DE3701114A1 - Ic-karte und fassung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft IC-Karten und Fassungen mit freier Steck- und Ziehfähigkeit. Aus dem Stand der Technik ist es allgemein bekannt, daß Informations-Speicherkarten, die Informationen magnetisch speichern und zwischen Banken und anderen Einrichtungen und ihren Kunden im Gebrauch sind. Die Karte dieses Typs, die sogenannte Magnetkarte, ist bequem im Gebrauch und kommt als einzige Speicherkarte für diese Anmeldung in Betracht. Der größte Schwachpunkt dieser Art Karte ist, daß die Informationsmenge, die darauf gespeichert werden kann, sehr begrenzt ist. Außerdem kann sie Informationen nur als Antwort auf Anforderungen von separaten Vorrichtungen abgeben und hat für sich weder logische noch rechnende Funktionen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine IC-Karte und eine Fassung dafür zu schaffen, wobei die Karte klein und dünn sein soll. Außerdem soll sie viele Informationen speichern können und vielseitig verwendbar sein. Zwischen der IC-Karte und der Fassung soll auch eine funktionssichere Verbindung hergestellt werden können. Ferner sollen Interface-Probleme gelöst werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 und 7 angegebenen konstruktiven Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Demnach enthält die IC-Karte eine flexible gedruckte Schaltung mit den erforderlichen Leiterbahnen. Auf einer Seite der flexiblen Schaltung ist mindestens die nötige Anzahl Anschlüsse angeordnet, rechtwinklig zum Rand und parallel zueinander zum Verbinden der Schaltung mit einer separaten Steckvorrichtung. Die Anschlüsse sind voneinander durch Isoliermaterial getrennt. Auf der Karte sind passive und aktive Schaltungsteile, wie Batterie usw., wie erforderlich, montiert. Beide Oberflächen der Karte sind durch Formgebung mit isolierendem Kunstharz bedeckt, wobei die oberen und unteren Bereiche der Anschlüsse unbedeckt bleiben.

Ferner ist, um die Anschlüsse der Karte mit einer äußeren Einrichtung zu verbinden, eine Fassung vorgesehen, die einen U-förmigen Rahmen aus Isoliermaterial mit einer U-förmigen Nut im Mittelteil der Innenseite des Rahmens sowie zahlreiche, im Bodenteil des Rahmens in parallelen, separaten Reihen befestigte Metallstifte, deren Zwischenräume durch Isoliermaterial des Rahmens gefüllt sind, aufweist. Die Stifte erstrecken sich nach unten aus dem Boden des Rahmens. Die Enden der Stifte, die nach oben gegen die U-förmige Nut gerichtet sind, liegen auf gleicher Ebene oder wenig unter dem Rand der Nut.

Weil die erfindungsgemäße Karte einfach durch Einformen der aktiven/passiven Elemente oder anderer, erforderlicher Teile auf einer flexiblen, gedruckten Schaltung hergestellt wird, ist sie leicht zu produzieren und für Massenproduktion mit geringem Kostenaufwand geeignet. Ferner kann die Dicke der Karte weniger als ein Millimeter betragen. Die Verbindung zu äußeren Einrichtungen ist durch die vorgesehene Fassung sichergestellt.

Anhand von beigefügten Zeichnungen wird eine beispielhafte Ausgestaltung der Erfindung wie folgt näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die IC-Karte;

Fig. 2 eine Seitenansicht der IC-Karte;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des eingekreisten Teils III in Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV, in Fig. 3;

Fig. 5a eine vergrößerte Ansicht von Anschlüssen;

Fig. 5b eine Ansicht der Anschlüsse in der Breite eines Millimeters;

Fig. 6a und 6b Querschnitte durch die flexiblen Schaltungsanschlüsse;

Fig. 7a, 7b, 8a und 8b Draufsichten auf vier Ausführungen der IC-Karten mit Kanten oder Vorsprüngen zur Unverwechselbarkeit der Karte;

Fig. 9 eine Seitenansicht der Fassung;

Fig. 10 eine vergrößerte Teilansicht der Fassung;

Fig. 11 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX′ in Fig. 10, und

Fig.12 eine vergrößerte Ansicht des inneren Anschlusses.

die Fig. 1 zeigt eine IC-Karte, welche eine flexible gedruckte Schaltung 11 aufweist, die beiderseits mit einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) 15, einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 15′ und einem Festwertspeicher (ROM) 15′′ versehen ist und mit einer Batterie 14 durch ein geeignetes Verfahren verbunden ist. Auf mindestens einer Seite der flexiblen gedruckten Schaltung 11 ist diese gemäß Fig. 2 mit einem leitenden Überzug versehen, welcher individuelle Schaltungsteile, eine Batterie und Anschlüsse 13 miteinander verbindet, wie später noch erläutert wird. Diese Verbindungen sind jedoch in der Figur nicht im Detail dargestellt.

Der Hauptteil beider Oberflächen und der Seiten der montierten gedruckten Schaltungseinheit ist abgedeckt und mit einem Isoliermaterial 12 überzogen.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der vollständigen Karte, die parallel zu ihren Längsseiten geschnitten wurde. Der in Fig. 2 eingekreiste Teil III der IC-Karte ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Auf beiden Seiten der gedruckten Schaltung 11 sind Anschlüsse 13 vorgesehen. Die Anschlüsse 13, die eine parallele Anordnung aufweisen, sind durch Isoliermaterial 12 voneinander getrennt, wie Fig. 4 zeigt, die aus einem Abschnitt gemäß Schnittlinie IV-IV′ der Fig. 3 besteht. Diese Bauart verringert den Druck auf die Anschlüsse und verhindert Deformationen der Anschlüsse sowie der flexiblen gedruckten Schaltung, wenn die IC-Karte in eine entsprechende Fassung eingesteckt wird, die später noch erläutert wird. Die Anschlüsse 13 brauchen nur auf einer Seite der flexiblen gedruckten Schaltung vorgesehen zu werden, aber es ist besser, diese auf beiden Seiten zu haben, indem sie um das obere Ende der Schaltung gefaltet werden, wie es die Fig. 3 und 4 zeigen. Solche Kontakte auf beiden Seiten der Anschlüsse gewährleisten eine hohe Anzahl zuverlässiger Steckungen und in der Ausführung mit zwanzig Kontakten oder weniger ist es möglich, an vier Stellen Kontakte vorzusehen, die ein nicht an eine Richtung gebundenes Stecken der IC-Karte gestatten (Fig. 5a und 5b).

Die Anschlüsse 13 bestehen aus leitendem Material, zweckmäßigerweise aus Metall, das vorzugsweise durch Zusammenpressen hergestellt ist. Es bewirkt eine lange Lebensdauer und zusammen mit der Nullkraft-Einsteckmethode stellt es über zehntausend Steck- und Ziehzyklen sicher. Die Anschlüsse der flexiblen gedruckten Schaltung sind hergestellt durch Aufbringen von Kupfer, Nickel und Gold in dieser Reihenfolge auf ein Polyamid-Kunstharz, wie es beispielsweise in den Fig. 6a und 6b dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse 13 nur entlang einer kurzen Seite einer rechteckigen IC-Karte angeordnet. Die Anschlüsse sind jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt, sondern sie können auch an beiden kurzen Seiten oder in geeigneten Positionen in mehreren Gruppen entlang aller vier Seiten angeordnet sein.

Obwohl die IC-Karte bei dem zuvor erwähnten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Umriß hat, kann sie auch irgendeine andere benötigte Konfiguration aufweisen. Im Fall des obigen Beispieles der IC-Karten ist es wünschenswert, daß die beiden Längsseiten 17, 18 die senkrecht zu den die Anschlüsse 13 aufweisenden Seiten verlaufen, nicht verdrehbar sein sollen, wenn man auf die schmale Seite blickt. Wenn beispielsweise die IC-Karte gemäß Fig. 1 entlang der Linie VII-VII, geschnitten wird, sollte die Konfiguration des Querschnitts vorzugsweise wie in Fig. 7a und 7b dargestellt aussehen. Die Formen der Querschnitte gemäß den Fig. 7a und 7b sind sehr wirkungsvoll, um ein falsches Einstecken der so codierten Karte in die Fassung zu verhindern. Anstelle der oben erläuterten asymmetrisch geformten beiden Längsseiten kann eine von der Längsseite etwas nach innen versetzte Nut auf einer Seite der Karte vorgesehen sein, wie es in den Fig. 8a und 8b dargestellt ist, während die Fassung eine entsprechende Eingreifrippe aufweist.

Eine Karte dieses Typs kann durch die Anschlüsse 13 mit einer separaten Vorrichtung verbunden werden. Hat sie viele Anschlüsse, beispielsweise etwa zwanzig Stück, ist die Teilung oder der Abstand zwischen zwei Anschlüssen eng begrenzt und beträgt z.B. 1,27 Millimeter. Aus verschiedenen Gründen ist es ziemlich schwierig, korrespondierende Kontakte an einer separaten Vorrichtung vorzusehen. Daher ist es wünschenswert, eine Fassung zu schaffen, durch welche die IC-Karte mit einer separaten Vorrichtung verbunden werden kann.

Fig. 9 zeigt eine derartige Fassung 20, die aus einem äußeren U-förmigen Rahmen 21 besteht, der aus Isoliermaterial hergestellt ist, vorzugsweise Kunststoff und die Stifte 22 aufweist, welche das Bodenteil des Fassungskörpers senkrecht durchsetzen. Der Fassungskörper kann mit zwei Nasen 23 ausgerüstet sein, eine an jeder Seite. Auf der Innenseite des Rahmens 21 sind U-förmige Nute 25 zur Aufnahme der IC-Karte und von den Stiften 22 gebildete Anschlüsse vorgesehen, deren obere Enden 24 die Anschlüsse 13 der IC-Karte kontaktieren. Die Nute 25 sind in bezug auf die Dicke des Rahmens in der Mitte angeordnet, wie es Fig. 11 zeigt. Der Stift 22 besteht aus einem rückwärtigen Anschluß 26, welcher aus dem Boden des Rahmens hervorsteht und einem oberen Anschluß (Ende 24), der sich von dem rückwärtigen Anschluß 26 durch das Bodenteil bis in die Nut 25 erstreckt. Solche Fassungen können hergestellt werden, indem erst die benötigte Anzahl Stifte 22 in eine Spritzform eingesetzt werden, in die anschließend Kunststoff eingespritzt wird. Es ist zweckmäßig, daß das obere Ende 24 des Stiftes 22 mit dem oberen Rand 27 der Nut 25 am Fassungsboden fluchtet oder etwas darunter endet, wie es die Fig. 10 und 11 zeigen. Eine so hergestellte IC-Karte wird in den Nuten 25 geführt, wobei ihre Anschlüsse 13 mit denen der Fassung 20 in den erforderlichen vollständigen Kontakteingriff gelangen.

Um bei nicht vorhandener Karte das Eindringen von Staub zu verhindern, kann die Nut zwischen Kontaktstiftende 24 und oberem Rand 27 ausgefüllt sein durch irgendeine geeignete Methode oder solchen Teilen, die eine flexible Abdeckung bilden, welche das Einsetzen der Karte gestatten und die nach Herausziehen der Karte wieder ihre Ursprungsform einnehmen. Dies ist in den Figuren nicht dargestellt.

Die Nute 25 auf der rechten und linken Seite des U-förmigen Rahmens 21 können unterschiedliche Querschnitte zur Aufnahme der Seiten einer entsprechenden IC-Karte aufweisen, wie sie in den Fig. 7a und 7b dargestellt sind oder können mit einer Rippe oder identischen Nut auf einer Seite versehen sein, um mit einer Karte zu korrespondieren, wie sie in den Fig. 8a und 8b dargestellt ist. Durch solche Mittel wie die vorgesehene Polarisation kann ein falsches Einsetzen der Karte vermieden werden.

Wenn das obere Ende 24 des Stiftes mit einer Seite eines Anschlusses 13 der Karte in Eingriff steht, tendiert dies dazu die Biegekraft der Anschlüsse an der IC-Karte und der flexiblen gedruckten Schaltung zu überanspruchen, was unerwünscht ist. Um dies zu vermeiden, ist es besser, zwei Stifte 22 im Rahmen anzuordnen, wie die Fig. 11 und 12 zeigen, so daß diese den Anschluß 13 zwischen sich halten können. Der Stift 22 ist wiederholten Druck- und Zugbelastungen ausgesetzt, die bei jedem Einsetzen und Herausziehen zwischen der Karte und der Fassung auftreten. Während dieser Wiederholungen muß der Stift, wenn er die Form einer geraden Linie hat, gegen Herausfallen gesichert sein. Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig den Stift zu biegen, vorzugsweise im rechten Winkel, mindestens zweimal derart, wie es bei 28 und 29 in dem den Rahmen durchsetzenden Teil der Fig. 11 und 12 dargestellt ist. Zum praktischen Einsetzen in eine separate Vorrichtung ist es günstig, wenn jeder rückwärtige Anschluß 26 der Stifte 22 im Zickzack angeordnet ist, während die inneren Anschlüsse in einer einzigen Ebene liegen. Es ist zweckmäßig, die Biegungen nach links zu richten, beispielsweise die der Stifte mit ungeraden Nummern, gezählt von einem Ende und solche mit geraden Nummern zweimal nach rechts, wie es Fig. 11 zeigt.

Basierend auf der obengenannten Struktur kann die IC-Karte mit einer Dicke kleiner als ein Millimeter hergestellt oder auch frei gebogen werden, wenn sie passende Arten der Verstärkung aufweist. Zusätzlich zu den zuvor erwähnten Funktionen kann sowohl das Einsetzen falscher Karten vermieden als auch die Verwendung robuster Fassungen vorgesehen werden.

Claims (10)

1. IC-Karte mit mehreren Anschlüssen, die mit Abstand parallel nebeneinander angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (13) wenigstens an einem Teil des Umfanges angeordnet sind, und daß sie mindestens eine flexible gedruckte Schaltung (11) mit aktiven Vorrichtungen und einer Batterie (14) enthält, und daß sie mit Isoliermaterial (12) überzogen ist.

2. Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (13) auf beiden Seiten der gedruckten Schaltung (11) angeordnet und überzogen sind und daß die Anschlüsse mit der gedruckten Schaltung (11), den aktiven Vorrichtungen und der Batterie (14) verbunden sind.

3. Karte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eine zentrale Verarbeitungseinheit (15), einen Festwertspeicher (15′′) und einen Schreib-Lese-Speicher (15′) bildet.

4. Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliermaterial (12) im Bereich der Anschlüsse (13) Lücken aufweist, die jeweils der Breite eines Anschlusses (13) entsprechen, und daß der Raum zwischen jedem Anschluß mit Isoliermaterial (12) bedeckt ist.

5. Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte (10) einen rechteckigen Umriß hat und die Anschlüsse (13) wenigstens entlang einer Seitenkante des Rechtecks angeordnet sind.

6. Karte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der im rechten Winkel zu der die Anschlüsse (13) aufweisenden Seite stehenden Seiten zur Polarisierung der Karte (10) in der Konfiguration ihres Querschnittes unterschiedlich sind.

7. Fassung für die Karte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem U-förmigen Rahmen (21) aus Isoliermaterial besteht, der eine Nut (25) zur Aufnahme der Karte (10) aufweist, und der im Bodenteil mehrere mit Abstand parallel angeordnete metallene Stifte (22) enthält, die einerseits aus dem Bodenteil hervorstehende, rückwärtige Anschlüsse (26) und andererseits in der Nut bis höchstens an deren Rand (27) reichende obere Enden (24) aufweisen.

8. Fassung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (25) im Rahmen (21) links und rechts dem Rand der Karte (10) entsprechenden Querschnitt haben.

9. Fassung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Enden (24) der Stifte (22) aus zwei Teilen bestehen, die federnd aneinander liegen und die Anschlüsse (13) der Karte (10) zwischen sich aufnehmen.

10. Fassung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Anschlüsse (26) der Stifte (22) im Boden des Rahmens (21) wenigstens zweimal gebogen (28, 29) sind.