專利名稱：雙界面卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及智能卡，尤其涉及一種雙界面卡。
背景技術(shù)：
隨著集成電路封裝技術(shù)的不斷進步，集成電路中智能卡的應(yīng)用也越來越豐富，在智能卡領(lǐng)域，由于安全性和多樣性要求，多功能卡的要求越來越多，其中新興的雙界面卡既可以通過接觸方式觸點訪問智能卡芯片，也可以通過相隔一定距離，以非接觸的方式訪問智能卡芯片。因此應(yīng)用更為廣泛，是智能卡領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。然而，為了實現(xiàn)雙界面卡非接觸式訪問的目的，與傳統(tǒng)的智能卡相比增設(shè)了天線，由此在封裝工藝中增加了天線與智能卡芯片的連接。目前，由天線與智能卡芯片間的連接所引發(fā)的技術(shù)問題主要表現(xiàn)在以下三個方面(1)由于天線與智能卡芯片間通常采用焊錫連接，需要大量的人工生產(chǎn)，這將導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，同時由于使用大量人工，產(chǎn)品的合格率也很低，目前的加工方法只能做到后半部分自動化生產(chǎn)，但是合格率比用人工生產(chǎn)更低，只有80%的良品率，無法達到機械自動化生產(chǎn)；(2)目前通常是從卡片內(nèi)拉出銅線與智能卡芯片直接連接，如圖1所示，連接后多出的銅線要彎曲放入卡片的槽位內(nèi)，因銅線較細，經(jīng)過多次拉直彎曲后易斷，銅線斷開后卡片就無法進行讀寫了，這樣卡片在使用中就存在隱患；C3)即使采用先進的導(dǎo)電膠連接的加工方法以實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，但是成品在性能上很不穩(wěn)定，因?qū)щ娔z只是跟焊點接觸，并沒有很牢的連接，如果卡片彎曲，就會導(dǎo)致導(dǎo)電膠跟焊點接觸不良，另外隨著卡片使用時間的增加，導(dǎo)電膠老化后接觸效果就會更差。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于，針對上述雙界面卡生產(chǎn)中由天線與智能卡芯片連接所導(dǎo)致的工藝難度增加和成品雙界面卡性能不穩(wěn)定的問題，提供一種雙界面卡，能夠消除由天線與智能卡芯片連接在生產(chǎn)工藝和成品可靠性方面帶來的問題。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種雙界面卡，包括基板， 所述基板上設(shè)有智能卡芯片、并設(shè)有與外部讀卡器相互感應(yīng)的天線，其中，所述基板上還設(shè)有儲能元件和第一感應(yīng)線圈；所述智能卡芯片上設(shè)有與所述第一感應(yīng)線圈相互感應(yīng)的第二感應(yīng)線圈；所述天線經(jīng)所述儲能元件與所述第一感應(yīng)線圈連接。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述第二感應(yīng)線圈設(shè)置在所述智能卡芯片的下表面上。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述儲能元件為電容，所述電容分別與所述第一感應(yīng)線圈和所述天線并聯(lián)連接。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述儲能元件為電感，所述電感分別與所述第一感應(yīng)線圈和所述天線并聯(lián)連接。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述電感為繞線式線圈。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述電感位于所述天線的圈內(nèi)。[0012]在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述第一感應(yīng)線圈設(shè)置在所述基板內(nèi)并位于所述智能卡芯片下方。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述第一感應(yīng)線圈與所述第二感應(yīng)線圈的尺寸相同。在本實用新型實施例的雙界面卡中，所述智能卡芯片粘接在所述基板的表面上。本實用新型具有以下有益效果由于天線與智能卡芯片之間不是直接接觸連接， 而是通過耦合感應(yīng)連接，因此在雙界面卡的封裝工藝中省去了天線與智能卡芯片連接的步驟，一方面可以采用現(xiàn)有的接觸式自動化機器生產(chǎn)線，減少了使用大量人工生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本并提高了生產(chǎn)效率；另一方面，由于天線與智能卡芯片之間不再需要進行接觸式連接，消除了由接觸連接導(dǎo)致的各種不可靠性因素，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定可靠。

下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)中雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是依據(jù)本實用新型第一實施例的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是依據(jù)本實用新型第二實施例的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是依據(jù)本實用新型第三實施例的雙界面卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是依據(jù)本實用新型的智能卡芯片和第二感應(yīng)線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是依據(jù)本實用新型的雙界面卡的電路示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。與圖1所示的現(xiàn)有雙界面卡相比，圖2-4中所示的依據(jù)本實用新型的較佳實施例的雙界面卡包括基板1，基板1上設(shè)有智能卡芯片2、并設(shè)有與外部讀卡器相互感應(yīng)的天線 3，另外，在天線3與智能卡芯片2之間還設(shè)有耦合元件，具體而言，基板1上還設(shè)有儲能元件和第一感應(yīng)線圈4，智能卡芯片2上設(shè)有與第一感應(yīng)線圈4相互感應(yīng)的第二感應(yīng)線圈5 ； 天線3經(jīng)儲能元件與第一感應(yīng)線圈4連接；第二感應(yīng)線圈5與智能卡芯片2內(nèi)的電路直接電連接。在本實用新型的具體實施例中，第二感應(yīng)線圈5設(shè)置在所述智能卡芯片2的下表面上，通過粘接劑粘接在基板1的表面上，上述粘接劑諸如熱熔膠或膠水等。為了達到更佳的耦合效果，第一感應(yīng)線圈4設(shè)置在基板1內(nèi)并位于智能卡芯片2下方，第一感應(yīng)線圈4既可位于天線3的圈內(nèi)，如圖2 (第一實施例)或圖3 (第二實施例)所示；也可位于天線3的圈外，如圖4(第三實施例)所示，上述連接都可實現(xiàn)感應(yīng)耦合。并且當(dāng)?shù)谝桓袘?yīng)線圈4與第二感應(yīng)線圈5的線圈尺寸相同時，兩者之間可以達到最佳的感應(yīng)效果。當(dāng)然，第一感應(yīng)線圈4與第二感應(yīng)線圈5的線圈尺寸也可以是不相同的。另外，可以在生產(chǎn)中調(diào)節(jié)天線3和第一感應(yīng)線圈4的繞線式線圈的線圈截面積、匝數(shù)以及間距，從而調(diào)節(jié)線圈的Q值、電感、電阻以及電容，以獲得不同的工作頻率。雙界面卡本身不包括電源，由讀卡器產(chǎn)生的電磁場提供電源，通過射頻方式實現(xiàn)電源供給和數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)天線3不再與智能卡芯片2直接接觸連接時，僅通過與天線3連接的第一感應(yīng)線圈4與智能卡芯片2的第二感應(yīng)線圈5的感應(yīng)耦合來實現(xiàn)讀卡器與智能卡芯片2之間的電源供給和數(shù)據(jù)傳輸是不夠的，還需要在天線3與第一感應(yīng)電線4之間設(shè)置中間元件以輔助進行電源供給和數(shù)據(jù)傳輸。在本實用新型中，在基板1內(nèi)設(shè)置儲能元件作為該中間元件，其中儲能元件分別與天線3和第一感應(yīng)線圈4并聯(lián)連接。在依據(jù)本實用新型的第一實施例中，上述儲能元件為電容，將電容6作為儲能元件植入到基板1內(nèi)并分別與天線3和第一感應(yīng)線圈4并聯(lián)連接。通過在封裝前設(shè)置電容6 的電容值，實現(xiàn)與雙界面卡中的電感線圈共振以調(diào)整諧振頻率，從而獲得不同的工作頻率。在依據(jù)本實用新型的第二實施例中，上述儲能元件為電感7，此處選擇電感7為繞線式線圈。類似地，可以調(diào)節(jié)電感7的線圈截面積、匝數(shù)以及間距，從而調(diào)節(jié)線圈的Q值、電感、電阻以及電容，以獲得不同的工作頻率。由此可以看出，電感7的作用等效于電容。從圖2-5中所描述的結(jié)構(gòu)可以看出，通過在相互電連接的天線3和智能卡芯片2 之間設(shè)置第一感應(yīng)線圈4和儲能元件、以及智能卡芯片2的第二感應(yīng)線圈5，可以實現(xiàn)天線 3與智能卡芯片2之間的無接觸式電連接，即實現(xiàn)天線3與智能卡芯片2之間的耦合感應(yīng)連接。通過圖6中示出的等效電路可以更加清楚地描述出雙界面卡的工作過程。如圖6 所示，在讀卡器的一次信息發(fā)送過程中，當(dāng)讀卡器接入電源后通過內(nèi)部的發(fā)射天線9以射頻形式發(fā)出電磁波，雙界面卡內(nèi)的天線3通過感應(yīng)耦合接收該射頻信號的磁通量。現(xiàn)有技術(shù)中，天線3與智能卡芯片2直接接觸連接，通過該天線3接收的磁通量直接向智能卡芯片 2提供電源和進行數(shù)據(jù)傳輸，從而完成讀卡器與雙界面卡之間的信息傳輸。在本實用新型的實施例中，天線3不再與智能卡芯片2直接接觸連接，而是與第一感應(yīng)線圈4直接連接， 而且第一感應(yīng)線圈4和天線3都與儲能元件并聯(lián)，為描述方便，此處將儲能元件設(shè)為等效電容8，但儲能元件不限于電容元件。天線3接收磁通量后對等效電容8進行充電，將能量轉(zhuǎn)移到等效電容8上；一次充電結(jié)束后，等效電容8作為第一感應(yīng)線圈4的供給電源，將磁通量中攜帶的能量和信息從天線3轉(zhuǎn)移到第一感應(yīng)線圈4。第一感應(yīng)電線4和第二感應(yīng)線圈 5之間感應(yīng)耦合，由此信息和能量繼續(xù)從第一感應(yīng)電線4傳遞至第二感應(yīng)電線5。第二感應(yīng)電線5與智能卡芯片2的電路10連接，最終讀卡器發(fā)送的信息進入智能卡芯片2。在讀卡器的一次信息接收過程中，智能卡芯片2的反饋信息通過第二感應(yīng)線圈5 發(fā)射。類似地，通過感應(yīng)耦合，第一感應(yīng)線圈4從第二感應(yīng)線圈5接收攜帶該信息的磁通量后，對等效電容8充電。一次充電結(jié)束后，再通過等效電容8對天線3放電將能量和信息傳遞至天線3。通過天線3與讀卡器的發(fā)射天線9的感應(yīng)耦合，讀卡器接收到攜帶有智能卡芯片2發(fā)射的信息的磁通量。就此讀卡器完成了一次對智能卡芯片2的讀寫過程。另外，對于不同的應(yīng)用，讀卡器有不同的工作頻率。為了配合讀卡器的使用，可以在生產(chǎn)中調(diào)節(jié)天線3和第一感應(yīng)線圈4的各線圈參數(shù)，甚至還可以調(diào)節(jié)電感7的線圈參數(shù)， 以獲得不同的工作頻率來配合讀卡器工作。從以上所述可以看出，讀卡器與雙界面卡中的智能卡芯片2之間的一次數(shù)據(jù)讀寫過程包括上述的讀卡器的一次發(fā)送信息過程和一次接收信息過程，其中具體包括讀卡器的發(fā)射天線9與雙界面卡的天線3之間的感應(yīng)耦合、儲能元件的能量傳遞、以及第一感應(yīng)線圈4和第二感應(yīng)線圈5之間的感應(yīng)耦合。上述數(shù)據(jù)讀寫的完成不需要天線3與智能卡芯片2直接接觸連接，因此在雙界面卡的封裝工藝中省去了天線與智能卡芯片連接的步驟，一方面可以采用現(xiàn)有的接觸式自動化機器生產(chǎn)線，減少了使用大量人工生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本并提高了生產(chǎn)效率；另一方面，由于天線與智能卡芯片之間不再需要進行接觸式連接， 消除了由接觸連接導(dǎo)致的各種不可靠性因素，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定可靠。另外，因為天線3的線圈和第一感應(yīng)線圈4的線圈的各線圈參數(shù)在生產(chǎn)中是可以調(diào)節(jié)的，可以獲得不同的工作頻率，因此該雙界面卡可以應(yīng)用到不同的領(lǐng)域。 應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種雙界面卡，包括基板(1)，所述基板(1)上設(shè)有智能卡芯片(2)、并設(shè)有與外部讀卡器相互感應(yīng)的天線(3)，其特征在于，所述基板(1)上還設(shè)有儲能元件和第一感應(yīng)線圈(4)；所述智能卡芯片(2)上設(shè)有與所述第一感應(yīng)線圈(4)相互感應(yīng)的第二感應(yīng)線圈(5)； 所述天線( 經(jīng)所述儲能元件與所述第一感應(yīng)線圈(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙界面卡，其特征在于，所述第二感應(yīng)線圈(5)設(shè)置在所述智能卡芯片O)的下表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙界面卡，其特征在于，所述儲能元件為電容(6)，所述電容(6)分別與所述第一感應(yīng)線圈(4)和所述天線(3)并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙界面卡，其特征在于，所述儲能元件為電感(7)，所述電感(7)分別與所述第一感應(yīng)線圈(4)和所述天線(3)并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙界面卡，其特征在于，所述電感(7)為繞線式線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙界面卡，其特征在于，所述電感(7)位于所述天線(3)的圈內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項所述的雙界面卡，其特征在于，所述第一感應(yīng)線圈(4)設(shè)置在所述基板(1)內(nèi)并位于所述第二感應(yīng)線圈(5)的下方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙界面卡，其特征在于，所述第一感應(yīng)線圈(4)與所述第二感應(yīng)線圈(5)的尺寸相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙界面卡，其特征在于，所述智能卡芯片(2)粘接在所述基板 ⑴的表面上。
專利摘要本實用新型公開了一種雙界面卡，包括基板(1)，基板(1)上設(shè)有智能卡芯片(2)、并與外部讀卡器相互感應(yīng)的天線(3)，其中，基板(1)上還設(shè)有儲能元件和第一感應(yīng)線圈(4)；智能卡芯片(2)上設(shè)有與第一感應(yīng)線圈(4)相互感應(yīng)的第二感應(yīng)線圈(5)；天線(3)經(jīng)儲能元件與第一感應(yīng)線圈(4)連接。采用依據(jù)本實用新型的雙界面卡，可以封裝工藝中省去了天線與智能卡芯片連接的步驟，一方面可以采用現(xiàn)有的接觸式自動化機器生產(chǎn)，減少了使用大量人工生產(chǎn)，從而降低了生產(chǎn)成本并提高了生產(chǎn)效率；另一方面，由于天線與智能卡芯片之間不再需要進行接觸式連接，消除了由接觸連接導(dǎo)致的各種不可靠性因素，產(chǎn)品性能更加穩(wěn)定。
文檔編號H01Q1/22GK202025349SQ20112013814
公開日2011年11月2日 申請日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者吳福民 申請人:盛華金卡智能科技(深圳)有限公司