[发明专利]射频识别天线模块及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有射频识别（RFID）芯片或芯片模块并且以“非接触”模式（ISO14443）运行的“安全文件”，例如电子护照、电子身份识别（ID）卡和智能卡（数据载体），此类“安全文件”包括也能够以接触模式（ISO7816-2）运行的双接口（DI或DIF）卡，更具体地，涉及提高智能卡中的元件之间的耦合，例如提高与RFID芯片（CM）连接的模块天线（MA）和智能卡卡体（CB）上的与模块天线（MA）电感耦合的增益天线（BA）之间的耦合，从而改进与外部的RFID读取器相互作用的RFID芯片（CM）。

背景技术

就本论述而言，RFID转发器通常包括基体、设置在基体上或基体中的RFID芯片或芯片模块、以及设置在基体上或基体中的天线。该转发器可以形成安全文件（例如电子护照、智能卡或国家ID卡）的基础，也被称为“数据载体”。

RFID芯片（CM）可以仅以非接触（无接触）模式（例如ISO14443）运行，或者可以为双接口（DI、DIF）芯片模块（CM），该双接口芯片模块能够额外地以接触模式（例如ISO7816-2）和非接触模式运行。RFID芯片（CM）可以从与其通讯的外部RFID读取装置所提供的射频（RF）信号中获取能量。芯片模块（CM）可以为引线框架型芯片模块或环氧玻璃型芯片模块。可以使用通孔镀（through-hole plating）方式在环氧玻璃模块的一侧或两侧镀金属，以方便与天线的相互连接。

可以被称为“嵌入式基体（inlay substrate）”（例如用于电子护照）或“卡体”（例如用于智能卡）的基体可以包括一层或多层材料，该材料例如可以为聚氯乙烯（PVC）、聚碳酸酯（PC）、聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，掺杂质的PE）、非结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET-G，PE的衍生物）、Teslin^TM、纸张或棉织物/落棉等。

被称为“卡式天线”（CA）的天线可以通过使用超声波发生器（超声波工具）安装到嵌入式基体上，并且与芯片模块（CM）电连接。参见例如通过引用结合于此的US6,698,089和US6,233,818。卡式天线（CA）的典型图案大体为矩形，具有多匝的扁平（平面）线圈（螺旋）的形式，并且围绕基体的边缘（或其相关部分）设置。例如，参见US7,980,477（2011，Finn）。

RFID芯片（CM）并非直接电连接至卡式天线（CA），模块天线（MA）可以合并到包括RFID芯片（CM）和模块天线（MA）的天线模块（AM）中。与卡式天线（CA）（例如大约50mm x80mm）相比，模块天线（MA）可以很小（例如大约15mm x15mm）。模块天线（MA）可以与卡式天线（CA）电感耦合而非电连接。在这种情况下，卡式天线（CA）可以被称为增益天线（BA）。增益天线（BA）可以包括围绕卡体（CB）的边缘设置的一部分和包括耦合线圈（CC）的另一部分，该耦合线圈设置在卡体（CB）的内部区域，以与模块天线（MA）电感耦合。这里，术语卡式天线（CA）和增益天线（BA）可以替换地使用。

US20120038445（2012，Finn）公开了一种具有天线模块（AM）的转发器，该天线模块具有芯片模块（CM）和天线（MA）；具有外天线结构和内天线结构（D，E）的增益天线（BA）以扁平线圈的形式围绕卡体（CB）的边缘设置。天线模块（AM）可以设置为使得其天线（MA）仅覆盖一个天线结构或仅覆盖第二天线结构，以与其电感耦合。

题为用于电感耦合转发器的阻抗匹配型线圈组件（Impedance Matching Coil Assembly For An Inductively Coupled Transponder）的美国专利US5,084,699（1992，Trovan）。直接参考图5。用于感应式功率转发器的线圈组件包括围绕形成铁素体棒（160）的同一线圈缠绕的初级线圈（156）和次级线圈（158）。初级线圈的引线（162）保持浮动，而次级线圈的引线（164）连接至转发器的一体识别电路。