CN204463191U - 金属类智能卡 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属类智能卡，将智能卡的非接触式芯片及与之电路连接的感应天线集成在卡体中；使框架结构环绕设置在所述卡体周边，并通过开设从框架结构的正面贯通到背面的安装孔，来固定安装所述卡体；其中，所述框架结构包含为电路的非闭环结构的金属框架部分，通过开设至少一个空气间隙或绝缘联结体填充的泄波缝或以绝缘框架部分作为泄波缝，作为提供非接触式芯片经由感应天线收发无线信号的通道，来避免金属框架部分对无线信号传输造成影响；本实用新型可以有效提高智能卡档次和耐磨损、耐高低温的能力，提高其使用寿命。

Description

金属类智能卡

技术领域

本实用新型涉及智能卡领域，特别涉及一种金属类智能卡。

背景技术

智能卡被广泛应用在城市交通、金融、社保等支付、信息存储及身份识别的各个领域。智能卡的非接触式芯片及感应天线被封装于绝缘的卡体内部，基于无线射频识别技术（RFID）与外部相匹配的读写装置进行数据传输。

然而，现有智能卡的卡体，一般是由PVC等塑料材质制成，虽然有携带轻便、成本低廉等特点。但是现有塑料卡体的智能卡，在多次使用后特别是边角容易被磨损。那么即使智能卡中芯片的读写次数还没有达到其10万次或10年以上的理论寿命，也只能对智能卡整体抛弃，人为缩短了智能卡的使用寿命，造成资源浪费和环境污染，不符合循环经济和节能减排的国策。

并且，塑料卡体的智能卡，对于使用环境的适应，尤其是高温低温的耐受程度很低。例如对于使用在高速公路通行、不停车收费的ETC车载系统的智能卡来说，其通常被固定放置在车内的仪表盘或车顶上，容易受到阳光暴晒和汽车发动机热量的高温影响，而发生卡体弯折变形的损伤。类似的，在我国北方地区冬季寒冷的气候环境下，塑料材质容易脆裂，使现有的智能卡难以推广。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种金属类智能卡，将智能卡的非接触式芯片及感应天线集成到整体或部分为金属的框架结构中，提高智能卡耐磨损、耐高低温的能力，提高其使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种金属类智能卡，其包含：

智能卡，其设置有绝缘的卡体；该智能卡的非接触式芯片及与之电路连接的感应天线被集成在所述卡体中；

框架结构，其环绕在所述卡体周边，并通过开设从框架结构的正面贯通到背面的安装孔，来固定安装所述卡体；

其中，所述框架结构包含为电路的非闭环结构的金属框架部分，由开设在所述金属框架部分的至少一个泄波缝，或者由与所述金属框架部分连接形成完整框架结构的绝缘框架部分，作为提供非接触式芯片经由感应天线收发无线信号的通道。

优选地，所述框架结构整体是一个金属框架部分，并开设有一个泄波缝，所述泄波缝中为空气间隙，该泄波缝从该金属框架部分的任意一侧边缘连通到安装孔。

优选地，所述框架结构包含多个金属框架部分，并开设有多个泄波缝；各个泄波缝分别从该框架结构的任意一侧的边缘连通到安装孔；

所述泄波缝中为注塑形成的绝缘的联结体，多个金属框架部分通过泄波缝中的联结体相互连接而形成完整的框架结构。

优选地，所述框架结构包含若干个金属框架部分和若干个绝缘框架部分，金属框架部分和绝缘框架部分间隔布置；相邻的金属框架部分与绝缘框架部分相互连接而形成完整的框架结构。

优选地，所述卡体是面积大于所述安装孔的薄膜层，其连接在所述框架结构的正面，并且使该卡体上对应于其中芯片所在位置的突出部分位于所述框架结构的安装孔内；或者，所述卡体是一个绝缘模块，其整体嵌入至与之形状尺寸相匹配的所述安装孔内。

优选地，所述框架结构的背面通过粘接层连接一个由镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层，被框架结构背面被该屏蔽层覆盖的位置与正面的卡体位置相对应；所述粘接层从安装孔中透出的部分，与卡体上对应于其中芯片所在位置的突出部分相连接。

优选地，所述框架结构的正面设置有环绕在安装孔周边的凹坑，使形状尺寸相匹配的卡体布置于正面的凹坑中；

所述框架结构的背面设置有环绕在安装孔周边的凹坑，使形状尺寸相匹配的屏蔽层布置于背面的凹坑中。

优选地，所述卡体的背面通过粘接层连接有一个由镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层。

优选地，所述框架结构的正面和/或背面设置有卡面层，来展现文字和/或图案的视读信息；所述卡面层是非金属有机或无机材料制成的薄片或薄膜；或者，所述卡面层是金属材料制成的薄膜或薄片，并开设有泄波缝以使该卡面层为电路的非闭环结构。

综上所述，本实用新型提供的金属类智能卡，能够将智能卡的非接触式芯片及感应天线集成到整体或部分为金属的框架结构中；通过开设至少一个空气间隙或绝缘联结体填充的泄波缝或以绝缘框架部分作为泄波缝，来避免框架结构的金属部分对无线信号传输造成影响；框架结构的金属部分，可以有效提高智能卡耐磨损、耐高低温的能力，提高其使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型所述金属类智能卡在实施例一的正面结构示意图；

图2是本实用新型所述金属类智能卡在实施例一的一个示例结构的A-A向剖面图；

图3是本实用新型所述金属类智能卡在实施例一的另一个示例结构的A-A向剖面图；

图4是本实用新型所述金属类智能卡在实施例二的A-A向剖面图；

图5是本实用新型所述金属类智能卡在实施例三的正面结构示意图；

图6是本实用新型所述金属类智能卡在实施例四的正面结构示意图；

图7是本实用新型所述金属类智能卡中屏蔽层的示意图；

图8是本实用新型所述金属类智能卡中表示芯片与感应天线连接关系的示意图；

图9是本实用新型所述金属类智能卡在实施例五的一个示例的正面结构示意图；

图10是本实用新型所述金属类智能卡在实施例五的另一个示例的正面结构示意图。

具体实施方式

以下将配合多个附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。

本实用新型提供的金属类智能卡中，对于将智能卡的非接触式芯片（以下简称为芯片）及感应天线集成在其中的卡体，通过设置一个环绕在该卡体周边的框架结构对其进行安装，该框架结构的整体或部分由金属材料制成。

在不同的示例中，所述芯片可以是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。所述感应天线可以是印刷天线、刻蚀天线，或是植入漆包线自动、手工绕制天线，等等。或者，在一个卡体中还可以同时具有多个芯片，并分别设置与芯片射频频率相匹配的多个感应天线。

如图8所示，所述感应天线42环绕在芯片41周边，并与该芯片41电路连接后，一起设置到绝缘材质制成的智能卡的卡体40中，以防止芯片41或感应天线42与框架结构的金属部分直接形成电路接触。卡体40可以采用各种绝缘的塑料材质制成，例如是PVC（聚氯乙烯）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚）或环氧树脂等。本文中对各部件具体材质的描述仅作为示例。

实施例一

如图1所示，本例中所述的框架结构，整体是一个金属框架部分10，通过在一个金属薄板的中间开设一个从该金属薄板正面贯通到背面的安装孔20而形成。同时该金属框架部分10上还开设有一个泄波缝30，该泄波缝30从金属框架部分10的任意一侧边缘（例如左下侧）连通至安装孔20；该泄波缝30中是空气间隙。由于所述泄波缝30的开设，使得整个框架结构不会成为电路的闭环结构，因而不会对芯片41经由感应天线42收发的无线信号形成屏蔽或串扰，以便该无线数据信号能够顺利传输。

配合参见图1、图2所示，将智能卡的卡体40设置在所述金属框架部分10的正面。本例中，卡体40是一种整体面积大于所述安装孔20的薄膜层，所述芯片41具有一定的厚度，而使该薄膜层的表面突出了一部分。则，在将卡体40的薄膜层与金属框架部分10粘接时，能够使薄膜层上对应于芯片41的突出部分恰好位于所述金属框架部分10的安装孔20内，从而使薄膜层其他位置与金属框架部分10的连接更为贴服。

可以在所述金属框架部分10的背面，通过粘接层（例如是双面胶，图中未示出）来连接一个抗电磁干扰材料制成的屏蔽层50（见图7），优选的抗电磁干扰材料是镍锌铁氧体（Ni-Zn ferrite），又称铁淦氧或磁性瓷，为一类非金属磁性材料。所述的屏蔽层50可以将金属框架部分10的背面全部覆盖，或者也可以是至少覆盖了背面的一部分，例如是覆盖了等于或大于对应于卡体40的位置。用以连接屏蔽层50的粘接层，有一部分从金属框架部分10的安装孔20中透出，来与卡体40上对应于芯片41位置的突出部分相连接。

需要说明的是，不包含屏蔽层50的金属类智能卡，本身是能够被外部读写装置识别的；例如，可以通过缩减金属类智能卡与外部读写装置之间的识读距离，或者通过增大外部读写装置的功率，来改善对金属类智能卡的识别及数据读写、传输的效果。

而通过设置所述的屏蔽层50，更能够有针对性地屏蔽智能卡在某一方向的无线信号，而增强其他方向的信号传输效果。例如，上文中所述屏蔽层50的布置方式，就能够防止无线信号传递到金属框架部分10的背面一侧而对这一侧设置的外部器件造成影响；同时也能够屏蔽位于金属框架部分10背面一侧的外部器件产生的电磁串扰信号，防止其对智能卡的工作造成影响。则，所述智能卡的无线信号，基本上只能通过所述金属框架部分10的正面向外部传输。基于上述结构，可以将本例的智能卡与外部器件（例如是手机等）进行组合，而防止其信号相互干扰。

如图3所示，可以进一步在金属框架部分10的正面设置一个环绕在安装孔20周边的凹坑80，以便将形状尺寸相匹配的卡体40实际布置于金属框架部分10正面的该凹坑80中。类似的，金属框架部分10的背面也可以进一步设置环绕在安装孔20周边的另一个凹坑80’，以便将形状尺寸相匹配的屏蔽层50实际布置于金属框架部分10背面的该凹坑80’中。

如图2或图3所示，可以进一步在金属框架部分10的正面、智能卡的卡体40外侧覆盖一个正面的卡面层70；在金属框架部分10的背面、屏蔽层50的外侧也可以覆盖另一个背面的卡面层70’。各卡面层70或70’上设有文字和/或图案等视读信息。卡面层70（或70’）覆盖了金属框架部分10正面（或背面）的全部区域或部分区域，至少覆盖了智能卡的卡体40。

所述卡面层70或70’可以是非金属有机或无机材料制成的薄片或薄膜，例如PVC、PET、ABS、玻璃、皮革、纸等等。或者，所述卡面层70或70’也可以是金属的薄片或薄膜，并且该金属的薄片或薄膜上同时还需要形成有类似于泄波缝30的结构，以保证金属的卡面层70或70’是一种非电路闭环的结构。金属框架部分10或其金属的卡面层70或70’，可以由例如含铬、镍、钼或其他合金的不锈钢、或者铝、或者可电镀的黄铜、紫铜等等各种金属材料制成。

在所述金属框架部分10上避开安装孔20、泄波缝30的位置，还可以开设有连接孔60，方便在其中穿设绳子或者链子以形成钥匙链等更具实用性与装饰性的金属类智能卡。

此外，虽然称之为金属类智能“卡”，且在图示中以薄的矩形卡片形式表现，但本实用新型所述的金属类智能卡中，金属框架部分10实际可以为任意形状尺寸，安装孔20也可以是任意形状尺寸或布置于金属框架部分10的任意位置。该金属框架部分10甚至可以是某种器件的金属外壳或器件内部的金属零部件，例如是手机壳，或手表的表壳等等。并且，在保证整体结构完整及强度的前提下，可以将泄波缝30开设的尽可能宽，以具备更好的信号传输效果。

实施例二

如图4所示，本例中的框架结构，是设有安装孔20及一个空气间隙的泄波缝30的金属框架部分10，不同点在于智能卡的卡体40’是一种将芯片41及感应天线42完全封装在其中的绝缘模块，其形状尺寸与框架结构上的安装孔20相匹配，能够整体嵌入至该安装孔20内，并通过超声波焊接、热模压、冷模压、变位安装或者双面不干胶粘贴等各种方法与之固定连接。

除了上例中的布置方式之外，所述的屏蔽层50’还可以是直接通过粘接层设置在卡体40’的背面；在卡体40’嵌入到安装孔20时，该屏蔽层50’即布置于金属框架部分10的背面。其他例如卡面层、连接孔等结构，均可参见上述实施例一的描述，不再赘述。

实施例三

如图5所示，本例中的框架结构，其主体由金属材料制成，设有安装孔20，还开设有多个泄波缝30将该框架结构分成若干个金属框架部分11、12。例如是设置了从整个框架结构的左下侧和右下侧分别连通至安装孔20的两个泄波缝30，将所述框架结构的主体分成第一框架部分11与第二框架部分12。与实施例一的泄波缝30中为空气间隙不同的是，本例中的两个泄波缝30中分别是由绝缘材料注塑形成的联结体90，第一框架部分11与第二框架部分12分别与所述联结体90固定粘接，进而连接形成一个整体的框架结构。其他例如卡体、屏蔽层与框架结构的连接方式可以参见实施例一或二的描述，卡面层、连接孔等结构可参见实施例一的描述。

实施例四

如图6所示，本例中是由多个框架部分拼合形成一个框架结构，并形成该框架结构上的安装孔，用来安装智能卡的卡体。与实施例三的划分位置类似，第一框架部分11为金属框架部分；而第二框架部分91则是由绝缘材料注塑形成的绝缘框架部分，其与第一框架部分11直接固定粘接而形成一个整体的框架结构。该第二框架部分91同时相当于一个宽的泄波缝30，起到方便信号传输的作用。其他例如卡体、屏蔽层与框架结构的连接方式可以参见实施例一或二中的描述，卡面层、连接孔等结构可参见实施例一的描述。

实施例五

可以是将框架结构中的金属框架部分布置在较易被磨损的位置，比方说至少在四个角落位置。此外，本例中的框架结构中，可以如图9所示在相邻的金属框架部分13之间形成泄波缝30并通过绝缘注塑的联结体90连接（类似实施例三），或者如图10所示在相邻的金属框架部分13之间直接通过注塑形成的绝缘框架部分91来连接（类似于实施例四）。图示中金属框架部分13和与之间隔布置的联结体90或绝缘框架部分91，其各自的数量及在框架结构上的位置关系等，仅作为示例。其他例如卡体、屏蔽层与框架结构的连接方式可以参见实施例一或二中的描述，卡面层、连接孔等结构可参见实施例一的描述。

综上所述，本实用新型提供的金属类智能卡，能够将智能卡的非接触式芯片及感应天线集成到整体或部分为金属的框架结构中；通过开设至少一个空气间隙或绝缘联结体填充的泄波缝或以绝缘框架部分作为泄波缝，来避免框架结构的金属部分对无线信号传输造成影响；框架结构的金属部分，可以有效提高智能卡耐磨损、耐高低温的能力，提高其使用寿命。

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 (9)

1.一种金属类智能卡，其特征在于，包含：

智能卡，其设置有绝缘的卡体；该智能卡的非接触式芯片及与之电路连接的感应天线被集成在所述卡体中； 

框架结构，其环绕在所述卡体周边，并通过开设从框架结构的正面贯通到背面的安装孔，来固定安装所述卡体；

其中，所述框架结构包含为电路的非闭环结构的金属框架部分，由开设在所述金属框架部分的至少一个泄波缝，或者由与所述金属框架部分连接形成完整框架结构的绝缘框架部分，作为提供非接触式芯片经由感应天线收发无线信号的通道。

2.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构整体是一个金属框架部分，并开设有一个泄波缝，所述泄波缝中为空气间隙，该泄波缝从该金属框架部分的任意一侧边缘连通到安装孔。

3.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构包含多个金属框架部分，并开设有多个泄波缝；各个泄波缝分别从该框架结构的任意一侧的边缘连通到安装孔；

所述泄波缝中为注塑形成的绝缘的联结体，多个金属框架部分通过泄波缝中的联结体相互连接而形成完整的框架结构。

4.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构包含若干个金属框架部分和若干个绝缘框架部分，金属框架部分和绝缘框架部分间隔布置；相邻的金属框架部分与绝缘框架部分相互连接而形成完整的框架结构。

5.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述卡体是面积大于所述安装孔的薄膜层，其连接在所述框架结构的正面，并且使该卡体上对应于其中芯片所在位置的突出部分位于所述框架结构的安装孔内；或者，所述卡体是一个绝缘模块，其整体嵌入至与之形状尺寸相匹配的所述安装孔内。

6.如权利要求5所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构的背面通过粘接层连接一个由镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层，被框架结构背面被该屏蔽层覆盖的位置与正面的卡体位置相对应；

所述粘接层从安装孔中透出的部分，与卡体上对应于其中芯片所在位置的突出部分相连接。

7.如权利要求5所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构的正面设置有环绕在安装孔周边的凹坑，使形状尺寸相匹配的卡体布置于正面的凹坑中；

所述框架结构的背面设置有环绕在安装孔周边的凹坑，使形状尺寸相匹配的屏蔽层布置于背面的凹坑中。

8.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述卡体的背面通过粘接层连接有一个由镍锌铁氧体材料制成的屏蔽层。

9.如权利要求1所述的金属类智能卡，其特征在于，

所述框架结构的正面和/或背面设置有卡面层，来展现文字和/或图案的视读信息；所述卡面层是非金属有机或无机材料制成的薄片或薄膜；或者，所述卡面层是金属材料制成的薄膜或薄片，并开设有泄波缝以使该卡面层为电路的非闭环结构。