专利名称：一种高强度抗污高速公路通行卡的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高速公路通行卡，特别涉及一种基于无线射频识别技术 (RFID)，卡基体可在-40°C 100°C温度范围内长期使用，具有优越抗冲击、抗污、耐磨特 征的高速公路通行卡。
背景技术：
目前高速公路通行收费结算普遍采用非接触式IC卡。其非接触式芯片通过与感 应天线连接后，封装在标准信用卡大小的塑料卡基体内部，利用无线射频通信方式进行数 据传输，不需要与读卡器直接进行物理连接，即能实现在芯片中写入、读取车辆进出高速公 路收费口的信息；或是同时进行储值消费，以实现ETC车载系统的不停车收费。一些非接触式IC卡还在卡基体的顶部和底部通过层压等方式，分别设置有卡标 识和保护层。然而，高速公路通行卡的卡基体或层压的卡面层，一般采用PVC、ABS等塑料材质 制成，虽具有携带轻便、成本低廉等特点。但被放置在车内的仪表盘或车顶上，容易受到阳 光暴晒和汽车发动机热量的高温影响，而产生弯折变形的损伤。另外，现有的高速公路通行卡，卡表面特别容易磨损、不耐脏，也不方便清洁。即使 卡内封装的芯片读写次数还没有达到其10万次或10年以上的理论寿命，也只能对高速公 路通行卡整体抛弃，人为缩短了其使用寿命，造成资源浪费和环境污染。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高强度抗污高速公路通行卡，可在-40°C IOO0C 温度范围内长期使用，表面光滑、抗污，抗弯曲、耐疲劳性好，具有优越耐磨、耐油、耐过氧化 物性能的聚甲醛和ABS/PC改性塑料或各种金属材料或覆盖金属箔卡面制成该高速公路通 行卡的卡基体，提高其卡基体强度和表面抗污能力，并通过多种结构设计，将包含非接触式 芯片和感应天线的嵌入式模块封装在卡基体内，实现其与外部读写器的无线数据交换。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种高强度抗污高速公路通行 卡，包含卡基体和封装在所述卡基体内部的数据处理模块；所述数据处理模块包含有非接 触式芯片，和与非接触式芯片连接的感应天线，所述卡基体包含可相互扣合的上盖板和下 盖板，在所述上盖板、下盖板之间设置有镶嵌孔，使与其外形尺寸相匹配的所述数据处理模 块固定嵌设在该镶嵌孔中。所述卡基体的上盖板和下盖板上对应设置有若干配合连接件；所述配合连接件是 分别设置在上盖板和下盖板上的若干凹槽和若干凸条；所述若干凸条对应嵌设在相匹配的 所述若干凹槽中，使所述上盖板与下盖板相互扣合。在所述上盖板、下盖板相扣合的内侧接触面上对应位置，分别开设有沉孔，使上盖 板、下盖板扣合后，所述沉孔之间的空隙部分形成嵌设数据处理模块的所述镶嵌孔。一种实施例中，所述数据处理模块是将所述感应天线和非接触式芯片封装在绝缘体中形成的嵌入式模块。另一种实施例中，所述数据处理模块是嵌入卡，所述嵌入卡是对现有非接触式IC卡上封装用的绝缘体处理后，使该绝缘体外形尺寸小于所述卡基体，并在所述绝缘体中保 留所述非接触式IC卡的电性能完好的非接触式芯片、和与该非接触式芯片连接的感应天 线。还有一种实施例中，所述数据处理模块包含封装有所述非接触式芯片和感应天线 的绝缘的主体部分；所述卡基体的上盖板和下盖板上对应位置分别开设有通孔，在上下盖 板扣合时，形成用于固定所述数据处理模块的主体部分的所述镶嵌孔。所述数据处理模块还包含设置有若干定位凸块的边缘部分；在所述上盖板和下盖 板的内侧接触面、所述通孔边缘，还分别开设有与所述数据处理模块的定位凸块形状尺寸 相匹配的若干对定位沉孔；在上盖板、下盖板扣合时，使所述数据处理模块的每个定位凸 块，固定嵌设在上下盖板上对应设置的其中一对定位沉孔形成的空隙中。所述数据处理模块的主体部分高度小于所述镶嵌孔的高度，并在该主体部分与卡 基体的顶面、底面分别留有的空隙中，分别贴、涂或嵌设有美化层。所述卡基体是由绝缘的塑料或陶瓷或聚甲醛、ABS/PC的塑料合金制成。或者，所述卡基体是由各种金属材料直接制成或是通过覆盖金属箔制成。与现有技术相比，本实用新型所述高强度抗污高速公路通行卡，其优点在于本 实用新型在卡基体的上下盖板之间开设镶嵌孔，使外形尺寸相匹配的数据处理模块能够固 定嵌设其中，并且能够通过对应设置定位凸块和定位沉孔，进一步固定数据处理模块在卡 基体内的位置。使所述数据处理模块的非接触式芯片和感应天线，通过无线射频识别技术 (RFID)与外部匹配的读写器进行数据交换，写入或识别非接触式芯片中的信息。本实用新型不仅能够使用塑料、陶瓷等材料，还能够优选地使用聚甲醛、ABS/PC的 塑料合金和各种金属材料制成上述卡基体，有效提高该卡基体强度和表面抗污能力，使高 速公路通行卡不易弯折变形，表面清洁养护简单，有效延长其使用寿命。特别地，能在现有非接触式IC卡表面损坏后，保留完整的非接触式芯片和感应天 线制成嵌入卡，并将嵌入卡封装在卡基体的镶嵌孔内。在多次更换损坏的卡基体后，使嵌入 卡中非接触式芯片的读写次数能达到其10万次或10年以上的理论寿命，宝贵资源得到了 充分使用，符合发展循环经济政策和节能减排精神。另外，该高速公路通行卡的卡基体的正面和背面上，还可通过印刷等方式形成表 面的文字或图像，尤其可通过注塑或模压成型形成表面凹凸的文字或图案。特别地，当卡基 体的镶嵌孔是通孔时，还能够在数据处理模块的主体部分与卡基体的顶面、底面留有的空 隙中，通过贴涂薄膜、嵌设水晶等等多种方式，形成美化层，从而获得样式新颖的所述高强 度抗污高速公路通行卡。
图1是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡的总体结构示意图。图2是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡的总体结构侧视图。图3是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在正面进行文字标识的示意图。图4是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例1中上盖板和下盖板的结构及其连接关系示 意图。图5是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例1中上盖板和下盖板的侧 视结构及其连接关系示意图。图6是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例1中上盖板、下盖板与数 据处理模块的连接关系侧视图。图7是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例1中嵌入式模块的结构剖 视图。图8是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例2中的连接关系侧视图。图9是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例3中的连接关系侧视图。图10是本实用新型高强度抗污高速公路通行卡在实施例3中嵌入式模块的结构 剖视图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的多个具体实施方式
。实施例1如图1、图2所示，本实施例中提供一种高强度抗污高速公路通行卡，包含卡基体 10和封装在卡基体10内部的数据处理模块20。该数据处理模块20可设置在卡基体10内 的任意位置，图1中以位于卡基体10左下方的圆形的数据处理模块20为例进行说明。所述卡基体10具有标准信用卡的大小尺寸，其正反两面的周边一定宽度内，对应 设为内高外低的斜坡面。如图3所示，所述卡基体10可以是由PVC (聚氯乙烯)、PET (聚对苯二甲酸乙二 醇酯)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚)或环氧树脂等各种塑料、或陶瓷等绝缘材料制 成。在一些优选的实施例中，所述卡基体10还可以用POM(聚甲醛)或ABS(丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯共聚)/PC (聚碳酸酯)的塑料合金制成，使卡基体10的强度和表面抗污能力 较上述塑料材质有所提高，使高速公路通行卡不易弯折变形，表面清洁养护简单，有效延长 其使用寿命。在实际使用时，该高速公路通行卡的卡基体10的正面和背面上，可通过印刷等方 式形成表面的文字或图像，尤其可通过注塑或模压成型形成表面凹凸的文字或图案。如图4、图5所示，所述卡基体10包含上盖板12和下盖板13，该上盖板12的周边 开设有凹槽121，对应在下盖板13的周边设置凸条131，使凸条131嵌入相匹配的凹槽121 时，上盖板12与下盖板13能够相互扣合，形成整体的卡基体10。所述凸条131和凹槽121 的设置位置可在上、下盖板13间互换(图中未示出)；该凸条131和凹槽121也可以由其他 对应设置的配合连接件所替代。配合参见图4、图5、图6所示，在所述上盖板12、下盖板13相扣合的内侧接触面 上对应位置，分别开设有一定深度的沉孔111，使上盖板12、下盖板13扣合后，上下两边的 沉孔111之间的空隙部分形成一镶嵌孔11，用于嵌设外形尺寸相匹配的所述数据处理模块 20，并通过高频焊接、粘接等多种方式将数据处理模块20与镶嵌孔11固化连接。如图7所示，所述数据处理模块20包含非接触式芯片21，和与非接触式芯片21连接并围绕其设置的感应天线22。所述数据处理模块20是将感应天线22和非接触式芯片 21，通过COB (板上芯片21封装)、倒封装或其他方式，封装在绝缘体中形成的嵌入式模块。 利用无线射频识别技术(RFID)使所述数据处理模块20通过电感耦合与外部匹配的读写器 进行数据交换，写入或识别非接触式芯片21中的信息。实施例2如图8所示，本实施例中所述高强度抗污高速公路通行卡，具有与上述实施例类 似的结构，该高速公路通行卡包含四周为斜坡面的卡基体10，该卡基体10设有上盖板12和 下盖板13，通过对应设置的凹槽121和凸条131等配合连接件，使上盖板12和下盖板13扣合。所述卡基体10可以是由PVC、PET、ABS或环氧树脂等各种塑料、或陶瓷等绝缘材料 制成。或是优选地，用聚甲醛、ABS/PC的塑料合金制成该卡基体10，提高高速公路通行卡基 体的强度和表面抗污能力，方便清洁，减少维护时间，有效延长其使用寿命。与上述实施例中不同点在于，本实施例中，虽然也通过封装在卡基体10内的数据 处理模块20实现无线数据交换，但所述数据处理模块20不是嵌入式模块，而是高速公路通 行卡的嵌入卡，该嵌入卡中已经封装有非接触式芯片21，以及与非接触式芯片21连接的感 应天线22。可以将现有技术制成的高速公路通行卡或其他非接触式IC卡回收，将其四周已 经磨损的卡体部分切除，完整保留其中封装有非接触式芯片21和感应天线22的部分，形成 所述嵌入卡。此时，在本实施例中所述卡基体10的上盖板12和下盖板13的内侧接触面上对应 位置，也分别开设沉孔112，并在上盖板12、下盖板13扣合时形成镶嵌孔11。该镶嵌孔11 的外形尺寸与所述嵌入卡的外形尺寸相匹配，使嵌入卡能够对应嵌设在镶嵌孔11中，并通 过高频焊接、粘接等多种方式固化连接。本实施例中所述高速公路通行卡能在现有非接触式IC卡表面损坏后，保留完整 的非接触式芯片21和感应天线22制成嵌入卡，仅需将嵌入卡封装在本实施例的卡基体10 内，利用高强度、高抗污、方便清洁的卡基体10表面，延长使用寿命；并在多次更换损坏的 卡基体10后，使嵌入卡中非接触式芯片21的读写次数能达到其10万次或10年以上的理 论寿命，宝贵资源得到了充分使用，符合发展循环经济政策和节能减排精神。实施例3如图9所示，本实施例中所述高强度抗污高速公路通行卡，具有与上述实施例1、2 类似的结构，该高速公路通行卡包含四周为斜坡面的卡基体10，该卡基体10设有上盖板12 和下盖板13，通过对应设置的凹槽121和凸条131等配合连接件，使上盖板12和下盖板13 扣合。所述卡基体10可以是由PVC、PET、ABS或环氧树脂等各种塑料、或陶瓷等绝缘材料 制成。或是优选地，用聚甲醛、ABS/PC的塑料合金制成该卡基体10，提高高速公路通行卡基 体强度和表面抗污能力，方便清洁，减少维护时间，有效延长其使用寿命。 与上述实施例中不同，本实施例的另一种优选方式下，所述卡基体10还可以用如 铝合金、不锈钢等各种金属材料直接制成，或是通过覆盖金属箔卡面形成卡基体10的金属 表面。[0052]如图10所示，将非接触式芯片21、与非接触式芯片21连接并围绕其设置的感应天 线22，封装在绝缘体中形成所述数据处理模块20。本实施例中，该数据处理模块20的圆形 主体部分中封装所述非接触式芯片21和感应天线22，而在边缘部分设置有若干定位凸块 31。配合参见图9、图10所示，所述卡基体10的上盖板12、下盖板13上对应位置分别 开设有通孔113，在上下盖板扣合时，形成一完整的镶嵌孔11，用于固定所述数据处理模块 20的圆形主体部分。由于本例中示出了一种厚度小于圆形主体部分，并在圆形主体部分高度方向居中 设置的定位凸块31。因此，在上下盖板的内侧接触面、所述通孔113边缘，还分别开设有与 所述数据处理模块20的定位凸块31形状尺寸相匹配的若干对定位沉孔32。上下盖板扣合 时，数据处理模块20的每个定位凸块31，固定嵌设在上下盖板上对应设置的其中一对定位 沉孔32形成的空隙中。通过高频焊接、粘接等多种方式将所述数据处理模块20与镶嵌孔 11、所述定位凸块31与定位沉孔32固化连接。如图9所示，所述数据处理模块20的圆形主体部分高度小于所述镶嵌孔11的高 度，因此，在居中嵌设在镶嵌孔11后，数据处理模块20的圆形主体部分与卡基体10的顶 面、底面分别留有空隙。在该两侧的空隙中，通过贴涂薄膜、嵌设水晶等等多种方式，形成卡 基体10表面的美化层40，样式新颖。综上所述，本实用新型所述高强度抗污高速公路通行卡，在卡基体的上下盖板之 间开设镶嵌孔，使外形尺寸相匹配的数据处理模块能够固定嵌设其中，并且能够通过对应 设置定位凸块和定位沉孔，进一步固定数据处理模块在卡基体内的位置。使所述数据处理 模块的非接触式芯片和感应天线，通过无线射频识别技术(RFID)与外部匹配的读写器进行 数据交换，写入或识别非接触式芯片中的信息。本实用新型不仅能够使用塑料、陶瓷等材料，还能够优选地使用聚甲醛、ABS/PC的 塑料合金和各种金属材料制成上述卡基体，有效提高该卡基体强度和表面抗污能力，使高 速公路通行卡不易弯折变形，表面清洁养护简单，有效延长其使用寿命。特别地，能在现有非接触式IC卡基体损坏后，保留完整的非接触式芯片和感应天 线制成嵌入卡，并将嵌入卡封装在卡基体的镶嵌孔内。在多次更换损坏的卡基体后，使嵌入 卡中非接触式芯片的读写次数能达到其10万次或10年以上的理论寿命，宝贵资源得到了 充分使用，符合发展循环经济政策和节能减排精神。另外，该高速公路通行卡的卡基体的正面和背面上，还可通过印刷等方式形成表 面的文字或图像，尤其可通过注塑或模压成型形成表面凹凸的文字或图案。特别地，当卡基 体的镶嵌孔是通孔时，还能够在数据处理模块的主体部分与卡基体的顶面、底面留有的空 隙中，通过贴涂薄膜、嵌设水晶等等多种方式，形成美化层，从而获得样式新颖的所述高强 度抗污高速公路通行卡。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求1.一种高强度抗污高速公路通行卡，包含卡基体(10)和封装在所述卡基体(10)内部 的数据处理模块(20)；所述数据处理模块(20)包含有非接触式芯片(21)，和与非接触式芯 片(21)连接的感应天线(22)，其特征在于，所述卡基体(10)包含可相互扣合的上盖板(12)和下盖板(13)，在所述上盖板(12)、下 盖板(13)之间设置有镶嵌孔(11)，使与其外形尺寸相匹配的所述数据处理模块(20)固定 嵌设在该镶嵌孔(11)中。
2.如权利要求1所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述卡基体(10)的 上盖板(12)和下盖板(13)上对应设置有若干配合连接件；所述配合连接件是分别设置在上盖板(12)和下盖板(13)上的若干凹槽(121)和若干 凸条(131);所述若干凸条(131)对应嵌设在相匹配的所述若干凹槽(121)中，使所述上盖板(12) 与下盖板(13)相互扣合。
3.如权利要求1所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，在所述上盖板(12)、 下盖板(13)相扣合的内侧接触面上对应位置，分别开设有沉孔，使上盖板(12)、下盖板 (13)扣合后，所述沉孔之间的空隙部分形成嵌设数据处理模块(20)的所述镶嵌孔(11)。
4.如权利要求3所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述数据处理模块 (20)是将所述感应天线(22)和非接触式芯片(21)封装在绝缘体中形成的嵌入式模块。
5.如权利要求3所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述数据处理模块 (20)是嵌入卡，所述嵌入卡是对现有非接触式IC卡上封装用的绝缘体处理后，使该绝缘体 外形尺寸小于所述卡基体(10)，并在所述绝缘体中保留所述非接触式IC卡的电性能完好 的非接触式芯片(21)、和与该非接触式芯片(21)连接的感应天线(22)。
6.如权利要求1所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述数据处理模块 (20)包含封装有所述非接触式芯片(21)和感应天线(22)的绝缘的主体部分；所述卡基体(10)的上盖板(12)和下盖板(13)上对应位置分别开设有通孔(113)，在上 下盖板扣合时，形成用于固定所述数据处理模块(20 )的主体部分的所述镶嵌孔(11)。
7.如权利要求6所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述数据处理模块 (20)还包含设置有若干定位凸块(31)的边缘部分；在所述上盖板(12)和下盖板(13)的内侧接触面、所述通孔(113)边缘，还分别开设有 与所述数据处理模块(20)的定位凸块(31)形状尺寸相匹配的若干对定位沉孔(32)；在上盖板(12)、下盖板(13)扣合时，使所述数据处理模块(20)的每个定位凸块(31)， 固定嵌设在上下盖板上对应设置的其中一对定位沉孔(32)形成的空隙中。
8.如权利要求7所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述数据处理模块 (20)的主体部分高度小于所述镶嵌孔(11)的高度，并在该主体部分与卡基体(10)的顶面、 底面分别留有的空隙中，分别贴、涂或嵌设有美化层(40)。
9.如权利要求4或5或8所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述卡基体 (10)是由绝缘的塑料或陶瓷或聚甲醛、ABS/PC的塑料合金制成。
10.如权利要求8所述的高强度抗污高速公路通行卡，其特征在于，所述卡基体(10)是 由各种金属材料直接制成，或是通过覆盖金属箔制成。
专利摘要本实用新型涉及一种高强度抗污高速公路通行卡，包含卡基体和封装在卡基体内部的数据处理模块；数据处理模块包含非接触式芯片和与非接触式芯片连接的感应天线来对外进行无线数据交换；卡基体包含可相互扣合的上盖板和下盖板，在上盖板、下盖板之间设置有镶嵌孔，使与其外形尺寸相匹配的数据处理模块固定嵌设在该镶嵌孔中。优选能在-40℃~100℃温度内长期使用，耐磨、耐油、耐过氧化物的聚甲醛、ABS/PC塑料合金、金属或覆盖金属箔制成的卡基体，可大幅度提高其抗污、抗弯曲、耐疲劳性能。在卡基体损坏后仅需更换封装用的卡基体，使非接触式芯片达到其10万次或10年以上的理论寿命，充分利用了资源。
文档编号G06K19/077GK201853247SQ20102053734
公开日2011年6月1日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者丁晶琦, 尤佳, 李庆胜, 李达, 金健 申请人:上海卡美循环技术有限公司