[发明专利]改进RFID智能卡中的耦合和改进与RFID智能卡的耦合

说明书

技术领域

本发明涉及“安全文件”，例如电子护照，电子ID卡和智能卡（数据载体），其具有RFID（射频识别）芯片或芯片模块（CM），并以非接触模式（ISO14443）操作，包括双接口（DI，或DIF）卡，它也可以在接触模式（ISO7816-2）进行操作，并且更具体地，涉及改进智能卡内的部件之间的耦合，例如与RFID芯片（CM）连接的模块天线（MA）和位于智能卡的卡体（CB）上并与模块天线（MA）电感耦合的增益天线（BA）之间的耦合，从而改进RFID芯片（CM）与外部RFID读取器之间的相互作用。

背景技术

为便于讨论，RFID应答器通常包括基底、设置在基底上或基底中的RFID芯片或芯片模块（CM）、和设置在基底上或基底中的天线。应答器可以形成安全文件的基础，所述安全文件例如是电子护照、智能卡或身份证，其也可以被称为“数据载体”。

RFID芯片（CM）能够以非接触方式（如ISO14443）运行，或可以是双接口（DI，DIF）芯片模块（CM），其可以额外以接触模式（如ISO7816-2）和非接触模式工作。RFID芯片（CM）可以从由与其进行通信的外部RFID读取器装置提供的RF信号中获得能量。

基底可以被称为“镶嵌基底”（例如用于电子护照）或“卡体”（如用于智能卡），可以包括一层或更多层的材料，诸如聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）、PET（掺杂PE）、PET-G（PE的衍生物）、特斯林(Teslin)、纸或棉/落棉等材料。

芯片模块（CM）可以是引线框架式的芯片模块或环氧玻璃型芯片模块。环氧树脂玻璃模块可以使用通孔电镀在一侧（接触侧）或两侧被金属化，以便与天线互连。

一种可被称为“卡天线”（CA）的天线可以使用超声波发生器（超声工具）安装到所述镶嵌基底，并与芯片模块（CM）电连接。参见，例如US6698089和US6233818，其通过引用并入本申请申请。卡天线（CA）的典型的图案为大体矩形的，呈配置在基底（或其相关部分）的外周的具有数个线匝的平面（平面）的线圈（盘绕件）形式。参见例如US7980477。

模块天线（MA）不是将RFID芯片（CM）直接电连接到卡天线（CA），而是可以并入到包括RFID芯片（CM）和模块天线（MA）的天线模块（AM）中。与卡天线（CA）（如约50mm x80mm）相比，该模块天线（MA）的可能相当小（例如约15mm x15mm）。

US5084699（Trovan，1992）题为“Impedance Matching Coil Assembly For An Inductively Coupled Transponder”（用于电感耦合应答器的阻抗匹配线圈组件）。注意图5。用于感应供电的应答器中的线圈包括初级线圈（156）和次级线圈（158），其卷绕在形成铁氧体棒（160）的同一线圈周围。初级线圈的引线（162）被悬空而次级线圈的引线（164）连接到应答器的集成识别电路。

题为“Contactless Chip Card”（非接触芯片卡）的”US5955723（siemens，1999）中公开了一种包括半导体芯片的数据载体构造。注意图1。第一导体回路（2）连接到半导体芯片（1），具有至少一个线圈，并具有与上述半导体芯片的尺寸大体相当的横截面面积。至少一个第二导体回路（3）具有至少一个线圈，与所述数据载体构造的尺寸大体相当的横截面面积和形成与所述第一导体回路（2）的尺寸大体相当的第三回路（4）的区域。第三回路（4）与第一导体回路（2）和至少一个第二导体回路（3）彼此电感耦合。

US6378774（Toppan，2002）题为“IC Module and Smart Card”（IC模块和智能卡）。注意图12A、B和17A、B。智能卡包括用于非接触传送的天线和IC模块。IC模块既具有接触型的功能又具有非接触型的功能。IC模块和天线分别包括第一和第二的耦合线圈，其被设置成彼此紧密耦合，并且IC模块和天线是通过变压器耦合以非接触状态耦合。

Toppan的天线（4）包括两个类似的线圈（图4a，4b），其在图17A中被示出为设置在基底（5）的相对侧上，一个大体在另一个之上。耦合线圈（3）与所述卡天线（4）相关联。另一个耦合线圈（8）与芯片模块（6）相关联。如最佳从图12A和12B可见的，这两个耦合线圈（3、8）具有大体相同的尺寸，并且一个大体设置在另一个之上。