專利名稱：一種實現(xiàn)雙頻非接觸式通信的電信智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及移動通信設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種含非接觸式通信芯片的電信智 能卡。
背景技術(shù)：
移動支付，也稱為手機支付，就是允許用戶使用其移動終端(通常是手機)對所消 費的商品或服務(wù)進行賬務(wù)支付的一種服務(wù)方式。整個移動支付價值鏈包括移動運營商、支 付服務(wù)商、應(yīng)用提供商、設(shè)備提供商、系統(tǒng)集成商、商家和終端用戶。在移動支付方面，目前國際上有三種主流技術(shù)方案NFC、SIMPASS和RF-SIM，這三 種方式都是通過無線射頻信號實現(xiàn)信息傳輸，區(qū)別在于NFC的射頻芯片集成在手機上，需 要改造手機方可投入使用；而SIMPASS和RF-SIM是集成在SIM卡上，無需改造手機。此外， RF-SIM 載波頻率為 2. 4GHz, SIM-PASS 和 NFC 為 13. 56MHz。NFC手機既能調(diào)用手機硬件資源，又具有近距離無線通信能力，具備讀寫器、標(biāo)簽 以及點對點通信三種應(yīng)用模式，應(yīng)用范圍非常廣，但這種方案繞開了移動支付價值鏈中處 于關(guān)鍵地位的移動運營商，同時，用戶必須更換手機終端，使其兼容NFC標(biāo)準(zhǔn)，這都勢必影 響基于NFC方案的移動支付業(yè)務(wù)的推廣和普及。采用SWP(Single Wire Protocol，單線協(xié) 議)標(biāo)準(zhǔn)的新一代NFC方案通過單獨的C6引腳實現(xiàn)NFC芯片和SIM卡之間的全雙工通信， 無需占用SIM卡中的兩個保留引腳，并將安全功能置于SIM卡內(nèi)實現(xiàn)。SIMPASS方案解決了基于NFC方案的移動支付業(yè)務(wù)對手機終端過于依賴的問題， 使移動運營商更積極主動的參與到移動支付業(yè)務(wù)的推廣和應(yīng)用中來。SIMPASS方案的不足 在于占用了 SIM卡中將要用于大容量高速業(yè)務(wù)的保留引腳C4和C8，同時，其存儲和運算能 力依賴SIM卡芯片，且無主動電源，只能工作于被動通信模式，不具有讀寫器功能和點對點 通信功能，難以調(diào)動手機硬件資源，應(yīng)用范圍受到限制。RF-SIM方案將RF (Radio Frequency，射頻)芯片和RF天線集成到SIM卡中，RF芯 片和 SIM卡芯片通過SPI (Serial Peripheral Interface,串行外設(shè)接 口 )、UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用異步收發(fā)器)或 IIC(Inter Integrated Circuit, IC間總線)進行通信，實現(xiàn)基于2. 4G的非接觸式通信功能。采用2. 4G頻段的 RF-SIM方案具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)近距離的現(xiàn)場支付，還能實現(xiàn)車庫無障礙 通過及商場精準(zhǔn)廣告投放等新應(yīng)用，并且，2. 4G頻段非常容易穿透手機的屏蔽，能順利解決 手機兼容性問題。但目前13. 56M頻率已被廣泛應(yīng)用在交通、金融、社保、加油、政府、市民卡 等非接觸卡片領(lǐng)域，產(chǎn)業(yè)鏈成熟度、技術(shù)成熟度、安全性得到了充分的證明，在與社會上的 各種應(yīng)用上兼容性更強，而采用2. 4G頻段的RF-SIM方案則需要對交通機具、金融機具等重 新建設(shè)，在部署上投入較大，極大的限制了該方案的應(yīng)用和推廣?；?3. 56M頻段的解決方案均不可避免的占用了 SIM卡中的兩個保留觸點C4和 C8，同時，C4和C8兩個保留觸點在SIM卡模塊中的物理位置決定了現(xiàn)有技術(shù)中天線觸點與 上述兩觸點之間均存在不良電接觸的可靠性隱患。而基于2. 4G頻段的解決方案也面臨著
3和現(xiàn)有大部分機具無法兼容的問題。目前，基于13. 56M的移動支付解決方案逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，但由于2. 4G的支付標(biāo) 準(zhǔn)具有先天的技術(shù)優(yōu)勢，使其在許多新業(yè)務(wù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用和發(fā)展?jié)摿Γ谑牵軌蛲?時兼容以上兩種頻段的非接觸式電信智能卡是被迫切需要的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種實現(xiàn)雙頻非接觸式通信的電信智能卡，該電信智 能卡具備在兩種頻段下的無線通信功能，解決了目前兩種主流非接觸式移動支付標(biāo)準(zhǔn)無法 兼容的問題，同時解決了如果使用NFC功能必須更換手機終端的問題，以及天線觸點接觸 不良和保留觸點被占用的問題。本實用新型提供的一種實現(xiàn)雙頻非接觸式通信的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模 塊和天線層，SIM卡模塊設(shè)置于所述卡基上，SIM卡模塊中含有SIM卡芯片，并設(shè)置有兩個保 留觸點和六個功能觸點，天線層包括線圈部分和通過連接部分與所述線圈部分相連接的卡 片接觸部分，卡片接觸部分粘貼在所述卡基上；其特征在于，線圈部分、連接部分和卡片接 觸部分為一個整體；SIM卡模塊上還設(shè)置有NFC芯片和RF芯片，SIM卡芯片和NFC芯片之間 通過SWP協(xié)議進行通信，SIM卡芯片和RF芯片之間通過SPI接口進行通信，所述六個功能 觸點所圍成的區(qū)域為受力區(qū)域；所述受力區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個新增觸點。在本實用新型的結(jié)構(gòu)中，所述SIM卡芯片、NFC芯片以及RF芯片在卡基上所處的 位置可根據(jù)不同的需要及場合進行自由布置；所述SIM卡芯片和NFC芯片之間通過SWP協(xié) 議在一根信號線上實現(xiàn)全雙工通訊；所述SIM卡芯片和RF芯片之間通過SPI、UART或IIC 接口進行通信。所述受力區(qū)域處于六個受力觸點之間，其間受力更均勻可靠，在此受力區(qū)域 內(nèi)新增用于信號傳輸?shù)挠|點，在不影響SIM卡正常使用的情況下，能夠擴展SIM卡的功能和 應(yīng)用范圍。這些新增的觸點在受力穩(wěn)定、接觸牢靠的情況下用于模擬信號以及數(shù)字信號的 接收和處理，實現(xiàn)非接觸式通信以及高速下載等擴展功能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中接觸不良和 保留觸點被占用的問題。當(dāng)新增觸點為兩個或兩個以上時，本實用新型實現(xiàn)了雙頻非接觸式通信的電信智 能卡，該智能卡兼容13. 56M和2. 4G頻率標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同頻率的讀寫器實現(xiàn)自適應(yīng)移動支付 功能。在主動模式下能實現(xiàn)讀寫器功能，在被動模式下能實現(xiàn)標(biāo)簽標(biāo)識功能，以及在設(shè)備間 實現(xiàn)點對點通信功能。另外，通過在卡片接觸部分上的天線觸點與所述受力區(qū)域內(nèi)的兩個 新增觸點連接，解決了 SIM卡模塊中兩個保留觸點被占用的問題，同時實現(xiàn)了天線觸點與 SIM卡之間穩(wěn)定牢固的電連接。

圖1為實現(xiàn)NFC功能的電信智能卡天線層的示意圖。圖2為NFC芯片和RF芯片與SIM卡芯片以及SIM卡模塊上觸點的連接示意圖。圖3為SIM卡卡基和SIM卡模塊的示意圖。
具體實施方式
下面通過借助實施例和附圖更加詳細地說明本實用新型，但以下實施例僅是說明
4性的，本實用新型的保護范圍并不受這些實施例的限制。如圖1、圖2和圖3所示，本實施例實現(xiàn)雙頻非接觸式通信功能的電信智能卡包 括卡基D、設(shè)置于所述卡基D上的SIM卡模塊400和天線層。通常而言，卡基為承載智能卡芯片的基材或采用SiP (System in a Package)工藝 封裝而成的電子構(gòu)裝；SIM卡引腳定義符合IS07816帶觸點的集成電路卡規(guī)范，SIM卡模塊 上設(shè)有2個保留觸點和6個功能觸點(即C1-C3，C5-C7)，其中的Cl、C2、C3、C5、C7五個引 腳是常規(guī)SIM卡引腳；C6作為VPP(高壓編程引腳)已失去作用；C4和C8已被國際標(biāo)準(zhǔn)組 織擴展為新一代SIM卡的高速接口?，F(xiàn)有SIM卡模塊中各觸點之間的區(qū)域包括空閑區(qū)域和 接地區(qū)域，接地區(qū)域用于連接接地觸點C5 (GND)。本實用新型將接地區(qū)域集中縮小到接地 觸點，擴大了空閑區(qū)域的范圍。在不影響SIM卡正常使用的情況下，能夠節(jié)省出大片閑置區(qū) 域來擴展SIM卡的功能。本實用新型將該擴大后的空閑區(qū)域(即所述六個功能觸點所圍成 的區(qū)域)為受力區(qū)域S，用于新增觸點的放置。如圖3所示，SIM卡模塊400上在受力區(qū)域 S內(nèi)設(shè)置有兩個新增觸點410。如圖2所示，本實用新型將NFC芯片500和RF芯片700集成到SIM卡模塊400中， 所述SIM卡模塊400中含有NFC芯片500、SIM卡芯片600和RF芯片700，所述NFC芯片的 二個射頻天線引腳510與SIM卡模塊上的二個新增觸點410分別相連，實現(xiàn)無線射頻信號 的接收和發(fā)送；所述NFC芯片的SWP引腳520與SIM卡模塊中的SIM卡芯片的SWP引腳610 相連，通過SWP協(xié)議實現(xiàn)全雙工通訊；所述NFC芯片的其他常規(guī)引腳直接與對應(yīng)觸點相連。 所述RF芯片700和SIM卡芯片600之間通過標(biāo)準(zhǔn)的SPI接口進行連接；NFC芯片500和RF 芯片700封裝在卡基D內(nèi)的空白處；所述RF芯片的其他常規(guī)引腳直接與對應(yīng)觸點相連；RF 芯片700所需的RF天線可以任意形狀封裝在卡基D內(nèi)的空白處。與射頻天線引腳510相連的新增觸點410還用于與天線觸點310相連；天線層包括線圈部分100和通過連接部分200與所述線圈部分100相連接的卡片 接觸部分300，其中，所描述的線圈部分100、連接部分200和卡片接觸部分300為一個整 體，所述卡片接觸部分300粘貼在所述卡基D上；所述卡片接觸部分300上的天線觸點310和所述SIM卡模塊400上的兩個新增觸 點410通過導(dǎo)電涂層相連接，另外，天線觸點處的固定方式可以采取焊接或鍍導(dǎo)電材料等。其中，為了使得線圈部分100、連接部分200和卡片接觸部分300得到載體支持，這 些部分設(shè)置于基材B上。線圈部分引出的天線穿過過孔110達到基材B的另一面，圖1中 只表示了一種天線穿過過孔110到達基材B另一面的具體實現(xiàn)方式，穿過過孔的目的是為 了避免引到連接柄的天線與線圈部分的天線在基材的同一面上交叉接觸，導(dǎo)致天線失效。在本實用新型一較佳實施例中，卡片接觸部分300與智能卡卡基D的形狀相同，并 且二者之間通過不干膠相連?？ㄆ佑|部分300的天線觸點310雙表面覆銅，天線觸點310 與所述SIM卡模塊400上的兩個新增觸點410連接，NFC芯片中的射頻天線引腳510與所 述兩個新增觸點410連接，從而實現(xiàn)非接觸式射頻信號的接收、發(fā)送和處理，NFC芯片中的 SffP引腳520與SIM卡芯片中的SWP引腳610連接，NFC芯片和SIM卡芯片的其他常規(guī)引腳 直接與對應(yīng)觸點相連，RF芯片和SIM卡芯片之間通過SPI接口進行通信。另外，天線觸點 處的固定方式可以采取焊接或鍍導(dǎo)電材料等。[0026]卡片接觸部分300上的其他觸點分別與所述SIM卡模塊400上的對應(yīng)觸點連接， 以便和移動終端的電路部分進行電連接。線圈部分100可以是如圖1所示的圓形線圈，也可以是方形或其它任形態(tài)的線圈。SIM卡模塊400上在受力區(qū)域S內(nèi)新增觸點410的數(shù)量也可以一個或兩個以上，其 用途也不限于連接天線或NFC芯片，下面舉例說明如下(1)新增觸點的數(shù)量為一個，NFC芯片600的兩個射頻天線引腳510與SIM卡模塊 上的兩個保留觸點分別相連，這兩個保留觸點還通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分300上的兩 個天線觸點310分別相連。(2)新增觸點410的數(shù)量為一個，該新增觸點410用于連接NFC芯片600的一個射 頻天線引腳510，NFC芯片600的另一個射頻天線引腳510與SIM卡模塊上的一個保留觸點 分別相連；一個天線觸點310與所述新增觸點410相連，另一個天線觸點310通過導(dǎo)電涂層 與所述保留觸點相連。(3)新增觸點410的數(shù)量為兩個或兩個以上；NFC芯片600的一個射頻天線引腳 510與一個新增觸點410相連；該新增觸點410通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分300上的一 個天線觸點310相連，另一個天線觸點310和另一個射頻天線引腳510均與一個保留觸點 相連。(4)新增觸點410的數(shù)量為兩個或兩個以上；NFC芯片600的兩個射頻天線引腳 510與兩個新增觸點410分別相連；這兩個新增觸點410還通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分 300上的兩個天線觸點310分別相連。(5)新增觸點410的數(shù)量為兩個或兩個以上；NFC芯片600的兩個射頻天線引腳 510與SIM卡模塊上的兩個保留觸點分別相連，這兩個保留觸點還通過導(dǎo)電涂層與卡片接 觸部分300上的兩個天線觸點310分別相連。上述五種情況中，不與天線觸點相連的新增觸點用于其它功能，例如用于傳輸模 擬或數(shù)字信號以及實現(xiàn)高速下載等功能，或者用于連接例如VCC(Cl)等功能引腳來實現(xiàn)其 他用途。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實 施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造新勞動前提下所 獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種實現(xiàn)雙頻非接觸式通信的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模塊和天線層，SIM卡 模塊設(shè)置于所述卡基上，SIM卡模塊中含有SIM卡芯片(500)，并設(shè)置有兩個保留觸點和六 個功能觸點，天線層包括線圈部分(100)和通過連接部分(200)與所述線圈部分(100)相 連接的卡片接觸部分(300)，卡片接觸部分(300)粘貼在所述卡基(D)上；其特征在于，線圈部分(100)、連接部分(200)和卡片接觸部分(300)為一個整體；SIM 卡模塊上還設(shè)置有NFC芯片(600)和RF芯片(700)，SIM卡芯片(500)和NFC芯片(600) 之間通過SWP協(xié)議進行通信，SIM卡芯片(500)和RF芯片(700)之間通過SPI接口進行通 信，所述六個功能觸點所圍成的區(qū)域為受力區(qū)域(S)；所述受力區(qū)域(S)內(nèi)設(shè)置有至少一個新增觸點(410)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)雙頻非接觸式通信的電信智能卡，其特征在于，所述受 力區(qū)域⑶內(nèi)設(shè)置有二個新增觸點(410)，兩個新增觸點(410)分別與NFC芯片(600)的 兩個射頻天線引腳(510)相連；這兩個新增觸點(410)還通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分 (300)上的兩個天線觸點(310)分別相連。
專利摘要本實用新型公開了一種實現(xiàn)NFC功能的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模塊和天線層，NFC芯片內(nèi)嵌于SIM卡模塊中，SIM卡模塊設(shè)置于卡基上，SIM卡模塊上設(shè)置有兩個保留觸點和六個功能觸點，天線層包括線圈部分和卡片接觸部分，卡片接觸部分粘貼在所述卡基上；其特征在于，六個功能觸點所圍成的區(qū)域為受力區(qū)域，該受力區(qū)域內(nèi)設(shè)置有新增觸點，NFC芯片通過兩個新增觸點實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)送。線圈部分、連接部分和卡片接觸部分為一個整體。該電信智能卡通過增加NFC芯片和RF芯片以及在受力區(qū)域內(nèi)新增觸點，實現(xiàn)了雙頻非接觸式通信功能，并解決了現(xiàn)有技術(shù)中SIM卡保留觸點被占用以及天線觸點與SIM卡對應(yīng)觸點之間接觸不良的問題。
文檔編號G06K19/077GK201780600SQ20102051736
公開日2011年3月30日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者余鵬飛, 吳俊軍 申請人:武漢天喻信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司