TW511037B - Contactless or hybrid contact-contactless smart card designed to limit the risks of fraud - Google Patents

Description

511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（ί ) 發明之領域 本發明係關於智慧卡，且更特定地係關於一種無接觸 或混合型接觸無接觸之智慧卡’其中天線是在由纖維材料 如紙所製造之支架上。 相關先前技藝之描述 無接觸之智慧卡係爲一系統，其係增加地使用在許多 部分。在傳輸部分，該卡也已經發展成爲一種付款的裝* 。同樣也適用在電子錢包。許多公司也已發展識別裝置， 其使用無接觸之智慧卡於其人事。 在無接觸卡和讀取機之間的資訊交換係經由在內嵌在 無接觸卡的天線和在讀取機的第二天線之間的遠端電磁耦 合而發生。爲了產生、儲存和處理該資訊，該卡配備有連 接到天線的晶片或是電子模組。天線和晶片通常位於由塑 膠材料（聚氯乙烯（pvc)、聚酯（pET)、聚碳酸酯（pc)) 所製造的支架上。天線藉由化學銅或是銘餓刻在支架或是 導電金屬線之線圈上所得到。 卡通常爲單體。天線支架通常嵌入兩層的塑膠材料 (PVC、PET、PC、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物（ABS)) 之間形成上層和下層卡主體，之後藉由壓力下之熱層踺而 熱黏合。晶片或是模組藉由使得歐姆接觸建立之電氣導電 膠或相等物連接到天線。 然而，這種型式的卡具有許多主要的缺點。最重要的 缺點係爲塑膠熱黏合操作，其執行在層壓過程期間，就吸 收壓力的恢復來說，導向一具有中等機械性質之單體卡。 3 (請先閱讀背面Μ注意事頊再填寫本頁) --------^ -------' 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（γ) 當遇到過度的彎曲和扭曲壓力時，所有應用的壓力傳送到 晶片或電子模組且主要到建立連接的黏合點。黏合接合點 的機械強度容易遭受會導致模組天線或晶片天線連接斷裂 的巨大壓力。天線也可能因爲這些機械壓力的關係而斷裂 0 該明確性已被詐騙份子使用，藉由大眾之“智慧卡” 技術之可利用性激勵犯下欺騙的行動。 除了大規模有組織的欺騙之外，其需要重要的裝置和 具高度技巧的技術專家且其包括藉由使用另一技術元件複 製真卡的行爲，個人犯罪是最不爲人知的，因爲它牽涉了 卡發行組織客戶的個人。 大家可以發現偶發的欺騙，其包括使用卡於一個不是 它設計用爲之目的，或是不遵守卡發行單位所規定的使用 情況。 間接故意的欺騙也存在一個不熟悉該技術的使用者， 嘗試獲得卡未程式設計之服務。例如，這就是某人使用運 輸卡嘗試從自動櫃員機取得錢的情況。 最後’欺騙的最後型式係爲直接故意的欺騙。在這種 情況下，使用者完全地了解卡如何工作且認出其弱點。因 此當這種人擁有賣時有信用餘額的卡（電話卡、大眾捷運 卡、高速公路收費站）相對地容易藉由反覆折彎盡可能地 徹底地毀壞晶片而該信用餘額已經用完或是幾乎用完，之 後沒有它是不可能證明其意圖爲欺騙。之後，天線可能被 切斷和晶片或模組可能未連線而卡沒有作記號。歸因於其 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（々） 內在的本質，塑膠允許重大的變形而不會顯示任何的可看 見的徵象。 在這三種的欺騙中，意圖欺騙的個人使卡不能操作， 之後試圖跟卡發行單位交換或是賠償該卡。後者因此面臨 一個嚴重的問題，因爲他們不想盲目地賠償有缺點的卡而 付出成爲欺騙之犧牲者的昂貴代價。 這些卡的另一個缺點係爲他們是包含具有不同熱膨脹 係數之膠合或是熱黏合塑膠材料之複合堆疊。結果，當遭 受標準化的或是相等的測試時，可以看到卡的系統的不可 接受和不可逆的變形（扭曲、彎曲），和機械抗力的缺乏。 此外，PVC呈現差的熱機械性質。在卡主體層壓過程 中，材料流是重要的且天線的形狀因子不會保持。當電氣 參數（電感和電阻）變化時，其導致天線故障。甚至更嚴 重，對於經驗到天線斷裂在強的垂直壓力存在的區域上是 常見的。這特別是在角度和在電氣橋接點上的情況。 層壓的ISO卡具有全部厚度在780和840微米之間。 考慮上述的材料流，保證顧客一個卡主體的總體有一狹窄 和受控制的分布係困難的。 這些卡的另一主要缺點是在層壓後，在印刷卡主體上 可見銅蝕刻的印痕。雖然此並不會防止卡正確地操作，但 是該瑕疵常常被非常關心審美觀的使用者所強調。 以及最後’使用這樣方法製造卡的成本太高以至於無 法實際增加其使用。 發明槪要 5 張尺度適用中國國家標準（cNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（+ ) 本發明的目的是減輕這些缺點’藉由提供—無接觸或 混合型接觸-無接觸之智慧卡使得欺驅的風險被胃自g下^壬 何企圖傷害該卡的記號而受到限制，同時抵抗 良好的機械抗力，藉此維持其形狀因子和使得電氣 整合性可以被保證。 本發明因此係關於一種無接觸或混合型接觸_無胃_ 2 智慧卡，其特色爲一天線在一支架上，該天線包括至少一 圈的電氣導電墨水圖案印刷在支架上，兩個卡主體在支架 的每側，每個卡主體包括至少一層的塑膠材料和一晶片或 模組連接到天線。該支架由紙所製造，且每個角落的特色 爲一可剪下的圖案使得兩個卡主體可以熔接在一起，使得 彎曲的卡能夠分層在其容易遭受由會強調任何故意的傷害 的行爲爲後天之彎曲所產生壓力的位置。 圖式簡單說明 本發明的目的、目標和特性將會從下面的描述及隨附 的圖示而變得更明顯，其中： 圖1代表支援混合型接觸-無接觸之智慧卡的紙支架上 的天線之反向圖。 圖2代表與卡主體接觸之支架的側邊，在其中，壓出 一凹處以容納混合接觸無接觸之智慧卡的模組。 圖3代表一混合型接觸無接觸之智慧卡在其最後的結 構中之情形。 圖4代表表示在圖3沿著A-A軸之智慧卡的剖面圖。 圖5代表一無接觸智慧卡在其最後結構中。 6 -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 511037 A7 _B7_ 五、發明說明（夂） 圖6代表表示在圖5沿著B-B軸之智慧卡的剖面圖。 元件符號說明 10天線支架 12、14、42、68 匿| 18接觸 20介電墨水 22、48可剪下的圖案 24、50卡主體 26模組 28、54紙支架 30、56覆蓋物 32、58外部硬PVC層 34、60內部軟PVC層 36雙面電路 38、52、62 晶片 40、64天線接觸 44電氣導電膠黏劑 46第二膠 發明之詳細描述 在圖1中，根據本發明之智慧卡包括一天線在其上圖 案印刷之一紙支架10。該天線包括兩圏12和14，以電氣 導電聚合物墨水圖案印刷，以導電元件如銀、銅或碳等裝 載。每圏的一端連接到天線接觸之一至也被圖案印刷之模 ___2_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----—---訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511037 A7 B7 五、發明說明（b) 組，圏12連接到接觸16，而圈14至接觸18。該圏也藉由 電子橋接器而相互連接，最普遍被稱爲”跨越”（未顯示在 圖中）。一介電墨水20的絕緣條圖案印刷在跨越和圏12之 間。天線的圖示與ISO格式之智慧卡的天線的正常圖式之 關係係反向的。該特別的組成設定提供具有凹處用以裝載 模組之混合型接觸-無接觸之智慧卡’壓進與帶有圖案印刷 之支架的側邊相反之卡主體，即是，在與沒帶有圖案印刷 的側邊接觸之卡主體中。 在此方法中，當支架反向（接觸在左邊時），如圖2所 示，要注意模組的接觸是在於IS0格式卡的標準位置。 在純無接觸卡的情況中，如圖5和圖6所顯示，天線 的圖示並沒有反向。當晶片位於天線支架和卡主體其中之 一之間時，卡並沒有以壓過的凹處爲特色。因此天線並不 需要被保護。這樣卡的結構因此更佳。 在圖3中，混合型接觸-無接觸智慧卡以該最後結構顯 示。如圖2和圖3所顯示，該支架具有在每個角落可剪下 的圖案。在層壓過程期間，由塑膠材料所製造之該卡主體 24熱黏合一起在可剪下的圖案22。因爲紙漿具有低內部內 聚力，當遭受垂直壓力時，紙漿的核心容易分層。該物理 性質用於產生具有內建和可變之壓力記號裝置之卡。藉由 熔合兩卡主體在一起，堵塞角落’當卡彎曲時，所有的機 械壓力會被導向在卡內部在壓力行寧的位置。假如這些壓 力太強了，紙分層且卡打開而分成兩部分(包含連接到模組 的天線之部分繼續運作）。熔合該卡主體在角落允許卡保持 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝-------—訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（7 ) 可用。在此方法中，藉由行動在紙的種類和在其內部內聚 力，可以得到依據有可變敏感度之壓力記號裝置。 用於卡主體之塑膠材料係爲聚氯乙烯（PVC)、聚酯 (PET、PETG)、聚碳酸酯（PC)或丙烯腈-丁二烯-苯乙稀 共聚合物（ABS)。模組26安裝在凹處且連接到天線。沿 著軸A-A識別卡的剖面圖，如圖4所顯示，淸楚地描述其 結構。 紙支架夾在兩卡主體之間。每個卡主體包括一片的塑 膠材料。較佳地，每個卡主體由兩片所製造，一片形成外 層，一片形成內層。根據一特別之實施例，這些層可以具 有不同的硬度。在這樣情況中，外層由硬PVC所製造，而 內層由具有較低Vica柔軟化的溫度（爲在PVC從硬狀態 到彈性狀態轉移之溫度)之軟PVC所製造，兩層也可以有 不同的厚度。外層因此比內層厚。外層具有接近310微米 (um)的厚度且內層具有接近80微米的厚度。較佳的塑膠 材料是PVC。圖案印刷的天線內嵌在卡主體的內層。因爲 使用之PVC的低硬度，在卡主體層壓過程期間，其變成流 體且使圖案印刷部分陷於卡的大部份中。在此方式中，當 使用識別卡時，天線對於機械壓力更具抵抗力。 如圖4所顯示，天線的紙支架28係插於包括根據較佳 實施例之包含三片之兩卡主體之間。每個卡主體包含一可 以是一片透明的PVC膜或是亮光漆層之覆蓋物30、一外 部硬PVC層32和一內部軟PVC層34。覆蓋物30接近40 微米厚，外部層接近275微米厚而內部層接近40微米厚。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------^--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511037 A7 B7 五、發明說明（） 這兩層的厚度可以根據卡的最後彈性而變化。包括由過度 塑造之樹脂所保護之雙面電路36和晶片38之模組插入設 計爲此目的之凹處。該凹處藉由壓印天線在其上印刷之紙 支架之相反側的卡主體而獲得。在模組以此方式安裝之後 ，連接其到天線接觸40。天線之一圏42，連接到接觸之一 ，且陷在由軟PVC所製造之卡主體的內層34。模組膠合 至該卡。爲此目的使用兩種不同的膠黏劑。第一膠是使模 組連接到天線接觸之電氣導電膠黏劑44。該膠黏劑最好是 包括銀之膠黏劑。使用第二膠46以使模組安全地在卡中。 使用氰基丙烯酸酯膠。也可能使用膜種類之“熱融化”膠 黏劑，其在插入在卡中之前置於模組底下。 圖5表示根據本發明之無接觸智慧卡。紙天線支架之 特色爲可剪下的圖案料在角落。該支架夾在卡主體50之 間。不像混合型接觸-無接觸卡，兩卡主體都沒有凹處。該 卡並沒有模組，但並不以內嵌在卡中的晶片52爲特色而因 此在卡的表面上並不可見到。此卡沿著軸B-B的剖面圖係 顯示在圖6。 在圖6中，無接觸卡具有與混合型接觸-無接觸卡相同 的結構。紙支架54夾在兩卡主體之間。根據較佳實施例， 每個卡主體都由三片所製造。每個卡主體都包含可能是一 片透明PVC膜或亮光漆層之覆蓋物56、一外部硬PVC層 58和一內部軟PVC層60。晶片62被安置在支架54上且 以電氣導電膠直接連接到天線接觸64以使得歐姆接觸建立 。天線之一圈68 ’連接到接觸之一，陷在由軟PVC所製 10 L本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.丨 訂·丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 511037 A7 B7 五、發明說明（q) 造之卡主體的內層60中。晶片因此陷於紙支架和兩卡主體 之一之間。純的無接觸卡因此具有如混合型接觸-無接觸卡 相同結構和性質兩者。 根據另一特定實施例，至少兩卡主體其中之一包括透 明片，以讓紙支架可見且特別地一影像圖案印刷在支架上 。影像印刷技術是爲人熟知的且完美地控制。產生的品質 以解析度和色彩的詮釋比較於在PVC型塑膠支架上所獲得 的來說是非凡的。該紙的獨特性質可以使用於製造卡，在 其上支架的側邊之一可以用於高品質影像印刷。因此，在 個人智慧卡的情形來說變得比較容易放置廣告、發行該卡 的公司的品牌名稱或甚至識別照片在卡上。 根據本發明之具有紙支架之智慧卡行爲跟單體PVC卡 不同。紙係爲吸收當卡遭受機械壓力時儲存的能量之部分 之纖維材料。此緩和效應減緩卡主體的自然彈性效應。在 智慧卡彎曲和扭曲測試期間，能量因此導向紙支架的中心 且不在模組或晶片天線接觸上，如在單體PVC卡上。該模 組或晶片連接和天線整體性因此獲得保留。 在此方式中，根據本發明的卡具有公司使用其之兩個 主要品質：電氣組件的保存提供該卡加強的硬度及，在卡 故障的情況下，紙的分層性質允許確定卡並沒有因爲欺騙 的目的遭受密集的摺疊。當卡使用者故意的或是不經意地 以過度的方式彎曲該卡，卡的支架係分層。不像PVC卡， 扭曲和彎曲記號係出現在卡上。在極端彎曲或是扭曲的情 況下，裂縫出現在卡主體。儘管扭曲或是彎曲，卡保持運 11 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ' "" --------訂·-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 511037 A7 B7 五、發明說明) 作。此情況因此使個人打消繼續他/她的爲了跟發行組織要 求卡的賠償或是交換而讓卡不能操作之意圖’因爲卡上留 下可見的記號。 再者，在圖案印刷過程中使用的聚合物兼具黏著性與 伸縮性的性質使得圈較佳抵抗在層壓階段遭遇到的機械壓 力。遭受到強的垂直的壓力而在區域中天線的斷裂因此可 以避免。 最後，從圖案印刷圏之壓印實際上並不會在卡主體上 看到。沒有牽涉在卡操作之該參數對於流通商和非常關心 審美觀的使用者來說是非常重要的。 -----------AW- ^--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 511037 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 餡 C8 D8 六、申請專利範圍 1·—種無接觸或是混合型接觸-無接觸之智慧卡，其包 括一在支架上之天線，該天線包括至少一圈印刷在該支架 上的電氣導電墨水圖案，在該支架的每側之兩個卡主體， 每個該卡主體至少由一層的塑膠材料所製造，且一晶片或 模組連接到天線， 該卡的特徵爲：該支架由紙所製造，且特色爲可剪下 的圖案在每個角落，其爲該卡主體熔接在一起的地方，藉 此當彎曲時，該支架能夠分層在因該彎曲所產生力量之位 置’其強調任何故意的傷害的行爲爲後天的，因爲卡保留 彎曲的痕跡。 2·根據申請專利範圍第1項之智慧卡，其中該模組插 入一凹處壓印在與承載天線的圏之該支架側邊相反之卡主 體中。 3·根據申請專利範圍第丨項之智慧卡，其中該晶片位 於該支架和該卡主體之一之間。 4·根據申請專利範圍第3項之智慧卡，其中每個卡主 體包括至少兩層的塑膠。 5·根據申請專利範圍第4項之智慧卡，其中形成該卡 主體層之該兩片係具有不同的硬度和厚度。 6·根據申請專利範圍第5項之智慧卡，其中形成卡主 體的外層之該片由硬塑膠材料所製造，而形成卡主體的內 層之片由具有低Vicat溫度軟化溫度之軟塑膠所製造。 7·根據申請專利範圍第6項之智慧卡，其中形成外層 之片比形成內層的片要厚。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -f 訂 ---------線_ 1 511037 A8 g D8 六、申請專利範圍 8.根據申請專利範圍第7項之智慧卡，其中每個卡主 體都包括一額外片的塑膠材料或層或亮光漆，以作爲覆蓋 物。 9·根據申請專利範圍第8項之智慧卡，其中形成卡主 體的塑膠材料係爲聚氯乙烯（PVC)、聚酯（PET、PETG) 、聚碳酸酯（PC)或是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物 (ABS)。 10. 根據申請專利範圍第9項之智慧卡，其中該圖案印 刷圏的墨水係爲電氣導電聚合物墨水，以導電元件裝載。 11. 根據申請專利範圍第1至10項中任一項之智慧卡 ，其中兩卡主體至少其中之一係由透明片製造，以讓紙支 架可見，且特定地一印刷在該支架上之影像圖案。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ▼ · I n i n i n n 一 -口，a n an n I m I n I * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）