專(zhuān)利名稱(chēng)：一種智能卡轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能卡領(lǐng)域，特別是手機(jī)應(yīng)用SIM卡領(lǐng)域，具體涉及ー種智能卡轉(zhuǎn)換器，可在實(shí)現(xiàn)將接觸式智能卡通過(guò)轉(zhuǎn)換后實(shí)現(xiàn)非接觸智能卡和接觸式智能卡同時(shí)應(yīng)用的功能，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
背景技術(shù)：
手機(jī)已成為當(dāng)今社會(huì)的必備通信設(shè)備，在手機(jī)的應(yīng)用中離不開(kāi)SM卡。SM卡是ー長(zhǎng)裝有微處理器的集成電路智能卡，其中包含具有微處理功能的MCU電路、程序存儲(chǔ)器、用戶(hù)存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和串行通信接ロ電路。這些電路被有機(jī)地集成在一個(gè)芯片中，然后封裝成符合IS08716的卡片，供用戶(hù)使用。普通的SIM卡僅能實(shí)現(xiàn)ー個(gè)手機(jī)號(hào)碼的管理及相關(guān)信息的存儲(chǔ)。在近距離射頻通信不斷應(yīng)用的同時(shí)，基于手機(jī)的電子支付逐漸進(jìn)入到用戶(hù)的身邊。行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了以2. 45GHz通信頻段近距離無(wú)線(xiàn)支付SM卡，但是這種卡的生產(chǎn)成本非常高，使用時(shí)必須更換SIM卡，而且通信距離不穩(wěn)定，容易受到干擾，安全性較差。這種方式的換卡只能通過(guò)運(yùn)營(yíng)商來(lái)實(shí)現(xiàn)，這在大量應(yīng)用上存在著壁壘。以射頻通信技術(shù)為基礎(chǔ)的13. 56MHz的高頻(HF)頻段近場(chǎng)支付方式，已經(jīng)在交通、門(mén)禁、物流、身份管理等諸多領(lǐng)域大范圍應(yīng)用。交通ー卡通、門(mén)禁卡、物品和商品標(biāo)簽，中國(guó)ニ代身份怔等，大量應(yīng)用的事實(shí)證明新技術(shù)的便利性及可行性已經(jīng)確立。如果將原先的SM通過(guò)ー種轉(zhuǎn)接器，將非接觸通信功能和原有功能合ニ為一，在手機(jī)內(nèi)安裝一個(gè)簡(jiǎn)單的管理程序，就能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)支付的功能，這就不需要依賴(lài)運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)，降低應(yīng)用門(mén)檻，實(shí)現(xiàn)非接觸應(yīng)用的擴(kuò)展功能。轉(zhuǎn)接器的射頻通信模式并不局限于13. 56MHz頻段，也可以是2. 45GHz頻段或其他任何可用頻段，主要根據(jù)具體應(yīng)用的要求和實(shí)際效果來(lái)決定。本發(fā)明為了解決手機(jī)近距離無(wú)線(xiàn)支付應(yīng)用中產(chǎn)生的相關(guān)問(wèn)題點(diǎn)，提出了全新的解決方案，使SIM卡的應(yīng)用更簡(jiǎn)便、功能更強(qiáng)大、成本更低廉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，在SM卡的應(yīng)用中提出了轉(zhuǎn)接器的概念。這種應(yīng)用方式需要有ー張轉(zhuǎn)接卡和ー張普通SIM卡改變外形后同時(shí)工作。轉(zhuǎn)接卡的尺寸和普通SIM卡相同，可與手機(jī)的通信接ロ進(jìn)行接觸式通信，也和普通SIM卡的通信接ロ進(jìn)行接觸式通信，同時(shí)具備了和外部讀寫(xiě)器或射頻天線(xiàn)通信的能力。普通SM卡經(jīng)過(guò)尺寸裁切后的尺寸比較小，可以嵌入到轉(zhuǎn)接卡內(nèi)，僅負(fù)責(zé)和轉(zhuǎn)接卡之間的接觸式通信。作為普通手機(jī)通信的通信過(guò)程如下手機(jī)發(fā)出了通信指令到轉(zhuǎn)接卡，轉(zhuǎn)接卡通過(guò)其數(shù)據(jù)處理芯片將信號(hào)傳遞到普通 SIM卡，SIM卡驗(yàn)證指令后返回相應(yīng)的信號(hào)到轉(zhuǎn)接卡，轉(zhuǎn)接卡再將數(shù)據(jù)傳遞到手機(jī)的數(shù)據(jù)處理器。再整個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)接卡僅起到了信號(hào)傳遞的功能。而在射頻支付功能實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，讀寫(xiě)器將射頻信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)接卡的射頻天線(xiàn)，信號(hào)由天線(xiàn)送到轉(zhuǎn)接卡的數(shù)據(jù)處理器，處理器將信號(hào)傳遞到SIM卡和手機(jī)上，驗(yàn)證信息的準(zhǔn)確性。當(dāng)正確的信號(hào)被驗(yàn)證后，手機(jī)和SIM卡返回相關(guān)的指令到轉(zhuǎn)接卡的處理器，再通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送到讀寫(xiě)器。在這個(gè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)接卡既實(shí)現(xiàn)了射頻通信和處理的功能，也起到了信號(hào)傳遞的功能。如此反復(fù)，即完成了讀寫(xiě)器和SIM卡的無(wú)線(xiàn)射頻通信。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于，所述產(chǎn)品包含以下部分
a)信號(hào)處理電路
b)射頻天線(xiàn)及回路
c)兩組或多組和智能卡通信的接ロ電路。
進(jìn)ー步的，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于信號(hào)處理電路是ー組可以實(shí)現(xiàn)非接觸射頻通信功能及接觸式數(shù)據(jù)處理功能的集成電路芯片。它可以通過(guò)表面貼裝エ藝、倒封裝エ藝或焊線(xiàn)等エ藝和其他電路連接。再進(jìn)ー步，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于射頻天線(xiàn)及回路是ー組在薄型的絕緣基材上形成的串聯(lián)LC諧振電路或極化和非極化射頻電路。薄型的絕緣基材可以是各種高絕緣阻抗的柔性材料，如聚こ烯類(lèi)、聚酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、紙基等，也可以是薄型的硬質(zhì)材料，如環(huán)氧樹(shù)脂等材料。再進(jìn)一歩，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于射頻天線(xiàn)回路是通過(guò)蝕刻、印刷、打印、蒸發(fā)或?yàn)R鍍等形式在絕緣基材表面形成導(dǎo)電圖形。再進(jìn)ー步，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的表面設(shè)置了兩組或兩組以上的接觸式通信接ロ。再進(jìn)ー步，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于接觸式通信接ロ符合SI07816通信標(biāo)準(zhǔn)。再進(jìn)ー步，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的一面貼合了一層鏤空的絕緣基材，鏤空的部分限定了 SIM卡的嵌入位置及有效避空電路板上的零件，起到保護(hù)的作用。在某些情況下，再在表面覆蓋ー層薄膜，起到保護(hù)及裝飾的作用，使產(chǎn)品更美觀，更可靠。再進(jìn)ー步，所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的一面貼合了一層鏤空的絕緣基材，其表面設(shè)置天線(xiàn)或?qū)щ娋€(xiàn)路，可以是單面線(xiàn)路，也可以是雙面線(xiàn)路，對(duì)薄型電路板的功能進(jìn)行擴(kuò)充，節(jié)省布線(xiàn)空間。根據(jù)上述技術(shù)方案形成的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，和普通SM卡配合使用，相互獨(dú)立，擴(kuò)展了原有SIM卡的功能。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明。圖I為本發(fā)明的產(chǎn)品截面示意圖。圖2為普通接觸式智能卡的正面及截面示意圖。圖3為本發(fā)明產(chǎn)品的觸點(diǎn)面示意圖。圖4為本發(fā)明產(chǎn)品帶高頻天線(xiàn)的薄型電路板零件面示意圖。圖5為本發(fā)明產(chǎn)品的薄型電路板零件安裝示意圖。圖6為本發(fā)明產(chǎn)品的表面覆蓋層示意圖。
圖7為本發(fā)明產(chǎn)品的無(wú)線(xiàn)路內(nèi)層示意圖。圖8為本發(fā)明產(chǎn)品帶超高頻天線(xiàn)的薄型電路板零件面示意圖。圖9為本發(fā)明廣品的有線(xiàn)路內(nèi)層不意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。如圖I和圖2所示，本發(fā)明的目的是通過(guò)轉(zhuǎn)接卡2將普通接觸式智能卡I尺寸改 小后的小卡11實(shí)現(xiàn)接觸式和非接觸式智能卡功能。對(duì)于低頻和高頻非接觸智能卡,轉(zhuǎn)接卡上2的天線(xiàn)由ー組多圈電感式天線(xiàn)和至少ー個(gè)電容器組成的串聯(lián)諧振回路組成，其中電容器可以是在芯片內(nèi)部集成。如圖4和圖5所示，通過(guò)蝕刻エ藝在絕緣基材2的表面形成多圈電感式天線(xiàn)22。串聯(lián)諧振電容器24可以是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的產(chǎn)品，也可以通過(guò)平面電容エ藝蝕刻而成或者直接采用芯片內(nèi)置的電容器，使其成為ー個(gè)完成的無(wú)源串聯(lián)諧振電路。芯片23具有符合IS07816通信協(xié)議的接觸式智能卡功能，也具有13. 56MHz射頻通信功能。其中的ー組接觸式通信接ロ連接到零件面的觸點(diǎn)25中的5個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，另外ー組接ロ連接到圖3的觸點(diǎn)21中的5個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)。上述的高頻非接觸天線(xiàn)回路特別適合應(yīng)用在13. 56MHz通信頻段的射頻通信系統(tǒng)中，兼容的無(wú)線(xiàn)射頻通信協(xié)議包含IS014443A、IS014443B、IS014443C、IS015693等。上述的低頻非接觸天線(xiàn)回路也適合應(yīng)用在125 130KHz通信頻段的射頻通信系統(tǒng)中。而對(duì)于超高頻非接觸卡而言，主天線(xiàn)為各種形式的極化或非極化天線(xiàn)，如圖8和圖9所示。實(shí)施例一
普通手機(jī)SIM増加非接觸射頻通信功能，使普通手機(jī)用戶(hù)在不通過(guò)運(yùn)營(yíng)商特殊服務(wù)，不更換手機(jī)和SIM卡的前提下，實(shí)現(xiàn)非接觸手機(jī)支付功能。如圖4和圖5，首先按選定的13. 56MHz基于電子錢(qián)包(PB0C通信協(xié)議)的雙10(具有2個(gè)數(shù)據(jù)通信端ロ)的芯片要求設(shè)計(jì)天線(xiàn)22，本實(shí)驗(yàn)天線(xiàn)22以15X25mm的卡體極限尺寸設(shè)計(jì)天線(xiàn)，向內(nèi)擴(kuò)展，單面布線(xiàn)，線(xiàn)寬為O. Imm,線(xiàn)距也是O. Imm,共布11圈。天線(xiàn)和相應(yīng)線(xiàn)路設(shè)計(jì)成O. I厚度的以聚酰亞胺(PI)為絕緣基材的雙面線(xiàn)路柔性線(xiàn)路板上。如圖2所示，在柔性線(xiàn)路板的觸點(diǎn)面設(shè)置符合IS07816觸點(diǎn)位置要求的8個(gè)觸點(diǎn)21。在另一面，設(shè)置天線(xiàn)22、芯片焊盤(pán)23和電容器焊盤(pán)24。本實(shí)施例的芯片采用4X4mm的QFN標(biāo)準(zhǔn)封裝器件。電容器采用O. 6X0. 3mm的表面貼裝電容器，電容器的容量是27pF，精度為+/_5%。從觸點(diǎn)面將8個(gè)觸點(diǎn)21中心采用機(jī)械沖壓的方式向內(nèi)沖出ー個(gè)凹坑，坑的直徑在O. 2^0. 8_之間，在零件面形成ー個(gè)高度在O. 05、. 2_之間的凸點(diǎn)，以增加和SIM卡的接觸性能。如圖5所示，將芯片23和電容器24采用表面貼裝エ藝(SMT)安裝到柔性電路板的零件面相應(yīng)位置，采用回流焊エ藝將焊接劑固化。如圖7所示，將沖切好避空?qǐng)D形29，30的中間層28和柔性線(xiàn)路板2通過(guò)層壓エ藝壓合。
如圖I和圖7所示，將沖切好避空?qǐng)D形27的表層26和中間層27通過(guò)層壓エ藝壓
ムロ O將層壓好的半成本通過(guò)外形加工設(shè)備(CNC)加工成需要的形狀。如圖I和圖2所示，使用時(shí)將普通SM卡I沖切成小卡11的形狀，裝入到本發(fā)明的智能卡轉(zhuǎn)換器2的預(yù)留卡槽內(nèi)，再將裝有小卡的轉(zhuǎn)換器一起裝入到手機(jī)的SIM卡槽內(nèi)。啟動(dòng)手機(jī)，安裝專(zhuān)用的應(yīng)用端程序，即可實(shí)現(xiàn)非接觸手機(jī)消費(fèi)的功能。實(shí)施例ニ
采用2.45GHz的模塊作為通信電路，也能實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)射頻手機(jī)支付的功能。先將具有
2.45GHz射頻通信功能的芯片和其外圍電路、控制電路等器件封裝成ー組厚度為O. 5mm的QFN模組，如圖8的23，生產(chǎn)エ藝同實(shí)施例一，天線(xiàn)為單極射頻天線(xiàn)22。實(shí)施例三
采用13. 56MHz及2. 45GHz組合型射頻通信電路，實(shí)現(xiàn)雙頻通信的功能。將具有2. 45GHz射頻通信功能的芯片和其外圍電路、控制電路、13. 56MHz雙界面芯片等器件封裝成ー組厚度為O. 5mm的QFN模組，將13. 56MHz的射頻天線(xiàn)設(shè)置在薄型的線(xiàn)路板上，將2. 45GHz的射頻天線(xiàn)設(shè)置在中間層，減少相互間的干擾，如圖9所示，22即為2. 45GHz的射頻天線(xiàn)，通過(guò)貫孔連接到反面，再和模塊的對(duì)應(yīng)腳位連接。其他生產(chǎn)エ藝同實(shí)施例一。
權(quán)利要求
1.ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于，所述產(chǎn)品包含以下部分 a)信號(hào)處理電路 b)射頻天線(xiàn)及回路 c)兩組或多組和智能卡通信的接ロ電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于信號(hào)處理電路是ー組可以實(shí)現(xiàn)非接觸射頻通信功能及接觸式數(shù)據(jù)處理功能的集成電路芯片，它可以通過(guò)表面貼裝エ藝、倒封裝エ藝或焊線(xiàn)等エ藝和其他電路連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于射頻天線(xiàn)及回路是ー組在薄型的絕緣基材上形成的串聯(lián)LC諧振電路或極化和非極化射頻電路，薄型的絕緣基材可以是各種高絕緣阻抗的柔性材料，如聚こ烯類(lèi)、聚酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)、紙基等，也可以是薄型的硬質(zhì)材料，如環(huán)氧樹(shù)脂等材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于射頻天線(xiàn)回路是通過(guò)蝕刻、印刷、打印、蒸發(fā)或?yàn)R鍍等形式在絕緣基材表面形成導(dǎo)電圖形。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的表面設(shè)置了兩組或兩組以上的接觸式通信接ロ。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于接觸式通信接ロ符合S107816通信標(biāo)準(zhǔn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的一面貼合了ー層鏤空的絕緣基材，鏤空的部分限定了 SIM卡的嵌入位置及有效避空電路板上的零件，起到保護(hù)的作用，在某些情況下，再在表面覆蓋ー層薄膜，起到保護(hù)及裝飾的作用，使產(chǎn)品更美觀，更可靠。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種智能卡轉(zhuǎn)接器，其特征在于轉(zhuǎn)接器的一面貼合了ー層鏤空的絕緣基材，其表面設(shè)置天線(xiàn)或?qū)щ娋€(xiàn)路，可以是單面線(xiàn)路，也可以是雙面線(xiàn)路，對(duì)薄型電路板的功能進(jìn)行擴(kuò)充，節(jié)省布線(xiàn)空間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能卡轉(zhuǎn)接器，包括信號(hào)處理電路、射頻天線(xiàn)及回路以及兩組或多組和智能卡通信的接口電路，實(shí)現(xiàn)了將普通接觸式智能卡(特別是手機(jī)SIM卡)擴(kuò)展為同時(shí)具備接觸式和非接觸式智能卡的功能，無(wú)須通過(guò)運(yùn)營(yíng)商增加服務(wù)。本發(fā)明大大方便了普通接觸式智能卡向雙界面智能卡的轉(zhuǎn)變，也實(shí)現(xiàn)了普通手機(jī)用戶(hù)在不更換手機(jī)和SIM卡的情況下實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)電子支付功能。
文檔編號(hào)G06K7/00GK102647810SQ201110040659
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月19日
發(fā)明者楊陽(yáng), 陸紅梅 申請(qǐng)人:上海禎顯電子科技有限公司