TW202248903A - 製造智慧卡 - Google Patents

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Abstract

一種智慧卡102併有用於安裝至該智慧卡102之一嵌體30的一生物辨識感測器130。其係根據使用一預成型智慧卡主體140及一薄膜層200之一製造方法製成的，在該薄膜層上藉由一生物辨識感測器模組安裝有該生物辨識感測器130。該嵌體30嵌入於該預成型智慧卡主體140內，且該預成型智慧卡主體140包括用於接收該生物辨識感測器模組之一凹部50。該方法包含：使該凹部50與該薄膜層200上之該生物辨識感測器模組對準；以及使用一安裝工具208、210，將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層200，其中該安裝工具之一部分208朝向該凹部50被推動穿過該薄膜層200，同時與該生物辨識感測器模組接合且藉此將該生物辨識感測器模組推進至該凹部50中；其中該安裝工具208、210執行一同時衝壓及加熱操作，以使得該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用一熱活化結合材料214將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體140及該嵌體30中之至少一者。

Description

製造智慧卡
本發明係關於一種製造智慧卡之方法。本發明亦係關於一種藉由該方法製造之智慧卡，以及一種用於進行該方法之設備。詳言之，本發明係關於一種製造包括生物辨識感測器之智慧卡的方法。
智慧卡係具有嵌入式積體電路之袖珍型卡。在大多數狀況下，智慧卡係根據用於信用卡大小之ISO標準的要求（ISO/IEC 7810）以及遵從其他結構及功能要求，諸如，ISO/IEC 7816及ISO/IEC 7810系列標準中所闡明之彼等要求，而製造。智慧卡通常含有揮發性及非揮發性記憶體以及微處理器組件。智慧卡提供一種方式來鑑認卡之持有人且將安全訊息自卡載送至讀取器。舉例而言，若「非智慧型」信用卡丟失或被盜，則未經授權之使用者可能夠使用信用卡直至信用卡被取消。相反地，「智慧型」信用卡可包括將防止未經授權之使用者使用的更多層級之安全性。用於智慧卡之一個此類安全措施係使用生物辨識資料以識別卡之持有人。
可經由在智慧卡上添加諸如指紋感測器之生物辨識感測器而將生物辨識安全措施添加至智慧卡。在指紋感測器之狀況下，當要使用智慧卡時，持有人將其手指或拇指呈現至指紋感測器，該指紋感測器接著明確鑑認手指或拇指之擁有者。
典型智慧卡係藉由在塑膠之兩個外層之間層壓電子電路總成以將其嵌入外部塑膠層以及用內部填充物典型地包圍電子電路總成來製造的。聚氯乙烯（PVC）係常用的，因為其在其氧化之前軟化且在適合之溫度及壓力下將貼合印刷電路總成上之組件的形狀。當使用PVC或類似物質時，此類型「熱」層壓所需之層壓溫度可高至250℃。亦有可能使用「冷」層壓來製造智慧卡，其中經由施加壓力及在層之間使用黏著填充材料來耦接該等層。
在智慧卡經由層壓或以其他方式將其電子電路嵌入於外部層之間的已知技術中，已提議促進藉由生物辨識感測器模組之「後置」併入生物辨識感測器，亦即，其中生物辨識感測器模組藉由將其置放至預成型智慧卡主體中而附接至智慧卡主體且附接至電子電路。在WO 2013/160011中，提出藉由自預成型智慧卡主體移除材料以形成用於接收生物辨識感測器之空腔來達成此目的，其中藉由形成空腔來曝光用於生物辨識感測器模組的電接觸件。已發現此方法對於若干智慧卡製造商而言係有吸引力的。WO 2013/160011中之提議在形成預成型智慧卡主體及將生物辨識感測器後置之前經由提供於電子電路中之嵌入式部分的新穎組合而促進本領域進步。舉例而言，由於直至形成預成型智慧卡主體之後才安裝生物辨識感測器，因此不將生物辨識感測器曝露於在形成或處理預成型智慧卡主體期間產生的可能對生物辨識感測器造成損害之任何不利條件（諸如熱量或壓力）。
自第一態樣來看，本發明提供一種用於製造併有一生物辨識感測器模組之一智慧卡的方法，該方法使用一預成型智慧卡主體及上面安裝有該生物辨識感測器模組之一薄膜層，其中該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器，且其中一嵌體嵌入於該預成型智慧卡主體內且該預成型智慧卡主體包括用於接收該生物辨識感測器模組的一凹部；該方法包含：
使該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準；以及
使用一安裝工具，將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層，其中該安裝工具之一部分朝向該凹部被推動穿過該薄膜層，同時與該生物辨識感測器模組接合且藉此將該生物辨識感測器模組推進至該凹部中；
其中該安裝工具執行一同時衝壓及加熱操作，以使得該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用一熱活化結合材料將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及該嵌體中之至少一者。
藉由該第一態樣之該方法，有可能將該生物辨識感測器模組快速且高效地安裝至該預成型智慧卡主體及/或該嵌體。來自安裝工具之熱量與壓力的組合產生生物辨識感測器模組之機械黏著以及電連接。生物辨識感測器模組通常可為「表面黏著技術」（SMT）型組件，其在先前技術中將通常經由習知SMT系統選取及置放，且在智慧卡之狀況下通常將在嵌體嵌入於智慧卡主體中之前併有智慧卡之該嵌體。當前建議與此等SMT型程序的不同之處在於將生物辨識感測器模組安裝至薄膜層上，諸如下文所論述之卷盤上的薄膜上，以及使用組合衝壓及加熱步驟。藉由第一態樣之特徵的組合，接著可藉由「後置」技術將生物辨識感測器模組併入至智慧卡中，且可以如下文所闡明之實現智慧卡之較大規模生產的方式容易地進行此步驟。自以下論述亦將看出，本發明延伸至包括薄膜層與生物辨識感測器模組之組合的分裝部分之套組，以及用於進行製造程序之設備。
該生物辨識感測器模組包括生物辨識感測器，且可包括其他相關聯部分，諸如用於將模組安裝至薄膜層之結構、用於將模組安裝至預成型智慧卡主體之結構、用於將生物辨識感測器電連接至嵌體的導電部件等等。生物辨識感測器模組之準確形式可視生物辨識感測器之形式而變化。
在一些實例中，生物辨識感測器模組包括用於生物辨識感測器之感測器陣列，詳言之，諸如電容性區域指紋感測器之指紋感測器。感測器陣列可安裝至基板層，該基板層有利地可為薄膜層或至少與其連接。可在無任何囊封之情況下提供感測器陣列。亦即，不同於一些已安裝薄膜之組件，可不將感測器陣列囊封於生物辨識感測器模組之內部側上。亦可不囊封其他被動部件。生物辨識感測器模組可包括生物辨識感測器之外部表面上的保護性塗層，其中該外部表面為一旦生物辨識感測器模組併入至智慧卡主體中便曝露於智慧卡表面上的表面。在內部表面，亦即與外部表面相對之表面上，生物辨識感測器模組可包括用於與智慧卡主體中之嵌體的對應接觸墊電連接之接觸墊。視情況，外部表面可包括用於生物辨識感測器之帶槽框，諸如用於電容性指紋感測器之導電帶槽框。帶槽框可用以自安裝工具接收力及/或熱量並將其傳輸至熱活化結合材料，該熱活化結合材料可諸如經由如下文所提及之焊料遮罩而設置於生物辨識感測器模組之內部表面的部分上。
感測器陣列可包含被動感測器陣列，其製造成本低於其他類型之生物辨識感測器，諸如在感測器陣列經整合為電容性CMOS矽感測器之部分的情況下。在一個實例中，該感測器陣列可包含一第一電極層及一第二電極層，其中每一電極層包含複數個並聯電隔離跡線。該第一電極層之該等跡線可垂直於該第二電極層之該等跡線。該感測器陣列可包含一接地板，該接地板可包含跨越該感測器陣列之實質上一整個區域具有實質上均勻厚度之一導電材料層。該第一電極層及該第二電極層可藉由一介電層分離。該第二電極層可藉由一介電層分離。
處理器可連接至該感測器陣列以選擇性地定址跨越該感測器陣列之一區域的複數個位置。舉例而言，該處理器可連接至該第一電極層及該第二電極層，且可經組態以獨立地定址該第一電極層及該第二電極層之該等導電跡線中之每一者。
該感測器陣列可安置在薄膜層內部或薄膜層外部。薄膜層可為如在本領域中已知用於其他目的之卷軸對卷軸型薄膜層，諸如35 mm聚醯亞胺薄膜。薄膜層可包括接收感測器模組之部分的孔，諸如用於感測器陣列之孔或用於處理器之孔。
薄膜層可經配置以與預成型智慧卡主體相鄰置放，該主體具有與薄膜層上之生物辨識感測器模組對準的智慧卡之凹部，且在實例實施例中，此對準係藉由薄膜層之移動來完成的。應瞭解，在卷軸對卷軸型薄膜層之狀況下，此可使用用於在其他類型之感測器置放操作中移動卷軸對卷軸薄膜層的已知系統來方便地完成。
薄膜層可提供為包括多個生物辨識感測器模組之卷盤薄膜的一部分且可因此在經由重複使用安裝工具而大量製造智慧卡期間使用，同時薄膜層移動且同時具有已由安裝工具附接之生物辨識感測器模組的第一預成型智慧卡主體被具有準備好接收另一生物辨識感測器模組之凹部的第二預成型智慧卡主體替代。可使用用於使預成型智慧卡主體移動成與安裝工具對準之傳送機來執行後一步驟。該方法可包括重複步驟序列，該重複步驟序列包含：使感測器模組與凹部對準；同時進行衝壓及加熱以將感測器模組安裝至智慧卡主體；移動傳送機以使下一預成型智慧卡主體處於適當位置；以及移動薄膜層以使下一生物辨識感測器模組處於適當位置。傳送機及薄膜層之移動可並行地進行。
安裝工具執行同時衝壓及加熱操作。因此，安裝工具具有將生物辨識感測器模組衝壓穿過薄膜層並將其朝向凹部移動之功能，且此外，安裝工具具有將生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量的功能。使用該熱量以便使用熱活化結合材料將生物辨識感測器模組耦接至預成型智慧卡主體及嵌體中之至少一者。安裝工具可在將生物辨識感測器模組衝壓出薄膜層期間施加熱量。安裝工具可在衝壓階段之後保持在適當位置一段時間，以便確保熱活化結合材料接收足夠熱量。舉例而言，安裝工具可將生物辨識感測器模組加熱至至少100℃且較佳地150℃與200℃之間的溫度。生物辨識感測器可經加熱至此溫度持續至少100 ms、視情況至少200 ms且較佳地至少300 ms之時段。該操作可在10秒內、視情況在5秒內且較佳地在1.5秒內完成。
安裝工具可包括工具頭，該工具頭具有用於諸如經由切割穿過薄膜及/或穿過生物辨識感測器模組之安裝部分而將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離之邊緣。安裝工具可在其穿過薄膜層時執行剪切動作，其中安裝工具之工具頭穿過薄膜層。安裝工具之穿過薄膜層的部分可切割穿過薄膜層或其可穿過薄膜層中之開口以衝壓出生物辨識感測器模組。切割動作可包括切割穿過生物辨識感測器模組之延伸部分，諸如至生物辨識感測器模組之基板層的延伸部分，其中此等延伸部分接著隨著生物辨識感測器模組自薄膜層拆離而被留下附接至薄膜層。
安裝工具可包括在生物辨識感測器模組自薄膜層拆離期間與工具頭相互作用之模具。模具可相對於薄膜層固定在適當位置，同時工具頭可相對於薄膜層移動以便經由工具頭與模具之相互作用而將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離。舉例而言，此可藉由經由工具頭經過模具之剪切移動而剪切穿過薄膜層及/或生物辨識感測器模組之部分來完成。在一個實例中，模具具有包圍通常矩形開口之切割邊緣，且工具頭包括用於穿過該開口同時剪切穿過薄膜層及/或生物辨識感測器模組之部分的互補切割邊緣。該開口可具有圓角。
有利地，安裝工具在加熱操作期間充當熱量源。其可包括諸如電熱器等加熱器，例如由於電阻而產生熱量之加熱元件。安裝工具可包括如上之工具頭，其中加熱器在工具頭內。在替代性配置中，安裝工具可自外部源接收熱量，諸如經由加熱流體之流動。
安裝工具可經配置以用於在可在衝壓及加熱操作期間與生物辨識感測器模組交換熱量之工具區段中保持熱量，諸如在穿過薄膜層的工具部分中，其可為上文所論述之工具頭。熱量保持可用於確保在組合衝壓及加熱操作期間更快加熱且用於在生產線中重複使用。因此，工具可具備合適熱質量塊，例如具有足夠大小之固體金屬主體，以確保可在相對短時段內將足夠熱量提供至生物辨識感測器模組。
安裝工具可包括一或多個溫度感測器，該一或多個溫度感測器用於量測工具及/或生物辨識感測器模組之溫度，以便允許在衝壓及加熱操作期間監測及/或控制工具溫度或生物辨識感測器模組之溫度。
有利地，同時衝壓及加熱步驟提供生物辨識感測器模組至預成型智慧卡主體之機械連接及電連接兩者。因此，在同時衝壓及加熱步驟之後，生物辨識感測器可電連接至嵌體以便准許嵌體及生物辨識感測器一起使用以供稍後識別智慧卡之使用者。此外，在同時衝壓及加熱步驟之後，生物辨識感測器模組可實體地連接至預成型智慧卡主體，例如不可能在不損壞生物辨識感測器模組、預成型智慧卡主體及/或熱活化結合材料中之至少一者的情況下移除生物辨識感測器及/或生物辨識感測器模組。
熱活化結合材料用以將生物辨識感測器模組耦接至預成型智慧卡主體及嵌體中之至少一者。熱活化結合材料可提供機械連接及電連接中之至少一者，且有利地可用以提供生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之間的機械連接以及生物辨識感測器模組與嵌體之間的電連接兩者。在一些實例中，熱活化結合材料包括提供為熱活化薄膜之材料，諸如焊料遮罩。熱活化薄膜可提供為附接至薄膜層之層，以使得薄膜層充當熱活化薄膜之支撐件以及支撐生物辨識感測器模組。在彼狀況下，熱活化薄膜可藉由「預層壓」附接至支撐薄膜層。此熱活化薄膜可包括用於生物辨識感測器模組之其他部分的孔，例如用於其感測器陣列之孔。
焊料遮罩可設置於生物辨識感測器模組之導電元件上，諸如在用於與嵌體之接觸墊電連接的接觸墊上方。此焊料遮罩可包含焊料，該焊料在生物辨識感測器模組不會發生損壞之溫度下可熔融以潤濕至鄰接材料上。來自安裝工具之熱量可熔融焊料且使其將電接觸件結合在一起，且視情況同時產生生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之主要機械互連。
熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體及生物辨識感測器模組中之至少一者上。舉例而言，熱活化結合材料可設置於生物辨識感測器模組之與預成型智慧卡主體之互補表面接觸的表面上，該等互補表面將通常為凹部內之表面。替代地或另外，熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體之與生物辨識感測器模組之互補表面接觸的表面上。
在一個實例中，諸如當使用熱活化異向性導電薄膜（ACF）時，熱活化結合材料可在其處於薄膜層上時設置於生物辨識感測器模組之內部表面上。
在另一實例中，當使用熱活化薄膜（HAF）與焊料之組合時，HAF可在其處於薄膜層上時施加至生物辨識感測器模組之內部表面，並且可在HAF中切割對應於嵌體及生物辨識感測器模組的電接觸墊之位置的孔。可將焊錫膏施加至嵌體之電接觸墊的表面或生物辨識感測器模組之電接觸墊的表面。
熱活化結合材料可例如包含焊料材料或熱活化黏著劑，包括可能使用導電黏著劑。在一個實例中，熱活化結合材料可包含熱活化異向性導電薄膜（ACF）。在一些實例中，可使用多種熱活化材料，諸如用於提供機械連接之熱活化黏著劑以及用於提供電連接之熱活化導電材料（諸如焊料）。
在使用多種類型之熱活化結合材料的情況下，此等材料可以不同形式提供，諸如經由薄膜或經由將合適材料沈積至相關表面上。
嵌體嵌入於預成型智慧卡主體中，且可例如置放於預成型智慧卡主體之外部層之間，諸如兩個外部塑膠層之間。嵌體有利地包括用於連接至生物辨識感測器模組之電接觸墊。在一些實例中，預成型智慧卡主體係藉由首先諸如經由層壓或其他技術將接觸墊連同嵌體嵌入智慧卡主體中；以及接著稍後形成凹部以曝露接觸墊且因此提供包括凹部之預成型智慧卡主體來製造的。因此，接觸墊首先完全嵌入且因此不曝露以供接觸至生物辨識感測器模組，且該等接觸墊稍後經由凹部之形成而曝露。
藉由上文所描述之方法，包括嵌入式嵌體之預成型智慧卡主體係藉由合適技術預先形成的。術語嵌體意欲包括用於智慧卡之任何合適電子電路，諸如可撓性印刷電路板。藉由以上方法，接觸墊連接至用於生物辨識感測器之電路且在預成型期間嵌入於智慧卡主體中，亦即，完全由智慧卡主體材料包圍；然而，當智慧卡主體形成時，生物辨識感測器自身不連接至嵌體。在智慧卡主體已諸如經由層壓技術預先形成之後，凹部形成於預成型智慧卡主體中以便曝露接觸件。凹部允許生物辨識感測器隨後使用第一態樣之安裝工具連接至智慧卡主體。
儘管習知嵌體中之金屬電路組件能夠承受高溫及高壓，諸如在用於形成典型智慧卡之層壓程序中發生的高溫及高壓，但高溫及高壓可對生物辨識感測器造成損壞，該生物辨識感測器可為精密的高精度電子裝置。詳言之，感測器可因溫度升高而軟化及變形，且存在感測器之部分可因壓力升高而破裂的風險。因此，可存在以下優勢：一旦完成諸如層壓等使用較高溫度及/或較高壓力之程序，便藉由在稍後時間點將生物辨識感測器附接至預成型智慧卡主體來避免對生物辨識感測器造成損壞。
接觸墊可經配置以用於電連接至生物辨識感測器模組之生物辨識感測器。因此，接觸墊之數目及佈局可視用於生物辨識感測器的連接點之組態而變化。接觸墊可為例如銅或其可為金或鍍金。
形成凹部之步驟可包含自預成型智慧卡主體移除材料以形成凹部。詳言之，凹部可使用精密端研磨機或雷射研磨機來研磨。可使用已知用於與智慧卡製造有關之其他目的的「鑽孔及研磨」技術來形成凹部。材料之移除深度經配置以剛好在預成型智慧卡主體內之接觸墊的層級處終止，以使得曝露接觸墊。
預成型智慧卡主體可藉由一種方法形成，該方法包含：提供第一塑膠層；在第一塑膠層上提供嵌體，該嵌體具有用於連接至生物辨識感測器模組之生物辨識感測器的接觸墊；在第一塑膠層上提供第二塑膠層，其中嵌體插入於第一塑膠層與第二塑膠層之間；層壓第一塑膠層及第二塑膠層以形成預成型智慧卡主體；以及接著移除材料以形成預成型智慧卡主體之凹部。層壓可在至少135℃之溫度及/或至少5 MPa的壓力下執行，且視情況在至少150℃之溫度及/或至少6.5 MPa的壓力下執行。然而，其他溫度及壓力範圍可為合適的。在一些實施例中，在層壓之前，額外層可設置於第一層及第二層上方及/或下方。
嵌體可包含被動嵌體。亦即，嵌體可僅包含被動組件，諸如電阻器、電容器、電感器及其類似者，且不包含任何主動電子組件，亦即需要電來操作之電子組件。在一個實例中，嵌體可（僅）包含形成於基板上且界定複數個電接觸件之導電跡線。因此，預成型智慧卡主體可不包含安裝至嵌入於預成型智慧卡主體內之嵌體之電子組件。
替代地，嵌體可包含主動嵌體。亦即，嵌體可包含囊封於預成型智慧卡主體內之一或多個主動電子組件。舉例而言，主動電子組件可包含處理器及/或記憶體。
嵌體可包括用於與讀卡機進行通信之天線，諸如用於RFID類型通信之天線。
嵌體可包括用於連接至處理晶片之接觸件，該處理晶片可包含處理器及/或記憶體，且其中接觸件及/或預成型卡主體可經組態以准許處理晶片在亦即藉由後置形成卡主體之後連接至嵌體。記憶體可經配置以儲存與智慧卡之持有人有關的生物辨識資訊，且處理器可經配置以將所儲存生物辨識資訊與由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊進行比較。因此，處理器可經配置以基於由生物辨識感測器提供之指示而判定使用者是否為經授權使用者。處理器及記憶體亦可經配置以儲存與智慧卡相關聯之其他資訊且將資訊傳輸至讀取器，其中所傳輸資訊不包括所儲存生物辨識資訊及由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可經配置以使得在正常操作期間決不自智慧卡傳送自感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可具有控制智慧卡之操作的一般功能。處理晶片可包括用於財務交易之授權的安全元件。安全元件可包括處理器，該處理器除財務交易之授權之外亦進行其他操作，例如其可涉及自生物辨識感測器鑑認生物辨識資料。
視情況，若使用主動嵌體，則上文所描述之處理晶片的功能中之任何一或多者可藉由嵌體之主動組件執行。在主動嵌體之狀況下，嵌體可包括具有包括上文所闡明之彼等功能的不同功能之多個處理器，諸如用於進行生物辨識鑑認程序之專用生物辨識處理器及/或用於智慧卡操作之更一般控制的獨立控制器。
以上態樣之方法可用以製造智慧卡以用於有必要驗證智慧卡之持有人的身分之多種目的。舉例而言，根據以上態樣製造之智慧卡可為以下中之任一者：門禁卡；支付卡；信用卡；轉賬卡；預付卡；忠誠卡；或身分卡。智慧卡可經配置以在生物辨識感測器未提供經授權使用者之指示的情況下防止對智慧卡之受保護特徵的存取。因此，智慧卡可僅在生物辨識資訊確認使用者經授權時提供其所要功能，或至少其可僅在經恰當授權時提供全部功能。舉例而言，在電子卡為諸如信用卡等銀行卡之情況下，智慧卡可僅在使用者經授權時或視情況在生物辨識授權已在某一先前時間或特定數目個先前交易內使用時提供對諸如非接觸式支付等財務交易之授權。
自第二態樣來看，本發明提供一種用於使用第一態樣之方法製造一智慧卡的一分裝部分之套組，該分裝部分之套組包含：一預成型智慧卡主體；以及一薄膜層，其上安裝有生物辨識感測器模組；
其中該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器；
其中該預成型智慧卡主體包括嵌入於該預成型智慧卡主體內之一嵌體及用於接收該生物辨識感測器模組之一凹部；
其中存在一熱活化結合材料，其具備該預成型智慧卡主體及該生物辨識感測器模組中之至少一者；並且
其中該凹部及在該薄膜層上之該生物辨識感測器模組各自具有一互補形式；
以使得該生物辨識感測器模組之一生物辨識感測器可安裝至該嵌體，且藉此在以下情況時與該智慧卡結合：
該凹部與該生物辨識感測器模組對準；
該生物辨識感測器模組自該薄膜層衝壓出來且推進至該凹部中；以及
該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用該熱活化結合材料來將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及其嵌體中之至少一者。
此分裝部分之套組使得能夠使用第一態樣之方法來將生物辨識感測器模組併入至智慧卡中。套組之各個部分可具有如上文所論述之其他特徵。生物辨識感測器模組通常可為「表面黏著技術」（SMT）型組件。
該生物辨識感測器模組包括生物辨識感測器，且可包括其他相關聯部分，諸如用於將模組安裝至薄膜層之結構、用於將模組安裝至預成型智慧卡主體之結構、用於將生物辨識感測器電連接至嵌體的導電部件等等。生物辨識感測器模組之準確形式可視生物辨識感測器之形式而變化。
在一些實例中，生物辨識感測器模組包括用於生物辨識感測器之感測器陣列，詳言之，諸如電容性區域指紋感測器之指紋感測器。感測器陣列可安裝至基板層，該基板層有利地可為薄膜層或至少與其連接。可在無任何囊封之情況下提供感測器陣列。亦即，不同於一些已安裝薄膜之組件，可不將感測器陣列囊封於生物辨識感測器模組之內部側上。亦可不囊封其他被動部件。生物辨識感測器模組可包括生物辨識感測器之外部表面上的保護性塗層，其中該外部表面為一旦生物辨識感測器模組併入至智慧卡主體中便曝露於智慧卡表面上的表面。在內部表面，亦即與外部表面相對之表面上，生物辨識感測器模組可包括用於與智慧卡主體中之嵌體的對應接觸墊電連接之接觸墊。視情況，外部表面可包括用於生物辨識感測器之帶槽框，諸如用於電容性指紋感測器之導電帶槽框。帶槽框可經組態以自安裝工具接收力及/或熱量並將其傳輸至熱活化結合材料，該熱活化結合材料可設置於生物辨識感測器模組之內部表面的部分上且可為如下文所提及之焊料遮罩。
感測器陣列可包含被動感測器陣列，其製造成本低於其他類型之生物辨識感測器，諸如在感測器陣列經整合為電容性CMOS矽感測器之部分的情況下。在一個實例中，該感測器陣列可包含一第一電極層及一第二電極層，其中每一電極層包含複數個並聯電隔離跡線。該第一電極層之該等跡線可垂直於該第二電極層之該等跡線。該感測器陣列可包含一接地板，該接地板可包含跨越該感測器陣列之實質上一整個區域具有實質上均勻厚度之一導電材料層。該第一電極層及該第二電極層可藉由一介電層分離。該第二電極層可藉由一介電層分離。
處理器可連接至該感測器陣列以選擇性地定址跨越該感測器陣列之一區域的複數個位置。舉例而言，該處理器可連接至該第一電極層及該第二電極層，且可經組態以獨立地定址該第一電極層及該第二電極層之該等導電跡線中之每一者。
該感測器陣列可安置在薄膜層內部或薄膜層外部。薄膜層可為如在本領域中已知用於其他目的之卷軸對卷軸型薄膜層，諸如35 mm聚醯亞胺薄膜。薄膜層可包括接收感測器模組之部分的孔，諸如用於感測器陣列之孔或用於處理器之孔。
薄膜層可經配置以與預成型智慧卡主體相鄰置放，該主體具有與薄膜層上之生物辨識感測器模組對準的智慧卡之凹部，且在實例實施例中，此對準係藉由薄膜層之移動來完成的，該移動可包括便於移動之附加特徵，諸如鏈輪孔。應瞭解，在卷軸對卷軸型薄膜層之狀況下，此可使用用於在其他類型之感測器置放操作中移動卷軸對卷軸薄膜層的已知系統來方便地完成。
薄膜層可提供為包括多個生物辨識感測器模組之卷盤薄膜的一部分且可因此在大量製造智慧卡期間使用，同時薄膜層移動且同時具有已由安裝工具附接之生物辨識感測器模組的第一預成型智慧卡主體被具有準備好接收另一生物辨識感測器模組之凹部的第二預成型智慧卡主體替代。因此，分裝部分之套組可包含具有複數個生物辨識感測器模組以及對應複數個預成型智慧卡主體之薄膜層。此類分裝部分之套組可用於大量製造中，諸如經由在上文所論述之方法中重複使用安裝工具。
為了與第一態樣之方法的視情況選用之特徵一起使用，薄膜層可經配置以使得安裝工具之一部分可在衝壓操作期間穿過薄膜層。薄膜層以及生物辨識感測器模組可經配置以使得生物辨識感測器模組可藉由切割穿過薄膜層之工具而自薄膜層釋放。替代地，薄膜層可包括開口，且薄膜層以及生物辨識感測器模組可經配置以使得生物辨識感測器模組可藉由穿過薄膜層中之開口以衝壓出生物辨識感測器模組的工具而自薄膜層釋放。視情況，生物辨識感測器模組可包括附接至薄膜層之延伸部分，諸如至生物辨識感測器模組之基板層的延伸部分，其中此等延伸部分接著隨著生物辨識感測器模組自薄膜層拆離而被留下附接至薄膜層。
薄膜層及/或生物辨識感測器模組可經配置以與模具接合，該模具在生物辨識感測器模組自薄膜層拆離期間與工具頭相互作用。該模具可如上文所論述，且可經配置以經由工具頭經過模具之剪切移動而剪切穿過薄膜層及/或生物辨識感測器模組之部分。薄膜層及生物辨識感測器模組可因此經配置以用於經由使用此工具頭及模具之剪切動作而將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離。
生物辨識感測器模組及預成型智慧卡主體可經配置以使得在衝壓及加熱步驟之後，生物辨識感測器電連接至嵌體且生物辨識感測器模組實體地連接至預成型智慧卡主體。生物辨識感測器模組及預成型智慧卡主體，包括其嵌體，可經配置以在衝壓及加熱之後處於電接觸以便准許使用嵌體及生物辨識感測器以供稍後識別智慧卡之使用者。生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體可經配置以使得在進行實體連接時，不可能在不損壞生物辨識感測器模組、預成型智慧卡主體及/或熱活化結合材料中之至少一者的情況下移除生物辨識感測器及/或生物辨識感測器模組。
提供熱活化結合材料以便將生物辨識感測器模組耦接至預成型智慧卡主體及/或嵌體。熱活化結合材料可經配置以提供機械連接及電連接中之至少一者，且有利地可經配置以提供生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之間的機械連接以及生物辨識感測器模組與嵌體之間的電連接兩者。在一些實例中，熱活化結合材料包括提供為熱活化薄膜之材料，諸如焊料遮罩。熱活化薄膜可提供為附接至薄膜層之層，以使得薄膜層充當熱活化薄膜之支撐件以及支撐生物辨識感測器模組。在彼狀況下，熱活化薄膜可藉由「預層壓」附接至支撐薄膜層。此熱活化薄膜可包括用於生物辨識感測器模組之其他部分的孔，例如用於其感測器陣列之孔。
焊料遮罩可設置於生物辨識感測器模組之導電元件上，諸如在用於與嵌體之接觸墊電連接的接觸墊上方。此焊料遮罩可包含焊料，該焊料在生物辨識感測器模組不會發生損壞之溫度下可熔融以潤濕至鄰接材料上。所施加之熱量可熔融焊料且使其將電接觸件結合在一起，且視情況同時產生生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之主要機械互連。
熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體及生物辨識感測器模組中之至少一者上。舉例而言，熱活化結合材料可設置於生物辨識感測器模組之與預成型智慧卡主體之互補表面接觸的表面上，該等互補表面將通常為凹部內之表面。替代地或另外，熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體之與生物辨識感測器模組之互補表面接觸的表面上。
在一個實例中，諸如當使用熱活化異向性導電薄膜（ACF）時，熱活化結合材料可在其處於薄膜層上時設置於生物辨識感測器模組之內部表面上。
在另一實例中，當使用熱活化薄膜（HAF）與焊料之組合時，HAF可在其處於薄膜層上時施加至生物辨識感測器模組之內部表面，並且可在HAF中切割對應於嵌體及生物辨識感測器模組的電接觸墊之位置的孔。可將焊錫膏施加至嵌體之電接觸墊的表面或生物辨識感測器模組之電接觸墊的表面。
熱活化結合材料可例如包含焊料材料或熱活化黏著劑，包括可能使用導電黏著劑。在一個實例中，熱活化結合材料可包含熱活化異向性導電薄膜（ACF）。在一些實例中，可提供多種熱活化材料，諸如用於提供機械連接之熱活化黏著劑以及用於提供電連接之熱活化導電材料（諸如焊料）。在存在多種類型之熱活化結合材料的情況下，此等材料可呈不同形式，諸如經由薄膜或經由將合適材料沈積至相關表面上。
嵌體嵌入於預成型智慧卡主體中，且可例如置放於預成型智慧卡主體之外部層之間，諸如兩個外部塑膠層之間。嵌體有利地包括用於連接至生物辨識感測器模組之電接觸墊。在一些實例中，預成型智慧卡主體已藉由首先諸如經由層壓或其他技術將接觸墊連同嵌體嵌入智慧卡主體中；以及接著稍後形成凹部以曝露接觸墊且因此提供包括凹部之預成型智慧卡主體來製造。因此，接觸墊首先完全嵌入且因此不曝露以供接觸至生物辨識感測器模組，且該等接觸墊稍後經由凹部之形成而曝露。
應注意，有可能區分其中凹部係在嵌體嵌入於預成型智慧卡主體中之後藉由移除材料形成之預成型智慧卡主體與其中凹部係在嵌體嵌入之前存在之預成型智慧卡主體。舉例而言，在層壓狀況下，在嵌體嵌入之前存在之凹部將展示材料在凹部邊緣處或鄰近於邊緣流動的跡象，而在層壓之後藉由移除材料形成之凹部將具有包含已經由層壓預成型智慧卡主體之可流動材料製成的切口之邊緣。預成型智慧卡主體因此可包含具有已經由此類可流動材料製成之切口之凹部。
術語嵌體意欲包括用於智慧卡之任何合適電子電路，諸如可撓性印刷電路板。嵌體可包含經配置以用於電連接至生物辨識感測器模組之生物辨識感測器之接觸墊。凹部可曝露接觸墊，該等接觸墊可例如處於凹部之底部表面處。接觸墊之數目及佈局可視用於生物辨識感測器的連接點之組態而變化。接觸墊可為例如銅或其可為金或鍍金。
可經由如上文所闡明之方法步驟形成凹部，及/或可藉由如上文所闡明之方法形成預成型智慧卡主體。因此，預成型智慧卡主體可包含第一及第二塑膠層，其中嵌體嵌入於第一塑膠層與第二塑膠層之間，諸如藉由該等層之層壓。
嵌體可包含被動嵌體。亦即，嵌體可僅包含被動組件，諸如電阻器、電容器、電感器及其類似者，且不包含任何主動電子組件，亦即需要電來操作之電子組件。在一個實例中，嵌體可（僅）包含形成於基板上且界定複數個電接觸件之導電跡線。因此，預成型智慧卡主體可不包含安裝至嵌入於預成型智慧卡主體內之嵌體之電子組件。
替代地，嵌體可包含主動嵌體。亦即，嵌體可包含囊封於預成型智慧卡主體內之一或多個主動電子組件。舉例而言，主動電子組件可包含處理器及/或記憶體。
嵌體可包括用於與讀卡機進行通信之天線，諸如用於RFID類型通信之天線。
嵌體可包括用於連接至處理晶片之接觸件，該處理晶片可包含處理器及/或記憶體，且其中接觸件及/或預成型卡主體可經組態以准許處理晶片在亦即藉由後置形成卡主體之後連接至嵌體。記憶體可經配置以儲存與智慧卡之持有人有關的生物辨識資訊，且處理器可經配置以將所儲存生物辨識資訊與由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊進行比較。因此，處理器可經配置以基於由生物辨識感測器提供之指示而判定使用者是否為經授權使用者。處理器及記憶體亦可經配置以儲存與智慧卡相關聯之其他資訊且將資訊傳輸至讀取器，其中所傳輸資訊不包括所儲存生物辨識資訊及由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可經配置以使得在正常操作期間決不自智慧卡傳送自感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可具有控制智慧卡之操作的一般功能。嵌體可包括用於財務交易之授權的安全元件。安全元件可包括處理器，該處理器除財務交易之授權之外亦進行其他操作，例如其可涉及自生物辨識感測器鑑認生物辨識資料。
視情況，若使用主動嵌體，則上文所描述之處理晶片的功能中之任何一或多者可藉由嵌體之主動組件執行。在主動嵌體之狀況下，嵌體可包括具有包括上文所闡明之彼等功能的不同功能之多個處理器，諸如用於進行生物辨識鑑認程序之專用生物辨識處理器及/或用於智慧卡操作之更一般控制的獨立控制器。
使用此態樣之分裝部分之套組而產生的智慧卡可為以下中之任一者：門禁卡；支付卡；信用卡；轉賬卡；預付卡；忠誠卡；或身分卡。智慧卡可經配置以在生物辨識感測器未提供經授權使用者之指示的情況下防止對智慧卡之受保護特徵的存取。因此，智慧卡可僅在生物辨識資訊確認使用者經授權時提供其所要功能，或至少其可僅在經恰當授權時提供全部功能。舉例而言，在電子卡為諸如信用卡等銀行卡之情況下，智慧卡可僅在使用者經授權時或視情況在生物辨識授權已在某一先前時間或特定數目個先前交易內使用時提供對諸如非接觸式支付等財務交易之授權。
自第三態樣來看，本發明提供一種用於製造一智慧卡之系統，該智慧卡併有安裝至該智慧卡之一嵌體的一生物辨識感測器，該系統包含：
一薄膜層，其上藉由一生物辨識感測器模組安裝有該生物辨識感測器，該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器；
一預成型智慧卡主體，其包含用於接收該生物辨識感測器模組之一凹部及嵌入於該預成型智慧卡主體內之該嵌體；
一對準裝置，其用於使該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準；以及
一安裝工具，其用於將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層，其中該安裝工具之一部分朝向該凹部被推動穿過該薄膜層，同時與該生物辨識感測器模組接合且藉此將該生物辨識感測器模組推進至該凹部中；
其中該安裝工具經組態以執行一同時衝壓及加熱操作，以使得該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用一熱活化結合材料將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及該嵌體中之至少一者。
藉由此系統，第一態樣之方法可實施用於產生智慧卡，該方法包括將生物辨識感測器模組快速且高效地安裝至預成型智慧卡主體及/或嵌體所需之步驟。生物辨識感測器模組通常可為「表面黏著技術」（SMT）型組件，其在先前技術中將通常經由習知SMT系統選取及置放。當前建議與此等SMT型系統的不同之處在於將生物辨識感測器模組使用至薄膜層上，諸如下文所論述之卷盤上的薄膜上，以及使用經配置以執行組合衝壓及加熱步驟之安裝工具。
系統可利用上文所闡明之分裝部分之套組，且因此薄膜層、生物辨識感測器模組及/或預成型智慧卡主體可具有如上文關於第二態樣所論述的特徵。因此，生物辨識感測器及嵌體可具有如上文所論述之特徵。
感測器陣列可包含被動感測器陣列，其製造成本低於其他類型之生物辨識感測器，諸如在感測器陣列經整合為電容性CMOS矽感測器之部分的情況下。在一個實例中，該感測器陣列可包含一第一電極層及一第二電極層，其中每一電極層包含複數個並聯電隔離跡線。該第一電極層之該等跡線可垂直於該第二電極層之該等跡線。該感測器陣列可包含一接地板，該接地板可包含跨越該感測器陣列之實質上一整個區域具有實質上均勻厚度之一導電材料層。該第一電極層及該第二電極層可藉由一介電層分離。該第二電極層可藉由一介電層分離。
處理器可連接至該感測器陣列以選擇性地定址跨越該感測器陣列之一區域的複數個位置。舉例而言，該處理器可連接至該第一電極層及該第二電極層，且可經組態以獨立地定址該第一電極層及該第二電極層之該等導電跡線中之每一者。
該感測器陣列可安置在薄膜層內部或薄膜層外部。薄膜層可為如在本領域中已知用於其他目的之卷軸對卷軸型薄膜層，諸如35 mm聚醯亞胺薄膜。薄膜層可包括接收感測器模組之部分的孔，諸如用於感測器陣列之孔或用於處理器之孔。
對準裝置可經組態以將薄膜層及/或預成型智慧卡主體移動至與安裝工具相鄰之位置中，其中預成型智慧卡主體的凹部與薄膜層上之生物辨識感測器模組對準。在實例實施例中，藉由在安裝工具保持固定在適當位置時移動薄膜層來完成用以使生物辨識感測器模組與安裝工具對準之移動。
對準裝置可包括用於保持及移動薄膜層之機構。應瞭解，在卷軸對卷軸型薄膜層之狀況下，此可使用用於在其他類型之感測器置放操作中移動卷軸對卷軸薄膜層的已知系統來方便地完成。因此，該系統可包含用於移動卷軸對卷軸薄膜之鏈輪配置。對準裝置可包括此鏈輪配置。
薄膜層可提供為包括多個生物辨識感測器模組之卷盤薄膜的一部分且可因此在經由重複使用安裝工具而大量製造智慧卡期間使用，同時薄膜層移動且同時具有已由安裝工具附接之生物辨識感測器模組的第一預成型智慧卡主體被具有準備好接收另一生物辨識感測器模組之凹部的第二預成型智慧卡主體替代。
該系統可包含用於使預成型智慧卡主體移動成與安裝工具對準及/或與薄膜層上之生物辨識感測器模組對準之傳送機。因此，對準裝置可包括用於移動一或多個預成型智慧卡主體之傳送機。
該系統可用於製造複數個智慧卡且因此可經配置以實行重複步驟序列，該重複步驟序列包含：使複數個感測器模組中之感測器模組與複數個預成型智慧卡主體中之預成型智慧卡主體的凹部對準；使用安裝工具同時衝壓及加熱以將感測器模組安裝至智慧卡主體；以及使用對準裝置來移動複數個智慧卡主體中的下一預成型智慧卡主體及薄膜上之複數個感測器模組中的下一生物辨識感測器模組且使其對準。如上文所論述，對準裝置可包括用以使下一預成型智慧卡主體處於適當位置之傳送機，以及用於移動薄膜層以使下一生物辨識感測器模組處於適當位置之機構。傳送機及薄膜層之移動可並行地進行。
安裝工具經配置以進行同時衝壓及加熱操作。因此，安裝工具具有將生物辨識感測器模組衝壓穿過薄膜層並將其朝向凹部移動之功能，且此外，安裝工具具有將生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量的功能。使用該熱量以便使用熱活化結合材料將生物辨識感測器模組耦接至預成型智慧卡主體及嵌體中之至少一者。安裝工具可經配置以在將生物辨識感測器模組衝壓出薄膜層期間施加熱量。該系統可經配置以在衝壓階段之後將安裝工具保持在適當位置一段時間，以便確保熱活化結合材料接收足夠熱量。舉例而言，安裝工具可經組態以將生物辨識感測器模組加熱至至少100℃且較佳地150℃與200℃之間的溫度。該系統可經組態以將生物辨識感測器模組加熱至此溫度持續至少100 ms、視情況至少200 ms且較佳地至少300 ms之時段。該系統可經組態以在10秒內、視情況在5秒內且較佳地在1.5秒內完成衝壓及加熱操作。
安裝工具可包括工具頭，該工具頭具有用於諸如經由切割穿過薄膜及/或穿過生物辨識感測器模組之安裝部分而將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離之邊緣。安裝工具可在其穿過薄膜層時執行剪切動作，其中安裝工具之工具頭穿過薄膜層。安裝工具之穿過薄膜層的部分可經配置以切割穿過薄膜層或其可穿過薄膜層中之開口以衝壓出生物辨識感測器模組。切割動作可包括切割穿過生物辨識感測器模組之延伸部分，諸如至生物辨識感測器模組之基板層的延伸部分，其中此等延伸部分接著隨著生物辨識感測器模組自薄膜層拆離而被留下附接至薄膜層。
安裝工具可包括在生物辨識感測器模組自薄膜層拆離期間與工具頭相互作用之模具。模具可相對於薄膜層固定在適當位置，同時工具頭可相對於薄膜層移動以便經由工具頭與模具之相互作用而將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離。舉例而言，模具及工具頭可經配置以經由工具頭經過模具之剪切移動而剪切穿過薄膜層及/或生物辨識感測器模組之部分。在一個實例中，模具具有包圍通常矩形開口之切割邊緣，且工具頭包括用於穿過該開口同時剪切穿過薄膜層及/或生物辨識感測器模組之部分的互補切割邊緣。該開口可具有圓角。
有利地，安裝工具在加熱操作期間充當熱量源。其可包括諸如電熱器等加熱器，例如由於電阻而產生熱量之加熱元件。安裝工具可包括如上之工具頭，其中加熱器在工具頭內。在替代性配置中，安裝工具可自外部源接收熱量，諸如經由加熱流體之流動。
安裝工具可經配置以用於在可在衝壓及加熱操作期間與生物辨識感測器模組交換熱量之工具區段中保持熱量，諸如在穿過薄膜層的工具部分中，其可為上文所論述之工具頭。熱量保持可用於確保在組合衝壓及加熱操作期間更快加熱且用於在生產線中重複使用。因此，工具可具備合適熱質量塊，例如具有足夠大小之固體金屬主體，以確保可在相對短時段內將足夠熱量提供至生物辨識感測器模組。
安裝工具可包括一或多個溫度感測器，該一或多個溫度感測器用於量測工具及/或生物辨識感測器模組之溫度，以便允許在衝壓及加熱操作期間監測及/或控制工具溫度或生物辨識感測器模組之溫度。
有利地，同時衝壓及加熱步驟提供生物辨識感測器模組至預成型智慧卡主體之機械連接及電連接兩者。因此，在同時衝壓及加熱步驟之後，生物辨識感測器可電連接至嵌體以便准許嵌體及生物辨識感測器一起使用以供稍後識別智慧卡之使用者。此外，在同時衝壓及加熱步驟之後，生物辨識感測器模組可實體地連接至預成型智慧卡主體，例如不可能在不損壞生物辨識感測器模組、預成型智慧卡主體及/或熱活化結合材料中之至少一者的情況下移除生物辨識感測器及/或生物辨識感測器模組。
熱活化結合材料用以將生物辨識感測器模組耦接至預成型智慧卡主體及嵌體中之至少一者。熱活化結合材料可提供機械連接及電連接中之至少一者，且有利地可用以提供生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之間的機械連接以及生物辨識感測器模組與嵌體之間的電連接兩者。在一些實例中，熱活化結合材料包括提供為熱活化薄膜之材料，諸如焊料遮罩。熱活化薄膜可提供為附接至薄膜層之層，以使得薄膜層充當熱活化薄膜之支撐件以及支撐生物辨識感測器模組。在彼狀況下，熱活化薄膜可藉由「預層壓」附接至支撐薄膜層。此熱活化薄膜可包括用於生物辨識感測器模組之其他部分的孔，例如用於其感測器陣列之孔。
焊料遮罩可設置於生物辨識感測器模組之導電元件上，諸如在用於與嵌體之接觸墊電連接的接觸墊上方。此焊料遮罩可包含焊料，該焊料在生物辨識感測器模組不會發生損壞之溫度下可熔融以潤濕至鄰接材料上。該系統可經配置以使得來自安裝工具之熱量將熔融焊料且使其將電接觸件結合在一起，且視情況同時產生生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體之主要機械互連。
熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體及生物辨識感測器模組中之至少一者上。舉例而言，熱活化結合材料可設置於生物辨識感測器模組之與預成型智慧卡主體之互補表面接觸的表面上，該等互補表面將通常為凹部內之表面。替代地或另外，熱活化結合材料可設置於預成型智慧卡主體之與生物辨識感測器模組之互補表面接觸的表面上。舉例而言，熱活化結合材料可為[較佳位置？]。
熱活化結合材料可例如包含焊料材料或熱活化黏著劑，包括可能使用導電黏著劑。可使用多種熱活化材料，諸如用於提供機械連接之黏著劑以及用於提供電連接之導電材料（諸如焊料）。在使用多種類型之熱活化結合材料的情況下，此等材料可以不同形式提供，諸如經由薄膜或經由將合適材料沈積至相關表面上。
嵌體嵌入於預成型智慧卡主體中，且可例如置放於預成型智慧卡主體之外部層之間，諸如兩個外部塑膠層之間。嵌體有利地包括用於連接至生物辨識感測器模組之接觸墊。在一些實例中，預成型智慧卡主體已藉由首先諸如經由層壓或其他技術將接觸墊連同嵌體嵌入智慧卡主體中；以及接著稍後形成凹部以曝露接觸墊且因此提供包括凹部之預成型智慧卡主體來製造。因此，接觸墊首先完全嵌入且因此不曝露以供接觸至生物辨識感測器模組，且該等接觸墊稍後經由凹部之形成而曝露。該系統可經配置以執行嵌入步驟且因此可包含層壓機，該層壓機用於層壓核心以形成其中嵌入了嵌體之預成型智慧卡主體。如下文所論述，該系統可進一步經配置以形成凹部。替代地，該系統可接收其中已存在嵌體及（視情況）凹部之預成型智慧卡主體。
應注意，有可能區分其中凹部係在嵌體嵌入於預成型智慧卡主體中之後藉由移除材料形成之預成型智慧卡主體與其中凹部係在嵌體嵌入之前存在之預成型智慧卡主體。舉例而言，在層壓狀況下，在嵌體嵌入之前存在之凹部將展示材料在凹部邊緣處或鄰近於邊緣流動的跡象，而在層壓之後藉由移除材料形成之凹部將具有包含已經由層壓預成型智慧卡主體之可流動材料製成的切口之邊緣。預成型智慧卡主體因此可包含具有已經由此類可流動材料製成之切口之凹部。
術語嵌體意欲包括用於智慧卡之任何合適電子電路，諸如可撓性印刷電路板。嵌體可包含經配置以用於電連接至生物辨識感測器模組之生物辨識感測器之接觸墊。凹部可曝露接觸墊，該等接觸墊可例如處於凹部之底部表面處。接觸墊之數目及佈局可視用於生物辨識感測器的連接點之組態而變化。接觸墊可為例如銅或其可為金或鍍金。
凹部可藉由自預成型智慧卡主體移除材料而形成，且視情況該系統可經配置以實行此步驟。舉例而言，該系統可包含用於形成凹部之研磨裝置，諸如精密端研磨機或雷射研磨機。可使用已知用於與智慧卡製造有關之其他目的的「鑽孔及研磨」技術來形成凹部。材料之移除深度經配置以剛好在預成型智慧卡主體內之接觸墊的層級處終止，以使得曝露接觸墊。
該系統可視情況經配置以藉由一種方法形成預成型智慧卡主體，該方法包含：提供第一塑膠層；在第一塑膠層上提供嵌體，該嵌體具有用於連接至生物辨識感測器模組之生物辨識感測器的接觸墊；在第一塑膠層上提供第二塑膠層，其中嵌體插入於第一塑膠層與第二塑膠層之間；層壓第一塑膠層及第二塑膠層以形成預成型智慧卡主體；以及接著移除材料以形成預成型智慧卡主體之凹部。層壓可在至少135℃之溫度及/或至少5 MPa的壓力下執行，且視情況在至少150℃之溫度及/或至少6.5 MPa的壓力下執行。然而，其他溫度及壓力範圍可為合適的。在一些實施例中，在層壓之前，額外層可設置於第一層及第二層上方及/或下方。
嵌體可包含被動嵌體。亦即，嵌體可僅包含被動組件，諸如電阻器、電容器、電感器及其類似者，且不包含任何主動電子組件，亦即需要電來操作之電子組件。在一個實例中，嵌體可（僅）包含形成於基板上且界定複數個電接觸件之導電跡線。因此，預成型智慧卡主體可不包含安裝至嵌入於預成型智慧卡主體內之嵌體之電子組件。
替代地，嵌體可包含主動嵌體。亦即，嵌體可包含囊封於預成型智慧卡主體內之一或多個主動電子組件。舉例而言，主動電子組件可包含處理器及/或記憶體。
嵌體可包括用於與讀卡機進行通信之天線，諸如用於RFID類型通信之天線。
嵌體可包括用於連接至處理晶片之接觸件，該處理晶片可包含處理器及/或記憶體，且其中接觸件及/或預成型卡主體可經組態以准許處理晶片在亦即藉由後置形成卡主體之後連接至嵌體。記憶體可經配置以儲存與智慧卡之持有人有關的生物辨識資訊，且處理器可經配置以將所儲存生物辨識資訊與由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊進行比較。因此，處理器可經配置以基於由生物辨識感測器提供之指示而判定使用者是否為經授權使用者。處理器及記憶體亦可經配置以儲存與智慧卡相關聯之其他資訊且將資訊傳輸至讀取器，其中所傳輸資訊不包括所儲存生物辨識資訊及由生物辨識感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可經配置以使得在正常操作期間決不自智慧卡傳送自感測器獲取之生物辨識資訊。處理器可具有控制智慧卡之操作的一般功能。處理晶片可包括用於財務交易之授權的安全元件。安全元件可包括處理器，該處理器除財務交易之授權之外亦進行其他操作，例如其可涉及自生物辨識感測器鑑認生物辨識資料。
視情況，若使用主動嵌體，則上文所描述之處理晶片的功能中之任何一或多者可藉由嵌體之主動組件執行。在主動嵌體之狀況下，嵌體可包括具有包括上文所闡明之彼等功能的不同功能之多個處理器，諸如用於進行生物辨識鑑認程序之專用生物辨識處理器及/或用於智慧卡操作之更一般控制的獨立控制器。
由以上系統產生之智慧卡可為以下中之任一者：門禁卡；支付卡；信用卡；轉賬卡；預付卡；忠誠卡；或身分卡。智慧卡可經配置以在生物辨識感測器未提供經授權使用者之指示的情況下防止對智慧卡之受保護特徵的存取。因此，智慧卡可僅在生物辨識資訊確認使用者經授權時提供其所要功能，或至少其可僅在經恰當授權時提供全部功能。舉例而言，在電子卡為諸如信用卡等銀行卡之情況下，智慧卡可僅在使用者經授權時或視情況在生物辨識授權已在某一先前時間或特定數目個先前交易內使用時提供對諸如非接觸式支付等財務交易之授權。
自另一態樣來看，本發明延伸至使用第一態樣之方法產生、自第二態樣的分裝部分之套組產生及/或使用第三態樣之系統生產的智慧卡。此智慧卡可包括如上文所論述之預成型智慧卡主體的特徵以及如上文所論述之生物辨識感測器模組的特徵。舉例而言，智慧卡可包含自薄膜層之切口及/或由衝壓步驟產生的穿過生物辨識感測器模組之切口。
現將參考圖1描述經組態以用作支付卡之可指紋授權之智慧卡102。
智慧卡102包含併有一體式機載指紋感測器130作為生物辨識感測器之經層壓智慧卡主體140。WO 2013/160011 A1中描述用於製造此智慧卡主體140之例示性技術。智慧卡主體140較佳地具有約86 mm之寬度、約54 mm之高度及約0.76 mm的厚度，亦即，以使得其符合典型信用卡尺寸，但在一些實施例中，可增加厚度以容納指紋感測器130。更一般而言，智慧卡102可為根據ISO 7810之ID-1識別卡。
指紋感測器130為區域指紋感測器130，且安裝於智慧卡主體140內以便自智慧卡主體140之表面曝露且實質上與該表面齊平。指紋感測器130經定位以便方便於卡之使用者在持有智慧卡102的同時向指紋感測器130呈現手指（通常為其拇指）。由於電力及大小約束，指紋感測器130通常小於平均手指。
對智慧卡102之安全特徵（例如，支付功能）的完全存取需要生物辨識授權，亦即，藉由使所呈現生物辨識識別符與所儲存參考生物辨識資料匹配而驗證使用者之身分。將稍後更詳細地論述生物辨識授權之程序。
智慧卡102經組態以在智慧卡102之安全記憶體內執行生物辨識授權，亦即，以使得使用者之生物辨識資料（經掃描資料及參考資料兩者）永遠不會自智慧卡102傳輸出去。智慧卡102可使用諸如第一LED 136之合適指示符提供成功授權之指示。
智慧卡主體140容納指紋處理模組，該指紋處理模組用於藉由基於由指紋感測器130捕獲之指紋而驗證智慧卡102之使用者的身分來提供生物辨識授權。
指紋處理模組包括儲存一或多個參考指紋模板之記憶體。智慧卡20之記憶體通常為固態非揮發性記憶體，諸如快閃記憶體。指紋模板產生且藉由登記程序儲存於指紋處理模組之記憶體中，這將稍後更詳細地論述。
指紋處理模組經配置以接收呈現至指紋感測器130之手指或拇指的經掃描指紋，且將經掃描指紋與預儲存之參考指紋資料進行比較，該參考指紋資料可包含複數個參考指紋模板。接著判定經掃描指紋是否匹配於參考指紋資料。
若判定經掃描指紋與參考指紋資料匹配，則指紋處理模組取決於其程式化而採取適當行動。在此實例中，若與參考指紋資料存在匹配，則指紋處理模組指示智慧卡102之安全元件來授權支付。在一些實施例中，據設想，指紋處理模組可為併入智慧卡102之安全元件內，諸如併入智慧卡102之智慧卡晶片120內的虛擬模組。
智慧卡102包括無線通信介面，該無線通信介面包含調諧電路，該調諧電路經調諧以接收來自讀卡機之RF信號，例如在支付卡之狀況下使用近場通信（NFC）。調諧電路通常包含天線線圈及調諧電容器。
智慧卡102可經由無線通信介面與讀卡機進行通信，例如以在以上實例中傳輸支付授權。無線通信介面使用跨越天線線圈連接之開關，諸如電晶體，來傳輸資料。藉由接通及斷開電晶體，信號可由智慧卡102傳輸且由讀卡機內之合適控制電路解碼。此類型之傳信被稱為反向散射調變，且其特徵在於讀取器用以向自身提供傳回訊息之動力的事實。
無線通信介面進一步經組態以在智慧卡102曝露於諸如由讀卡機產生之射頻激發場時採集能量，以便向智慧卡102之組件供電，該等組件例如包括指紋感測器130、指紋處理模組及安全元件。在此實施例中，智慧卡102不包括電池。因此，智慧卡102之組件僅由自激發場採集之能量供電。
應注意，在替代性實施例中，可提供具有與所描述相同之特徵的電池供電智慧卡。藉由此等替代方案，智慧卡102可具有相同特徵，除了所採集電力之使用可由來自智慧卡主體140內所含之電池的電力來補充或替代以外。
智慧卡通常具有類似於習知信用卡之大小且具有類似外觀及觸感。習知信用卡係根據ISO/IEC 7810之國際標準ID-1製造的，亦即，具有3 3/ 8吋×2 1/ 8吋（大致86 mm×54 mm）之尺寸以及30密耳（大致0.75 mm）的厚度。在一些實施例中，智慧卡可比習知信用卡厚，以便容納生物辨識感測器130。
圖2為展示用於包括生物辨識感測器130之非接觸式智慧卡102的預成型智慧卡主體140之部分剖視側視圖的示意圖。
智慧卡102包含智慧卡主體140，該智慧卡主體在圖2之圖式中為預成型智慧卡主體140。預成型智慧卡主體140包覆嵌體30。嵌體30呈印刷電路板形式，其包含形成於PVC基板上之銅跡線。在其他實施例中，基板可由聚醯胺或FR-4級玻璃強化環氧樹脂層壓板製成。
嵌體30嵌入（例如，經由層壓）在至少兩個塑膠層之間。至少兩個塑膠層包括第一塑膠層及第二塑膠層，其中嵌體30包夾於第一層與第二層之間。塑膠層通常由PVC製成；然而，可使用其他塑膠。其他合適塑膠之實例包括聚酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）及任何其他合適塑膠。另外，可將塑化劑或染料添加至塑膠以獲得所要外觀及觸感。
智慧卡102可藉由例如US 6586078中所描述之熱層壓方法產生。合適熱層壓方法可包含以下步驟： 藉由提供第一塑膠層及第二塑膠層來形成核心並且將嵌體30定位於該第一塑膠層與該第二塑膠層之間以由此形成該核心； 將核心置放於層壓機中； 向層壓機中之核心施加熱循環以液化或部分液化塑膠層，該熱循環在135℃與250℃之間的溫度下操作； 結合熱量將層壓機柱塞壓力增加至大致6.5 MPa之壓力； 藉由使柱塞壓力相關聯地增加大致25%來向層壓機中之核心施加冷卻循環，直至該核心已冷卻至大致5℃至20℃；以及 自層壓機移除核心。
可接著施加其他處理步驟，包括本領域中熟習此項技術者已知之彼等處理步驟，以完成預成型智慧卡主體140之生產。此類處理技術可包括上墨、形成覆膜或其類似者。
圖3展示圖2之智慧卡主體與所展示之一些內部組件的部分剖視平面視圖。天線34設置於嵌體30上且此包含上文所論述之天線線圈，該天線用於電力採集且用於非接觸式通信。天線34用以與在智慧卡102外部之讀卡機進行通信。天線34可藉由將合適圖案蝕刻至印刷電路板之銅包層上來形成。
在一些實施例中，嵌體30可包括數個額外組件36，諸如主動電子組件。此等可包括如上文所論述之處理器及記憶體。在一些實施例中，額外組件36可包括經組態以向記憶體及處理器供電之電池。替代地或除了電池及/或經由天線34獲得之所採集電力以外，智慧卡亦可經配置以經由在智慧卡102外部之接觸墊得到供電。
生物辨識感測器130屬於區域指紋類型。合適指紋生物辨識感測器130之實例係由瑞典之Fingerprint Cards AB製造的FPC1321生物辨識指紋感測器。生物辨識感測器130包括較佳地在生物辨識感測器130之相對側上之感測器側及接觸側。
在生物辨識感測器130之感測器（外部）側上為感測器區域，其可為通常與智慧卡102之表面對準的表面（應注意，在圖式中誇示了感測器130之厚度）。可藉由如下文參考圖6及圖7所論述之保護性塗層來保護感測器區域。
在生物辨識感測器130之接觸（內部）側上為接觸區域，其包括用於經由嵌體30將生物辨識感測器130電連接至智慧卡102之組件的至少兩個接觸件45之陣列。
如圖2及圖3中所展示，凹部（或空腔）50形成以接收可併入至生物辨識感測器模組中之生物辨識感測器130。智慧卡包括嵌體30所嵌入之預成型智慧卡主體140。當生物辨識感測器130就位時，接觸件32設置於嵌體30中且經配置以與生物辨識感測器130上之接觸件45對準。該等接觸件較佳地為導電墊。展示於圖式中之接觸件的置放及數目僅出於說明目的，且應理解，接觸件之實際數目及位置可不同。
凹部50形成於預成型智慧卡主體140中以曝露嵌體30中之接觸件32。凹部50形成於預成型智慧卡主體140之上部表面上且其大小經設定成實質上符合生物辨識感測器130之形狀，以使得生物辨識感測器130（或生物辨識感測器模組）將剛好裝配於凹部50內。
可使用精密端研磨機或更佳地雷射研磨機將凹部50研磨成預成型智慧卡主體140之表面。研磨深度經設定以使得凹部50之基底處於卡主體140內之嵌體30的層級，以使得曝露接觸件32。
智慧卡102之嵌體30可包括經組態以用於附接至智慧卡晶片120之其他接觸件。智慧卡晶片120包含安裝於接觸板後方以供與讀卡機進行通信之安全元件。安全元件包括記憶體及處理器（未展示）。記憶體經配置以儲存與智慧卡102之持有人有關的生物辨識資訊，且處理器經配置以將儲存於記憶體上之生物辨識資訊與由生物辨識感測器30獲取且傳達至嵌體30之接觸件32的生物辨識資訊進行比較。處理器因此經配置以基於由生物辨識感測器提供之指示而判定使用者是否為經授權使用者。此功能性可替代地由設置於嵌體30上之記憶體及處理器提供，如參考圖2所描述。
圖4及圖5展示生物辨識感測器130正插入至智慧卡主體140中。在實例實施例中，此使用如下文參考圖10及圖11進一步描述之系統來進行，且因此存在在安裝至凹部50中之前支撐生物辨識感測器130之薄膜層。生物辨識感測器130與凹部50對準且使用力F以及來自如下文所論述之安裝工具的熱量被推動至凹部50中，以使得生物辨識感測器130上之接觸件45及嵌體30中之接觸件32經由熱活化結合材料214而電接觸。圖4的放大區域展示生物辨識感測器130上之接觸件45與嵌體30中之接觸件32之間的接觸接面。
在此實例中，熱活化結合材料214在生物辨識感測器130插入之前被施加至嵌體30中之接觸件32的表面。此可為焊料材料或熱活化導電環氧樹脂，包括可熱固化導電環氧樹脂。視情況，在生物辨識感測器130插入之前，藉由黏著環氧樹脂56塗佈空腔之內壁54。添加黏著環氧樹脂56可用以將生物辨識感測器130密封在適當位置，且增加感測器130與智慧卡主體140之間的耦接之機械強度以防生物辨識感測器130移位且自電子電路30之接觸件32斷開連接。
圖6展示安裝至薄膜層之複數個生物辨識感測器模組，且圖7至圖10展示生物辨識感測器模組之結構的各種實例。如圖中所展示，薄膜層200包括複數個生物辨識感測器模組。此使得其能夠被衝壓出去且依序安裝至對應複數個預成型智慧卡主體140。
在圖7中，生物辨識感測器模組包括在薄膜層200之上部（外部）表面上且在指紋感測器130之外部側上的保護性塗層202及帶槽框204。保護性塗層202保護指紋感測器130之感測側，且帶槽框204可用於電連接至使用者之手指，同時獲取指紋資料。穿過薄膜層200提供孔（未詳細展示）。孔在指紋感測器130之感測區域上方延伸。指紋感測器130之感測器陣列206連同被動部件212自薄膜層200之下部（內部）表面延伸。此實例之感測器陣列206及被動部件212的配置可類似於圖9之配置。生物辨識感測器模組之此部分亦可包括在生物辨識鑑認程序期間所使用的處理器216，例如指紋感測器130之積體電路。生物辨識感測器模組亦包括在下部側上之接觸墊45。此等接觸墊32係用於以類似於上文所論述之方式與智慧卡主體140之接觸墊32電接觸。應注意，不存在對感測器陣列206之囊封。
在圖8中，展示替代性組態，其中指紋感測器130屬於不需要帶槽框之類型。因此，在此狀況下，保護性塗層202可在薄膜層200中之開口的整個範圍上方延伸，且一旦生物辨識感測器模組安裝至預成型智慧卡主體140，該保護性塗層便覆蓋整個經曝露感測器區域。如同圖7之實例，圖8的生物辨識感測器模組包括在薄膜層200之下部側處的感測器陣列206及被動元件212，以及接觸墊45。
圖9展示另一替代性組態，其中指紋感測器130不需要帶槽框且感測器區域之邊界係由毗鄰保護性塗層202之聚醯亞胺加強件或「障壁」218提供的。在生物辨識感測器模組之製造期間使用聚醯亞胺加強件218以在保護性塗層202沈積時含有該保護性塗層。當藉由安裝工具208、210自薄膜層200拆離生物辨識感測器模組時，該保護性塗層連同薄膜層200之外部部分一起被移除。如同圖7及圖8之實例，包括感測器陣列206及被動元件212的指紋感測器130之主要部分安裝至薄膜層200之下部側。圖9在接觸墊45之位置方面有所不同。圖9進一步包括在感測器陣列206之外部邊界周圍的區域中在薄膜層之下部表面上方延伸的熱活化結合材料層214。此可為用於將生物辨識感測器模組實體連接至預成型智慧卡主體140之黏著劑。應注意，為了與接觸墊45之不同位置擬合，接著用於接收圖9之生物辨識感測器模組的預成型智慧卡主體140將具有與用於接收圖7之生物辨識感測器模組的預成型智慧卡主體140具有不同幾何形狀的凹部50及嵌體30。嵌體30將在接觸墊32之位置方面有所不同，且凹部50可具有不同形式以反映生物辨識感測器模組之下部部分的形式。
圖10中展示另一替代可能性。在此實例中，生物辨識感測器模組之主要部分為薄膜層200的頂側，亦即，在生物辨識感測器模組之安裝期間在薄膜層200的與預成型智慧卡主體140之位置相對的側。因此，保護性塗層202以及感測器陣列206為薄膜層200之頂側。被動元件212以及處理器216（例如，積體電路）延伸穿過薄膜層200之厚度，該薄膜層出於彼目的而具備孔。用於指紋感測器之電接觸墊45在薄膜層200之下，且使用延伸穿過薄膜層200的通孔耦接至感測器陣列206處之電接觸件。
對於圖7至圖10之實例中之任一者，薄膜層200及/或生物辨識感測器模組的部分可包括用於形成接觸墊45之電連接的熱活化結合材料層214，如例如圖11及圖12中所展示。此將在下文進一步描述。所有實例共有之另一特徵係薄膜層200耦接至指紋感測器130且在外部表面之一部分下方延伸，例如在圖7的帶槽框204之一部分下方或在圖8、圖9及圖10的保護性塗層之一部分下方延伸。因此，薄膜層200中供生物辨識感測器模組之部分裝配通過的孔略小於生物辨識感測器模組之整個範圍。在下文所描述之衝壓及加熱操作期間，薄膜層200之一部分被切斷且在指紋感測器130安裝於預成型智慧卡主體140中時保留在指紋感測器中。應瞭解，生物辨識感測器模組之準確形式可視指紋感測器130之形式而變化。
薄膜層200為卷盤對卷盤型薄膜層200，且可為35 mm聚醯亞胺薄膜，其中鏈輪孔在卷盤之一側或兩側上。鏈輪孔與鏈輪配置接合以允許操控薄膜層200，且尤其用於使生物辨識感測器模組與如圖11中之預成型智慧卡主體14之凹部50對準。
圖11展示用於將諸如圖7或圖8之模組等生物辨識感測器模組併入至預成型智慧卡主體140中之系統。預成型智慧卡主體140可類似於圖2之預成型智慧卡主體。其包括嵌入於智慧卡主體140內之嵌體30，其中接觸墊45用於將生物辨識感測器模組耦接至嵌體30以便將生物辨識鑑認功能性併入於智慧卡102中。凹部50設置於用於接收生物辨識感測器模組之預成型智慧卡主體140中。此凹部50藉由在嵌體30嵌入於預成型智慧卡主體140中之後移除材料而有利地形成，且此可藉由如上文所描述之方法來完成。圖12為圖11之系統的另一視圖，其中生物辨識感測器模組經由包含工具頭208及工具模具210之安裝工具的動作而被置放至預成型智慧卡主體140之凹部50中。在下文中更詳細地描述此安裝工具208、210。
薄膜層200經提供為包括多個生物辨識感測器模組之卷盤薄膜的一部分且可因此在經由重複使用安裝工具208、210而大量製造智慧卡期間使用，同時薄膜層200例如藉由卷盤之捲繞而移動，且預成型智慧卡主體140呈現至與生物辨識感測器模組對準的安裝工具208、210。此可使用傳送機系統來完成。
熱活化結合材料214經提供為附接至薄膜層200之層214，如圖11中所展示。因此，薄膜層200充當熱活化結合材料214之支撐件以及支撐生物辨識感測器模組。熱活化材料層214可藉由「預層壓」附接至支撐薄膜層200，且在此實例中其呈用於生物辨識感測器模組之相關部分的具有孔之焊料遮罩的形式。
焊料遮罩214包含焊料，該焊料在生物辨識感測器模組不會發生損壞之溫度下可熔融以潤濕至鄰接材料上。來自安裝工具之工具頭208的熱量可熔融焊料且使其將電接觸墊32、45結合在一起，且同時其可產生生物辨識感測器模組與預成型智慧卡主體140之主要機械互連。
安裝工具208、210執行同時衝壓及加熱操作以實現此電連接及機械連接。工具頭208具有將生物辨識感測器模組衝壓穿過薄膜層200並將其朝向凹部50移動之功能，而工具頭208與模具210之間的相互作用引起薄膜層200之剪切以將生物辨識感測器模組自薄膜層拆離。如上文所提及，當生物辨識感測器模組安裝於預成型智慧卡主體140中時，薄膜層200之切邊接著保留在指紋感測器130上，如圖12中所展示。除了將生物辨識感測器模組衝壓穿過薄膜層200之外，工具頭208亦提供熱量以便曝露熱活化結合材料214以加熱且激活其以完成安裝程序。因此，在此情況下，焊料遮罩214曝露於足以熔融焊料之熱量且使其將生物辨識感測器模組結合至預成型智慧卡140，從而經由接觸墊32、45在指紋感測器130與嵌體30之間產生電連接。工具頭在將生物辨識感測器模組衝壓出薄膜層200期間施加熱量，且可在衝壓階段之後的一段時間內在圖8中所展示之組態中保持在適當位置。可進行此操作以便確保熱活化結合材料接收足夠熱量。帶槽框204（若存在）可用以接收及傳輸力且自工具頭208朝向熱活化結合材料214傳導熱量。
工具頭208包括用於如所展示經由切割通過薄膜層200而將生物辨識感測器模組自薄膜層200拆離之邊緣。工具頭因此穿過薄膜層且將生物辨識感測器模組推進至凹部50中。工具模具210在生物辨識感測器模組自薄膜層200拆離期間與工具頭208相互作用。在此實例中，工具模具210相對於薄膜層200及預成型智慧卡主體140固定在適當位置，同時工具頭208相對於薄膜層200移動以便拆離生物辨識感測器模組。
如上文所提及，安裝工具之工具頭208在衝壓及加熱操作期間充當熱量源。電熱器可包括於工具頭208內，且工具頭208可經配置以用於在可在衝壓及加熱操作期間與生物辨識感測器模組交換熱量的區段中保持熱量。因此，工具頭208可具有固體金屬主體，該固體金屬主體之大小足以確保可在相對短時段內將足夠熱量提供至生物辨識感測器模組。提供溫度感測器以用於量測工具及/或生物辨識感測器模組之溫度，以便允許在衝壓及加熱操作期間監測及/或控制溫度。
圖11及圖12中所展示之系統可用於大量製造複數個智慧卡102。因此，如上文所提及，薄膜層200可提供為包括具有多個指紋感測器之複數個生物辨識感測器模組的卷盤薄膜之一部分。該系統可具備類似複數個預成型智慧卡主體140。可經由重複使用安裝工具208、210來准許大量製造智慧卡，同時（i）移動薄膜層200以在先前生物辨識感測器模組已附接至智慧卡主體140之後使新生物辨識感測器模組對準；以及（ii）呈現新預成型智慧卡主體以供藉由傳送機系統或其類似者與安裝工具208、210對準，其中先前預成型智慧卡主體140已移開（並且先前生物辨識感測器模組已由安裝工具208附接）。該系統可因此執行重複步驟序列，該重複步驟序列包含：經由薄膜層200及傳送機之移動而使生物辨識感測器模組與凹部50對準；同時進行衝壓及加熱以使用工具頭208將生物辨識感測器模組安裝至智慧卡主體140；以及並行地移動傳送機與薄膜層200以便使下一預成型智慧卡主體140及下一生物辨識感測器模組處於適當位置。
圖13及圖14分別展示圖9及圖10之生物辨識感測器模組在已與其各別薄膜層200分離之後的細節。生物辨識感測器模組各自包含感測陣列206、被動組件212及處理器216。
參考圖13，感測陣列206係形成為包含第一電極層302、第二電極層304及接地板306之複數個導電層之被動組件。電極層302、304各自包含複數個並行電隔離跡線。第一電極層302之跡線垂直於第二電極層304之跡線。接地板306包含跨越感測器陣列306之實質上整個區域具有實質上均勻厚度之導電材料層。儘管電極層302、304及接地板306之跡線通常各自由銅形成，但其他導電材料可用於此等層302、304、306中之一或多者。
電極層302、304及接地板306在各別介電層308、310、312、314之間隔開。在所繪示實例中，第一介電層形成於第一電極層302上方（在第一電極層外部側上），第二介電層形成於第一電極層302與第二電極層304之間，第三介電層形成於第二電極層304與接地板306之間，且第四介電層314形成於接地板306下方（在接地板內部側上）。
在此實例中，介電層308、310、312、314由FR-4形成，該FR-4為編織之玻璃強化環氧樹脂層壓材料。然而，其他材料可用於形成此等層308、310、312、314中之任何一或多者，諸如FR-2、FR-5、Teflon®、聚醯胺。
第一介電層308藉由黏著層214連接至薄膜層200之底側。如上文所論述，薄膜層200可包含形成於感測器模具216上方之孔。保護性塗層202可施加於薄膜層200上方以保護感測器模具206。
處理器216及被動組件212連接至感測器模具206之底側（內部側，在使用中）。電極層302、304兩者均電連接至處理器216，以使得電極層302、304之每一跡線可由處理器216個別地定址。因此，藉由選擇性地定址第一電極層302及第二電極層304之個別跡線，處理器216可選擇性地定址跨越感測器模具206之區域的位置陣列。
處理器216亦電連接至感測器模組之接觸件45。視情況，焊料遮罩316形成於感測器模具206之底側上，以便限定施加至接觸件45之焊料。焊料遮罩316可形成於感測器模具206與被動元件212及處理器216之間。
在圖14中，感測陣列206具有與圖13中所展示之感測陣列206實質上相同之構造。詳言之，其包含在各別介電層308、310、312、314之間隔開之第一電極層302及第二電極層304以及接地板306。感測器陣列206及處理器216實質上如上文參考圖13所描述地操作。
在此實施例中，感測陣列206形成於薄膜層200上方。因此，保護性塗層202直接形成於感測器陣列206之第一介電層308上。在薄膜層200中開孔以接收被動組件212及處理器216
在此實施例中，生物辨識感測器模組之接觸件45形成於薄膜層200之底側上。接觸件45係藉由導電通孔穿過薄膜層200而連接至形成於感測器陣列206之底側上之內部接觸件345。此實施例中之內部接觸件345與圖13中所展示的感測器陣列206之底側上的接觸件45相同。
30:嵌體/電子電路 32:接觸件/接觸墊/電接觸墊 34:天線 36:額外組件 45:接觸件/接觸墊/電接觸墊 50:凹部 54:內壁 56:黏著環氧樹脂 102:智慧卡 120:智慧卡晶片 130:指紋感測器 136:第一LED 140:智慧卡主體/預成型智慧卡主體 200:薄膜層 202:保護性塗層 204:帶槽框 206:感測器陣列/感測陣列/感測器模具 208:安裝工具/工具頭/部分 210:安裝工具/工具模具/模具 212:被動部件/被動元件/被動組件 214:熱活化結合材料/熱活化結合材料層/層/熱活化材料層/焊料遮罩/黏著層 216:處理器 218:聚醯亞胺加強件/障壁 302:第一電極層/電極層/層 304:第二電極層/電極層/層 306:接地板/層 308:介電層/層/第一介電層 310:介電層/層 312:介電層/層 314:介電層/層/第四介電層 316:焊料遮罩 345:內部接觸件 F:力
現將僅藉助於實例且參考隨附示意性圖式更詳細地描述本發明之某些較佳實施例，在該等圖式中： 圖1展示可以生物辨識方式授權之智慧卡； 圖2為展示具有成形以接收生物辨識感測器模組之凹部的智慧卡之預成型智慧卡主體之部分剖視側視圖的示意圖； 圖3為展示圖2之智慧卡之部分剖視平面視圖之示意圖； 圖4為展示生物辨識感測器正插入至圖2之智慧卡中的示意圖； 圖5為展示裝配至圖2之智慧卡主體中的生物辨識感測器之示意圖； 圖6展示安裝於薄膜層上之複數個生物辨識感測器模組； 圖7至圖10展示安裝至薄膜層之生物辨識感測器模組之各種實例； 圖11展示用於將生物辨識感測器模組併入至類似於圖2之預成型智慧卡主體中之系統； 圖12為圖11之系統的另一視圖，其中生物辨識感測器模組置放於預成型智慧卡主體之凹部中； 圖13展示圖9之生物辨識感測器模組之詳細視圖；以及 圖14展示圖10之生物辨識感測器模組之詳細視圖。
45:接觸件/接觸墊/電接觸墊
200:薄膜層
202:保護性塗層
206:感測器陣列/感測陣列/感測器模具
212:被動部件/被動元件/被動組件
216:處理器

Claims (25)

  1. 一種用於製造併有一生物辨識感測器模組之一智慧卡的方法，該方法使用一預成型智慧卡主體及上面安裝有該生物辨識感測器模組之一薄膜層，其中該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器，且其中一嵌體嵌入於該預成型智慧卡主體內且該預成型智慧卡主體包括用於接收該生物辨識感測器模組的一凹部；該方法包含： 使該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準；以及 使用一安裝工具，將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層，其中該安裝工具之一部分朝向該凹部被推動穿過該薄膜層，同時與該生物辨識感測器模組接合且藉此將該生物辨識感測器模組推進至該凹部中； 其中該安裝工具執行一同時衝壓及加熱操作，以使得該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用一熱活化結合材料將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及該嵌體中之至少一者。
  2. 如請求項1之方法，其包含移動該薄膜層，其中該薄膜層與該預成型智慧卡主體相鄰置放以便使該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該安裝工具在將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層期間施加熱量，且在該衝壓階段之後保持在適當位置一段時間，以便確保該熱活化結合材料接收足夠熱量。
  4. 如請求項1、2或3之方法，其中該安裝工具包括一工具頭，該工具頭具有用於經由切割穿過該薄膜層及/或穿過該生物辨識感測器模組之安裝部分而將該生物辨識感測器模組自該薄膜層拆離的邊緣。
  5. 如前述請求項中任一項之方法，其中該同時衝壓及加熱步驟提供該生物辨識感測器模組至該預成型智慧卡主體之一機械連接及一電連接兩者。
  6. 如前述請求項中任一項之方法，其中該熱活化結合材料用以提供以下兩者：該生物辨識感測器模組與該預成型智慧卡主體之間的該機械連接；以及該生物辨識感測器模組與該嵌體之間的該電連接。
  7. 如前述請求項中任一項之方法，其中該熱活化結合材料包括一焊料遮罩。
  8. 如前述請求項中任一項之方法，其中該預成型智慧卡主體係藉由首先諸如經由層壓或其他技術將接觸墊連同該嵌體嵌入一智慧卡主體中；以及接著稍後形成該凹部以曝露該等接觸墊且因此提供包括該凹部之該預成型智慧卡主體來製造的。
  9. 如前述請求項中任一項之方法，其中該預成型智慧卡主體係藉由一種方法形成，該方法包含：提供一第一塑膠層；在該第一塑膠層上提供該嵌體，該嵌體具有用於連接至該生物辨識感測器模組之該生物辨識感測器的該等接觸墊；在該第一塑膠層上提供一第二塑膠層，其中該嵌體插入於該第一塑膠層與該第二塑膠層之間；層壓該第一塑膠層及該第二塑膠層以形成該預成型智慧卡主體；以及接著移除材料以形成該預成型智慧卡主體之該凹部。
  10. 一種用於使用如前述請求項中任一項之方法製造一智慧卡的分裝部分之套組，該分裝部分之套組包含：一預成型智慧卡主體；以及一薄膜層，其上安裝有該生物辨識感測器模組； 其中該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器； 其中該預成型智慧卡主體包括嵌入於該預成型智慧卡主體內之一嵌體及用於接收該生物辨識感測器模組之一凹部； 其中存在一熱活化結合材料，其具備該預成型智慧卡主體及該生物辨識感測器模組中之至少一者；並且 其中該凹部及在該薄膜層上之該生物辨識感測器模組各自具有一互補形式； 以使得該生物辨識感測器模組之一生物辨識感測器可安裝至該嵌體，且藉此在以下情況時與該智慧卡結合： 該凹部與該生物辨識感測器模組對準； 該生物辨識感測器模組自該薄膜層衝壓出來且推進至該凹部中；以及 該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用該熱活化結合材料來將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及其嵌體中之至少一者。
  11. 如請求項10之分裝部分之套組，其中該生物辨識感測器模組包括以下中的一或多者：用於將該模組安裝至該薄膜層之結構；用於將該模組安裝至該預成型智慧卡主體之結構；以及用於將該生物辨識感測器電連接至該嵌體的導電部件。
  12. 如請求項10或11之分裝部分之套組，其中該生物辨識感測器模組包括一指紋感測器之一感測器模具。
  13. 如請求項12之分裝部分之套組，其中該感測器模具連接至該薄膜層。
  14. 如請求項10至13中任一項之分裝部分之套組，其中該生物辨識感測器模組包括用於與該智慧卡主體中的該嵌體之對應接觸墊電連接的接觸墊。
  15. 如請求項10至14中任一項之分裝部分之套組，其中該生物辨識感測器模組及該預成型智慧卡主體經配置以使得在衝壓及加熱步驟之後，該生物辨識感測器電連接至該嵌體且該生物辨識感測器模組實體地連接至該預成型智慧卡主體；並且其中該生物辨識感測器模組及該預成型智慧卡主體，包括其嵌體，經配置以在該衝壓及加熱之後處於電接觸以便准許使用該嵌體及該生物辨識感測器以供稍後識別該智慧卡之一使用者。
  16. 如請求項10至15中任一項之分裝部分之套組，其中該預成型智慧卡主體已藉由首先將該等接觸墊連同該嵌體嵌入一智慧卡主體中；以及接著稍後形成該凹部以曝露該等接觸墊且因此提供包括該凹部之該預成型智慧卡主體來製造。
  17. 如請求項10至16中任一項之分裝部分之套組，其中該預成型智慧卡主體的該凹部包含已經由該預成型智慧卡主體之可流動材料製成的切口。
  18. 如請求項10至17中任一項之分裝部分之套組，其中該薄膜層係具有複數個生物辨識感測器模組的一薄膜層，且其中該分裝部分之套組包含複數個預成型智慧卡主體。
  19. 一種用於製造一智慧卡之系統，該智慧卡併有安裝至該智慧卡之一嵌體的一生物辨識感測器，該系統包含： 一薄膜層，其上藉由一生物辨識感測器模組安裝有該生物辨識感測器，該生物辨識感測器模組包含一感測陣列及一處理器； 一預成型智慧卡主體，其包含用於接收該生物辨識感測器模組之一凹部及嵌入於該預成型智慧卡主體內之該嵌體； 一對準裝置，其用於使該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準；以及 一安裝工具，其用於將該生物辨識感測器模組衝壓出該薄膜層，其中該安裝工具之一部分朝向該凹部被推動穿過該薄膜層，同時與該生物辨識感測器模組接合且藉此將該生物辨識感測器模組推進至該凹部中； 其中該安裝工具經組態以執行一同時衝壓及加熱操作，以使得該生物辨識感測器模組之至少部分曝露於熱量以便使用一熱活化結合材料將該生物辨識感測器模組耦接至該預成型智慧卡主體及該嵌體中之至少一者。
  20. 如請求項19之系統，其中該系統包括如請求項10至17中任一項的分裝部分之套組。
  21. 如請求項19或20之系統，其中該對準裝置經組態以將該薄膜層及/或該預成型智慧卡主體移動至與該安裝工具相鄰之一位置中，其中該預成型智慧卡主體的該凹部與該薄膜層上之該生物辨識感測器模組對準。
  22. 如請求項21之系統，其中該對準裝置包括用於保持及移動該薄膜層之一機構以及用於移動該預成型智慧卡主體的一傳送機。
  23. 如請求項19至22中任一項之系統，其中該系統用於製造複數個智慧卡；其中該薄膜層係包括複數個生物辨識感測器模組的一卷盤薄膜之一部分；並且其中該系統經配置以執行一重複步驟序列，該重複步驟序列包含：使該複數個感測器模組中之一感測器模組與複數個預成型智慧卡主體中之一預成型智慧卡主體的一凹部對準；使用該安裝工具同時衝壓及加熱以將該感測器模組安裝至該智慧卡主體；以及使用該對準裝置將一下一預成型智慧卡主體及一下一生物辨識感測器模組移動成對準。
  24. 一種使用如請求項1至9中任一項之方法、如請求項10至18中任一項的分裝部分之套組及/或如請求項19至23中任一項之系統產生的智慧卡。
  25. 如請求項24之智慧卡，其為一銀行卡且經配置以使得僅在經由該生物辨識感測器將該使用者識別為一經授權使用者時才提供財務交易之授權。
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