CN209590893U - 一种安全防盗刷ic卡 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种安全防盗刷IC卡，涉及智能卡领域。所述IC卡包括卡片本体，在卡片本体内嵌入NFC线圈，在卡片本体上设置IC模块和柔性电路板，在柔性电路板上设置无源开关；IC模块连接NFC线圈，从IC模块的一个扩展I/O管脚和接地管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。本申请利用无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的线圈回路间形成的电压差，来设定IC卡非接功能是否可以使用，既减少了对现有卡片的大幅改动而且刷卡稳定性更强。

Description

一种安全防盗刷IC卡

技术领域

本实用新型涉及智能卡领域，尤其涉及一种安全防盗刷IC卡。

背景技术

现有的IC卡按与外界数据传送的形式可分为接触式IC卡、非接触式IC卡以及两者结合的双界面卡。

接触式IC卡，顾名思义，需要近距离接触才能完成消费刷卡，在这种卡片上，芯片有八个触点可与外界接触。非接触式IC卡相对来说使用范围比较广泛，这种卡片的集成电路不向外引出触点，带有射频收发相关电路，非接触式IC卡通常用作商业用卡。双界面卡片中的NFC(Near Field Communication)功能，即近距离无线通讯技术(近场通信)，是一种非接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品等设备间进行近距离无线通信。通过NFC可实现两部设备的数据传输、应用程序等共享、交通卡充值、交通卡余额查询、刷卡支付等，作为有卡交易的主要应用。

为了便捷消费，银联等机构推出了利用NFC技术实现的小额免密免签快速支付。“挥卡即付”的交易速度，极大提升了持卡人的用户体验，但暴漏出的卡片被盗刷风险也相应增大。有相关研究者提出了天线保护套等解决方案，但在实际检测应用中，发现并不能很好完成刷卡交易行为；

给卡片套上有屏蔽磁场的“天线保护套”的方案：将卡片束缚在一个保护层中，防止卡片盗刷。这个方案的可取之处在于卡片本身的组成结构没有改动，但是用户体验感却大大降低，持卡人在每次都要经过消费前抽卡、消费后套卡的麻烦操作。

实用新型内容

本申请提供一种安全防盗刷IC卡，卡片本体，在卡片本体内嵌入NFC线圈，在卡片本体上设置IC模块和电路板，在柔性电路板上设置无源开关；IC模块连接NFC线圈，从IC模块的一个扩展I/O管脚和接地管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，IC模块包括晶圆和封装在晶圆外的条带，晶圆包括VB管脚、VCC管脚、S_RST管脚、S_CLK管脚、VA管脚、GPIO管脚、M_CLK管脚、M_RST管脚、M_SIO管脚、VSS管脚、S_SIO管脚、EE_TP管脚、F_TP管脚。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚、SIO管脚和闲置I/O管脚；

从条带的VPP管脚、闲置I/O管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板，从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个与条带上连接外接天线的扩展I/O管脚连接；

或从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚、SIO管脚和闲置I/O管脚；

从条带的VPP管脚、闲置I/O管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板，从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个与条带上连接外接天线的扩展I/O管脚连接。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚和SIO管脚；

从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板；

或从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，晶圆VSS管脚连接条带GND管脚、晶圆VCC管脚连接条带VCC管脚、晶圆S_RST管脚连接条带RST管脚、晶圆S_CLK管脚连接条带CLK管脚、晶圆上的S_SIO管脚连接条带SIO管脚。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，条带包括平滑的条带镀金层和排布有凹凸状触点的条带基材，条带基材与晶圆通过环氧树脂胶绝缘贴合，且条带基材上的触点与晶圆通过金线连接，通过UV胶将条带和晶圆进行紫外线固化。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，常规状态下，无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的回路处于断路状态。

如上所述的防盗刷IC卡，其中，NFC线圈遇磁场感应，NFC线圈电压为高电压；当无源开关接收用户触发时，无源开关与柔性电路板导通，由无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的回路导通接地，电压为低电压。

本实用新型的有益效果为：本申请提供的防盗刷IC卡采用的是从IC模块的任意一个扩展I/O管脚和接地引脚分别引出外接天线连接柔性电路板，并在柔性电路板上设置无源开关的方式，利用无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的线圈回路间形成的电压差，来设定IC卡非接功能是否可以使用，既减少了对现有卡片的大幅改动而且刷卡稳定性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的防盗刷IC卡结构示意图；

图2为防盗刷IC卡中IC模块示意图；

图3为IC模块的封装结构图；

图4为IC模块中晶圆管脚示意图；

图5为常规状态下IC卡电路示意图；

图6为刷卡状态下IC卡电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。

为实现刷卡的安全性且避免因电磁波干扰而导致NFC线圈出现断路的现象，本申请提供一种安全防盗刷IC卡，如图1所示，所述IC卡包括卡片本体1，在卡片本体1内嵌入NFC线圈2，在卡片本体1上设置IC模块3和柔性电路板4，在柔性电路板4上设置无源开关5；IC模块3连接NFC线圈2，从IC模块3的一个扩展I/O管脚和接地管脚分别引出外接天线6连接柔性电路板4；优选地，外接天线6设置在卡片本体1内。

请参阅图2和图3，IC模块3包括晶圆31和封装在晶圆31外的条带32；条带32包括平滑的条带镀金层301和排布有凹凸状触点的条带基材302，条带基材302与晶圆31通过环氧树脂胶303绝缘贴合，且条带基材302上的触点与晶圆31通过金线304连接，通过UV胶305将条带32和晶圆31进行紫外线固化。

如图4所示，可选地，在晶圆31上共有13个I/O管脚(PAD)，设定I/O管脚的原点在晶圆中心，可选地在晶圆31的边缘Y轴正向设置4个I/O管脚，分别为VB管脚、VCC管脚、S_RST管脚和S_CLK管脚；

其中，VB管脚为NFC线圈的天线管脚；VCC管脚为电源管脚；S_RST管脚为复位信号输入管脚；S_CLK管脚为时钟信号输入管脚；

在晶圆31的边缘Y轴正向设置4个I/O管脚的坐标位置如下表1所示：

表1

依然可选地，在晶圆31的边缘Y轴负向设置9个I/O管脚，分别为VA管脚、GPIO管脚、M_CLK管脚、M_RST管脚、M_SIO管脚、VSS管脚、S_SIO管脚、EE_TP管脚、F_TP管脚；

其中，VA管脚为NFC线圈2的天线管脚；

GPIO管脚为通用输入输出管脚，可作为GPIO P1.3或SPI的片选信号；

M_CLK管脚为7816协议主时钟信号输入管脚、M_RST管脚为7816协议主复位信号输入管脚、M_SIO管脚为7816协议主串行数据输入输出管脚，clk/rst/sio为7816协议的三个I/O管脚，均属于GPIO输入输出管脚；

VSS管脚为接地管脚；

S_SIO管脚为串行数据输入输出管脚；

EE_TP和F_TP管脚为芯片自身测试管脚，分别是EEPROM的测试管脚与Flash的测试管脚。

在晶圆31的边缘Y轴正向设置9个I/O管脚的坐标位置如下表2所示：

表2

返回参阅图2，图2所述的条带为具有8PIN的条带，所述条带32包括GND管脚321、VCC管脚322、VPP管脚323、RST管脚324、CLK管脚325、SIO管脚326和两个闲置I/O管脚327，晶圆31上的VSS管脚连接条带GND管脚321、晶圆31上的VCC管脚连接条带VCC管脚322、晶圆31上的S_RST管脚连接条带RST管脚324、晶圆31上的S_CLK管脚连接条带CLK管脚325、晶圆31上的S_SIO管脚连接条带SIO管脚326；

可选地，在不同的封装工艺中，可以通过晶圆31上的VA天线管脚和VB天线管脚与NFC线圈2封装连接后粘贴条带32，也可以设置为晶圆31先与条带32粘贴，然后通过条带32与NFC线圈2封装连接。

在晶圆31的13个I/O管脚中，除与条带32连接的管脚之外，其他管脚(GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚)均可作为扩展I/O管脚；

对于8PIN的条带，在条带32的8个I/O管脚中，除与晶圆31连接的管脚之外，其他管脚(VPP、两个闲置I/O管脚)均可作为扩展I/O管脚；其中，从IC模块3的一个扩展I/O管脚和GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板，具体包括：

从晶圆31的任意一个扩展I/O管脚以及从晶圆31的接地管脚(VSS)分别引出外接天线6连接柔性电路板4；

或者从条带32的任意一个扩展I/O管脚以及从条带32的接地管脚(GND管脚321)分别引出外接天线6连接柔性电路板4，晶圆上的任意一个扩展I/O管脚与条带32上连接外接天线的扩展I/O管脚连接；

或者从条带32的任意一个扩展I/O管脚以及晶圆31的接地管脚(VSS)分别引出外接天线6连接柔性电路板4，晶圆上的任意一个扩展I/O管脚与条带32上上连接外接天线的扩展I/O管脚连接；

或从晶圆的任意一个扩展I/O管脚以及条带32的接地管脚(GND管脚321)分别引出外接天线6连接柔性电路板4。

对于具有6PIN的条带，所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚和SIO管脚，晶圆上的VSS管脚连接条带GND管脚、晶圆上的VCC管脚连接条带VCC管脚、晶圆上的S_RST管脚连接条带RST管脚、晶圆上的S_CLK管脚连接条带CLK管脚、晶圆上的S_SIO管脚连接条带SIO管脚；

可选地，对于6PIN的条带，从晶圆的任意一个扩展I/O管脚以及从晶圆的接地管脚(VSS管脚)/条带的接地管脚(GND管脚)分别引出外接天线连接柔性电路板。

需要说明的是，晶圆31与条带32上的I/O管脚的物理功能由程序设定，如将连接导电片的扩展I/O管脚经程序将物理功能设定为外接天线连接管脚；对于条带上管脚的数量可根据实际需要进行设定，本申请以6个或8个管脚的条带为例来说明，对于其他设定数量的条带，若存在未与晶圆连接的闲置I/O管脚，均可作为扩展I/O管脚，若不存在未与晶圆连接的闲置I/O管脚，则可选择从晶圆的闲置I/O管脚中引出外接天线的方式连接导电片，在此不作赘述。

根据实际需要，晶圆31的减薄厚度和尺寸采用不同的生产工艺，例如，一般而言，晶圆31的减薄厚度为150±10um，0.13um工艺生产的晶圆尺寸为3230*3230um左右，0.11um工艺生产8英寸左右的晶圆，40nm工艺生产12英寸左右的晶圆。

在本申请中可选地，在卡片本体1上开设芯片限位槽和柔性电路板限位槽，在芯片限位槽内固定IC芯片3，在柔性电路板限位槽内固定一片柔性电路板4；在柔性电路板4上设置的无源开关5可以为按压式开关、滑动式开关、滚动式开关等。

如图5和图6所示，在常规状态下，无源开关5处于开启状态，因此无源开关5、柔性电路板4、外接天线6、IC模块3组成的线圈回路处于开路状态，此时串联的柔性电路板4相当于一个无限大的电阻；在刷卡消费时，当NFC线圈2遇磁场感应时，IC模块3相当于供电电源，NFC线圈2电压为高电压“1”，当无源开关5接收用户触发时，无源开关5与柔性电路板4导通，由无源开关5、柔性电路板4、外接天线6、IC模块3组成的线圈回路导通接地，此时外接天线上的电压为低电压“0”，利用上述电压差，通过程序设定来控制卡片非接功能的使用；在刷卡完毕用户触发结束后，无源开关5恢复开启状态，重新使无源开关5、柔性电路板4、外接天线6、IC模块3组成的回路处于开路状态。

需要说明的是，本申请提供的IC卡可以是非接触式IC卡也可以是双界面IC卡，对于双界面卡，由于接触式条带外露，IC卡的接触功能并不受按键开关的影响，因此IC卡也可在接触应用场景下正常使用。

本申请达到的有益效果：

(1)本申请提供的防盗刷IC卡采用的是从IC模块的任意一个扩展I/O管脚和接地引脚分别引出外接天线连接柔性电路板，并在柔性电路板上设置无源开关的方式，利用无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的线圈回路间形成的电压差，来设定IC卡非接功能是否可以使用，既减少了对现有卡片的大幅改动而且刷卡稳定性更强；

(2)本申请中直接是在现有IC卡的扩展I/O管脚上进行改动，并未改变现有芯片的形态和结构，通用性更强。

尽管已描述了本申请的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种安全防盗刷IC卡，其特征在于，包括卡片本体，在卡片本体内嵌入NFC线圈，在卡片本体上设置IC模块和柔性电路板，在柔性电路板上设置无源开关；IC模块连接NFC线圈，从IC模块的一个扩展I/O管脚和接地管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

2.如权利要求1所述的防盗刷IC卡，其特征在于，IC模块包括晶圆和封装在晶圆外的条带，晶圆包括VB管脚、VCC管脚、S_RST管脚、S_CLK管脚、VA管脚、GPIO管脚、M_CLK管脚、M_RST管脚、M_SIO管脚、VSS管脚、S_SIO管脚、EE_TP管脚、F_TP管脚。

3.如权利要求2所述的防盗刷IC卡，其特征在于，

从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

4.如权利要求2所述的防盗刷IC卡，其特征在于，

所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚、SIO管脚和闲置I/O管脚；

从条带的VPP管脚、闲置I/O管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板，从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个与条带上连接外接天线的扩展I/O管脚连接；

或从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

5.如权利要求2所述的防盗刷IC卡，其特征在于，

所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚、SIO管脚和闲置I/O管脚；

从条带的VPP管脚、闲置I/O管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板，从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个与条带上连接外接天线的扩展I/O管脚连接。

6.如权利要求2所述的防盗刷IC卡，其特征在于，

所述条带包括GND管脚、VCC管脚、VPP管脚、RST管脚、CLK管脚和SIO管脚；

从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和条带的GND管脚分别引出外接天线连接柔性电路板；

或从晶圆的GPIO、M_CLK、M_RST、M_SIO、EE_TP和F_TP管脚中选择任意一个作为扩展I/O管脚，从该扩展I/O管脚和晶圆的VSS管脚分别引出外接天线连接柔性电路板。

7.如权利要求3-6中任意一项所述的防盗刷IC卡，其特征在于，晶圆VSS管脚连接条带GND管脚、晶圆VCC管脚连接条带VCC管脚、晶圆S_RST管脚连接条带RST管脚、晶圆S_CLK管脚连接条带CLK管脚、晶圆上的S_SIO管脚连接条带SIO管脚。

8.如权利要求2所述的防盗刷IC卡，其特征在于，条带包括平滑的条带镀金层和排布有凹凸状触点的条带基材，条带基材与晶圆通过环氧树脂胶绝缘贴合，且条带基材上的触点与晶圆通过金线连接，通过UV胶将条带和晶圆进行紫外线固化。

9.如权利要求1所述的防盗刷IC卡，其特征在于，常规状态下，无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的回路处于断路状态。

10.如权利要求1所述的防盗刷IC卡，其特征在于，NFC线圈遇磁场感应，NFC线圈电压为高电压；当无源开关接收用户触发时，无源开关与柔性电路板导通，由无源开关、柔性电路板、外接天线、IC模块组成的回路导通接地，电压为低电压。