[发明专利]RFID天线模块和方法

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)，该安全文件具有RFID(射频识别)芯片或芯片模块(CM)并以“非接触”模式(ISO 14443)进行操作，该安全文件包括也能够以接触模式(ISO 7816-2)操作的双接口(DI或DIF)卡，并且更具体地，涉及改善智能卡中部件之间的耦合，例如改善与RFID芯片(CM)连接的模块天线(MA)和在智能卡的卡体(CB)中并与模块天线(MA)感应耦合的增益天线(BA)之间的耦合，从而随之改善RFID芯片(CM)与外部RFID读取器的交互。

背景技术

出于本论述的目的，RFID应答器通常包括基底、布设在基底上或基底中的RFID芯片或芯片模块(CM)、以及布设在该基底上或该基底中的天线。该应答器可以形成安全文件(例如电子护照、智能卡或国民ID卡)的基础，其也可以被称为“数据载体”。芯片(CM)也可以被称为集成电路(IC)。

RFID芯片(CM)可以仅以非接触(无触点)模式(例如ISO 14443)操作，或者可以是也能够以接触模式(例如ISO 7816-2)和非接触模式操作的双接口(DI、DIF)芯片模块(CM)。RFID芯片(CM)可以从由与其通信的外部RFID读取器装置提供的RF信号中获得能量。芯片模块(CM)可以为引线框架型芯片模块或者环氧玻璃型芯片模块。环氧玻璃模块能够使用穿孔电镀在一侧(接触侧)或者两侧上被金属化，以促进与天线的互连。

可以被称为“嵌体(inlay)基底”(例如针对电子护照)或者“卡体”(例如针对智能卡)的基底可以包括一种或者多种材料层，例如聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、PET(掺杂的PE)、PET-G(PE的衍生物)、Teslin^TM、纸或棉/落棉等。

可以称为“卡天线”(CA)的天线可以使用超音波产生器(超声波工具)被安装到嵌体基底，并与芯片模块(CM)电连接。例如参见US 6,698,089和US 6,233,818，其通过引用被合并于此。卡天线(CA)的典型图案通常为矩形，以具有多匝数的平面(二维)线圈(螺线)的形式，被布设在该基底的外围的周围(或该基底的相关部分)。例如参见US 7,980,477(2011，Finn)。

模块天线(MA)可以被合并到包括RFID芯片(CM)和模块天线(MA)的天线模块(AM)，而不是直接将该RFID芯片(CM)与卡天线(CA)电连接。相比于卡天线(CA)(例如大约50mm×80mm)，该模块天线(MA)可以非常小(例如大约15mm×15mm)。该模块天线(MA)可以与卡天线(CA)感应耦合，而不是电连接。在这种情况下，卡天线(CA)可以被称为增益天线(BA)。该增益天线(BA)可以包括布设在卡体(CB)的外围的周围的一部分，和可以包括耦合线圈(CC)的另一部分，该耦合线圈(CC)被布设在卡体(CB)的内部区域，用于与所述模块天线(MA)感应耦合。术语卡天线(CA)和增益天线(BA)在此可以被交替使用。

US 20120038445(2012，芬恩(Finn))公开了具有天线模块(AM)的应答器和增益天线(BA)，该天线模块(AM)具有芯片模块(CM)和天线(MA)，该增益天线(BA)具有布设在卡体(CB)的外围的周围、具有平面线圈的形式的外部和内部天线结构(D，E)。该天线模块(AM)可以被放置使得其天线(MA)仅与所述天线结构中的一者或第二天线结构重叠，以与之感应耦合。

US 5,084,699(1992，Trovan)的标题为用于感应耦合的应答器的阻抗匹配线圈装配(Impedance Matching Coil Assembly For An Inductively Coupled Transponder)。注意力指向图5。在感应供电的应答器中使用的线圈装配包括环绕形成铁氧体棒(160)的同一线圈的初级线圈(156)和次级线圈(158)。该初级线圈的引线(162)被留为浮动，而该次级线圈的引线(164)连接到应答器的集成识别电路。