專利名稱：一種實現(xiàn)近場通信功能的電信智能卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種含近場通信芯片的電信智能卡。
背景技術(shù)：
移動支付，也稱為手機(jī)支付，就是允許用戶使用其移動終端(通常是手機(jī))對所消 費(fèi)的商品或服務(wù)進(jìn)行賬務(wù)支付的一種服務(wù)方式。整個移動支付價值鏈包括移動運(yùn)營商、支 付服務(wù)商、應(yīng)用提供商、設(shè)備提供商、系統(tǒng)集成商、商家和終端用戶。目前移動支付業(yè)務(wù)大多 采用13. 56MHz和2. 4GHz標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)方式主要有DIC (Dual Interface Card，雙界面卡)和 NFC(NearField Communication，近場通信)兩種。DIC 方案通過對 SIM (Subscriber Identification Module，個人識別模塊)卡的 改造和升級實現(xiàn)移動支付功能，解決了基于NFC方案的移動支付業(yè)務(wù)對手機(jī)終端過于依賴 的問題，使移動運(yùn)營商更積極主動的參與到移動支付業(yè)務(wù)的推廣和應(yīng)用中來。DIC方案的不 足在于占用了 SIM卡中將要用于大容量高速業(yè)務(wù)的保留引腳C4和C8，同時，其存儲和運(yùn)算 能力依賴SIM卡芯片，且無主動電源，只能工作于被動通信模式，不具有讀寫器功能和點對 點通信功能，難以調(diào)動手機(jī)硬件資源，應(yīng)用范圍受到限制。NFC與DIC主要的不同是在手機(jī)中集成NFC芯片和天線，SIM卡不做改動，這使NFC 手機(jī)既能調(diào)用手機(jī)硬件資源，又具有近距離無線通信能力，具備讀寫器、標(biāo)簽以及點對點通 信三種應(yīng)用模式，應(yīng)用范圍非常廣，但這種方案繞開了移動支付價值鏈中處于關(guān)鍵地位的 移動運(yùn)營商，同時，用戶必須更換手機(jī)終端，使其兼容NFC標(biāo)準(zhǔn)，這都勢必影響基于NFC方案 的移動支付業(yè)務(wù)的推廣和普及。采用SWP(Single Wire Protocol，單線協(xié)議)標(biāo)準(zhǔn)的新一 代NFC方案通過單獨(dú)的C6引腳實現(xiàn)NFC芯片和SIM卡之間的全雙工通信，無需占用SIM卡 中的兩個保留觸點，并將安全功能置于SIM卡內(nèi)實現(xiàn)。為了避免移動支付功能對手機(jī)終端類型的依賴，并在SIM卡實現(xiàn)完整的移動支付 解決方案，主流的雙界面和全卡解決方案均不可避免的占用了 SIM卡中的兩個保留觸點C4 和C8，同時，C4和C8兩個保留觸點在SIM卡模塊中的物理位置決定了現(xiàn)有技術(shù)中天線觸點 與上述兩觸點之間均存在不良電接觸的可靠性隱患。目前，市面上還沒有出現(xiàn)內(nèi)含NFC芯片，具有近距離無線通信能力，并且能和NFC 手機(jī)兼容的電信智能卡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種實現(xiàn)近場通信功能的電信智能卡，該電信智能卡具備 近距離無線通信功能，同時，可使其直接用于NFC手機(jī)終端。本發(fā)明提供的一種實現(xiàn)近場通信功能的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模塊和天線 層，SIM卡模塊設(shè)置于所述卡基上，SIM卡模塊上設(shè)置有兩個保留觸點和六個功能觸點，天 線層包括線圈部分和通過連接部分與所述線圈部分相連接的卡片接觸部分，卡片接觸部分 粘貼在所述卡基上；
其特征在于，線圈部分、連接部分和卡片接觸部分為一個整體；SIM卡模塊中含有 SIM卡芯片和NFC芯片，SIM卡芯片和NFC芯片之間通過單線協(xié)議SWP進(jìn)行全雙工通信，所 述卡基的空閑區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個新增觸點；天線層與卡基D粘結(jié)，剝離天線層后的電 信智能卡能夠在NFC手機(jī)終端中正常使用。本發(fā)明提供的電信智能卡具備近距離無線通信功能，同時，通過剝離天線層，可使 其直接用于NFC手機(jī)終端。解決了目前如果使用NFC功能必須更換手機(jī)終端的問題，以及 此類電信智能卡無法用于NFC手機(jī)終端的問題，另外，解決了天線觸點接觸不良和保留觸 點被占用的問題。具體而言，本發(fā)明具有以下技術(shù)特點(1)在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，所述SIM卡芯片和NFC芯片在卡基上所處的位置可根據(jù)不 同的需要及場合進(jìn)行自由布置；所述SIM卡芯片和NFC芯片之間通過SWP協(xié)議在一根信號 線上實現(xiàn)全雙工通訊。所述卡基的空閑區(qū)域均可用于新增觸點的放置，其中，由所述六個功 能觸點的物理位置及其在卡槽內(nèi)受力情況可以得知，新增觸點放置于這六個功能觸點所圍 成的空閑區(qū)域內(nèi)將更穩(wěn)定可靠。這些新增觸點在受力穩(wěn)定、接觸牢靠的情況下將用于信號 的傳輸和處理以及能量供給，實現(xiàn)非接觸式通信以及高速下載等擴(kuò)展功能，解決了現(xiàn)有技 術(shù)中接觸不良、保留觸點被占用以及設(shè)備間無法兼容的問題。(2)當(dāng)新增觸點為三個或三個以上時，本發(fā)明具備NFC功能且與NFC手機(jī)相兼容。 該智能卡具備近距離無線通信能力，在主動模式下能實現(xiàn)讀寫器功能，在被動模式下能實 現(xiàn)標(biāo)簽標(biāo)識功能，以及在設(shè)備間實現(xiàn)點對點通信功能。通過剝離該電信智能卡的天線層，可 以將該電信智能卡直接用于NFC手機(jī)，能在不影響NFC手機(jī)功能的前提下正常工作。另外， 通過在卡片接觸部分上的天線觸點與所述卡基的空閑區(qū)域內(nèi)的兩個新增觸點連接，解決了 SIM卡模塊中兩個保留觸點被占用的問題，同時，實現(xiàn)了天線觸點與SIM卡觸點之間穩(wěn)定牢 固的電連接。


圖1為三個新增觸點情況下的卡基和SIM卡模塊的示意圖。圖2為目前各芯片間供電方式的示意圖。圖3為本發(fā)明所采用的各芯片間供電方式的示意圖。圖4為天線層作為NFC芯片電源開關(guān)的示意圖。圖5為三個觸點情況下的天線層示意圖。圖6為三個增觸點情況下芯片和觸點間的連接示意圖。圖7為四個新增觸點情況下的卡基和SIM卡模塊的示意圖。圖8為四個增觸點情況下的天線層示意圖。圖9為四個新增觸點情況下芯片和觸點間的連接示意圖。
具體實施例方式下面通過借助實施例和附圖更加詳細(xì)地說明本發(fā)明，但以下實施例僅是說明性 的，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受這些實施例的限制。如圖1所示，本實施例提供的實現(xiàn)NFC功能的電信智能卡包括卡基D、設(shè)置于所述卡基D上的SIM卡模塊400和天線層。
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通常而言，卡基為承載SIM卡芯片的基材或采用SiP (System in aPackage)工藝 封裝而成的電子構(gòu)裝；SIM卡觸點定義符合IS07816帶觸點的集成電路卡規(guī)范，SIM卡模塊 上設(shè)有2個保留觸點和6個功能觸點(即C1-C3，C5-C7)，其中的Cl、C2、C3、C5、C7五個觸 點是常規(guī)SIM卡觸點；Cl作為VCC(電源觸點)為所述SIM卡內(nèi)部各功能模塊提供電源，C6 作為VPP (高壓編程觸點)已失去作用；C4和C8已被國際標(biāo)準(zhǔn)組織擴(kuò)展為新一代SIM卡的 高速接口?，F(xiàn)有SIM卡模塊中各觸點之間的區(qū)域包括空閑區(qū)域和接地區(qū)域，接地區(qū)域用于 連接接地觸點C5 (GND)。一般而言，目前現(xiàn)有的近場通信解決方案均采用如圖2所示的芯片供電方式，這 種供電方式將NFC芯片和SIM卡芯片串聯(lián)連接，NFC芯片先于SIM芯片供電，并且NFC芯片 的工作狀態(tài)將影響SIM卡芯片的電能供應(yīng)，本發(fā)明采用如圖3所示的供電方式，將NFC芯片 和SIM卡芯片并聯(lián)連接，NFC芯片和SIM卡芯片同時供電，沒有加電順序，彼此的工作狀態(tài) 不會相互影響，同時，如圖4所示，本發(fā)明所述的天線層將作為NFC芯片的電源開關(guān)，當(dāng)剝離 天線層時，所述NFC芯片由于電源電路中斷而失效，但所述SIM卡芯片依然能夠正常工作， 從而達(dá)到可將本發(fā)明所述的SIM卡直接用于NFC手機(jī)終端的效果。本發(fā)明將接地區(qū)域集中縮小到接地觸點C5，在不影響SIM卡正常使用的情況下， 得到受力均勻的閑置區(qū)域，所述受力均勻的閑置區(qū)域即為所述六個功能觸點所圍成的區(qū) 域。該閑置區(qū)域和卡基上現(xiàn)有的閑置區(qū)域統(tǒng)稱為卡基的空閑區(qū)域，用于新增觸點的安放。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)設(shè)置有三個新增觸點。如圖5 圖6所示，卡片接觸部分300上的各觸點雙表面均覆有導(dǎo)電材料，卡片接觸部分300與卡基 D的形狀以及兩者觸點個數(shù)和觸點位置均相同，二者之間通過不干膠相連，對應(yīng)位置的觸點 均保持接觸。所述卡片接觸部分300上的電源旁路觸點320和所述卡片接觸部分300上的 電源觸點Cl’連接；卡片接觸部分300的天線觸點310雙表面覆銅，所述天線觸點310與所 述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)的兩個新增觸點410分別連接，NFC芯片中的兩個射頻天線觸點510 與所述兩個新增觸點410分別連接，從而實現(xiàn)非接觸式射頻信號的接收、發(fā)送和處理；卡片 接觸部分300上的電源旁路觸點320和所述卡基D上的新增觸點420通過導(dǎo)電涂層相連 接，而所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)的新增觸點420與NFC芯片中的電源觸點520連接；NFC芯 片中的SWP觸點530和SIM卡芯片中的SWP觸點610分別與SIM卡模塊400上的功能觸點 C6連接；SIM卡芯片的電源觸點620與SIM卡模塊上的電源觸點Cl相連。NFC芯片和SIM 卡芯片的其他常規(guī)觸點直接與對應(yīng)觸點相連。另外，天線觸點處的固定方式可以采取焊接 或鍍導(dǎo)電材料等。本實施例中，依次通過所述卡片接觸部分300上的電源觸點Cl’和所述卡片接觸 部分300上的電源旁路觸點320連接，卡片接觸部分300上的電源旁路觸點320和所述SIM 卡模塊400上的新增觸點420連接，以及所述SIM卡模塊400上的新增觸點420與NFC芯 片中的電源觸點520連接，實現(xiàn)了所述卡片接觸部分300上的電源觸點Cl’和所述NFC芯 片中的電源觸點520之間的連接，從而提供了所述NFC芯片正常工作所需的能量。本實施例中，若天線層被剝離，其效果示意圖如圖4所示，即所述卡片接觸部分 300上的各觸點與所述SIM卡模塊400上對應(yīng)的各觸點處于非接觸狀態(tài)，則所述NFC芯片的 電源供給線路被切斷，所述NFC芯片隨即掉電而被處于失效狀態(tài)，但SIM卡芯片依然能正常 工作。此時，被剝離天線層的電信智能卡能直接應(yīng)用于NFC手機(jī)終端，并且該電信智能卡和NFC手機(jī)終端均能正常工作。卡片接觸部分300上的其他觸點分別與所述SIM卡模塊400上的對應(yīng)觸點連接， 以便和移動終端的電路部分進(jìn)行電連接。線圈部分100可以是如圖5所示的圓形線圈，也可以是方形或其它任形態(tài)的線圈。在本發(fā)明的另一較佳實施例中，如圖7所示，所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)設(shè)置有4個 新增觸點，其中三個新增觸點與上述實施例中三個新增觸點的作用和功能相同，另一個新 增觸點則用于實現(xiàn)NFC芯片中SWP信號電路的開關(guān)功能，其實現(xiàn)方法和上述實施例中通過 一個新增觸點實現(xiàn)NFC芯片中電源信號電路的開關(guān)功能所使用的方法類似。如圖8和圖9所示，卡片接觸部分300上的各觸點雙表面均覆有導(dǎo)電材料，卡片接 觸部分300與卡基D的形狀以及兩者觸點個數(shù)和觸點位置均相同，二者之間通過不干膠相 連，對應(yīng)位置的觸點均保持接觸。所述卡片接觸部分300上的電源旁路觸點320和所述卡 片接觸部分300上的電源觸點Cl’連接；卡片接觸部分300的天線觸點310雙表面覆銅，所 述天線觸點310與所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)的兩個新增觸點410分別連接，NFC芯片中的 射頻天線觸點510與所述兩個新增觸點410分別連接，從而實現(xiàn)非接觸式射頻信號的接收、 發(fā)送和處理；卡片接觸部分300上的電源旁路觸點320和所述卡基D上的新增觸點420通 過導(dǎo)電涂層相連接，而所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)的新增觸點420與NFC芯片中的電源觸點 520連接；NFC芯片中的SWP觸點530和所述卡基D的空閑區(qū)域內(nèi)的新增觸點430連接，新 增觸點430還通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分300上的觸點330相連接，所述卡片接觸部分 300上的觸點330和所述卡片接觸部分300上的觸點C6’連接。SIM卡芯片中的SWP觸點 610和SIM卡模塊400上的功能觸點C6連接。NFC芯片和SIM卡芯片的其他常規(guī)觸點直接與對應(yīng)觸點相連。另外，天線觸點處的 固定方式可以采取焊接或鍍導(dǎo)電材料等。本實施例中的電信智能卡除了具備上一個實施例中的電信智能卡所具有的所有 功能和特點，還對NFC芯片的SWP信號電路進(jìn)行了改造，通過一個新增觸點實現(xiàn)了 NFC芯片 中SWP信號電路的開關(guān)功能。本實施例中，若天線層被剝離，即所述卡片接觸部分300上的各觸點與所述SIM卡 模塊400上對應(yīng)的各觸點處于非接觸狀態(tài)，則所述NFC芯片的電源供給線路和SWP信號傳 輸電路同時被斷開，所述NFC芯片隨即處于失效狀態(tài)，但SIM卡芯片依然能正常工作。此時， 被剝離天線層的電信智能卡能直接應(yīng)用于NFC手機(jī)終端，并且該電信智能卡和NFC手機(jī)終 端均能正常工作?？ㄆ佑|部分300上的其他觸點分別與所述SIM卡模塊400上的對應(yīng)觸點連接， 以便和移動終端的電路部分進(jìn)行電連接。線圈部分100可以是如圖1所示的圓形線圈，也可以是方形或其它任形態(tài)的線圈?？ɑ目臻e區(qū)域內(nèi)新增觸點410的數(shù)量也可以為三個以下或三個以上，其用途也 不限于供電和連接天線。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。 基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造新勞動前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
一種實現(xiàn)近場通信功能的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模塊和天線層，SIM卡模塊設(shè)置于所述卡基上，SIM卡模塊上設(shè)置有兩個保留觸點和六個功能觸點，天線層包括線圈部分(100)和通過連接部分(200)與所述線圈部分(100)相連接的卡片接觸部分(300)，卡片接觸部分(300)粘貼在所述卡基(D)上；其特征在于，線圈部分(100)、連接部分(200)和卡片接觸部分(300)為一個整體；SIM卡模塊中含有SIM卡芯片500和NFC芯片(600)，SIM卡芯片(500)和NFC芯片(600)之間通過單線協(xié)議SWP進(jìn)行全雙工通信，所述卡基的空閑區(qū)域內(nèi)設(shè)置有至少一個新增觸點；天線層與卡基D粘結(jié)，剝離天線層后的電信智能卡能夠在NFC手機(jī)終端中正常使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電信智能卡，其特征在于，新增觸點的數(shù)量為三個，其中第 一、第二新增觸點通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分(300)上的天線觸點(310)相連接，第三新 增觸點通過導(dǎo)電涂層與卡片接觸部分(300)上的電源旁路觸點320相連接；SIM卡芯片的SWP觸點(610)和NFC芯片的SWP觸點(530)分別與SIM卡模塊上的功 能觸點C6相連，NFC芯片的射頻天線觸點(510)和第一、第二新增觸點相連，NFC芯片的電 源觸點(520)和第三新增觸點相連，SIM卡芯片的電源觸點(620)和SIM卡模塊上的功能 觸點Cl相連，卡片接觸部分(300)上的電源旁路觸點(320)和所述卡片接觸部分(300)上 的電源觸點Cl，連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電信智能卡，其特征在于，卡基的空閑區(qū)域還設(shè)置有第四新 增觸點，第四新增觸點與NFC芯片中的SWP觸點(530)連接，第四新增觸點還通過導(dǎo)電涂層 與卡片接觸部分(300)上的觸點(330)相連接，所述卡片接觸部分(300)上的觸點(330) 和所述卡片接觸部分(300)上的觸點(C6’ )連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電信智能卡，其特征在于，卡基的空閑區(qū)域還設(shè)置有其它新 增觸點，所述其它新增觸點或者與天線觸點相連，或者用于接收模擬或數(shù)字信號以及實現(xiàn) 高速下載功能，或者用于連接功能觸點。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實現(xiàn)NFC功能的電信智能卡，包括卡基、SIM卡模塊和天線層，NFC芯片內(nèi)嵌于SIM卡模塊中，SIM卡模塊設(shè)置于卡基上，SIM卡模塊上設(shè)置有二個保留觸點和六個功能觸點。天線層包括線圈部分、連接部分和卡片接觸部分，并為一個整體。卡片接觸部分粘貼在卡基上。其特征在于，卡基的空閑區(qū)域內(nèi)設(shè)置有新增觸點，NFC芯片通過其中兩個新增觸點實現(xiàn)射頻信號的接收和發(fā)送，并分別通過第三和第四個新增觸點依次實現(xiàn)電源控制和信號傳輸控制。該電信智能卡通過增加NFC芯片和觸點，實現(xiàn)了具備NFC功能并與NFC手機(jī)相兼容的電信智能卡，另外，解決了現(xiàn)有技術(shù)中SIM卡保留觸點被占用以及天線觸點與SIM卡對應(yīng)觸點之間接觸不良的問題。
文檔編號G06K19/077GK101937520SQ20101027266
公開日2011年1月5日 申請日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者余鵬飛, 吳俊軍 申請人:武漢天喻信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司