CN1164287A - 数据载体组件 - Google Patents

Abstract

一种数据载体组件包括一个卡状载体件(1)及至少一个设在该载体件上的半导体集成电路(10…18)。数据载体组件的外端子(20…28)具有一个设在载体件(1)的一个边缘面(29)上的端子面(28)。最好对于一个外端子设有在载体件(1)的主面(31，33)上的另外端子面(30，32)。当多个数据载体组件彼此一致地叠放时，以简单方式形成了相应数据载体组件的外端子之间的电连接。

Description

数据载体组件

本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种数据载体组件。

此外本发明涉及一种由至少两个数据载体组件组成的结构及一种对该结构的至少一个数据载体组件进行存取的方法。

这类数据载体组件通常作为芯片卡而公知。一个芯片卡包括具有标准化尺寸的卡形式载体件及至少一个设置在载体件凹槽或凹陷处的半导体电路。该芯片卡具有一定数目的连接端子，它在与卡的一个主平面相同的表面内并离卡的边缘一距离处。为在一个读卡装置中形成与这些端子的导电接触需用相当昂贵的机械装置。这种接触连接可用纯机械方式也可通过使用机电效应来产生。

此外公知了用于数据处理装置，尤其是个人计算机的数据载体组件。这种譬如被作成PCMCIA标准的数据载体包括一个或多个由个人计算机存取的半导体电路。这种PCMCIA卡在它的一个边缘侧具有包括可接插触头的端子排。该端子排将插入到个人计算机中的相应端子插座中。

这些传统的数据载体组件仅在一定条件下才适于存储较大的数据量。当一个数据处理装置要在多个PCMCIA卡上进行存取时，必须或是进行换卡或是将多个卡同时保持插入，在该处理装置中则需对每个卡设有一个相应的插座。这种端子连接装置需要相当大的体积。这与不断使电子装置小型化的努力是相违背的。此外，接插式连接器由于其机械复杂性制造成本高且相对昂贵。

本发明的任务在于，提供一种导言部分所述类型的数据载体组件，它无需附加的昂贵辅助装置能同时与多个其它的同类型数据载体组件一起连接到一个数据处理装置中。

另一任务在于，提供一种由至少两个这类数据载体卡组成的组件。此外，还有一个任务是提供在该组件中的至少一个卡上取存数据的方法。

根据本发明，所涉及的任务将通过权利要求1中特征部分的特征来解决。

另外的一些任务将通过权利要求8及12的特征来解决。

因为根据本发明的数据载体组件的端子面设置在卡状载体件的一个边缘，因此多个这样的卡可以无问题地彼此叠放。端子彼此间的导电接触则可通过一个相应端子插座中的一个接触总线条形成。这种插座例如可设在一个存取装置中。也可以想象，该插座的结构松弛，而数据载体卡被保持在一个机械固定连接器中。配套的插座可以是机壳的一部分，就其外部尺寸来说相应于一个标准化装置插入件(例如一个PCMCIA卡)的尺寸。

当根据一个实施形式在边缘区域中的端子面也延伸到卡的两个主平面上时，就无需另外的辅助部件实现多个相互叠放的卡的导电接触。最好延伸到卡的两个主平面中的端子面区段其尺寸相同。

合乎目的的是端子的功能相对具有端子面的边缘面的中央是对称的。因此该数据载体卡可以直接调面使用。此外具有提高的工作可靠性，因为具有双重的端子工作性能。

在另一实施例中设置成：在数据载体卡的设有端子的卡边缘面上及卡接收器中各有一个彼此对置的相互卡合的面轮廓。由此可作到，该卡仅是在其中设有端子的边缘面可在形成导电接触的情况下插入到卡接收器中。另外，当该面轮廓相对卡的中央轴线不对称时，可保证该卡相对其对称轴不能调面地插入。仅当卡接收器及数据载体卡的面轮廓能彼此卡合且互补时，才能形成导电接触。这种彼此卡合的面轮廓譬如可以由卡切去一角及接触器填入一角组成和/或由设在卡非中央的槽接收设在卡接收器中的相对凸块组成。

多个彼此叠放的卡的彼此连接的相应端子必然起到数据总线的作用。对卡的存取将受到数据处理装置中具这些端子相连接的控制装置的监控。在此情况下可对这些卡的每一个进行单个的或整体的存取。为了能使数据处理装置访问一个目标卡，该卡在其一个半导体电路中将包括一个具有一识别标记的非易失性存储器。该识别标记譬如是仅分配给该卡的标记。它可作为二进制数值被存储，该数值相当于一定数目的数字及另外的符号。例如它可能包括一个卡号码及一个字母数字文字。借助相应的编码，例如一个或多个检验码字的形式的编码，可以达到存取的安全可靠性。

处理装置中的控制装置能以有规律的时间间隔访问卡的识别标记并由此执行所有卡的一个识别周期。在将另一卡插入到处理装置中的卡接收器或接收器壳体内时，例如可通过电接触的接通或打开或通过一个光栅的中断来解除对于总线的识别周期。此外可以进行对于总线所有其它通常的存取过程。譬如也可能在无处理装置内的控制装置的参与下在多个卡之间彼此直接进行数据传送。

最好在每个数据载体组件上设置一个这样的装置，通过它使数据载体组件的电路部分与电源断开。由此减小电流损耗。该装置是这样实现的，即它识别一个暂停时间，并使得此后将一个或多个半导体电路的供电停止。监控装置暂时保持有效。当接收到对卡配置的识别号时，它将由该装置识别，并使得以后对在先关断的半导体电路重新供电。然后数据载体卡就可立即被外部触发。

在该监控装置的另一有利构型中设置了：在由其监控的一定静止状态时间间隔期满后该监控装置本身及其余仍被供电的卡电路部分被关断。因此该监控装置还具有其它的电路部分，利用它还可确定对总线的存取。因而该电路部分用于至少使卡的监控装置接通电源。然后就可对接收到的识别标记估值，以使得在确认它与相应卡的识别特征一致时将设在卡上的其余电路部分接通电源。

如上面已述地，将多个相互叠置的数据载体卡合并放在一个插座或一个卡壳中是有利的。用于与处理装置再进行连接的插座端子可以完全相应于标准化端子，例如一种PCMCIA卡的端子。此外有利的是，卡壳的外部尺寸相应于通常装置的插件标准化尺寸如一种PCMCIA卡的尺寸是有利的。为了使芯片卡尽可能精确地相互叠放及由此保证它们端子的精确叠放，并致使保证那里的精确导电接触，在该数据载体卡上设置了定位部件。合乎目的地，该定位部件包括至少一个设在载体件主面上、最好其边缘区域内的凸块。在其反面的主面上该载体件具有一个相对应的凹陷，在其中可接收另一卡的相应凸块。由此保证了各个卡的抗滑脱的精确叠放。与接收多个数据载体卡的一个壳体相联系，可以在卡的边缘上及与其对置的壳壁上各设置相应的定位件。这些定位件可以是一个芯片卡上的凸块或凹陷或凹槽及与其对置的壳壁上的凹陷或凹槽或凸块。

在多个数据载体卡与一个数据总线连接的情况下，对于通常大电容量负载需有在数据总线上对其存取数据的输出驱动级。在电路技术的解决方案中该输出驱动器可用传统方式来实现，例如作成开路集电极的级。为了减少容性负载，有利的方式是，将彼此连接到数据总线上的数据载体卡的数目划分成组区。一个区包括多个如16或32个直接彼此紧靠的卡，它们的端子与另一区的卡端子通过一个缓冲装置相隔开。由此可实现在个别区之间的负载连接。因此作用在一个区的输出驱动器上的仅是该区端子的容性负载。从逻辑上看，所有彼此相连接的区总地起到一个单一总线的作用。

以下将详细说明在附图中的一个根据本发明的数据卡的结构。附图为：

图1：该数据载体卡的一个透视图；

图2：该卡纵向上的一个截面图。

该数据载体卡包括一个基片1，它最好由一个电绝缘塑料材料构成。在该数据载体卡1上设置了多个半导体集成电路10…18。这些半导体集成电路的外表面与载体件的主表面构成一个共同的基本上为平面的表面。为此可根据对于芯片卡通用的方法，例如根据一种本身公知的封装方法将半导体集成电路放置到载体材料1的相应凹陷处。各半导体电路彼此间通过数据导体19彼此相连接。这些在图1中仅是概示出来。为了卡的导电接触设置了端子20…28。这些端子位于卡的一个边缘上。它们由良导电金属构成。每个端子具有三个彼此相连接的端子面，即位于边缘面29上的一个端子区域35，位于主面31的表面上的端子区域30，及位于主面31反面的主面33的表面上的端子区域32。这些面区域35，30，32各构成矩形并总具有一个与面35公用的一个矩形边。每个端子20…28与一个导体34相连接，并通过概示的导体19与一个或多个半导体电路相连接。端子20…28的接触面35，30，32可以共面地终止在载体件1的表面上。它们也可以凸出地敷置在载体件1的表面上，如图2的截面图中所示。在图示的实施形式中这些半导体电路10…17是在其中非易失地存储数据的存储器电路。这些数据例如可以是数字化的音乐信号，由电子照相机拍摄的图象信号，词文(如总的词汇)，电子地图，用于数据处理装置的软件等。这些半导体存储器可以是可写入及可擦除的存储器或只读存储器(ROM)。最好这些数据相对它们的冗余量进行压缩地存储。

半导体电路18执行控制功能。只要数据是压缩地存储的，在读出时及必要的话在写入时由电路18对读进行解压缩及对写进行压缩。控制装置18为一微处理器是合乎要求的。此外它包括用于识别标记的存储器。另外该控制装置18还包括用于电源管理的监控装置，该装置用于在一预定时间的暂停后使存储器电路10…17与电源分断。此外它包括一个时间计数装置，利用它在出现该省电工况后也使控制装置18关断。在输入一个如上所述的任意信号时，通过监控装置使装置18重新启动。在确认了对卡设置的识别标记后使其余的存储电路10…17重新接通电源。

该卡在其载体件1的一个主面的纵向边缘具有半圆形的凸块40，41，42。在凸块40，41，42的反面在主面33上形成凹陷43，44，45，在这些凹陷中可以卡入另一数据载体卡的凸块。由此可以作到将另一卡位置正确且不会滑脱地定位在该载体卡1的下方，并使得端子20…28的接触面32与另一卡的端子形成导电接触。此外该卡在边缘面50，51上具有凸块52，53。当将该载体卡插入到为其设置的壳中时，这些凸块将卡入到那里相应的凹槽中，以使得该数据载体卡可靠地保持在壳中。

Claims (14)

1.数据载体组件，包括一个卡状的载体件(1)，至少一个设在载体件(1)上的半导体集成电路(10…18)，至少一个设在载体件(1)上与半导体电路(10…18)相连接的用于半导体电路(10…18)导电接触的外端子，其特征在于：外端子(20)具有一个端子面(35)，它设在载体件(1)的一个边缘面(29)中。

2.根据权利要求1的数据载体组件，其特征在于：外端子(20)至少具有另外的两个端子面(30，32)，它们与端子面(35)电连接，并且每个另外的端子面位于载体件(1)的相互对立的主面(32，33)中。

3.根据权利要求1至2之一项的数据载体组件，其特征在于：半导体电路(10…18)包括一个用于识别标记的非易失性存储器，它可根据卡的存取被询问并通过它可从多个卡中识别出该卡。

4.根据权利要求1至3之一项的数据载体组件，其特征在于：这个或另一个半导体电路(18)包括一个装置，通过它在一个暂停阶段期间使这个和/或另一个半导体电路(18)相对电源被关断，并根据对该数据载体组件的存取重新接通电源。

5.根据权利要求4的数据载体组件，其特征在于：该装置具有一个时间元件，通过它可以确定暂停状态的预定时间间隔期满；然后通过该装置使设在数据载体组件上的所有电路单元关断并至少通过一个电信号使该装置重新被接通。

6.根据权利要求1至5之一项的数据载体组件，其特征在于：载体件(1)在一个主面(31)上至少具有一个凸块(40…42)及在其反面的主面(32)上具有一个对应的凹陷(43…45)，在该凹陷中可接收另一数据载体组件的凸块。

7.根据权利要求1至6之一项的数据载体组件，其特征在于：该载体件(1)至少在直接与设有端子面的边缘面(2)相连接的一个边缘面(50，51)上具有一个凸块(52，53)或一个凹槽，这个或这些凸块及凹槽与设在数据载体组件可插入的壳中用于这些凸块或凹槽的配合件形成抗滑脱的协同作用。

8.根据权利要求1至7中一项的数据载体组件，其特征在于：该数据载体组件具有多个在载体件边缘面(29)中的具有端子面的外端子(20…28)，及这些外端子(20…28)的功能是相对边缘面(29)的中央对称的。

9.根据权利要求1至8中一项的至少两个数据载体组件组成的组合件，其特征在于：至少两个数据载体组件相对它们的边缘面彼此一致地叠合布置，及通过它们相应的端子面彼此电连接。

10.根据权利要求9的组合件，其特征在于：该组合件由多个数据载体组件构成，该多个数据载体组件分成至少两组，其中一个组彼此相连接的端子面与另一组彼此相连接的端子面通过耦合装置连接，用于电负载的去耦合。

11.根据权利要求9或10的组合件，其特征在于：该组合件被一个夹持件包围，在其中数据载体组件被力锁止地保持着，及该夹持件的外部尺寸与用于数据处理装置中插件的标准尺寸相一致，该数据处理装置可在数据载体组件上存取数据。

12.根据权利要求11的组合件，其特征在于：该夹持件具有一个连接器，该连接器相应于对插件设置的标准电参数及空间尺寸，及对于电连接所设的连接器的部件连接到多个数据载体组件的互连端子面上。

13.用于在根据权利要求9至12中一项的一个组合件中的至少一个数据载体组件上存取数据的方法，其特征在于：由一个处理装置发送一个对一个数据载体组件设置的识别标记，该识别标记被彼此电连接的多个数据载体组件接收，在数据载体组件中所接收的识别标记与那里存储的识别标记相比较，在比较相一致时，在该数据载体组件上半导体电路中的接收装置对存取数据作好准备。

14.根据权利要求13的方法，其特征在于：在从或向处理装置拔出或插入一个数据载体组件时，由数据载体组件向处理装置发送一个数据载体组件的识别标记。

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