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用于无触点智能卡、混合卡和电子标牌的天线

基本信息

  • 申请号 CN00810026.8 
  • 公开号 CN1360743A 
  • 申请日 2000/07/05 
  • 公开日 2002/07/24 
  • 申请人 格姆普拉斯公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 D·马丁 L·奥多 M·扎夫拉尼  
  • 主分类号  
  • 申请人地址 法国热姆诺 
  • 分类号  
  • 专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公司 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 苏娟 
  • 有效性 发明公开 
  • 法律状态
  •  

摘要

本发明涉及一种用于集成电路无触点卡、集成电路混合卡和/或电子标牌的天线,其特征在于天线线路(10)被沿纵向分成子线路(11,12)。
本发明可应用于集成电路无触点卡、集成电路混合卡和电子标牌。
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权利要求书

1、一种天线,用于无触点集成电路卡、混合集成电路卡和/或 电子标牌,其特征在于天线(10)被沿纵向分成数量至少两个的复线 路或子线路(11,12)。
2、根据权利要求1所述的天线,其特征在于该复线路的单位宽 度小于1.2毫米。
3、根据权利要求2所述的天线,其特征在于该复线路的单位宽 度小于约35微米。
4、根据权利要求1至3中任一项所述的天线,其特征在于复线 路的单位宽度之和介于约125到800微米之间,线路数量介于2到5 之间。
5、根据权利要求1至4中任一项所述的天线,其特征在于单位 线路在沿天线线圈分布的点上由导电材质的电桥(15)连接到一起。
6、根据权利要求1至5中任一项所述的天线,其特征在于天线 线路是通过对叠于基片上的金属进行化学刻蚀制成的。
7、制造用于无触点集成电路卡、混合卡和/或电子标牌的天线 的方法,其中该天线是由几个平行或基本平行的子线路(11,12)的 形式制成的,且子线路可以在沿天线线圈(10)分布的点上通过导电 材质(15)的电桥连接在一起。
8、便携装置,如无触点集成电路卡、混合集成电路卡或电子标 牌,其特征在于它具有至少一个根据权利要求1至6中任一项的天线 (10)。
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说明书

本发明涉及便携装置领域,如无触点集成电路卡和无触点电子标牌 (或标签)。
更具体地说涉及用于此类装置的改进的天线。
无触点卡是指例如执行存取款操作、电话通信操作、身份识别操作 和对记账单位的借出记载或再充值操作。
这些操作通过远距离电磁耦合 以感应方式完成,当卡处于其作用区域内时,卡内集成电路与接收或读 入装置之间存在着感应。
此耦合可以以只读或读写方式实现。
这里无触点卡的概念也包括所谓混合卡,也就是带有能以接触方式 和无触点方式工作的集成微电路的卡。
混合卡是指例如用于“远距离售票”方式的操作,其中卡首先被加 满价值单位,之后在每次交易中,当卡靠近读入终端经过,就远程地记 载借出该价值单位的数量。
此卡可以在适当的发放者处重新充值。
无触点卡很令人满意的是其尺寸与传统无触点智能卡的标准尺寸 相同。
这对于混合卡更是必要的,因为混合卡可以与接触卡部分地相 似。
后者根据ISO 7810标准制成,定义为长85毫米,宽54毫米,厚 0.76毫米的卡。
对于电子标牌,其主要用于身份识别或监控操作。
它们是由电子微 电路模块及该模块的基片组成,该基片与以相对低频率(实践中是 150Hz)工作并具有比电路模块尺寸相对大的缠绕天线或印刷天线相结 合。
在无触点卡、混合卡和/或电子标牌中,电绝缘基片带有至少一组 线圈,该线圈作为天线用于通过适当的电磁场产生的感应效应来传输信 息,和一个与所述线圈端部导电地连接的集成电路。
该基片具有非常小 的厚度,这点构成了主要制约因素,因为对于所述的基片型式,天线必 须集成或包含于所述的基片内。
在结构方面,用于无触点智能卡、混合卡或电子标牌的传统天线具 有设于中心点周围布设成螺旋形的导线。
该螺旋形导线用来作为线路。
两连续线匝间的空隙用来作为线路间隙。
此线路的截面通常具有长方 形、梯形或圆形的几何形状。
高的天线品质因数至少在必须实现无触点产品作用区域的最佳性 能的应用方面是极端重要的。
为获得此质量因数,对天线线圈一定匝数该天线必须具有最小的电 阻。
该最小电阻可以通过以下途径得到: -使用具有低电阻率的天线材料, -使用有大截面的导线,因而尽可能宽和/或厚的线路。
因而一种可能性是使用电阻更小的天线材料。
但是,用于天线的每 种生产技术都使用明确确定的材料,因而使用电阻更小的天线材料只有 在发生技术变革时才会出现。
另外,此材料的电阻率无法降到专家对每 个有问题的情况所能确定的限度以下。
因为这些限制,以及当必须采用指定天线材料时,只有线路的宽度 和/或厚度可以调整。
但是,对于该天线某一生产技术,特别是铜刻蚀 技术,天线构造对应于宽线路,尤其是对于宽度大于0.35毫米的,引 起其中含有天线的薄塑料基片发生弯曲。
1.2毫米线路的天线此弯曲可 以有几毫米。
弯曲显然是由于天线/基片之间的界面出现应力,因为天线的金属 与其基片之间有大的接触面积该应力无法释放。
这种情形在天线线路是 通过对基片上叠覆的金属进行化学刻蚀产生的情况下会显著地发生。
另外,加工此基片的流程的工序完成后,弯曲总的来说会部分地出 现在该智能卡或电子标牌上。
此外,天线线路的宽度和/或厚度增加加大了相关装置的原料消 耗。
另外,每种可以用于生产此类天线线路的技术都对天线材料的厚度 有一最大限制。
本发明的目的是生产一种用于集成电路卡和/或电子标牌的天线, 以便能够获得高的天线品质且天线基片上没有任何明显的弯曲。
为此目的,提出一种用于集成电路卡和/或电子标牌的天线,其中 无触点集成电路卡、混合集成电路卡和/或电子标牌的天线线路被沿纵 向分为复线路,最好是分为具有单位线路宽度小于1.2毫米的复线路。
在实践中,此复线路的单位宽度小于,最好明显小于,约350微米(即 0.35毫米),这代表根据已有技术此类天线线路正常宽度的值。
已有技术中单线路的线路宽度比采用本发明的导线宽度大,利用根 据本发明的装置,可以获得与根据已有技术所获得的无触点集成电路 卡、混合卡和/或电子标牌的天线相比基本保有或甚至几乎相同的电性 能。
最好是上述单位线路的单位宽度之和介于约125到800微米之间, 而子线路的数量可以自由变动,最好是在2到5之间。
在一种变型中,这些单位线路可以连接到一起,最好是在规律或不 规律地沿天线线圈分布的点上用与天线线路材料相同的导电材料桥 接。
根据此变型,复线路或子线路被连接到一起,形成其子线路宽度总 和与传统实心线路相同。
对于高度相同的子线路,所有根据本发明形成的这些子线路的导线 总宽度及其总截面与根据已有技术的单线路是相等的。
本发明的另一目的是提供制造用于无触点集成电路卡、混合卡和/ 或电子标牌的方法,在该方法中天线是以几束平行或基本平行的子线路 形式生产的,并可能在规律或不规律地沿天线线圈分布的点上用导电材 料桥接到一起。
制造此天线的方法与已有技术应用于已知单线路天线的方法相 同。
特别是,制造工艺以同一申请人名义在专利文献FR-A 2 743 649 中作出了说明。
采取非限定举例方式,可以引用铜或铝刻蚀、丝网印刷和MID (“Moulded Interconnection Devices”缩写,中文译为“模块化 互连装置”)技术,这些技术可用来在有刻纹的基片上沉积线圈,而集 成电路的触点与天线线圈端头之间的电连接装置可以通过传统技术制 造。
本发明的另一目的是提供一种无触点集成电路卡、混合集成电路卡 或电子标牌的类型的便携装置,其包括至少一个根据本发明的具有复线 路的天线。
这些薄的复线路或子线路已被证明在天线材料和塑料基片之间的 界面引起的应力较小,并因而避免所述基片上出现明显的弯曲,而取得 导电天线材料内常见的表面效应的显著减少。
下面结合附图对本发明更具体地加以说明,其中: 图1示意性地以平面图绘出用于根据已有技术的集成电路卡天线。
图2示意性地以平面图绘出根据本发明的天线。
根据已有技术的天线1中单线路2在其端头3、4分别可以采用导 线或接线区连接到集成微电路(未显示)的每个输出端上。
该天线是一 单线2,由其形成的感应器在距产生此电磁场的装置适当距离时产生感 应式电磁耦合。
天线导线可以附有或不带绝缘护层,在其端头3、4除外,端头3、 4必须能与集成微电路连接端导电接触。
根据本发明(见图2),天线材料10的盘绕线被分为两个平行的子 线路11、12,每一子线路通过端头13和14分别连接到集成微电路的 连接端,集成微电路将被嵌于卡或电子标牌基体(未显示)内。
最好子线路11、12通过沿天线线圈分布的电桥15连接在一起。
电 桥15的作用是分散电流密度及在一股子线路断路时保证线圈的连续 性。
卡和标牌设有一个或一个以上根据本发明的天线,还具有此类便携 装置传统部件,尤其是卡或标牌基体、金属喷镀和/或固定材料,和连 接导线和/或线路和可能的连接区及其他。
根据本发明的产品和方法可以实现的优点主要是: -可以制造出具有高质量因数的天线而保持用于其所嵌入的便携 装置的塑料基片是平而不弯曲的, -减少天线导体的表面效应。
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