DE19943060C1 - Kontaktanordnung und Gegenkontaktmodul - Google Patents
Kontaktanordnung und GegenkontaktmodulInfo
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Abstract
Es wird eine Kontaktanordnung für ein auf einem kartenförmigen Träger angeordnetes, elektrisch kontaktierbares Modul mit einem ersten Kontaktfeld (201, ..., 207) mit einer Mehrzahl von Kontaktflächen (201, ..., 207), von denen zumindest eine (205, ..., 207) außerhalb eines vorgegebenen Bereichs (150) liegt, vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, daß ein zweites Kontaktfeld (105, ..., 108) mit mindestens einer Kontaktfläche (105, ..., 108) innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) vorgesehen ist, und daß die außerhalb des vorgegebenen Bereichs angeordneten Kontaktflächen (205, ..., 207) des ersten Kontaktfeldes (201, ..., 207) jeweils mit Kontaktflächen (105, ..., 107) des zweiten Kontaktfeldes (105, ..., 108) elektrisch verbunden sind. DOLLAR A Damit werden beispielsweise sowohl Chipkarten nach ISO 7816 als auch Multi-Media-Card-Module durch einen zur Auswertung von ISO 7816-Chipkarten vorgesehenen Chipkartenleser auswertbar. DOLLAR A Gleichzeitig bleibt die Auswertbarkeit der MMC-Module durch einen dafür vorgesehenen MMC-Modulleser erhalten.
Description
Die Erfindung geht von einer Kontaktanordnung für ein auf
einem kartenförmigen Träger angeordnetes, elektrisch
kontaktierbares Modul mit einem Kontaktflächen umfassenden
Kontaktfeld sowie einem Gegenkontaktmodul nach der Gattung
der unabhängigen Patentansprüche aus.
Auf kartenförmigen Trägern angeordnete, elektrisch
kontaktierbare Module sind in Form von sogenannten
Chipkarten, beispielsweise als Telefon-, Eurocheque-,
Krankenkassenkarten oder auch als sogenannte Key-Cards für
Autoradios der Firma Blaupunkt-Werke GmbH, seit langem
bekannt. Diese bestehen im wesentlichen aus mindestens einem
in eine Kunststoffkarte vorgegebener Abmessungen
eingebetteten Mikrochip, der als Speicher- und/oder
Mikroprozessorchip ausgeführt sein kann. Bei Chipkarten
gemäß der Norm ISO 7816-1 und folgende sind die Kontakte
eines in die Karte eingebetteten Mikrochips mit an der
Oberfläche der Karte angeordneten Kontaktflächen verbunden.
Mittels in einem geeigneten Chipkartenleser vorgesehenen
Gegenkontakten kann somit das in die Kunstoffkarte
eingebettete Modul zum Auslesen seiner Informationen bzw.
zum Informationsaustausch zwischen Modul und Chipkartenleser
kontaktiert werden.
Es sind zwischenzeitlich weitere, von der Norm ISO 7816-1 und
folgende abweichende Chipkarten, beispielsweise in Form der
sogenannten Multi-Media-Card (MMC) der Firma Siemens bekannt
geworden. Diese unterscheiden sich von denen gemäß ISO 7816-1
und folgende durch ihre von der in ISO 7816-2 festgelegten
Kontaktanordnung abweichende Anordnung der Kontaktflächen.
Es sind weiter Gegenkontaktmodule zur Verwendung in
Chipkartenlesern bekannt, die aufgrund ihrer Anordnung der
Gegenkontakte zur Auswertung von Chipkarten nach dem ISO 7816-
Standard geeignet sind.
Es wird eine Kontaktanordnung für ein auf einem kartenförmigen
Träger angeordnetes, elektrisch kontaktierbares Modul mit einem
ersten Kontaktfeld (201, . . ., 207) mit einer Mehrzahl von
Kontaktflächen (201, . . ., 207), von denen zumindest eine (205,
. . ., 207) außerhalb eines vorgegebenen Bereichs (150) liegt
vorgeschlagen, die sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß
ein zweites Kontaktfeld (105, . . ., 108) mit mindestens einer
Kontaktfläche (105, . . ., 108) innerhalb des vorgegebenen
Bereichs (150) vorgesehen ist, und daß die außerhalb des
vorgegebenen Bereichs angeordneten Kontaktflächen (205, . . .,
207) des ersten Kontaktfeldes (201, . . ., 207) jeweils mit
Kontaktflächen (105, . . ., 107) des zweiten Kontaktfeldes (105,
. . ., 108) elektrisch verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung mit den Merkmalen des
unabhängigen Patentanspruchs hat den Vorteil, daß auch solche
elektrisch kontaktierbaren Module, deren Kontaktanordnung von
einer vorgegebenen Kontaktflächenanordnung abweicht, in
einfacher Weise an die vorgegebene Kontaktflächenanordnung
anpaßbar ist. Damit sind auch solche Module von Standard-
Auswerteeinrichtungen, die auf die vorgegebene
Kontaktflächenanordnung abgestimmt sind, kontaktierbar.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung beispielsweise die
Kontaktierung und Auswertung von bzw. Kommunikation mit den
genannten Multi-Media-Cards mittels eines für Chipkarten nach
dem Standard ISO 7816-1 und folgende vorgesehenen
Chipkartenlesers.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung die Kontaktierung der
genannten Multi-Media-Cards sowohl mit einem ISO 7816-
Chipkartenleser, als auch mit einem für Multi-Media-Cards
vorgesehenen Chipkartenleser, da die Erfindung die Anpassung der
Kontaktflächen der MMC-Card an den ISO 7816-Standard bei
Beibehaltung der MMC-Kontaktflächenanordnung zuläßt.
Ein erfindungsgemäßes Gegenkontaktmodul ist in vorteilhafter
Weise zur Kontaktierung einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung
durch eine entsprechende Anordnung seiner Gegenkontakte
ausgebildet.
Ein solches Gegenkontaktmodul ist in einfacher Weise aus einem
herkömmlichen Gegenkontaktmodul zur Kontaktierung von
beispielsweise ISO-7816-Kontaktanordnungen durch Anreihung eines
weiteren Gegenkontaktteilmoduls herstellbar. Eine vorteilhafte
Ausbildung von Mitteln zur Kaskadierung der
Gegenkontaktteilmodule stellen eine in eine Seitenwand des
Gegenkontaktteilmoduls eingefräste schwalbenschwanzförmige Nut,
sowie eine an eine entsprechend gegenüberliegende Seitenwand des
anzureihenden weiteren Gegenkontaktteilmoduls angeformte
schwalbenschwanzförmige Feder dar. Weitere vorteilhafte
Anreihungsmittel stellen an einer Seitenwand des
Gegenkontaktteilmoduls, also beispielsweise eines ISO 7816-
Gegenkontaktmoduls angeformte Paßstifte dar, die in Paßbohrungen
in einer gegenüberliegende Seitenwand des anzureihenden
Gegenkontaktteilmoduls eingreifen. Diese ermöglichen eine
präzise Ausrichtung der Oberflächen der Teilmodule, so daß diese
miteinander fluchten und die Gegenkontakte in einer Ebene
parallel zur Oberfläche liegen. Mindestens ein auf der Ober- und
oder der Unterseite des Gegenkontaktteilmoduls angeordneter
Verriegelungshaken, der in mindestens eine entsprechende
Ausnehmung in der Ober- und oder Unterseite eines angereihten
weiteren Gegenkontaktteilmoduls eingreift, ermöglicht eine
Fixierung und Stabilisierung eines aus Gegenkontaktteilmodulen
aufgebauten Gegenkontaktmoduls und damit der Lage der
Kontaktreihen und der Kontaktabstände zueinander.
Auf der Oberseite eines Gegenkontaktteilmoduls angeordnete
Mittel zur verrastenden Montage von Gegenkontaktelementen,
beispielsweise in Form von Rasthaken in Verbindung mit Rastnasen
ermöglichen eine leichte Nachrüstbarkeit einzelner
Gegenkontaktelemente bei gleichzeitig sicherer und
positionsgenauer Fixierung eingesetzter Gegenkontaktelemente.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren
dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 das Kontaktfeld bzw. die Kontaktflächen einer Chipkarte
gemäß ISO 7816-1 und folgende,
Fig. 2 eine ISO 7816-Chipkarte mit typisch ausgebildetem
Kontaktfeld am Beispiel einer Eurocheque-Karte,
Fig. 3 eine Multi-Media-Card mit einer Kontaktflächenanordnung,
die an einem real existierenden Exemplar vermessen wurde,
Fig. 4 eine Übereinanderprojektion der Kontaktflächen einer ISO
7816-Chipkarte und einer Multi-Media-Card,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Kontaktanordnung, die sowohl dem
ISO 7816-Standard, wie auch dem durch Messung ermittelten MMC-
Standard gemäß Fig. 3 genügt und somit sowohl mit einem MMC-
Leser, wie auch einem ISO 7816-Chipkartenleser kontaktierbar
ist,
Fig. 6 ein Gegenkontaktmodul, das zum Einsatz in einem
Chipkartenleser zur alternativen Auswertung von Chipkarten mit
unterschiedlichen Kontaktfeldern geeignet ist.
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines aus zwei
Teilmodulen zusammengesetzten Gegenkontaktmoduls,
Fig. 8 einen Schnitt durch ein Teilmodul des Gegenkontaktmoduls
gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel, und
Fig. 9 ein drittes Ausführungsbeispiel für ein
Gegenkontaktmodul, das ebenfalls aus zwei Teilmodulen
zusammensetzbar ist.
Chipkarten im Sinne der ISO-Norm 7816 gehören zur Gruppe der
Identifikationskarten, wie sie in der Norm ISO 7810
"Identification Cards - Physical Characteristics" definiert
sind. Diese Norm spezifiziert die physikalischen Eigenschaften
von Identifikationskarten einschließlich der
Materialeigenschaften wie Flexibilität, Temperaturbeständigkeit
und Abmessungen für drei verschiedene Größen von Karten (ID-1,
ID-2 und ID-3). Die Basis für die Chipkartennormen ISO 7816-1
und folgende bildet die ID-1-Karte, wie sie heute vielfach als
Karte für den Zahlungsverkehr, z. B. als Kredit- oder
Eurochequekarte verbreitet ist.
Eine solche Chipkarte beinhaltet im Kartenkörper eine
integrierte Schaltung die über Elemente zur Datenübertragung,
zum Speichern von Daten und zur Verarbeitung von Daten verfügt.
Die Datenübertragung kann dabei entweder über die Kontakte
an der Oberfläche der Karte erfolgen, oder aber kontaktlos durch
elektromagnetische Felder.
Die wesentlichen Eigenschaften und Funktionen von Chipkarten
sind in den ISO-Standards der Reihe 7816 festgelegt.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Chipkarte 100 gemäß ISO
7816 in der Draufsicht.
Diese verfügt über eine, bezogen auf die Einschubrichtung 110,
vordere Kante 130 und eine, in der ISO 7816 als obere Kante
bezeichnete, rechte Kante 120, wobei die Lage der Kontaktflächen
101, 102, 103, 104, 105, 106, 107 und 108, die auf der Oberseite
der Chipkarte von außen zugänglich angeordnet sind, in der ISO
7816-2 bezüglich der Kanten 120 und 130 angegeben wird.
Die ISO 7816-2 gibt für die Kontaktflächen 101 bis 108
Mindestabmessungen von 1,7 mm × 2,0 mm vor. Die in nachfolgender
Tabelle angegebene Abstände 131 der Kontaktflächen 101 bis 108
von der Vorderkante sowie die Abstände 121 der Kontaktflächen
von der Oberkante stellen Höchstmaße dar, die Abstände 132 von
der Vorderkante und 122 von der Oberkante Mindestmaße.
Höchstmaße für die Kontaktflächen sind durch ISO 7816-2 nicht
vorgegeben, jedoch muß sichergestellt sein, daß die
Kontaktflächen 101 bis 108 voneinander elektrisch isoliert sind.
Wie ohne weiteres ersichtlich, ist durch die Maximalabstände 131
der Kontaktflächen 101 bis 104 und der Mindestabstände 132 der
Kontaktflächen 105 bis 108 von der Vorderkante der Chipkarte,
sowie der Maximalabstände 121 der Kontaktflächen 101 und 105 und
der Mindestabstände 122 der Kontaktflächen 104 und 108 von der
Oberkante der Chipkarte 100 ein rechteckförmiger Bereich 150 von
9,62 mm × 9,32 mm definiert, den gemäß ISO 7816 die
Kontaktflächen 101 bis 108 mindestens einnehmen müssen. Der
Bereich 150 wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung
auch als vorgegebener Bereich bezeichnet. Die ISO 7816-2 läßt
zu, daß die Kontaktflächen über den vorgegebenen Bereich nach
außen hinausragen.
Zwei benachbarte, gemäß ISO 7816-2 vorgegebene Kontaktreihen 101
bis 104 und 105 bis 108 weisen in Einschubrichtung 110 einen
Mittenabstand 139 von 7,62 mm, der Mittenabstand 129 zweier
benachbarter Kontaktflächen 101 und 102 quer zur
Einschubrichtung 110 beträgt 2,54 mm.
Ein konkrektes Ausführungsbeispiel der oben beschriebenen ISO
7816-Chipkarte stellt die in Fig. 2 dargestellte Eurocheque-
Karte dar, deren Kontaktfeld 151, das sich aus den Kontakten 101
bis 108 zusammensetzt, eine Fläche von ungefähr 11,7 mm (153) in
Einschubrichtung und ungefähr 10,5 mm (152) quer zur
Einschubrichtung aufweist. Die Abstände 131 der Kontaktflächen
101 bis 104 zur Vorderkante und 121 der Kontaktflächen 101 und
105 zur Oberkante betragen ungefähr 9,0 mm und 18,5 mm.
Die äußeren Abmessungen der dargestellten Eurocheque-Karte im
ID-1-Format, die auf ihrer Rückseite als zusätzliches
Speichermedium einen Magnetstreifen 160 enthält, betragen in
Einschubrichtung ungefähr 85,5 mm (111), quer dazu ungefähr 54,0
mm (112).
Eine von der Norm 7816 abweichende Chipkarte stellt die in Fig.
3 dargestellte Multi-Media-Card 200, kurz MMC, der Firma Siemens
dar. Wie bei einer Standardchipkarte ist der Chipträger mit dem
eigentlichen Chip als eine Einheit ausgebildet, an deren
Oberfläche die Kontaktflächen zur Kontaktierung des Chips
angeordnet sind. Der Chipträger, ist ebenfalls wie bei einer
Standardchipkarte, in eine entsprechende Aussparung der Karte
200 so eingeklebt, daß die Oberfläche des Chipträgers mit der
der MMC-Karte 200 bündig abschließt und die Kontaktflächen an
der Oberseite der Karte liegen.
Diese weist äußere Abmessungen von ungefähr 24 mm (211) × 32 mm
(212) auf, wobei die in der dargestellten Draufsicht linke obere
Ecke mit 4,0 mm × 45° abgeschrägt ist. Das im folgenden als
erstes Kontaktfeld bezeichnete Kontaktfeld der MMC-Karte ist in
Form einer ersten Kontaktreihe mit Kontaktflächen 201, 202, 203,
204, 205, 206 und 207 ausgeführt die zur schmalen Vorderseite
230 der Chipkarte einen Abstand 231 von 1,0 mm aufweist. Die
Kontaktflächen 201 bis 207 selbst haben Abmessungen von 1,7 mm
(221) × 3,5 mm (231) und haben untereinander quer zur Breitseite
220 der MMC-Karte einen Abstand von 0,625 mm.
Wie aus Fig. 4, der Übereinanderprojektion der Kontaktfelder
einer Chipkarte gemäß ISO 7816 und der MMC-Karte, ohne weiteres
zu ersehen, liegen sowohl die Kontaktflächen 101 bis 108 der ISO
7816-Chipkarte, als auch die Kontaktflächen 201 bis 204 der MMC-
Karte innerhalb der Abmessungen des vorgegebenen Bereichs 150.
Zwar erfüllen die Kontakte 201 bis 204 der MMC-Karte nicht die
Vorgaben der Norm ISO 7816-2, jedoch können diese durch
geringfügige Verbreiterungen an ISO 7816-2-Standard angepaßt
werden.
Somit liegt eine Überlappung des ersten Kontaktfeldes 201 bis
207 der MMC-Karte und des zweiten Kontaktfeldes 101 bis 108 der
ISO 7816-Chipkarte im Bereich der Kontaktflächen 201 bis 204 der
MMC-Karte und 101 bis 104 der ISO-Chipkarte vor.
Die weiteren Kontaktflächen 205 bis 207 der MMC-Karte liegen
außerhalb des vorgegebenen Bereichs 150.
Um nun die Möglichkeit zu schaffen, eine MMC-Karte sowohl mit
einem MMC-Kartenleser, als auch einem Chipkartenleser für
Chipkarten nach dem ISO 7816-Standard auswerten zu können, wird
vorgeschlagen, innerhalb des vorgegebenen Bereichs 150 auf der
MMC-Karte eine der ersten Kontaktreihe 201 bis 207 benachbarte
zweite Kontaktreihe 105 bis 108 derart anzuordnen, daß sowohl
die Kontaktflächen 201 bis 204 der MMC-Karte durch geringfügige
Verbreiterungen an den ISO 7816-Standard angepaßt werden können,
als auch die Kontaktflächen 105 bis 108 der zweiten Kontaktreihe
den Anforderungen des ISO 7816-Standards genügen.
Eine entsprechende erfindungsgemäße, beispielsweise auf einer
MMC-Karte realisierte Kontaktanordnung zeigt Fig. 5.
Die Kontaktanordnung der Fig. 5 umfaßt ein erstes Kontaktfeld
mit Kontakten 301 bis 304, die aus einer Überlagerung der
Kontaktflächen 101 bis 104 gemäß ISO 7816-2 und 201 bis 204 der
MMC-Karte hervorgehen, und die im Bereich des durch ISO 7816-2
vorgegebenen Bereichs 150 sowohl den Anforderungen der ISO 7816-
2, als auch den Anforderungen an MMC-Karten-Kontaktflächen
entsprechen. Weiterhin ist ein zweites Kontaktfeld mit
Kontaktflächen 305 bis 308 vorgesehen, das ebenfalls den
Anforderungen der ISO 7816-2 hinsichtlich ihrer Lage genügt. Die
außerhalb des vorgegebenen Bereichs 150 liegenden Kontaktflächen
205, 206 und 207 der MMC-Karte sind unverändert übernommen
(Kontaktflächen 315, 316 und 317) und ermöglichen somit
weiterhin die Auswertung der MMC-Karte mittels eines MMC-
Kartenlesers. Zur gleichzeitigen Auswertbarkeit der solchermaßen
modifizierten MMC-Karte mit einem ISO-Kartenleser sind die
außerhalb des vorgegebenen Bereichs 150 liegenden Kontaktflächen
315 bis 317 über Leiterbahnen 311, 312, 313 mit den
Kontaktflächen 305, 306, 307 oder 308 des zweiten Kontaktfeldes
verbunden. Somit sind sämtliche Kontakte des MMC-Moduls über
MMC- wie ISO 7816-2-kompatible Kontaktflächen kontaktierbar.
Die Leiterbahnen sind an der Oberfläche der Chipkarte 200 bzw.
des Chipträgers entlang geführt.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine
modifizierte Kontaktanordnung für MMC-Module. Ebenso ist es aber
auch denkbar, die in Fig. 5 dargestellte und oben beschriebene
Kontaktanordnung beispielsweise auf einer Chipkarte nach ISO
7816 vorzusehen. Damit ist auch eine ISO-7816-Chipkarte sowohl
für ISO-7816-Chipkartenleser, als auch MMC-Kartenleser
auswertbar.
Weiterhin ist die Erfindung auch nicht auf die Herstellung einer
Kompatibilität zwischen dem ISO 7816-Standard und MMC
beschränkt. Vielmehr ermöglicht die Erfindung durch geeignete
Anordnung eines zweiten Kontaktfeldes innerhalb eines durch
einen Standard, wie beispielsweise ISO 7816, vorgegebenen
Bereichs eine Anpassung verschiedenartiger Kontaktanordnungen an
den Standard. Eine Beschränkung ergibt sich dabei allenfalls
durch unterschiedliche Kontaktanzahlen, also beispielsweise
dann, wenn die anzupassende Kontaktanordnung mehr belegte
Kontakte aufweist, als die standardgemäße Kontaktanordnung.
Fig. 6 zeigt beispielhaft ein Gegenkontaktmodul 400 mit
Gegenkontakten 401 bis 408 und 415 bis 417 vor dem Hintergrund
einer erfindungsgemäßen Kontaktanordnung 300, die zur
alternativen Auswertung mittels eines ISO 7816- bzw. eines MMC-
Chipkartenlesers angepaßt ist.
Jeder Kontaktfläche 301 bis 308 des ISO 7816-Kontaktfeldes ist
dabei ein eigener Gegenkontakt 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407
und 408 des Gegenkontaktmoduls 400 zugeordnet. Darüber hinaus
verfügt das Gegenkontaktmodul 400 auch über weitere Kontakte
415, 416 und 417, die den Kontaktflächen 315, 316 und 317 des
MMC-Kontaktfeldes zugeordnet sind.
Hinsichtlich der Ausrichtung der Gegenkontakte zueinander gelten
die gleichen Anforderungen, wie an die erfindungsgemäße
Kontaktanordnung 300.
Die Gegenkontakte 401 bis 408 und 415 bis 417 sind in Form
metallischer Blattfedern ausgeführt, die an ihren den
Kontaktflächen zugewandten Unterseiten Kontaktperlen 410 zur
Kontaktierung der Kontaktflächen 301 bis 308 und 315 bis 317
aufweisen.
Die Gegenkontakte sind in einem Träger, im vorliegenden Fall in
einem rahmenförmigen Kunststoffträger 430 befestigt. Außerdem sind
in dem Rahmen 430 Leiterbahnen verlegt, die eine elektrische
Verbindung zwischen den Gegenkontakten und einem Anschlußstecker
herstellen.
Das beschriebene Gegenkontaktmodul ist damit zum Einsatz in
einem Chipkartenleser zur alternativen Auswertung von Chipkarten
mit unterschiedlichen Kontaktfeldern, beispielsweise von ISO
7816-, ebenso wie MMC-Chipkarten geeignet. Durch eine
entsprechende Anpassung der Anordnung der Gegenkontakte
innerhalb des Gegenkontaktmoduls, sowie der Anzahl der im Modul
enthaltenen Gegenkontakte ist eine Anpassung an weitere
Kontaktfelder möglich.
Ein weiteres, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Gegenkontaktmoduls ist in den Fig. 7 und 8
dargestellt. Das Gegenkontaktmodul 400 besteht in diesem Fall
aus aneinander anreihbaren Teilmodulen 450 und 460. Die
Teilmodule 450 und 460 weisen im wesentlichen quaderförmige
Körper mit einer Oberseite 451 und Seitenflächen 453, 454, 455
und 456 auf. Aus der Oberseite 451 des ersten Teilmoduls 450
ragen zwei Gegenkontaktreihen mit Gegenkontakten 401 bis 408 zur
Kontaktierung der Kontaktflächen einer ISO-7816-Chipkarte
hervor, deren Anordnung zueinander dazu den Vorgaben der ISO
7816 genügt. Die Gegenkontakte 401 bis 404 sind mit
Lötanschlüssen 421, 422, 423, 424 verbunden, die aus der
parallel zur ersten Gegenkontaktreihe 401 bis 404 stehenden
Seitenwand 453 herausgeführt sind. Ebenso sind die Gegenkontakte
405 bis 408 der zweiten Gegenkontaktreihe 405 bis 408 mit einer
zweiten Reihe in der Figur nicht dargestellter Lötanschlüsse
verbunden, die aus der der ersten Seitenwand 453
gegenüberliegenden zweiten Seitenwand 454 herausgeführt sind.
Das zweite Teilmodul 460 weist, wie das erste Teilmodul 450,
Gegenkontakte 415, 416 und 417 zur Kontaktierung der weiteren
Kontaktflächen 205, 206 und 207 eines MMC-Moduls oder 315, 316
und 317 einer an das MMC-Format angepaßten Kontaktanordnung
einer ISO-7816-Chipkarte auf. Diese sind ebenso, wie beim ersten
Teilmodul, mit aus der ersten Seitenfläche 453 des
Gegenkontaktmodulkörpers herausgeführten Anschlüssen 425, 426
und 427 verbunden.
Eine dritte Seitenwand 455 und eine vierte Seitenwand 456 des
quaderförmigen Gegenkontaktmodulkörpers weisen Mittel zur
Aneinanderreihung von Gegenkontaktmodulen, beispielsweise der
Ergänzung des ersten Gegenkontaktmoduls 450 durch eine zweites
Gegenkontaktmodul 460 zur Bildung eines Gegenkontaktmoduls 400
zur Kontaktierung sowohl von ISO-7816-Chipkarten, als auch von
MMC-Karten, auf. Diese sind beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel in Form einer aus der vierten Seitenwand 456
des ersten Teilmoduls 450 herausgefrästen
schwalbenschwanzförmigen Nut 458 und einer an der dritten
Seitenwand 455 des zweiten Teilmoduls 460 angeformten
schwalbenschwanzförmigen Feder 457 ausgeführt, so daß die beiden
Teilmodule durch Einführen der schwalbenschwanzförmigen Feder
457 des zweiten Teilmoduls 460 in die schwalbenschwanzförmige
Nut 458 des ersten Teilmoduls 450 aneinander anreihbar sind. Zur
Anreihung weiterer Teilmodule weist beim vorliegenden
Ausführungsbeispiel das erste Teilmodul an seiner dritten
Seitenfläche eine weitere schwalbenschwanzförmige Feder 457, das
zweite Teilmodul 460 an seiner vierten Seitenfläche 456 eine
weitere schwalbenschwanzförmige Nut 458 auf. Die Abmessungen der
Teilmodulkörper, insbesondere die Lage der Gegenkontakte 401 bis
408 und 415 bis 417 relativ zur dritten und vierten
Seitenfläche, sind so dimensioniert, daß ein aus an die vierte
Seitenfläche 456 des ersten Teilmoduls 450 angereihtes zweites
Teilmodul 460 gebildetes Gegenkontaktmodul 400 zur Kontaktierung
sowohl von ISO-7816-Kontaktanordnungen, als auch von MMC-
Kontaktanordnungen geeignet ist, insbesondere die durch die ISO
7816 und den MMC-Standard vorgegebenen Kontaktabstände
eingehalten werden.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch das erste
Gegenkontaktteilmodul 450. Der Gegenkontakt 401 ist, wie die
übrigen Gegenkontakte 402 bis 408 und auch die Gegenkontakte 415
bis 417 des zweiten Teilmoduls 460, in Form eines federnd
gelagerten Stifts ausgeführt. Die Spitze des Gegenkontakts 401
ist zur weitgehend verschleiß- und beschädigungsfreien
Kontaktierung einer zugehörigen Kontaktfläche 101 oder 301
abgerundet, oder, wie im vorliegenden Fall, in Form einer
Halbkugel ausgeführt. Um den Schaft des stiftförmigen
Gegenkontakts 401 ist ein Kranz 431 angeformt, der in einer Nut
432 des Gegenkontaktmodulkörpers geführt ist. Die Anordnung aus
Kranz 431 und Nut 432 ermöglicht eine Bewegung des Stifts in zur
Moduloberseite 451 senkrechter Richtung und verhindert
gleichzeitig ein Herausfallen des Gegenkontaktstifts 401 aus dem
Gegenkontaktmodul 450. Um eine sichere Kontaktierung der
Kontaktfläche 101 bzw. 301 einer über dem Gegenkontaktmodul 450
befindlichen Chipkarte 100 zu gewährleisten, wird der
Gegenkontaktstift 401 durch eine metallische Spiralfeder 433 in
Richtung der Oberseite 451 des Gegenkontaktmoduls 450 gedrückt.
Die maximale Auslenkung des Stifts 401 ist dabei durch die obere
Abdeckung der Nut 432 begrenzt. Das untere Widerlager der
Spiralfeder 433 bildet der aus dem Gegenkontaktmodulkörper
herausgeführte Lötanschluß 421.
In Fig. 8 ist das Gegenkontaktmodul 450 beispielhaft als SMD-
(surface mounted device)Bauteil zur Lötmontage auf der
Oberfläche einer Leiterplatte 440 dargestellt. Prinzipiell sind
selbstverständlich auch andere Bauformen, beispielsweise mit
einem Steckanschluß 420 möglich.
Die Gegenkontaktanordnung zur Kontaktierung einer
erfindungsgemäßen, einer ISO-7816- oder einer MMC-
Kontaktanordnung ist auch in Form von bedarfsabhängig mit
Gegenkontakten frei bestückbaren Kontakthalters realisierbar.
Dieser könnte beispielsweise in Form des Körpers des
Gegenkontaktmoduls 450 ausgeführt sein, der bedarfsabhängig mit
Lötanschlüssen 421 bis 427 und Gegenkontakten 401 bis 408 und
415 bis 417 bestückbar ist.
Ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Gegenkontaktmoduls 400 zur Kontaktierung sowohl von ISO-7816-
Chipkarten, als auch von MMC-Karten ist in Fig. 9 dargestellt.
Das Gegenkontaktmodul besteht aus zwei quaderförmigen,
aneinander angereihten Teilmodulen 450 und 460, die im
wesentlichen gleich aufgebaut sind und sich lediglich in der
Anzahl der Gegenkontakte 401 bis 408 und 415 bis 417, oder der
auf dem Modulkörper anordenbaren Gegenkontakte unterscheiden.
Zur Aneinanderreihung der Teilmodule 450 und 460 weisen diese an
ihrer dritten und vierten Seitenfläche, die zu den Kontaktreihen
und den ersten und zweiten Seitenwänden 453 und 454 senkrecht
stehen, Anreihungsmittel in Form von Bohrungen 461 an der
dritten Seitenwand 453 und Paßstiften 462 an der vierten
Seitenwand 454 auf. Die Paßstifte 462 bewirken in Verbindung mit
den Paßbohrungen 461 zur Aufnahme der Paßstifte bei
Aneinanderreihung der Teilmodule 450 und 460 deren gegenseitige
Ausrichtung, so daß die Oberflächen 451 sowie die ersten und die
zweiten Seitenflächen der Teilmodule 450 und 460 miteinander
fluchten, also jeweils eine gemeinsame Fläche bilden. Weiter
umfassen die Mittel zur Aneinanderreihung der Teilmodule Mittel
zur Verriegelung der kaskadierten Teilmodule 450 und 460
untereinander. Diese sind in Form jeweils eines auf der
Oberseite 451 der Teilmodule 450 und 460 angeordneten
Verriegelungshakens 465 ausgebildet, der den Körper des
jeweiligen Teilmoduls in Richtung dessen dritter Seitenfläche
455 überragt, und der bei aneinandergereihten und senkrecht zur
ersten und zweiten Seitenwand 453 und 454 zueinander
ausgerichteten Teilmodulen in eine Ausnehmung 464 in der
Oberfläche 451 des jeweils benachbarten Teilmoduls 460
einrastet. Auf diese Weise sind die beiden benachbarten
Teilmodule 450 und 460 durch die Verriegelungsmittel 464 und 465
gegeneinander verriegelt. Die Abstände der Kontakte 415 und 404
zueinander sind somit festgelegt.
Die Teilmodule weisen an ihren Oberkanten entlang der ersten und
der zweiten Seitenfläche 453 und 454 Aussparungen 469 zur
Aufnahme von Gegenkontaktelementen 481 auf. Weiter sind auf der
Oberseite der Teilmodule Mittel 467, 468 zur verrastenden
Montage der Gegenkontaktelemente 481 angeordnet. Diese sind in
Form von winkelförmigen Rasthaken 467 ausgebildet, wobei ein
erster Schenkel 467a des Rasthakens, der im wesentlichen
parallel zur Oberseite 451 des Teilmoduls 450, 460 angeordnet
ist, das Gegenkontaktelement 481 in zur Oberfläche 451 des
Teilmoduls senkrechter Richtung führt, während ein zweiter
Schenkel 467b des Rasthakens 467 den ersten Schenkel 467a mit
der Oberseite des Modulkörpers verbindet und eine seitliche
Führung des Gegenkontaktelements 481 entlang der ersten und der
zweiten Seitenfläche 453 und 454 des Teilmoduls bewirkt. Die
Montagemittel umfassen weiter eine Rastnase 468, die unmittelbar
neben dem Rasthaken 467 auf dessen offener Seite auf der
Oberfläche 451 des Modulkörpers angeordnet ist. Diese bewirkt
eine Führung des Gegenkontaktelements 481 in der dem zweiten
Schenkel 467b des Rasthakens 467 entgegengesetzter Richtung. Die
Rastnase ist entweder an der Unterseite des ersten Schenkels des
Rasthakens 468, oder, wie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel,
auf der Oberfläche 451 des Modulkörpers angeordnet. Rasthaken
467 und Rastnase 468 bilden somit einen Kanal 470, in den ein
Gegenkontaktelement 481 verrastend einsetzbar ist. Die Höhe der
Rastnase ist dabei vorzugsweise gegenüber der durch die Dicke
des Gegenkontaktelements 181 vorgegebene Höhe des zweiten
Schenkels 467b des Rasthakens 467 gering, so daß durch leichtes
Aufbiegen des Rasthakens 467 ein Gegenkontaktelement über die
Rastnase hinweg in die Öffnung des Rasthakens einschiebbar ist.
Gleichzeitig ist die Höhe der Rastnase 468 groß genug gewählt,
so daß ein unbeabsichtigtes Herausgleiten des
Gegenkontaktelements 481 aus dem Rasthaken vermieden wird.
Die Gegenkontaktelemente 481 sind in Form von gebogenen
metallischen Federstreifen aus einem elektrisch gut leitenden
Material ausgeführt. Im Bereich der Kontaktflächen des zu
kontaktierenden Moduls weisen sie eine halbkreisförmige
Aufwölbung auf, die als Gegenkontakt 401 dient. Zum Rand des
Modulkörpers 450 hin sind die Federstreifen nach unten, also zur
Bodenfläche 452 des Modulkörpers gebogen und gehen dort in
Anschlüsse 421, im vorliegenden Fall zur SMD-
Leiterplattenmontage, über.
Der Modulkörper kann auch ohne die Rastmittel 467, 468 für die
Gegenkontaktelemente 481 ausgeführt sein und dient dann
beispielsweise lediglich als Positionierhilfe bei der Montage
der Gegenkontaktelemente 481 gemäß den für die erfindungsgemäße
Kontaktanordnung entsprechend geltenden Vorgaben und zur
Unterstützung der Gegenkontaktelemente 481 entgegen einer durch
eine auszuwertenden Chip- oder MMC-Karte auf die Gegenkontakte
401 ausgeübten Andruckkraft.
Claims (14)
1. Kontaktanordnung für ein auf einem kartenförmigen Träger
angeordnetes, elektrisch kontaktierbares Modul mit einem ersten
Kontaktfeld (201, . . ., 207) mit einer Mehrzahl von
Kontaktflächen (201, . . ., 207), von denen zumindest eine (205,
. . ., 207) außerhalb eines vorgegebenen Bereichs (150) liegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweites Kontaktfeld (105, . . ., 108) mit mindestens einer Kontaktfläche (105, . . ., 108) innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) vorgesehen ist, und
daß die außerhalb des vorgegebenen Bereichs angeordneten Kontaktflächen (205, . . ., 207) des ersten Kontaktfeldes (201, 207) jeweils mit Kontaktflächen (105, . . ., 107) des zweiten Kontaktfeldes (105, . . ., 108) elektrisch verbunden sind.
daß ein zweites Kontaktfeld (105, . . ., 108) mit mindestens einer Kontaktfläche (105, . . ., 108) innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) vorgesehen ist, und
daß die außerhalb des vorgegebenen Bereichs angeordneten Kontaktflächen (205, . . ., 207) des ersten Kontaktfeldes (201, 207) jeweils mit Kontaktflächen (105, . . ., 107) des zweiten Kontaktfeldes (105, . . ., 108) elektrisch verbunden sind.
2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der vorgegebene Bereich (150) der nach ISO 7816-2 für die
Kontaktflächen (101, . . ., 108) des Kontaktfeldes vorgegebene
Bereich ist.
3. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das erste Kontaktfeld (201, . . ., 207) in Form einer ersten Kontaktreihe mit einander benachbarten Kontaktflächen (201, . . ., 207) ausgebildet ist, von dem eine Anzahl von Kontaktflächen (201, . . ., 204) innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) angeordnet ist, und
daß das zweite Kontaktfeld (105, . . ., 108) in Form einer zweiten Kontaktreihe ausgebildet ist, die zur ersten Kontaktreihe (201, . . ., 207) benachbart innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) angeordnet ist.
daß das erste Kontaktfeld (201, . . ., 207) in Form einer ersten Kontaktreihe mit einander benachbarten Kontaktflächen (201, . . ., 207) ausgebildet ist, von dem eine Anzahl von Kontaktflächen (201, . . ., 204) innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) angeordnet ist, und
daß das zweite Kontaktfeld (105, . . ., 108) in Form einer zweiten Kontaktreihe ausgebildet ist, die zur ersten Kontaktreihe (201, . . ., 207) benachbart innerhalb des vorgegebenen Bereichs (150) angeordnet ist.
4. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Anspüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Modul ein Prozessor- und/oder Speichermodul ist.
5. Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Modul ein MMC-Modul ist.
6. Gegenkontaktmodul (400) mit Gegenkontakten zur Kontaktierung
eines auf einem kartenförmigen Träger angeordneten, elektrisch
kontaktierbaren Moduls, gekennzeichnet durch eine Anordnung der
Gegenkontakte (401, . . ., 408, 415, . . ., 417) zur Kontaktierung
aller Kontakte der Kontaktanordnung nach einem der vorstehenden
Ansprüche.
7. Gegenkontaktmodul (400) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß dieses aus Teilmodulen (450, 460)
zusammensetzbar ist.
8. Gegenkontaktmodul (400) nach Anspruch 6 oder 7,
gekennzeichnet durch Mittel (467, 468) zur verrastenden Montage
mindestens eines einen Gegenkontakt (401) umfassenden
Gegenkontaktelements (481).
9. Gegenkontaktmodul (400) nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gegenkontakte (401, . . .)
mit jeweils einem Lötanschluß (421, . . .) zur
Leiterplattenmontage versehen ist.
10. Gegenkontaktteilmodul (450) zur Bildung eines
Gegenkontaktmoduls nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel
(457, 458; 461, 462; 464, 465) zur Anreihung mindestens eines
weiteren Gegenkontaktteilmoduls (460).
11. Gegenkontaktteilmodul (450) nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch eine Ausbildung der Anreihungsmittel in Form einer
schwalbenschwanzförmigen Nut (458) an einer vierten Seitenwand
(456) des anzureihenden weiteren Gegenkontaktteilmoduls (460)
und eine zur schwalbenschwanzförmigen Nut (458) paßgenaue
schwalbenschwanzförmige Feder (457) an einer dritten Seitenwand
(455) des Gegenkontaktteilmoduls (450).
12. Gegenkontaktteilmodul (450) nach Anspruch 10, gekennzeichnet
durch Ausbildung der Anreihungsmittel in Form mindestens einer,
vorzugsweise zweier, Paßbohrungen (461) in einer vierten
Seitenwand (456) des anzureihenden weiteren Moduls (460) und an
einer dritten Seitenwand (455) des Gegenkontaktteilmoduls (450)
angeordnete Paßstifte (462) zum Eingriff in die Paßbohrungen
(461).
13. Gegenkontaktteilmodul (450) nach einem der Ansprüche 10 bis
12, gekennzeichnet durch Mittel (464, 465) zur gegenseitigen
Verriegelung aneinanderangereihter Gegenkontaktteilelemente
(450, 460).
14. Gegenkontaktteilmodul (450) nach Anspruch 13, gekennzeichnet
durch eine Ausbildung der Verriegelungsmittel in Form eines auf
der Oberseite (451) und/oder Unterseite des
Gegenkontaktteilmoduls (450) angeordneten Verriegelungshakens
(465), der in eine Aussparung in der Oberseite (451) eines
angereihten weiteren Gegenkontaktteilmoduls (460) eingreift.
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