NL9001180A

NL9001180A - Spoel voor contactloze informatieoverdracht vanuit integrated circuit-kaart.

Info

Publication number: NL9001180A
Application number: NL9001180A
Authority: NL
Original assignee: Nedap Nv
Priority date: 1990-05-22
Filing date: 1990-05-22
Publication date: 1991-12-16

Description

Spoel voor contactloze informatieoverdracht vanuit Integrated Circuit-kaart.

Hr. W.H.J. Venema

De uitvinding betreft een spoel bestemd voor, en ingebouwd in, een contactloze identificatie- of IC-kaart, bijvoorbeeld volgens de norm ISO 7816. Integrated Circuit (IC) kaarten, zoals bijvoorbeeld toegepast als kaart voor financiële transacties of als identificatiekaart, moeten volgens de norm ISO 7816 voldoen aan bepaalde eisen ten aanzien van afmetingen, flexibiliteit en duurzaamheid. Dit zal ook gaan gelden voor de contactloze uitvoering van deze kaarten, waarvoor momenteel normen in voorbereiding zijn. Om met name voor de identificatiefunctie electromagnetisch, over grotere afstand, bij-^ voorbeeld ten behoeve van het verlenen van toegang tot een gebouw, dataoverdracht vanuit een identificatiekaart naar een zend/ontvang-systeem te laten plaatsvinden , waarbij de voeding voor het electro-nische circuit in de kaart wordt verkregen uit het electromagne-tische zendveld van de zender, is een uiterst laag energieverbruik van de in de kaart toegepaste electronica noodzakelijk. Dit kan worden bereikt, indien in de toegepaste CMOS-circuits een relatief lage maximale frequentie van bijvoorbeeld 120 KHz wordt toegepast. De in de kaart aanwezige spoel, die deel uitmaakt van een afgestemde kring, die als antenne fungeert om de energie op te vangen en de 'data over te dragen, bestaat voor deze relatief lage frequentie uit een groot aantal windingen; bij de genoemde frequentie ongeveer 110 windingen.

Een spoel met dit windingenaantal zal, omdat relatief dik draad moet worden gebruikt om een spoel met voldoende hoge kwaliteitsfactor te verkrijgen, toch gauw bestaan uit meerdere lagen, omdat deze spoel zoveel mogelijk aan de rand van de kaart moet worden aangebracht voor een zo groot mogelijke gevoeligheid in verband met dataoverdracht over grotere afstanden. Bij meerdere lagen in een spoel is het moeilijk om te voorkomen, dat bij buiging de windingen op elkaar kruipen en te zorgen, dat de kaart na terugvering zijn oorspronkelijke vorm herkrijgt. Tevens is het moeilijk voldoende dwarsverband in de kaart te bewerkstelligen, zonder dat daardoor een stijf geheel ontstaat met grote kans op breuk bij buiging.

Het doel van deze uitvinding is het opheffen, dan wel vermijden van de genoemde bezwaren. Tevens maakt de uitvinding een eenvoudige productiemethode van de onderhavige spoel mogelijk.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding een systeem als boven, beschreven, daardoor gekenmerkt, dat deze spoel bestaat uit draad in de vorm van folie, waarbij de foliedraad in één laag, spiraalvormig wordt gewikkeld en waarbij de windingen ten opzichte van elkaar worden geïsoleerd door middel van lijm, eventueel tezamen met een tweede kunststoffolie, zodat na het aanbrengen van twee of meer gelijmde of gelamineerde afdekfolies, loodrecht op de gewikkelde folie(s), dwarsverband in de kaart ontstaat, waardoor de windingen / bij buiging niet meer over elkaar heen kunnen komen te liggen en waardoor een stabiele constructie ontstaat.

In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde figuren 1, 2 en 3.

Figuur 1 toont de folies, gewikkeld op een kern;

Figuur 2 toont een gedeelte van een doorsnede van de kaart, waarin de spoel is verwerkt;

Figuur 3 toont een gedeelte van een doorsnede van de kaart, waarbij de folies waaruit de spoel is samengesteld, gegolfd of zigzag zijn gewikkeld.

'Figuur 1 toont de spoel, bestaande uit een koperfolie 1 en een kunststoffolie 2, die tegelijkertijd op een kern 3 worden gewikkeld en met elastische lijm worden verlijmd. Hierdoor worden de lagen onderling geïsoleerd. De kern en de folies kunnen een grote breedte hebben, waarna de individuele spoelen met een breedte van ongeveer . een halve millimeter van de verlijmde rol kunnen worden afgesneden.

Op deze wijze worden in één productiegang van de wikkelmachine meerdere spoelen tegelijkertijd gewikkeld.

De op bovengenoemde wijze geproduceerde spoel kan in een IC-kaart worden, verwerkt door deze, na het verbinden van de uiteinden van voornoemde spoel met de zich in de kaart bevindende electronische schakeling of het geïntegreerde circuit (IC), te voorzien van een dekfolie aan de boven- en onderzijde, die door lijmen en lamineren wordt verbonden met de zijkanten van de koperfolie en de zich tussen de lagen bevindende kunststoffolie.

Figuur 2 toont een gedeelte van een doorsnede van de kaart, waarbij de op de kern 3 gewikkelde koperfolie 1 en kunststoffolie 2, alsmede de kunststofopvulling 5 aan de rand, aan weerszijden is afgedekt door een afdekfolie 4. Duidelijk is te zien, dat er op deze wijze ook een dwarsverband ontstaat ter plaatse van de spoel. Bij het buigen van de kaart zullen de windingen van de spoel, bestaande uit koperfolie van bijvoorbeeld 500 x 40 micrometer, aan een buigbelas- ting worden onderworpen en wel in een ongunstige richting. Om te / kunnen voldoen aan de buigingseisen, zoals bijvoorbeeld genoemd in de norm ISO 7816, moet de rek in de koperwindingen ongeveer 1 procent kunnen bedragen. Om te voorkomen dat bij veelvuldig buigen vermoeidheid en daardoor breuk optreedt, kunnen de folies gegolfd of zig-zag gewikkeld worden, zoals aangegeven in figuur 3 (voor de zig-zag-structuur), waardoor de elasticiteit van de kaart aanzienlijk wordt vergroot en minder kans op breuk van de windingen ontstaat.

Claims

1. Spoel bestemd voor, en ingebouwd in, een contactloze identificatie- of IC-kaart, bijvoorbeeld volgens de norm ISO 7816, met het kenmerk, dat deze spoel bestaat uit draad in de vorm van folie, waarbij de foliedraad in één laag, spiraalvormig wordt gewikkeld en waarbij de windingen ten opzichte van elkaar worden geïsoleerd door middel van lijm, eventueel tezamen met een tweede kunststoffolie, zodat na het aanbrengen van twee of meer gelijmde of gelamineerde afdekfolies, loodrecht op de gewikkelde folie(s), dwarsverband in de kaart ontstaat, waardoor de windingen bij buiging niet meer over elkaar heen kunnen komen te liggen en waardoor een stabiele constructie ontstaat .

2. Spoel bestemd voor, en ingebouwd in, een contactloze identificatie- of IC-kaart volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in de wikkelrichting van de folie(s) zig-zag structuren of golvingen worden aangebracht, om daardoor voldoende rek bij buiging van de kaart toe te staan, zonder dat daarbij de elas-ticiteitsgrenzen van de gebruikte materialen worden overschreden.