[发明专利]一种应用于双界面卡的天线及双界面卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能卡天线及使用该天线的双界面卡，尤其涉及一种应用于双界面卡的天线及使用该天线的双界面卡。

背景技术

随着经济和信息技术的飞速发展，人们之间的经济和信息交流越来越频繁，因此人们不断地发明各种交流媒介，从早期的磁卡到后来的存储卡、逻辑加密卡以及现在正在广泛使用的接触式IC卡。由于接触式IC卡具有安全性能高、结构简单、通用性好、读写工具简单可靠、便于维护等优势，在银行、邮政、电信、证券交易、商场消费等交易领域中发挥着不可替代的作用。但是由于使用过程中接触式IC卡与读写机间的磨损，大大缩短了其使用寿命，磨损后的IC卡与读卡机间的接触不良又会导致传输数据出错；而且在大流量场所，插拔卡的过程会造成长时间的等待。为此，人们将射频识别技术应用到IC卡中，产生了非接触式IC卡，即将芯片与天线完全封装在卡片内部，卡的表面没有裸露的芯片触点，通过电磁耦合的方式，与读写机在一定的距离范围内进行通信，完全避免了因芯片接触造成的物理磨损，方便快捷，寿命长，被广泛应用于公交、地铁等自动收费系统，以及门禁管理、身份证明和电子钱包等领域。但是，由于非接触式IC卡在射频干扰严重的场合应用受限，而且电磁耦合产生的能量低，交易速率快，因此非接触式IC卡的安全性能不高，加上金融、通讯等行业已经存在大量的接触式IC卡的应用技术和基础设施，因此，非接触式IC卡的应用受到很多限制。基于此，一种融合了接触式IC卡和非接触式IC卡双重优点的新型IC卡——双界面卡应运而生。

现有非接触式IC卡制作通常是采用超声波绕线工艺将铜线或铝线作为天线埋入IC卡的基材层中，并与基材层的芯片焊接在一起。但是，若单纯的将非接触式IC卡的芯片放置在IC卡表面使其成为双界面卡时，为了使其能够应用于非接触式读卡器，需要将IC卡内部的天线与IC卡表面的芯片连接在一起，目前的连接方法主要有两种，即导电橡胶连接及焊接连接，但是这两种连接方法都需要购买专用的双界面卡封装设备，且存在生产效率低，产品合格率低等缺陷，而且，由于作为天线的铜线或铝线其线径是一致的，并且随着IC卡的小型化，单纯一种直径的导线在指定的面积内是无法很好的满足对射频信号的频率、Q值、电容等参数的要求。因此，现有的双界面卡的射频天线大多是采用蚀刻技术在铜或铝箔与PET的复合材料上蚀刻出所需要的射频天线图形，或采用印刷技术在PET箔膜材料上印刷导电油墨获得所需要的射频天线，以上两种工艺必须承载在PET基材或耐温更好的材料上，以保证天线图形的稳定性。现有蚀刻天线技术是将整张的铜箔材料用化学蚀刻的方式将90%的铜蚀刻掉，来获得天线图形。而此过程将产生大量的化学废液对环境造成严重的破坏。并且蚀刻过程将损耗大量的铜箔，90%的铜箔都被浪费，不仅使生产成本大幅度提高，而且对资源的利用和环境的保护都十分不利。以上两种工艺必须承载在PET基材或耐温更好的材料上，以保证天线图形的稳定性，但皆是使用胶粘剂将基材与金属天线的粘合，但使用的胶粘剂并非稳定体，随着环境温度、湿度等条件的变化而不断老化，粘接强度降低从而造成基材与金属天线的分层，为使用带来不便且提高了使用者的购买成本，而且天线与芯片连接时所用的焊接方法也为加工带来不便。

发明内容

为了解决上述现有技术制作双界面卡所存在的各种问题，因此本发明人发明了一种应用于双界面卡的天线及使用该天线的双界面卡。

本发明的目的在于，改进天线结构以使其可以使用常规的超声波绕线技术生产一种适用于双界面卡生产的天线，以改善现有的双界面卡天线的生产工艺，提高生产效率，减少现有技术的生产成本及现有技术所带来的环境污染问题。

为达到上述发明目的，本发明的一种应用于双界面卡的天线，其包括：一个与非接触式读卡器耦合的大天线线圈，围绕于一个基材层的周边；一个与IC模块耦合的小天线线圈，对位于该IC模块的周边；并且，该天线还连接有一个调整天线线圈的电性能匹配值的调整线圈，该大天线线圈、小天线线圈及调整线圈形成封闭的天线回路；其中，该大天线线圈、该小天线线圈与该调整线圈为同一根导线缠绕而成。

其中，所述电性能匹配值为天线线圈的电容、电感、Q值及/或频率值。

其中，该小天线线圈及调整线圈位于该大天线线圈内侧。

其中，该大天线线圈具有相对的两个侧边及连接于该相对的两个侧边相邻一端的第三侧边，该小天线线圈及调整线圈分别邻近于所述的两个侧边之一，并且，该调整线圈还邻近于该第三侧边，同时，该调整线圈还设有，由该小天线线圈与该大天线线圈的第三侧边之间的空隙，向该两个侧边中远离该调整线圈的一个侧边延伸的凸出部分。