들에서) 금속 카드 바디로 절단되어야 하는 슬릿(504)의 전체 길이가 최소화될 수 있어, 제조 시간을 또한 절약한다. 위의 개선들은 증가된 출력 및 효율성을 촉진시킨다.

일부 실시예들에서, 카드 바디가 부스터 안테나의 부분으로서 역할을 하는 것이 요구되거나 필요하지 않을 수 있다. 그러한 실시예들에서, 카드 바디의 개구는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 것보다 상대적으로 클 수 있어서, 외부 서라운드(520)는 플러그(550)의 안테나(502)의 금속을 카드 바디로부터 분리하는 폭(W)을 가지며, 이는 카드 바디로부터의 전기/자기 간섭을 수락 가능하게 최소화하도록 동작 가능하다. 이러한 실시예들에서 플러그(550)의 기하학적 구조는, DI RFID 칩의 로케이션은 접점들의 포지션에 대한 관련 표준을 준수하기 위해 도시된 바와 같이 본질적으로 변경되지 않은 채로 유지하면서, RF 신호의 일부를 카드의 중심을 향해 안내하도록 플러그의 최내측 에지(560)가 보다 카드 바디(500)의 중심을 향해 포지셔닝되는 채로, 보다 직사각형일 수 있다.

금속 카드 바디와 관련하여 본원에서 설명되지만, 유사한 기하학적 구조들이 비금속 카드들에서 사용될 수 있다. (금속, 세라믹 및 세라믹-코팅-금속 바디들에 특히 유리하지만) 임의의 재료들의 카드 바디들에 적합한 본원에서 설명된 제조 방법들 외에도, 안테나(502)는, 예컨대, 카드 내의 인레이로서 플라스틱에 금속 컴포넌트를 초음파로(또는 다른 방식으로) 매립하고, 이에 따라 구리 와이어 또는 에칭된 안테나 인레이들을 대체함으로써 플라스틱(예컨대, PVC) 카드 바디에서 전개될 수 있다. 도시된 바와 같은 안테나 기하학적 구조(502)는 내부 주변부를 환형의 외부 주변부와 연결하는 슬릿(506)을 갖는, 거의 폐쇄된 주변부를 갖는 평면의 환형 부재로서 설명될 수 있다. 예시적인 실시예에서 단일 부재로서 도시되지만, 안테나 구조는 그러한 것으로 제한되지 않고 하나 초과의 부재를 포함할 수 있다. 대조적으로, 구리 와이어 또는 에칭된 안테나 인레이들은 통상적으로 나선의 소용돌이들을 방사형으로 분리하는 공간들을 갖는 선들 또는 와이어들의 나선형 패턴을 생성한다.

당업자는 적합한 몰딩 재료가 단계(130)에서 사용되는 몰딩 프로세스의 유형에 의존할 것이라는 것을 이해할 것이다. 예컨대, 인서트 또는 오버몰딩이 사용되는 경우, EVA, 메탈로센 폴리알파올레핀들, 어택틱 폴리알파올레핀들을 포함한 폴리올레핀들, 블록 공중합체들, 폴리우레탄 핫멜트들, 폴리아미드들로 구성된 그룹으로부터의 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있는 열가소성 재료들 이를테면, TechnoMelt^® 용융성 접착제(Henkel) 및 열경화성 재료들 이를테면, 유리섬유 강화 폴리에스테르, 폴리우레탄, Bakelite^® 합성수지, 듀로플라스트(Duroplast), 멜라민, 디알리-프탈레이트(Diallyl-phthalate), 및 폴리이미드가 사용될 수 있다. 당업자는 로듐, 알루미늄, 티타늄, 마그네슘, 구리, 황동, 니켈, 모넬, 인코넬, 강철 및 이들의 합금들과 같은 분말 금속들을 포함(그러나 이에 제한되지 않음)하여, 오버몰딩 또는 인서트 몰딩 프로세스에서 유동성이 될 수 있는 다른 재료들이 또한 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

다른 실시예에서, 오버몰딩 또는 인서트 몰딩 프로세스에 사용되는 몰딩 재료는 대략 150-300℃의 몰딩 온도 범위를 갖는 플라스틱 재료이다.

도 6a 내지 도 6c는 외부 주변부(611), 금속 프레임의 내부 주변부(612)를 정의하는 카드 바디의 개구를 갖는 금속 프레임(610) 형태의 바디를 포함하는 금속 RFID 디바이스의 특정 실시예(600)를 도시한다. 적어도 하나의 바디 불연속부(620)는 금속 프레임의 외부 주변부에서 내부 주변부로 연장된다. 적어도 하나의 전자 컴포넌트가 개구에 배치되고 비-전도성 재료의 층들(640, 642)이 전자 컴포넌트 주위에 배치된다. 전자 컴포넌트는 기판(634)에 배치된 RFID 칩(632)을 포함하며, 안테나(636)가 또한 기판에 배치되고 RFID 칩에 연결된다. 총괄하여, RFID 칩, 안테나 및 기판이 RFID 모듈로서 지칭될 수 있다. 따라서, RFID 디바이스(600)는 맞은편 표면들(614, 615), 외부 주변부(611) 및 내부 주변부(612)를 정의하고 맞은편 표면들(614, 615) 중 적어도 하나로부터 깊이만큼 연장되는, 금속 프레임의 개구를 갖는 금속 프레임(610)을 포함한다. 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 개구는 상부 표면(614)으로부터 하부 표면(615)까지 금속 프레임의 두께(T)와 공존하는 깊이를 갖는다. 칩 층(630) -- 비-전도성 기판(634), 기판(634)에 장착된 RFID 트랜스폰더 칩(632), 및 RFID 트랜스폰더 칩에 연결된 기판의 모듈 안테나(636)를 포함함 -- 이 개구 내부에 배치된다. 모듈 안테나는 에칭될 수 있거나 기판에 배치되기 위한 당업계에 알려진 임의의 구조를 가질 수 있다. 하나 이상의 충전 층들(640, 642)은 칩 층과 금속 프레임의 표면들 중 하나 사이에서 프레임의 개구에 배치될 수 있다. 하나 이상의 층들(650, 652)이 금속 프레임의 적어도 하나의 표면 위에 라미네이팅될 수 있다. 상부 층(650)의 상부 표면과 하부 층(652)의 하부 표면 사이에서 도 6b에 도시된 바와 같이, 디바이스의 상부 및 하부 표면들 사이에서 연장되는 관통 구멍(660)은 바람직하게는, 금속 층의 내부 표면(611)과 외부 표면(612) 사이에 로케이팅되는 디바이스의 일부 위에서 정렬된다. 칩 층의 안테나(636) 및 금속 프레임의 불연속부(620) 둘 모두를 갖는 것으로 도 6a 내지 도 6c에 도시되지만, 일부 컴포넌트들은 둘 모두가 아니라, 단 하나 또는 남은 다른 하나만을 가질 수 있는 반면 다른 실시예들은 도시된 바와 같이 둘 모두를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

디바이스(600)를 제조하는 하나의 프로세스는, 개구에 층들(642, 630, 640)을 적층하기 전에 금속 프레임(610)의 하부 표면(615)에 층(652)을 부착하고, 그 후 개구 위에 층(650)을 배치하고, 층들(640, 642)이 칩 층(630)을 감싸도록 스택을 라미네이팅하는 것을 포함할 수 있다. 금속 프레임은 금속 블랭크의 개구를 절단하거나 금속을 원하는 형상으로 몰딩함으로써, 또는 압출된 막대에서 교차 섹션들을 슬라이싱함으로써 구성될 수 있다. 금속 프레임(610)의 내부 주변부(612)로 연장되는 치수들을 갖는 것으로 도시되지만, 칩 층(630)은 층들(640, 642)이 칩 층(630)의 모든 측들을 완전히 감싸도록 실질적으로 더 작은 풋프린트를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 비-전도성 재료의 중간 층(도시되지 않음)은 기판(634)의 외부 주변부가 프레임의 부 주변부(612)보다 작은 구조들로, 기판(634)의 주변부를 수용하기 위한 컷아웃을 이용하여 층들(640 및 642) 사이에 배치될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.

도 7a 내지 도 7c에 도시된 다른 실시예에서, RFID 디바이스(700)는 맞은편 표면들(714, 715), 외부 주변부(711) 및 내부 주변부(712)를 정의하고 표면들(714)로부터 깊이(D)만큼 연장되는, 금속 프레임의 개구를 갖는 금속 프레임(710)을 포함한다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, 개구는 상부 표면(714)으로부터 하부 표면(715)까지 금속 프레임의 두께(T) 미만인 깊이(D)를 갖는다. 칩 층(730) -- 기판(734), 기판(734)에 장착된 RFID 트랜스폰더 칩(732), 및 RFID 트랜스폰더 칩에 연결된 기판의 모듈 안테나(736)를 포함함 -- 이 개구 내부에 배치된다. 따라서, 개구는 하부를 갖는 포켓 및 칩 층과 포켓 하부 사이에 배치된 페라이트 층(742)을 포함하고, 충전 층(740)은 칩 층(730)과 금속 프레임의 상부 표면(714) 사이의 포켓에 배치된다. 층(750)은 금속 프레임(710)의 상부 표면(714) 위에 그리고 충전 층(740) 위에 라미네이팅된다.

디바이스(700)를 제조하는 하나의 프로세스는, 금속 프레임(710)을 정의하기 위해 (밀링, 에칭, 레이저에 의해) 금속 블랭크에 포켓 개구를 만들고, 개구에 층들(742, 730, 740)을 적층하고, 개구 위에 층(750)을 배치하고, 적층된 컴포넌트들을 함께 라미네이팅하는 것을 포함할 수 있다. 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이, RFID 디바이스(700)는 도 7a에 도시된 바와 같이 상부 층(750)의 상부 표면과 금속 층의 하부(715) 표면 사이에서, 디바이스의 상부 및 하부 표면들 간에 연장되고, 바람직하게는 금속 층의 내부 표면(711)과 외부 표면(712) 사이에서 디바이스 일부에 정렬되는 관통 구멍(760)을 갖는다. 도 7b에 추가로 도시된 바와 같이, 구멍(760)(어수선함을 감소시키기 위해 도 7a 또는 도 7c에 도시되지 않고, 도 6a 내지 도 6c 및 도 8a 내지 도 8c의 설계들에 또한 적용 가능하지만 도시되지 않음)은 부재(780) 이를테면, 키 링 또는 키 체인과 같은 하나 이상의 키들을 홀딩하도록 구성된 장치의 컴포넌트를 수용하는 데 특히 적합할 수 있다. 따라서, 디바이스들(600, 700)은 통상적으로 신용 카드와 연관된 크기보다 더 작은 크기일 수 있고, 열쇠 고리 또는 키 태그로서 역할을 하기에 적합한 크기에 더 알맞을 수 있다.

도 6a 내지 도 6c 및 도 7a 내지 도 7c는 무접촉 전용 RFID 디바이스들을 도시하지만, 전술한 것 중 임의의 것의 RFID 디바이스는 무접촉 및 접촉-기반 판독기들 둘 모두와 인터페이스할 수 있는 이중 인터페이스 디바이스일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, RFID 디바이스(800)는 맞은편 표면들(814, 815), 외부 주변부(811) 및 내부 주변부(812)를 정의하고 표면(814)으로부터 깊이만큼 연장되는, 금속 프레임의 개구를 갖는 금속 프레임(810)을 포함한다. 칩 층(830) -- 기판(834), 기판(834)에 장착된 RFID 트랜스폰더 칩(832), 및 RFID 트랜스폰더 칩에 연결된 기판의 모듈 안테나(836)를 포함함 -- 이 개구 내부에 배치된다. 개구가 하부를 갖는 포켓을 포함하는 도 8b에 도시된 실시예에서, 개구는 하부를 갖는 포켓, 칩 층과 포켓 하부 사이에 배치된 페라이트 층(842)을 포함하고, 충전 층(840)은 칩 층(830)과 금속 프레임의 상부 표면(814) 사이의 포켓에 배치된다. 층(850)은 금속 프레임(810)의 상부 표면(814) 위에 그리고 충전 층(840) 위에 라미네이팅된다. DI 칩은 접촉-기반 기능성을 갖기 때문에, 상위 층(850)의 상부 표면으로 연장된다.

디바이스(800)를 제조하는 하나의 프로세스는, 금속 프레임(810)을 정의하기 위해 (밀링, 에칭, 레이저에 의해) 금속 블랭크에 포켓 개구를 만들고, 개구에 (칩(832)을 수용하기 위한 컷아웃을 갖는) 층들(842, 830, 840)을 적층하고, 개구 위에 (칩(832)을 수용하기 위한 컷아웃을 갖는) 층(850)을 배치하고, 적층된 컴포넌트들을 함께 라미네이팅하는 것을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 층들(842, 830, 840 및 850)의 스택이 함께 라미네이팅될 때 기판(830) 상에 안테나(836)만이 존재할 수 있고, 그 후 칩(832)을 수용하기 위한 구멍이 생성되고 칩(832)이 삽입된다. 칩(832)의 상부 접촉 표면을 제외한 전부를 캡슐화하기 위해 용융성 층들을 리플로우하기에 적합한 온도에서 후속 라미네이션 단계가 수행될 수 있다.

도 8b에서 금속 프레임의 두께 미만의 깊이를 갖는 포켓으로서 도시되지만, DI 칩(또는 접촉 전용) 설계들은 또한 도 6a 내지 도 6c에 도시된 실시예와 같이 개구가 금속 프레임의 전체 두께를 연장하는 설계들과 함께 사용하기에 적합할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 이러한 실시예들의 순열(permutation)들은 안테나(836)만을 갖는 순열들, 안테나(836) 및 슬릿(620)과 유사한 슬릿을 갖는 순열들, 및 안테나 및 슬릿 둘 모두를 갖는 순열들을 포함한다.

신용 카드 크기의 지불 디바이스들에 대해 의도된 표준 카드 판독기들에서 기능성을 유지하기 위해, DI 칩의 배향(칩(832)의 접촉 패드의 짧은 에지와 디바이스의 리딩 에지(870)가 평행함), DI 칩(832)의 로케이션(중앙의 좌측) 및 금속 프레임(810)의 치수들은, (카드의 전방 또는 상부 표면에서 보았을 때) 표준 DI 신용 카드의 최좌측 부분의 치수와 동일하다. 그러한 구조는 디바이스가 리딩 에지(870)를 먼저 향하게 하여 접촉-기반 카드 판독기 내로 화살표 P의 방향으로 삽입되도록 허용하여, 디바이스(800)를 카드 판독기의 관점에서 표준 신용 카드와 구별할 수 없게 만든다.

실시예들(600, 700, 800) 중 어느 것도 키 캐리어의 컴포넌트를 수용하기 위한 관통 구멍에 대해 임의의 특정 로케이션으로 제한되지 않지만, DI(또는 접촉-전용) 디바이스들에서, 구멍은 카드 판독기에의 삽입에 방해가 되지 않는 곳에 로케이팅되어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 디바이스의 상위 좌측 또는 상위 우측 코너들의 로케이션(예컨대, 도 8a에서 구멍(860a)이 도시된 곳)은 수락 가능하지만, 카드 삽입 방향에서 디바이스의 전체 치수들은 도 8a에서 구멍(860b)이 도시된 로케이션에서와 같이 카드의 후미 에지(872)로부터 돌출되는 부속물(874) 상에 구멍이 로케이팅되는 구조들에서 감소될 수 있다. 도 8a에 도시된 바와 같이 기하학적 구조가 반원형이지만, 부속물(874)은 임의의 원하는 기하학적 구조를 가질 수 있다. 디바이스 당 단 하나의 관통 구멍만이 필요할 수 있지만, 일부 디바이스들은 하나 초과를 가질 수 있다. 도면들의 특정 로케이션들의 관통 구멍들(660, 760, 860a, 860b)로 도시되지만, 구멍은 디바이스의 기능적 엘리먼트들(또는 접촉 포함 모듈들에 대해, 예컨대, 카드 판독기에서의 사용을 위한 디바이스의 의도된 용도들)을 간섭하지 않는 임의의 로케이션에 있을 수 있다. 그러나 프레임의 금속 코너들의 로케이션들이 특히 바람직할 수 있다.

직사각형으로서 도시되지만, 디바이스들(600, 700, 800)은 임의의 원하는 기하학적 구조를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다(보다 구체적으로, 디바이스(600 및 700)는 접촉 기능으로 도시되지 않음). 디바이스(800)가 관련 부분들에서 카드 판독기에의 삽입을 위한 기하학적 구조를 요구하지만, 그의 전체 기하학적 구조는 제한되지 않는다.

개구 및 RFID 트랜시버 칩을 둘러싸는 기판 및/또는 비-전도성 라미네이팅된 층들을 포함하는 특정 실시예들로 본원에서 설명되었지만, RFID 칩 및/또는 안테나는 본원에서 설명된 기술들 중 임의의 것을 사용하여 캡슐화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 본원에서 일부 실시예들의 논의는 "카드들"을 참조하고 다른 것들은 키 홀더에 사용하기에 적합한 "디바이스들"를 참조하지만, 본원에서 개시된 바와 같은 설계들 중 임의의 것은 표준 트랜잭션 카드 크기 또는 키 홀더에 부착하도록 의도된 더 작은 크기들로 제한되는 것이 아니라, 임의의 크기로 사용하기에 적합할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 당업계에 알려진 바와 같이, 표준 트랜잭션 카드(예컨대, 신용, 직불, 기프트 카드들)는 CR80 또는 ISO/IEC 7810:2003 표준들을 따르고, 약 3.5인치 x 2인치, 또는 보다 구체적으로 3.37인치(85.6mm) x 2.125(53.98mm), 0.03125인치(0.76 밀리미터) 두께의 공칭 치수들을 가지며 둥근 모서리들은 3.18밀리미터의 반경을 갖는다. 당업자들에 의해 이해되는 바와 같이, 전술한 치수들은 각각에 대한 공차 범위를 갖는 공칭 치수들이다. 본원에서 "키 홀더"로서 참조되지만, 본원에서 논의된 바와 같은 관통 구멍들을 갖는 디바이스들은 체인들, 반지들, 끈들, 로프들, 목걸이들, 팔찌들, 포스트들 등을 포함하여, 임의의 유형의 부재에 키들이 부착되어 있든 없든, 구멍을 통과하는 데 적합한 그 임의의 유형의 부재에 부착될 수 있다.

본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 본원에서 설명되고 예시되었지만, 본 발명은 도시된 세부 사항들로 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 청구항의 등가물의 범위 및 영역 내에서 그리고 본 발명으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정들이 세부사항에서 이루어질 수 있다.

Claims

상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스로서,
외부 주변부, 개구에 의해 정의되는 내부 주변부, 및 금속 프레임의 상기 외부 주변부로부터 상기 내부 주변부까지의 적어도 하나의 바디 불연속부를 정의하는 상기 금속 프레임을 형성하는 단계;
적어도 하나의 전자 컴포넌트를 상기 개구에 삽입하는 단계 ― 상기 전자 컴포넌트는 RFID 모듈을 포함함 ― ;
상기 전자 컴포넌트 주위에 비-전도성 재료를 배치하는 단계; 및
상기 디바이스의 상부 및 하부 표면들 사이에서 연장되는 구멍을 형성하는 단계를 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항에 있어서,
상기 개구는 상기 금속 프레임을 통해 부분적으로 또는 완전히 연장되는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 개구는 상기 금속 프레임의 포켓(pocket)이고, 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트 주위에 상기 비-전도성 재료를 배치하는 단계는 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트의 적어도 상부 표면 상에 상기 비-전도성 재료를 배치하는 단계를 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 RFID 모듈은 RFID 칩에 유도성으로 커플링되도록 구성되거나 RFID 칩에 연결된 안테나를 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비-전도성 재료 위에 적어도 하나의 부가적인 층을 배치하는 단계를 더 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제5 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 부가적인 층은 인쇄 층인,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제5 항에 있어서,
상기 비-전도성 재료 위에 상기 적어도 하나의 부가적인 층을 배치하는 단계는 상기 비-전도성 재료 위에 상기 적어도 하나의 부가적인 층을 라미네이팅하거나 하나의 부가적인 층을 접착식으로 부착하는 단계를 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제5 항에 있어서,
상기 개구는 상기 금속 프레임을 통해 완전히 연장되고, 상기 적어도 하나의 부가적인 층은 적어도 하나의 전기 컴포넌트를 삽입하기 전에 상기 개구의 일 측 상에 배치된 제1 부가적인 층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트 주위에 상기 비-전도성 재료를 배치하는 단계는, 상기 적어도 하나의 부가적인 층과 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트 사이의 상기 개구에 비-전도성 재료의 제1 층을 배치하는 단계 및 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트의 상부에 비-전도성 재료의 제2 층을 배치하는 단계를 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제8 항에 있어서,
상기 비-전도성 재료의 제2 층의 상부에 제2 부가적인 층을 배치하는 단계를 더 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구멍은 상기 내부 주변부와 상기 외부 주변부 사이에서 상기 금속 프레임을 통해 연장되는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항의 프로세스에 따라 제조된 트랜잭션 디바이스.
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스로서,
외부 주변부, 금속 프레임의 개구에 의해 정의되는 내부 주변부, 및 상기 금속 프레임의 상기 외부 주변부로부터 상기 내부 주변부까지의 적어도 하나의 바디 불연속부를 정의하는 금속 프레임;
상기 개구의 적어도 하나의 전자 컴포넌트 ― 상기 전자 컴포넌트는 RFID 트랜스폰더 칩(transponder chip)을 포함함 ― ;
상기 전자 컴포넌트 주위에 배치된 비-전도성 재료; 및
상기 디바이스의 상부 및 하부 표면들 사이에서 연장되는 구멍을 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스.
제12 항에 있어서,
상기 개구는 카드 바디(card body)를 통해 부분적으로 또는 완전히 연장되는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스.
제12 항에 있어서,
상기 개구는 카드 바디의 포켓이고 상기 비-전도성 재료는 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트의 적어도 상부 표면 상에 배치되는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스.
제12 항에 있어서,
상기 RFID 트랜스폰더 칩 모듈에 유도성으로 커플링되도록 구성되거나 상기 RFID 트랜스폰더 칩 모듈에 연결되는 모듈 안테나를 더 포함하는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스.
제15 항에 있어서,
상기 RFID 트랜스폰더 칩 및 모듈 안테나는 기판에 배치되는,
상부 및 하부 표면들을 갖는 트랜잭션 디바이스.
RFID 디바이스로서,
제1 및 제2 맞은편 표면들, 외부 주변부, 및 내부 주변부를 정의하고 상기 맞은편 표면들 중 적어도 하나로부터 깊이만큼 연장되는, 금속 프레임의 개구를 갖는 상기 금속 프레임;
상기 개구 내부에 배치되는 칩 층 ― 상기 칩 층은 기판, 상기 기판에 장착된 RFID 트랜스폰더 칩, 및 상기 RFID 트랜스폰더 칩에 연결된 상기 기판의 모듈 안테나를 포함함 ― ;
상기 칩 층과 상기 금속 프레임의 표면들 중 하나 사이에서 상기 프레임의 개구에 배치된 적어도 하나의 충전 층; 및
상기 금속 프레임의 적어도 하나의 표면 위에 라미네이팅된 적어도 하나의 층을 포함하는,
RFID 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 개구의 깊이는 상기 개구가 하부(bottom)를 갖는 포켓을 포함하도록 상기 금속 프레임의 두께 미만으로 상기 제1 표면으로부터 연장되고, 상기 디바이스는 상기 칩 층의 제1 표면과 상기 포켓 하부 사이에 배치된 페라이트 층을 더 포함하고, 상기 충전 층은 상기 칩 층의 제2 표면 상에 배치되는,
RFID 디바이스.
제18 항에 있어서,
상기 디바이스는 상기 충전 층 및 상기 금속 프레임의 제1 표면 위에서 연장되는 단일 라미네이팅된 층만을 갖는,
RFID 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 개구의 깊이는 상기 금속 프레임의 두께와 동일한 범위를 갖고choextensive), 상기 금속 프레임은 제1 및 제2 맞은편 표면들과 외부 및 내부 주변부들 사이에서 연장되는 불연속부의 형태의 불연속부를 포함하고, 상기 디바이스는 상기 칩 층의 맞은편 측들 상의 제1 및 제2 충전 층들, 및 개개의 제1 및 제2 충전 층들 및 상기 금속 프레임의 맞은편 표면들 위에 라미네이팅된 제1 및 제2 층들을 더 포함하는,
RFID 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 디바이스의 상부 및 하부 표면들 사이에서 연장되는 구멍을 더 포함하는,
RFID 디바이스.
제21 항에 있어서,
상기 디바이스는 키 링 또는 키 체인의 컴포넌트를 포함하고, 상기 구멍에 배치된 부재를 더 포함하고, 상기 부재는 하나 이상의 키들을 홀딩하도록 구성된 장치의 컴포넌트를 포함하는,
RFID 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 RFID 트랜스폰더 칩은 접촉 패드를 갖는 이중 인터페이스 칩을 포함하고, 상기 접촉 패드는 상기 디바이스의 외부 표면으로부터 액세스 가능한,
RFID 디바이스.
제17 항에 있어서,
상기 RFID 트랜스폰더 칩은 비-전도성 재료에 의해 완전히 둘러싸이는,
RFID 디바이스.
제24 항에 있어서,
상기 RFID 트랜스폰더 칩은 비-전도성 기판에 매립되고, 상기 비-전도성 기판에 매립된 상기 RFID 트랜스폰더 칩의 적어도 하나의 표면과 접촉하는 라미네이팅된 충전 층을 갖는,
RFID 디바이스.
제25 항에 있어서,
상기 라미네이팅된 충전 층, 페라이트 층은 상기 비-전도성 기판에 매립된 상기 RFID 트랜스폰더 칩의 상부 및 하부 표면들 둘 모두와 접촉하는,
RFID 디바이스.
제25 항에 있어서,
상기 비-전도성 기판에 매립된 상기 RFID 트랜스폰더 칩의 단 하나의 표면과 접촉하는 라미네이팅된 충전 층, 및 상기 비-전도성 기판에 매립된 상기 RFID 트랜스폰더 칩 모듈의 맞은편 표면과 접촉하는 페라이트 층을 더 포함하는,
RFID 디바이스.
트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스로서,
상기 프로세스는,
(a) 외부 주변부, 개구에 의해 정의되는 내부 주변부, 및 금속 프레임의 상기 외부 주변부로부터 상기 내부 주변부까지의 적어도 하나의 바디 불연속부를 정의하는 상기 금속 프레임을 형성하는 단계 ― 상기 개구는 상기 금속 프레임을 통해 완전히 연장됨 ― ;
(b) 상기 개구의 일 측 상에서 상기 금속 프레임 위에 제1 오버프레임 층을 배치하는 단계;
(c) 적어도 하나의 전자 컴포넌트를 상기 개구에 삽입하는 단계 ― 상기 전자 컴포넌트는 RFID 모듈을 포함함 ― ;
(d) 상기 제1 층과 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트 사이의 상기 개구에 비-전도성 재료의 제1 충전 층을 배치하고 상기 적어도 하나의 전자 컴포넌트의 상부에 비-전도성 재료의 제2 충전 층을 배치함으로써 상기 전자 컴포넌트 주위에 비-전도성 재료를 배치하는 단계의 순차적인 단계들을 포함하는,
트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제28 항에 있어서,
상기 비-전도성 재료의 제2 층의 상부에 제2 오버프레임 층을 배치하는 단계를 더 포함하는,
트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제29 항에 있어서,
상기 디바이스의 상부 및 하부 표면들 사이에서 연장되는 구멍을 형성하는 단계를 더 포함하는,
트랜잭션 디바이스를 제조하기 위한 프로세스.
제28 항 내지 제30 항 중 어느 한 항의 프로세스에 따라 제조된 트랜잭션 디바이스.