芯片卡制造技术

芯片卡既可以经触点也可以经至少一根天线线圈与有关写－读－站耦合，其中写－读－站经过耦合给芯片卡的工作提供电能，且经这种耦合还进行数据交换，并且，其中在经天线线圈耦合的情况下为了提供电能设置一个整流器，其特征在于，整流器（５）与需要工作电压的部件直接连接，而且设置交流电压识别电路（１２）以用于在两种工作方式“经触点耦合”和“经天线线圈耦合”之间转换芯片卡（４）。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种芯片卡，该卡既可以经触点也可以经至少一根天线线圈与有关的写-读-站建立耦合，其中写-读-站经耦合为芯片卡的工作提供电能，同时经此耦合还进行数据交换，并且在经天线线圈耦合的情况下，设置一个电源整流器。从专利DE-C-39 35 364已知一种该类型的芯片卡。芯片卡是高集成度的电子学部件(芯片)，封装在信用卡大小的塑料包封内。按应用范围，当今人们已知例如，电子车票、GSM-卡、电话卡等。这些电子学部件彼此的差别，按使用范围主要在于下列参数，存储器容量、存取保护、数据传输速率、适应性和无触点芯片卡的传输距离。大多数情况下，使用触点进行工作的芯片卡都有一个触点区。可是近年来日益增多地使用无触点卡，这种卡的主要特点在于具有较高的可靠性，较方便的操作和对有关无触点写-读-站的防破坏性。在无触点工作方式中，卡片电路的电能和时钟信号传输及双向的数据传输，是通过写-读-站的天线与芯片卡的天线线圈之间的电感耦合实现的。芯片卡的电源电压是通过对写-读-站发射的高频信号进行整流产生的。在触点工作方式下，电源电压、时钟信号和数据经几个分开的触点来传输。专利DE-C-39 35 364已公开一种已知的芯片卡，该种卡既可以经触点工作也可以经电感耦合工作。其工作方式可以选择，而且可以完全等同地采用无触点写-读-站或采用触点写-读-站启动。为此目的，根据专利DE-C-39 35 364在卡中设置一个多路调制器，该多路调制器一方面把经触点区的触点获得的信号接通，另一方面把经线圈收到和经相应处理的信号(电源电压、时钟信号、数据)接通。在多路调制器的输出端连接一个电路(例如，计算电路和存储单元)，比如该电路也设置在仅具有触点工作方式的芯片卡内。为了确定多路调制器把何种信号接通到输出端(加在触点区触点上的信号或由线圈接收并经相应处理过的信号)，设置了一个比较器，该比较器将由线圈接收的高频信号所获得的直流电压与加在触点区上的直流电压进行比较。此种电路的缺点是，工作电压也经过多路调制器，这样在多路调制器上必然出现一定的电压降。因此，在边缘区域(在写-读-站与芯片卡之间有较大距离的情况)这种电路不能很好工作。本专利技术的任务是，制造一种开始所述类型的芯片卡，在无触点工作方式时，该芯片卡的作用距离与仅适用于无触点工作方式的芯片卡一样，或者只有不明显的一点点减小。根据本专利技术，此项任务通过开始所述类型的芯片卡是如此解决的，即整流器直接与需要工作电压的部件连接，而且设置一种交流电压识别电路，用于在“经触点耦合”和“经天线线圈耦合”两种工作方式之间转换芯片卡。也就是说，将整流器中产生的电压直接输送给需要工作电压的部件，使该电压全部提供使用，这点与仅适用于无触点工作方式的芯片卡情况相同。因此其作用距离-稍高电流消耗的情况除外-与仅为无触点工作方式设计的芯片卡大致相同。但是，根据这种措施，一种比如在专利DE-C-39 35 364中设置的转换工作方式的电路是不可行的即因为整流器直接与需要工作电压的部件相连接，所以整流器上总有电压，不管此电压是由整流器还是由触点区的触点所提供。(在由DE-C-39 35 364已知的电路中不是这种情况，因为电源电压经多路调制器输送给需要工作电压的部件)。由于这种原因，根据本专利技术设置一个交流电压识别电路(例如，以一个附加整流器的形式)用于转换工作方式。如果此电路在天线线圈上检测到交流电压，那么芯片卡就转换到无触点工作方式(“经天线线圈耦合”)，否则转换到有触点工作方式(“经触点耦合”)。交流电压识别电路的另一种选择也是可能的，即例如用一个二极管去掉提供电源电压的触点与整流器的耦合，并在此触点上连接一种电压识别电路，用于在芯片卡的两种工作方式“经触点耦合”和“经天线线圈耦合”之间进行转换。如果由此电路在触点上检测到电压，那么芯片卡就转换到有触点工作方式(“经触点耦合”)，否则转换到无触点工作方式(“经天线线圈耦合”)。因此在前一种情况下，对于工作方式起决定性作用的是天线线圈中是否有感应的交流电压，在后一种情况中起决定作用的是相应的触点上是否有施加的直流电压。这两种可能工作方式的组合也是可以考虑的。正好只设置一根天线线圈是适宜的。一种在专利AT-B-395 224中已述的芯片卡是为只用于无触点工作设计的，并且只用一根天线线圈。如果把专利中叙述的传输系统应用于本专利技术的框架内，那么电路的特点就在于有极少数量的电子学部件，它们只有一个线圈、一个芯片和一个触点区，并且在集成技术上以容量实现的接口转换电路为特征。有利的是，存储器存取权可以依据工作方式“经触点耦合”和“经天线线圈耦合”而有不同配置。尤其是可以设置两个存储区，这两个存储区依据工作方式“经触点耦合”和“经天线线圈耦合”可选择启动。用此方法同一芯卡可以具有两种完全不同的功能，依据该芯片用于何种工作方式而定(例如，无触点工作时用作电子车票和有触点工作时用作电话卡)。尤其有利的是，采用“经天线线圈耦合”工作方式时，为达到最大传输距离，把此工作方式下不需要的电路部件置于节电静止状态。在该情况下，其作用距离与仅设计为无触点工作的芯片卡完全相同。如果芯片安装在触点区的下侧，而且芯片经两个接头与一根绕制的、蚀刻的或印刷的、包封在芯片卡内的天线线圈连接，那么就可以使用一个很大的天线线圈，这点对大的作用距离是有利的。然而，如果把天线线圈与芯片集成在一起，芯片卡将可以特别容易制造。在这种情况下，把具有集成天线的芯片安装在触点区下侧也是有利的。天线线圈的大小与易于制造两者之间的折衷方案在于，芯片安装在触点区的下侧，并且芯片经两个接头与一个小的天线绕组连接，该绕组和芯片一样都位于触点模块内部触点区的下侧。下面借助附图阐述本专利技术。这些附图是附图说明图1.含有分立元件数量尽可能少的电路示意图；图2.在塑料卡中该电路的一种可能的包封；图3.单片集成电路(芯片)的电路方框图；和图4.与图3相似的电路方框图，但具有另一种实施结构。从图1可以看到，单片集成电路或芯片2具有连接天线线圈3的接头LA、LB和连接触点区1的接头VDD、VSS、DOUT、DIN、CLK、RESET。(在VDD和VSS之间施加电源电压，经DOUT将数据传输至写-读-站，经DIN将数据传输至芯片卡，经CLK将时钟信号传输至芯片卡，经RESET将置零信号传输至芯片卡)。从图2可以看到，如纯触点型芯片所通用的形式，芯片2安装在触点区的下侧。具有数圈线圈的天线3，可选择绕制、蚀刻或印刷制成并封装在芯片卡4中。因此，纯触点式卡片技术有可能以简单方式在应用适当芯片的情况下增加无触点工作方式，即位于触点区1下侧的芯片2另外经两接头与一个封于芯片卡4中的天线线圈3连接。图2示出的实施结构，对于规定的卡片尺寸在无触点工作方式下，可提供最大的作用距离，因为在这种结构中将天线线圈3设计成具有最大的绕组面积。在本专利技术的框架内，其他结构的天线也是可能的，也就是使用同一个卡片既可以满足触点式卡片(ISO 7816)，也可以满足无触点式卡片(ISO10536)的国际标准。同样，与磁条组合的措施也完全可以保留。现在，借助图3阐述芯片2的功能。在无触点工作方式下，经LA和LB接收电能、时钟信号和数据以及发送数据。一种在此使用的传输方法已汇编在专利A本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：D·伯格，W·艾伯，G·霍尔韦格，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：