JP2004133843A

JP2004133843A - Ic module provided with three types of interfaces, 3-way sim and sim holder, and 3-way ic card and ic card holder

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Publication number: JP2004133843A
Application number: JP2002300072A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishikawa; 西川　誠一
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: JP4240989B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an IC module provided with three types interfaces, a 3-way SIM (subscriber identity module) and a SIM holder, and a 3-way IC card and an IC card holder, or the like. <P>SOLUTION: This IC module is an IC module mounted with an IC chip 3 provided with three types of interfaces including a contact one, a noncontact one and a USB contact one. C1 of external contact terminals is for a terminal of Vcc, C2 is a terminal of an RST, C3 is for a terminal of a CLK, C4 is for a terminal of a USB; D+, C5 is for a terminal of a GND, C6 is for a terminal of Vpp, C7 is for a terminal of an I/O, and C8 is a terminal of a USB; D-. In addition, the IC module has a terminal board for antenna coil connection for being connected to an antenna coil provided on a SIM substrate or IC card substrate or extra contact terminals CE1 and CE2. These 3-way SIM and IC card are inserted into a holder to be able to exchange data by noncontact communication and USB contact. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３種のインターフェースを備えるＩＣモジュールと３ウェイＳＩＭとＳＩＭホルダーおよび３ウェイＩＣカード、ＩＣカードホルダーに関する。
詳しくは、第１にはＩＣモジュールに関し、接触と非接触、およびＵＳＢ接触のインターフェースを備えるＩＣモジュールであって端子板の表裏構造に特徴を有する。第２には、３種（３ウェイ）のインターフェースを備える３ウェイＳＩＭに関し、上記ＩＣモジュールを備える３ウェイＳＩＭに関する。第３には、当該３ウェイＳＩＭを装着するＳＩＭホルダーに関する。
第４には、３種（３ウェイ）のインターフェースを備える３ウェイＩＣカードに関し、ＳＩＭと同様に上記ＩＣモジュールを備える。
第５には、当該３ウェイＩＣカードを装着するＩＣカードルダーに関する。
従って、本発明の関連する技術分野は、ＩＣモジュール、３ウェイＳＩＭ、ＳＩＭホルダー、３ウェイＩＣカードやＩＣカードホルダーの製造や利用の分野に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触とＩＳＯ１４４４３の非接触のデュアルインターフェースを備えるＩＣカード、あるいは２ウェイアクセスＩＣカードと呼ばれるものが実用化されている。接触でも非接触でも使用できるため便利である。
このものには、接触、非接触の２つのインターフェースを持つ単体のＩＣチップが使用され、外部接続端子と無線用アンテナとがこのＩＣチップに接続され、カード基体に組み込み搭載されている（特許文献１等）。
また、コイル一体型ＩＣチップを使用する非接触、接触両用型ＩＣカードも提案されている（特許文献２）。
【０００３】
また、最近では、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触と、提案中のＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）接触とのデュアルインターフェースのＩＣカードが開発されている（特許文献３）。
ＵＳＢインターフェースを持つＩＣカードは、パソコンなどのＵＳＢ対応の機器との接続を容易にし、社員証カードなどでネットワークアクセス用ＩＤカードとして注目されはじめている。
【０００４】
一方、近年、ｅ−Ｔｏｋｅｎと呼ばれるＩＣチップを内蔵したネットワークアクセス用ＩＤモジュールが使用されている。ＵＳＢ接触インターフェースを持ち、パソコン（ＰＣ）のＵＳＢコネクタに差し込みプラグアンドプレイ、すなわち煩わしい操作を必要とせずに、ネットワークセキュリティを確保したシステムに使用されている。ドングルと呼ばれることもあり、携帯電話のストラップやキーホルダーとともに持ち歩ける利便性がある。
【０００５】
他方、近年、携帯電話には小型のＳＩＭやＵＩＭ、ＵＳＩＭカードと呼ばれるセキュリティＩＤモジュールが組み込まれてきている。日本でも最新の携帯電話には組み込まれて既に実用化されている。
ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ）　は、携帯電話会社が発行する契約者情報を記録した小型のＩＣカードであって、携帯電話機に組み込んで利用者の識別に使用する。
【０００６】
これは同様の機能を持つＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ）から機能拡張が行われたもので、契約者情報以外に電話帳などのプライベート情報やクレジット決済用の個人識別情報などを暗号化して登録することが可能となっている。
ＳＩＭをベースにしていることからＵＳＩＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ＳＩＭ）と呼ばれることもある。ＳＩＭはＧＳＭ携帯電話サービスの利用を目的とするが、ＵＩＭは、例えば、アメリカのｃｄｍａ２０００携帯電話機に差し込んで国際ローミングサービスを受けるといった使用方法が考えられている。
いずれにしても、このようなＳＩＭまたはＵＩＭは既存技術が有るので製造や発行処理が容易である。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１２３８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−１３３３８５号公報
【特許文献３】特表２００２−５２５７２０号公報
【０００８】
ここで、従来技術の実施形態について、さらに詳細に検討することとする。
図２２は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図、図２３は、ＩＣモジュールの断面図、図２４は、デュアルインターフェースＩＣモジュールをＩＣカードに装着した場合の断面図、図２５は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用したＩＣカード（Ａ）とＳＩＭ（Ｂ）の平面図、図２６は、接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣカードの平面図、図２７は、接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣモジュールを示す図、図２８は、特許文献３の場合の端子基板とＩＣチップの配線状態を示す図、である。
【０００９】
従来のデュアルインターフェースＩＣモジュールの接触端子板２２の表面側は、図２２（Ａ）のように、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子があり、ＩＳＯ７８１６規格に準拠した機能になっている。
ここで、Ｃ１は電源端子Ｖｃｃ、Ｃ２はリセット端子ＲＳＴ、Ｃ３はクロック端子ＣＬＫ、Ｃ５はグラウンド端子ＧＮＤ、Ｃ６はプログラム用可変電圧供給端子Ｖｐｐ、Ｃ７は入出力端子Ｉ／Ｏ用として用いられている。
Ｃ４とＣ８は、ＲＦＵ（Ｒｅｖｉｓｅｄ　ｆｏｒ　Ｆｕｔｕｒｅ　Ｕｓｅ）　であって現在は使用されていない。Ｃ６端子（Ｖｐｐ）も実際には使用されていなかった。
【００１０】
ＩＣモジュールの接触端子板２２の裏面側は図２２（Ｂ）のようになっていて、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７端子がワイヤボンディング基板側パッド２６を介してＩＣチップ３にそれぞれボンディングワイヤ２７で接続されている。
図２２（Ｂ）において斜線のハッチングを施した部分は、金属材料で形成した導通部分であって、Ｃ２、Ｃ３とＣ６、Ｃ７端子の背面を利用して、アンテナコイル接続用端子板２４，２５が設けられている。
【００１１】
このアンテナコイル接続用端子板２４，２５は、ＳＩＭの基板内に設けたアンテナコイルと接続して導通をとると共に、ボンディングワイヤ２７によりＩＣチップ３の非接触通信機能部（Ｃ４，Ｃ８端子）に接続するようにされている。
なお、図２２（Ｂ）において、このアンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く、ＩＣチップ３やワイヤボンディング部は実際には樹脂モールドされているので、部分的にはモールド樹脂を透視した状態を示している。
【００１２】
図２３は、図２２のＩＣモジュールの断面を示す図であって、ＩＣチップ３を通りボンディングワイヤ２７に沿う断面を示している。
ＩＣモジュール４は、ＩＣチップ３が端子基材にダイボンディングされ、ＩＣチップ３のパッドとワイヤボンディング基板側パッド２６の間はボンディングワイヤ２７により接続されている。
図２４のように、デュアルインターフェースＩＣモジュール４をＩＣカードまたはＳＩＭに装着した状態にするには、ＩＣモジュール４を装着する凹部５をアンテナコイル２１の面が現われるように掘削した後、ＩＣモジュール４を装着する。この際、基板の下面に形成されているアンテナコイル接続用端子板２４，２５は、導電性接着剤（または接着シート）６によりＩＣカードまたはＳＩＭのアンテナコイル２１に接続される。
【００１３】
図２５は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用した場合であって、ＩＣカード２０は基板２０ｂ内にアンテナコイル２１を有し、図２５（Ａ）のようにＩＣチップに接続されて、２ウェイＩＣカードの機能を果たす。
ＳＩＭ２の場合は、図２５（Ｂ）のようになる。この場合も、ＳＩＭ２の基板２０ｂ内にアンテナコイル２１が設けられ、ＩＣチップに接続されている。
【００１４】
図２６は、接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣカード２０の平面図あるが、外観状態は接触、非接触のデュアルインターフェースＩＣカードと異なるものではない。
図２７は、接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣモジュールを示すが、Ｃ４とＣ８端子がＵＳＢ接触端子のＤ＋とＤ−端子に使用され（図２７（Ａ））、Ｃ４とＣ８端子はＩＣチップ３の当該パッドにワイヤボンディングされている（図２７（Ｂ））。
【００１５】
なお、特許文献３の場合は、図２８のように、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７端子は、それぞれＩＣチップ３のＶｃｃ、ＲＳＴ、ＣＬＫ、ＧＮＤ、Ｖｐｐ、Ｉ／Ｏに接続しいるが、Ｃ４、Ｃ８端子は、ＵＳＢ用のＤ＋とＤ−端子に接続するようにされている。Ｄ＋とＤ−端子は差動ペアを構成し、ＵＳＢ規格で定義されるプロトコルに基づきデータ伝送を行う。
図２８の図示内容は結局、図２７と同趣旨のものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ドングルと呼ばれるキーホルダー型のＩＤモジュールは、ＩＣチップを射出成形等で樹脂成形するので、従来のＩＣカードやＳＩＭのような方式で製造したり発行処理することができない問題がある。
また、当該キーホルダー型ＩＤモジュールや特許文献３の携帯物品は、非接触通信機能を持たないので、ゲートパスやドアゲートを非接触で開閉する等の用途に兼用できないという使い勝手の悪さがある。
【００１７】
そこで、本発明は当該ドングルと呼ばれるキーホルダー型ＩＤモジュールに非接触通信機能を持たせること、および非接触ＩＤ部分を携帯電話等にも利用できる小型のＳＩＭ形状とし、ＳＩＭ自体のＩＣチップに接触、非接触およびＵＳＢ接触の３種のインターフェースを備えさせ、かつＳＩＭを装着するホルダーにアンテナコイルを形成することで、接触、ＵＳＢ接触および非接触ＩＤモジュールとして利用可能とすること、を研究して本発明の完成に至ったものである。
なお、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーの考えはＩＣカードやＩＣカードホルダーにも適用できるので、当該それぞれの発明内容をも包含させている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣチップを搭載したＩＣモジュールであって、外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに、ＳＩＭ基体もしくはＩＣカード基体に設けられたアンテナコイルと接続するためのアンテナコイル接続用端子板が、外部接触端子群とは端子板基材を介して反対側の面に形成されていることを特徴とする、３種のインターフェースを備えるＩＣモジュール、にある。
【００１９】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣチップを搭載したＩＣモジュールであって、外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに外部接触端子板の端子配置における、Ｃ１端子とＣ５端子の間にコンタクト端子ＣＥ１、Ｃ４端子とＣ８端子の間にコンタクト端子ＣＥ２、を有することを特徴とする、３種のインターフェースを備えるＩＣモジュール、にある。
【００２０】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第３は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣモジュールを搭載した３ウェイＳＩＭであって、ＳＩＭの外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに、ＳＩＭ基体に設けられたアンテナコイルと接続するためのアンテナコイル接続用端子板が、外部接触端子群とは端子板基材を介して反対側の面に形成されていることを特徴とする、３ウェイＳＩＭ、にある。
【００２１】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第４は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣモジュールを搭載した３ウェイＳＩＭであって、ＳＩＭの外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに外部接触端子板の端子配置における、Ｃ１端子とＣ５端子の間にコンタクト端子ＣＥ１、Ｃ４端子とＣ８端子の間にコンタクト端子ＣＥ２、を有することを特徴とする、３ウェイＳＩＭ、にある。
【００２２】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第５は、ＵＳＢ用コネクタを有し、３ウェイＳＩＭを着脱可能に装着するＳＩＭホルダーであって、ＳＩＭホルダーの内部には、少なくとも、（１）非接触交信のためのアンテナコイルと、（２）装着した３ウェイＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、その少なくとも３ウェイＳＩＭのＣＥ１，ＣＥ２に対応したＳＩＭホルダーのＣＥＨ１，ＣＥＨ２端子にはＳＩＭホルダーに設けられた、前記アンテナコイルが接続している、ことを特徴とするＳＩＭホルダー、にある。
【００２３】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第６は、３ウェイＳＩＭを着脱可能に装着するＳＩＭホルダーであって、ＳＩＭホルダーの内部には、少なくとも、（１）非接触交信のためのアンテナコイルと、（２）装着した３ウェイＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、その少なくとも３ウェイＳＩＭのＣＥ１，ＣＥ２に対応したＳＩＭホルダーのＣＥＨ１，ＣＥＨ２端子にはＳＩＭホルダーに設けられた、前記アンテナコイルが接続している、ことを特徴とするＳＩＭホルダー、にある。
【００２４】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第７は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣモジュールを搭載した３ウェイＩＣカードであって、ＩＣカードの外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに、ＩＣカード基体に設けられたアンテナコイルと接続するためのアンテナコイル接続用端子板が、外部接触端子群とは端子板基材を介して反対側の面に形成されていることを特徴とする、３ウェイＩＣカード、にある。
【００２５】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第８は、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３で規定される接触、ＩＳＯ１４４４３非接触、ＵＳＢ接触の３種インターフェースを備えるＩＣモジュールを搭載した３ウェイＩＣカードであって、ＩＣカードの外部接触端子のＣ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ４はＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ、Ｃ８はＵＳＢ；Ｄ−、端子用であり、さらに外部接触端子板の端子配置における、Ｃ１端子とＣ５端子の間にコンタクト端子ＣＥ１、Ｃ４端子とＣ８端子の間にコンタクト端子ＣＥ２、を有することを特徴とする、３ウェイＩＣカード、にある。
【００２６】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第９は、ＵＳＢ用コネクタを有し、３ウェイＳＩＭを着脱可能に装着するＩＣカードホルダーであって、ＩＣカードホルダーの内部には、少なくとも、（１）非接触交信のためのアンテナコイルと、（２）装着した３ウェイＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、その少なくとも３ウェイＳＩＭのＣＥ１，ＣＥ２に対応したＩＣカードホルダーのＣＥＨ１，ＣＥＨ２端子にはＩＣカードホルダーに設けられた、前記アンテナコイルが接続している、ことを特徴とするＩＣカードホルダー、にある。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明は前述のように、３種のインターフェースを備えるＩＣモジュール（以下、「本発明のＩＣモジュール」と表現する場合もある。）と３ウェイＳＩＭとＳＩＭホルダー、３ウェイＩＣカードとＩＣカードホルダー、に関する発明であるが、まず、本発明のＩＣモジュールから説明することとする。
【００２８】
図１は、本発明のＩＣモジュールに搭載するＩＣチップを説明する図、図２はＩＣチップの端子（パッド）と接触端子板との関係を示す図、である。
図３は、ＩＣモジュールの第１実施形態を示す図、図４は、同第２実施形態、図５は、同第３実施形態、図６は、同第４実施形態、図７は、同第５実施形態、を示す図であって、いずれも図（Ａ）は表面側図、図（Ｂ）は裏面側図を示している。
【００２９】
本発明のＩＣモジュール４に搭載するＩＣチップ３は、図１のように、プロセッサ３１と、プロセッサ３１に接続する不揮発性メモリ（ＲＯＭ）３２、揮発性メモリ（ＲＡＭ）３３及び電気的消去およびプログラム可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）３４を有し、好ましくはさらに暗号プロセッサ３５を包含する、マイクロコンピュータ部３Ｍから構成されている。
暗号プロセッサ３５は、入力情報を復号化して、非暗号化フォーマットを有する情報を生成することと、非暗号化フォーマットを有する情報を暗号化して出力情報を生成することを行うもので、ＳＩＭやＩＣカードの暗号通信には必須のものである。
【００３０】
ＩＣチップ３はさらに、ＩＳＯ７８１６−２、ＩＳＯ７８１６−３の規定に準拠する接触インターフェース部３６とＩＳＯ１４４４３に準拠する非接触インターフェース部３７と、ＵＳＢ接触インターフェース部３８と、の３種のインターフェース部を備えている。
なお、ＩＳＯ７８１６−２は対応する日本工業規格ＪＩＳ　Ｘ６３０３に、ＩＳＯ７８１６−３はＪＩＳ　Ｘ６３０４に、ＩＳＯ１４４４３はＪＩＳ　Ｘ６３２２に規定されている。
【００３１】
各インターフェース部とプロセッサ３１間は、それぞれ制御バス３６ｂ、３７ｂ、３８ｂにより接続されている。
接触インターフェース部３６は、ＲＳＴ，ＣＬＫ，Ｉ／Ｏ，Ｖｃｃ，ＧＮＤの５個の端子（パッド）を有していて端子板に接続されている。ＵＳＢ接触インターフェース部３８はＶｃｃ，ＧＮＤ，Ｄ＋，Ｄ−の４個の端子（パッド）を有しているが、ＶｃｃとＧＮＤは接触インターフェース部３６と共有するものである。非接触インターフェース部３７には、アンテナ端子（パッド）Ｌ１，Ｌ２が設けられている。
【００３２】
図２は図１と同様な図であるが、ＩＣチップ３の端子（パッド）と接触端子板との関係が示されている。
ＲＳＴはＣ２，ＣＬＫはＣ３，Ｉ／ＯはＣ７，ＶｃｃはＣ１，ＧＮＤはＣ５端子に接続し、ＵＳＢ；Ｄ＋はＣ４端子、ＵＳＢ；Ｄ−はＣ８端子に接続し、Ｌ１，Ｌ２にはアンテナコイル１１，２１が接続することを示している。
アンテナコイルはＳＩＭもしくはＩＣカード自体のアンテナコイル２１かＳＩＭホルダーまたはＩＣカードホルダーのアンテナコイル１１か、のいずれかが接続するものである。
【００３３】
図３、図４は、ＩＣモジュールの実施形態を示す図で、図（Ａ）は各接触端子板を示している。
接触端子板２２の第１実施形態の端子板表面側は、図３（Ａ）のようであって、ＩＳＯ７８１６の接触端子の規格に準じて、Ｃ１〜Ｃ８の端子を有している。ただし、Ｃ４，Ｃ８端子はＵＳＢ接触のＤ＋とＤ−用端子に使用される。
なお、Ｃ６のＶｐｐ（プログラム用可変電圧供給）は実際には使用していない。
【００３４】
第１実施形態の端子板裏面側は、図３（Ｂ）のようであって、アンテナコイル接続用端子板２４，２５が設けられている。アンテナコイル接続用端子板２４，２５は、Ｃ２とＣ３端子およびＣ６とＣ７端子の背面を利用して形成され、Ｃ４，Ｃ８端子の背面を通って、ボンディングワイヤ２７によりＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子に接続するようにされている。
また、Ｃ４，Ｃ８端子は、ワイヤボンディング基板側パッド２６を介してＩＣチップ３のＵＳＢインターフェース部にワイヤボンディングされている。
【００３５】
この実施形態のＩＣモジュールは、ＳＩＭまたはＩＣカード自体にアンテナコイルを有する場合であって、かつＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子がＩＣチップの下辺側にある場合に好ましく利用し得る。
なお、図３（Ｂ）において斜線のハッチングを施した部分は、金属材料で形成した導通部分である。また、図３（Ｂ）において、アンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く、ＩＣチップ３やワイヤボンディング部は実際には樹脂モールドされているので、部分的にはモールド樹脂を透視した状態を示している。
これらは、以降の図４〜図７においても同様であるので逐一の説明は省略することとする。
【００３６】
接触端子板の第２実施形態の端子板表面側は、図４（Ａ）のようになる。Ｃ１〜Ｃ８端子の位置や接触端子板２２の大きさは、ＩＳＯ７８１６の接触端子の規格に準じるものである。また、Ｃ４，Ｃ８端子はＵＳＢ接触のＤ＋とＤ−用端子に使用されるのは第１実施形態の場合と同一である。
第２実施形態は、エキストラコンタクト端子ＣＥ１とＣＥ２を設けた特徴がある。これらは外部接触端子板の端子配置におけるＣ１端子とＣ２端子の間にＣＥ１端子を、Ｃ４端子とＣ８端子の間にＣＥ２端子を配置することにより実現している。
図４（Ａ）において、各端子間の溝は金属材料がエッチングにより除去された非導通部分であることは理解されると考える。Ｃ５のＧＮＤは導通部分を広く確保するため中央のＳ領域に接続しているが、この例に限られるものではない。
【００３７】
第２実施形態の端子板裏面側は、図４（Ｂ）のようであって、アンテナコイル接続用端子板を設けていないが、エキストラコンタクト端子ＣＥ１とＣＥ２はワイヤボンディング基板側パッド２６とボンディングワイヤ２７を介してＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子に接続するようにされている。従って、この場合はスルーホールを利用していない。
一方、図示していないが、ＩＣチップ３側にも接続回路を設けて、コンタクト端子ＣＥ１とＣＥ２間をスルーホールを介して接続することも可能である。
これらの実施形態のＩＣモジュールは、ＳＩＭまたはＩＣカード自体にアンテナコイルを持たずＳＩＭホルダーまたはＩＣカードホルダーのアンテナコイル１１とＣＥ１，ＣＥ２端子を介して接続するもので、かつ３ウェイＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子がＩＣチップ３の上辺側と下辺側に分かれている場合に好ましく利用される。
【００３８】
接触端子板の第３実施形態の端子板表面側は、図５（Ａ）のようになる。端子配置は第２実施形態の場合と同様であるが、ＣＥ１とＣＥ２端子には、スルーホール２８，２９が設けられている。
第３実施形態の端子板裏面側は、図５（Ｂ）のようであって、アンテナコイル接続用端子板を設けていないが、端子ＣＥ１とＣＥ２をＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子に導く回路４１，４２が設けられている。
ＣＥ１とＣＥ２端子のスルーホール２８，２９は、この回路４１，４２に通じていて、ボンディングワイヤ２７によりＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子に接続するようにされている。
【００３９】
図５（Ｂ）において、回路４１は「コ」の字状、回路４２は逆「コ」の字状に形成されていて、対向する「コ」の字状の回路４１と逆「コ」の字状の回路４２の組合せにより全体として、ＩＣチップ３を囲むようにされている。
これは、ＩＣ製造メーカのチップ毎に異なるＬ１、Ｌ２端子の位置の相違に対応する目的で、当該形状の回路パターンでＩＣチップ３を囲うことで各種端子配置に汎用性を持たせたものである。当該回路構成により、Ｌ１、Ｌ２端子がどの位置にあっても最短距離でワイヤ接続できることが理解される。
これらの回路は金属箔をフォトエッチングにより残して形成できることは良く知られている。
この実施形態のＩＣモジュールは、ＩＣカードまたはＳＩＭ自体にアンテナコイルを持たず、ＳＩＭホルダーまたはＩＣカードホルダーのアンテナコイル１１とＣＥ１，ＣＥ２端子を介して接続するもので、かつＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子がＩＣチップ３の上辺側か下辺側に有るか、あるいは側部に有るかが不定の場合に好ましく利用し得る。
【００４０】
接触端子板の第４実施形態の端子板表面側は、図６のようになる。第３実施形態の場合と実質的に同一であるが、第３実施形態ではＣＥ１とＣＥ２端子と接続するＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子が、下辺側にあるのに対し（図５（Ｂ））、上辺側にある点が相違している。
なお、回路４１，４２に延長して突出している部材４３，４４は、メッキリードであって、個別に切断する前の多面付け端子板状態では相互に連結していて、かつメッキ電源に接続するものである。図５および以下の図７においても同様である。
【００４１】接触端子板の第５実施形態の端子板表面側は、図７のようになる。第３、第４実施形態の場合と実質的に同一であるが、第５実施形態ではＣＥ１とＣＥ２端子と接続するＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子が、ＩＣチップ３の左右側辺中段に有る点で相違している。
以上のように、ＩＣモジュールの端子板背面に、図示のような「コ」の字状４１と逆「コ」の字状の回路４２を組み合わせて、全体としてＩＣチップ３を囲うように設ければ、ＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１、Ｌ２端子がどの位置にあってもボンディングワイヤにより最短距離で接続でき、しかも、あらゆるＩＣチップに対応できる汎用性が得られる。
【００４２】
次に、本発明の３ウェイＳＩＭと３ウェイＩＣカードについて説明する。いずれも、上述した本発明のＩＣモジュールをカード基体に装着した実施形態に該当する。
本発明の３ウェイＳＩＭ（ＩＤモジュール）は、前述したＳＩＭやＵＩＭまたはＵＳＩＭであって（以下および特許請求の範囲において、ＳＩＭとは、ＵＩＭとＵＳＩＭを含めたＩＤモジュールを総称するものとして表現する。）、接触・非接触およびＵＳＢ接触機能を有するＩＣチップ（トリプルインターフェースを備える）を使用する特徴がある。
【００４３】
なお、ここまで、またこれ以降も「ＳＩＭ」という表現をするが、ＳＩＭは、ＧＳＭ１１．１１　もしくは３ＧＰＰ　ＴＳ１１．１１　が規定するＰｌｕｇ−ｉｎ　ＳＩＭの大きさの小型ＩＤモジュールを総称しており、機能的には前述の携帯電話の加入者識別素子としての機能を持つものとの限定ではない。ＵＩＭと言われる場合も同様である。
【００４４】
図８は、本発明の３ウェイＳＩＭの実施形態を示す図で、図８（Ａ）は表面側、図８（Ｂ）は裏面側を示している。図９は、本発明の３ウェイＩＣカードの実施形態を示す図である。いずれも、本発明のＩＣモジュールの第２〜第５実施形態のＩＣモジュールを装着した場合の外観平面図である。
第１実施形態のＩＣモジュールを装着した場合の外観は、図２５の従来例と異なるものではないので図示を省略している。この場合の端子板の端子配置や大きさは一般のＩＣカード規格およびＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）に準じたものである。
【００４５】
３ウェイＳＩＭ２は、基板内に埋設され接触端子板２２に接続するアンテナコイルを有する場合と有しない場合があるが、本発明のＳＩＭホルダーはアンテナコイルを内蔵するのが必須である。ＳＩＭ２がアンテナコイルを有しない場合はＳＩＭホルダーのアンテナにより外部機器と交信する必要があるからである。
第２〜第５実施形態のＩＣモジュールを使用する場合では、ＩＣモジュールが端子背面にアンテナコイル接続用端子板を持たないので、ＳＩＭ基板内にアンテナコイルを持ち得ず、ＳＩＭホルダーのアンテナを利用することになる。
第１実施形態のＩＣモジュールを使用する場合は、ＳＩＭ内に図２５（Ｂ）のようにアンテナコイル２１を有し、これにより非接触通信機能を行うか、ＳＩＭホルダー内のアンテナコイルが補助コイルの役割をして非接触通信を行うことになる。
【００４６】
図８（Ａ）のように、３ウェイＳＩＭ２の大きさは一般的には長辺Ｌ１が２５ｍｍ程度、短辺Ｌ２が１５ｍｍ程度にされている。厚みは１．０ｍｍ以内で、通常は０．７６ｍｍの薄板状のものである。
矩形状の３ウェイＳＩＭ２の一端隅角部に切り欠き２３を有するのは、ＳＩＭホルダーに装着する際の位置合わせを容易にするためである。請求項において略矩形状と表現するのはこのような切り欠きを有するからである。
３ウェイＳＩＭの基板２０ｂも一般のＩＣカードと同様にプラスチック材料から構成されている。
【００４７】
３ウェイＳＩＭ２の裏面には特別な部品は無いが、図８（Ｂ）のように、顔写真加工７やネームプリント８、番号プリント９をすることができる。
これらは必須のものではないが、顔写真加工７等がされていれば、所有者の識別に便利である。顔写真加工７は、昇華転写印刷やインクジェット印刷、あるいは機械的な彫刻等によって設けることができる。ネームプリント８や番号プリント９も同様である。
【００４８】
図９は、本発明の３ウェイＩＣカードの実施形態を示す図で、第２〜第５実施形態のＩＣモジュールを使用する場合を示している。なお、第１実施形態のＩＣモジュールを使用する場合は、図２５（Ａ）と同一外観となる。
３ウェイＩＣカード２０は、ＩＳＯ７８１６規格のカードサイズ（５３．９８ｍｍ×８５．６０ｍｍ）を有し有効なアンテナサイズを確保できるから、第１実施形態のＩＣモジュールを使用する場合は、図２５（Ａ）のように、基板２０ｂ内に埋設され接触端子板２２に接続するアンテナコイル２１を有するのが一般的である。しかし、アンテナコイルをカード基体に持たない場合であっても、第２〜第５実施形態のＩＣモジュールを装着している場合は、アンテナを有するＩＣカードホルダーに装着して使用すれば非接触交信が可能となる。
【００４９】
アンテナコイルをＳＩＭまたはＩＣカード基体内に形成する場合は、細線の捲線であっても、エッチング形成したものでも、プリント配線であっても良い。
一般的には、ＳＩＭ２またはＩＣカード２０のコアシート（基板２０ｂの中心層材料）に金属シートを積層し、これをエッチングしてアンテナコイルにする場合が多い。アンテナコイル２１は、ＳＩＭまたはＩＣカード基体内を６〜１０ターンとなるように形成する。その両端部は、ＩＣモジュール背面のアンテナコイル接続用端子板２４，２５を介してＩＣチップに接続するようにされている。
【００５０】
次に、本発明のＳＩＭホルダーとＩＣカードホルダーについて説明する。
図１０は、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーの表面側斜視図、図１１は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図、図１２は、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーの裏面側斜視図、図１３は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図、である。
図１４は、ＳＩＭおよび他の実施形態のＳＩＭホルダーの表面側斜視図、図１５は、ＳＩＭを装着した他の実施形態のＳＩＭホルダーの表面側平面図、図１６は、ＳＩＭおよび他の実施形態のＳＩＭホルダーの裏面側斜視図、図１７は、ＳＩＭを装着した他の実施形態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図、である。
図１８は、端子板とＵＳＢコネクタの配線関係を示す斜視図、図１９は、同ＳＩＭを装着した状態でのＵＳＢコネクタの配線関係を示す平面図、図２０は、ＳＩＭホルダーの一例を示す外観斜視図、図２１は、ＩＣカードホルダーの一例を示す外観斜視図、である。
【００５１】
図１０〜図１３は、ＵＳＢコネクタを持たないＳＩＭホルダーの例であって、非接触交信を目的とするものである。
図１０のＳＩＭホルダー表面側斜視図のように、本発明のＳＩＭホルダー１は、ＳＩＭ接続用のコンタクト端子板１２とアンテナコイル１１と、から構成されている。アンテナコイル１１は、ほぼＳＩＭホルダー１の内周に沿って設けられ、１０個のコンタクトピンを有する端子板１２のＣＥ１，ＣＥ２に対応したピンＣＥＨ１，ＣＥＨ２に結線されている。
【００５２】
このホルダーにＳＩＭ２を装着することにより無線での通信を可能とならしめるＳＩＭホルダーである。ＳＩＭ２はＳＩＭホルダーの挿入口１５から挿入されてコンタクト端子板１２の下側に納まり図示しない係合装置により固定される。
この状態で、ＳＩＭの接触端子板２２とＳＩＭホルダー１のコンタクト端子板１２が接触状態になる。接触端子板２２のＣＥ１，ＣＥ２に対応する端子にはアンテナコイル１１が接続することになる。
【００５３】
図１１は、ＳＩＭ２を装着した状態のＳＩＭホルダー１の表面側平面図であるが、ＳＩＭ２の接触端子板はＳＩＭホルダー１の端子板１２とその背面で接触状態にある。ＳＩＭ２の接触端子板のＣＥ１，ＣＥ２端子に対応するＳＩＭホルダー１側の端子がＣＥＨ１，ＣＥＨ２端子として形成されている。
図１０、図１１においては理解の容易のため、ＳＩＭホルダー内部を透視状態に図示しているが、本来はアンテナコイル１１や端子板１２等は見えないような樹脂パッケージでケーシングされるのが通常である。
【００５４】
図１２は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側斜視図、図１３は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
図１２のように、端子板１２は１０個のコンタクトピンを有し、アンテナコイル１１は端子板１２のＣＥ１，ＣＥ２に対応したピンに結線されている。ピン穴１６は、ＳＩＭを取り出す際にボールペンの先端等を挿入して係合装置を解除するためのものである。
ＳＩＭには顔写真加工７、ネームプリント８、番号プリント９などが施され、かつＳＩＭホルダー１は全体が透明またはＳＩＭの顔写真加工７などの加工面側が透明樹脂で構成されている例を示している。このような場合には、ＳＩＭホルダー１にＳＩＭ２を装着しても顔写真などが視認できる。
【００５５】
図１４〜図１７は、ＵＳＢコネクタ部を持つＳＩＭホルダーの例であって、非接触交信とＵＳＢ接触交信を目的とするものである。
図１４と図１５は、ＳＩＭ２を装着した状態のＳＩＭホルダー１の表面側斜視図と平面図であるが、ＳＩＭ２の外部接触端子板と接触する１０個のコネクタピンとＣＥ１，ＣＥ２端子の結合関係を示す図１０の図示事項に加えて、ＵＳＢコネクタ１３を有することが示されている。
図１５において、ＳＩＭ２の接触端子板のＣＥ１，ＣＥ２端子に対応するＳＩＭホルダー１側の端子がＣＥＨ１，ＣＥＨ２端子として形成されているのは、図１１の場合と同様である。
図１６、図１７は、ＳＩＭ２およＳＩＭホルダ１ーの裏面側斜視図と平面図を示している。
【００５６】
図１８、図１９は、端子板１２とＵＳＢコネクタ１３の配線関係を示す斜視図と平面図である。これらの図では、ＵＳＢコネクタ１３のラインには、ＳＩＭ２のＣ５からＧＮＤ、Ｃ１からＶｃｃ、Ｃ４からＵＳＢ；Ｄ＋、Ｃ８からＵＳＢ；Ｄ−が導かれていることを示している。これにより、パソコン（ＰＣ）との間においてＵＳＢ規格において定義されたプロトコルを用いた伝送を行うＤ＋、Ｄ−信号データの授受を行う。
【００５７】
従来、ＳＩＭまたはＩＣカードからＵＳＢコネクタへ接続する場合は、プロトコルおよびフォーマット変換を行うＩ／Ｆ変換ＩＣチップを介して接続していたが、ＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣチップが開発されたため、変換ＩＣチップを介する必要がなくなったものである。
ＵＳＢ規格に基づくデータ伝送速度は、１２メガビット（Ｍｂ／ｓ）に達し、ＩＳＯ規格７８１６で定義されるプロトコルおよびフォーマットを用いたＩ／Ｏパッドを介してのデータ転送３８ｋｂ／ｓよりも大幅に速くなる利点がある。
【００５８】
図２０は、ＳＩＭホルダーの一例を示す外観斜視図、図２１は、ＩＣカードホルダーの一例を示す外観斜視図、である。
ＳＩＭホルダー１は、プラスチック等により成形された成形体５１部分に金属製のプラグ部分５２が取り付けられた構造になっている。プラグ部分５２の開口５２ｃ内には、前記したＧＮＤ、Ｖｃｃ、Ｄ＋、Ｄ−の端子が露出していて、プラグ部分５２をＰＣのプラグに挿入してデータ通信が確保される。
【００５９】
ＩＣカードホルダー１０の場合も、ＳＩＭホルダー１と同様の構成からなるが、ＩＣカードの全体を収容する構造ではなく、図２１のように、ＩＣカードの接触端子板がＩＣカードホルダー１０のコンタクト端子板に接触できる構造であっても良い。図２１の例では、ＩＣカードホルダー１０がＩＣカード２０を挟持して保持する構造とされ、コンタクト端子板は上蓋部１８に収容されている。
この例に限らず３ウェイＩＣカード２０の全体を収容できる大きさであって良いのは勿論のことある。
【００６０】
ＩＣカードの場合、カード基体内に比較的大きなアンテナサイズを確保できるので、ＩＣカードホルダー１０内にアンテナコイルを設ける必要性は少ないが、ＩＣカードホルダー１０内にアンテナコイルを有すれば、アンテナの無いＩＣカードを用いて非接触交信とＵＳＢ接続ができる利便性が得られる。
【００６１】
ＳＩＭホルダーやＩＣカードホルダーを成形するプラスチック材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、等を使用できる。
ＳＩＭホルダーの外形は、厚み１０ｍｍ以内、表面形状が２５ｍｍ×５０ｍｍ程度以内に形成されていれば、小型であって携帯に便利となる。
【００６２】
次に、３ウェイＳＩＭ２または３ウェイＩＣカード２０とＳＩＭホルダー１またはＩＣカードホルダー１０の使用方法について説明する。
本発明の３ウェイＳＩＭや３ウェイＩＣカードの発行は、従来のＩＣカードの発行のように、本人を認証するデータの書き込みをして発行処理することができる。本発明の３ウェイＳＩＭの場合は、ＳＩＭのブリッジ加工（ＳＩＭが札入れサイズのカード形状内に形成され、３〜４個の僅かな連結ブリッジで平面状に保持された状態にする加工）により従来のＩＣカードの製造方法で製造や発行処理できるからである。
【００６３】
本発明の３ウェイＳＩＭ２を本発明のＳＩＭホルダー１に装着することによって、非接触磁界に入ったときは非接触ＩＤモジュールとして機能し、ドアゲートや改札ゲート等の外部機器に非接触で使用できる。３ウェイＩＣカードの場合も同様である。
また、ＵＳＢコネクタ付きＳＩＭホルダー１を用いて、ＰＣのＵＳＢコネクタに接続したときはＵＳＢインターフェースＩＤモジュールとして機能し、認証されればネットワークのアクセスが可能となり、認証されない者のアクセスを排除できる。この際、従来のＩＣカードによる場合のように、ＩＣカード用Ｒ／Ｗを必要としない。
【００６４】
本発明の３ウェイＳＩＭ２または３ウェイＩＣカード２０の接触交信機能は、上述のように３ウェイＳＩＭまたは３ウェイＩＣカードの発行処理の際に利用する他、３ウェイＳＩＭの場合は携帯電話機のＩＤモジュールとして携帯電話機との接触端末とのデータ授受に利用することができる。
この場合は、常時携帯することが多くなった携帯電話機のストラップにキーホルダー的に取り付けられている本発明のＳＩＭホルダーから３ウェイＳＩＭを取り出して携帯電話機用のＳＩＭとして互換的に利用することができる。
３ウェイＩＣカードの場合は、単体でクレジットカード、キャッシュカード等の接触端末に利用できることは言うまでもない。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の３種のインターフェースを備えるＩＣモジュールは、基板内のアンテナコイルと接続するアンテナコイル接続用端子板またはホルダーのアンテナと接続するエキストラコンタクト端子を有し、かつＵＳＢ端子を備えるので、接触と非接触およびＵＳＢ接触を備えるＩＣモジュールとして有用に使用できる。
本発明の３ウェイＳＩＭや３ウェイＩＣカードは、接触と非接触交信、およびＵＳＢ接触の交信ができるので、従来の接触と非接触交信の２ウェイカード、接触とＵＳＢ接触の２ウェイカード等よりも利用範囲を拡大することができるのは明らかである。
【００６６】
本発明のＳＩＭホルダーやＩＣカードホルダーは、従来、ＵＳＢインターフェースとマイコンが搭載され、一体成形されていたＩＤモジュールを、３ウェイＳＩＭおよびＳＩＭホルダー、あるいは３ウェイＩＣカードとＩＣカードホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーに３ウェイＳＩＭを装填等して使用することにより、ＩＤモジュールを実現すると共にＳＩＭホルダーまたはＩＣカードホルダーにはアンテナコイルを設けて、ＵＳＢ用ＩＤモジュールとしてだけでなく、非接触ＩＤモジュールとして、ゲートパスやドアゲートにも使用可能な利点がある。
【００６７】
また、従来のように、ブリッジ加工されたＳＩＭを札入れサイズのＩＣカード型枠体から取り外しする前に行う個人化発行処理が、これまでと同様に可能である利点がある。
ＳＩＭ部分、特に端子裏面側に顔写真加工、ネームプリント、番号プリントが可能であって、小さなＳＩＭ形状ＩＤモジュールができ、ＳＩＭホルダーを透明なプラスチック材料で製造すれば、このＳＩＭを装着し、ＳＩＭホルダー自体が顔写真を視認できるＩＤモジュールになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＩＣモジュールに搭載するＩＣチップを説明する図である。
【図２】ＩＣチップの端子（パッド）と接触端子板との関係を示す図である。
【図３】ＩＣモジュールの第１実施形態を示す図である。
【図４】ＩＣモジュールの第２実施形態を示す図である。
【図５】ＩＣモジュールの第３実施形態を示す図である。
【図６】ＩＣモジュールの第４実施形態を示す図である。
【図７】ＩＣモジュールの第５実施形態を示す図である。
【図８】本発明の３ウェイＩＣカードの実施形態を示す図である。
【図９】本発明の３ウェイＳＩＭの実施形態を示す図である。
【図１０】ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーの表面側斜視図である。
【図１１】ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図である。
【図１２】ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
【図１３】ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
【図１４】ＳＩＭおよび他の実施形態のＳＩＭホルダーの表面側斜視図である。
【図１５】ＳＩＭを装着した他の実施形態のＳＩＭホルダーの表面側平面図である。
【図１６】ＳＩＭおよび他の実施形態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
【図１７】ＳＩＭを装着した他の実施形態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
【図１８】端子板とＵＳＢコネクタの配線関係を示す斜視図である。
【図１９】ＳＩＭを装着した状態でのＵＳＢコネクタの配線関係を示す平面図である。
【図２０】ＳＩＭホルダーの一例を示す外観斜視図である。
【図２１】ＩＣカードホルダーの一例を示す外観斜視図である。
【図２２】デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図である。
【図２３】ＩＣモジュールの断面を示す図である。
【図２４】デュアルインターフェースＩＣモジュールをＩＣカードに装着した場合の断面図である。
【図２５】デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用したＩＣカード（Ａ）とＳＩＭ（Ｂ）の平面図である。
【図２６】接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣカードの平面図である。
【図２７】接触インターフェースとＵＳＢ接触インターフェースを備えるＩＣモジュールを示す図である。
【図２８】特許文献３の場合の端子基板とＩＣチップの配線状態を示す図である。
【符号の説明】
１　　ＳＩＭホルダー
２　　ＳＩＭ、３ウェイＳＩＭ
３　　３ウェイＩＣチップ
４　　ＩＣモジュール
５　　凹部
６　　導電性接着剤
７　　顔写真加工
８　　ネームプリント
９　　番号プリント
１０　　ＩＣカードホルダー
１１　　アンテナコイル
１２　　コンタクト端子板
１３　　ＵＳＢコネクタ
１４　　キーの取り付け穴
１５　　挿入口
１８　　上蓋部
１９　　下側ケース部
２０　　ＩＣカード、３ウェイＩＣカード
２１　　アンテナコイル
２２　　接触端子板
２３　　切り欠き
２４，２５　　アンテナコイル接続用端子板
２６　　ワイヤボンディング基板側パッド
２７　　ボンディングワイヤ
２８，２９　　スルーホール
３１　　プロセッサ
３２　　不揮発性メモリ（ＲＯＭ）
３３　　揮発性メモリ（ＲＡＭ）
３４　　不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
３５　　暗号プロセッサ
３６　　接触インターフェース部
３７　　非接触インターフェース部
３８　　ＵＳＢ接触インターフェース部
４１，４２　　回路
５１　　成形体
５２　　プラグ部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an IC module having three types of interfaces, a 3-way SIM, a SIM holder, a 3-way IC card, and an IC card holder.
More specifically, firstly, the present invention relates to an IC module, which is an IC module having an interface of contact, non-contact, and USB contact, and is characterized by a front and back structure of a terminal plate. The second relates to a three-way SIM having three types (three-way) of interfaces, and to a three-way SIM having the IC module. Thirdly, the present invention relates to a SIM holder for mounting the three-way SIM.
Fourthly, the present invention relates to a three-way IC card having three types (three-way) of interfaces, and includes the above-described IC module similarly to the SIM.
Fifth, the present invention relates to an IC card holder for mounting the three-way IC card.
Therefore, the technical field related to the present invention relates to the field of manufacturing and utilizing IC modules, 3-way SIMs, SIM holders, 3-way IC cards and IC card holders.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an IC card provided with a contactless and non-contact dual interface defined by ISO7816-2 and ISO7816-3 or a so-called 2-way access IC card has been put to practical use. It is convenient because it can be used in contact or non-contact.
For this device, a single IC chip having two interfaces, contact and non-contact, is used, and an external connection terminal and a wireless antenna are connected to the IC chip and incorporated and mounted on a card base (Patent Document 1) 1 etc.).
A non-contact and contact type IC card using a coil-integrated IC chip has also been proposed (Patent Document 2).
[0003]
Recently, a dual interface IC card has been developed in which a contact defined by ISO 7816-2 and ISO 7816-3 and a proposed USB (Universal Serial Bus) contact are used (Patent Document 3).
An IC card having a USB interface facilitates connection to a USB-compatible device such as a personal computer, and is starting to attract attention as a network access ID card such as an employee ID card.
[0004]
On the other hand, in recent years, a network access ID module having a built-in IC chip called e-Token has been used. It has a USB contact interface, is plugged into a USB connector of a personal computer (PC), and is used for plug-and-play, that is, a system that secures network security without requiring cumbersome operations. Sometimes called a dongle, it is convenient to carry along with a cell phone strap or key ring.
[0005]
On the other hand, in recent years, a security ID module called a small SIM, UIM, or USIM card has been incorporated in a mobile phone. It has already been put into practical use by being incorporated into the latest mobile phones in Japan.
UIM (User Identity Module) is a small IC card that records contractor information issued by a mobile phone company, and is incorporated in a mobile phone and used to identify a user.
[0006]
This is a function extension from SIM (Subscriber Identity Module) which has the same function. In addition to subscriber information, private information such as a telephone directory and personal identification information for credit settlement are encrypted and registered. Is possible.
Because it is based on SIM, it is sometimes called USIM (Universal SIM). The SIM aims to use the GSM mobile phone service, and the UIM is considered to be used, for example, by inserting it into a cdma2000 mobile phone in the United States to receive an international roaming service.
In any case, such a SIM or UIM has an existing technology, so that manufacturing and issuing processing are easy.
[0007]
[Patent Document 1] JP-A-2002-123808
[Patent Document 2] JP-A-2002-133385
[Patent Document 3] JP-T-2002-525720
[0008]
Here, the embodiment of the related art will be discussed in more detail.
FIG. 22 is a diagram showing a dual interface IC module, FIG. 23 is a cross-sectional view of the IC module, FIG. 24 is a cross-sectional view when the dual interface IC module is mounted on an IC card, and FIG. FIG. 26 is a plan view of an IC card provided with a contact interface and a USB contact interface, and FIG. 27 shows an IC module provided with a contact interface and a USB contact interface. FIG. 28 is a diagram showing a wiring state between a terminal board and an IC chip in Patent Document 3.
[0009]
On the front side of the contact terminal plate 22 of the conventional dual interface IC module, there are eight terminals C1 to C8 as shown in FIG. 22A, and the function is based on the ISO7816 standard.
Here, C1 is a power supply terminal Vcc, C2 is a reset terminal RST, C3 is a clock terminal CLK, C5 is a ground terminal GND, C6 is a program variable voltage supply terminal Vpp, and C7 is used as an input / output terminal I / O. I have.
C4 and C8 are RFUs (Revised for Future Use) and are not currently used. The C6 terminal (Vpp) was not actually used.
[0010]
The back side of the contact terminal plate 22 of the IC module is as shown in FIG. 22B, and the terminals C1, C2, C3, C5, and C7 are bonded to the IC chip 3 via the wire bonding substrate side pads 26, respectively. 27.
In FIG. 22 (B), hatched portions are conductive portions formed of a metal material, and the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are formed by using the back surfaces of the terminals C2, C3 and C6, C7. Is provided.
[0011]
The antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are connected to the antenna coil provided in the SIM substrate to establish conduction, and are connected to the non-contact communication function units (C4 and C8 terminals) of the IC chip 3 by the bonding wires 27. Have to be connected.
In FIG. 22 (B), since the IC chip 3 and the wire bonding portion except for the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are actually molded with resin, the molded resin is partially seen through. Is shown.
[0012]
FIG. 23 is a diagram showing a cross section of the IC module of FIG. 22, and shows a cross section passing through the IC chip 3 and along the bonding wires 27.
In the IC module 4, the IC chip 3 is die-bonded to the terminal base material, and the bonding wire 27 connects between the pad of the IC chip 3 and the pad 26 on the wire bonding substrate side.
As shown in FIG. 24, in order to mount the dual interface IC module 4 on an IC card or a SIM, the recess 5 for mounting the IC module 4 is excavated so that the surface of the antenna coil 21 is exposed. Attach. At this time, the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 formed on the lower surface of the substrate are connected to the antenna coil 21 of the IC card or SIM by the conductive adhesive (or the adhesive sheet) 6.
[0013]
FIG. 25 shows a case where a dual interface IC module is used. The IC card 20 has an antenna coil 21 in a substrate 20b and is connected to an IC chip as shown in FIG. Perform the function of
In the case of SIM2, the result is as shown in FIG. Also in this case, the antenna coil 21 is provided in the substrate 20b of the SIM2 and connected to the IC chip.
[0014]
FIG. 26 is a plan view of the IC card 20 including the contact interface and the USB contact interface. However, the appearance is not different from the contact / non-contact dual interface IC card.
FIG. 27 shows an IC module having a contact interface and a USB contact interface. The C4 and C8 terminals are used for D + and D- terminals of the USB contact terminal (FIG. 27A), and the C4 and C8 terminals are IC chips. No. 3 is wire-bonded to the pad (FIG. 27B).
[0015]
In the case of Patent Document 3, as shown in FIG. 28, terminals C1, C2, C3, C5, C6, and C7 are connected to Vcc, RST, CLK, GND, Vpp, and I / O of the IC chip 3, respectively. However, the C4 and C8 terminals are connected to the D + and D- terminals for USB. The D + and D- terminals form a differential pair, and perform data transmission based on a protocol defined by the USB standard.
28 is the same as that of FIG. 27 after all.
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a key holder type ID module called a dongle has a problem in that since an IC chip is resin-molded by injection molding or the like, it cannot be manufactured or issued by a method like a conventional IC card or SIM. .
In addition, since the keychain type ID module and the portable article disclosed in Patent Document 3 do not have a non-contact communication function, they cannot be used for applications such as opening and closing a gate path and a door gate in a non-contact manner.
[0017]
Therefore, the present invention provides a key ring type ID module called a dongle with a non-contact communication function, and a non-contact ID portion is formed into a small SIM shape that can be used for a mobile phone or the like, and contacts an IC chip of the SIM itself. This study has been conducted to study that it can be used as a contact, USB contact, and non-contact ID module by providing three types of interfaces, non-contact and USB contact, and forming an antenna coil on the holder for mounting the SIM. The invention has been completed.
Since the concept of the SIM and the SIM holder can be applied to an IC card and an IC card holder, the contents of the respective inventions are also included.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is an IC module mounted with an IC chip having three interfaces of a contact defined by ISO 7816-2 and ISO 7816-3, a non-contact of ISO14443, and a USB contact. The external contact terminals C1 are Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; Further, an antenna coil connection terminal plate for connecting to an antenna coil provided on the SIM base or the IC card base is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via the terminal plate base. An IC module having three types of interfaces.
[0019]
The second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is an IC module mounted with an IC chip having three interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact defined by ISO7816-2 and ISO7816-3. The external contact terminals C1 are Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; Further, in the terminal arrangement of the external contact terminal plate, an IC module having three types of interfaces, characterized by having a contact terminal CE1 between the C1 terminal and the C5 terminal and a contact terminal CE2 between the C4 terminal and the C8 terminal. ,It is in.
[0020]
A third aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a 3-way SIM equipped with an IC module having three types of interfaces of contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, non-contact of ISO14443, and USB contact. C1 of external contact terminal of SIM is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, terminal Further, an antenna coil connection terminal plate for connecting to an antenna coil provided on the SIM base is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via a terminal plate base material. Features a 3-way SIM.
[0021]
The fourth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a 3-way SIM equipped with an IC module having three types of interfaces of a contact defined by ISO 7816-2 and ISO 7816-3, a non-contact of ISO14443, and a USB contact. C1 of external contact terminal of SIM is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, terminal A three-way SIM, further comprising a contact terminal CE1 between the C1 terminal and the C5 terminal and a contact terminal CE2 between the C4 terminal and the C8 terminal in the terminal arrangement of the external contact terminal plate. is there.
[0022]
A fifth aspect of the present invention for solving the above problem is a SIM holder having a USB connector and having a three-way SIM detachably mounted therein, wherein at least (1) CEH1 of SIM holder corresponding to at least CE1 and CE2 of at least 3-way SIM, having an antenna coil for non-contact communication and (2) a contact terminal plate electrically connectable to the mounted 3-way SIM. , CEH2 terminals provided in the SIM holder, to which the antenna coil is connected.
[0023]
A sixth aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a SIM holder to which a three-way SIM is detachably mounted, wherein at least (1) an antenna for non-contact communication is provided inside the SIM holder. A coil and (2) a contact terminal plate that can be electrically connected to the mounted 3-way SIM, and a SIM holder is provided at at least CEH1 and CEH2 terminals of the SIM holder corresponding to CE1 and CE2 of the 3-way SIM. Wherein the antenna coil is connected to the SIM holder.
[0024]
A seventh aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a three-way IC card equipped with an IC module having three interfaces of a contact specified by ISO 7816-2 and ISO 7816-3, a non-contact of ISO14443, and a USB contact. C1 of the external contact terminal of the IC card is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; An antenna coil connecting terminal plate for connecting to an antenna coil provided on the IC card base is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via the terminal plate base material. A three-way IC card.
[0025]
Eighth of the gist of the present invention for solving the above-mentioned problem is a three-way IC card equipped with an IC module having three interfaces of a contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, a noncontact of ISO14443, and a USB contact. C1 of the external contact terminal of the IC card is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; A three-way IC for a terminal, further comprising a contact terminal CE1 between the C1 terminal and the C5 terminal and a contact terminal CE2 between the C4 terminal and the C8 terminal in the terminal arrangement of the external contact terminal plate. On the card.
[0026]
A ninth aspect of the present invention for solving the above problem is an IC card holder having a USB connector and having a three-way SIM detachably mounted therein, wherein at least (( 1) An IC card that has an antenna coil for non-contact communication and (2) a contact terminal plate that can be electrically connected to the mounted 3-way SIM, and that corresponds to CE1 and CE2 of at least the 3-way SIM. An IC card holder provided in the IC card holder and connected to the antenna coil is connected to CEH1 and CEH2 terminals of the holder.
[0027]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As described above, the present invention provides an IC module having three types of interfaces (hereinafter, also referred to as “IC module of the present invention”), a 3-way SIM and a SIM holder, a 3-way IC card and an IC card holder. First, the IC module of the present invention will be described first.
[0028]
FIG. 1 is a diagram illustrating an IC chip mounted on an IC module according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between terminals (pads) of the IC chip and a contact terminal plate.
3 shows a first embodiment of the IC module, FIG. 4 shows the second embodiment, FIG. 5 shows the third embodiment, FIG. 6 shows the fourth embodiment, and FIG. 7 shows the same. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing a fifth embodiment, wherein FIG. 9A is a front view and FIG. 8B is a back view.
[0029]
As shown in FIG. 1, the IC chip 3 mounted on the IC module 4 of the present invention includes a processor 31, a nonvolatile memory (ROM) 32, a volatile memory (RAM) 33 connected to the processor 31, and an electrical erasure and program. It comprises a microcomputer unit 3M having a possible non-volatile memory (EEPROM) 34 and preferably further comprising a cryptographic processor 35.
The cryptographic processor 35 decrypts input information to generate information having an unencrypted format, and encrypts information having an unencrypted format to generate output information. This is indispensable for card encryption communication.
[0030]
The IC chip 3 further includes three types of interface units: a contact interface unit 36 conforming to the provisions of ISO7816-2 and ISO7816-3, a non-contact interface unit 37 conforming to ISO14443, and a USB contact interface unit 38. I have.
Note that ISO7816-2 is defined in the corresponding Japanese Industrial Standard JIS X6303, ISO7816-3 is defined in JIS X6304, and ISO14443 is defined in JIS X6322.
[0031]
Each interface unit and the processor 31 are connected by control buses 36b, 37b, and 38b, respectively.
The contact interface unit 36 has five terminals (pads) of RST, CLK, I / O, Vcc, and GND, and is connected to a terminal plate. The USB contact interface unit 38 has four terminals (pads) of Vcc, GND, D +, and D-, and Vcc and GND are shared with the contact interface unit 36. The non-contact interface 37 is provided with antenna terminals (pads) L1 and L2.
[0032]
FIG. 2 is a diagram similar to FIG. 1, but shows the relationship between the terminals (pads) of the IC chip 3 and the contact terminal plates.
RST is C2, CLK is C3, I / O is C7, Vcc is C1 and GND is connected to C5 terminal, USB; D + is connected to C4 terminal, USB; D- is connected to C8 terminal, and L1 and L2 are antennas. This shows that the coils 11 and 21 are connected.
The antenna coil is connected to either the antenna coil 21 of the SIM or the IC card itself, or the antenna coil 11 of the SIM holder or the IC card holder.
[0033]
3 and 4 are diagrams showing an embodiment of the IC module, and FIG. 3A shows each contact terminal plate.
As shown in FIG. 3A, the surface of the contact terminal plate 22 in the first embodiment of the terminal plate has terminals C1 to C8 according to the standard of the contact terminal of ISO7816. However, the C4 and C8 terminals are used as D + and D- terminals for USB contact.
Note that Vpp (variable voltage supply for programming) of C6 is not actually used.
[0034]
The rear surface of the terminal plate of the first embodiment is as shown in FIG. 3B, and terminal plates 24 and 25 for antenna coil connection are provided. The antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are formed using the back surfaces of the C2 and C3 terminals and the C6 and C7 terminals, and pass through the back surfaces of the C4 and C8 terminals and contactlessly communicate with the IC chip 3 by bonding wires 27. The terminals are connected to the function units L1 and L2.
The terminals C4 and C8 are wire-bonded to the USB interface of the IC chip 3 via the pads 26 on the wire bonding substrate side.
[0035]
The IC module of this embodiment is preferably used when the SIM or the IC card itself has an antenna coil and the non-contact communication function units L1 and L2 of the IC chip 3 are located on the lower side of the IC chip. obtain.
In FIG. 3B, hatched portions are conductive portions formed of a metal material. Also, in FIG. 3B, since the IC chip 3 and the wire bonding portion except for the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are actually molded with resin, a state in which the molding resin is partially seen through is shown. Is shown.
These are the same in FIG. 4 to FIG. 7 to be described later, and the description thereof will be omitted.
[0036]
FIG. 4A shows the contact terminal plate surface side of the terminal plate according to the second embodiment. The positions of the C1 to C8 terminals and the size of the contact terminal plate 22 conform to the ISO7816 standard for contact terminals. The C4 and C8 terminals are used for D + and D- terminals for USB contact in the same manner as in the first embodiment.
The second embodiment is characterized in that extra contact terminals CE1 and CE2 are provided. These are realized by arranging the CE1 terminal between the C1 terminal and the C2 terminal and the CE2 terminal between the C4 terminal and the C8 terminal in the terminal arrangement of the external contact terminal plate.
In FIG. 4A, it is understood that the groove between the terminals is a non-conductive portion where the metal material is removed by etching. The GND of C5 is connected to the central S region in order to secure a wide conducting portion, but is not limited to this example.
[0037]
The back side of the terminal plate of the second embodiment is as shown in FIG. 4B, and the terminal plate for antenna coil connection is not provided, but the extra contact terminals CE1 and CE2 are connected to the wire bonding substrate side pad 26 and the bonding wire. The terminal 27 is connected to the contactless communication function units L1 and L2 of the IC chip 3 via the terminal 27. Therefore, in this case, no through hole is used.
On the other hand, although not shown, it is also possible to provide a connection circuit on the IC chip 3 side and connect the contact terminals CE1 and CE2 via through holes.
The IC module of these embodiments has no antenna coil in the SIM or the IC card itself, and is connected to the antenna coil 11 of the SIM holder or the IC card holder via the CE1 and CE2 terminals. It is preferably used when the non-contact communication function units L1 and L2 terminals are divided into an upper side and a lower side of the IC chip 3.
[0038]
FIG. 5A shows the contact terminal plate surface side of the terminal plate according to the third embodiment. The terminal arrangement is the same as that of the second embodiment, but through holes 28 and 29 are provided in the CE1 and CE2 terminals.
The back side of the terminal plate of the third embodiment is as shown in FIG. 5B, and the terminal plate for connecting the antenna coil is not provided, but the terminals CE1 and CE2 are connected to the non-contact communication function part L1 of the IC chip 3, Circuits 41 and 42 for leading to the L2 terminal are provided.
The through holes 28 and 29 of the CE1 and CE2 terminals are connected to the circuits 41 and 42 and are connected to the non-contact communication function units L1 and L2 terminals of the IC chip 3 by bonding wires 27.
[0039]
In FIG. 5B, the circuit 41 is formed in a U-shape, and the circuit 42 is formed in an inverted U-shape. The combination of the letter-shaped circuits 42 surrounds the IC chip 3 as a whole.
This is to provide versatility to the arrangement of various terminals by surrounding the IC chip 3 with a circuit pattern of the shape in order to cope with the difference in the positions of the L1 and L2 terminals that differ for each chip of the IC manufacturer. is there. It can be understood that the circuit configuration enables wire connection with the shortest distance regardless of the positions of the L1 and L2 terminals.
It is well known that these circuits can be formed while leaving the metal foil by photoetching.
The IC module of this embodiment has no antenna coil in the IC card or the SIM itself, and is connected to the antenna coil 11 of the SIM holder or the IC card holder via the CE1 and CE2 terminals. It can be preferably used when it is uncertain whether the communication function units L1 and L2 are located on the upper side, the lower side, or the side of the IC chip 3.
[0040]
FIG. 6 shows the terminal board surface side of the fourth embodiment of the contact terminal board. Although substantially the same as the case of the third embodiment, in the third embodiment, the non-contact communication function units L1 and L2 of the IC chip 3 connected to the terminals CE1 and CE2 are located on the lower side. FIG. 5B is different in that it is on the upper side.
The members 43 and 44 extending and protruding from the circuits 41 and 42 are plated leads, which are connected to each other in the state of a multi-faced terminal board before being individually cut, and are connected to a plating power source. Things. The same applies to FIG. 5 and the following FIG.
FIG. 7 shows the terminal board surface side of the fifth embodiment of the contact terminal board. In the fifth embodiment, the non-contact communication function units L1 and L2 of the IC chip 3 connected to the CE1 and CE2 terminals are substantially the same as those of the third and fourth embodiments. The difference lies in the fact that it is in the middle of the side.
As described above, the "U" -shaped circuit 41 and the inverted "U" -shaped circuit 42 are combined on the back surface of the terminal board of the IC module, as shown, so as to surround the IC chip 3 as a whole. If the terminals L1 and L2 of the non-contact communication function of the IC chip 3 are located at any positions, they can be connected with the shortest distance by a bonding wire, and the versatility can be applied to all IC chips.
[0042]
Next, a three-way SIM and a three-way IC card according to the present invention will be described. Each of them corresponds to the embodiment in which the above-described IC module of the present invention is mounted on a card base.
The three-way SIM (ID module) of the present invention is the above-described SIM, UIM or USIM (hereinafter, in the claims and in the claims, SIM is generally referred to as an ID module including UIM and USIM). .), And the use of an IC chip (with a triple interface) having contact / non-contact and USB contact functions.
[0043]
Note that the term “SIM” is used up to this point, and hereinafter, SIM is a general term for a small ID module of the size of Plug-in SIM defined by GSM 11.11 or 3GPP TS 11.11. Specifically, the present invention is not limited to the above-described mobile phone having a function as a subscriber identification element. The same applies to the case where a UIM is called.
[0044]
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a three-way SIM of the present invention. FIG. 8A shows the front side, and FIG. 8B shows the back side. FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of a three-way IC card of the present invention. All are external plan views when the IC modules of the second to fifth embodiments of the IC module of the present invention are mounted.
The appearance when the IC module of the first embodiment is mounted is not different from that of the conventional example of FIG. The terminal arrangement and size of the terminal plate in this case are in accordance with general IC card standards and GSM (Global System for Mobile Communications).
[0045]
The three-way SIM 2 may or may not have an antenna coil embedded in the substrate and connected to the contact terminal plate 22, but it is essential that the SIM holder of the present invention incorporate the antenna coil. This is because when the SIM 2 does not have an antenna coil, it is necessary to communicate with an external device using the antenna of the SIM holder.
When the IC module of the second to fifth embodiments is used, since the IC module does not have the antenna coil connection terminal plate on the back of the terminal, the antenna cannot be provided in the SIM substrate and the antenna of the SIM holder is used. Will be.
When the IC module of the first embodiment is used, the SIM has an antenna coil 21 in the SIM as shown in FIG. 25 (B) to perform a non-contact communication function, or the antenna coil in the SIM holder is an auxiliary coil. And perform non-contact communication.
[0046]
As shown in FIG. 8A, the size of the three-way SIM2 is generally such that the long side L1 is about 25 mm and the short side L2 is about 15 mm. The thickness is less than 1.0 mm, usually 0.76 mm.
The reason why the notch 23 is provided at one corner of one end of the rectangular three-way SIM 2 is to facilitate alignment when the SIM 3 is mounted on the SIM holder. In the claims, a substantially rectangular shape is used because of having such a notch.
The three-way SIM substrate 20b is also made of a plastic material, like a general IC card.
[0047]
Although there is no special part on the back surface of the 3-way SIM 2, the face photograph processing 7, the name print 8, and the number print 9 can be performed as shown in FIG.
These are not essential, but if the face photograph processing 7 is performed, it is convenient to identify the owner. The face photograph processing 7 can be provided by sublimation transfer printing, inkjet printing, mechanical engraving, or the like. The same applies to the name print 8 and the number print 9.
[0048]
FIG. 9 is a diagram showing an embodiment of a three-way IC card according to the present invention, in which the IC modules of the second to fifth embodiments are used. When the IC module of the first embodiment is used, the appearance is the same as that of FIG.
Since the three-way IC card 20 has a card size (53.98 mm × 85.60 mm) of the ISO7816 standard and can secure an effective antenna size, when the IC module of the first embodiment is used, FIG. ), The antenna coil 21 is generally embedded in the substrate 20b and connected to the contact terminal plate 22. However, even when the card base is not provided with the antenna coil, when the IC module of the second to fifth embodiments is mounted, non-contact communication can be performed by mounting the IC module on an IC card holder having an antenna. Becomes possible.
[0049]
When the antenna coil is formed in the SIM or IC card base, the antenna coil may be a thin winding, an etched one, or a printed wiring.
Generally, in many cases, a metal sheet is laminated on the SIM2 or the core sheet of the IC card 20 (the material of the central layer of the substrate 20b), and this is etched to form an antenna coil. The antenna coil 21 is formed to have 6 to 10 turns in the SIM or IC card base. Both ends are connected to an IC chip via antenna coil connection terminal plates 24 and 25 on the back of the IC module.
[0050]
Next, the SIM holder and the IC card holder of the present invention will be described.
10 is a front side perspective view of the SIM and the SIM holder, FIG. 11 is a front side plan view of the SIM holder with the SIM mounted, FIG. 12 is a rear side perspective view of the SIM and the SIM holder, and FIG. FIG. 4 is a plan view of the back side of the SIM holder with the SIM mounted.
FIG. 14 is a front side perspective view of a SIM and another embodiment of a SIM holder, FIG. 15 is a front side plan view of a SIM holder of another embodiment with a SIM mounted, and FIG. 16 is a SIM and another embodiment. 17 is a rear side plan view of a SIM holder according to another embodiment in which a SIM is mounted, and FIG.
18 is a perspective view showing a wiring relationship between the terminal plate and the USB connector, FIG. 19 is a plan view showing a wiring relationship of the USB connector in a state where the SIM is mounted, and FIG. 20 is an external view showing an example of a SIM holder. FIG. 21 is a perspective view, and FIG. 21 is an external perspective view showing an example of an IC card holder.
[0051]
FIGS. 10 to 13 show examples of a SIM holder without a USB connector, which are intended for non-contact communication.
As shown in the SIM holder front surface perspective view of FIG. 10, the SIM holder 1 of the present invention includes a contact terminal plate 12 for SIM connection and an antenna coil 11. The antenna coil 11 is provided substantially along the inner periphery of the SIM holder 1 and is connected to pins CEH1 and CEH2 corresponding to CE1 and CE2 of the terminal plate 12 having ten contact pins.
[0052]
A SIM holder that enables wireless communication by attaching the SIM 2 to this holder. The SIM 2 is inserted through the insertion opening 15 of the SIM holder, is housed under the contact terminal plate 12, and is fixed by an engaging device (not shown).
In this state, the contact terminal plate 22 of the SIM and the contact terminal plate 12 of the SIM holder 1 come into contact with each other. The antenna coil 11 is connected to terminals of the contact terminal plate 22 corresponding to CE1 and CE2.
[0053]
FIG. 11 is a front plan view of the SIM holder 1 with the SIM 2 mounted thereon, and the contact terminal plate of the SIM 2 is in contact with the terminal plate 12 of the SIM holder 1 on the back surface thereof. The terminals on the SIM holder 1 corresponding to the CE1 and CE2 terminals of the contact terminal plate of the SIM2 are formed as CEH1 and CEH2 terminals.
In FIGS. 10 and 11, the inside of the SIM holder is shown in a transparent state for easy understanding, but the antenna coil 11 and the terminal plate 12 are usually casingd by a resin package that cannot be seen. It is.
[0054]
FIG. 12 is a rear perspective view of the SIM and the SIM holder, and FIG. 13 is a rear plan view of the SIM holder with the SIM mounted.
As shown in FIG. 12, the terminal plate 12 has ten contact pins, and the antenna coil 11 is connected to pins corresponding to CE1 and CE2 of the terminal plate 12. The pin hole 16 is used to release the engagement device by inserting the tip of a ballpoint pen or the like when removing the SIM.
An example is shown in which the SIM is provided with a face photograph processing 7, a name print 8, a number print 9, and the like, and the SIM holder 1 is entirely transparent or the processing surface side such as the SIM face photograph processing 7 is made of a transparent resin. ing. In such a case, even if the SIM 2 is attached to the SIM holder 1, a face photograph or the like can be visually recognized.
[0055]
FIGS. 14 to 17 show examples of a SIM holder having a USB connector portion, which are intended for non-contact communication and USB contact communication.
14 and 15 are a front side perspective view and a plan view of the SIM holder 1 in a state where the SIM 2 is mounted. FIG. 14 and FIG. 15 show the connection relationship between ten connector pins that contact the external contact terminal plate of the SIM 2 and the CE1 and CE2 terminals. It has a USB connector 13 in addition to the illustrated items of FIG.
In FIG. 15, the terminals on the SIM holder 1 side corresponding to the CE1 and CE2 terminals of the contact terminal plate of the SIM2 are formed as CEH1 and CEH2 terminals, as in the case of FIG.
FIG. 16 and FIG. 17 show a back side perspective view and a plan view of the SIM 2 and the SIM holder 1.
[0056]
18 and 19 are a perspective view and a plan view showing a wiring relationship between the terminal plate 12 and the USB connector 13. In these figures, it is shown that the line of the USB connector 13 leads GND from C5 of SIM2, Vcc from C1, USB; D + from C4, and USB; D- from C8. As a result, transmission / reception of D + and D- signal data for transmission using a protocol defined in the USB standard with a personal computer (PC) is performed.
[0057]
Conventionally, when a SIM or IC card is connected to a USB connector via an I / F conversion IC chip that performs protocol and format conversion, the conversion IC has been developed because an IC chip having a USB contact interface has been developed. It is no longer necessary to use a chip.
Data rates based on the USB standard reach 12 megabits (Mb / s), significantly faster than 38 kb / s data transfer via I / O pads using the protocol and format defined in ISO 7816. There are advantages.
[0058]
FIG. 20 is an external perspective view showing an example of a SIM holder, and FIG. 21 is an external perspective view showing an example of an IC card holder.
The SIM holder 1 has a structure in which a metal plug portion 52 is attached to a molded body 51 formed of plastic or the like. The above-mentioned terminals of GND, Vcc, D + and D- are exposed in the opening 52c of the plug portion 52, and the data communication is ensured by inserting the plug portion 52 into the plug of the PC.
[0059]
The IC card holder 10 also has the same configuration as the SIM holder 1, but does not have a structure for accommodating the entire IC card, and the contact terminal plate of the IC card has contact terminals of the IC card holder 10 as shown in FIG. The structure which can contact a board may be sufficient. In the example of FIG. 21, the IC card holder 10 has a structure in which the IC card 20 is sandwiched and held, and the contact terminal plate is accommodated in the upper cover 18.
The size is not limited to this example, and may be a size that can accommodate the entire three-way IC card 20.
[0060]
In the case of an IC card, a relatively large antenna size can be ensured in the card base, so that the necessity of providing an antenna coil in the IC card holder 10 is small. The convenience of contactless communication and USB connection can be obtained by using an IC card that does not have an IC card.
[0061]
As a plastic material for forming the SIM holder or the IC card holder, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, a polystyrene resin, a polyester resin, a vinyl chloride resin, or the like can be used.
If the outer shape of the SIM holder is formed with a thickness of less than 10 mm and a surface shape of less than about 25 mm × 50 mm, the SIM holder is small and convenient to carry.
[0062]
Next, a method of using the three-way SIM2 or three-way IC card 20 and the SIM holder 1 or the IC card holder 10 will be described.
The issuance of a three-way SIM or a three-way IC card according to the present invention can be performed by writing data for authenticating the user, as in the case of issuing a conventional IC card. In the case of the three-way SIM of the present invention, the SIM is processed by a bridge processing (processing in which the SIM is formed in a wallet-sized card shape and is held in a planar state by three to four slight connecting bridges). This is because the IC card can be manufactured or issued by the IC card manufacturing method.
[0063]
By attaching the 3-way SIM 2 of the present invention to the SIM holder 1 of the present invention, when entering a non-contact magnetic field, it functions as a non-contact ID module and can be used without contact with external devices such as a door gate and a ticket gate. The same applies to a three-way IC card.
When the SIM holder 1 with a USB connector is connected to the USB connector of a PC, the SIM holder 1 functions as a USB interface ID module. If authenticated, network access becomes possible, and access by unauthorized persons can be eliminated. At this time, the IC card R / W is not required unlike the case of the conventional IC card.
[0064]
The contact communication function of the three-way SIM 2 or the three-way IC card 20 of the present invention is used when issuing a three-way SIM or a three-way IC card as described above. It can be used as a module for exchanging data with a mobile phone and a contact terminal.
In this case, a three-way SIM can be taken out from the SIM holder of the present invention attached as a key holder to a strap of a mobile phone which is often carried at all times, and can be used interchangeably as a SIM for the mobile phone. .
It goes without saying that a three-way IC card can be used alone for a contact terminal such as a credit card or a cash card.
[0065]
【The invention's effect】
The IC module having the three types of interfaces of the present invention has an antenna coil connection terminal plate connected to the antenna coil in the substrate or an extra contact terminal connected to the antenna of the holder, and also has a USB terminal, so that the IC module has It can be usefully used as an IC module having non-contact and USB contact.
The three-way SIM and three-way IC card of the present invention can perform contact and non-contact communication and USB contact communication. Therefore, the conventional two-way card for contact and non-contact communication and two-way card for contact and USB contact can be used. It is clear that the range of use can be expanded.
[0066]
The SIM holder and the IC card holder according to the present invention are divided into a three-way SIM and a SIM holder, or a three-way IC card and an IC card holder. By mounting a 3-way SIM in a SIM holder and using the same, an ID module is realized, and an antenna coil is provided in the SIM holder or the IC card holder to provide not only a USB ID module but also a non-contact ID module. There is an advantage that it can be used for a gate path and a door gate.
[0067]
Further, there is an advantage that a personalized issuance process that is performed before removing a bridge-processed SIM from a wallet-sized IC card form body as in the past can be performed as before.
The SIM part, especially on the back side of the terminal, can be used for face photo processing, name print, and number print. A small SIM shape ID module can be made. If the SIM holder is made of a transparent plastic material, The holder itself becomes an ID module that allows the face photograph to be visually recognized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an IC chip mounted on an IC module of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a terminal (pad) of an IC chip and a contact terminal plate.
FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of an IC module.
FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the IC module.
FIG. 5 is a diagram showing a third embodiment of the IC module.
FIG. 6 is a diagram showing a fourth embodiment of the IC module.
FIG. 7 is a diagram showing a fifth embodiment of the IC module.
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a three-way IC card of the present invention.
FIG. 9 illustrates a three-way SIM embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a front side perspective view of a SIM and a SIM holder.
FIG. 11 is a front plan view of the SIM holder with the SIM mounted.
FIG. 12 is a rear side plan view of the SIM and the SIM holder.
FIG. 13 is a rear side plan view of the SIM holder with the SIM mounted.
FIG. 14 is a front side perspective view of a SIM and a SIM holder of another embodiment.
FIG. 15 is a front plan view of a SIM holder according to another embodiment in which a SIM is mounted.
FIG. 16 is a rear side plan view of a SIM and a SIM holder of another embodiment.
FIG. 17 is a rear side plan view of a SIM holder according to another embodiment in which a SIM is mounted.
FIG. 18 is a perspective view showing a wiring relationship between a terminal plate and a USB connector.
FIG. 19 is a plan view showing a wiring relationship of a USB connector in a state where a SIM is mounted.
FIG. 20 is an external perspective view showing an example of a SIM holder.
FIG. 21 is an external perspective view showing an example of an IC card holder.
FIG. 22 is a diagram showing a dual interface IC module.
FIG. 23 is a diagram showing a cross section of an IC module.
FIG. 24 is a cross-sectional view when a dual interface IC module is mounted on an IC card.
FIG. 25 is a plan view of an IC card (A) and a SIM (B) using a dual interface IC module.
FIG. 26 is a plan view of an IC card including a contact interface and a USB contact interface.
FIG. 27 is a diagram showing an IC module including a contact interface and a USB contact interface.
FIG. 28 is a diagram showing a wiring state between a terminal board and an IC chip in Patent Document 3.
[Explanation of symbols]
1 SIM holder
2 SIM, 3 way SIM
3 3-way IC chip
4 IC module
5 recess
6 conductive adhesive
7 Face photo processing
8 Name print
9 Number print
10 IC card holder
11 Antenna coil
12 Contact terminal board
13 USB connector
14 Key mounting holes
15 insertion slot
18 Upper lid
19 Lower case
20 IC card, 3-way IC card
21 Antenna coil
22 Contact terminal board
23 Notch
24, 25 Terminal plate for antenna coil connection
26 Wire bonding board side pad
27 Bonding wire
28, 29 Through hole
31 processor
32 Non-volatile memory (ROM)
33 Volatile Memory (RAM)
34 Non-volatile memory (EEPROM)
35 Cryptographic Processor
36 Contact interface
37 Non-contact interface
38 USB contact interface
41, 42 circuits
51 molded body
52 Plug part

Claims

This is an IC module equipped with an IC chip having three interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact defined by ISO7816-2 and ISO7816-3, wherein C1 of external contact terminals is Vcc, C2 is RST, and C3 is CLK and C4 are USB; D +, C5 are GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, for terminals, and connected to the antenna coil provided on the SIM base or IC card base An IC module having three types of interfaces, characterized in that an antenna coil connection terminal plate is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via a terminal plate base material.

This is an IC module equipped with an IC chip having three interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact defined by ISO7816-2 and ISO7816-3, wherein C1 of external contact terminals is Vcc, C2 is RST, and C3 is CLK and C4 are USB; D +, C5 are GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, for terminals, and C1 terminal and C5 terminal in the terminal arrangement of the external contact terminal plate. An IC module having three types of interfaces, characterized by having a contact terminal CE1 between them and a contact terminal CE2 between terminals C4 and C8.

3. The IC module according to claim 2, wherein the non-contact communication function section terminal of the IC chip is connected to the contact terminals CE1 and CE2 by wire bonding without passing through a through hole.

3. The IC module according to claim 2, wherein the non-contact communication function terminal of the IC chip is connected to the contact terminals CE1 and CE2 via through holes.

5. The IC module according to claim 3, wherein the contact terminals CE1 and CE2 are terminals for connecting to an antenna coil of a SIM holder or an IC card holder.

On the side opposite to the external contact terminals of the IC module, a “U” -shaped circuit and an inverted “U” -shaped circuit are separated from each other so as to surround the IC chip as a body. One of the contact terminals CE1 and CE2 is connected to the “U” -shaped circuit or the inverted “U” -shaped circuit via a through hole. The IC module provided with the three types of interfaces according to claim 2, wherein:

This is a three-way SIM equipped with an IC module having three types of interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, and the external contact terminals C1 of the SIM are Vcc, and C2 is RST. , C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, for terminals, and further connected to an antenna coil provided on the SIM base. Three-way SIM, characterized in that an antenna coil connecting terminal plate is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via a terminal plate base material.

This is a three-way SIM equipped with an IC module having three types of interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, and the external contact terminals C1 of the SIM are Vcc, and C2 is RST. , C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, for terminals, and C1 terminal in the terminal arrangement of the external contact terminal plate. A three-way SIM having a contact terminal CE1 between C5 terminals and a contact terminal CE2 between C4 and C8 terminals.

9. The three-way SIM according to claim 8, wherein the non-contact communication function terminal of the IC chip mounted on the IC module is connected to the contact terminals CE1 and CE2 by wire bonding without through a through hole. .

9. The three-way SIM according to claim 8, wherein a non-contact communication function unit terminal of an IC chip mounted on the IC module is connected to the contact terminals CE1 and CE2 via through holes.

11. The three-way SIM according to claim 9, wherein the contact terminals CE1 and CE2 are terminals for connecting to an antenna coil of a SIM holder.

On the side opposite to the external contact terminals of the IC module, a “U” -shaped circuit and an inverted “U” -shaped circuit, which are separated from each other, surround the IC chip as a whole. And one terminal of each of the contact terminals CE1 and CE2 is connected through a through-hole to the “U” -shaped circuit or the inverted “U” -shaped circuit. The three-way SIM according to claim 8, wherein

The three-way SIM according to claim 7 or 8, wherein the SIM is a thin plate having a thickness of 1.0 mm or less, and is formed in a substantially rectangular shape having a surface shape of 25 mm x 15 mm or less.

9. The processing or printing of any one of face photograph processing, name print, and number print or a combination thereof is performed on the surface of the SIM opposite to the contact terminal plate. 3-way SIM.

A SIM holder having a USB connector and having a 3-way SIM detachably mounted therein, at least inside the SIM holder,
(1) SIM having an antenna coil for non-contact communication and (2) a contact terminal plate which can be electrically connected to the mounted 3-way SIM, and which corresponds to CE1 and CE2 of at least the 3-way SIM. A SIM holder, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is connected to CEH1 and CEH2 terminals of the holder.

16. The three-way SIM mounted on the SIM holder has an IC chip having three types of interfaces, contact, non-contact, and USB contact, and has an antenna coil connected to the IC chip. SIM holder as described.

16. The SIM holder according to claim 15, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is formed on the inner surface of the case of the SIM holder and substantially along the outer periphery of the attached three-way SIM.

The SIM holder according to claim 15, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is formed so as to be around the terminal board in the SIM holder and substantially along the outer circumference of the three-way SIM mounted. .

At least a part of the SIM holder is made of a transparent resin and formed in a case shape, and the face photograph processing or the name print or the number print of the three-way SIM attached to the SIM holder or a combination thereof is used. The SIM holder according to claim 15, wherein the SIM holder is visible.

A SIM holder in which a 3-way SIM is detachably mounted. At least (1) an antenna coil for non-contact communication and (2) an electrical connection with the mounted 3-way SIM are provided in the SIM holder. And a contact terminal plate capable of being connected to at least the CEH1 and CEH2 terminals of the SIM holder corresponding to CE1 and CE2 of at least the three-way SIM, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is connected. Features SIM holder.

This is a three-way IC card equipped with an IC module having three types of interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, and C1 of an external contact terminal of the IC card is Vcc, C2 Is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, terminals, and an antenna coil provided on the IC card base A three-way IC card, wherein an antenna coil connection terminal plate for connection to the external contact terminal group is formed on a surface opposite to the external contact terminal group via a terminal plate base material.

This is a three-way IC card equipped with an IC module having three types of interfaces of contact, ISO14443 non-contact, and USB contact specified by ISO7816-2 and ISO7816-3, and C1 of an external contact terminal of the IC card is Vcc, C2 Is RST, C3 is CLK, C4 is USB; D +, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is I / O, C8 is USB; D-, for terminals, and C1 in the terminal arrangement of the external contact terminal plate. A three-way IC card having a contact terminal CE1 between terminals and a C5 terminal, and a contact terminal CE2 between terminals C4 and C8.

23. The three-way IC according to claim 22, wherein the non-contact communication function terminal of the IC chip mounted on the IC module is connected to the contact terminals CE1 and CE2 by wire bonding without passing through a through hole. card.

23. The three-way IC card according to claim 22, wherein a non-contact communication function section terminal of an IC chip mounted on the IC module is connected to the contact terminals CE1 and CE2 via through holes.

25. The three-way IC card according to claim 23, wherein the contact terminals CE1 and CE2 are terminals for connecting to an antenna coil of an IC card holder.

On the side opposite to the external contact terminal group of the IC module, a “U” -shaped circuit and an inverted “U” -shaped circuit are separated from each other so as to surround the IC chip as a whole. And one of the contact terminals CE1 and CE2 is connected to the "U" -shaped circuit or the inverted "U" -shaped circuit via a through hole. The three-way IC card according to claim 22, wherein:

An IC card holder having a USB connector and detachably mounting a three-way SIM, wherein at least (1) an antenna coil for non-contact communication and (2) mounting A contact terminal plate capable of being electrically connected to the three-way SIM, and at least the CEH1 and CEH2 terminals of the IC card holders corresponding to CE1 and CE2 of the three-way SIM are provided in the IC card holder. An IC card holder to which the antenna coil is connected.

The three-way SIM attached to the IC card holder has an IC chip having three types of interfaces, contact, non-contact, and USB contact, and has an antenna coil connected to the IC chip. 28. The IC card holder according to 27.