CN102129598A - 双界面ic卡 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种双界面IC卡，包括：卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；双界面IC卡模块包括基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；基板内嵌在所述卡基中，电极膜片设置于基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于基板朝向卡基的一面上，IC卡芯片设置于基板朝向卡基的一面和卡基之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。本发明公开的双界面IC卡具有较好的连接稳定性，较高质量和较长使用寿命，制造该双界面IC卡工艺的难度较小，且具有较高的生产效率。

Description

双界面IC卡

技术领域：

本发明涉及集成电路以及信息交互领域，尤其涉及一种双界面IC卡。

背景技术：

随着世界各地信息技术和经济的飞速发展，人们之间的经济和信息交流越来越频繁，同时人们也一直在寻找各种便捷的交流媒介，从早期的磁卡到后来的存储卡、逻辑加密卡以及现在很多领域正在广泛使用的接触式IC卡。由于接触式IC卡具有安全性能高、结构简单、通用性好、读写机具简单可靠、维护方便等优势，在银行、邮政、电信、证券交易、商场消费等交易领域中发挥着不可替代的作用。但是由于接触式IC卡与读写机具间的磨损，大大缩短了其使用寿命，卡与机具间的接触不良又会导致传输数据出错；而且在大流量场所，插拔卡的过程会造成长时间的等待。为此，人们将射频识别技术与IC卡技术结合起来，产生了非接触式IC卡，即将芯片与天线完全封装在卡片内部，卡的表面没有裸露的芯片触点，通过电磁耦合的方式，与读写机具在一定的距离范围内进行通信，完全避免了因芯片接触造成的物理磨损，方便快捷，寿命长，而且卡片便于印刷。因此，非接触式IC卡是电子器件领域的一大突破，被广泛应用于公交、地铁等自动收费系统，以及门禁管理、身份证明和电子钱包等领域。但是，由于非接触式IC卡在射频干扰厉害的场合应用受限，而且电磁耦合产生的能量低，交易速率快，非接触式读写的安全性能不高，加上金融、通讯等行业已经存在大量的接触式IC卡的应用技术和基础设施，因此，非接触式IC卡的应用受到很多限制。基于此，一种融合了接触式IC卡和非接触式IC卡双重优点的新型IC卡技术-双界面IC卡应运而生。

双界面IC卡，也叫双接口卡(Dual Interface Card)，是在一张IC卡上，基于单芯片，同时提供了“接触式”和“非接触式”两种与外界接口的方式。其外形与接触式IC卡一致，具有符合国际标准的金属触点，可以通过接触触点访问芯片；其内部结构则与非接触式IC卡相似，有天线、芯片等射频模块，可以在一定距离(10cm内)以射频方式访问芯片。因此，它有两个操作界面，分别遵循两个不同的标准，接触界面符合ISO/IEC7816；非接触界面符合ISO/IEC115693标准或ISO11784/ISO11785标准，两者共享同一个微处理器、操作系统和EEPROM。因此，它集合了接触式IC卡与非接触式IC卡的优点，是一种多功能卡，具有广泛的适用性，可满足城市一卡通用、一卡多用的需要，几乎可以用在各种场合，尤其对于原来已经使用非接触式IC卡或接触式IC卡系统的用户，不需要更换系统和机具等硬件设备，只需在软件上作修改就可以升级使用双界面IC卡，因此，双界面IC卡的市场前景不可限量。在公共交通系统，如公共汽车、市内轨道交通、出租车、轮渡等，使用双界面卡，可以与银行部门直接结算；在城市生活公用收费领域，如电话、电表、煤气表、水表等，使用双界面IC卡，将实现远程交费，或通过银行结算；在公路收费系统，如高速公路、路桥收费、码头、港口停泊、停车收费、娱乐场所等，使用双界面IC卡的刷卡系统，将实现不停车收费等更便捷的收费方式；以及在金融、证券等的交易领域，如银行、邮政、电信、证券交易、商场消费等；在出入口管理系统，如上岗管理、考勤管理、门禁管理等；在加密认证等领域，如移动电话SIM卡、电子商务交易安全认证卡、电子资金转帐卡、软件加密卡、防伪卡、防盗卡等，均可以使用双界面IC卡实现安全、可靠、方便、快捷的操作。

目前，现有技术中双界面IC卡的基本制造方法是：1、双界面IC卡芯片的若干个金属触点与电极膜片相连接，其中，所述电极膜片用于和读写机进行接触式数据传输；2、制作非接触IC卡的无线射频识别天线3、将无线射频识别天线层压到卡基中；4、在卡基的芯片封装位置铣槽，槽内裸露出无线射频识别天线的两个端头；5、双界面IC卡芯片嵌入到卡基的铣槽内；6、芯片的两个金属触点与铣槽内的无线射频识别天线的两个端头分别接触连接；7、双界面IC卡芯片封装在铣槽内。这种双界面IC卡芯片的金属触点与无线射频识别天线端头的连接难度大，生产效率很低，而且连接的稳定性差，易脱落，且使用寿命较短，无法满足应用需求。因此，一方面双界面IC卡的市场前景十分广阔，另一方面，双界面IC卡的制造方法工艺难度较大，且生产效率较低，同时得到双界面IC卡质量稳定性差，使用寿命较短，远不能满足双界面IC卡的市场需求。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种双界面IC卡，以降低双界面IC卡制造工艺的难度，提高其生产效率，同时保证双界面IC卡具有较好的连接稳定性，提高其质量和使用寿命。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种双界面IC卡，包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

基板内嵌在所述卡基中，电极膜片设置于基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于基板朝向卡基的一面上，IC卡芯片设置于基板朝向卡基的一面和卡基之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

优选的，耦合标签中的天线采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法或者铜电镀法形成；

耦合标签中的电容为印刷电容或外接电容。

优选的，电极膜片的表面与卡基的表面平齐。

优选的，耦合标签的天线的内径大于RFID标签天线的外径；

耦合标签与所述RFID标签天线彼此独立，且位于同一个卡基平面。

优选的，所述卡基的材料包括：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

本发明还提供了另一种耦合式双界面IC卡，包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括上基板、下基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

上基板和下基板内嵌在所述卡基中、且相对设置，上基板设置在下基板背向卡基的一侧，电极膜片设置于上基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于下基板背向卡基的一面上，IC卡芯片设置于上基板和下基板之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

优选的，耦合标签中的天线采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法或者铜电镀法形成；

耦合标签中的电容为印刷电容或外接电容。

优选的，电极膜片的表面与卡基的表面平齐。

优选的，耦合标签的天线的内径大于RFID标签天线的外径；

耦合标签与所述RFID标签天线彼此独立，且位于同一个卡基平面。

优选的，所述卡基的材料包括：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本发明实施例所提供的双界面IC卡中，通过耦合标签与RFID标签天线之间的电磁耦合，增强了RFID标签天线从非接触式读写器上所获得的感应电压，满足非接触式信息读写要求，同时，与IC卡芯片连接的电极膜片可以满足接触式信息读写要求。

所述双界面IC卡中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接，与现有的通过金属触点接触式连接方案相比，本实施例提供的双界面IC卡的连接稳定性较高，因此其具有较高的质量和较长的使用寿命，可以满足用户的使用需求。

同时，通过连接线进行连接的方案可以采用成熟的接线工艺和设备，其自动化程度高，工艺难度较小，且与现有技术相比，能够明显的提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的双界面IC卡与读写机接触面的俯视图；

图2为实施例一提供的双界面IC卡的剖面结构示意图；

图3为实施例二提供的双界面IC卡的剖面结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种具有较好的连接稳定性，较高质量和较长使用寿命的双界面IC卡，制造该双界面IC卡工艺的难度较小，且具有较高的生产效率。

所述的双界面IC卡，包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

基板内嵌在所述卡基中，电极膜片设置于基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于基板朝向卡基的一面上，IC卡芯片设置于基板朝向卡基的一面和卡基之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

本发明实施例还提供了另一种结构的双界面IC卡，其包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括上基板、下基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

上基板和下基板内嵌在所述卡基中、且相对设置，上基板设置在下基板背向卡基的一侧，电极膜片设置于上基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于下基板背向卡基的一面上，IC卡芯片设置于上下基板之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

本发明实施例所提供的双界面IC卡中，通过耦合标签与RFID标签天线之间的电磁耦合，增强了RFID标签天线从非接触式读写器上所获得的感应电压，满足非接触式信息读写要求，同时，与IC卡芯片连接的电极膜片可以满足接触式信息读写要求。所述双界面IC卡中IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接，与现有的通过金属触点接触式连接方案相比，本实施例提供的双界面IC卡的连接稳定性较高，因此其具有较高的质量和较长的使用寿命，可以满足用户的使用需求，同时，通过连接线进行连接的方案可以采用成熟的接线工艺和设备，其自动化程度高，工艺难度较小，且与现有技术相比，能够明显的提高生产效率。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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性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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示双界面IC卡结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例一：

本实施例提供了一种双界面IC卡，参见图1所示，为所述双界面IC卡与读写机接触面的俯视图，参见图2所示，为图1所示的双界面IC卡在A-B方向上的剖面结构示意图。所述双界面IC卡包括：

卡基10、双界面IC卡模块20和耦合标签30；

双界面IC卡模块20和耦合标签30内嵌在所述卡基10中，所述耦合标签30沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块20位于耦合标签30所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块20包括基板201、电极膜片202、RFID标签天线203和IC卡芯片204；

基板201内嵌在所述卡基10中，电极膜片202设置于基板201背向卡基10的一面上，RFID标签天线203设置于基板201朝向卡基10的一面上，IC卡芯片204设置于基板201朝向卡基10的一面和卡基10之间的区域中，IC卡芯片204通过连接线分别与电极膜片202和RFID标签天线203连接；

所述耦合标签30由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

上述双界面IC卡中，耦合标签30可以用成熟的EAS(Electronic Article Surveillance，电子商品防盗系统)标签制造生产线生产，并通过层压设备，方便地层压在卡基10内，双界面IC卡模块20封装在卡基10的铣槽内，耦合标签30将双界面IC卡模块20包围，耦合标签30与IC卡芯片204没有物理连接，彼此独立，制作工艺成熟，自动化程度高，质量稳定可靠。

同时，耦合标签30的天线的内径大于RFID标签天线203的外径，且耦合标签30与所述RFID标签天线203彼此独立，相互平行，没有物理连接，其在工业加工精度内应位于同一个卡基平面上，以通过耦合标签30与RFID标签天线203之间的电磁耦合，增强了RFID标签天线203从非接触式读写器上所获得的感应电压，满足非接触式信息读写要求。

耦合标签30中的天线可采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法、铜电镀法或者其它方法形成；耦合标签30中的电容可以为印刷电容、外接电容或者其它电容。

双界面IC卡模块20中的电极膜片202用于和读写机进行接触式数据传输，为了保证数据传输的可靠性，所述电极膜片202应尽可能的保证与读写机具有较小的距离，为此所述电极膜片202的表面应该与卡基10的表面平齐，在保证双界面IC卡的使用寿命的基础上，电极膜片202的表面还可以高于卡基10的表面。

本实施例中，所述卡基10的材料可以为：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

双界面IC卡模块20中的IC卡芯片204与电极膜片202的连接、与RFID标签天线203的连接，均可以采用成熟的接线工艺和设备，其自动化程度高，且连接稳定性与现有的接触式连接相比具有明显的提高。

本实施例提供的双界面IC卡的对应载波频率可以是13.56MHz、或27.12MHz、或6.78MHz。双界面IC卡的接触式部分通信符合ISO/IEC7816标准，非接触式部分通信符合ISO/IEC14443标准或ISO/IEC115693标准或ISO11784/ISO11785标准。

本实施提供的双界面IC卡中，通过耦合标签与RFID标签天线之间的电磁耦合，增强了RFID标签天线从非接触式读写器上所获得的感应电压，满足非接触式信息读写要求，同时，与IC卡芯片连接的电极膜片可以满足接触式信息读写要求。所述双界面IC卡中IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接，与现有的通过金属触点接触式连接方案相比，本实施例提供的双界面IC卡的连接稳定性较高，因此其具有较高的质量和较长的使用寿命，可以满足用户的使用需求，同时，通过连接线进行连接的方案可以采用成熟的接线工艺和设备，其自动化程度高，工艺难度较小，且与现有技术相比，能够明显的提高生产效率。

实施例二：

本实施例提供了双界面IC卡的另一种结构，参见图1所示，本实施例提供的双界面IC卡与读写机接触面的俯视图与实施例一中的相同，可相互参考；参见图3所示，为本实施例提供的双界面IC卡在A-B方向上的剖面结构示意图。所述双界面IC卡包括：

卡基10、双界面IC卡模块20和耦合标签30；

双界面IC卡模块20和耦合标签30内嵌在所述卡基10中，所述耦合标签30沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块20位于耦合标签30所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块20包括上基板201a、下基板201b、电极膜片202、RFID标签天线203和IC卡芯片204；

上基板201a和下基板201b内嵌在所述卡基10中、且相对设置，上基板201a设置在下基板201b背向卡基10的一侧，电极膜片202设置于上基板201a背向卡基10的一面上，RFID标签天线203设置于下基板201b朝向卡基10的一面上，IC卡芯片204设置于上基板201a和下基板201b之间的区域中，IC卡芯片204通过连接线分别与电极膜片202和RFID标签天线203连接；

所述耦合标签30由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

上述双界面IC卡中，耦合标签30可以用成熟的EAS(Electronic Article Surveillance，电子商品防盗系统)标签制造生产线生产，并通过层压设备，方便地层压在卡基10内，双界面IC卡模块20封装在卡基10的铣槽内，耦合标签30将双界面IC卡模块20包围，耦合标签30与IC卡芯片204没有物理连接，彼此独立，制作工艺成熟，自动化程度高，质量稳定可靠。

同时，耦合标签30的天线的内径大于RFID标签天线203的外径，且耦合标签30与所述RFID标签天线203彼此独立，相互平行，没有物理连接，其在工业加工精度内应位于同一个卡基平面上，以通过耦合标签30与RFID标签天线203之间的电磁耦合，增强了RFID标签天线203从非接触式读写器上所获得的感应电压，满足非接触式信息读写要求。

耦合标签30中的天线可采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法、铜电镀法或者其它方法形成；耦合标签30中的电容可以为印刷电容、外接电容或者其它电容。

双界面IC卡模块20中的电极膜片202用于和读写机进行接触式数据传输，为了保证数据传输的可靠性，所述电极膜片202应尽可能的保证与读写机具有较小的距离，为此所述电极膜片202的表面应该与卡基10的表面平齐，在保证双界面IC卡的使用寿命的基础上，电极膜片202的表面还可以高于卡基10的表面。

本实施例中，所述卡基10的材料可以为：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

双界面IC卡模块20中的IC卡芯片204与电极膜片202的连接、与RFID标签天线203的连接，均可以采用成熟的接线工艺和设备，其自动化程度高，且连接稳定性与现有的接触式连接相比具有明显的提高。

本实施例提供的双界面IC卡的对应载波频率可以是13.56MHz、或27.12MHz、或6.78MHz。双界面IC卡的接触式部分通信符合ISO/IEC7816标准，非接触式部分通信符合ISO/IEC14443标准或ISO/IEC115693标准或ISO11784/ISO11785标准。

本实施例提供的双界面IC卡的另一种结构，其工作原理可与实施例一中提供的双界面IC卡相互参见，本实施例提供的双界面IC卡同样具有较好的连接稳定性，较高质量和较长使用寿命的双界面IC卡，且制造双界面IC卡工艺的难度较小，且具有较高的生产效率。

本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双界面IC卡，其特征在于，包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

基板内嵌在所述卡基中，电极膜片设置于基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于基板朝向卡基的一面上，IC卡芯片设置于基板朝向卡基的一面和卡基之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

2.根据权利要求1所述的双界面IC卡，其特征在于：

耦合标签中的天线采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法或者铜电镀法形成；

耦合标签中的电容为印刷电容或外接电容。

3.根据权利要求1所述的双界面IC卡，其特征在于：

电极膜片的表面与卡基的表面平齐。

4.根据权利要求1所述的双界面IC卡，其特征在于：

耦合标签的天线的内径大于RFID标签天线的外径；

耦合标签与所述RFID标签天线彼此独立，且位于同一个卡基平面。

5.根据权利要求1至4任一项所述的耦合式双界面IC卡，其特征在于：

所述卡基的材料包括：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

6.一种耦合式双界面IC卡，其特征在于，包括：

卡基、双界面IC卡模块和耦合标签；

双界面IC卡模块和耦合标签内嵌在所述卡基中，所述耦合标签沿卡基边沿设置，所述双界面IC卡模块位于耦合标签所围合的区域内；

所述双界面IC卡模块包括上基板、下基板、电极膜片、RFID标签天线和IC卡芯片；

上基板和下基板内嵌在所述卡基中、且相对设置，上基板设置在下基板背向卡基的一侧，电极膜片设置于上基板背向卡基的一面上，RFID标签天线设置于下基板背向卡基的一面上，IC卡芯片设置于上基板和下基板之间的区域中，IC卡芯片通过连接线分别与电极膜片和RFID标签天线连接；

所述耦合标签由天线和电容组成，天线的两端分别与电容的两端连接。

7.根据权利要求6所述的双界面IC卡，其特征在于：

耦合标签中的天线采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法或者铜电镀法形成；

耦合标签中的电容为印刷电容或外接电容。

8.根据权利要求6所述的双界面IC卡，其特征在于：

电极膜片的表面与卡基的表面平齐。

9.根据权利要求6所述的双界面IC卡，其特征在于：

耦合标签的天线的内径大于RFID标签天线的外径；

耦合标签与所述RFID标签天线彼此独立，且位于同一个卡基平面。

10.根据权利要求6至9任一项所述的耦合式双界面IC卡，其特征在于：

所述卡基的材料包括：PVC、PC、ABS、PET、PETG或纸中的一种或多种的组合。

Images