МОДУЛЬ КАРТОЧКИ С ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМОЙ ДЛЯ БИОМЕТРИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ Российский патент 2003 года по МПК G06K9/00 G07C9/00 G06K19/77 

Изобретение относится к модулю карточки с интегральной схемой для биометрических датчиков, который может вводиться в карточки с интегральными схемами.

В областях, где необходима однозначная идентификация личностей, широко применяются сенсоры, основанные на биометрических способах, обеспечивающие возможность распознавания индивидуальных биологических признаков личности. Сенсоры отпечатков пальцев могут применяться, например, для проверки права доступа личности к охраняемым подразделениям банков, исследовательских лабораторий, объектов военного назначения и т.д., причем в зависимости от результата проверки разрешается или запрещается доступ в помещения, к компьютерам и т.п.

Известно, что в качестве сенсоров отпечатков пальцев используются сенсорные интегральные схемы, которые размещаются на приборах или на стенах помещений таким образом, что имеется возможность приложения пальца. Кроме того, известны карточки с интегральными схемами в форме идентификационной карты доступа или карточки для банковского автомата, которые при вводе секретного кода обеспечивают открывание двери или доступ к банковскому счету.

Подобные карточки с интегральными схемами работают, однако, не с биометрическими датчиками и не выполняют максимальные требования защищенности в случае противоправного применения.

Применение датчиков отпечатков пальцев в объекте в форме карточки предлагается в документе ЕР-А-0789334.

В основе изобретения лежит задача создания модуля карточки с интегральной схемой для биометрических сенсоров, который может встраиваться в карточки с интегральными схемами.

Указанная задача решается посредством признаков, указанных в пункте 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в остальных пунктах формулы изобретения.

В соответствующем изобретению модуле карточки с интегральной схемой сенсорная интегральная схема закреплена на подложке в форме пластинки или фольги, имеющей электропроводные участки, которые с одной стороны связаны с сенсорной интегральной схемой, а с другой стороны - с электрическими выводами карточки с интегральной схемой. Подложка имеет на участке сенсорной интегральной схемы по меньшей мере одно сквозное окно. Кроме того, интегральная схема датчика закреплена на подложке таким образом, что активная структура сенсорной интегральной схемы обращена к подложке и расположена на участке окна так, что к ней имеется доступ через окно в подложке.

Соответствующий изобретению модуль карточки с интегральной схемой обеспечивает возможность встраивания интегральной схемы биометрического сенсора в карточку с интегральной схемой. Тем самым можно в еще большей степени повысить надежность обычной карточки с интегральной схемой. Карточка с интегральной схемой обычно вводится в устройство считывания настолько, что окно с сенсорной интегральной схемой остается еще свободно доступным. От устройства считывания модуль карточки с интегральной схемой получает при этом энергию, требуемую для снятия отпечатка пальца, причем данные с сенсорной интегральной схемы передаются в необходимом случае к полупроводниковой интегральной схеме, также интегрированной в модуль интегральной схемы и служащей в качестве устройства оценки. Подобные карточки с интегральными схемами могут выполняться как бесконтактные, так и контактные карточки с интегральными схемами. В случае бесконтактной карточки с интегральной схемой энергия и данные подаются за счет индуктивной/емкостной связи.

Особенно предпочтительным является то, что соответствующий изобретению модуль карточки с интегральной схемой аналогично тому, как это имеет место в технике карточек с интегральными схемами, монтируется в готовом виде и испытывается на ленте, и только в рамках заключительного рабочего этапа изготовления может вставляться в подготовленную карточку. Для ввода в карточку может применяться обычная техника монтажа, подобная применяемой в случае так называемых комбинированных карточек с интегральными схемами, т.е. при использовании как контактных, так и бесконтактных модулей карточек с интегральными схемами. Электрические функции сенсорных интегральных схем или всего модуля карточки с интегральной схемой могут испытываться уже перед введением в карточку. Интеграция в процессе изготовления в соответствии с этим реализуется простым и экономичным способом.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения сенсорная интегральная схема подразделена на несколько отдельных элементов, которые расположены соответственно на участке собственного окна в подложке. Подразделение сенсорной интегральной схемы на несколько отдельных элементов имеет то преимущество, что опасность повреждения относительно большой и тем самым чувствительной к повреждениям сенсорной интегральной схемы, требуемой в случае сенсора отпечатка пальца, значительно снижается.

Предпочтительным образом модуль карточки с интегральной схемой на участках краев подложки приклеен к материалу карточки с интегральной схемой с помощью упругого клеящего элемента. Тем самым можно снизить вредное влияние деформаций изгиба карточки с интегральной схемой на модуль карточки с интегральной схемой.

В соответствии с целесообразным вариантом осуществления изобретения электропроводные участки модуля карточки с интегральной схемой между электрическими выводами карточки с интегральной схемой и сенсорной интегральной схемой по меньшей мере частично выполнены в виде печатных проводников в форме меандра. Подобные печатные проводники в форме меандра обеспечивают соответствующую гибкость в восприятии деформаций изгиба в случае занимающих большую площадь сенсорных интегральных схем, не создавая опасности повреждения электрического соединения.

Изобретение поясняется ниже на примере осуществления, иллюстрируемого чертежами, на которых представлено следующее:
фиг. 1 - поперечное сечение соответствующего изобретению модуля карточки с интегральной схемой, размещенного в соответствующем углублении в карточке с интегральной схемой,
фиг. 2 - схематичный пространственный вид модуля карточки с интегральной схемой при наблюдении сбоку сверху,
фиг. 3 - вид сверху печатного проводника, выполненного в форме меандра, проходящего от внешнего вывода модуля карточки с интегральной схемой к сенсорной интегральной схеме, и
фиг.4 - схематичный вид сверху модуля карточки, в котором модуль сенсорной интегральной схемы разделен на четыре отдельных сегмента, а подложка имеет соответственно четыре окна.

На фиг. 1 представлен вид в сечении карточки 1 с интегральной схемой с углублением 3, выполненным со стороны ее поверхности 2, в которое вставляется модуль 4 интегральной схемы.

Модуль 4 интегральной схемы имеет подложку в виде пластинки или фольги, которая состоит из эпоксидного слоя 6, верхнего проводящего слоя 7 и нижних проводящих участков 8. В середине подложки 5 предусмотрена сквозная выемка, которая образует прямоугольное окно 9.

На нижней стороне подложки 5 размещена сенсорная интегральная схема 10, которая имеет верхнюю активную плоскость 11. Эта активная плоскость 11 выполнена в виде сенсорной плоскости, которая имеет возможность распознавания отпечатка пальца, приложенного к активной плоскости 11, и передачи структуры отпечатка пальца в форме электрических импульсов в блок оценки, не показанный на чертеже. Сенсорная интегральная схема 10 выполнена с несколько большими размерами, чем окно 9, и размещена непосредственно под окном 9 так, что активная плоскость 11 обращена к окну 9 и сенсорная интегральная схема 10 может быть закреплена по краям подложки 5 рядом с окном 9. Электрические выводы сенсорной интегральной схемы 10 соединены через контактные площадки 12 с соответствующими проводящими участками 8 подложки 5, причем эти контактные площадки 12 находятся по краям рядом с окном 9. Электрическое соединение между модулем 4 карточки с интегральной схемой и печатными проводниками 13 карточки 1 с интегральной схемой осуществляется через внешние выводы 14, которые находятся между печатными проводниками 13 карточки 1 с интегральной схемой и проводящими участками 8 модуля 4 карточки с интегральной схемой.

Между внешними выводами 14 и контактными площадками 12 интегральной схемы находится, кроме того, элемент жесткости 15 в форме жесткого кольца, которое установлено снизу на подложке 5.

Весь модуль 4 карточки с интегральной схемой посредством эластичного клейкого элемента 16 приклеен на возвышенном краевом участке углубления 3. Этот эластичный клейкий элемент 16 обладает достаточной гибкостью и толщиной, так что он имеет возможность при некотором изгибе карточки 1 с интегральной схемой отслеживать такие деформации. Тем самым можно избежать повреждений относительно жесткого модуля 4 карточки с интегральной схемой и в особенности сенсорной интегральной схемы 10.

Чтобы избежать передачи соответствующих напряжений изгиба от внешних выводов 14 через проводящие участки 8 на контактные площадки 12 интегральной схемы и от них на сенсорную интегральную схему 10, можно выполнить проводящие участки 8 в виде печатных проводников, имеющих форму меандра, пример выполнения которых представлен на фиг.3, иллюстрирующей вид сверху.

На фиг. 2 показано схематичное пространственное представление модуля 4 карточки с интегральной схемой по фиг.1. Верхний проводящий слой 7 образует рамку корпуса, окружающую окно 9. В данном примере осуществления в подложке 4 предусмотрено только одно окно 9, которое относительно велико, чтобы иметь возможность снятия всего отпечатка пальца.

На фиг. 4 представлен вид сверху альтернативного варианта осуществления изобретения, в котором сенсорная интегральная схема 10 подразделена на четыре сегмента 10а, 10b, 10с, 10d. Эти сегменты 10а, 10b, 10с, 10d в показанном варианте осуществления имеют квадратную форму и одинаковы по величине, причем их внешние контуры показаны пунктиром.

При использовании подобной разделенной на четыре части сенсорной интегральной схемы 10 окно 9 подложки 5 также разделено на четыре части, т.е. окно 9 имеет четыре отдельных окна 9а, 9b, 9c, 9d, которые также имеют квадратную форму и размещены таким образом, что они совместно образуют большой квадрат. Отдельные окна 9а, 9b, 9c, 9d отделены одно от другого перемычками 17 подложки 5, образующими центральный крест. Перемычки 17 служат для крепления сегментов 10а, 10b, 10с, 10d сенсорной интегральной схемы 10. Путем сегментации сенсорной интегральной схемы 10 обеспечивается определенная гибкость сенсорной интегральной схемы 10, что позволяет снизить опасность повреждения при изгибе карточки 1 с интегральной схемой.

Когда палец прикладывается к сегментам 9а, 9b, 9c, 9d окна, то линии отпечатка пальца, которые из-за наличия перемычек 17 могут восприниматься только с разрывами, дополняются с помощью электронных средств, так что отпечаток пальца может оцениваться таким же образом, как если бы перемычки 17 отсутствовали.

В модуле карточки с интегральной схемой для биометрических сенсоров, предназначенном для встраивания в карточку с интегральной схемой, подложка на участке сенсорной интегральной схемы имеет по меньшей мере одно сквозное окно. Сенсорная интегральная схема закреплена на подложке таким образом, что активная плоскость сенсорной интегральной схемы обращена к подложке и расположена на участке окна, так что она доступна через окно в подложке. Технический результат - повышение надежности. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Модуль карточки с интегральной схемой для биометрических сенсоров, предназначенный для встраивания в карточки с интегральной схемой, содержащий по меньшей мере одну сенсорную интегральную схему (10) в качестве сенсора, подложку (5) в виде пластинки или пленки, на которой закреплена сенсорная интегральная схема (10) и которая имеет электропроводные участки (8), которые с одной стороны соединены с сенсорной интегральной схемой (10), а с другой стороны - с электрическими выводами (14) карточки (1) с интегральной схемой, причем подложка (5) на участке сенсорной интегральной схемы (10) имеет по меньшей мере одно сквозное окно (9), и сенсорная интегральная схема (10) закреплена на подложке (5) таким образом, что активная плоскость (11) сенсорной интегральной схемы (10) обращена к подложке (5) и лежит на участке окна (9), так что она доступна через окно (9) в подложке (5). 2. Модуль карточки с интегральной схемой по п.1, отличающийся тем, что сенсорная интегральная схема (10) подразделена на несколько отдельных сегментов (10а, 10b, 10с, 10d), каждый из которых расположен соответственно на участке своего собственного сегмента окна (9а, 9b, 9с, 9d) в подложке (5). 3. Модуль карточки с интегральной схемой по п.1 или 2, отличающийся тем, что модуль интегральной схемы приклеен на краях подложки (5) с помощью эластичного клеящего элемента (16) к материалу карточки с интегральной схемой. 4. Модуль карточки с интегральной схемой по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что электропроводные участки модуля карточки с интегральной схемой между электрическими выводами (14) карточки (1) с интегральной схемой и сенсорной интегральной схемой (10) по меньшей мере частично состоят из печатных проводников в форме меандра.