TWI485924B - 具天線之微型記憶卡 - Google Patents

Description

具天線之微型記憶卡

本發明是有關於一種具天線之微型記憶卡，且特別是有關於一種具有側繞式天線及隱藏式天線之微型記憶卡。

行動支付意指利用智慧型手機進行短距離感應的交易付款，而為達成行動支付功能，必須利用安全加密技術及無線傳輸技術。其中，安全加密技術用以加解密個人資料，通常由一智慧晶片(smart chip)或一安全晶片(security chip)達成。而無線傳輸技術則採用近距離無線通訊(Near Field Communication，NFC)做為主要傳輸方式。

承上，市面上習知的行動支付架構有四種。第一種為智慧型手機具有NFC天線，而智慧晶片設於微型記憶卡中，其缺點為具NFC天線之智慧型手機需特別訂製。此種行動支付架構為目前銀行業者所採用的交易方式。

第二種同樣於智慧型手機設有NFC天線，但智慧晶片設於用戶安全卡(SIM)中，缺點為智慧型手機需特別訂製。此種行動支付架構為目前電信業者所採用的交易方式。

第二種為NFC天線及智慧晶片皆內建於智慧型手機內，然此種行動支付架構同樣需特別訂製智慧型手機，其成本比第一種及第二種更為昂貴且數量稀少，難以推廣民眾使用。

第四種為NFC天線及智慧晶片皆內建於微型記憶卡中，此種架構可應用於任何市面上之智慧型手機，為目前最適合消費者之方式。

然而目前習知內建NFC天線及智慧晶片的微型記憶卡，雖可應用於任何市面上之智慧型手機，但無法同時搭配具NFC天線之智慧型手機使用。

因此，本發明之目的是在提供一種具天線之微型記憶卡，其利用微型記憶卡本身具有之金屬接腳，使已內建NFC天線及智慧晶片的微型記憶卡加強應用於近場通訊功能手機。

依據本發明一實施方式是在提供一種具天線之微型記憶卡，其包含一基板、一第一天線模組、一第二天線模組、一天線控制器、一記憶體、一安全晶片、一單線連接協議介面(Single Wire Protocol，SWP)以及一控制晶片。第一天線模組封裝於基板上。第二天線模組佈線設於基板上，第一天線模組電性連接第二天線模組，用以傳輸一資料。天線控制器設於基板上且電性連接第一天線模組及第二天線模組，天線控制器用以增幅校正第一天線模組及第 二天線模組。記憶體設於基板上且電性連接第一天線模組及第二天線模組，記憶體用以儲存資料。安全晶片設於基板上，且安全晶片連接記憶體並加解密資料。單線連接協議介面設於基板上且電性連接第一天線模組及第二天線模組，且單線連接協議介面用以規範連接外部之一用戶安全卡。控制晶片設於基板上，控制晶片電性連接第一天線模組、第二天線模組、天線控制器、記憶體及安全晶片，且控制晶片選擇性地控制啟閉單線連接協議介面、第一天線模組及第二天線模組。藉此，本發明之具天線之微型記憶卡，其利用單線連接協議介面電性連接第一天線模組及第二天線模組，使具天線之微型記憶卡可應用於近場通訊功能手機。

根據本發明一實施例，上述第一天線模組包含一天線基座及一導體天線，天線基座具有一固定面及四側面，固定面對應平貼於基板，而側面鄰接固定面，導體天線圍繞側面。

根據本發明另一實施例，上述第一天線模組包含一天線基座及一導體天線，天線基座具有一固定面及一頂面，固定面對應平貼於基板，而頂面相對於固定面，導體天線設於頂面。具天線之微型記憶卡更包含一封膜或一膠漆，其覆蓋導體天線。

依據本發明另一實施方式是在提供一種具天線之微型記憶卡，其係應用於一近場通訊(Near Field Communication，NFC)功能手機，微型記憶卡包含一基板、 一第一天線模組、一第二天線模組、一天線控制器、一記憶體、一安全晶片、一單線連接協議介面以及一控制晶片。第一天線模組封裝於基板上。第二天線模組佈線設於基板上，第一天線模組電性連接第二天線模組。天線控制器電性連接第一天線模組及第二天線模組，天線控制器用以增幅校正第一天線模組及第二天線模組。記憶體設於基板上且電性連接第一天線模組及第二天線模組，且記憶體用以儲存一資料。安全晶片設於基板上，且安全晶片電性連接記憶體並加解密資料。單線連接協議介面設於基板上，且單線連接協議介面用以規範近場通訊功能手機之一用戶安全卡。控制晶片設於基板上，控制晶片電性連接第一天線模組、第二天線模組、天線控制器、記憶體及安全晶片，且控制晶片選擇性地控制啟閉單線連接協議介面、第一天線模組及第二天線模組，使第一天線模組及第二天線模組電磁連接近場通訊功能手機之一近場通訊天線。

依據本發明又一實施例，上述第一天線模組包含一天線基座及一導體天線，天線基座具有一固定面及四側面，固定面對應平貼於基板，而側面鄰接固定面，導體天線圍繞側面。

依據本發明再一實施例，上述第一天線模組包含一天線基座及一導體天線，天線基座具有一固定面及一頂面，固定面對應平貼於基板，而頂面相對於固定面，導體天線設於頂面。具天線之微型記憶卡更包含一封膜或一膠漆，其覆蓋導體天線。單線連接協議介面係符合ISO14443 或ISO7816的通信規格標準。單線連接協議介面係也可同時符合ISO7816及ISO14443的通信規格標準。控制晶片係透過近場通訊功能手機之一應用程式(APP)控制。第一天線模組、第二天線模組及近場通訊功能手機之近場通訊天線電性連接近場通訊功能手機之一智慧晶片。

由上述各實施方式及各實施例，可得知本發明之具天線之微型記憶卡，其可搭配近場通訊功能手機，並利用近場通訊功能手機下載應用程式，控制第一天線模組及第二天線模組的連接開啟，藉此使近場通訊天線增加傳輸功率。此外，天線基座的固定面平貼於基板上，可提升記憶卡機械強度，防止在高溫製程時天線基座與基板產生龜裂分離的製程缺陷，降低高溫製程下基板產生板彎及板裂之問題。

100‧‧‧具天線之微型記憶卡

110‧‧‧基板

120‧‧‧集成天線

121‧‧‧第一天線模組

121A‧‧‧天線基座

121B‧‧‧導體天線

122‧‧‧第二天線模組

130‧‧‧天線控制器

140‧‧‧記憶體

150‧‧‧安全晶片

160‧‧‧單線連接協議介面

170‧‧‧控制晶片

200‧‧‧近場通訊功能手機

210‧‧‧近場通訊天線

220‧‧‧智慧晶片

300‧‧‧近場通訊功能手機

310‧‧‧用戶身份智慧晶片卡

F_r ‧‧‧固定面

F_S ‧‧‧側面

F_B ‧‧‧頂面

APP‧‧‧應用程式

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖是係繪示依照本發明一實施方式的一種具天線之微型記憶卡之示意圖。

第2圖係繪示依照本發明一實施方式的一種具天線之微型記憶卡應用於近場通訊功能手機之示意圖。

第3圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種具天線之微型記憶卡應用於近場通訊功能手機之示意圖。

第4圖係繪示依照本發明一實施例之第一天線模組之立體 示意圖。

第5圖係繪示本發明另一實施例之第一天線模組之立體示意圖。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明一實施方式的一種具天線之微型記憶卡之示意圖。具天線之微型記憶卡100包含一基板110、一集成天線120、一天線控制器130、一記憶體140、一安全晶片150、一單線連接協議介面160以及一控制晶片170。

基板110係採可電性承載之一印刷電路板(Print Circuit Board，PCB)。基板110本身設有複數金屬接腳(未圖示)，用以電性連接外部讀取之電子裝置，使具天線之微型記憶卡100之內部資料直接接觸傳輸讀取，其為習知記憶卡技藝，在此不詳加贅述。

集成天線120設於基板110上，集成天線120包含第一天線模組121及第二天線模組122。第一天線模組121封裝於基板110上，即利用表面黏著技術(Surface Mounted Technology)將第一天線模組121封裝於基板110上。第二天線模組122則直接佈線設於基板110上，且第一天線模組121電性連接第二天線模組122。

天線控制器130電性連接第一天線模組121及第二天線模組122，天線控制器130用以增幅校正第一天線模組121及第二天線模組122。

記憶體140設於基板110上，且記憶體140電性連接第一天線模組121及第二天線模組122，記憶體140用以儲存經由第一天線模組121及第二天線模組122傳輸之資料。

安全晶片150設於基板110上，且安全晶片150電性連接記憶體140並加解密資料。

單線連接協議介面160設於基板110上，且單線連接協議介面160用以規範外部之近場通訊功能手機之一用戶安全卡(未圖示)。單線連接協議介面160係符合ISO14443的通信規格標準。單線連接協議介面160係也可同時符合ISO14443及ISO7816的通信規格標準。

控制晶片170設於基板110上，控制晶片170電性連接第一天線模組121、第二天線模組122、天線控制器130、記憶體140及安全晶片150，且控制晶片170選擇性地控制啟閉單線連接協議介面160、第一天線模組121及第二天線模組122，使第一天線模組121及第二天線模組122可電磁連接外部之近場通訊功能手機之一近場通訊天線(未圖示)。

以下針對第1圖之實際應用敘述如下。請同時參照第2圖，其係繪示依照本發明一實施方式的一種具天線之微型記憶卡應用於近場通訊功能手機之示意圖。其中具天線之微型記憶卡100相同於第1圖所繪示，而其應用之近場通訊功能手機200包含一近場通訊天線210及一智慧晶片220，其中近場通訊天線210電性連接智慧晶片220，而 智慧晶片220係內建於近場通訊功能手機200中，且近場通訊功能手機200安裝有一應用程式APP，用以控制具天線之微型記憶卡100之控制晶片170。本實施方式中之智慧晶片220其功能相同於安全晶片150，用以加解密資料。

當具天線之微型記憶卡100置放於近場通訊功能手機200內，其藉由具天線之微型記憶卡100本身之複數金屬接腳與近場通訊功能手機200做電性連結(未圖示)。此外，本實施方式中之單線連接協議介面160係金屬接腳中的其中兩接腳。

根據上述實施方式之一實施例，當使用者欲使用具天線之微型記憶卡100之安全晶片150配合近場通訊功能手機200之近場通訊天線210，與外部之一銷售時點情報係統(Point of Sale，POS)進行無線交易(未圖示)。開啟應用程式APP，使用者選擇僅開啟單線連接協議介面160功能後，銷售時點情報係統傳輸交易身份驗證請求，藉由近場通訊天線210通過單線連接協議介面160傳輸至安全晶片150，而安全晶片150藉由單線連接協議介面160及近場通訊天線210回傳確認使用者之交易身份驗證後，此時便可進行電子錢包交易。

根據上述實施方式之另一實施例，當使用者欲使用具天線之微型記憶卡100之集成天線120配合近場通訊功能手機200之智慧晶片220，與外部之一銷售時點情報係統進行無線交易(未圖示)。同樣開啟應用程式APP，使用者選擇開啟集成天線120功能後，此時近場通訊天線210功能 為關閉狀態。銷售時點情報係統傳輸交易身份驗證請求，藉由集成天線120通過單線連接協議介面160傳輸至智慧晶片220，而智慧晶片220藉由單線連接協議介面160及集成天線120回傳確認使用者之交易身份驗證後，此時便可進行電子錢包交易。值得一提的是，使用者可選擇僅開啟集成天線120中之第一天線模組121或第二天線模組122，同樣可進行電子錢包交易。為了防止近場通訊功能手機200具有過大的訊號屏蔽時，使用者才選擇同時開啟第一天線模組121及第二天線模組122來增加訊號功率。

根據上述實施方式之再一實施例，在上個實施例中如同時開啟第一天線模組121及第二天線模組122同樣具有訊號功率不足之問題時，使用者可選擇同時開啟近場通訊天線210功能及集成天線120功能，此時近場通訊天線210與集成天線120間藉由電磁互感而連接，藉此再度增強訊號功率。

請同時參照第1圖及第3圖，其中第3圖係繪示依照本發明另一實施方式的一種具天線之微型記憶卡應用於近場通訊功能手機之示意圖。其中具天線之微型記憶卡100相同於第1圖所繪示，而其應用之近場通訊功能手機300包含一用戶身份智慧晶片卡310，其係將第2圖中之智慧晶片220設置於用戶身份卡上，而非內建於近場通訊功能手機300內。且近場通訊功能手機300安裝有一應用程式APP，用以控制具天線之微型記憶卡100之控制晶片170。本實施方式中之用戶身份智慧晶片卡310其功能相同於安 全晶片150，用以加解密資料。

根據上述實施方式之一實施例，當使用者欲使用具天線之微型記憶卡100之集成天線120配合近場通訊功能手機300之用戶身份智慧晶片卡310，與外部之一銷售時點情報係統進行無線交易(未圖示)。開啟應用程式APP，使用者選擇開啟集成天線120功能後。銷售時點情報係統傳輸交易身份驗證請求，藉由集成天線120通過單線連接協議介面160傳輸至用戶身份智慧晶片卡310，而用戶身份智慧晶片卡310藉由單線連接協議介面160及集成天線120回傳確認使用者之交易身份驗證後，此時便可進行電子錢包交易。同樣地，使用者可選擇僅開啟集成天線120中之第一天線模組121或第二天線模組122也可進行電子錢包交易。為了防止近場通訊功能手機300具有過大的訊號屏蔽時，使用者才選擇同時開啟第一天線模組121或第二天線模組122來增加訊號功率。

請參照第4圖，其係繪示依照本發明一實施例之第一天線模組之立體示意圖。第一天線模組121設於基板110上，第一天線模組121包含一天線基座121A及一導體天線121B。天線基座121A呈一長方柱狀，天線基座121A具有一固定面F_r 、四側面F_S 及一頂面F_B ，固定面F_r 對應平貼於基板110，而側面F_S 鄰接固定面F_r ，頂面F_B 相對於固定面F_r 。導體天線121B圍繞設於天線基座121A之側面F_S 。

因此，本實施方式之導體天線1211B受膠漆或封膜的保護，避免上方灌膠的壓力直接衝擊導體天線121B，減 低導體天線121B受灌膠材料擠壓的壓力，藉此防止習知天線易受高溫擠壓而失效之情形。

請參照第5圖，其係繪示依照本發明另一實施例之第一天線模組之立體示意圖。與上個實施例的相異處為第一天線模組121之導體天線121B設於天線基座121A之頂面F_B 。此外，第一天線模組121更可包含一封膜或一膠漆(未圖示)，覆蓋於導體天線121B上。

再者，除了可採SMT技術處理，或可將第一天線模組121以晶片直接封裝技術(Chip On Board，COB)焊接於基板110上，最後經封膠完成。此時，天線基座121A的長方柱型可提供完整第一天線模組121貼附於基板110的基礎，使第一天線模組121與基板110不易產生空隙間隔，如此在經過高溫的回焊爐時，第一天線模組121緊貼於基板110上，不易因溫差而導致第一天線模組121變形脫落。

因此，由上述實施方式可知本發明之具天線之微型記憶卡，其具有以下優點：

1.將習知記憶卡其中之兩金屬接腳作為實現單線連接協議介面功能之連接通道，使本發明之具天線之微型記憶卡可應用於近場通訊功能手機或智慧型手機。此外，本發明之具天線之微型記憶卡不只可應用於電子錢包功能，且搭配普通手機可完全取代NFC手機所能達到之功能，同時可具有金融卡、信用卡、門控管制、電器控制或其餘NFC功能。

2.藉由近場通訊功能手機或智慧型手機下載安裝 應用程式，即可選擇性地開啟集成天線、安全晶片、智慧晶片、近場通訊天線及用戶身份智慧晶片。此外，集成天線可電磁連接近場通訊天線，增加訊號功率及其傳輸距離。

3.利用基板支撐第一天線模組的特徵及利用天線基座的平整面對應灌膠壓力，形成側繞式及隱藏式的天線模組，藉此避免灌膠製程之壓力過大，因而導致習知天線易變形損毀之缺點。其中側繞式結構為導體天線圍繞天線基座側面；隱藏式結構為導體天線設置於天線基座之頂面，並用膠漆或封膜保護導體天線。

4.另一方面，具天線之微型記憶卡採SMT及COB技術，使天線模組有效地抓附於基板上，防止了習知螺旋式天線與基板易產生空隙的製程缺陷。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧具天線之微型記憶卡

110‧‧‧基板

120‧‧‧集成天線

121‧‧‧第一天線模組

122‧‧‧第二天線模組

130‧‧‧天線控制器

140‧‧‧記憶體

150‧‧‧安全晶片

160‧‧‧單線連接協議介面

170‧‧‧控制晶片

Claims (14)

1. 一種具天線之微型記憶卡，包含：一基板；一第一天線模組，其封裝於該基板上；一第二天線模組，其佈線設於該基板上，該第一天線模組電性連接該第二天線模組，用以傳輸一資料；一天線控制器，其設於該基板上且電性連接該第一天線模組及該第二天線模組，該天線控制器用以增幅校正該第一天線模組及該第二天線模組；一記憶體，其設於該基板上且電性連接該第一天線模組及該第二天線模組以儲存該資料；一安全晶片，其設於該基板上，且該安全晶片連接該記憶體並加解密該資料；一單線連接協議介面，其設於該基板上且電性連接該第一天線模組及該第二天線模組，該單線連接協議介面用以規範連接外部之一用戶安全卡；以及一控制晶片，其設於該基板上，該控制晶片電性連接該第一天線模組、該第二天線模組、該天線控制器、該記憶體及該安全晶片，且該控制晶片選擇性地控制啟閉該單線連接協議介面、該第一天線模組及該第二天線模組。
2. 如請求項1之具天線之微型記憶卡，其中該第一天線模組包含：一天線基座，其具有一固定面及四側面，該固定面對應平貼於該基板，而該些側面鄰接該固定面；及 一導體天線，其圍繞該些側面。
3. 如請求項2之具天線之微型記憶卡，其中更包含一封膜或一膠漆，其覆蓋於該導體天線。
4. 如請求項1之具天線之微型記憶卡，其中該第一天線模組包含：一天線基座，其具有一固定面及一頂面，該固定面對應平貼於該基板，而該頂面相對於該固定面；及一導體天線，其設於該頂面。
5. 如請求項4之具天線之微型記憶卡，其中更包含一封膜或一膠漆，其覆蓋於該導體天線。
6. 一種具天線之微型記憶卡，其係應用於一近場通訊功能手機，該微型記憶卡包含：一基板；一第一天線模組，其封裝於該基板上；一第二天線模組，其佈線設於該基板上，該第一天線模組電性連接該第二天線模組；一天線控制器，其電性連接該第一天線模組及該第二天線模組，該天線控制器用以增幅校正該第一天線模組及該第二天線模組；一記憶體，其設於該基板上且電性連接該第一天線模組 及該第二天線模組，該記憶體用以儲存一資料；一安全晶片，其設於該基板上，且該安全晶片電性連接該記憶體並加解密該資料；一單線連接協議介面，其設於該基板上，且該單線連接協議介面用以規範該近場通訊功能手機之一用戶安全卡；以及一控制晶片，其設於該基板上，該控制晶片電性連接該第一天線模組、該第二天線模組、該天線控制器、該記憶體及該安全晶片，且該控制晶片選擇性地控制啟閉該單線連接協議介面、該第一天線模組及該第二天線模組，使該第一天線模組及該第二天線模組電磁連接該近場通訊功能手機之一近場通訊天線。
7. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該第一天線模組包含：一天線基座，其具有一固定面及四側面，該固定面對應平貼於該基板，而該些側面鄰接該固定面；及一導體天線，其圍繞該些側面。
8. 如請求項7之具天線之微型記憶卡，其中更包含一封膜或一膠漆，覆蓋於該導體天線。
9. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該第一天線模組包含：一天線基座，其具有一固定面及一頂面，該固定面 對應平貼於該基板，而該頂面相對於該固定面；及一導體天線，其設於該頂面。
10. 如請求項9之具天線之微型記憶卡，其中更包含一封膜或一膠漆，覆蓋於該導體天線。
11. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該單線連接協議介面係符合ISO14443的通信規格標準。
12. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該單線連接協議介面係符合ISO7816的通信規格標準。
13. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該控制晶片係透過該近場通訊功能手機之一應用程式(APP)控制。
14. 如請求項6之具天線之微型記憶卡，其中該第一天線模組、該第二天線模組及該近場通訊功能手機之該近場通訊天線電性連接該近場通訊功能手機之一智慧晶片。