[发明专利]芯片卡和形成芯片卡的方法

说明书

技术领域

各种实施例总体上涉及一种芯片卡以及涉及一种形成芯片卡的方法。

背景技术

在也被称为智能卡的非接触式芯片卡中，或者在所谓的双接口芯片卡中，可无接触地建立芯片与读卡器之间的通信(在双接口芯片卡的情况下，除了被配置为由读卡器物理接触的裸露的芯片接触部之外)。用于非接触式通信的接口可包括芯片天线，其可设置在芯片卡之上或设置在芯片卡中，并可与芯片接触。芯片天线和芯片都可设置在芯片卡模块之上。可形成为线圈的天线和芯片在芯片卡模块之上的这种结合布置可被称为模块上线圈(CoM：coil-on-module)。

为改善非接触式接口的性能，特别是为增加距离直到在所述距离下可实现芯片与芯片卡读取器之间的非接触式通信，也被称为增益天线的放大器天线可设置在芯片卡之上或设置在芯片卡中。所述增益天线可包括可被布置为线圈的导线。增益天线可电感耦合至芯片天线，从而耦合至芯片(或更一般地，耦合至半导体器件)。可能在模块和增益天线之间不存在电流互连。

这种智能卡可例如用于运输、银行、和政府ID应用，并且通常可在13.56MHz的工作频率下工作。

用于这种智能卡的导线增益天线通常可通过将导线嵌入塑料材料(例如PVC、PC、PET-G)的片(所述塑料材料的片也可被称为芯片卡衬底)中而形成，从而形成天线片。所述天线片可与附加的塑料片被层压至智能卡的最终厚度(通常为0.80mm)。

智能卡，例如增益天线的谐振频率可被调谐到期望值。所述谐振频率可与天线的各种性质有关，例如与电阻、电容和电感有关。因此，这些性质可被设置成限定值。这些性质可受到导线天线的几何形状的影响，所述几何形状可包括一种布置。

如图1A中所示，可通过在平行的线圈线路中以类似取向嵌入导线108、108i、108₁来产生具有主要是电感性质的结构。“类似取向”可被理解成意味着：对于铺设平行的线圈线路的过程，铺设前行的方向，也被称为卷绕方向对于具有主要为电感性质的平行的线圈线路来说是相同的。描述这种性质的另一种方式可以是螺旋性，即所述螺旋性对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说可以是相同的。用于导线108的附图标记108i中的附加标识“i”是指导线的指定部分的主要电感性质(在图1A中是全部导线，因为其全部都可具有主要电感性质)，用于导线108的附图标记108₁中的附加下标“l”是指导线的指定部分的铺设前行的(取向)方向(在图1A中是全部导线，因为其全部都可具有相同的铺设前行的方向，所述铺设前行的方向在所示的示例中可如箭头所示那样，是逆时针的)。

如图1B中所示，可以通过将导线108c、108₁、108₂以交替的取向1和2嵌入平行的线圈线路中来产生具有主要是电容性质(通过导线附图标记108c的“c”表示)的结构。“交替的取向”可被理解成意味着：对于铺设平行的线圈线路的过程，铺设前行的方向对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说是相反的。描述这种性质的另一种方式可以是螺旋性：即所述螺旋性对于具有主要是电感性质的平行的线圈线路来说可以是相反的。在所示示例中如箭头所示的那样，铺设前行的“1”方向(取向)可以是逆时针的，铺设前行的“2”方向(取向)可以是顺时针的。

为产生这种具有交替的取向的线圈，通常首先嵌入第一取向，即具有第一取向的导线部分108₁(参见图2A)，然后，将交替的取向(具有相反的螺旋性)，即具有第二取向的导线部分108₂嵌入在第一取向的导线部分之间(参见图2B，图2A和图2B的导线中的叉形符号表示第一取向，图2B的导线中的圆形符号表示第二取向)。电容C可例如受平行导线108c的长度l、导线108c的直径2R和导线的距离d影响：C＝πεl/arcosh(d/2R)(参见用于变量和arcosh函数的图解表示的图3；ε可以是导线之间的介质的介电常数)。

增益(导线)天线108的电阻可例如受导线的总长度、导线的直径(更小的直径＝更高的电阻)和导线的电阻率(例如纯铜导线比CuNi合金具有更低的电阻)影响。

发明内容