RU208267U1

RU208267U1 - Bank card

Info

Publication number: RU208267U1
Application number: RU2021119378U
Authority: RU
Inventors: Олег Умарович Айбазов
Original assignee: Олег Умарович Айбазов
Priority date: 2021-07-01
Filing date: 2021-07-01
Publication date: 2021-12-13

Abstract

Полезная модель относится к банковской карте, содержащей металлические слои и интерфейс, обеспечивающий контактную и бесконтактную оплату. Техническим результатом патентуемой полезной модели является создание банковской карты с прочной жесткой конструкцией и обеспечением возможности контактной и бесконтактной оплаты. Банковская карта, включающая два внешних и один внутренний металлический слои, выполненные с отверстиями, при этом толщина внутреннего слоя превышает суммарную толщину внешних слоев, в отверстия внешних слоев установлены вставки из диэлектрического материала, одна из которых имеет установочное место для чип-модуля, конструктивно выполненного с возможностью индукционной связи с антенной карты, предназначенной для связи с устройством считывания, установленной в отверстии внутреннего металлического слоя и представляющей собой металлическую проволоку, закрепленную на полимерной пластине, а на оборотной стороне карты размещена магнитная полоса, при этом металлические слои соединены между собой посредством диффузионной сварки, а диэлектрические вставки соединены склеиванием с полимерной пластиной.The utility model relates to a bank card containing metal layers and an interface that provides contact and contactless payment. The technical result of the patented utility model is the creation of a bank card with a strong rigid structure and providing the possibility of contact and contactless payment. Bank card, including two outer and one inner metal layers made with holes, while the thickness of the inner layer exceeds the total thickness of the outer layers, inserts of dielectric material are installed in the holes of the outer layers, one of which has a mounting place for a chip module, structurally with the possibility of inductive communication with an antenna card designed to communicate with the reader, installed in the hole of the inner metal layer and representing a metal wire fixed on a polymer plate, and a magnetic strip is placed on the reverse side of the card, while the metal layers are interconnected by means of a diffusion welding, and the dielectric inserts are bonded to the polymer plate by gluing.

Description

Полезная модель относится к банковской карте, содержащей металлические слои и интерфейс, обеспечивающий контактную и бесконтактную оплату. Конструкция карты может быть использована также при изготовлении многоразового проездного, медицинского полиса, скидочной карты, электронного пропуска и т.д.The utility model refers to a bank card containing metal layers and an interface providing contact and contactless payments. The design of the card can also be used in the production of a reusable travel, medical policy, discount card, electronic pass, etc.

Из уровня техники известны следующие решения.The following solutions are known from the prior art.

Известна банковская карта, корпус которой выполнен из металлических и диэлектрических слоев. Металлические слои имеют отверстия для установки чипа микроконтроллера, контактные площадки которого выведены на внешний слой, а также прорези или непроводящие полосы, ведущие к отверстиям (патент США №10824931, дата публикации 03.11.2020).Known bank card, the body of which is made of metal and dielectric layers. The metal layers have holes for installing a microcontroller chip, the contact pads of which are brought out to the outer layer, as well as slots or non-conductive strips leading to the holes (US patent No. 10824931, publication date 11/03/2020).

Также известна банковская карта, корпус которой выполнен из металлических (токопроводящих) и диэлектрических слоев. Металлические слои могут быть выполнены из любого металла или сплава металлов, например, сталь, алюминий, медь/цинк, титан, вольфрам, при этом слои соединяются адгезивом (патент США №10518518, дата публикации 29.11.2018).Also known is a bank card, the body of which is made of metal (conductive) and dielectric layers. The metal layers can be made of any metal or metal alloy, for example, steel, aluminum, copper / zinc, titanium, tungsten, and the layers are connected with an adhesive (US patent No. 10518518, published on November 29, 2018).

Наиболее близким аналогом патентуемого решения является карта, имеющая металлические слои с отверстиями для установки микропроцессора (далее чип-модуль), включающая заглушку, изолирующую чип-модуль от металлического слоя (европейский патент №3138049, дата публикации 19.08.2020).The closest analogue of the patented solution is a card having metal layers with holes for installing a microprocessor (hereinafter referred to as a chip module), including a plug that isolates the chip module from the metal layer (European patent No. 3138049, publication date 08/19/2020).

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью, состоит в расширении арсенала технических средств, относящихся к технологиям изготовления банковских карт с двойным функционалом, обеспечивающим контактную и бесконтактную оплату.The technical problem solved by the proposed utility model consists in expanding the arsenal of technical means related to technologies for the production of bank cards with double functionality, providing contact and contactless payments.

Техническим результатом патентуемой полезной модели является создание банковской карты с прочной жесткой конструкцией и обеспечением возможности контактной и бесконтактной оплаты.The technical result of the patentable utility model is the creation of a bank card with a strong rigid structure and providing the possibility of contact and contactless payments.

Технический результат достигается за счет конструкции банковской карты, включающей два внешних и один внутренний металлический слои, выполненные с отверстиями, при этом толщина внутреннего слоя превышает суммарную толщину внешних слоев, в отверстия внешних слоев установлены вставки из диэлектрического материала, одна из которых имеет установочное место для чипа-модуля, конструктивно выполненного с возможностью индукционной связи с антенной карты, предназначенной для связи с устройством считывания и установленной в отверстии внутреннего металлического слоя и представляющей собой металлическую проволоку, закрепленную на диэлектрической пластине, при этом металлические слои соединены между собой посредством диффузионной сварки. The technical result is achieved due to the design of a bank card, which includes two outer and one inner metal layers made with holes, while the thickness of the inner layer exceeds the total thickness of the outer layers, inserts made of dielectric material are installed in the holes of the outer layers, one of which has a mounting place for chip-module, structurally made with the possibility of inductive communication with the antenna card, intended for communication with the reader and installed in the hole of the inner metal layer and representing a metal wire fixed on the dielectric plate, while the metal layers are connected to each other by diffusion welding.

В частном случае осуществления полезной модели внутренний металлический слой на внутренних кромках имеет выступ, по обе стороны которого расположены диэлектрические вставки внешних металлических слоев.In the particular case of the implementation of the utility model, the inner metal layer on the inner edges has a protrusion, on both sides of which there are dielectric inserts of the outer metal layers.

В частном случае осуществления полезной модели вставки из диэлектрических материалов соединены с полимерным листом, установленным в отверстии внутреннего слоя, посредством клея.In the particular case of the implementation of the utility model, the inserts of dielectric materials are connected to the polymer sheet installed in the hole of the inner layer by means of glue.

В частном случае осуществления полезной модели карта включает дополнительные металлические слои с отверстиями, соответствующими по размеру и форме отверстиям внешних металлических слоев.In the particular case of the implementation of the utility model, the card includes additional metal layers with holes corresponding in size and shape to the holes in the outer metal layers.

В частном случае осуществления полезной модели внутренний металлический слой выполняется из прочного металла, не подверженного коррозии, например, нержавеющей стали или титанового сплава, а внешние слои выполняются из драгоценных видов металла, например, золото, серебро, платина. In the particular case of the implementation of the utility model, the inner metal layer is made of a durable metal that does not corrode, for example, stainless steel or titanium alloy, and the outer layers are made of precious metals, for example, gold, silver, platinum.

Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее.The solution is further explained by referring to the figures, which show the following.

Фиг. 1 – общий вид слоев карты.FIG. 1 is a general view of the map layers.

Фиг. 2 – схема установки чипа микроконтроллера.FIG. 2 is a diagram of the installation of the microcontroller chip.

Фиг. 3 – схема установки диэлектрических вставок.FIG. 3 is a diagram of the installation of dielectric inserts.

Фиг. 4 – общий вид слоев карты (один из вариантов осуществления).FIG. 4 is a general view of the layers of the map (one of the embodiments).

Фиг. 5 – общий вид слоев карты (один из вариантов осуществления).FIG. 5 is a general view of the layers of the map (one of the embodiments).

Конструкция карты в общем случае включает как минимум два внешних металлических слоя 1, 2 и один внутренний 3 металлический слой. Слои имеют размеры и формы, соответствующие стандартам ISO 7810 ID-1, ГОСТ Р ИСО/МЭК 7810-2006. Толщина внутреннего слоя 3 составляет 0,6-0,7 мм, а толщина каждого из слоев 1 и 2 составляет 0,1–0,15 мм. Таким образом, удается существенно снизить себестоимость изделия при сохранении презентабельного внешнего вида и повысить конструктивную жесткость изделия.The design of the card generally includes at least two outer metal layers 1, 2 and one inner 3 metal layer. The layers have sizes and shapes that comply with ISO 7810 ID-1, GOST R ISO / IEC 7810-2006. The thickness of the inner layer 3 is 0.6-0.7 mm, and the thickness of each of the layers 1 and 2 is 0.1-0.15 mm. Thus, it is possible to significantly reduce the cost of the product while maintaining a presentable appearance and to increase the structural rigidity of the product.

Каждый металлический слой имеет отверстие 4, в котором установлена вставка, представляющая собой пластину из диэлектрического материала. При этом внешние диэлектрические вставки 5 и 6 могут быть выполнены из камня, или керамики, или кожи, или смолы, или резины, или дерева и имеют функцию декоративных вставок. Вставка 7 внутреннего металлического слоя 3 имеет функцию подложки для антенны 8.Each metal layer has a hole 4, in which an insert is installed, which is a plate of dielectric material. In this case, the external dielectric inserts 5 and 6 can be made of stone, or ceramics, or leather, or resin, or rubber, or wood and have the function of decorative inserts. The insert 7 of the inner metal layer 3 has the function of a substrate for the antenna 8.

Диэлектрическая вставка 5 имеет установочное место 9 для чипа-модуля 10. Установочное место 9 представляет собой прямоугольное отверстие, размерами 11,15-11,25 мм на 8,47-8,57 мм, вырезанное на месте расположения чипа-модуля, при этом размер отверстия зависит от типа корпуса используемого чипа-модуля, конкретно в этом случае размеры указаны для микропроцессора в корпусе M3.2. При сборке карты отверстие, где будет формироваться установочное место 9, закрывается полимерной пластиной 11, толщиной, равной толщине диэлектрической пластины, в которую она устанавливается. После процесса склеивания диэлектрических слоев пластина 11 оказывается надежно зафиксированной в отверстии благодаря клеевому составу. При помощи фрезерного оборудования на месте расположения чипа-модуля, в пластине 11, формируется полость 12, по форме и глубине соответствующая устанавливаемому чипу 10. На последнем этапе изготовления карты, чип вклеивается в свое установочное место при помощи специализированного клея 13. Клей 13 представляет собой двухкомпонентный состав на основе эпоксидной смолы.The dielectric insert 5 has a mounting location 9 for the chip-module 10. The mounting location 9 is a rectangular hole with dimensions of 11.15-11.25 mm by 8.47-8.57 mm, cut out at the location of the chip-module, while the size of the hole depends on the type of case of the used chip-module; in this case, the dimensions are indicated for a microprocessor in an M3.2 case. When assembling the card, the hole where the mounting place 9 will be formed is closed with a polymer plate 11, with a thickness equal to the thickness of the dielectric plate into which it is installed. After the process of gluing the dielectric layers, the plate 11 is securely fixed in the hole due to the adhesive composition. With the help of milling equipment at the location of the chip-module, in the plate 11, a cavity 12 is formed, in shape and depth corresponding to the chip 10 to be installed. At the last stage of card production, the chip is glued into its installation place using specialized glue 13. Glue 13 is a two-component epoxy-based compound.

В прямоугольное отверстие внутреннего металлического слоя 3 установлена антенна, предназначенная для функционирования бесконтактного интерфейса, а также обеспечивающая индуктивную связь антенна-микропроцессор. Отверстие во внутреннем слое 3 меньше на ширину ступени 15, чем отверстия 4, выполненные во внешних металлических слоях 1 и 2. Антенна выполнена из тонкой медной проволоки 8, закрепленной на полимерной пластине 7, при помощи технологии ультразвукового нагрева. Функционально антенна разделена на две основные части, контур для связи со считывателем и контур для связи с микропроцессором. На самом чипе-модуле, в свою очередь, тоже находится антенна, которая взаимодействует с антенной карты посредством индуктивной связи. При определенном соотношении площади отверстия 4 к площади антенны карты, когда антенна карты достаточно удалена от краев отверстия 4, можно отказаться от поперечных разрезов в слоях 1, 2, 3, необходимых для размыкания контура, образуемого металлической окантовкой, тем самым увеличив прочность карты. В качестве клеящего материала, посредством которого соединяется вставка 5 с полимерной пластиной 7, служит клеевой слой, представляющий собой двухкомпонентный состав на основе эпоксидной смолы.An antenna is installed in the rectangular hole of the inner metal layer 3, which is designed for the functioning of the contactless interface, as well as the antenna-microprocessor that provides inductive coupling. The hole in the inner layer 3 is smaller by the width of the step 15 than the holes 4 made in the outer metal layers 1 and 2. The antenna is made of thin copper wire 8 fixed on the polymer plate 7 using ultrasonic heating technology. The antenna is functionally divided into two main parts, a circuit for communication with a reader and a circuit for communication with a microprocessor. On the chip-module itself, in turn, there is also an antenna, which interacts with the antenna card through inductive coupling. With a certain ratio of the area of the hole 4 to the area of the card antenna, when the card antenna is sufficiently distant from the edges of the hole 4, it is possible to abandon the cross-sections in layers 1, 2, 3 necessary to open the contour formed by the metal edging, thereby increasing the strength of the card. The adhesive layer by means of which the insert 5 is connected to the polymer plate 7 is an adhesive layer, which is a two-component composition based on epoxy resin.

Диэлектрическая вставка 6 также соединена с подложкой антенны – полимерной пластиной 7 посредством клея, представляющего собой двухкомпонентный состав на основе эпоксидной смолы.The dielectric insert 6 is also connected to the antenna substrate - a polymer plate 7 by means of an adhesive, which is a two-component composition based on epoxy resin.

Непосредственно металлические слои и соответствующие им диэлектрические вставки фиксируются следующим образом. В вырезанной полости карты, образованной вырезами 4 в металлических слоях, сформирован выступ 15, совмещенный с внутренней кромкой внутреннего металлического слоя 3. Диэлектрические вставки 5 и 6, а также подложка антенны полимерная пластина 7 склеены между собой и образуют монолитную конструкцию, при этом выступ 15 помогает зафиксировать указанную конструкцию, так как диэлектрические вставки внешних металлических слое расположены по обе стороны выступа, и препятствует ее поперечному или продольному сдвигу. Выступ может быть, как сплошным, по всему периметру отверстия внутреннего металлического слоя, так и может быть выполнено несколько выступов на равном расстоянии. Между собой металлические слои 1 и 3, а также 2 и 3 соединяются посредством диффузионной сварки путем спекания металлических пластин под давлением и при высокой температуре в среде инертного газа.Directly metal layers and their corresponding dielectric inserts are fixed as follows. In the cut-out cavity of the card, formed by the cutouts 4 in the metal layers, a protrusion 15 is formed, aligned with the inner edge of the inner metal layer 3. Dielectric inserts 5 and 6, as well as the antenna substrate, a polymer plate 7 are glued together and form a monolithic structure, while the protrusion 15 helps to fix the specified structure, since the dielectric inserts of the outer metal layer are located on both sides of the protrusion, and prevents its lateral or longitudinal shift. The protrusion can be either continuous around the entire perimeter of the hole in the inner metal layer, or several protrusions can be made at an equal distance. Metal layers 1 and 3, as well as 2 and 3 are connected to each other by means of diffusion welding by sintering metal plates under pressure and at high temperature in an inert gas environment.

Выше описан общий случай исполнения карты. Также могут быть осуществлены карты с дополнительными промежуточными металлическими слоями 14 с отверстиями, соответствующими по размеру и форме отверстиям 4 внешних металлических слоев.The general case of card execution is described above. Cards can also be implemented with additional intermediate metal layers 14 with holes corresponding in size and shape to the holes 4 of the outer metal layers.

В предлагаемом изделии может быть реализована магнитная полоса. Для ее установки на оборотной стороне карты, в верхней части формируется обнижение поверхности (посадочное место), по длине равное длине карты, а по ширине соответствующее ширине используемой магнитной полосы. Глубина посадочного места соответствует толщине магнитной полосы, предварительно прикрепленной к пластиковому листу для придания жесткости. Впоследствие вырезанная магнитная полоса закрепляется в посадочном месте карты при помощи клея.The proposed product can be implemented with a magnetic stripe. To install it on the reverse side of the card, a surface depression (seat) is formed in the upper part, equal in length to the length of the card, and in width corresponding to the width of the used magnetic stripe. The depth of the seat corresponds to the thickness of the magnetic strip previously attached to the plastic sheet for stiffening. Subsequently, the cut out magnetic strip is fixed in the card seat with glue.

Работает устройство следующим образом: карту вставляют в считыватель терминала так, чтобы чип-модуль карты контактировал с разъемом в устройстве, или карта подносится к терминалу, оснащенному бесконтактным считывателем. Терминал запрашивает информацию по идентификации владельца карты (PIN-код). Владелец карты вводит корректный PIN-код. Происходит одобрение и проведение транзакции.The device works as follows: the card is inserted into the reader of the terminal so that the chip module of the card is in contact with the connector in the device, or the card is brought to the terminal equipped with a contactless reader. The terminal requests information on the identification of the cardholder (PIN-code). The cardholder enters the correct PIN. The transaction is approved and processed.

Claims

1. Bank card, including two outer and one inner metal layers, made with holes, while the thickness of the inner layer exceeds the total thickness of the outer layers, inserts made of dielectric material are installed in the holes of the outer layers, one of which has a mounting place for the chip-module, structurally made with the possibility of inductive communication with the antenna of the card, intended for communication with the reader, installed in the hole of the inner metal layer and representing a metal wire fixed on a polymer plate, and on the reverse side of the card there is a magnetic strip, while the metal layers are connected to each other by means of diffusion welding, and the dielectric inserts are glued to the polymer plate.

2. The card according to claim 1, characterized in that the inner metal layer on the inner edges has a protrusion, on both sides of which there are dielectric inserts of the outer metal layers.

3. Card according to claim 1, characterized in that the inserts of dielectric materials are connected to a polymer plate installed in the hole of the inner layer by means of an adhesive.

4. Card according to claim 1, characterized in that the card includes additional metal layers with holes corresponding in size and shape to the holes of the outer metal layers.

5. Card according to claim 1, characterized in that the inner metal layer is made of stainless steel or titanium alloy, and the outer layers are made of gold, silver or platinum.