RU2797652C1

RU2797652C1 - Method for manufacturing metal smart card with relay mini antenna

Info

Publication number: RU2797652C1
Application number: RU2022108923A
Authority: RU
Inventors: Люсиль МАНДЕ; Фредерик СЕБАН; Клод КОЛОМБАР; Арек БАЙУККАЛЕНДЕР; Жан-Люк МЕРИДИАНО
Original assignee: Таль Дис Франс Сас
Priority date: 2019-09-09
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2023-06-07

Abstract

FIELD: computer technology.

SUBSTANCE: method for manufacturing a radio frequency smart card, which includes the following steps: forming a card body containing a relay antenna and an insulating coating layer on at least one main side of the card, placing a module equipped with a radio frequency module antenna on the card body facing the relay antenna for radio frequency communication, characterized by forming a metal insert in said card body, wherein said insert extends to the edges of the card and comprises a space permeable to the radio frequency field, extending to at least one of the two main sides of the insert, whereas the relay antenna with its supporting substrate is inserted inside said permeable space.

EFFECT: improved radio frequency characteristics.

14 cl, 8 dwg

Description

Область изобретенияField of invention

Изобретение относится к области бесконтактных металлических смарт-карт, содержащих модули микросхем с радиочастотными интегральными схемами.The invention relates to the field of contactless metal smart cards containing microcircuit modules with RF integrated circuits.

Оно относится, в частности, к изготовлению смарт-карт, содержащих один (одну) или более металлических листов или пластин.It relates in particular to the manufacture of smart cards containing one (one) or more metal sheets or plates.

Смарт-карты могут быть гибридного типа (контактными и бесконтактными) или полностью бесконтактными (без выводов для электрических контактов). Smart cards can be of a hybrid type (contact and contactless) or completely contactless (without leads for electrical contacts).

Смарт-карты могут иметь модуль смарт-карты, содержащий на изолирующей подложке радиочастотный приемопередатчик, содержащий микросхему и антенну. Эти модули радиочастотной смарт-карты, как правило, вкладывают в полость корпуса карты. Smart cards may have a smart card module containing, on an insulating substrate, a radio frequency transceiver containing a chip and an antenna. These RF smart card modules are typically inserted into the cavity of the card body.

В частности, изобретение относится к банковским картам, содержащим преимущественно металлический корпус.In particular, the invention relates to bank cards containing predominantly a metal case.

Предпосылки изобретенияBackground of the invention

В патенте FR 2743649 описан модуль смарт-карты с антенной и/или контактными площадками, который может быть встроен в полость корпуса карты или может образовывать электронную РЧИД-метку (метку радиочастотной идентификации).FR 2743649 describes a smart card module with an antenna and/or pads that can be integrated into the cavity of the card body or can form an electronic RFID tag (radio frequency identification tag).

В патенте EP1031939 (B1) описана радиочастотная (или бесконтактная) карта, содержащая спиральную релейную антенну в форме восьмерки, расположенную в корпусе карты и имеющую электромагнитную или индуктивную связь с антенной модуля. Релейная антенна содержит узкую спираль (катушку), концентрическую с антенной модуля, и широкую спираль для улавливания электромагнитного поля считывающего устройства.Patent EP1031939 (B1) describes an RF (or contactless) card comprising a helical figure-of-eight relay antenna located in the card body and in electromagnetic or inductive coupling with the module's antenna. The relay antenna contains a narrow coil (coil), concentric with the module antenna, and a wide coil to capture the electromagnetic field of the reader.

Кроме того, также известны гибридные радиочастотные устройства, такие как контактные и бесконтактные карты, содержащие модуль контактной смарт-карты, встроенный в корпус карты и соединенный с антенной, расположенной в корпусе карты.In addition, hybrid RF devices such as contact and contactless cards are also known, comprising a contact smart card module embedded in the card body and connected to an antenna located in the card body.

Кроме того, существуют банковские карты, содержащие металлические элементы, расположенные во вкладыше (вставке) внутри пластмассового корпуса карты или на внешней поверхности корпуса карты, такие как алюминиевые, титановые или золотые. Металл придает карте ощущение тяжести, что очень ценится пользователями. Он также придает привлекательный внешний вид, что делает его первоклассным продуктом для избранных.In addition, there are bank cards containing metal elements located in an insert (insert) inside the plastic card body or on the outer surface of the card body, such as aluminum, titanium or gold. The metal gives the card a heavy feel, which is much appreciated by users. It also gives an attractive appearance, making it a top-notch product for the elite.

Техническая задачаTechnical task

В настоящее время существует повышенный общественный спрос на тяжелые смарт-карты, включающие в себя металлические материалы. Однако, присутствие металла сильно мешает радиочастотной связи, и производственные процессы для получения карт, соответствующих действующим стандартам смарт-карт, усложняются.There is currently an increased public demand for heavy smart cards incorporating metallic materials. However, the presence of metal greatly interferes with RF communications, and manufacturing processes to obtain cards that comply with current smart card standards become more complicated.

Задачей изобретения является простой (или упрощенный) способ изготовления смарт-карт, который предпочтительно может быть применен к картам с металлом в корпусе карты.It is an object of the invention to provide a simple (or simplified) method for manufacturing smart cards, which can advantageously be applied to cards with metal in the card body.

В частности, изобретение направлено на создание структуры карты с радиочастотным (РЧ) модулем с электронной микросхемой.In particular, the invention is directed to a card structure with a radio frequency (RF) module with an electronic microcircuit.

Карта также может обладать структурой, удовлетворяющей ограничениям по механической стойкости в отношении ISO и долговечности по времени. Такие карты могут, в частности, соответствовать стандарту ISO 78016 и/или ISO/ IEC 14443 или эквивалентному стандарту для осуществления контактной и/или бесконтактной связи с контактным считывающим устройством или считывающим устройством типа NFC.The card may also have a structure that satisfies ISO mechanical resistance and time durability constraints. Such cards may in particular comply with ISO 78016 and/or ISO/IEC 14443 or an equivalent standard for contact and/or contactless communication with a contact reader or an NFC type reader.

В изобретении также предложена структура металлической карты с видимыми металлическими краями, обеспечивающая максимальную массу, обладающая хорошими радиочастотными характеристиками и легкая в изготовлении.The invention also provides a metal card structure with visible metal edges for maximum mass, good RF performance and ease of fabrication.

Изобретение направлено на устранение вышеупомянутых недостатков и решение вышеупомянутых задач.The invention is aimed at eliminating the above disadvantages and solving the above problems.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Изобретение согласно предпочтительному варианту воплощения состоит в обеспечении радиочастотной функции модуля радиочастотного приемопередатчика с помощью релейной (ретрансляционной) антенны (или пассивной или усилительной антенны), размещенной в металлическом корпусе карты.The invention according to a preferred embodiment is to provide the RF function of the RF transceiver module using a relay (relay) antenna (or passive or booster antenna) housed in the metal case of the card.

Предпочтительно, чтобы радиочастотный модуль был непосредственно связан за счет электромагнитной индукции с релейной антенной, размеры которой обеспечивают поверхности возможность аккумулировать электромагнитное поле, достаточное для компенсации помех связи, существующих в металлических картах.Preferably, the RF module is directly coupled by electromagnetic induction to a relay antenna, the dimensions of which allow the surface to accumulate an electromagnetic field sufficient to compensate for the communication interference present in metal cards.

В изобретении может быть предусмотрено использование бесконтактной мини-метки (радиочастотного устройства, содержащего радиочастотный приемопередатчик (транспондер) или радиочастотный модуль), связанной с релейной антенной (с ферритом или без него), причем метка может иметь форму полости, образованной в металлической пластине.The invention may provide for the use of a non-contact mini-tag (radio frequency device containing a radio frequency transponder (transponder) or radio frequency module) associated with a relay antenna (with or without ferrite), and the label may be in the form of a cavity formed in a metal plate.

Предпочтительно, чтобы антенна могла быть изготовлена путем заделки токопроводящего провода в полимерный лист, в частности, из поливинилхлорида (ПВХ). Preferably, the antenna can be made by embedding a conductive wire in a polymer sheet, in particular polyvinyl chloride (PVC).

Предпочтительно, чтобы антенны модуля радиочастотного приемопередатчика и релейная антенна имели участки поверхности связи, расположенные друг напротив друга. Предпочтительно, чтобы релейная антенна обладала площадью поверхности, по меньшей мере равной площади внешней поверхности модуля смарт-карты, которая выходит за пределы поверхности связи радиочастотного модуля. Например, площадь поверхности модуля составляет 1,5 см × 1 см, а площадь поверхности релейной антенны, выходящей за пределы поверхности модуля, может быть, например, по меньшей мере равной этой площади.Preferably, the antennas of the RF transceiver module and the relay antenna have sections of the communication surface located opposite each other. Preferably, the relay antenna has a surface area at least equal to the outer surface area of the smart card module that extends beyond the communication surface of the RF module. For example, the surface area of the module is 1.5 cm×1 cm, and the surface area of the relay antenna extending beyond the surface of the module may be, for example, at least equal to this area.

Предпочтительно, чтобы эта площадь за пределами отвесной линии модуля могла превышать площадь поверхности модуля в 2-4 раза. Эта поверхность может представлять собой поверхность, аккумулирующую электромагнитное поле внутри металлической пластины и свободную от металла по отвесной линии поверхности связи или поверхности аккумулирования.Preferably, this area outside the plumb line of the module may exceed the surface area of the module by 2-4 times. This surface may be a surface that accumulates an electromagnetic field inside a metal plate and is free of metal along the plumb line of the coupling surface or accumulation surface.

Предпочтительно, чтобы каждая полость или отсек для радиочастотного модуля, или отсек для релейной антенны могла (мог) быть выполнен(а) так, чтобы они образовывали соответственно плоскость связи друг напротив друга.Preferably, each cavity or compartment for the RF module or compartment for the relay antenna can be (a) made so that they form respectively a communication plane opposite each other.

Первый этап может состоять во вставке вкладыша релейной антенны в пространство или в отсек, расположенный на задней стороне металлической пластины, а затем в размещении антенного модуля приемопередатчика в полости с передней стороны, противоположной задней стороне, с обеспечением двух антенн, соединенных вместе, для улучшения качества связи. The first step may be to insert the relay antenna insert into the space or compartment located on the back side of the metal plate, and then to place the transceiver antenna module in the cavity from the front side opposite the back side, providing two antennas connected together to improve quality connections.

Для сборки двух модулей могут быть предусмотрены любые средства крепления, такие как адгезив или другие элементы механического крепления. Any means of fastening such as adhesive or other mechanical fasteners may be provided to assemble the two modules.

При необходимости, согласно конкретному варианту воплощения релейная антенна может быть сформирована (или встроена) в подложке или блоке из полимерного материала или любого материала, проницаемого для электромагнитных полей, размеры которого соответствуют размерам углубления (или полости) металлической пластины.If necessary, according to a specific embodiment, the relay antenna can be formed (or embedded) in a substrate or block of a polymeric material or any material that is permeable to electromagnetic fields, the dimensions of which correspond to the dimensions of the recess (or cavity) of the metal plate.

Модуль радиочастотного приемопередатчика, имеющий микросхему, может быть установлен на самом вкладыше до или после сборки антенны в металлической пластине.The RF transceiver module having a chip can be mounted on the insert itself before or after the antenna is assembled in the metal plate.

Релейная антенна может быть размещена во второй полости без покрытия, а затем покрыта смолой или сформирована на диэлектрической подложке, такой как модуль смарт-карты.The relay antenna may be placed in the second uncoated cavity and then coated with resin or formed on a dielectric substrate such as a smart card module.

С этой целью предметом изобретения является способ изготовления радиочастотной смарт-карты, включающий этапы:To this end, the subject of the invention is a method for manufacturing a radio frequency smart card, comprising the steps:

- формирование корпуса карты, содержащего релейную антенну и слой изолирующего покрытия на по меньшей мере одной основной стороне карты,- forming a card body containing a relay antenna and an insulating coating layer on at least one main side of the card,

- размещение модуля, оснащенного антенной радиочастотного модуля, на корпусе карты обращенным к релейной антенне для радиочастотной связи; - placement of a module equipped with a radio frequency module antenna on the card body facing the relay antenna for radio frequency communication;

способ характеризуется тем, что он включает следующие этапы:The method is characterized in that it includes the following steps:

- формирование металлического вкладыша (4) корпуса карты, простирающегося до краев карты, причем упомянутый вкладыш содержит пространство, проницаемое для радиочастотного поля, выходящее на две основные стороны вкладыша, и содержит упомянутую релейную антенну внутри и/или обращенной к этому пространству. - forming a metal insert (4) of the card body extending to the edges of the card, wherein said insert contains a space permeable to the radio frequency field, facing the two main sides of the insert, and contains said relay antenna inside and/or facing this space.

Согласно другим признакам, способ содержит объекты по пунктам 1-12, а смарт-карта (соответствующая способу) соответствует пунктам 13-15.According to other features, the method contains the objects of items 1-12, and the smart card (corresponding to the method) corresponds to items 13-15.

Описание Фигур: Description of Figures :

- Фигура 1 иллюстрирует этап изготовления радиочастотной карты в ходе монтажа с пространством 7 для приема релейной антенны в соответствии с предпочтительным вариантом изобретения;- Figure 1 illustrates the manufacturing step of the RF card during mounting with space 7 for receiving a relay antenna in accordance with a preferred embodiment of the invention;

- Фигура 2 представляет собой вид, аналогичный фигуре 1, показывающий компоновку металлической пластины 4 с покрывающими листами;- Figure 2 is a view similar to Figure 1 showing the arrangement of the metal plate 4 with cover sheets;

- Фигура 3 иллюстрирует вид в разрезе примера карты 1A, полученной в соответствии с первым вариантом воплощения, которая может содержать элементы по фигуре 1, после вставки или сборки модуля приемопередатчика 10 и модуля, содержащего релейную антенну;- Figure 3 illustrates a sectional view of an example card 1A obtained in accordance with the first embodiment, which may contain the elements of figure 1, after inserting or assembling the transceiver module 10 and the module containing the relay antenna;

- Фигура 4 иллюстрирует вид в разрезе второго примера карты, полученной в соответствии со вторым вариантом воплощения, которая может содержать элементы по фигуре 1, после вставки или сборки модуля приемопередатчика 3 и модуля, содержащего релейную антенну; - Figure 4 illustrates a sectional view of a second example of a card obtained in accordance with the second embodiment, which may contain the elements of figure 1, after inserting or assembling the transceiver module 3 and the module containing the relay antenna;

- Фигура 5 иллюстрирует этапы способа изобретения по первому варианту воплощения, соответствующему фигурам 2-3;- Figure 5 illustrates the steps of the method of the invention according to the first embodiment corresponding to figures 2-3;

- Фигура 6 иллюстрирует структуру гибридной карты (контактной и бесконтактной), полученной согласно третьему варианту воплощения, с блоком релейной антенны, вставленным в металлическую пластину; - Figure 6 illustrates the structure of a hybrid card (contact and contactless) obtained according to the third embodiment with a relay antenna unit inserted into a metal plate;

- Фигура 7 иллюстрирует структуру полностью бесконтактной карты, полученной согласно третьему варианту воплощения, с блоком, содержащим релейную антенну и радиочастотный модуль с микросхемой, вставленный в металлическую пластину. - Figure 7 illustrates the structure of a fully contactless card obtained according to the third embodiment, with a block containing a relay antenna and an RF chip module inserted into a metal plate.

- Фигура 8 иллюстрирует блок релейной антенны с отсеком 40 для модуля (гибридного или полностью бесконтактного). - Figure 8 illustrates a relay antenna unit with a compartment 40 for a module (hybrid or fully non-contact).

ОписаниеDescription

В целом идентичные или подобные ссылочные позиции на разных фигурах представляют идентичный или подобный элемент.In general, identical or similar reference numerals throughout the various figures represent the same or similar element.

На фигуре 1 проиллюстрирован этап способа изготовления радиочастотной смарт-карты.Figure 1 illustrates a method step for manufacturing a radio frequency smart card.

Способ согласно предпочтительному варианту включает формирование металлического вкладыша 1A корпуса карты, содержащего релейную антенну 5; он включает также этап размещения модуля с микросхемой и радиочастотной антенной 10 на корпусе карты в отсеке 6 обращенным к релейной антенне 5 для радиочастотной связи с модулем 10 радиочастотного приемопередатчика.The method according to the preferred embodiment includes forming a metal insert 1A of the card body, containing a relay antenna 5; it also includes the step of placing the module with the chip and the RF antenna 10 on the card body in the compartment 6 facing the relay antenna 5 for RF communication with the RF transceiver module 10.

В примере вкладыш 1A содержит или образован из металлической пластины 4. В качестве альтернативы, он может содержать несколько пластин (или других металлических элементов), собранных вместе. Край 9 пластины 4 предпочтительно должен быть виден снаружи корпуса 22 карты (фигуры 2, 3).In the example, the insert 1A contains or is formed from a metal plate 4. Alternatively, it may contain several plates (or other metal elements) assembled together. The edge 9 of the plate 4 should preferably be visible from the outside of the card body 22 (FIGS. 2, 3).

При этом релейная антенна 5 расположена в корпусе карты и, в частности, в соответствующем пространстве, образованном в металлическом вкладыше. Однако, она может быть расположена обращенной к соответствующему углублению (выемке) в пластине(ах).In this case, the relay antenna 5 is located in the card body and, in particular, in the corresponding space formed in the metal insert. However, it may be located facing the corresponding recess (recess) in the plate(s).

Модуль с микросхемой и радиочастотной антенной может быть размещен в отсеке 13 на корпусе карты обращенным к релейной антенне для радиочастотной связи.The module with a microcircuit and a radio frequency antenna can be placed in compartment 13 on the card body facing the relay antenna for radio frequency communication.

В качестве альтернативы, модуль 10 может быть размещен непосредственно на релейной антенне (или её опорной подложке 15).Alternatively, the module 10 may be placed directly on the relay antenna (or its support substrate 15).

Далее можно увидеть различные возможности размещения модуля 10 приемопередатчика относительно релейной антенны 5 и/или корпуса 22 карты.Further, one can see various possibilities of positioning the transceiver module 10 with respect to the relay antenna 5 and/or the card body 22 .

Согласно признаку предпочтительного варианта, способ включает этап формирования во вкладыше пространства 7, проницаемого для радиочастотного поля, выходящего на по меньшей мере одну основную сторону 14 вкладыша, причем упомянутое пространство выполнено по размерам упомянутой релейной антенны 5 для приема её внутри и/или обращенной к этому пространству.According to a feature of the preferred embodiment, the method includes the step of forming in the liner a space 7 that is permeable to the radio frequency field and extends to at least one main side 14 of the liner, said space being sized to receive said relay antenna 5 in order to receive it inside and/or facing it. space.

В примере по фигуре 1 (соответствующей этапу 100 по фиг. 5) пространство 7 обработано штамповкой или фрезеровкой в металлической пластине 4. In the example of Figure 1 (corresponding to step 100 of Figure 5), the space 7 is punched or milled into the metal plate 4.

Способ может предусматривать изготовление пластин 4 по отдельности или в виде серии пластин на большой металлической пластине (или на металлической ленте), которая будет затем подвергнута разрезанию или штамповке, перфорированию для извлечения каждой пластины.The method may involve manufacturing the plates 4 individually or as a series of plates on a large metal plate (or on a metal strip) which will then be cut or stamped, perforated to remove each plate.

Проницаемое пространство 7 может быть представлено в форме первого углубления 6 в зоне связи приемопередатчика на отвесной линии отсека 8 радиочастотного приемопередатчика 10 и второго углубления 8, простирающегося в направлении центра пластины от первого углубления 6. Два углубления предпочтительно могут сообщаться между собой, но это не необязательно. Между ними может быть разделение, например, барьер в виде металлической пластины 4.The permeable space 7 may be in the form of a first recess 6 in the transceiver communication zone on the plumb line of the compartment 8 of the RF transceiver 10 and a second recess 8 extending towards the center of the plate from the first recess 6. The two recesses may preferably communicate with each other, but this is not necessary. . There may be a separation between them, for example, a barrier in the form of a metal plate 4.

Пространство 7 является проницаемым, поскольку в нем отсутствует металл после его удаления механической обработкой.The space 7 is permeable because there is no metal after it has been removed by machining.

Пространство 7 обрабатывают или придают ему размеры так, чтобы они в значительной мере соответствовали размерам релейной антенны 5. Релейная антенна может находиться в пространстве 7 (в случае осуществления вставки модуля релейной антенны в пространство (фиг. 3 и 4). В качестве альтернативы (не представлена), релейная антенна может находиться за пределами этого пространства, находясь обращенной к нему (в частности, в случае антенны, встроенной в лист 15, установленный на пластине 4).The space 7 is treated or sized to substantially match the dimensions of the relay antenna 5. The relay antenna may be located in the space 7 (if the relay antenna module is inserted into the space (FIGS. 3 and 4). Alternatively (not shown), the relay antenna may be located outside this space, being facing it (in particular, in the case of an antenna built into the sheet 15 mounted on the plate 4).

Пластина 4 может иметь прорезь 11, прорезающую пластину по ее толщине и простирающуюся от внешней периферии (или края) 9 пластины до внутренней периферии упомянутого пространства 7 (или 8), проницаемого для радиочастотного поля.The plate 4 may have a slot 11 cutting through the plate along its thickness and extending from the outer periphery (or edge) 9 of the plate to the inner periphery of said RF-permeable space 7 (or 8).

Однако, благодаря рабочим характеристикам релейной антенны, связанной с модулем приемопередатчика, эта прорезь 11 (или воздушный зазор) не является существенной для удовлетворения конкретных рабочих характеристик, соответствующих банковским стандартам.However, due to the performance of the relay antenna associated with the transceiver module, this slot 11 (or air gap) is not essential to meet the specific banking standards performance.

Во второе углубление может входить другая альтернативная прорезь 12 (или дополнительная к прорези 14).The second recess may include another alternative slot 12 (or additional to the slot 14).

Согласно дополнительному признаку способ по предпочтительному варианту может предусматривать покрытие упомянутого пространства 7 наполнителем 16 и/или установку покрывающего 15 листа (и/или 17) с по меньшей мере одной основной стороны (или с обеих сторон) вкладыша.According to an additional feature, the method may preferably include covering said space 7 with filler 16 and/or installing a cover sheet 15 (and/or 17) on at least one main side (or both sides) of the liner.

В примере на фигуре 5, в соответствии с этапом 100, лист 15, содержащий релейную антенну 5, устанавливают путем ламинирования и/или приклеивания к металлической пластине после того, как в ней было сделано углубление для образования пространства 7.In the example of figure 5, in accordance with step 100, the sheet 15 containing the relay antenna 5 is installed by laminating and/or gluing to a metal plate after a recess has been made in it to form a space 7.

Другой лист 17 может быть установлен (этап 120) на стороне 18 пластины 4, противоположной той, на которой размещают первый 15 лист, после размещения наполнителя 19 в пространстве 7.Another sheet 17 can be installed (step 120) on the side 18 of the plate 4 opposite to that on which the first sheet 15 is placed, after the filler 19 has been placed in the space 7.

Пространство 7 может быть заполнено отделочным наполнителем 19, таким как полимерная смола.The space 7 may be filled with a finishing filler 19 such as a polymer resin.

В качестве альтернативы, толстые покрывающие листы 15, 17 могут попадать в пространство или в зазор J, заполняя его в ходе прессования и нагрева этих листов.Alternatively, the thick cover sheets 15, 17 may fall into the space or gap J, filling it during the pressing and heating of these sheets.

В качестве альтернативы, в пространство 7 через отверстие в одном из двух листов 15 или 17 можно вводить материал 19.Alternatively, material 19 can be introduced into space 7 through an opening in one of the two sheets 15 or 17.

Согласно одному признаку релейная антенна может быть изготовлена на опорной подложке 15, 25 как представлено на фигурах 2, 4 или 5, после чего подложку релейной антенны вставляют в проницаемое пространство.According to one feature, the relay antenna can be fabricated on the support substrate 15, 25 as shown in Figures 2, 4 or 5, after which the relay antenna substrate is inserted into the permeable space.

На фигурах 2, 3 и 5 лист 15 подложки устанавливают на нижней 18 стороне для утолщения пластины.In Figures 2, 3 and 5, a backing sheet 15 is placed on the bottom 18 side to thicken the plate.

С другой стороны, в другом варианте воплощения (фиг. 4) подложка 25 имеет размеры, значительно меньшие, чем размеры полости 7, и поэтому может быть вставлена в толще «e» пластины 4;On the other hand, in another embodiment (FIG. 4), the substrate 25 has dimensions significantly smaller than those of the cavity 7 and can therefore be inserted into the thickness "e" of the plate 4;

В качестве альтернативы, релейная антенна 5 может быть образована не на подложке, а предварительно вырезана в металле, а затем помещена в полость 7 на изолирующем дне пластины (например, в листе 15 без предварительно сформированной на нем антенны).Alternatively, the relay antenna 5 may not be formed on a substrate, but pre-cut into the metal and then placed in a cavity 7 on the insulating bottom of the plate (for example, in a sheet 15 without an antenna pre-formed thereon).

Антенна может быть сформирована с помощью любой технологии формирования антенны, известной специалистам в данной области техники, в частности, путем печати или распыления проводящего материала.The antenna may be formed using any antenna forming technique known to those skilled in the art, in particular by printing or spraying a conductive material.

На фигуре 4 подложка 25, несущая релейную антенну 5, может быть вклинена в пространство 7 с помощью утолщений или выступов 26, простирающихся от внутренней стороны пространства 7 внутрь пространства.In figure 4, the substrate 25 carrying the relay antenna 5 can be wedged into the space 7 by means of bulges or protrusions 26 extending from the inside of the space 7 into the space.

Таким образом, пространство 7 может быть выполнено так, чтобы образовывать плоскость расклинивания опорной подложки 25 релейной антенны 5 в толще вкладыша или пластины 4.Thus, the space 7 can be made so as to form a wedging plane of the support substrate 25 of the relay antenna 5 in the thickness of the liner or plate 4.

Антенну здесь встраивают с помощью ультразвука в опорную подложку 25. И другой покрывающий или декорационный 15 лист устанавливают для закрытия входа в пространства 7 над подложкой релейной антенны.The antenna is here embedded by means of ultrasound into the support substrate 25. And another cover or decoration sheet 15 is installed to cover the entrance to the spaces 7 above the relay antenna substrate.

На этапе 130 (фиг. 5), способ может предусматривать образование полости 20 полости (или отсека) для приема модуля радиочастотного приемопередатчика 10 с последующей установкой этого модуля в его отсек 6, 13 для индуктивной связи с релейной антенной 5.At step 130 (FIG. 5), the method may include the formation of a cavity 20 of the cavity (or compartment) for receiving the radio frequency transceiver module 10 with the subsequent installation of this module in its compartment 6, 13 for inductive communication with the relay antenna 5.

На фигуре 3 проиллюстрирован вкладыш смарт-карты или радиочастотная смарт-карта 22. Карта содержит вкладыш 22 корпуса карты с релейной антенной 5 и модуль 10, оснащенный антенной 23 радиочастотного модуля, установленный на корпусе 22 карты обращенным к релейной антенне 5 для радиочастотной связи с нею;Figure 3 illustrates a smart card insert or RF smart card 22. The card comprises a card body insert 22 with a relay antenna 5 and a module 10 equipped with an RF module antenna 23 mounted on the card body 22 facing the relay antenna 5 for RF communication with it. ;

карта также содержит пространство 7, проницаемое для радиочастотного поля, образованное в металлической пластине 4 и выходящее на по меньшей мере одну основную сторону металлической пластины; пространство выполнено по размерам релейной антенны 5, чтобы принимать её внутрь и/или быть обращенным к (быть напротив) релейной антенне;the card also includes an RF-permeable space 7 formed in the metal plate 4 and extending onto at least one major side of the metal plate; the space is made according to the dimensions of the relay antenna 5 to receive it inside and/or face (be opposite) the relay antenna;

карта также содержит наполнитель 16 или 19, покрывающий пространство 7. В качестве альтернативы или одновременно с этим материалом 16, 19 карта может содержать покрывающий 17 лист, установленный на по меньшей мере одной основной стороне 14 вкладыша 22 или пластины 4.the card also includes a filler 16 or 19 covering the space 7. Alternatively, or simultaneously with this material 16, 19, the card may include a cover sheet 17 mounted on at least one main side 14 of the liner 22 or plate 4.

Фигура 4 отличается от предыдущей фигуры тем, что подложка 25 релейной антенны вставлена в толщу «e» металлической пластины 4. Подложка 25 обычно принимает другой покрывающий лист 15 на своей внешней стороне.Figure 4 differs from the previous figure in that the relay antenna substrate 25 is inserted into the thickness "e" of the metal plate 4. The substrate 25 generally receives another cover sheet 15 on its outer side.

На фигуре 3 антенна образована или поддерживается непосредственно на покрывающем листе или внешнем 15 листе для облегчения воплощения.In Figure 3, the antenna is formed or supported directly on the cover sheet or outer sheet 15 for ease of implementation.

Согласно предпочтительному признаку изобретение может предусматривать отдельное изготовление узла «метки» (блока или узла радиочастотного приемопередатчика), содержащего узел релейной антенны с радиочастотным модулем; затем этот последний узел «метки» помещают в пространство 7. Узел может включать или не включать в себя феррит. Такая «метка» раскрыта заявителем под ссылкой Thales DIS/0159GCTA.According to a preferred feature, the invention may provide for the separate manufacture of a "tag" assembly (a RF transceiver unit or assembly) comprising a relay antenna assembly with an RF module; this last "tag" node is then placed in space 7. The node may or may not include a ferrite. Such a "label" is disclosed by the Applicant under Thales DIS/0159GCTA.

Предпочтительно, чтобы метка содержала чисто радиочастотный модуль без контактных площадок 26.Preferably, the tag contains a pure RF module without pads 26.

Такая метка может иметь конструктивный блок, содержащий релейную антенну, встроенную в изолирующий корпус, и связанный с этой релейной антенной радиочастотный модуль.Such a tag may have a structural block containing a relay antenna built into an insulating housing, and an RF module associated with this relay antenna.

Этот блок может быть вырезан или сформирован по размерам пространства 7, а затем вставлен в пространство 7 пластины 4. Затем на каждой стороне 14, 18 пластины может быть закреплен покрывающий лист, в частности, с помощью смолы, которая может приклеивать листы и заполнять зазор (J) между конструктивным блоком «метки» и внутренними краями пространства 7 (фиг.6). This block can be cut or shaped to the dimensions of the space 7 and then inserted into the space 7 of the plate 4. Then, on each side 14, 18 of the plate, a cover sheet can be fixed, in particular with a resin that can adhere the sheets and fill the gap ( J) between the constructive block "labels" and the inner edges of the space 7 (Fig.6).

Релейная антенна предпочтительно может представлять собой оптимизированную релейную антенну, выполненную без пластины конденсатора, со второй петлей (или спиралью), вплетенной в первую петлю (или спираль) в противоположном направлении. Принцип такой релейной антенны описан в публикации международной патентной заявки WO2016188920; конструкции, соответствующие различным вариантам, описанным в этой международной заявке, включены в настоящую заявку.The relay antenna may preferably be an optimized relay antenna made without a capacitor plate, with a second loop (or helix) woven into the first loop (or helix) in the opposite direction. The principle of such a relay antenna is described in International Patent Application Publication WO2016188920; designs corresponding to the various options described in this international application are included in this application.

Релейная антенна может обладать общей поверхностью (площадью), составляющей от 1/4 до 1/3 от (площади) основной стороны карты.The relay antenna may have a total surface (area) of 1/4 to 1/3 of the (area) of the main side of the card.

Релейная антенна может обладать, например, общей площадью, в 6 или в 7 раз превышающей площадь антенны 23 модуля.The relay antenna may have, for example, a total area of 6 or 7 times the area of the antenna 23 of the module.

Радиочастотный модуль 10 согласно изобретению может содержать модули, известные в области смарт-карт.The RF module 10 according to the invention may comprise modules known in the art of smart cards.

Модуль смарт-карты может содержать изолирующую подложку, радиочастотный приемопередатчик, содержащий микросхему 30, и антенну 23 модуля. Эти модули радиочастотных смарт-карт обычно вставляются в полость 20 корпуса карты 22. Радиочастотная микросхема 30 и ее соединения с антенной модуля могут быть покрыты защитным материалом или смолой 30.The smart card module may include an insulating substrate, an RF transceiver containing a chip 30, and an antenna 23 of the module. These RF smart card modules are typically inserted into cavity 20 of card body 22. RF chip 30 and its connections to the module's antenna may be coated with a protective material or resin 30.

В качестве альтернативы, модуль может иметь более тонкую структуру, будучи изготовленным как модуль с РЧИД-меткой. Alternatively, the module may have a finer structure by being manufactured as an RFID tag module.

Изобретение может обладать преимуществом, состоящим в повторном использовании известной конструкции (мини) «метки» для ее вставки в пространство, созданное в металлической пластине 4, и образования таким образом тяжелой бесконтактной металлической карты с хорошими радиочастотными рабочими характеристиками.The invention may have the advantage of reusing a known (mini) "tag" design to be inserted into the space created in the metal plate 4 and thus form a heavy contactless metal card with good RF performance.

Рабочие характеристики являются по существу такими же, что и у одной метки, поскольку пространство метки в пластине 4 проницаемо для электромагнитного поля.The performance is essentially the same as that of a single tag, since the tag space in the plate 4 is permeable to the electromagnetic field.

На фигуре 6 проиллюстрирована металлическая карта 2A, которая отличается от структуры, представленной на фигуре 4, тем, что релейная антенна 5 или ее вкладыш, или опорная подложка 25 устанавливается на полимерный блок или полимерный корпус 36 карты перед ее сборкой в карту 2A.Figure 6 illustrates a metal card 2A, which differs from the structure shown in Figure 4 in that the relay antenna 5 or its liner or support substrate 25 is mounted on the polymer block or polymer body 36 of the card before it is assembled into the card 2A.

Для вкладыша или блока 36 может быть выгодным наличие монтажного зазора J с пластиной 4. Этот зазор может быть заполнен либо за счет ламинирования, либо за счет добавления смолы или адгезива при осуществлении установки покрывающих листов 16, 17.It may be advantageous for the insert or block 36 to have a mounting gap J with the plate 4. This gap can be filled either by lamination or by adding resin or adhesive when installing the cover sheets 16, 17.

Антенный 10 модуль вставляют, как показано на фигурах 3 или 4.Antenna module 10 is inserted as shown in figures 3 or 4.

Блок 36 (фиг.8) затем может быть вырезан или извлечен (по размерам полости 7 пластины 4, в частности, путем перфорирования/вырубки) из большого листа, содержащего множество релейных антенн. Фигура 8 может проиллюстрировать релейную антенну 5 либо на подложке 25, либо на блоке 46 (5, 25, 36), содержащем изолирующий материал 36, прикрепленный к подложке 25 релейной антенны 5.The block 36 (FIG. 8) can then be cut or extracted (according to the dimensions of the cavity 7 of the plate 4, in particular by punching/punching) from a large sheet containing a plurality of relay antennas. Figure 8 can illustrate the relay antenna 5 either on a substrate 25 or on a block 46 (5, 25, 36) containing insulating material 36 attached to the substrate 25 of the relay antenna 5.

В качестве альтернативы, согласно конкретному варианту воплощения релейная антенна 5 может быть сформирована (или встроена) на подложке или блоке из полимерного материала (заливочной смолы) или любого материала, проницаемого для электромагнитных полей, и размеры которой по существу соответствуют размерам углубления (или полости) 7 металлической пластины 4 или немного меньше их.Alternatively, according to a specific embodiment, the relay antenna 5 may be formed (or embedded) on a substrate or block of a polymeric material (moulding resin) or any material that is permeable to electromagnetic fields, and the dimensions of which essentially correspond to the dimensions of the recess (or cavity) 7 metal plate 4 or slightly smaller than them.

В качестве альтернативы фигуре 6, на фигуре 7 проиллюстрирован другой вариант воплощения, который отличается от фигуры 6 тем, что сам блок релейной антенны 46 содержит чисто радиочастотный модуль (без внешних 26 контактных площадок).As an alternative to Figure 6, Figure 7 illustrates another embodiment which differs from Figure 6 in that the relay antenna unit 46 itself contains a pure RF module (no external 26 pads).

Блок релейной антенны 46 может содержать ферритовый сердечник 27, установленный между подложкой 25 релейной антенны и изолирующим листом или слоем, в частности, полимером 28. Этот сердечник может простираться по всей поверхности вкладыша 46. В нем может находиться полость для приема части чисто бесконтактного модуля 40, предусмотренного в этом ферритовом сердечнике или пластине.The relay antenna assembly 46 may comprise a ferrite core 27 positioned between the relay antenna substrate 25 and an insulating sheet or layer, such as a polymer 28. This core may extend over the entire surface of the bushing 46. It may contain a cavity for receiving a portion of the purely non-contact module 40 provided in this ferrite core or plate.

Весь этот блок 46 или его часть может содержать феррит, в частности, между слоями 25 и 26 (для лучшей связи между релейной антенной и приемопередатчиком). All or part of this block 46 may contain ferrite, in particular between layers 25 and 26 (for better communication between the relay antenna and the transceiver).

Модуль с микросхемой радиочастотного приемопередатчика 40 может быть установлен на вкладыше 46 релейной антенны до или после его установки на металлической пластине или внутри нее.The RF transceiver chip module 40 may be mounted on the relay antenna insert 46 before or after it is mounted on or within the metal plate.

Релейная антенна 5 может быть размещена без покрытия во второй полости или в углублении пластины, а затем покрыта смолой.The relay antenna 5 can be placed uncoated in the second cavity or recess of the plate and then coated with resin.

Она может быть сформирована на диэлектрической подложке, в частности, путем электрохимического травления, подобно модулю смарт-карты на диэлектрической изолирующей ленте.It can be formed on a dielectric substrate, in particular by electrochemical etching, similar to a smart card module on a dielectric insulating tape.

Предпочтительно, чтобы релейная антенна могла быть изготовлена или выполнена так, чтобы формировать емкость за счет перемежающихся витков.Preferably, the relay antenna can be made or configured to form a capacitance through alternating turns.

В качестве альтернативы, релейная антенна может содержать емкость (конденсатор) в виде компонента интегральной схемы или SMD (устройства поверхностного монтажа). Преимущество этого состоит в ограничении функции емкости небольшой цепью (вместо пластин конденсатора, которые могут мешать приему электромагнитного поля) для сохранения электромагнитной проницаемости материала, расположенного на поверхности связи релейной антенны. Релейная антенна традиционно имела достаточно большие пластины конденсатора для формирования емкости (патент EP1031939 B1).Alternatively, the relay antenna may contain a capacitance (capacitor) in the form of an integrated circuit component or SMD (surface mount device). This has the advantage of limiting the capacitance function to a small circuit (instead of capacitor plates, which can interfere with electromagnetic field reception) to maintain the electromagnetic permeability of the material located on the communication surface of the relay antenna. The relay antenna has traditionally had capacitor plates large enough to form a capacitance (patent EP1031939 B1).

Изобретение позволяет оптимизировать максимальную массу металлической пластины металлической смарт-карты. Оно позволяет сохранить максимальную массу и оптимальные радиочастотные рабочие характеристики. The invention makes it possible to optimize the maximum mass of the metal plate of a metal smart card. It maintains maximum weight and optimum RF performance.

Опубликованные работы предшествующего уровня техники не позволяли получать настолько тяжелые металлические карты с рабочими характеристиками, достаточными для соответствия стандартам связи, включая ISO 14443 и EMVCO (организации по международным стандартам смарт-карт). Для этих карт также требовалось (в отличие от изобретения) выполнение прорези 11 или воздушного зазора, простирающегося от края пластины до приемного пространства для антенного модуля или полости 7 (прорези 12).The published work of the prior art did not allow such heavy metal cards with sufficient performance to comply with communication standards, including ISO 14443 and EMVCO (international smart card standards organization). These cards also required (unlike the invention) a slot 11 or air gap extending from the edge of the plate to the receiving space for the antenna module or cavity 7 (slot 12).

Claims

1. A method for manufacturing a radio frequency smart card (1A), including the steps:

- forming a card body (22) containing a relay antenna (5) and an insulating coating layer on at least one main side of the card, wherein the relay antenna contains a support substrate (25),

- placing a module (10, 26) equipped with an antenna (23) of the radio frequency module on the card body facing the relay antenna for radio frequency communication;

characterized by the fact that it includes the following steps:

- forming a metal insert (4) in said card body, said insert extending to the edges of the card and containing a permeable space (7) permeable to the radio frequency field extending to at least one of the two main sides of the insert, while the relay antenna (5 ) with its supporting substrate (25) is inserted inside said permeable space.

2. The method according to the previous paragraph, characterized in that the insert contains or is formed from a metal plate (4) located around said permeable space (7) permeable to the radio frequency field.

3. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the relay antenna (5) is implemented on a support substrate.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the permeable space (7) is made so that it forms a wedging plane of the relay antenna support substrate in the thickness (e) of the liner.

5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said module (10) is inserted into a cavity formed in the card body.

6. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said RF module (26) is pre-assembled with a relay antenna (5) and then inserted into a permeable space (7) with a relay antenna.

7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said relay antenna is a relay antenna made without a capacitor plate, with a second antenna helix woven into the first antenna helix in the opposite direction.

8. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said relay antenna (5) has a total area of from one quarter to one third of the area of the main side of the card.

9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said relay antenna (5) has a total area that is three or four times the surface area of the antenna (23) of the module (10, 26).

10. The method according to any one of paragraphs. 1-7, characterized in that said relay antenna (5) has a surface area outside the plumb line of the module, exceeding the surface area of the module by 2-4 times.

11. A method according to any of the preceding claims, characterized in that said plate (4) comprises a slot (11) cutting the plate along its thickness and extending from the outer periphery (9) of the plate to the inner periphery of said permeable space (7) permeable to radio frequency field.

12. RF smart card (1A) containing:

- a body (22) of the card, containing a relay antenna (5) and a layer of insulating coating on at least one main side of said card, while the relay antenna contains a support substrate (25),

- a module (10, 26) equipped with an antenna (23) of the radio frequency module, placed on the card body facing the relay antenna for radio frequency communication;

characterized in that it contains:

- a metal insert (4) of the card body, extending to the edges of the card, and said insert contains a permeable space (7), permeable to the radio frequency field, facing at least one of the two main sides of the insert, while the relay antenna (5) with its support substrate (25) is inserted inside said permeable space.

13. The card according to the previous paragraph, characterized in that the liner contains or is formed from a metal plate (4) located around said permeable space (7).

14. The card according to claim 12 or 13, characterized in that said relay antenna is a relay antenna made without a capacitor plate, with a second antenna helix woven into the first antenna helix in the opposite direction.