[发明专利]具有金属层和天线的卡

说明书

在具有天线结构和金属层的智能卡中，在天线结构与金属层之间形成有绝缘体层以补偿由于金属层所导致的衰减。绝缘体层的厚度影响天线结构与金属层之间的电容性耦合并且对绝缘体层的厚度进行选择，以具有使在卡与读卡器之间的信号发送/接收最优化的值。

背景技术

本申请要求基于在2013年11月18日提交的标题为“COMPOSITE CARD WITHHOLOGRAPHIC METAL FOIL AND AN INDUCTIVE COUPLING ANTENNA”(具有全息金属片和感应耦合天线的复合卡)序号为61/962873的临时申请的优先权，该临时申请的教导通过引用合并至本文中。

本发明涉及智能卡，并且特别地，涉及具有金属片/膜/层以及用于在智能卡与读卡器之间接收或发送信号的天线结构的多层智能卡。

如在图1、图2A、图2B以及图2C中所示，典型的智能卡包括(直接地或电磁地)耦接至也位于卡上或卡内的微处理器或微型计算机(也被称为“芯片”)的天线结构。天线结构实现在读卡器(也被称为“收发器”或“收发机”)与微处理器之间的非接触式通信。即：(a)由读卡器发射的信号经由天线被电磁耦合至接收并处理该信号的芯片；以及(b)由芯片处理并发射的信号经由天线被电磁地发送至读卡器。在某些智能卡的制造中，高度期望在卡层之间包括金属片/膜/层。然而，金属片/膜/层带来问题，这是由于金属片/膜/层起作用而使读卡器与芯片之间所发送的信号衰减(吸收)，其限制了通信或者甚至使得通信变得不可能。作为示例，要求读卡器应当能够读取位于距读卡器给定距离处的智能卡。具有金属片/膜/层的已知卡在这些安排好的所需最小距离处不能被可靠地读取。

为了克服金属片/膜/层的衰减效应，可以在金属片/膜/层与天线结构之间形成绝缘体层。常规方法是使绝缘体层非常厚以减小金属片/层的衰减效应。然而，这在绝缘体层的可允许厚度被限制的情况下是不可接受的。如在本领域中已知的，在卡的制造中存在必须满足的多个要求。一些要求归之于卡的结构完整性(例如，这些卡不应当卷曲、弯曲、分层)并且能够使用若干年以及大量的用户循环次数。所以，需要使用满足对层的厚度和构成的各种要求的多个层来形成卡。因此，仅使绝缘体层任意厚是不令人满意的，因为如此厚的层与智能卡的制造中的其他要求相抵触。

特别是当卡包括干扰在智能卡与读卡器之间对信号的发送/接收的金属层时，制造可靠的智能卡的问题甚至更大。

因此，申请人所面临的重要问题涉及选择绝缘体层的在规定范围内的厚度，其可以提供由位于规定距离处并且处于规定工作频率的读卡器对卡数据的可靠读取。相关的问题是找到提供改进的发送/接收的绝缘体层厚度。

发明内容

申请人的发明部分地归于下述认识：天线结构以及与其相关联的成在卡上或卡内形的包括RFID芯片的电子器件的组合可以通过改变形成天线结构的导线与金属膜/片/层之间的距离(“d”)来调谐。本文所使用的“调谐”包括增强在卡的天线结构与读卡器(或类似装置)之间的信号的发送/接收，使得在卡与预定距离处并且处于预定频率的读卡器之间具有可靠通信。根据本发明，“调谐”可以通过控制在天线结构与金属膜/片/层之间所形成的一个或更多个绝缘(非导电性)层的厚度来实现。

实际上，申请人发现，响应于所发送的某些读卡器信号，对于可以被称为优选厚度(“Tp”)的某个绝缘体厚度，相比于对于更厚的绝缘体层，在卡的天线处所接收的信号的幅度更大。改变绝缘体层的厚度会改变天线结构与金属层之间的距离“d”，并且控制天线结构层(23)与金属层(24)之间的电容。改变该电容可以用于对结构进行“调谐”以改善读卡器与卡之间的读/写距离以及感应耦合系统的性能(接收/发送)。

可以在全息金属片/膜/层的任一侧上形成一个或更多个天线并且对于薄的金属膜/片层来说，所产生的最终卡体可以由读卡器从卡体的任一侧来查询。

附图说明

在未按比例进行绘制的附图中，相同的附图标记表示相同的部件；并且