一种多功能u盘的制作方法
【专利摘要】本实用新型适用于电子【技术领域】，提供了一种多功能U盘。所述多功能U盘包括USB控制器，与所述USB控制器电连接的USB接口和闪存，所述多功能U盘还包括：与所述USB控制器电连接的NFC芯片，以及与所述NFC芯片电连接的NFC天线。本实用新型不仅支持U盘的存储功能，还能够通过内嵌的NFC芯片和NFC天线扩展其他各种非接触式应用功能，方便用户的使用。
【专利说明】一种多功能U盘
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子【技术领域】，尤其涉及一种多功能U盘。
【背景技术】
[0002]U盘是一种移动存储设备，其最大的特点是:小巧便于携带、存储容量大、价格便宜。U盘有USB接口，是USB设备，具有USB接口的设备可以在电脑上即插即用。
[0003]请参阅图1，传统的U盘设备主要包括USB接口、USB控制器和NAND FLASH, NANDFLASH提供存储空间，用于存储程序和数据；USB控制器负责控制外部终端设备对NANDFLASH的访问，USB接口提供外部终端设备与U盘设备的连接。传统U盘设备只具有数据存储功能，功能单一。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种不仅支持U盘的存储功能，还能够利用内嵌的NFC芯片和NFC天线提供多种无线应用的多功能U盘。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多功能U盘，包括USB控制器、与所述USB控制器电连接的USB接口和闪存，所述多功能U盘还包括:与所述USB控制器电连接的NFC芯片，以及与所述NFC芯片电连接的NFC天线；所述NFC天线位于U盘壳体内与所述USB接口相对的另一端；所述NFC天线为磁芯天线，包括磁芯以及绕于所述磁芯的天线线圈，所述磁芯与所述天线线圈一体化。
[0006]具体的，所述NFC天线包括:
[0007]作为所述磁芯的第一磁芯；以及绕于所述第一磁芯、作为所述天线线圈的漆包线。
[0008]具体的，所述NFC天线包括:
[0009]作为所述磁芯的第二磁芯；以及印刷于所述第二磁芯上的天线线圈。
[0010]具体的，所述NFC天线包括:
[0011]在印刷电路板上预留的多条天线线段；
[0012]安装在所述天线线段上、作为所述磁芯的第三磁芯；以及
[0013]通过将所述多条天线线段首尾顺次连接来将所述第三磁芯绑定在所述印刷电路板上的多条绑定天线线段，所述多条天线线段与所述多条绑定天线线段共同构成了所述NFC天线的天线线圈。
[0014]优选的，所述天线线段与所述第三磁芯的中心轴线方向垂直排布，或者与所述第三磁芯的中心轴线方向呈预设角度排布；所述多条天线线段相互平行排布。
[0015]优选的，所述天线线段的长度大于第三磁芯横截面的最大宽度；分别排布于两端的两条天线线段之间的距离小于所述第三磁芯的长度。
[0016]优选的，分别排布于两端的两条天线线段之间的距离等于所述第三磁芯长度的2/3。
[0017]进一步的，所述多功能U盘还包括智能卡芯片，所述智能卡芯片与所述USB控制器电连接或者与所述NFC芯片电连接或者与所述NFC芯片集成为一体后与所述USB控制器电连接。
[0018]在本实用新型中，结合USB存储技术、NFC无线技术，使得所述多功能U盘不仅能够提供存储功能外，还能结合NFC芯片和NFC天线，提供各种非接触式应用，方便用户的使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术提供的U盘设备的电路结构示意图；
[0020]图2是本实用新型实施例提供的多功能U盘的电路结构示意图；
[0021]图3是本实用新型实施例提供的多功能U盘中NFC天线位置示意图；
[0022]图4是现有的NFC天线示意图；
[0023]图5是本实用新型实施例一提供的多功能U盘中的NFC天线结构示意图；
[0024]图6是本实用新型实施例二提供的多功能U盘中的NFC天线结构示意图；
[0025]图7是本实用新型实施例三提供的多功能U盘中的NFC天线结构示意图；
[0026]图8是本实用新型实施例中，天线线段与第三磁芯的中心轴线方向呈垂直排布的示意图；
[0027]图9是本实用新型实施例中，天线线段与第三磁芯的中心轴线方向呈预设角度排布的示意图；
[0028]图10是本实用新型另一实施例提供的多功能U盘的电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0029]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0030]近场通信(Near Field Communication,NFC)技术是由非接触式射频识别(RadioFrequency Identification,RFID)及互连互通技术整合演变而来,它可以满足任何两个无线设备间的信息交换、内容访问、服务交换，并且使用更为简便一只要任意两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间的通信。NFC技术与手机或其他移动设备和各类银行卡及非接触式卡的结合，使NFC的应用非常广泛。主要应用的领域有移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等。
[0031]NFC采用13.56MHz作为近距离通信频率标准，兼容IS014443、IS015693、Felica等射频标准。
[0032]图2为本实用新型实施例提供的多功能U盘，所述多功能U盘包括:USB控制器10、USB接口 20、闪存、NFC芯片40、以及NFC天线50。本实施例中的闪存可为NAND闪存30。
[0033]USB接口 20与USB控制器10电连接，USB接口 20用于提供外部终端设备与所述多功能U盘的连接；NAND闪存30与USB控制器10电连接，NAND闪存30用于存放程序和数据，由USB控制器10控制其数据读写操作。该部分用于实现数据存储功能。
[0034]NFC芯片40与USB控制器10电连接，两者之间可以互相通信，NFC芯片40起调制解调的作用，主要用来处理射频协议。
[0035]NFC芯片40与NFC天线50电连接，NFC天线50用于和外部NFC设备通信。
[0036]图3示出了本实用新型实施例提供的多功能U盘中NFC天线50的位置，所述的NFC天线50位于U盘壳体60内与USB接口 20相对的另一端，具体的位于与USB接口 20相对的另一端的尾部。
[0037]现有技术中，一般采用平面线圈的NFC天线来实现门禁、小额支付等非接触式应用，如图4所示，为现有的为平面线圈的NFC天线结构示意图，但是平面线圈的缺点是占用面积大，不利于产品的小型化设计，为了避免现有技术采用平面线圈所带来的问题，本实用新型实施例提供的多功能U盘中的NFC天线50包括天线线圈和磁芯，且将天线线圈与磁芯一体化，以实现NFC天线50的小型化。下面用几个具体的实施例来描述本实用新型提供的多功能U盘中NFC天线50的结构
[0038]图5示出了本实用新型实施例一提供的多功能U盘中的NFC天线50的结构，为了便于说明，仅示出了与实用新型实施例相关的部分。
[0039]本实用新型实施例一提供的多功能U盘中的NFC天线50包括:作为磁芯的第一磁芯21 ;以及绕于第一磁芯21、作为天线线圈的漆包线22。
[0040]其中，第一磁芯21的形状可以但不限于是长方体、柱体、或两端宽中间窄的工字体等。
[0041]本实用新型实施例一提供的多功能U盘中的NFC天线50可通过在第一磁芯21绕上作为天线线圈的漆包线22制作完成，采用SMT机或其它类型的机器，将其快速安装在多功能U盘的基板或电路板上。
[0042]图6示出了本实用新型实施例二提供的多功能U盘中的NFC天线50的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0043]本实用新型实施例二提供的多功能U盘中的NFC天线50包括:作为磁芯的第二磁芯31 ；以及印刷于第二磁芯31上的天线线圈32。
[0044]其中，天线线圈32可以并不限于是由导电油墨形成的线圈、或是由银浆形成的线圈。
[0045]其中，第二磁芯31的形状可以但不限于是长方体、柱体、或两端宽中间窄的工字体等。
[0046]本实用新型实施例二提供的多功能U盘中的NFC天线50通过在第二磁芯31上印刷天线线圈32制作完成，采用SMT机或其它类型的机器，将其快速安装在多功能U盘的基板或电路板上。
[0047]图7示出了本实用新型实施例三提供的多功能U盘中的NFC天线50的结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
[0048]本实用新型实施例三提供的多功能U盘中的NFC天线50包括:在印刷电路板41上预留的多条天线线段44 ;安装在天线线段44上、作为磁芯的第三磁芯42 ;以及通过将多条天线线段44首尾顺次连接来将第三磁芯42绑定在印刷电路板41上的多条绑定天线线段43。该多条天线线段44与多条绑定天线线段43共同构成了 NFC天线50的天线线圈。
[0049]其中，天线线段44可以与第三磁芯42的中心轴线方向垂直排布，或者与第三磁芯42的中心轴线方向呈预设角度排布。[0050]其中，第三磁芯42的形状可以但不限于是长方体、柱体、或两端宽中间窄的工字体等。
[0051]优选地，多条天线线段44相互平行排布。
[0052]优选地，天线线段44在印刷电路板41上沿与第三磁芯42底面平行方向的投影长度大于第三磁芯42底面在印刷电路板41上的投影长度，即天线线段43的长度大于第三磁芯42横截面的最大宽度；分别排布于两端的两条天线线段之间的距离小于第三磁芯42的长度，典型地，分别排布于两端的两条天线线段44之间的距离小于或等于第三磁芯42的长度的2/3，以利于第三磁芯42吸引磁力线，从而改善NFC天线50收发信号的效果。
[0053]优选地，多条天线线段44蚀刻于印刷电路板41上。
[0054]优选地，多条天线线段44是铜或铝制成的金属线段。
[0055]本实用新型实施例中，第三磁芯42可以胶接于印刷电路板41上，且在NFC天线50的表面还可以涂覆有一保护胶层。
[0056]本实用新型实施例提供的多功能U盘中的NFC天线50将天线线圈与磁芯一体化，实现了 NFC天线50的小型化，从而使所述多功能U盘能够更加轻巧便于携带；且由于NFC天线50采用可增加磁通量的磁芯，提高了收发信号的效果，使得收发信号的方向更加灵活。从而能够使所述多功能U盘在提供非接触式应用功能时，比采用普通的平面线圈天线的刷卡方向更灵活、方便，即在多个方向刷卡，如垂直、平行以及侧向等方向。
[0057]图10为本实用新型另一实施例提供的多功能U盘，所述多功能U盘还包括智能卡芯片70，智能卡芯片70与USB控制器10电连接，USB控制器10与智能卡芯片70之间可以互相通信，接收智能卡芯片70返回的数据，并记录与智能卡芯片70的通信记录。所述多功能U盘通过USB接口 20接入外部终端设备时，外部终端设备可以直接访问智能卡芯片70中的数据，进行数据交换。智能卡芯片提供各种应用服务，本实施例中的智能卡芯片可为双界面智能卡芯片，该智能卡芯片70具有IS0/IEC7816标准接触式接口和IS0/IEC14443标准非接触式接口，能同时支持接触式和非接触式两种应用。当然所述智能卡芯片70也可以与NFC芯片40电连接，再通过NFC芯片40与所述USB控制器10通信或者所述智能卡芯片70与所述NFC芯片40集成为一体后与所述USB控制器10电连接，与USB控制器10进行通信。
[0058]在本实用新型实施例中，结合USB存储技术、以及NFC无线技术，不仅使该多功能U盘具有传统U盘的存储功能，而且还具有NFC功能提供各种非接触无线应用功能，能支持NFC的卡模拟、读卡器模拟、点对点通信三种工作模式。
[0059]该多功能U盘可以位于NFC的卡模拟工作模式，通过NFC芯片40和NFC天线50与外部NFC设备或非接触式读卡器以无线方式建立连接，由外部NFC设备或非接触式读卡器读取该多功能U盘中的数据。此时，该多功能U盘可以应用在非接触式移动支付、身份识别等领域。
[0060]该多功能U盘还可以位于NFC的读卡器工作模式，此时，该多功能U盘相当于一个读卡器，能主动识别和读取外界智能卡和标签中的信息。
[0061]该多功能U盘还可以位于NFC的点对点通信工作模式，此时，该多功能U盘可以与另一个位于相同工作模式下的外部NFC设备相配，并且和外部NFC设备交替进入无源状态接收数据和有源状态发送数据，实现无线数据交换。[0062]由上可知，本实用新型实施例结合USB存储技术以及NFC无线技术，使得所述多功能U盘不仅支持U盘的存储功能，还能够通过NFC芯片和NFC天线提供各种非接触式应用，真正做到一个设备多种用途，方便用户的使用。
[0063]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多功能U盘，包括USB控制器，与所述USB控制器电连接的USB接口和闪存，其特征在于，所述多功能U盘还包括:与所述USB控制器电连接的NFC芯片，以及与所述NFC芯片电连接的NFC天线；所述NFC天线位于U盘壳体内与所述USB接口相对的另一端；所述NFC天线为磁芯天线，包括磁芯以及绕于所述磁芯的天线线圈，所述磁芯与所述天线线圈一体化。
2.如权利要求1所述多功能U盘，其特征在于，所述NFC天线包括: 作为所述磁芯的第一磁芯；以及 绕于所述第一磁芯、作为所述天线线圈的漆包线。
3.如权利要求2所述的多功能U盘，其特征在于，所述NFC天线包括: 作为所述磁芯的第二磁芯；以及 印刷于所述第二磁芯上的天线线圈。
4.如权利要求2所述多功能U盘，其特征在于，所述NFC天线包括: 在印刷电路板上预留的多条天线线段； 安装在所述天线线段上、作为所述磁芯的第三磁芯；以及 通过将所述多条天线线段首尾顺次连接来将所述第三磁芯绑定在所述印刷电路板上的多条绑定天线线段，所述多条天线线段与所述多条绑定天线线段共同构成了所述NFC天线的天线线圈。
5.如权利要求4所述多功能U盘，其特征在于，所述天线线段与所述第三磁芯的中心轴线方向垂直排布，或者与所述第三磁芯的中心轴线方向呈预设角度排布；所述多条天线线段相互平行排布。
6.如权利要求4所述的多功能U盘，其特征在于，所述天线线段的长度大于第三磁芯横截面的最大宽度； 分别排布于两端的两条天线线段之间的距离小于所述第三磁芯的长度。
7.如权利要求6所述的多功能U盘，其特征在于，分别排布于两端的两条天线线段之间的距离等于所述第三磁芯长度的2/3。
8.如权利要求1至7任一项所述的多功能U盘，其特征在于，所述多功能U盘还包括智能卡芯片，所述智能卡芯片与所述USB控制器电连接或者与所述NFC芯片电连接或者与所述NFC芯片集成为一体后与所述USB控制器电连接。
【文档编号】G06K19/077GK203415235SQ201320483374
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月8日 优先权日:2013年8月8日
【发明者】钟衍徽, 邓恩华, 王涛, 程振 申请人:深圳市江波龙电子有限公司