CN203276323U - 一种手机保护壳及其中集成的抗电磁干扰智能卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种手机保护壳及其中集成的抗电磁干扰智能卡，所述智能卡包含有绝缘材料制成的卡基体，以及封装在卡基体内的数据处理模块；所述数据处理模块包含一个或多个非接触式芯片以及与各个非接触式芯片相应进行电路连接的感应天线；外部相匹配的读写设备通过无线射频识别与所述非接触式芯片进行数据交换；所述卡基体的其中任意一个表面上，设置有形状尺寸相匹配的抗电磁干扰的屏蔽层，可以突破传统智能卡应用环境的局限，将非接触式智能卡应用在复杂电磁波干扰环境中，大幅度提高现有智能卡的抗电磁干扰、灵敏度和数据读写距离等性能。进一步将上述抗电磁干扰的智能卡集成手机保护壳内，便于携带，且符合智能卡用户的使用习惯。

Description

一种手机保护壳及其中集成的抗电磁干扰智能卡

技术领域

本实用新型涉及智能卡领域，特别涉及一种手机保护壳及其中集成的抗电磁干扰智能卡。

背景技术

非接触智能卡已被广泛、大量应用于城市交通、金融、社保等支付、信息存储及身份识别的各个领域。 

为了生活出行更加方便快捷，人们迫切期望能将各种非接触式的支付智能卡与手持数字电话或其他手持便携设备合二为一。然而，现有普通非接触式智能卡不具备与现代数字电器设备集成后在高频弱电领域复杂电磁波干扰环境中使用的条件。原因在于信号频率越高，越容易辐射出去，而一般的信号线都是没有屏蔽层的那么这些信号线就成了很好的天线，接收周围环境中各种杂乱的高频信号，而这些信号叠加在原本传输的信号上，甚至会改变原来传输的有用信号。因此，尤其不能适用于对城市一卡通卡与数字电话及其他手持便携设备进行集成，这将影响新产品的开发应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种制造方便、能够在复杂环境中使用的抗电磁干扰源环境中使用的非接触式智能卡以及一种设置了这种智能卡的手机保护壳。

为了达到上述目的，本实用新型的一个技术方案是提供一种抗电磁干扰的智能卡，其包含封装在绝缘材料内的一个或多个非接触式芯片以及与各个非接触式芯片相应电路连接的感应天线；外部相匹配的读写设备通过无线射频识别与所述非接触式芯片进行数据交换；所述卡基体的其中任意一个表面上，设置有形状尺寸相匹配的抗电磁干扰的屏蔽层，以使有用的信号能够正常通过，而同时抑制干扰信号。

优选的所述屏蔽层由镍锌铁氧体材料制成。

所述屏蔽层是层压或胶合在一种市销现成的或回收利用的智能卡上的薄片。

不同的实施例中，所述感应天线是印刷天线、刻蚀天线，或绕制天线。

不同的实施例中，所述智能卡的非接触式芯片是ID芯片、IC芯片、CPU芯片，或者是同时嵌置有不同频率和协议的2颗子芯片的复合芯片。

本实用新型的另一个技术方案是提供一种手机保护壳，所述手机保护壳中集成有智能卡，所述智能卡包含封装在绝缘材料内的一个或多个非接触式芯片以及与各个非接触式芯片相应电路连接的感应天线；并且，手机内部器件与所述智能卡之间通过镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层隔开，以阻挡手机内部器件产生的电磁干扰对智能卡工作的影响；该屏蔽层覆盖了所述智能卡的其中一个表面；所述智能卡上没有设置屏蔽层的表面，用以靠近外部读写设备的无线射频识别区域进行读写操作。

一种实施例中，所述手机保护壳上开设有镶嵌孔；其中一面已经覆盖了所述屏蔽层的智能卡嵌入至所述镶嵌孔内，并使所述智能卡上没有设置屏蔽层的表面朝着手机保护壳的外侧布置。

另一种实施例中，所述手机保护壳上开设有镶嵌孔；将智能卡嵌入至所述镶嵌孔后，使所述屏蔽层覆盖所述智能卡及所述镶嵌孔开口周边的手机保护壳表面。

又一种实施例中，所述智能卡中电路连接的非接触式芯片及感应天线直接封装在绝缘材质的手机保护壳中；所述屏蔽层覆盖在所述手机保护壳内侧表面上对应封装有智能卡的位置。

所述手机保护壳是一种手机的后盖，或者是进一步覆盖在手机后盖上的一种外壳或一种片状贴盖。

本实用新型提供的抗电磁干扰的智能卡，与现有普通智能卡技术相比，达到了如下的技术效果和优点：

本实用新型提供的抗电磁干扰智能卡，由于在卡基体的任何一面覆盖了抗电磁干扰的Ni-Zn ferrite（镍锌）铁氧体材料的屏蔽层，可以突破传统智能卡应用环境的局限，将非接触式智能卡应用在复杂电磁波干扰环境中，大幅度提高现有智能卡的抗电磁干扰、灵敏度和数据读写距离等性能。

本实用新型提供的非接触式抗电磁干扰智能卡，可方便、随意地扩展内部封装数据处理模块的卡基体的款式与外形。或者，为了更便于加工，可以直接在市销现成的智能卡（例如是交通卡、城市一卡通、购物卡等）上设置屏蔽层来构成。又或者，可以是回收老旧的智能卡进行修整后再设置屏蔽层，则可以保留原来卡内的信息，而增加抗电磁干扰的效果；手机保护壳和其中嵌入的智能卡可以分别替换，有利于循环使用，符合环保倡议。

本实用新型提供的抗电磁干扰智能卡，嵌入至手机保护壳内；手机保护壳可采用片状盖双面胶粘贴的结构实现，样式新颖，坚固耐用、便于携带，易于使用，适应不同消费者需求。由于可以方便地与各种手持设备进行集成应用，丰富了智能卡品种，可广泛用于各种储值支付、身份识别、信息存储等相关领域，尤其适用于城市一卡通与数字电话等数字设备集成应用、因此能给发卡机构扩展智能卡设计范围和提高销售量，拥有巨大的市场空间和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例中所述智能卡的内部结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例中所述智能卡的卡基体与屏蔽层的结构示意图；

图3是本实用新型一个实施例中所述手机保护壳的结构示意图；

图4、图5和图6是本实用新型三个不同实施例中所述手机保护壳、智能卡的卡基体、屏蔽层之间的连接结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种基于Ni-Zn ferrite（镍锌）铁氧体材料的抗EMI（电磁干扰）高灵敏度的智能卡，并将这种智能卡集成在手机保护壳或其他手持移动设备的外壳中，以便于用户快捷高效地进行消费支付。

实施例1

如图1所示，所述的智能卡，是一种嵌入型非接触式的智能卡，其包含一个绝缘材料制成的卡基体11，以及封装在卡基体11内的数据处理模块。所述数据处理模块包含一个或多个非接触式芯片12以及与各个非接触式芯片12电路连接的感应天线13。

所述非接触式芯片12与围绕其设置有若干圈的感应天线13电路连接后，可以直接模塑封装在绝缘的卡基体11中，也可以是模塑封装在一个绝缘材料的独立模块中，再将该嵌入式模块嵌入到卡基体11中。

配合参见图2、图4所示，本实用新型中特别是在卡基体11上的任意一面覆盖了以抗电磁干扰材料制成的屏蔽层14。优选的抗电磁干扰材料是Ni-Zn ferrite（镍锌）铁氧体，又称铁淦氧或磁性瓷，为一类非金属磁性材料，可大幅度增加现有智能卡的抗电磁干扰的性能、提高灵敏度和数据读写距离。

将上述的镍锌铁氧体材料制成与智能卡的卡基体11形状一致的薄片作为屏蔽层14，通过层压或胶合的方式将该薄片固定在卡基体11的其中任意一面，因此，在屏蔽层14的作用下，智能卡中正常有用的信号能够很好地通过，同时又能很好地抑制高频干扰信号的通过。

另外，本实施例中是以符合信用卡尺寸标准的普通卡片式为例进行说明，但智能卡的卡基体11及其屏蔽层14并不限于卡片式，可以根据应用需要将封装了数据处理模块的卡基体11制成任意形状，并在其一面上覆盖相应形状的所述屏蔽层14。所述的卡基体11可采用各种非金属有机或无机材料制成，例如PVC、PET、ABS、玻璃、皮革、木质、石材、天然或人造宝石等等。

所述智能卡的非接触式芯片12是支持任意常规型号、任何频率和协议的射频芯片，读卡距离符合实际的应用环境。在一些不同的实施例中，例如使用ID芯片、IC芯片、CPU芯片，或者是一种同时嵌置有不同频率或不同协议的2颗子芯片的复合芯片。

所述的感应天线13可以是采用超声波绕线法、铜蚀刻法、铝蚀刻法、导电油墨丝网印刷法或铜电镀法等方法形成的印刷天线、刻蚀天线，或是植入漆包线自动、手工绕制天线。具有多个非接触式芯片12时，可以分别设置与芯片射频频率相匹配的多个感应天线13。

配合参见图3、图4所示，本实用新型还提供一种手机保护壳20，可以是一种手机后盖或一种进一步覆盖在手机后盖上的外壳。例如是硬质材料或软质材料制成的手机保护壳，大致是一面为开口的扁平的盒状，即包含有背板，以及围在背板同一侧边缘位置并大致垂直于该背板的四个侧板。

各个侧板上可以进一步设置有卡口卡槽或类似的连接件，以方便将该手机保护壳20套设并固定在手机上。根据实际的应用情况，在手机保护壳20的背板或侧板上为相机镜头、耳机插孔等设备或按键对应开设有通孔，方便进行操作。

而本实用新型在手机保护壳20的背板内侧，避开上述通孔的位置开设有一个镶嵌孔21。将相应形状尺寸的上述具有抗电磁干扰性能的智能卡，通过超声波焊接、热模压、冷模压、变位安装或者双面不干胶粘贴的方法，嵌入并固化在手机保护壳20的镶嵌孔21内。

使得智能卡上贴覆屏蔽层14的一面朝着手机保护壳20的内侧布置，则智能卡上没有设置屏蔽层14的一面（即，朝着手机保护壳20外侧的一面），将对准外部读卡设备的感应区域工作，以使所述智能卡能够基于无线射频识别技术（RFID）与读卡设备进行数据交换，实现对非接触式芯片12的读写操作。

实施例2

与上述实施例中全新封装一个新的智能卡不同。本实施例中，所述的智能卡直接采用一种市销现成的智能卡，其中已经设置有相应功能的数据处理模块，只需要在现成智能卡的卡基体11表面上贴覆相应形状的镍锌铁氧体材料屏蔽层14，这样能够大大简化生产操作，节约制造成本。

本实施例亦适用于对老旧智能卡进行回收及再利用，例如可以对回收来的智能卡的卡基体11表面（避开其中数据处理模块）进行研磨或修整，以调整其尺寸形状或者去除损坏的部分，之后将相应形状的屏蔽层14覆盖在修整后的智能卡一面，使老旧的智能卡也能够具有抗电磁干扰的效果，有利于资源循环。

在该智能卡上覆盖屏蔽层14使其具有抗电磁干扰功能后，可以进一步将该智能卡嵌入到手机保护壳20的镶嵌孔21内。对该手机保护壳20及其镶嵌孔21的形状位置等，都可以参照上述实施例1中的相应描述。

实施例3

本实施例中的智能卡部分可以使用实施例1所述全新封装的智能卡，或者实施例2中所述现成购得的或回收利用的智能卡。而如图5所示，与之不同的是，本实施例中是将智能卡嵌入到手机保护壳20的镶嵌孔21内以后，再在手机保护壳20的内侧表面覆盖一层镍锌铁氧体材料的屏蔽层14，从而将手机的内部器件与嵌设的智能卡部分隔离开。

所述屏蔽层14可以是与镶嵌孔21及其中智能卡的形状尺寸相等或略大，被当作盖板用来将所述镶嵌孔21的开口及其中的智能卡进行遮蔽。或者，所述屏蔽层14也可以是远大于镶嵌孔21及其中智能卡的形状尺寸，例如屏蔽层14是与手机保护壳20的整个内侧表面或与背板的内侧表面的形状尺寸相匹配，并在对应手机保护壳20通孔的位置也开设有通孔。

实施例4

本实施例中，所述手机保护壳20上可以不开设镶嵌孔21。而是通过预埋注塑方式，直接将智能卡中（例如是铜线绕制或蚀刻形成脱胎线圈）的感应天线13，与非接触式芯片12一起直接嵌设在所述手机保护壳20内；此时所述的手机保护壳20应当是绝缘材料制成的。并且，在手机保护壳20的整个内侧表面（或仅背板的内侧表面）上贴覆有镍锌铁氧体材料的所述屏蔽层14，从而将手机的内部器件与手机保护壳20内嵌设的智能卡部分隔离开。该种屏蔽层14的设置可以参见实施例3中的描述。

实施例5

与上述各个实施例的不同点在于，本实施例中的手机保护壳20’仅相当于其他手机保护壳20的其中一部分。并且，该手机保护壳20’在集成了抗电磁干扰智能卡后，实际是通过双面不干胶30或其他可以反复黏贴的材料，连接于手机上。所述智能卡、屏蔽层14及其集成在该手机保护壳20’内的样式，都可以参见上述任意一个实施例中的描述， 

如图6所示，本实施例中的手机保护壳20’是一个采用双面胶粘贴至手机后盖的片状盖，即，没有设置四个侧板，而是只设置有背板来集成智能卡及连接屏蔽层14。而在已经设有一个背板的基础上，也可以扩展至仅一个侧板，或者仅两个对称或相邻的侧板，或者有三个侧板的不同情况（图中均未示出）。又或者，手机保护壳20’没有背板，只是在某一个侧板中集成了抗电磁干扰的智能卡，并将这个侧板黏贴于手机上的对应位置（图中亦未示出）。

而根据上文各个实施例的描述，本实施例涉及的智能卡可以是全新封装的、现成购得的或回收利用的一个独立模块，嵌入至手机保护壳20’的镶嵌孔21内（见图6）；或者，智能卡的非接触式芯片12和感应天线13可以直接封装在手机保护壳20’内（图中未示出）。

本实施例涉及的屏蔽层14可以是形状尺寸与智能卡大致相仿的，其是在智能卡嵌入镶嵌孔21之前，已经先贴覆在智能卡的相应表面上（见图6）；或者，屏蔽层14也可以是形状尺寸与手机保护壳20’内侧表面大致相仿的（见图5），其贴覆在手机保护壳20’内侧表面及其中对应嵌入或封装有智能卡的位置。

根据上述结构的不同，本实施例中所述双面不干胶30等可以反复在手机上黏贴并取下的材料，可以是相应设置于屏蔽层14的内侧表面及屏蔽层14周边的手机保护壳20’的内侧表面。

上述手机保护壳集成抗电磁干扰智能卡的方法，主要包含以下步骤：

步骤1、准备一个智能卡，其设有一个卡基体11，该卡基体11内封装的数据处理模块包含电路连接的非接触式芯片12及感应天线13。

步骤2、根据智能卡与其他使用设备和用途选用特定的抗电磁干扰材料制成薄片状的屏蔽层14。优选的屏蔽层14由镍锌铁氧体材料制成。

步骤3、将智能卡集成至手机保护壳20中，并且将屏蔽层14覆盖在智能卡的卡基体11上朝向手机保护壳20内侧的一面，以使智能卡能够与手机内部的器件相互隔开，从而获得抗电磁干扰的效果。而卡基体11上没有设置屏蔽层14的一面（即朝向手机保护壳20外侧的一面）能够对准外部读写设备的感应区域工作。

根据上文描述的不同实施例可知，所述智能卡可以是一种全新封装的嵌入式模块结构，能够根据使用设备和用途将其卡基体11制成各种相应形状，将非接触式芯片12与感应天线13（绕制或蚀刻形成）电路连接后，一种方式是直接将其封装在绝缘材料的卡基体11内，另一种方式是先封装在绝缘材料中形成独立的模块，再将这个独立的模块嵌入至卡基体11内。或者，所述智能卡也可以是现成购得的或是回收利用的，并且可以在不影响其中数据处理模块的前提下，对卡基体11进行形状调整或破损部位的去除或修复。

在手机保护壳20内嵌入智能卡的方法，可以是双面不干胶粘贴、超声波焊接、或热模压、或冷模压、或变位安装等等。设置所述屏蔽层14的一种方式是将该屏蔽层14通过层压或胶合的方式先固定在卡基体11的其中一个表面上，再将抗电磁干扰的智能卡嵌入到手机保护壳20的镶嵌孔21内。另一种方式是将智能卡的主体部分先嵌入到所述镶嵌孔21内，再将屏蔽层14贴覆到智能卡及镶嵌孔21开口周边的手机保护壳20内侧表面上。后一种方式也适用于所述智能卡不是独立模块，而是将其感应天线13电路与非接触式芯片12连接后直接预埋注塑在手机保护壳20内的情况。

集成抗电磁干扰智能卡的手机保护壳20则可以为各种样式，是一个完整的手机保护壳20或只有其中一部分的侧板或背板，通过连接件固定或通过黏贴连接至手机上。并且，上述将抗电磁干扰智能卡集成的各种方法也能够适用于除手机保护壳20以外的其他手持移动设备的保护壳。

综上所述，在手机保护壳20中集成智能卡，既能通过分别更换手机保护壳20和智能卡来满足人们不同的个性化需求，也符合频繁使用智能卡用户的操作习惯，便于快捷高效地实现消费支付等功能，其中，镍锌铁氧体材料的屏蔽层14能够有效抑制高频干扰信号（主要来源于手机内部的器件），提高智能卡的灵敏度和数据读写距离。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种抗电磁干扰的智能卡，其特征在于，包含封装在绝缘材料内的一个或多个非接触式芯片（12）以及与各个非接触式芯片（12）相应电路连接的感应天线（13）；外部相匹配的读写设备通过无线射频识别与所述非接触式芯片（12）进行数据交换；所述卡基体（11）的其中任意一个表面上，设置有形状尺寸相匹配的抗电磁干扰的屏蔽层（14），以使有用的信号能够正常通过，而同时抑制干扰信号。

2.如权利要求1所述抗电磁干扰的智能卡，其特征在于，

所述的屏蔽层（14）由镍锌铁氧体材料制成。

3.如权利要求2所述抗电磁干扰的智能卡，其特征在于，

所述屏蔽层（14）是层压或胶合在一种市销现成的或回收利用的智能卡上的薄片。

4.如权利要求1所述抗电磁干扰的智能卡，其特征在于，

所述感应天线（13）是印刷天线、刻蚀天线，或绕制天线。

5.如权利要求1所述抗电磁干扰的智能卡，其特征在于，

所述智能卡的非接触式芯片（12）是ID芯片、IC芯片、CPU芯片，或者是同时嵌置有不同频率和协议的2颗子芯片的复合芯片。

6.一种手机保护壳，其特征在于，所述手机保护壳（20）中集成有智能卡，所述智能卡包含封装在绝缘材料内的一个或多个非接触式芯片（12）以及与各个非接触式芯片（12）相应电路连接的感应天线（13）；并且，手机内部器件与所述智能卡之间通过镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层（14）隔开，以阻挡手机内部器件产生的电磁干扰对智能卡工作的影响；该屏蔽层（14）覆盖了所述智能卡的其中一个表面；所述智能卡上没有设置屏蔽层（14）的表面，用以靠近外部读写设备的无线射频识别区域进行读写操作。

7.如权利要求6所述手机保护壳，其特征在于，

所述手机保护壳（20）上开设有镶嵌孔（21）；其中一面已经覆盖了所述屏蔽层（14）的智能卡嵌入至所述镶嵌孔（21）内，并使所述智能卡上没有设置屏蔽层（14）的表面朝着手机保护壳（20）的外侧布置。

8.如权利要求6所述手机保护壳，其特征在于，

所述手机保护壳（20）上开设有镶嵌孔（21）；将智能卡嵌入至所述镶嵌孔（21）后，使所述屏蔽层（14）覆盖所述智能卡及所述镶嵌孔（21）开口周边的手机保护壳（20）表面。

9.如权利要求6所述手机保护壳，其特征在于，

所述智能卡中电路连接的非接触式芯片（12）及感应天线（13）直接封装在绝缘材质的手机保护壳（20）中；所述屏蔽层（14）覆盖在所述手机保护壳（20）内侧表面上对应封装有智能卡的位置。

10.如权利要求6所述手机保护壳，其特征在于，

所述手机保护壳（20）是一种手机的后盖，或者是进一步覆盖在手机后盖上的一种外壳或一种片状贴盖。

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