一種蝕刻耦合天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開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。采用本實用新型蝕刻耦合天線的智能卡能夠有效降低生產成本，且能夠大大提高智能卡的生產效率。
【專利說明】一種蝕刻耦合天線
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及金融、交通等智能卡【技術領域】，具體涉及一種智能卡的蝕刻耦合 天線。
【背景技術】
[0002] 目前，在金融支付、身份識別及交通等領域，智能卡應用取得了非常顯著的突破。 智能卡耦合芯片已得到了越來越廣泛的應用，耦合芯片需要設計與之相匹配的天線。智能 卡天線通過讀卡器射頻磁場的電磁感應向智能卡芯片供電，同時實現智能卡芯片與讀卡器 之間的通訊傳輸，天線設計是否合理直接影響到智能卡的性能實現。
[0003] 耦合天線設計通常有三種：一為普通常規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] 目前實際應用的多為常規繞制耦合天線設計，該天線設計的難點在于附加繞線電 容的實現，目前通過該方式實現的耦合天線需要在一個卡上繞制3個天線，在一定程度上 降低了生產效率，同時也增加了生產成本，另該方式生產的智能卡雖然能通過非接觸式智 能1C卡14443國際標準,但在通過金融EMV標準（由國際三大銀行組織（Europay、萬事達 卡（MasterCard)與維薩卡（VISA))共同發起制定的銀行卡從磁條卡向智能1C卡轉移的技 術標準，是基于1C卡的金融支付標準）測試時仍存在小問題。采用印刷工藝制作耦合天線， 目前在CPU智能卡應用極少，導電油墨的使用給印刷工藝帶來不少變化，難以控制，致使耦 合印刷天線產品可靠性差，性能不好。國內大規模低成本RFID普通印刷天線應用并不成 功。而現有采用蝕刻方式制作智能卡的過程，需要將蝕刻天線與常規非接芯片進行焊接的 工藝程序，需要焊接設備的投入，生產效率較低，且成本較高。 實用新型內容
[0005] 針對現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種蝕刻耦合天線，提 高智能卡的生產效率，降低生產成本。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：
[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] 進一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，第一線圈的圈數為1?8圈。
[0011] 進一步，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] 進一步，如上所述的一種蝕刻耦合天線，第二線圈的圈數為1?8圈。
[0013] 進一步，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 的雙面對稱天線電容。
[0016] 進一步，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] 本實用新型的有益效果在于：一是可以降低成本，使用本實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方式相比少 了一道焊接芯片的工藝程序，提高了生產效率，同時減免了焊接設備的投入；三是在智能卡 生產過程中可將預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度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型【具體實施方式】中附加電容為金屬平板電容時蝕刻耦合天線的 示意圖；
[0019] 圖2為本實用新型【具體實施方式】中附加電容為雙面天線對稱電容時蝕刻耦合天 線的示意圖
[0020] 圖3為本實用新型【具體實施方式】中第二天線與耦合芯片的示意圖。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合說明書附圖與【具體實施方式】對本實用新型做進一步的詳細說明。
[0022] 圖1示出了本實用新型【具體實施方式】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] 本實用新型的耦合天線設計主要共需3個部分，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，在 非接觸式智能1C卡卡片的一面蝕刻出大小2個天線（第一天線和第二天線），在正反兩面 蝕刻形成1個平板電容天線（附加電容），大小2個蝕刻天線是通過串聯型式連接，而平板 電容與串聯后的2個天線整體是并聯連接。
[0024] 第一個蝕刻天線即第一天線10是標準天線。該天線的大小一般與標準智能卡卡 大小相近，其作用主要是用來感應P0S機具的交變磁場，首先通過感應交變磁場為芯片工 作提供電壓和電流，另外也能感應出P0S機的交變磁場中與芯片通信的載波編碼信號。本 實施方式中第一天線10的蝕刻外形尺寸為80mmX48mm，也可根據需要調整為不同的尺寸； 此天線設計可設計不同圈數如1到8圈，線寬根據電感量需要可從0. 1_到1_之間選擇， 同時也可調整不同繞線間距，如可將間距調整為0. lmm、0. 2mm、0. 3mm、0. 4mm、0. 5mm、0. 6mm 等以改變標準天線的不同的寄生電容。
[0025] 第二個蝕刻天線即第二天線20是放置耦合芯片的主耦合天線。由于標準天線（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很小，會使芯片感應的 能量和信號很弱；故需要設計一個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POS機的能量和信號的效率；該天線在設計時應與標準感應天線串聯，使其感應的能 量和信號流經主耦合天線。本實施方式中第二天線20的尺寸應與耦合芯片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，如圖3所示；圈數一般為1到8圈，線寬最 好與標準蝕刻天線一致，線距可從〇. 1mm到0. 6mm。
[0026] 本實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設計的耦合智能卡在性能上無法滿足實際使用需求。我們設計一組蝕刻平板 電容與前述2個蝕刻天線連接后的整體并聯，該平板電容可設計成多種形式，既可以設計 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）；也可設計成圖2 所示的在基片正反面蝕刻形成的雙面對稱天線電容，使其形成充放電腔的平板電容；通過 改變平板電容的面積而獲得所需的電容值，而該值要保證整個蝕刻天線卡片的諧振頻率在 11MHZ到19MHZ之間。當附加電容30為金屬平板電容時，第一天線和第二天線串聯后剩余 的兩端分別連接在基片兩面的金屬平板電容的兩個平板上；當附加電容為雙面對稱天線電 容，第一天線和第二天線串聯后剩余的兩端分別與雙面對稱天線電容的一面天線的兩端連 接即可。
[0027] 本實施方式中的第一線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工藝實現方式，可 以采用金屬材料蝕刻工藝生產形式，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，但是成本更低。
[0028] 使用本實用新型蝕刻耦合天線技術研制成功的智能卡，各項技術指標經過中國銀 行卡檢測中心的14443標準測試和金融EMV標準測試。
[0029] 顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用 新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及 其同等技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
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，第一線圈的圈數為1?8圈。
5. 如權利要求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，第二線圈的圈數為1?8圈。
7. 如權利要求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稱天線電容。
10. 如權利要求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】H01Q7/00GK203910966SQ201420319945
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月16日 優先權日:2014年6月16日
【發明者】龔學軍 申請人:北京握奇數據系統有限公司