DE3879720T2

DE3879720T2 - Kartenfoermiges informationsspeichermedium.

Info

Publication number: DE3879720T2
Application number: DE8888100388T
Authority: DE
Inventors: Kaneyuki Kato; Seiichi Nishino; Teruo Suzuki; Kazufumi Teraji
Original assignee: NEC Corp; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1988-01-13
Publication date: 1993-07-08
Anticipated expiration: 2008-01-14
Also published as: EP0275091B1; JPS63176193A; DE3879720D1; EP0275091A1; US4843226A

Description

Die Erfindung betrifft ein kartenförmiges Informationsspeichermedium, und insbesondere einen Schutzmechanismus eines kartenförmigen Informationsspeichermediums.

Hintergrund der Erfindung

Besondere Aufmerksamkeit wird kartenförmigen Informationsspeichermedien aufgrund ihrer handlichen Form und ihrer geringen Herstellungskosten gewidmet. Das kartenförmige Informationsspeichermedium umfaßt im wesentlichen eine dünne isolierende Karte, die mit leitenden Strukturen ausgebildet ist, zumindest einen Halbleiterchip, der elektrisch leitend mit den leitfähigen Strukturen verbunden ist, und einen Schutzfilm aus synthetischem Harz, der die dünne isolierende Karte und den Halbleiterchip abdeckt. Der Halbleiterchip stellt normalerweise einen Informationsspeicher in Form eines Nur-Lese-Speichers oder eines Speichers mit freiem Zugriff dar, und bei einigen Anwendungen ist er mit anderen Speicherchips für die Dateninformationsverarbeitung verbunden.
Das so aufgebaute, kartenförmige Informationsspeichermedium wird in einem Schlitz einer Informationsverarbeitungseinheit eingebracht und liefert Teile von Dateninformationen an die informationsverarbeitende Einheit für ihren Betrieb. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß das kartenförmige Informationsspeichermedium eine Anzahl Verbindungsanschlüsse aufweist, und verschiedene Beispiele für Verbindungsanschlüsse sind in einem Artikel beschrieben, der mit "Electronic Manufactures Rushing Into IC-Cardmarket", Electronics 1985.12.16, Seiten 249-262, bezeichnet ist.
Dieser Artikel beschreibt, daß eins der Probleme, die bei kartenförmigen Informationsspeichermedien auftritt, eine elektrische Zerstörung ist, die aufgrund von elektrostatischen Ladungen auftreten, die vom menschlichen Körper über die Verbindungsanschlüsse auf den Halbleiterchip übertragen werden. Eine Lösung dieses Problems liegt in der Möglichkeit, die Verbindungsanschlüsse in Hohlräumen auszubilden, die in dem Schutzfilm vorgesehen sind, wie in Figur 4 dieses Artikels beschrieben ist. Die Verbindungsanschlüsse liegen nicht nach außen frei, so daß die elektrostatischen Ladungen kaum an die Verbindungsanschlüsse gelangen können. Eine weitere Lösung ist ferner in diesem Artikel beschrieben, bei der magnetische Kopplung zur Kommunikation mit der informationsverarbeitenden Einheit verwendet wird, wie in Figur 7 des Artikels beschrieben ist.
Ein Problem ergibt sich jedoch bei dem bekannten kartenförmigen Informationsspeichermedium mit Verbindungsanschlüssen, die in Hohlräumen aufgenommen sind, dadurch, daß die Stifte der Verbindungen aufgrund geringer Härte bei der Anbringung an den Verbindungsanschlüssen leicht verbogen werden können. Dieses Problem ist ernst, falls die Anzahl der Stifte erhöht wird, ohne den Besetzugsbereich zu erhöhen. Andererseits ergibt sich bei dem bekannten kartenförmigen Informationsspeichermedium das weitere Problem, daß das Informationsspeichermedium vergrößert werden muß und die Produktionskosten erhöht sind aufgrund der darin aufgenommenen magnetischen Kopplung.
Ein kartenförmiges Informationsspeichermedium gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der GB-A-2066535 bekannt. Bei diesem Speichermedium sind die Anschlüsse zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen in die Karte eingebettet. Desweiteren sind Sicherheitsschalter vorgesehen, die so ausgebildet sind, daß sie durch eine externe Steuervorrichtung beim Lesen von Informationen aus dem Speichermedium geschlossen werden. Durch diese Einrichtung können Beschädigungen aufgrund elektrostatischer Ladungen vermieden werden. Diese Kombination der eingebetteten Verbindungsanschlüsse und der Schaltelemente führt jedoch zu einem aufwendigen Herstellungsprozeß.
Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein kartenförmiges Informationsspeichermedium zu schaffen, bei dem mit niedrigen Kosten die Verbindungsanschlüsse gegen mechanische Beschädigungen geschützt sind und bei dem Halbleiterelemente gegen elektrostatische Ladungen geschützt sind.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 definierte kartenförmige Informationsspeichermedium gelöst.
Das kartenförmige Informationsspeichermedium kann ferner ein Anschlagelement aufweisen, das zur Beschränkung der Bewegung des Schutzverschlusses arbeitet, wenn der Schutzverschluß aus dem Schutzelement bewegt wird, sowie Druckfedern, die den Schutzverschluß für eine Bewegung zum Verschieben der Position des Informationsspeichermediums vom Verschlußzustand in den geöffneten Zustand drängen.
In einer Ausführungsform umfaßt der Schutzverschluß ein Kopfelement, das an der leitenden Verschlußplatte befestigt ist und arbeitet, um mit dem Anschlagelement in Kontakt zu kommen, wenn das Informationsspeichermedium in den geschlossenen Zustand geschoben wird. In einer anderen Ausführungsform ist das Anschlagelement durch einen Vorderteil des Schutzelementes gebildet, das rechtwinklig vom zweiten Besetzungsbereich des Kartenelementes vorsteht. Zusätzliche elektrische Bauelemente wie Halbleiterchips oder eine Spannungsversorgung können auf dem ersten Besetzungsbereich befestigt sein und leitende Streifen können auf dem Kartenelement derart ausgebildet sein, daß sie den Halbleiterchip und die Verbindungsanschlüsse miteinander verbinden. Vorzugsweise sind die Verbindungsanschlüsse durch leitende Streifen auf der Karte ausgebildet.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile eines kartenförmigen Informationsspeichermediums gemäß der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:
Fig. 1 eine Perspektivdarstellung einer Struktur eines erfindungsgemäßen kartenförmigen Informationsspeichermediums in einem geschlossenen Zustand ist,
Fig. 2 eine Perspektivdarstellung der Struktur des kartenförmigen Informationsspeichermediums der Fig. 1 im vollständig geöffneten Zustand ist,
Fig. 3 eine Querschnittdarstellung der inneren Struktur des kartenförmigen Informationsspeichermediums der Figuren 1 und 2 ist,
Fig. 4 eine Perspektivdarstellung der Struktur eines weiteren erfindungsgemäßen kartenförmigen Informationsspeichermediums in einem geschlossenen Zustand ist,
Fig. 5 eine Perspektivdarstellung der Struktur des kartenförmigen Informationsspeichermediums der Figur 3 in einem vollständig geöffneten Zustand ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Erste Ausführungsform

Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein kartenförmiges Informationsspeichermedium gemäß der vorliegenden Erfindung. Das kartenförmige Informationsspeichermedium umfaßt im wesentlichen eine dünne Karte 1 aus isolierendem Material, die mit einer Anzahl leitender Streifen 2 versehen ist, eine Anzahl Halbleiterspeicherchips 3, 4, 5 und 6, die auf der Karte 1 befestigt und elektrisch mit den leitfähigen Streifen 2 verbunden sind, einen Ein-Chip-Mikrocomputer 7, der auf der Karte 1 befestigt und elektrisch mit den leitfähigen Streifen 2 verbunden ist, ein Schutzelement 8 aus synthetischem Harz, das die Karte 1 teilweise dort abdeckt, wo die Chips 3 bis 7 befestigt sind, und ein Schutzverschluß 9, der in den isolierenden Schutzfilm 8 hinein bzw. aus ihm herausbewegt werden kann, um den freiliegenden Bereich der Karte 1, in dem die Verbindungsanschlüsse 10 ausgebildet sind, freizugeben bzw. zu bedecken. In diesem Fall ist die dünne Karte 1 aus einer Glas-Epoxy-Harzplatte la mit einer Dicke von 0,3 mm ausgebildet und mit klebendem Material 1b am Schutzelement angebracht. Das Schutzelement 8 ist mit einem Hohlraum 11 ausgebildet, der an seinem vorderen Ende offen ist, und der Schutzverschluß 9 ist teilweise in den Hohlraum 11 eingebracht. Das Schutzelement 8 umfaßt ferner zwei stationäre Bereiche, die auf seinen beiden Seiten ausgebildet sind und sich in den Hohlraum 11 erstrecken, und zwei Kompressionsfedern sind an ihren einen Enden mit den stationären Bereichen des Schutzelementes 8 befestigt. Die Kompressionsfedern sind an ihren anderen Enden mit den rückwärtigen Endbereichen des Schutzverschlusses 9 verbunden. Fig. 1 zeigt nur einen Stationärbereich und dementsprechend nur eine Kompressionfeder, die mit den Bezugsziffern 12 bzw. 13 gekennzeichnet sind. Das Schutzelement 8 umfaßt ferner Vorsprünge, die sich entlang beider Seiten des verbleibenden Flächenbereichs der Karte 1 erstrecken, und auf den Vorsprüngen sind jeweils Schienenelemente ausgebildet. Fig. 1 zeigt nur einen der Vorsprünge mit einem Schienenelement, wobei die Bezugsziffern 14 und 15 den Vorsprung bzw. das Schienenelement bezeichnen.
Der Schutzverschluß 9 umfaßt eine dünne leitende Verschlußplatte 16, die den verbleibenden Bereich der Karte 1 abdekken kann, und ein Kopfelement 17, das an dem Vorderende der leitenden Verschlußplatte 16 angebracht ist, und die leitende Verschlußplatte 16 ist senkrecht von den Verbindungsanschlüssen 10 beabstandet. In diesem Fall ist die leitende Verschlußplatte 16 durch eine nichtrostende Stahlplatte 9a gebildet, die mit einem isolierenden Blatt 9b bedeckt ist. Das Kopfelement 17 hat eine untere Innenfläche, die einen Ausschnitt 18 bildet, und der Ausschnitt 18 hat eine Breite, die etwa gleich dem Abstand zwischen den Schienenelementen ist. Desweiteren sind beide Seitenteile des Kopfelementes 17 dicker als der Zwischenbereich, der seinerseits dicker ist als die leitende Verschlußplatte 16. Das Kopfelement 17 ist gleitend auf den Schienenelementen befestigt, und aus diesem Grund wird der Schutzverschluß 9 unter Führung durch die Schienenelemente in den Hohlraum 11 bzw. aus ihm bewegt. Bezugsziffer l9 bezeichnet eine Batterie, die auf der Karte 1 befestigt ist und einen Strom für die Halbleiterspeicherchips 3 bis 6 und den Ein-Chip-Mikrocomputer 7 liefert.
Falls im Gebrauch auf das Kopfelement 17 keine Kraft gegen die Kompressionfeder 13 ausgeübt wird, verbleibt das kartenförmige Informationsspeichermedium im verschlossenen Zustand. Im geschlossenen Zustand steht der Schutzverschluß 9 soweit über den Hohlraum 11 hinaus, bis keine weitere Verschiebung des Schutzverschlusses 9 ermöglicht ist, wobei eine Bewegung der Schienenelemente durch einen bestimmten Anschlag (nicht dargestellt) verhindert wird, der auf den in Figur 1 dargestellten Schienenelementen ausgebildet ist. Falls in diesem Zustand ein menschlicher Körper die leitende Verschlußplatte 16 berührt, fließen elektrostatische Ladungen vom Körper auf die leitende Verschlußplatte 16, jedoch sind die Verbindungsanschlüsse vom menschlichen Körper durch die Kombination aus dem Schutzverschluß 9, dem Schutzelement 8 und dem Kartenelement 1 isoliert, so daß keine elektrostatische Zerstörung in den Halbleiterchips 3 bis 6 und dem Ein-Chip-Mikrocomputer 7 auftritt.
Wenn andererseits das kartenförmige Informationsspeichermedium in einen Schlitz 21 in der Vorderfront 22 einer informationsverarbeitenden Einheit wie beispielsweise einer Computereinheit, einer elektrischen Schreibmaschine oder einer NC-Maschine eingebracht wird, wird das Kopfelement 17 in anstoßenden Eingriff mit einem Paar Schiebern 23 und 24, die in der Informationsverarbeitenden Einheit vorgesehen sind, gebracht und anschließend in einer durch einen Pfeil A angezeigten Richtung gegen die Kompressionfedern verschoben. Schließlich wird der Schutzverschluß 9, wie in Figur 2 der Zeichnungen dargestellt ist, in den Hohlraum 11 bewegt, und das kartenförmige Informationsspeichermedium wird in den offenen Zustand gebracht. In diesem offenen Zustand sind die Verbindungsanschlüsse 10 elektrisch mit den Gegenstücken der Informationsverarbeitenden Einheit verbunden, so daß die Halbleiterspeicherchips 3 bis 6 Dateninformationen für die informationsverarbeitende Einheit liefern und, andererseits, neue Teile von Dateninformationen, die von der informationsverarbeitenden Einheit geliefert werden, speichern.
In diesem Fall umfaßt die informationsverarbeitende Einheit zwei Schieber 23 und 24, die an beiden Seiten des Kopfelementes 17 angreifen können, andere informationsverarbeitende Einheiten können jedoch einen Schieber aufweisen, der am Zwischenbereich des Kopfelementes 17 angreifen kann.

Zweite Ausführungsform

In den Figuren 4 und 5 der Zeichnungen ist ein weiteres kartenförmiges Informationsspeichermedium dargestellt. Das kartenförmige Informationsspeichermedium entspricht im Aufbau den kartenförmigen Informationsspeichermedien der Figuren 1 und 2 mit Ausnahme der Kopfelemente 31 und 32 und einem Anschlag 33 eines Stützelementes, so daß dieselben Bezugsziffern, die die Elemente, die Platte und die Bereiche des kartenförmigen Informationsspeichermediums der Figuren 1 und 2 bezeichnen, ebenso zur Bezeichnung der Gegenstücke des kartenförmigen Informationsspeichermediums der Figuren 4 und 5 verwendet werden. Das Trägerelement entspricht dem Schutzelement des kartenförmigen Informationsspeichermediums, das in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist.
Die Kopfelemente 31 und 32 sind an beiden Seiten des Vorderbereichs der leitenden Verschlußplatte 16 angebracht, und das Trägerelement ist mit einem Anschlag 33 ausgebildet, der sich vom Vorderende des Kartenelementes 1 nach oben erstreckt. Die Kopfelemente 31 und 32 sind voneinander um einen Abstand entfernt, der etwa gleich der Breite des Anschlags 33 ist, so daß der Anschlag 33 von den Kopfelementen 31 und 32 eingerahmt wird, wenn das kartenförmige Informationsspeichermedium im geschlossenen Zustand ist, wie in Figur 4 der Zeichnungen dargestellt ist.
Das auf diese Weise aufgebaute kartenförmige Informationsspeichermedium wird in den in den Figuren 4 und 5 dargestellten geschlossenen Zustand bzw. den geöffneten Zustand gebracht. Insbesondere wenn das kartenförmige Informationsspeichermedium von einer informationsverarbeitenden Einheit gelöst ist, steht der Schutzverschluß 9 aus dem Hohlraum 11 vor, bis die leitende Verschlußplatte 16 mit dem Anschlag 33 in Kontakt kommt, so daß die Verbindungsanschlüsse 10 durch die leitende Verschlußplatte 16 bedeckt sind und somit die Verbindungsanschlüsse schützen und dementsprechend die Halbleiterchips 3 bis 7 vor elektrischer Beschädigung aufgrund von elektrostatischer Ladung schützen. Wird das kartenförmige Informationsspeichermedium in den Schlitz 21 an der Vorderfront 22 der informationsverarbeitenden Einheit derart eingebracht, daß darin gespeicherte Informationen geliefert werden, verursachen die Schieber 23 und 24 eine Bewegung des Schutzelementes 9 in den Hohlraum gegen die Wirkung der Kompressionsfeder 13. Dies führt dazu, daß das kartenförmige Informationsspeichermedium in den geöffneten Zustand versetzt wird. Während des Übergangs vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand müssen die Anschlüsse (nicht dargestellt) der informationsverarbeitenden Einheit über den Anschlag 33 springen, um mit den Verbindungsanschlüssen 10 in Verbindung zu kommen, und aus diesem Grunde werden die Verbindungsanschlüsse 10 durch die Gleitbewegungen des Anschlusses der informationsverarbeitenden Einheit nicht abgeschabt. In der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform begrenzt der Anschlag 33 die Bewegung der leitenden Verschlußplatte 16, so daß die Schienenelemente die Begrenzung der Bewegung nicht vornehmen müssen. Dies führt zu einem vereinfachten Aufbau der Schienenelemente.
In einer weiteren Ausführugsform kann ein einziger Speicherchip des Nur-Lese-Typs oder des Typs mit freiem Speicherzugriff zusammen mit oder ohne den Ein-Chip-Mikrocomputer vorgesehen sein.

Claims

1. Kartenförmiges Informationsspeichermedium zur Lieferung von Teilen von Dateninformationen an eine Informationsverarbeitungseinheit, wobei das Speichermedium ein Kartenelement aus einem Isoliermaterial mit einem ersten Besetzungsbereich mit zumindest einem Halbleiterchip (3, 4, 5 und 6) aufweist, der in der Lage ist, die Teile der Dateninformationen zu halten, und mit einem zweiten Besetzungsbereich mit einer Anzahl von Verbindungsanschlüsse (10), die elektrisch mit dem Halbleiterchip gekoppelt und auf der oberen Fläche des Kartenelementes angeordnet sind, einem Schutzelement (8) aus Isoliermaterial, das den Halbleiterchip abdeckt und die Verbindungsanschlüsse zur Außenseite freigibt, gekennzeichnet, durch einen Schutzverschluß (9), der in das Schutzelement einbringbar ist zur Wandlung des Zustandes der Verbindungsanschlüsse zwischen einem geschlossenen Zustand und einem offenen Zustand und mit einer äußeren leitenden Platte und einem inneren Isolierfilm, der an der inneren Fläche der äußeren leitenden Platte angebracht ist, wobei der Schutzverschluß mittels einer elastischen Einrichtung (13) im geschlossenen Zustand gehalten wird, und wobei, wenn das kartenförmige Informationsspeichermedium in den Schlitz der Informationsverarbeitungseinheit eingeschoben wird, der Schutzverschluß entlang einer Führungseinrichtung gegen die elastische Einrichtung in das Schutzelement geschoben wird zum automatischen Freigeben der Verbindungsanschlüsse im geöffneten Zustand.

2. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 1, wobei das Informationsspeichermedium ferner eine Anschlageinrichtung aufweist zur Begrenzung der Bewegung des Schutzverschlusses, wenn der Schutzverschluß aus dem Schutzelement bewegt wird.

3. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 2, wobei die elastische Einrichtung durch Kompressionsfedern gebildet ist.

4. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 2, wobei der Schutzverschluß ein Kopfelement aufweist, das mit der leitenden Verschlußplatte verbunden ist und arbeitet, um in Kontakt mit der Anschlageinrichtung zu kommen, wenn das Informationsspeichermedium in den geschlossenen Zustand verschoben wird.

5. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 2, wobei die Anschlageinrichtung durch einen Vorderteil des Schutzelementes gebildet ist, das sich rechtwinkelig vom zweiten Besetzungsbereich des Kartenelementes erstreckt.

6. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 1, wobei zustätzliche elektrische Bauelemente im ersten Besetzungsbereich befestigt sind.

7. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 6, wobei die zusätzlichen elektrischen Bauelemente Halbleiterspeicherchips einschließen.

8. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 7, wobei die zusätzlichen elektrischen Bauelemente ferner einen Ein-Chip-Mikrocomputer und eine Stromversorgung aufweisen.

9. Kartenförmiges Tnformationsspeichermedium nach Anspruch 1, wobei leitende Streifen auf dem Kartenelement ausgebildet sind, um den Halbleiterchip und die Verbindungsanchlüsse zu verbinden.

10. Kartenförmiges Informationsspeichermedium nach Anspruch 1, wobei die Verbindungsanschlüsse durch leitende Streifen im zweiten Besetzungsbereich gebildet sind.