专利名称：一种多用途小型化非接触式智能ic卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过改变IC卡中天线尺寸，使IC卡小型化的非接触式智能IC卡，属于数字信息传输技术领域。
随着IC卡技术的发展，近年来出现了一种新的IC卡技术非接触式IC卡。该技术成功地将IC卡技术和射频识别技术结合起来，解决了卡内能量来源和信号的无线传输两大难题，具有应用可靠性高、操作速度快、保密性好等优点。非接触式IC卡，由集成电路芯片模块和天线构成卡芯，再将卡芯包装形成IC卡。目前已在公交、电话、身份证等场合使用。然而，目前常用的非接触式IC卡，外观面积为85×54平方毫米，其中感应天线占居了面积的大部分，一般为75×40平方毫米。较大的卡面积使得非接触式智能IC卡携带和使用都不够方便，限制了IC卡应用范围和应用的灵活性。为了能在许多应用场所便于携带和使用，本实用新型对卡中的天线进行了实质性改进，从而大大缩小了非接触式智能IC卡卡芯的尺寸，改进后的小型化非接触式智能IC卡芯置于笔套中，可做成智能笔卡，具有IC卡以及笔的两种功能；置于手表中，可做成具有智能卡以及手表双重用途的手表卡。从而增加了IC卡应用和携带的灵活性，也拓展了IC卡的功能，实现了非接触式智能IC卡的小型化。
本实用新型的目的是，通过提高IC卡卡芯感应天线线圈的磁导率，减小IC卡感应天线的尺寸，从而缩小IC卡芯，使非接触式智能IC卡实现小型化，并拓展其应用灵活性及功能。
本实用新型小型化非接触式智能IC卡主要由卡芯和卡基组成，其中卡芯由集成电路芯片模块和天线构成，卡芯用卡基包装后形成IC卡。本实用新型的特征是，在构成卡芯的感应天线线圈中插入高磁导率软磁性棒材料，从而增强感应天线线圈的磁导率，大大缩小感应天线的尺寸，缩小IC卡卡芯，并提高非接触式智能IC卡工作距离，实现非接触式智能IC卡的小型化。在非接触式智能IC卡中，IC卡的天线线圈通过电磁互感方式工作。卡内的电源和数据传输，均由读卡器天线L1发射的射频信号无线传输给IC卡的感应天线L2。天线L2获得射频信号后，经过整流、滤波、稳压、限幅等，用以维持卡内各部分电路正常工作。当然，感应天线L2要获得足够能量的射频信号，IC卡才能正常工作。计算表明，假如读卡器天线L1线圈中的电流幅度为I0，半径为R，L2线圈面积为A，L1和L2之间的距离为X，则L2感应的电动势E0可以根据定律求出。由计算可知，当基站天线线圈中的电流幅度一定时，要减小IC卡天线的面积A，并在一定距离下，保证IC卡正常工作，必须采用具有较高磁导率的软磁性材料才能使天线L2获得足够能量的射频信号。本实用新型通过在卡芯感应天线线圈L2中插入软磁性材料棒，大大提高感应天线线圈磁导率，从而减小感应天线的尺寸，使IC卡卡芯缩小，实现非接触式智能IC卡小型化。
本实用新型的优点是，在IC卡感应天线线圈中插入磁性材料棒，天线线圈磁导率大大提高，感应天线的尺寸约可缩小200倍以上，工作距离0-100毫米，从而使IC卡卡芯小型化。将小型化IC卡卡芯置于笔中，制成智能笔卡，一方面可保持非接触式智能IC卡的优点，而且可以插入口袋，取放方便，使用灵活，具有笔和智能卡的双重功能；同样，将小型化智能IC卡卡芯置于手表内，可以制成具有手表和智能卡两种用途的智能手表卡，为非接触式智能IC卡的应用开拓了新的天地，实现了非接触式智能IC卡小型化。
图1是本实用新型非接触式小型化智能IC卡的工作电路示意图。其中，1是读卡器天线L1；2是IC卡卡芯中的感应天线L2；3是IC卡卡芯内的芯片集成电路模块。
图2是本实用新型非接触式小型化智能IC卡卡芯的结构图。其中，4是焊点；5是高磁导率软磁棒。
以下结合附图详细说明符合本实用新型发明主题的实施例实施例1本实用新型非接触式小型化智能IC卡中与读卡器天线L11电磁互感的高磁导率感应天线2线圈L2的设计，采用圆形或方形或片状软磁材料短棒5，将线圈绕于短磁棒5的端部，线圈绕制的圈数20至50圈，并将线圈2与IC卡芯片电路模块3中的芯片焊接点4焊接，制成本实用新型非接触式智能IC卡卡芯。焊接成的天线线圈2测得开路感生电压约40-60伏，工作距离0-100毫米。用本实施例制成的IC卡卡芯，根据需要可用卡片包装制成非接触式小型化智能IC卡，也可与其他卡基物件组合成各种多功能非接触式小型化智能IC卡。当然，使用本小型化智能IC卡芯与其他卡基物件组合时，不能被金属或磁性材料屏蔽。
实施例2以笔为卡基物件组合成的非接触式小型化智能IC笔卡制造时，可将实施例1的非接触式小型化智能IC卡芯置于笔套中，组合做成IC笔卡，不但可保持非接触式智能IC卡的优点，完成一系列的读、写操作，而且可以插入口袋，取放方便，使用灵活，具有笔和智能卡的双重功能。
实施例3同样，以表为卡基物件组合成的非接触式小型化智能IC表卡制造时，可将实施例1的非接触式小型化智能IC卡芯置于手表内，组合制造成具有手表和智能卡两种用途的手表卡，为非接触式智能IC卡的应用开拓了新的天地。
权利要求1.一种非接触式小型化智能IC卡，包括卡芯中的集成电路芯片模块3、天线2和卡基，其特征在于，IC卡卡芯中感应天线2线圈中插有高磁导率软磁性材料棒5。
2.根据权利要求1所述的非接触式小型化智能IC卡，其特征在于，高磁导率软磁性材料棒5的端部，绕有感应天线线圈2。
3.根据权利要求1或2所述的非接触式小型化智能IC卡，其特征在于，高磁导率软磁性材料棒5的端部绕制的天线2线圈圈数为20至50圈，开路感生电压40-60伏。
4.根据权利要求1所述的非接触式小型化智能IC卡，其特征在于，以笔或表为卡基组合成的非接触式智能IC笔卡或非接触式智能IC手表卡中，卡芯周围没有电磁屏蔽的金属或磁性材料。
5.根据权利要求1所述的非接触式小型化智能IC卡，其特征在于，IC卡卡芯感应天线2线圈中插入的高磁导率软磁性材料棒5为圆形或方形或片状短棒。
专利摘要本实用新型涉及一种通过改变IC卡天线尺寸,使其小型化的非接触式智能IC卡。常用的IC卡,外观面积为85×54平方毫米,天线占居了面积的大部分,且受天线的限制,携带和使用都不够方便。本实用新型通过在天线线圈中插入磁性材料,提高天线线圈磁导率,缩小天线尺寸约200倍以上,工作距离0—100毫米。将本小型化IC卡卡芯置于笔或手表中,可制成智能笔卡或手表卡,是一种应用广泛的新设计。
文档编号G06K19/07GK2473694SQ0121095
公开日2002年1月23日 申请日期2001年3月2日 优先权日2001年3月2日
发明者徐元森, 倪昊 申请人:中国科学院上海冶金研究所