CN101853421A - 一种实现近场通信功能的电信智能卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现NFC功能的电信智能卡，包括卡基、SIM卡模块和天线层，NFC芯片内嵌于SIM卡模块中，SIM卡模块设置于卡基上，SIM卡模块上设置有两个保留触点和六个功能触点，天线层包括线圈部分和卡片接触部分，卡片接触部分粘贴在所述卡基上；其特征在于，六个功能触点所围成的区域为受力区域，该受力区域内设置有新增触点，NFC芯片通过两个新增触点实现射频信号的接收和发送。线圈部分、连接部分和卡片接触部分为一个整体。该电信智能卡通过增加NFC芯片以及在受力区域内新增触点，实现了基于SIM卡的NFC功能，并解决了现有技术中SIM卡保留触点被占用以及天线触点与SIM卡对应触点之间接触不良的问题。

Description

一种实现近场通信功能的电信智能卡

技术领域

本发明涉及移动通信设备领域，尤其涉及一种含近场通信芯片的电信智能卡。

背景技术

移动支付，也称为手机支付，就是允许用户使用其移动终端(通常是手机)对所消费的商品或服务进行账务支付的一种服务方式。整个移动支付价值链包括移动运营商、支付服务商、应用提供商、设备提供商、系统集成商、商家和终端用户。目前移动支付业务大多采用13.56MHz和2.4GHz标准，实现方式主要有DIC(Dual Interface Card，双界面卡)和NFC(NearField Communication，近场通信)两种。

DIC方案通过对SIM(Subscriber Identification Module，个人识别模块)卡的改造和升级实现移动支付功能，解决了基于NFC方案的移动支付业务对手机终端过于依赖的问题，使移动运营商更积极主动的参与到移动支付业务的推广和应用中来。DIC方案的不足在于占用了SIM卡中将要用于大容量高速业务的保留引脚C4和C8，同时，其存储和运算能力依赖SIM卡芯片，且无主动电源，只能工作于被动通信模式，不具有读写器功能和点对点通信功能，难以调动手机硬件资源，应用范围受到限制。

NFC与DIC主要的不同是在手机中集成NFC芯片和天线，SIM卡不做改动，这使NFC手机既能调用手机硬件资源，又具有近距离无线通信能力，具备读写器、标签以及点对点通信三种应用模式，应用范围非常广，但这种方案绕开了移动支付价值链中处于关键地位的移动运营商，同时，用户必须更换手机终端，使其兼容NFC标准，这都势必影响基于NFC方案的移动支付业务的推广和普及。采用SWP(Single Wire Protocol，单线协议)标准的新一代NFC方案通过单独的C6引脚实现NFC芯片和SIM卡之间的全双工通信，无需占用SIM卡中的两个保留引脚，并将安全功能置于SIM卡内实现。

为了避免移动支付功能对手机终端类型的依赖，在SIM卡中实现完整的移动支付解决方案，目前主流的双界面和全卡解决方案均不可避免的占用了SIM卡中的两个保留触点C4和C8，同时，C4和C8两个保留触点在SIM卡模块中的物理位置决定了现有技术中天线触点与上述两触点之间均存在不良电接触的可靠性隐患。

目前，市面上还没有出现内含NFC芯片，具有近距离无线通信能力的电信智能卡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现近场通信功能的电信智能卡，该电信智能卡具备近距离无线通信功能，解决了目前如果使用NFC功能必须更换手机终端的问题，以及天线触点接触不良和保留触点被占用的问题。

本发明提供的一种实现非接触式通信的电信智能卡，包括卡基、SIM卡模块和天线层；SIM卡模块中含有SIM卡芯片，SIM卡模块设置于所述卡基上，SIM卡模块上设置有两个保留触点和六个功能触点，天线层包括线圈部分和通过连接部分与所述线圈部分相连接的卡片接触部分，卡片接触部分粘贴在所述卡基上；

其特征在于，线圈部分、连接部分和卡片接触部分为一个整体；SIM卡模块上还设置有NFC芯片，SIM卡芯片和NFC芯片之间通过SWP协议进行全双工通信，所述六个功能触点所围成的区域为受力区域，该受力区域内设置有至少一个新增触点。

在本发明的结构中，所述SIM卡芯片和NFC芯片在卡基上所处的位置可根据不同的需要及场合进行自由布置；所述SIM卡芯片和NFC芯片之间通过SWP协议在一根信号线上实现全双工通讯。所述受力区域处于六个受力触点之间，其间受力更均匀可靠，在此受力区域内新增用于信号传输的触点，在不影响SIM卡正常使用的情况下，能够扩展SIM卡的功能和应用范围。这些新增的触点在受力稳定、接触牢靠的情况下用于模拟信号以及数字信号的接收和处理，实现非接触式通信以及高速下载等扩展功能，解决了现有技术中接触不良和保留触点被占用的问题。

当新增触点为两个或两个以上时，本发明实现了具备NFC功能的电信智能卡，该智能卡具备近距离无线通信能力，在主动模式下能实现读写器功能，在被动模式下能实现标签标识功能，以及在设备间实现点对点通信功能。另外，通过在卡片接触部分上的天线触点与所述受力区域内的两个新增触点连接，解决了SIM卡模块中两个保留触点被占用的问题，同时实现了天线触点与SIM卡之间稳定牢固的电连接。

附图说明

图1为实现NFC功能的电信智能卡天线层的示意图。

图2为NFC芯片与SIM卡芯片以及SIM卡模块上触点的连接示意图。

图3为SIM卡卡基和SIM卡模块的示意图。

具体实施方式

下面通过借助实施例和附图更加详细地说明本发明，但以下实施例仅是说明性的，本发明的保护范围并不受这些实施例的限制。

如图1、图2和图3所示，本实施例实现NFC功能的电信智能卡包括：

卡基D、设置于所述卡基D上的SIM卡模块400和天线层。其中，卡基为承载智能卡芯片的基材或采用SiP(System in a Package)工艺封装而成的电子构装。

通常而言，SIM卡引脚定义符合ISO7816带触点的集成电路卡规范，SIM卡模块上设有2个保留触点(即C4和C8)和6个功能触点(即C1-C3，C5-C7)，其中的C1、C2、C3、C5、C7五个引脚是常规SIM卡引脚；C6作为VPP(高压编程引脚)已失去作用；C4和C8已被国际标准组织扩展为新一代SIM卡的高速接口。现有SIM卡模块中各触点之间的区域包括空闲区域和接地区域，接地区域用于连接接地触点C5(GND)。本发明将接地区域集中缩小到接地触点，扩大了空闲区域的范围。在不影响SIM卡正常使用的情况下，能够节省出大片闲置区域来扩展SIM卡的功能。本发明将该扩大后的空闲区域(即所述六个功能触点所围成的区域)为受力区域S，用于新增触点的放置。如图3所示，SIM卡模块400上在受力区域S内设置有两个新增触点410。

如图2所示，本发明将NFC芯片500集成到SIM卡模块400中，所述SIM卡模块400中含有NFC芯片500和SIM卡芯片600，所述NFC芯片的射频天线引脚510与SIM卡模块上的新增触点410分别相连，实现无线射频信号的接收和发送；所述NFC芯片的SWP引脚520与SIM卡模块中的SIM卡芯片的SWP引脚610相连，通过SWP协议实现全双工通讯；所述NFC芯片的其他常规引脚直接与对应触点相连。NFC芯片500封装在卡基D内的空白处。

与射频天线引脚510相连的新增触点410还用于与天线触点310相连；

天线层包括线圈部分100和通过连接部分200与所述线圈部分100相连接的卡片接触部分300，其中，所描述的线圈部分100、连接部分200和卡片接触部分300为一个整体，所述卡片接触部分300粘贴在所述卡基D上；

所述卡片接触部分300上的天线触点310和所述SIM卡模块400上的两个新增触点410通过导电涂层相连接，另外，天线触点处的固定方式可以采取焊接或镀导电材料等。

其中，为了使得线圈部分100、连接部分200和卡片接触部分300得到载体支持，这些部分设置于基材B上。线圈部分引出的天线穿过过孔110达到基材B的另一面，图1中只表示了一种天线穿过过孔110到达基材B另一面的具体实现方式，穿过过孔的目的是为了避免引到连接柄的天线与线圈部分的天线在基材的同一面上交叉接触，导致天线失效。

在本发明一较佳实施例中，卡片接触部分300与智能卡卡基D的形状相同，并且二者之间通过不干胶相连。卡片接触部分300的天线触点310双表面覆铜，天线触点310与所述SIM卡模块400上的两个新增触点410连接，NFC芯片中的射频天线引脚510与所述两个新增触点410连接，从而实现非接触式射频信号的接收、发送和处理，NFC芯片中的SWP引脚520与SIM卡芯片中的SWP引脚610连接，NFC芯片和SIM卡芯片的其他常规引脚直接与对应触点相连。另外，天线触点处的固定方式可以采取焊接或镀导电材料等。

卡片接触部分300上的其他触点分别与所述SIM卡模块400上的对应触点连接，以便和移动终端的电路部分进行电连接。

线圈部分100可以是如图1所示的圆形线圈，也可以是方形或其它任形态的线圈。

SIM卡模块400上在受力区域S内新增触点410的数量也可以一个或两个以上，其用途也不限于连接天线或NFC芯片，下面举例说明如下：

(1)新增触点的数量为一个，NFC芯片600的两个射频天线引脚510与SIM卡模块上的两个保留触点分别相连，这两个保留触点还通过导电涂层与卡片接触部分300上的两个天线触点310分别相连。

(2)新增触点410的数量为一个，该新增触点410用于连接NFC芯片600的一个射频天线引脚510，NFC芯片600的另一个射频天线引脚510与SIM卡模块上的一个保留触点分别相连；一个天线触点310与所述新增触点410相连，另一个天线触点310通过导电涂层与所述保留触点相连。

(3)新增触点410的数量为两个或两个以上；NFC芯片600的一个射频天线引脚510与一个新增触点410相连；该新增触点410通过导电涂层与卡片接触部分300上的一个天线触点310相连，另一个天线触点310和另一个射频天线引脚510均与一个保留触点相连。

(4)新增触点410的数量为两个或两个以上；NFC芯片600的两个射频天线引脚510与两个新增触点410分别相连；这两个新增触点410还通过导电涂层与卡片接触部分300上的两个天线触点310分别相连。

(5)新增触点410的数量为两个或两个以上；NFC芯片600的两个射频天线引脚510与SIM卡模块上的两个保留触点分别相连，这两个保留触点还通过导电涂层与卡片接触部分300上的两个天线触点310分别相连。

上述五种情况中，不与天线触点相连的新增触点用于其它功能，例如用于传输模拟或数字信号以及实现高速下载等功能，或者用于连接例如VCC(C1)等功能引脚来实现其他用途。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造新劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种实现非接触式通信的电信智能卡，包括卡基、SIM卡模块和天线层，SIM卡模块中含有SIM卡芯片(500)，SIM卡模块设置于所述卡基上，SIM卡模块上设置有两个保留触点和六个功能触点，天线层包括线圈部分(100)和通过连接部分(200)与所述线圈部分(100)相连接的卡片接触部分(300)，卡片接触部分(300)粘贴在所述卡基(D)上；

其特征在于，线圈部分(100)、连接部分(200)和卡片接触部分(300)为一个整体；SIM卡模块上还设置有NFC芯片600，SIM卡芯片500和NFC芯片(600)之间通过SWP协议进行全双工通信，所述六个功能触点所围成的区域为受力区域(S)；

所述受力区域(S)内设置有至少一个新增触点(410)。

2.根据权利要求1所述的实现非接触式通信的电信智能卡，其特征在于，所述受力区域(S)内设置有二个新增触点(410)，两个新增触点(410)分别与NFC芯片(600)的两个射频天线引脚510相连；这两个新增触点(410)还通过导电涂层与卡片接触部分(300)上的两个天线触点(310)分别相连。

Images