专利名称：供插入式双界面智能卡使用的天线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种供插入式(plug-in)双界面智能卡的非接触部分使用的天线。
背景技术：
目前具有非接触功能的IC卡，例如ID-1尺寸的双界面智能卡，其射频天线线圈111通常布置在卡片片基122内，天线线圈111的两个接点直接与智能卡的芯片123引线连接，如图1所示。
目前随着智能IC卡应用的不断深入，双界面智能IC卡由于具有两个工作界面，特别是其非接触应用方式，使用方便、快捷，所以应用更加广泛。特别是将其应用于手机等嵌入式设备实现移动支付、身份认证等，这些应用将给人们的生活带来便利。
双界面智能卡在手机中的使用有其特殊之处。以SIM卡为例，双界面的SIM卡，其接触界面通过SIM卡槽，由手机为其提供VCC、CLK、I/O等接触界面工作所需的电信号；但双界面SIM卡的非接触界面需要射频天线为其工作提供时钟、数据等信号，对于电源信号，若手机处于开机状态，电源由VCC提供；若手机处于关机状态，电源则由射频天线提供。然而现行的将ID-1卡片的天线布置在片基内的方案已不能满足在手机等嵌入式设备中的应用要求。
目前，在日本、韩国等国家开展的基于手机的移动支付方案中，采用了改造手机的方案。将具有消费功能的智能IC卡置于手机内，其射频天线布置在手机的主板或专用的手机电池背面，天线与智能IC卡通过专门设计的触点连接在一起。这是一种成本较高的解决方案，它涉及手机的改造。这种方案在中国的移动通信应用环境下，手机的改造成本显得很明显，若用户要使用移动支付功能就需要重新购买有移动支付功能的手机。因此，用户的使用成本很高，也就限制了移动支付业务的开展。
实用新型内容为解决手机改造成本高的问题，本实用新型提供一种附加在插入式(plug-in)智能卡表面的天线组件。
在这种供插入式双界面智能卡的非接触界面使用的天线中，插入式智能卡包括卡模块和片基，；天线包括基材、固定在基材第一表面上的天线线圈、以及第一和第二天线引脚。上述基材包括配合卡模块的结构、第二表面上的第一和第二触点、以及第一和第二过孔，第一和第二触点和配合卡模块的结构布置在所述基材与插入式智能卡的触点对应的位置上，第一和第二天线引脚分别通过第一和第二过孔连接到第一和第二触点上。
上述配合卡模块的结构是由布置在上述基材上与卡模块的触点对应的各个位置上通过过孔两面连通的触点形成的。
当天线附着到插入式智能卡上时，上述基材第二表面上的触点与插入式智能卡上各个对应触点相连接。
当附有天线的插入式智能卡插入卡槽时，卡槽各触点与天线基材第一表面上的对应触点相接触，所述的接触连接通过所述两面连通的触点连接到插入式智能卡的对应触点上。
配合卡模块的结构是在上述基材与智能卡的部分触点对应的位置上为这些触点留出的窗口。
当天线附着到插入式智能卡上时，上述智能卡的部分触点通过所述窗口暴露出来。
当附有天线的插入式智能卡插入卡槽时，卡槽各触点与插入式智能卡上的对应触点直接接触。
上述天线通过粘胶、热熔或焊接等各种连接方式附着到插入式智能卡上。
插入式智能卡芯片的天线引脚引出的触点布置在插入式智能卡的卡模块上。
插入式智能卡芯片的天线引脚引出的触点布置在插入式智能卡的卡片边缘。
本实用新型的突出优点在于，在插入式(plug-in)双界面智能卡上附加天线，使为plug-in双界面智能卡的非接触界面提供射频天线变得更为方便快捷，进而为基于非接触应用方式的新业务的引入节约了成本。
图1说明双界面智能卡为ID-1卡片时的天线布置方式；图2是双界面智能卡芯片上的天线引脚与模块触点的连接示意图；图3是天线组件和插入式卡片两者还未结合时的配置透视图；图4是根据本实用新型第一个实施例的配合卡模块的结构的俯视图；图5是根据本实用新型第二个实施例的配合卡模块的结构的俯视图；图6是天线组件和插入式卡片两者结合起来的配置透视图；图7是智能卡芯片上的天线引脚按照另一个实施例引出触点的俯视图。
具体实施方式
本实用新型的技术方案是，在插入式(plug-in)双界面智能卡表面外接天线，从而获得双界面智能卡非接触部分工作所需的能量及时钟、数据信号，其中能量视手机是否开机由VCC或天线提供。具有非接触功能的双界面智能IC卡，例如SIM、UIM、PIM卡等，它们均为符合ISO7816-1规范的plug-in类型的小卡。将这样的智能卡用于手机时，为解决非接触部分的正常工作而采取在智能卡上附加天线的技术方案。当采用该方案的双界面智能卡用于手机等嵌入式设备中的时候，其非接触界面通过天线，可以实现移动支付、近距离通信等功能。
在现行智能IC卡规范(如ISO/IEC 7816-3)中，C4、C8脚保留。这为插入式(plug-in)的非接触式IC卡的天线线圈的接入提供了通路。现在参照图2来描述双界面智能卡芯片上的天线引脚与模块触点的连接。在将智能卡芯片23封装为智能卡2上的模块21的过程中，芯片23的天线引脚LA、LB分别通过引线24、28与模块21的C4、C8脚连接。封装后的结果如图2中plug-in尺寸的卡片2所示。而后，非接触部分所需的天线线圈通过下面将要描述的方式与模块21的触点C4、C8连接，从而实现为非接触部分提供射频信号。
天线线圈需要附着在双界面智能卡的插入式卡片上，比如采用胶粘、热熔、焊接或者其他方式与智能卡的片基22结合在一起。可视为在插入式卡片上附着一层天线。
图3是天线组件和插入式卡片两者还未结合时的配置透视图。如图所示，左侧的天线组件1包括天线线圈11、柔性或软性基材12、接C4的天线引脚14和接C8的天线引脚18。进一步地，基材12包括配合卡模块的结构201、下表面上的触点C4b和C8b、过孔204和208。右侧的插入式卡片2包括卡模块21和片基22。天线线圈11是以印刷、蚀刻、线绕或者其他方式制造在软性基材12上表面的，在本实施例中采用薄膜作为软性基材12。天线线圈11的设计参数，如Q、L、R等参数，通过实际实验来确定，参数需要符合ISO/IEC 14443及智能卡芯片对于天线的要求。由于薄膜是非导电体，为了实现天线引脚14和天线引脚18分别与卡模块21的触点C8和C4接触，天线引脚18穿过过孔208在天线基材下表面延伸至与触点C8对应的位置，并在此位置制造金属触点C8b；天线引脚14则在天线基材上表面直接延伸至与触点C4对应的位置，并穿过过孔204，在此位置下表面制造金属触点C4b。
图4是根据本实用新型第一个实施例的配合卡模块的结构的俯视图。制造好如图3所示的天线组件后，为实现IC卡卡槽触点(图中未示出)与卡模块的各触点接触，在天线基材与卡模块的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7对应的各个位置上带有两面连通的符合ISO7816-1要求的触点。如图4所示，天线基材上表面12a具有触点C1a、C2a、C3a、C5a、C6a和C7a，在基材下表面加工与这些触点相对应的触点，上下表面的触点通过过孔连接。因此，当天线基材下表面的各个触点分别与插入式卡片模块的各个触点接触时，一旦天线基材上表面的各个触点分别与IC卡卡槽的各触点接触，就建立起IC卡卡槽上各个触点与插入式卡片模块上的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7之间的对应连接。其中，触点C4和C8用于与天线的两个接点连接。可见，由这些两面连通的触点形成的配合卡模块的结构201，是在原IC卡卡槽触点与卡模块的各触点之间增加的续接导电体。
图5是根据本实用新型第二个实施例的配合卡模块的结构的俯视图。制造好如图3所示的天线组件后，为实现IC卡卡槽触点(图中未示出)与卡模块的各触点接触，在天线基材上配合卡模块的结构201所在的位置铳出一个窗口，给卡模块的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7留出空间，如图5所示。因此，一旦天线基材附着到插入式卡片的恰当位置上，卡模块的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7就可以暴露出来。
图6是天线组件和插入式卡片两者结合起来的配置透视图。
按照第一个实施例，在配合卡模块的结构201由两面连通的触点形成的情况下，如图6所示，当天线组件1附着在插入式卡片2上时，天线基材12下表面的所有触点与卡模块21上的8个触点分别对齐，在保证两方触点良好接触的情况下，天线组件1和插入式卡片2通过粘胶、热熔、焊接等方式结合在一起。这种在天线基材上制造上下表面连通的触点的方式，使插入式卡片置入IC卡槽时，卡槽的各个触点与天线基材上表面的触点C1a、C2a、C3a、C5a、C6a和C7a对应接触，天线基材上表面的触点接触也通过过孔与天线基材下表面的相应触点连通，而天线基材下表面的各个触点在基材与卡模块结合在一起时与卡模块的C1至C8触点紧密地对应接触。也就是说，卡槽触点与卡模块的触点之间的连接是通过天线基材薄膜上两面连通的触点来转接的。
按照第二个实施例，在配合卡模块的结构201是开口的情况下，同样参照图6，天线组件1通过粘胶、热熔、焊接等方式与插入式卡片2结合起来，而且在两者结合时要保证天线基材12上的开口的顶端对齐卡模块21的顶端，以便露出卡模块的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7，同时保证卡模块的触点C4、C8与天线基材下表面的触点C4b、C8b对位准确并可靠接触。这种在天线基材上开窗口的方式，使插入式卡片置入IC卡槽时，卡槽的触点直接与卡模块的触点C1、C2、C3、C5、C6和C7对应接触。
图7是智能卡芯片上的天线引脚按照另一个实施例引出触点的俯视图。在该实施例中，智能卡芯片的天线引脚通过与如上所述的方案不同的方式引出。将天线引脚LA、LB引至插入式智能卡2的卡片边缘，并形成与卡模块21分开的触点C4’、C8’。在这种情况下，设计天线组件的时候需要相应地改变天线组件的触点位置。
由于插入式智能卡工作时置于卡槽内，这要求插入式卡片与附着的天线叠加在一起的总厚度小于1mm。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求1.一种供插入式双界面智能卡的非接触界面使用的天线，插入式智能卡包括卡模块(21)和片基(22)，天线包括基材(12)、固定在基材(12)第一表面上的天线线圈(11)、以及第一和第二天线引脚(14)、(18)，其特征在于基材(12)包括配合卡模块的结构(201)、第二表面上的第一和第二触点(C4b)、(C8b)、以及第一和第二过孔(204)、(208)，第一和第二触点(C4b)、(C8b)和配合卡模块的结构(201)布置在所述基材与插入式智能卡的触点对应的位置上，第一和第二天线引脚(14)、(18)分别通过第一和第二过孔(204)、(08)连接到第一和第二触点(C4b)、(C8b)上。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于配合卡模块的结构(201)是由布置在基材(12)上与卡模块的触点(C1)、(C)、(C3)、(C5)、(C6)、(C7)对应的各个位置上通过过孔两面连通的触点形成的。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于当天线附着到插入式智能卡上时，基材(12)第二表面上的各个触点与插入式智能卡上的对应触点相连接。
4.如权利要求3所述的天线，其特征在于当附有天线的插入式智能卡插入卡槽时，卡槽各触点与天线基材(12)第一表面上的对应触点(C1a)、(C2a)、(C3a)、(C5a)、(C6a)、(C7a)相接触，所述的接触连接通过所述两面连通的触点连接到插入式智能卡的对应触点(C1)、(C2)、(C3)、(C5)、(C6)、(C7)上。
5.如权利要求1所述的天线，其特征在于配合卡模块的结构(201)是在基材(12)与卡模块的触点(C1)、(C2)、(C3)、(C5)、(C6)、(C7)对应的位置上为这些触点留出的窗口。
6.如权利要求5所述的天线，其特征在于当天线附着到智能卡上时，基材(12)第二表面上的第一和第二触点(C4b)、(C8b)与插入式智能卡上的对应触点相连接，智能卡的触点(C1)、(C2)、(C3)、(C5)、(C6)、(C7)通过所述窗口暴露出来。
7.如权利要求6所述的天线，其特征在于当附有天线的插入式智能卡插入卡槽时，卡槽各触点与智能卡上的对应触点(C1)、(C2)、(C3)、(C5)、(C6)、(C7)直接接触。
8.如权利要求3或6所述的天线，其特征在于所述天线通过粘胶、热熔或焊接的连接方式附着到插入式智能卡上。
9.如权利要求1所述的天线，其特征在于插入式智能卡芯片上的天线引脚引出的触点(C4)、(C8)布置在插入式智能卡的卡模块(21)上。
10.如权利要求1所述的天线，其特征在于插入式智能卡芯片上的天线引脚引出的触点(C4’)、(C8’)与卡模块(21)分开布置。
专利摘要一种供插入式双界面智能卡的非接触界面使用的天线，插入式智能卡包括卡模块(21)和片基(22)，天线包括基材(12)、固定在基材(12)第一表面上的天线线圈(11)、以及第一和第二天线引脚(14)和(18)，其特征在于基材(12)包括配合卡模块的结构(201)、第二表面上的第一和第二触点(C4b)和(C8b)、以及第一和第二过孔(204)和(208)，第一和第二触点(C4b)和(C8b)和配合卡模块的结构(201)布置在所述基材与插入式智能卡的触点对应的位置上，第一和第二天线引脚(14)和(18)分别通过第一和第二过孔(204)和(208)连接到第一和第二触点(C4b)和(C8b)上。这种附加在智能卡上的天线为基于非接触应用方式的新业务的引入节约了成本。
文档编号H01Q1/38GK2833904SQ20052010314
公开日2006年11月1日 申请日期2005年7月29日 优先权日2005年7月29日
发明者李勇, 蒋学超 申请人:北京握奇数据系统有限公司