NL9301457A - Contactloze identificatiekaart of smart card. - Google Patents

Description

Contactloze identificatiekaart of smart card.

De uitvinding betreft een contactloze identificatiekaart of smart card, die bestaat uit een flexibele spoelconstructie, die tesamen met een electronische schakeling in de vorm van êén of meerdere electronische chip(s) gemonteerd wordt binnen in een dunne kunststof kaart.

Volgens de bekende stand van de techniek, bijvoorbeeld zoals aangegeven in de Nederlandse octrooiaanvrage nummer 9200835 van aanvraagster, worden deze contactloze kaarten opgebouwd uit een tamelijk groot aantal onderdelen, om te bereiken dat de spoel los in de kaart komt te liggen. Dit is noodzakelijk om te voldoen aan de flexibiliteitseisen zoals vastgelegd in de norm ISO-10373, die geldt voor deze kaarten. Dit brengt tevens met zich mee, dat er ook een groot aantal bewerkingen noodzakelijk is om het eindprodukt te realiseren.

De onderhavige uitvinding beoogt hiervoor een oplossing te bieden en zal aan de hand van enkele figuren in het vervolg worden beschreven.

Een eerste vereiste om een flexibele contactloze kaart te realiseren is, dat de spoel, die als electromagnetische antenne onderdeel uitmaakt van de electronische schakeling, voldoende flexibel is. Voor een eenvoudige produktiemethode wil men deze spoel bij voorkeur als afzonderlijk onderdeel kunnen hanteren en niet, zoals in de eerder genoemde octrooiaanvrage is beschreven los wikkelen, waardoor deze spoel zonder extra voorzieningen uit elkaar zou vallen.

Dit kan alleen gerealiseerd worden indien de spoel voldoende plat is gewikkeld, zodat bij buiging volgens ISO-10373 ook de aan de boven- en onderzijde gelegen draadjes binnen het elastische rekgebied van het draadmateriaal blijven.

Gebleken is, dat de dikte van de spoel in dit geval maximaal zo'n 200 tot 250 micron mag bedragen.

Dit stelt eveneens beperkingen voor het maximaal toepasbare volume van de spoel in de kaart, zodat ook de spanning en het stroomverbruik van de electronische chip(s) zoveel mogelijk verlaagd moet worden, om voldoende afstand te bereiken voor de contactloze informatieoverdracht van en naar de kaart.

Figuur 1 geeft de opbouw van de kaart volgens de uitvinding weer, welke in de meest eenvoudige vorm is opgebouwd uit drie lagen kunststofmateriaal, waarbij de spoel en de electronische chip(s) zijn aangebracht in de middelste laag.

Volgens de ISO norm ISO-10536 mag de totale dikte van deze contactloze kaarten 760 micron ± 10 % bedragen.

Het probleem bij het samenstellen van kaarten, die bestaan uit kunststof folies met daartussen gemonteerd componenten, opgebouwd uit andere materialen, is, dat bij het lamineren de kaarten kromtrekken, door de verschillen in de uitzettingscoëfficienten van de verschillende materialen.

Om dit kromtrekken tegen te gaan, wordt bij de kaarten volgens de uitvinding gebruik gemaakt van kunststof materialen die gecoëxtrudeerd zijn met een andere kunststof die fungeert als hechtlaag om de folies op elkaar te plakken met een laminatie proces.

Tevens worden de kaarten symmetrisch opgebouwd.

Het materiaal van de dunne hechtlaag wordt zodanig gekozen, dat het verwekingspunt van deze materialen 10 tot 20 graden lager ligt dan het verwekingspunt van de dragende laag. Tijdens het coëxtrusie proces worden deze kunststoffen in verweekte toestand tegen elkaar geëxtrudeerd, waarbij een goede hechting ontstaat op het grensvlak van deze materialen.

Figuur 1 geeft de toplagen (1) en (2) weer, die bijvoorbeeld bestaan uit polycarbonaat PC en de tussenlaag (3), die bestaat uit een kern (4) van bijvoorbeeld eveneens PC, gecoëxtrudeerd met twee hechtlagen (5) en (6) bijvoorbeeld bestaande uit een gemodificeerde polyesther PETG met een ca. 10 tot 20 graden lager verwekingspunt dan PC.

De tussenlaag (3) bestaat uit twee in elkaar passende delen, die door een stansbewerking zijn gevormd, waarbij één van deze delen eveneens is voorzien van een uitsparing om de electronische chip (7) aan te brengen. De spoel (8) past met enige speling, om de uitzettingsverschillen op te vangen, in de tussenruimte tussen de twee delen van tussenlaag (3).

De spoel (8) bestaat bijvoorbeeld uit een geïsoleerde koperdraad voorzien van een thermoplak- of baklak van polyamide PA. De stabiliteit van deze spoel wordt verkregen, door na het wikkelen een stroom door de draad te voeren, die deze draad verhit tot het verwekingspunt van de PA-lak, of deze tijdens het wikkelen met behulp van hete lucht te verhitten, zodat de spoelwikkelingen als het ware aan elkaar "bakken", waardoor de spoel zonder hulpgereedschappen gehanteerd kan worden.

Het verwekingspunt van de baklak wordt zodanig gekozen, dat deze veel hoger is dan het verwekingspunt van de hechtlagen (5) en (6) van de kaart.

Via een zogenaamd bumpsoldeerproces of thermocompressielas, zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nummer 9200396 van aanvraagster worden de uiteinden van de spoel rechstreeks met de electronische chip verbonden, zodat geen kostbare dragermaterialen noodzakelijk zijn.

De aansluitdraden van de spoel zijn dermate dun, dat zij in de weke hechtlagen worden weggedrukt bij het lamineerproces, waarmee de kaart wordt samengesteld.

Bij de opbouw zoals weergegeven in figuur 1 worden na het lamineerproces, waarmee de kaart wordt samengesteld, de toplagen (1) en (2) aan de buitenzijde van de kaart bedrukt en eventueel voorzien van een harde beschermende laklaag. Een alternatieve samenstelling van de kaart is weergegeven in figuur 2, waarbij de bedrukking (9) en (10) in spiegelbeeld is aangebracht aan de binnenzijde van de transparante toplagen (1) en (2).

Om te zorgen dat de toplagen voldoende lichtdicht zijn, zodat de spoel en de electronische chip(s) niet zichtbaar zijn kunnen de toplagen (1) en (2) uit twee lagen worden opgebouwd en wel uit een transparante laag voorzien van bedrukking in spiegelbeeld en een niet transparante laag als lichtbarrière. Ook kan de lichtbarrière worden gevormd door een dekkende, bijvoorbeeld witte bedrukking.

Aan de buitenzijde van de toplagen (1) en (2) kan aanvullend nog een thermisch gevoelige laag worden aangebracht, zoals beschreven in de Nederlandse octrooiaanvrage nummer 9202226 van aanvraagster, waarmee het mogelijk is om variabele informatie op de kaart aan te brengen.

Als alternatief voor de beschreven gecoëxtrudeerde hechtlagen kunnen uiteraard ook lijm- of hechtlagen worden gebruikt, die op andere wijze zijn aangebracht, doch hetzelfde verschil in verwekings- of verwerkingstemperatuur vertonen. Ook kunnen de hechtlagen in plaats van op de tussenfolie op de toplagen worden aangebracht. Deze modificaties worden geacht onder de uitvinding te vallen.

Claims (10)

1. Een contactloze identificatiekaart of smart card voorzien van een spoelconstructie verbonden met een electronische schakeling in de vorm van één of meerdere chip(s) met het kenmerk, dat de samenstelling symmetrisch is opgebouwd en bestaat uit tenminste twee toplagen met daartussen een laag, waarin de spoel en de electronische chip(s) zijn ondergebracht, waarbij de hechting tussen deze lagen wordt verkregen door dunne met het kunststof dragermateriaal gecoëxtrudeerde hechtlagen, waarbij het verwekingspunt van deze hechtlagen lager is dan het verwekingspunt van het dragermateriaal van deze hechtlagen en ook lager dan het verwekingspunt van de aan deze hechtlagen te hechten topfolie en waarbij het verwekingspunt van de hechtlagen eveneens lager is dan het verwekingspunt van de baklak van de spoel, zodat een stabiele constructie van de kaart ontstaat, waarbij kromtrekken van de kaart door het ontstaan van krimpspanningen niet mogelijk is.

2. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens de voorgaande conclusie met het kenmerk, dat de thermoplakspoel ten opzichte van de hiervoor beschikbare ruimte in de kaartsamenstelling een zodanige speling heeft, dat de verschillen in uitzettingscoëfficienten van de verschillende materialen opgevangen kunnen worden, zodat geen spanningen en hiermee gepaard gaande vervormingen optreden bij verschillende omgevingstemperaturen van de kaart.

3. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of beide voorgaande conclusie(s) met het kenmerk, dat de laag waarin de spoel en de electronische chip(s) worden aangebracht bestaat uit tenminste twee in elkaar passende kunststof folies, die door een stansbewerking worden gevormd uit foliemateriaal, waarbij de spoel wordt aangebracht in de ruimte die ontstaat door het verschil in afmetingen tussen de twee genoemde kunststoffolies en waarbij de ruimte(s) bestemd voor de electronische chip(s) eveneens door deze stansbewerking wordt aangebracht in één van de genoemde foliedelen.

4. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de spoel door middel van een thermocompressielas rechtstreeks aan de chip is verbonden en er dus geen dragermateriaal van de chip noodzakelijk is.

5. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de chip tesamen met de verbinding en de spoel even dik zijn als de folielaag, waarin ze zijn aangebracht, zodat de toplagen eveneens van vlak foliemateriaal kunnen worden gemaakt.

6. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de hechtlagen bestaan uit een thermotransferlaag of een op andere wijze aangebrachte lijmlaag met een lager verwekings- of verwerkingspunt dan de rest van het kunststof materiaal van de kaart.

7. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat één of beide toplagen van de kaart bestaan uit transparante folie, die aan de achterzijde in spiegelbeeld bedrukt is, om zodoende een slijtvaste bescherming aan te brengen voor de bedrukking van de kaart.

8. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de lichtdichtheid van de toplagen wordt verkregen door achter de bedrukking een lichtbarrière aan te brengen bestaande uit een tweede, bijvoorbeeld witte, dekkende bedrukking, zodat de spoel en de chip(s) niet zichtbaar zijn.

9. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat de lichtdichtheid van de toplagen wordt verkregen door achter de bedrukking een extra kunststof laag aan te brengen die als lichtbarrière fungeert, zodat de spoel en de chip(s) niet zichtbaar zijn, waarbij de hechting van deze extra laag op de zelfde wijze wordt gerealiseerd als beschreven in één of meerdere van de voorgaande conclusies 1 tot en met 6.

10. Een contactloze identificatiekaart of smart card volgens één of meerdere van de voorgaande conclusies met het kenmerk, dat aan de buitenzijde van één of beide toplagen een thermisch gevoelige coating wordt aangebracht, die met behulp van een thermische printer beschreven kan worden en die eveneens met behulp van warmtetoevoer gewist kan worden zodat een herbeschrijfbare kaart of kaartgedeelte ontstaat.