CN203414988U - 一种集成usb接口的可视ic卡 - Google Patents

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Abstract

一种集成USB接口的可视IC卡,所述可视IC卡包括:第一卡面、第二卡面以及柔性电路板层,柔性电路板层固定连接在所述第一卡面和所述第二卡面之间;所述可视IC卡上开有一个空腔,所述空腔内连接有一可翻转的USB接口,所述USB接口包括:第一部分和第二部分,所述第一部分和第二部分可分离且可分别翻转180度,所述USB接口第一部分包括金属触点,所述金属触点通过内部导线与所述柔性电路板层连接;所述USB接口在未翻转出的状态下,USB接口的两侧与第一卡面、第二卡面的表面齐平,所述USB接口在翻转出后,可接入一外部终端的USB插口,并用于与外部终端进行数据传输,及给所述可视IC卡进行充电。

Description

一种集成USB接口的可视IC卡
技术领域
本实用新型涉及一种IC(集成电路)卡,特别涉及一种集成USB接口(Universal Serial Bus,通用串行总线)的集成安装加工技术的可视IC卡。
背景技术
IC卡已经取代了传统的使用纸张的交易、数据传输等行为,一般分为接触式和感应式两种,被广泛应用于金融领域、信息技术领域。举例来说:传统的金融卡作为接触式的IC卡,卡上的端子必须要与专用的电子设备(如自动存取款机等)的对应端子接触后,才能进行数据处理;而如门径卡、交通卡等感应式的IC卡,内部设置有天线,通过天线与电子设备进行数据处理,不需要接触。
以上所列举的IC卡的缺陷在于:1、IC卡的数据必有专用设备才能进行查看;2、用户无法将IC卡直接与PC等终端连接,必须有专有的读卡器设备才可连接3、IC卡是一个完全被动的设备,无法与用户进行交互操作。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提供了一种集成USB接口的可视IC卡,在保持了原有的可视IC卡的所有功能的条件下,通过USB接口,可视IC卡可以直接与PC计算机等外部终端通讯,实现二代USBKEY等设备的相同功能,并可给可视IC卡的电源模块充电。
本实用新型通过以下技术方案实现:
一种集成USB接口的可视IC卡,集成USB接口的可视IC卡包括:
第一卡面、第二卡面以及柔性电路板层,柔性电路板层固定连接在第一卡面和第二卡面之间,第一卡面、第二卡面以及柔性电路板层对应开有一空腔;
其中,空腔内连接有一可翻转的USB接口,USB接口包括:第一部分和第二部分,第一部分和第二部分可分离,第一部分可向上翻转180度,第二部分可向下翻转180度,第一部分包括金属触点,金属触点通过内部导线与柔性电路板层连接;
USB接口在未翻转出的状态下,USB接口的两侧与第一卡面、第二卡面的表面齐平,USB接口在翻转出的状态下,形成一突出结构,可接入一外部终端的USB插口,并与外部终端进行数据传输,以及给可视IC卡充电。
较佳的,柔性电路板层包括:
控制模块,连接USB接口,用以控制可视IC卡;
安全芯片,连接控制模块,用以保护可视IC卡的内部数据安全;
电源模块,连接安全芯片、USB接口以及控制模块,用以提供电源,;
NFC天线,连接安全芯片并环形设置在柔性电路板层上,用以与外部终端进行非接触式数据传输,并通过安全芯片向电源模块充电。
较佳的,第一卡面包括:
智能卡触点,连接安全芯片,用以与外部终端接触进行数据传输并通过安全芯片向电源模块充电;
显示屏,连接控制模块,用以显示可视IC卡的卡内信息;
若干按键,连接控制模块,用以输入信息。
较佳的,电源模块为柔性电源模块。
较佳的,安全芯片与控制模块通过ISO7816协议、UART、I2C或SPI协议连接。
较佳的,显示屏为柔性LCD或柔性电子纸。
较佳的,按键包括机械按键或触摸按键。
较佳的,一种集成USB接口的可视IC卡的尺寸符合ISO7810中所定义的ID-1卡片尺寸的要求。
较佳的,USB接口在翻转出的状态下,第一部分高出第一卡面0.5mm,第二部分高出第二卡面0.5mm,可视IC卡厚1mm,形成的突出结构厚2mm。
附图说明
图1所示的是本实用新型的总体结构分解图;
图2所示的是本实用新型的USB接口未翻转时的状态示意图;
图3所示的是本实用新型的USB接口翻转后的状态示意图;
图4所示的是本实用新型的内部结构示意图。
具体实施方式
以下将结合本实用新型的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论,显然,这里所描述的仅仅是本实用新型的一部分实例,并不是全部的实例,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。
为了便于对本实用新型实施例的理解,下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明,且各个实施例不构成对本实用新型实施例的限定。
请参考图1,本实用新型提供一种集成USB接口和NFC技术的可视IC卡,可视IC卡由三层组成:由第一卡面1、第二卡面2以及柔性电路板层3组成。
在可视IC卡的第一卡面1上,嵌入安装了智能卡触点11,智能卡标准触点模块C1的形态,位置和功能定义符合ISO7816-2标准所定义的要求。
在可视IC卡的第一卡面1上,嵌入安装一个按键12,按键12可能是一种锅仔片(又俗称金属弹片或metaldome,snapdome),采用超薄(0.05mm-0.1mm厚度)和超硬(一般硬度为HV480-550之间)的不锈钢材料制)。也可能是一种触摸按键(一般是采用电容式触控技术,用人体的电流感应进行工作)。
在可视IC卡的第一卡面1上,嵌入安装一个显示屏13,显示屏13一般采用超薄的柔性LCD或电子纸,显示屏根据功能特点,又可以分成7段式,14段式或点阵式。
在可视IC卡的第一卡面1上,一般还会有彩色印刷图案及覆膜。
可视IC卡的柔性电路板层3是由超薄柔性电路板(FPC)和嵌入固定超薄柔性电路板的PVC板拼合在一起的。关于柔性电路板层3的制作技术和工艺在本发明中不做详细说明。
可视IC卡的第二卡面2是一块比较薄的PVC板,与传统IC卡的材料和生产工艺相同,一般也会有彩色印刷图案及覆膜。
请参考图2和图3,本实用新型提供在可视IC卡上集成USB接口通讯功能的实例及设计方案,本方案是充分考虑智能IC卡的厚度要求,卡片厚度不超过1mm(在USB接口不翻转出来的状态下,和正常IC卡一样可***如ATM机等设备的插口内),同时又结合USB接口的相关规范和接触紧密性要求,嵌入一个具有翻转能力的USB接口机械结构。
可视IC卡的USB接口4由第一部分41和第二部分42组成,第一部分41和第二部分42分别可单独翻转180度。
其中第一部分41的厚度约0.45~0.50mm,长度约定16~18mm,宽度12mm,由高强度的金属材料和不导电材料一次注塑成形,可以向上翻转180度,翻转后,表面有4个符合USB接口标准的金属触点43(金手指),通过内部导电金属线与可视IC卡的柔性电路板层3 相连。翻转后的USB接口第一部分41比卡片上表面高约0.5mm,比卡片的边沿突出约12mm。
可视IC卡的USB接口4下半部分的厚度约0.45~0.50mm,长度约定16~18mm,宽度12mm,则高强度的不导电材料一次注塑成形,可向下翻转180度,翻转后的USB接口第二部分42比卡片下表面高约0.5mm,比卡片的边沿突出约12mm。
可视IC卡的USB接口4的第一部分41和第二部分42都翻转180度后,在卡片边沿形成一个长约12mm,宽12mm,厚2mm的突出结构,可顺利***PC计算机的USB插口内,并且通过第二部分42在USB插口内的支撑作用,金属触点43与USB插口的弹簧片紧密触,形成有效的电路连接。
请参考图4,本实用新型提供一种集成USB接口和NFC技术的可视IC卡,在电路原理上,由以下几个模块组成:
24:NFC天线
13:显示屏
11:智能卡触点
22: 安全芯片
21:控制模块
4:USB接口
23:电源模块
12: 按键
可视IC卡在一个符合ISO7810标准ID-1卡片的卡片上,安装了上述的功能模块,可以实现多种工作模式和业务功能。
工作模式1:脱机工作模式
可视IC卡在这种工作模式上,由电源模块23给控制模块21供电,控制模块21在上电后,进入工作状态,进行休眠监控状态,等待按键12的中断信号。
用户在通过按键12激活控制模块21后,控制模块21根据预定的功能,可以实现两种主要功能:产生OTP(One-time Password,动态口令,根据专门的算法每隔一定时间生成一个与时间相关的、不可预测的随机数字组合,每个口令只能使用一次,可用于网上银行的登入,转账,消费等业务的身份确认过程)。
当控制模块21执行产生OTP时,不需要其它模块的配合,即可独立完成生产过程,在OTP产生后,通过LCD驱动电路向显示屏13发送显示数据,在把OTP显示在显示屏13上面。
当控制模块21执行安全芯片22内电子钱包的余额查询功能时,控制模块21需要通过电源模块23给安全芯片22供电,并通过ISO7816通讯,从安全芯片22内读取电子钱包的余额,然后控制模块21通过LCD驱动向显示屏13发送显示数据信息,把安全芯片22内的电子钱包余额显示到显示屏13上面。
通过订制控制模块21的固件程序(firmware),可以实现更多不同的应用,本文不再逐个描述。
工作模式2: USB接口驱动工作模式
可视IC卡在USB接口工作模式时,可以实现二代USBKEY等基于PKI技术的网上银行功能,同时也可以对电池进行充电。
当可视IC卡执行二代USBKEY的网上银行功能时,USB接口4与PC计算机通过USB接口总线相连接,当PC计算机的网上银行应用需要用户进行交易确认时,PC计算机把交易报文通USB接口4送到控制模块21,控制模块21把需要安全芯片22处理的数据发给安全芯片22进行处理,并从安全芯片22取回响应数据,并把需要用户确认的交易信息通过LCD驱动送到显示屏13上面,用户通过显示屏13看到交易信息,确认无误后,通过按键12通知控制模块21,可以继续完成交易,控制模块21在收到按键12的确认信号后,把完成交易的交易报文通过USB接口4返回给PC计算机的网上银行应用,即完成二代USBKEY的网上银行功能。
通过订制控制模块21和安全芯片22的固件程序,可以实现更多的USB接口模式下应用,本文在此不做阐述。
工作模式3: 安全芯片22的NFC通讯驱动工作模式
可视IC卡在NFC驱动工作模式时,可以实现电子钱包的交易金额显示和交易确认功能,在一些特定安全芯片,具有电源输出功能,可以反向给电池充电。
当可视IC卡在执行交易金额显示及交易确认功能时,外部读卡设备通过NFC天线24向安全芯片22发送交易指令,安全芯片22收到外部读卡设备发起交易指令后,安全检查要求用户进行确认,通过ISO7816通讯,把交易信息,包括交易金额发送到控制模块21,控制模块21收到相应的信息后,转换显示信息,通过LCD驱动发送到显示屏13,持卡人用户通过显示屏查看到交易信息正确后,按动按键,按键12通知控制模块21,交易可以继续完成,控制模块21返回用户确认信息给安全芯片22,安全芯片22继续完成交易,并把交易完成结果通过NFC天线24发送外部读卡设备。
当可视IC卡的安全芯片22所执行功能不需要用户确认时,安全芯片22也与NFC天线24独立完成交易过程,即便控制模块21受损,也不影响安全芯片22的功能实现。
工作模式4: 安全芯片22的ISO7816通讯驱动工作模式
可视IC卡在ISO7816通讯驱动工作模式,一般是安全芯片22独立工作,也可以通过ISO7816接口的电源给电池充电。
当可视IC卡处理ISO7816通讯驱动工作时,外部读卡设备通过智能卡触点11与可视IC卡进行连接,然后通过智能卡触点11按照ISO7816协议与安全芯片22进行通讯,向安全芯片22发送交易指令,安全芯片22收到交易指令后,独立进行处理,把结果通过智能卡触点11,按照ISO7816协议返回给外部读卡设备。
在ISO7816驱动工作模式,如果需要用户进行交易确认功能时,则需要改变安全芯片22与控制模块21的通讯接口方式,比如采用I2C,SPI等其它通讯协议和接口,安全芯片22则需要进行专门的硬件订制。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种集成USB接口的可视IC卡,所述集成USB接口的可视IC卡包括:第一卡面、第二卡面以及柔性电路板层,所述柔性电路板层固定连接在所述第一卡面和所述第二卡面之间,其特征在于,所述第一卡面、所述第二卡面以及所述柔性电路板层对应开有一空腔;
所述空腔内连接有一可翻转的USB接口,所述USB接口包括:第一部分和第二部分,所述第一部分和第二部分可分离,第一部分可向上翻转180度,第二部分可向下翻转180度,所述第一部分包括金属触点,所述金属触点通过内部导线与所述柔性电路板层连接;
所述USB接口在未翻转出的状态下,所述USB接口的两侧与所述第一卡面、所述第二卡面的表面齐平,所述USB接口在翻转出的状态下,形成一突出结构,可接入一外部终端的USB插口,并与外部终端进行数据传输,以及给所述可视IC卡充电。
2.根据权利要求1所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述柔性电路板层包括:
控制模块,连接所述USB接口,用以控制所述可视IC卡;
安全芯片,连接所述控制模块,用以保护所述可视IC卡的内部数据安全;
电源模块,连接所述安全芯片、所述USB接口以及所述控制模块,用以提供电源;
NFC天线,连接所述安全芯片并环形设置在所述柔性电路板层上,用以与所述外部终端进行非接触式数据传输,并通过所述安全芯片向所述电源模块充电。
3.根据权利要求2所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述第一卡面包括:
智能卡触点,连接所述安全芯片,用以与所述外部终端接触进行数据传输并通过所述安全芯片向所述电源模块充电;
显示屏,连接所述控制模块,用以显示所述可视IC卡的卡内信息;
若干按键,连接所述控制模块,用以输入信息。
4.根据权利要求2所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述电源模块为柔性电源模块。
5.根据权利要求2所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述安全芯片与所述控制模块通过ISO7816协议、UART、I2C或SPI协议连接。
6.根据权利要求3所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述显示屏为柔性LCD或柔性电子纸。
7.根据权利要求3所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述按键包括机械按键或触摸按键。
8.根据权利要求1所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述一种集成USB接口的可视IC卡的尺寸符合ISO7810中所定义的ID-1卡片尺寸的要求。
9.根据权利要求1所述的一种集成USB接口的可视IC卡,其特征在于,所述USB接口在翻转出的状态下,所述第一部分高出所述第一卡面0.5mm,所述第二部分高出所述第二卡面0.5mm,所述可视IC卡厚1mm,形成的所述突出结构厚2mm。
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