芯片卡制造技术

根据一种实施方式描述一种芯片卡，所述芯片卡具有以下：芯片；天线；耦合结构，其设计用于将能量从所述天线传输到所述芯片上；控制元件，其设计用于根据所述芯片卡所经受的磁场的场强来控制所述天线的谐振频率、所述天线的品质因数和所述耦合结构的能量传输有效性中的至少一个。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种芯片卡。
技术介绍
如果无线地运行芯片卡，即在不通过读取装置电流接触的情况下，则通常通过由读取装置发射的电磁场给所述芯片卡供给用于运行芯片卡的功率。尽管值得期望的是给所述芯片卡的芯片供给足够功率以便能够实现其运行，但可能发生：给芯片供给过多功率，例如由于使芯片卡非常接近读取装置，从而面临芯片的过热。
技术实现思路
根据一种实施方式提出一种芯片卡，所述芯片卡具有以下：芯片；天线；耦合结构，其设计用于将能量从所述天线传输到所述芯片上；控制元件，其设计用于根据所述芯片卡所经受的磁场的场强来控制所述天线的谐振频率、所述天线的品质因数和所述耦合结构的能量传输有效性(Energie-übertragungswirksamkeit)中的至少一个。附图说明在附图中，相同的附图标记通常在不同视图中涉及相同部分。附图不一定是按比例的，其中，重点在于阐述本专利技术的基本思想。在下面的描述中，参考下面的附图描述不同的方面。附图示出：图1示出芯片卡电路的等效电路图；图2示出用于具有放大器天线的芯片卡的电路装置的等效电路图；图3示出根据一种实施方式的芯片卡；图4示出第一示意图和第二示意图，所述第一示意图根据磁场强度定性地示出芯片电流的特性，所述第二示意图根据磁场强度示出芯片电压的特性；图5示出巨磁电阻效应；图6示出材料的取决于温度的电阻特性；图7示出具有用于改变电路的品质因数的控制元件的第一放大器天线电路和具有用于改变电路的谐振频率的控制元件的第二放大器天线电路；图8示出一种装置，其中，芯片卡的芯片设置在放大器天线导体的区段上，从而芯片充当用于放大器天线导体区段的热源；图9示出一种装置，其中，芯片卡的芯片设置在取决于温度的电阻元件上，从而芯片充当用于取决于温度的电阻元件的热源；图10示出一个示意图，其具有一个曲线图，所述曲线图示出进行电压限制的元件的特性；图11示出一个示意图，其具有第一曲线图和第二曲线图，所述第一曲线图对于第一谐振频率示出放大器天线电流与频率的相关性，所述第二曲线图对于第二谐振频率示出放大器天线电流与频率的相关性；图12示出取决于电压的电阻；图13更详细地示出图12中的电阻的烧结金属氧化物晶体的层；图14示出具有进行电压限制的元件的放大器天线电路，所述进行电压限制的元件与耦合天线并联；图15示出具有进行电压限制的元件的放大器天线电路，所述进行电压限制的元件与放大器天线电容器并联；图16示出一种电路装置，其具有放大器天线电路和芯片模块天线电路，其中，芯片模块天线电路包括进行电压限制的元件，所述进行电压限制的元件设置用于短接芯片模块天线的一部分；图17示出一种电路装置，其具有放大器天线电路和芯片模块天线电路，其中，芯片模块天线电路包括进行电压限制的元件，所述进行电压限制的元件设置用于短接芯片模块天线；图18示出一个示意图，其示出铁氧体的特性；图19示出一个示意图，其具有一个曲线图，所述曲线图示出磁滞，铁氧体的磁导率根据所述磁滞随磁场强度发生变化；图20示出一个示意图，其具有一个曲线图，所述曲线图根据其温度示出铁氧体的磁导率的特性；图21示出一种电路装置，其具有放大器天线电路和芯片模块天线电路，其中，放大器天线电路包括具有铁氧体芯的耦合天线；图22示出一种电路装置，其具有放大器天线电路和芯片模块天线电路，其中，放大器天线电路包括具有铁氧体芯的测量天线；以及图23示出根据CoM架构的芯片模块的俯视图和剖视图。具体实施方式下面的详细描述涉及附图，其中，为了进行图解，示出了本公开的具体细节和方面，其中，可以实现本专利技术。可以应用其他方面并且可以进行结构上的、逻辑上的和电方面的改变，而不偏离本专利技术的保护范围。本公开的不同方面应不相互排斥，因为本公开的一些方面可以与本公开的一个或多个其他方面可以进行组合，以便构成新的方面。可以通过向芯片卡的芯片馈电的电压向非接触式芯片卡馈电，所述电压在芯片卡上的、与芯片(电流)连接的天线线圈中感生，其方式是，使天线线圈经受通过读取装置产生的交变磁场。通过这种方式，由于向芯片供以功率，芯片的自发热的量值直接与磁场强度相关联：场强越高，则感应电压越高并且因此芯片的电流消耗越高，自发热相应地越高。如果芯片卡的芯片的温度超过一个确定的极限，则集成温度传感器通常停用芯片的运行，直至温度又落到所述极限以下。例如将芯片电压调节到一个确定的值上，其方式是，相应地调节集成到芯片中的分流电阻，如在图1中示出的那样。图1示出芯片卡电路100的等效电路图。电路100包括交流电压源101、电感器102、第一电阻103和第一电容器104，它们并联连接并且建模芯片卡天线和通过芯片卡天线给芯片卡供给的功率。建模芯片的输入电容的第二电容器105和(取决于芯片的分流电阻地)建模芯片的电阻的第二电阻106与第一电容器104并联连接。芯片的分流电阻的值直接影响由芯片卡天线和芯片组成的谐振回路的品质因数并且因此也对电路的、由于感应电压而出现的电流产生影响。可供使用的(电)磁场强度(其例如通过芯片卡读取器提供)越高并且因此感应电压越高，则越显著地减小分流电阻并且因此越显著地减小谐振回路的品质因数。与此相应地，随着磁场强度增大，谐振回路的电流不如感应电压那样显著地增大。换言之，芯片自身能够控制由芯片卡天线的天线线圈所承载的电流。因此，在当前的、在其中芯片与天线线圈电流连接的芯片卡系统中，可以考虑温度极限不是问题。与如在图1中示出的芯片卡不同，在以下芯片卡的情形中芯片的与温度相关的停用可能是问题：所述芯片卡使用线圈模块技术(Spule-auf-einem-Modul-Technologie)，即芯片卡具有专用芯片模块，所述专用芯片模块与所谓的放大器天线(Booster-Antenne：增强器天线)感应式耦合。芯片模块包含芯片和具有模块大小的小的天线线圈，所述天线线圈与芯片电流连接。放大器天线电路集成到芯片卡本体中并且基本上由串联连接中的两个电感器组成。一个电感器(其也称作放大器天线)用于实现芯片卡和读取装置之间的感应式耦合。其面积通常等于典型的芯片卡天线的面积(例如芯片卡的天线线圈的面积，如在图1中示出的那样)。第二电感器(称作耦合天线)的面积大致等于芯片模块的大小并且用于产生放大器天线电路与芯片模块天线电路之间的磁耦合。图2示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芯片卡，所述芯片卡具有以下：芯片；天线；耦合结构，其设计用于将能量从所述天线传输到所述芯片上；控制元件，其设计用于根据所述芯片卡所经受的磁场的场强来控制所述天线的谐振频率、所述天线的品质因数和所述耦合结构的能量传输有效性中的至少一个。

【技术特征摘要】
2014.12.29 DE 102014119663.51.一种芯片卡，所述芯片卡具有以下：
芯片；
天线；
耦合结构，其设计用于将能量从所述天线传输到所述芯片上；
控制元件，其设计用于根据所述芯片卡所经受的磁场的场强来控制所
述天线的谐振频率、所述天线的品质因数和所述耦合结构的能量传输有效
性中的至少一个。
2.根据权利要求1所述的芯片卡，其中，所述天线通过所述耦合结构
与所述芯片电流耦合。
3.根据权利要求1或2所述的芯片卡，其中，所述控制元件设计用于
随着所述磁场的场强增大在所述磁场的场强的一个阈值以上使所述天线的
谐振频率偏离预给定的系统频率。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的芯片卡，其中，所述控制元件
设计用于随着所述磁场的场强增大在所述磁场的场强的一个阈值以上减小
所述天线的品质因数。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯片卡，其中，
所述天线是放大器天线，
所述芯片卡具有芯片模块天线电路，所述芯片模块天线电路具有所述
芯片和芯片模块天线，
所述芯片卡具有放大器天线电路，所述放大器天线电路具有所述放大
器天线和耦合天线，所述耦合天线与所述芯片模块天线感应式耦合，其中，
所述放大器天线电路构成谐振回路，
其中，所述控制元件设计用于根据所述芯片卡所经受的磁场的场强来
控制所述放大器天线电路的谐振频率、所述放大器天线电路的品质因数和

\t在所述放大器天线电路与所述芯片模块天线电路之间的感应式耦合中的至
少一个。
6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布克斯鲍姆，J·容司玛，S·兰佩特兹雷特，G·斯卡采尔，B·韦德尔，A·武尔勒，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE