專利名稱：一種多用途小型化非接觸式智能ic卡的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通過改變IC卡中天線尺寸，使IC卡小型化的非接觸式智能IC卡，屬于數(shù)字信息傳輸技術領域。
隨著IC卡技術的發(fā)展，近年來出現(xiàn)了一種新的IC卡技術非接觸式IC卡。該技術成功地將IC卡技術和射頻識別技術結合起來，解決了卡內(nèi)能量來源和信號的無線傳輸兩大難題，具有應用可靠性高、操作速度快、保密性好等優(yōu)點。非接觸式IC卡，由集成電路芯片模塊和天線構成卡芯，再將卡芯包裝形成IC卡。目前已在公交、電話、身份證等場合使用。然而，目前常用的非接觸式IC卡，外觀面積為85×54平方毫米，其中感應天線占居了面積的大部分，一般為75×40平方毫米。較大的卡面積使得非接觸式智能IC卡攜帶和使用都不夠方便，限制了IC卡應用范圍和應用的靈活性。為了能在許多應用場所便于攜帶和使用，本實用新型對卡中的天線進行了實質(zhì)性改進，從而大大縮小了非接觸式智能IC卡卡芯的尺寸，改進后的小型化非接觸式智能IC卡芯置于筆套中，可做成智能筆卡，具有IC卡以及筆的兩種功能；置于手表中，可做成具有智能卡以及手表雙重用途的手表卡。從而增加了IC卡應用和攜帶的靈活性，也拓展了IC卡的功能，實現(xiàn)了非接觸式智能IC卡的小型化。
本實用新型的目的是，通過提高IC卡卡芯感應天線線圈的磁導率，減小IC卡感應天線的尺寸，從而縮小IC卡芯，使非接觸式智能IC卡實現(xiàn)小型化，并拓展其應用靈活性及功能。
本實用新型小型化非接觸式智能IC卡主要由卡芯和卡基組成，其中卡芯由集成電路芯片模塊和天線構成，卡芯用卡基包裝后形成IC卡。本實用新型的特征是，在構成卡芯的感應天線線圈中插入高磁導率軟磁性棒材料，從而增強感應天線線圈的磁導率，大大縮小感應天線的尺寸，縮小IC卡卡芯，并提高非接觸式智能IC卡工作距離，實現(xiàn)非接觸式智能IC卡的小型化。在非接觸式智能IC卡中，IC卡的天線線圈通過電磁互感方式工作?？▋?nèi)的電源和數(shù)據(jù)傳輸，均由讀卡器天線L1發(fā)射的射頻信號無線傳輸給IC卡的感應天線L2。天線L2獲得射頻信號后，經(jīng)過整流、濾波、穩(wěn)壓、限幅等，用以維持卡內(nèi)各部分電路正常工作。當然，感應天線L2要獲得足夠能量的射頻信號，IC卡才能正常工作。計算表明，假如讀卡器天線L1線圈中的電流幅度為I0，半徑為R，L2線圈面積為A，L1和L2之間的距離為X，則L2感應的電動勢E0可以根據(jù)定律求出。由計算可知，當基站天線線圈中的電流幅度一定時，要減小IC卡天線的面積A，并在一定距離下，保證IC卡正常工作，必須采用具有較高磁導率的軟磁性材料才能使天線L2獲得足夠能量的射頻信號。本實用新型通過在卡芯感應天線線圈L2中插入軟磁性材料棒，大大提高感應天線線圈磁導率，從而減小感應天線的尺寸，使IC卡卡芯縮小，實現(xiàn)非接觸式智能IC卡小型化。
本實用新型的優(yōu)點是，在IC卡感應天線線圈中插入磁性材料棒，天線線圈磁導率大大提高，感應天線的尺寸約可縮小200倍以上，工作距離0-100毫米，從而使IC卡卡芯小型化。將小型化IC卡卡芯置于筆中，制成智能筆卡，一方面可保持非接觸式智能IC卡的優(yōu)點，而且可以插入口袋，取放方便，使用靈活，具有筆和智能卡的雙重功能；同樣，將小型化智能IC卡卡芯置于手表內(nèi)，可以制成具有手表和智能卡兩種用途的智能手表卡，為非接觸式智能IC卡的應用開拓了新的天地，實現(xiàn)了非接觸式智能IC卡小型化。


圖1是本實用新型非接觸式小型化智能IC卡的工作電路示意圖。其中，1是讀卡器天線L1；2是IC卡卡芯中的感應天線L2；3是IC卡卡芯內(nèi)的芯片集成電路模塊。
圖2是本實用新型非接觸式小型化智能IC卡卡芯的結構圖。其中，4是焊點；5是高磁導率軟磁棒。
以下結合附圖詳細說明符合本實用新型發(fā)明主題的實施例實施例1本實用新型非接觸式小型化智能IC卡中與讀卡器天線L11電磁互感的高磁導率感應天線2線圈L2的設計，采用圓形或方形或片狀軟磁材料短棒5，將線圈繞于短磁棒5的端部，線圈繞制的圈數(shù)20至50圈，并將線圈2與IC卡芯片電路模塊3中的芯片焊接點4焊接，制成本實用新型非接觸式智能IC卡卡芯。焊接成的天線線圈2測得開路感生電壓約40-60伏，工作距離0-100毫米。用本實施例制成的IC卡卡芯，根據(jù)需要可用卡片包裝制成非接觸式小型化智能IC卡，也可與其他卡基物件組合成各種多功能非接觸式小型化智能IC卡。當然，使用本小型化智能IC卡芯與其他卡基物件組合時，不能被金屬或磁性材料屏蔽。
實施例2以筆為卡基物件組合成的非接觸式小型化智能IC筆卡制造時，可將實施例1的非接觸式小型化智能IC卡芯置于筆套中，組合做成IC筆卡，不但可保持非接觸式智能IC卡的優(yōu)點，完成一系列的讀、寫操作，而且可以插入口袋，取放方便，使用靈活，具有筆和智能卡的雙重功能。
實施例3同樣，以表為卡基物件組合成的非接觸式小型化智能IC表卡制造時，可將實施例1的非接觸式小型化智能IC卡芯置于手表內(nèi)，組合制造成具有手表和智能卡兩種用途的手表卡，為非接觸式智能IC卡的應用開拓了新的天地。
權利要求1.一種非接觸式小型化智能IC卡，包括卡芯中的集成電路芯片模塊3、天線2和卡基，其特征在于，IC卡卡芯中感應天線2線圈中插有高磁導率軟磁性材料棒5。
2.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式小型化智能IC卡，其特征在于，高磁導率軟磁性材料棒5的端部，繞有感應天線線圈2。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的非接觸式小型化智能IC卡，其特征在于，高磁導率軟磁性材料棒5的端部繞制的天線2線圈圈數(shù)為20至50圈，開路感生電壓40-60伏。
4.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式小型化智能IC卡，其特征在于，以筆或表為卡基組合成的非接觸式智能IC筆卡或非接觸式智能IC手表卡中，卡芯周圍沒有電磁屏蔽的金屬或磁性材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的非接觸式小型化智能IC卡，其特征在于，IC卡卡芯感應天線2線圈中插入的高磁導率軟磁性材料棒5為圓形或方形或片狀短棒。
專利摘要本實用新型涉及一種通過改變IC卡天線尺寸,使其小型化的非接觸式智能IC卡。常用的IC卡,外觀面積為85×54平方毫米,天線占居了面積的大部分,且受天線的限制,攜帶和使用都不夠方便。本實用新型通過在天線線圈中插入磁性材料,提高天線線圈磁導率,縮小天線尺寸約200倍以上,工作距離0—100毫米。將本小型化IC卡卡芯置于筆或手表中,可制成智能筆卡或手表卡,是一種應用廣泛的新設計。
文檔編號G06K19/07GK2473694SQ0121095
公開日2002年1月23日 申請日期2001年3月2日 優(yōu)先權日2001年3月2日
發(fā)明者徐元森, 倪昊 申請人:中國科學院上海冶金研究所