一種蝕刻耦合天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種蝕刻耦合天線，包括一基片，基片上蝕刻有與讀卡器非接觸式通信的第一天線、用于放置耦合芯片的第二天線和附加電容，第一天線的一端與第二天線的一端連接，附加電容的兩端分別與第一天線的另一端和第二天線的另一端連接。其中附加電容為在基片兩面蝕刻金屬平板電容或者為附加雙面天線電容。采用本實(shí)用新型蝕刻耦合天線的智能卡能夠有效降低生產(chǎn)成本，且能夠大大提高智能卡的生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種蝕刻耦合天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及金融、交通等智能卡【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種智能卡的蝕刻耦合 天線。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在金融支付、身份識(shí)別及交通等領(lǐng)域，智能卡應(yīng)用取得了非常顯著的突破。 智能卡耦合芯片已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，耦合芯片需要設(shè)計(jì)與之相匹配的天線。智能 卡天線通過(guò)讀卡器射頻磁場(chǎng)的電磁感應(yīng)向智能卡芯片供電，同時(shí)實(shí)現(xiàn)智能卡芯片與讀卡器 之間的通訊傳輸，天線設(shè)計(jì)是否合理直接影響到智能卡的性能實(shí)現(xiàn)。
[0003] 耦合天線設(shè)計(jì)通常有三種：一為普通常規(guī)繞線耦合天線的方法；二是采用印刷工 藝的耦合天線方法；三是使用鋁蝕刻耦合天線方法。
[0004] 目前實(shí)際應(yīng)用的多為常規(guī)繞制耦合天線設(shè)計(jì)，該天線設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于附加繞線電 容的實(shí)現(xiàn)，目前通過(guò)該方式實(shí)現(xiàn)的耦合天線需要在一個(gè)卡上繞制3個(gè)天線，在一定程度上 降低了生產(chǎn)效率，同時(shí)也增加了生產(chǎn)成本，另該方式生產(chǎn)的智能卡雖然能通過(guò)非接觸式智 能1C卡14443國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),但在通過(guò)金融EMV標(biāo)準(zhǔn)（由國(guó)際三大銀行組織（Europay、萬(wàn)事達(dá) 卡（MasterCard)與維薩卡（VISA))共同發(fā)起制定的銀行卡從磁條卡向智能1C卡轉(zhuǎn)移的技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是基于1C卡的金融支付標(biāo)準(zhǔn)）測(cè)試時(shí)仍存在小問(wèn)題。采用印刷工藝制作耦合天線， 目前在CPU智能卡應(yīng)用極少，導(dǎo)電油墨的使用給印刷工藝帶來(lái)不少變化，難以控制，致使耦 合印刷天線產(chǎn)品可靠性差，性能不好。國(guó)內(nèi)大規(guī)模低成本RFID普通印刷天線應(yīng)用并不成 功。而現(xiàn)有采用蝕刻方式制作智能卡的過(guò)程，需要將蝕刻天線與常規(guī)非接芯片進(jìn)行焊接的 工藝程序，需要焊接設(shè)備的投入，生產(chǎn)效率較低，且成本較高。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種蝕刻耦合天線，提 高智能卡的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種蝕刻耦合天線，包括一基片，基片上蝕刻有與讀卡器非接觸式通信的第一天 線、用于放置耦合芯片的第二天線和附加電容，第一天線的一端與第二天線的一端連接，附 加電容的兩端分別與第一天線的另一端和第二天線的另一端連接。
[0008] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的基片為非接觸式1C卡。
[0009] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的第一天線為第一線圈。
[0010] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，第一線圈的圈數(shù)為1?8圈。
[0011] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的第二天線為第二線圈。
[0012] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，第二線圈的圈數(shù)為1?8圈。
[0013] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的附加電容為平板電容。
[0014] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的附加電容為在基片兩面蝕刻形成 的金屬平板電容。
[0015] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，所述的附加電容為在基片兩面蝕刻形成 的雙面對(duì)稱天線電容。
[0016] 進(jìn)一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，第一線和第二天線為金屬材料蝕刻而成 的天線，附加電容為金屬材料蝕刻而成的電容。
[0017] 本實(shí)用新型的有益效果在于：一是可以降低成本，使用本實(shí)用新型蝕刻耦合天線 的智能卡比普通繞線智能卡降低成本30%以上；二是由于和普通智能卡生產(chǎn)方式相比少 了一道焊接芯片的工藝程序，提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)減免了焊接設(shè)備的投入；三是在智能卡 生產(chǎn)過(guò)程中可將預(yù)先將卡片作為元器件備貨，從而大大提高智能卡成卡交付進(jìn)度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中附加電容為金屬平板電容時(shí)蝕刻耦合天線的 示意圖；
[0019] 圖2為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中附加電容為雙面天線對(duì)稱電容時(shí)蝕刻耦合天 線的示意圖
[0020] 圖3為本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中第二天線與耦合芯片的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0022] 圖1示出了本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】中一種蝕刻耦合天線的示意圖，該耦合天線 包括一基片，基片上蝕刻有與讀卡器非接觸式通信的第一天線10、用于放置耦合芯片的第 二天線20和附加電容30,第一天線10的一端與第二天線20的一端連接，附加電容30的兩 端分別與第一天線10的另一端和第二天線20的另一端連接。其中，所述基片為非接觸式 智能1C卡。
[0023] 本實(shí)用新型的耦合天線設(shè)計(jì)主要共需3個(gè)部分，第一天線10、第二條線20和附加 電容30,第一天線10為第一線圈，第二天線為第二線圈，附加電容為平板電容。生成時(shí)，在 非接觸式智能1C卡卡片的一面蝕刻出大小2個(gè)天線（第一天線和第二天線），在正反兩面 蝕刻形成1個(gè)平板電容天線（附加電容），大小2個(gè)蝕刻天線是通過(guò)串聯(lián)型式連接，而平板 電容與串聯(lián)后的2個(gè)天線整體是并聯(lián)連接。
[0024] 第一個(gè)蝕刻天線即第一天線10是標(biāo)準(zhǔn)天線。該天線的大小一般與標(biāo)準(zhǔn)智能卡卡 大小相近，其作用主要是用來(lái)感應(yīng)P0S機(jī)具的交變磁場(chǎng)，首先通過(guò)感應(yīng)交變磁場(chǎng)為芯片工 作提供電壓和電流，另外也能感應(yīng)出P0S機(jī)的交變磁場(chǎng)中與芯片通信的載波編碼信號(hào)。本 實(shí)施方式中第一天線10的蝕刻外形尺寸為80mmX48mm，也可根據(jù)需要調(diào)整為不同的尺寸； 此天線設(shè)計(jì)可設(shè)計(jì)不同圈數(shù)如1到8圈，線寬根據(jù)電感量需要可從0. 1_到1_之間選擇， 同時(shí)也可調(diào)整不同繞線間距，如可將間距調(diào)整為0. lmm、0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm 等以改變標(biāo)準(zhǔn)天線的不同的寄生電容。
[0025] 第二個(gè)蝕刻天線即第二天線20是放置耦合芯片的主耦合天線。由于標(biāo)準(zhǔn)天線（第 一天線10)和芯片里耦合天線尺寸相差太大，它們之間的耦合系數(shù)很小，會(huì)使芯片感應(yīng)的 能量和信號(hào)很弱；故需要設(shè)計(jì)一個(gè)與芯片耦合天線大小相近的線圈天線，以提高耦合芯片 感應(yīng)POS機(jī)的能量和信號(hào)的效率；該天線在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)天線串聯(lián)，使其感應(yīng)的能 量和信號(hào)流經(jīng)主耦合天線。本實(shí)施方式中第二天線20的尺寸應(yīng)與耦合芯片40里的耦合天 線尺寸稍大一些，或與耦合芯片40的尺寸相當(dāng)，如圖3所示；圈數(shù)一般為1到8圈，線寬最 好與標(biāo)準(zhǔn)蝕刻天線一致，線距可從〇. 1mm到0. 6mm。
[0026] 本實(shí)施方式中的附加電容30是附加蝕刻平板電容。由于僅使用第一天線10和 第二天線20設(shè)計(jì)的耦合智能卡在性能上無(wú)法滿足實(shí)際使用需求。我們?cè)O(shè)計(jì)一組蝕刻平板 電容與前述2個(gè)蝕刻天線連接后的整體并聯(lián)，該平板電容可設(shè)計(jì)成多種形式，既可以設(shè)計(jì) 成圖1中所示普通金屬平板電容（在基片兩面蝕刻形成金屬平板電容）；也可設(shè)計(jì)成圖2 所示的在基片正反面蝕刻形成的雙面對(duì)稱天線電容，使其形成充放電腔的平板電容；通過(guò) 改變平板電容的面積而獲得所需的電容值，而該值要保證整個(gè)蝕刻天線卡片的諧振頻率在 11MHZ到19MHZ之間。當(dāng)附加電容30為金屬平板電容時(shí)，第一天線和第二天線串聯(lián)后剩余 的兩端分別連接在基片兩面的金屬平板電容的兩個(gè)平板上；當(dāng)附加電容為雙面對(duì)稱天線電 容，第一天線和第二天線串聯(lián)后剩余的兩端分別與雙面對(duì)稱天線電容的一面天線的兩端連 接即可。
[0027] 本實(shí)施方式中的第一線10和第二天線20為金屬材料蝕刻而成的天線，附加電容 30為金屬材料蝕刻而成的電容，即第一天線、第二天線和附加電容的生產(chǎn)工藝實(shí)現(xiàn)方式，可 以采用金屬材料蝕刻工藝生產(chǎn)形式，如鋁蝕刻方式、銅蝕刻方式等；相比較而言，采用銅蝕 刻天線效果好、但成本高，而鋁蝕刻天線效果稍差一點(diǎn)，但是成本更低。
[0028] 使用本實(shí)用新型蝕刻耦合天線技術(shù)研制成功的智能卡，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)經(jīng)過(guò)中國(guó)銀 行卡檢測(cè)中心的14443標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和金融EMV標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。
[0029] 顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及 其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種蝕刻耦合天線，包括一基片，其特征在于：基片上蝕刻有與讀卡器非接觸式通 信的第一天線（10)、用于放置耦合芯片的第二天線（20)和附加電容（30)，第一天線（10) 的一端與第二天線（20)的一端連接，附加電容（30)的兩端分別與第一天線（10)的另一端 和第二天線（20)的另一端連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于：所述的基片為非接觸式1C 卡。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，所述的第一天線（10)為第一 線圈。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，第一線圈的圈數(shù)為1?8圈。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，所述的第二天線（20)為第二 線圈。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，第二線圈的圈數(shù)為1?8圈。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，所述的附加電容（30)為平板 電容。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，所述的附加電容（30)為在基 片兩面蝕刻形成的金屬平板電容。
9. 如權(quán)利要求7所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，所述的附加電容（30)為在基 片兩面蝕刻形成的雙面對(duì)稱天線電容。
10. 如權(quán)利要求1至9之一所述的一種蝕刻耦合天線，其特征在于，第一線（10)和第二 天線（20)為金屬材料蝕刻而成的天線，附加電容（30)為金屬材料蝕刻而成的電容。
【文檔編號(hào)】H01Q7/00GK203910966SQ201420319945
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】龔學(xué)軍 申請(qǐng)人:北京握奇數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司