JP2005322109A - Ｉｃカードモジュール - Google Patents

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潤一郎 大迫
Tamaki Wada
環 和田
Michiaki Sugiyama
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Abstract


【課題】 マイクロコンピュータとメモリカードコントローラを有するＩＣカードモジュールにおけるＳＩＭカードとの互換性及び高速メモリアクセスへの対応を実現する。
【解決手段】 ＩＣカードモジュール（１）は、カード基板（１０）の一表面に、複数の第１の外部接続端子（１１）と複数の第２の外部接続端子（１２）とを露出し、第１の外部接続端子に接続するマイクロコンピュータ、第２の外部接続端子に接続するメモリカードコントローラ、及びメモリカードコントローラに接続する揮発性メモリを有する。カード基板の形状と第１の外部接続端子の配置はＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）のｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格に準拠され、若しくは互換性を有する。第２の外部接続端子は第１の外部接続端子の前記規格による端子配置の最小範囲の外に配置され、第１及び第２の外部接続端子は信号端子が電気的に分離される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）又はＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）等の規格に準拠し、または、それら規格への互換性を有するマルチファンクションを有するＩＣカードモジュールに関する。
特許文献１にはＭＭＣカード（MultiMediaCard）若しくはＳＤカード規格のカード基板にメモリカードユニットと共にＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードユニットを搭載したマルチファンクションメモリカードについて記載がある。カード基板に設けられたコネクタ端子は千鳥状に２列配置されて、ＭＭＣカードやＳＤカードに対する互換性を備えるようになっている。尚、ＭｕｌｔｉＭｅｄｉａＣａｒｄは、ＩｎｆｉｎｅｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＡＧの登録商標である。単に「ＭＭＣ」とも略記する。
特許文献２にはベースカードにＩＣカード用マイクロコンピュータが搭載され、そのＩＣカード用マイクロコンピュータにアクセスするための接触端子がベースカードの表面に形成されたＩＣカードに、フラッシュメモリとこのフラッシュメモリにアクセスする為の接触端子を追加したＩＣカードについて記載がある。このＩＣカードにおいてベースカードは５４ｍｍ×８６ｍｍ×０．７６ｍｍのクレジットカード大で、ＩＣカード用マイクロコンピュータにアクセスするための接触端子はＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２による端子位置と機能の規格を満足し、フラッシュメモリにアクセスする為の接触端子はスマートカードのようなメモリカードの規格に準拠した大きさと配置を有する。
国際公開第０１／８４４９０号パンフレット
特開平１０−３３４２０５公報
本発明は、ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣやＵＳＩＭ等の規格に準拠し、または互換性を有した第３世代の携帯電話機に代表されるモバイル通信システムに好適なＩＣカードモジュールについて検討した。この種のＩＣカードモジュールは異なる方式の電話機であっても共通のＩＣカードモジュールを差し替えて使用することで、電話番号や課金情報をそのまま引き継いで使用するとことを可能にするものであり、第３世代の携帯電話機全てを対象にしようとする。この種のカード基板は、ＥＴＳＩ ＴＳ（European Telecommunications Standardization Institute Technical Specification） １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格にあるように、ＳＩＭカードと同様に１５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７６ｍｍとされ、表面にはＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２の端子位置と機能の規格に準拠する比較的大きなパターンでマイクロコンピュータの外部インタフェース端子が配列される。本発明者は特に、マイクロコンピュータにオンチップの不揮発性メモリは記憶容量が小さく、電話帳データやコンテンツデータを格納するには不十分なこともあるが、メモリモジュールを増設する程でもないような場合に対処するのに、この種のＩＣカードでマルチファンクションを実現することを検討した。要するに、この種のＩＣカードモジュールにメモリストレージ機能、例えばメモリカード機能を搭載する。
しかしながら、マイクロコンピュータとのインタフェースにＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２の端子位置と機能の規格を満足させること、メモリカード機能とのインタフェース端子にその機能固有の端子規格を満足させること、を両立させることは難しい。カード基板のサイズが小さいので双方の規格を満足させることができないからである。特許文献２記載の技術ではカードサイズが大きいので容易に双方の規格を満足させることができる。双方の規格を満足させるには双方のインタフェース端子をカード基板の表裏に別々に配置したり、一方のインタフェース端子の大きさを縮小したり、一方のインタフェース端子の配列を変更したりして対処することは可能であるが、その利害得失を充分に勘案して決めることが肝心である。
本発明の目的は、マイクロコンピュータのインタフェース機能とメモリインタフェース機能とのマルチファンクションを有するＩＣカードモジュールにおいて、ＳＩＭカードとの互換性、マイクロコンピュータによるデータ処理の高信頼性、メモリアクセスの高速化への対応、並びにメモリインタフェース機能の多様化への適応性に資することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。
本発明に係るＩＣカードモジュールは、〔ａ〕カード基板の一表面に、複数の第１の外部接続端子（１１）と複数の第２の外部接続端子（１２）とを露出し、前記第１の外部接続端子に接続するマイクロコンピュータ、前記第２の外部接続端子に接続するメモリコントローラ、及び前記メモリコントローラに接続する不揮発性メモリを有する。〔ｂ〕前記カード基板の形状と前記第１の外部接続端子の配置とはＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格に準拠され、もしくは互換性を有する。〔ｃ〕前記第２の外部接続端子は前記第１の外部接続端子の前記規格による端子配置の最小範囲の外に配置される。〔ｄ〕前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子は相互に信号端子が電気的に分離される。
上記〔ａ〕より、前記マイクロコンピュータ及びメモリコントローラの外部インタフェースを行なう第１及び第２の外部接続端子の双方をメモリカードの一面に形成するから、カード基板を複雑な多層配線基板で形成することを要せず、カード基板のコスト上昇が抑えられている。カード基板の表裏に規格を夫々満足する端子を形成する場合にはコストが上昇する。上記〔ｂ〕より、マイクロコンピュータのインタフェース端子はＳＩＭカード同様の配列と大きさを備えるからＳＩＭカードとの互換性を採ることが容易である。マイクロコンピュータのインタフェース端子はＳＩＭカードの規格に対して縮小されないので、インタフェース端子の接点条件という意味でマイクロコンピュータによるデータ処理の高信頼性に資することができる。面積が縮小されれば接点条件が悪化する虞があるからである。上記〔ｃ〕より、第２の外部接続端子がＳＩＭカード用のカードソケットの端子に接触する事態を回避することが保証されるから、この点においてＳＩＭカードとの互換性を保証することができる。上記規格は第１端子の最小エリアを規定しており、これに従えばカードソケットの端子は前記最小エリア内でカード端子に接触可能な配置を備えられることが必須とされるからである。上記〔ｄ〕の点においてもＳＩＭカードとの互換性を保証することができる。第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子の信号端子が電気的に分離されていれば、メモリインタフェース機能を有しないＳＩＭカードにのみ対応することができる携帯電話機等の端末に対してメモリコントローラが悪影響を与える虞を完全に排除することができるからである。上記〔ａ〕、〔ｂ〕、〔ｃ〕より第２の外部接続端子はメモリカードの規格に対して小さくなることが予想される。マイクロコンピュータがセキュリティー処理に利用されることを勘案すれば前述の通り処理の信頼性という点で良好な接点条件を満足させることが必須であるが、メモリアクセスの場合にはＥＣＣなどのエラー訂正や、リトライアクセスなどを併用することによって充分なデータ記憶機能を実現することも可能である。それよりも、並列アクセスデータビット数を増やして高速アクセス等を可能にする余地を開くという点で、メモリコントローラの外部インタフェースを行なう第２の外部接続端子を対応するメモリカード規格に対して小さくする方が得策になると考えられる。
前記カード基板はＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−１のＩＤ−１型カード規格の外形に準拠するカード内に分離可能に形成されて提供されてもよい。
前記カード基板の形状と前記第１の外部端子の配置及び機能はＧＳＭ １１．１１規格に準拠する、あるいは互換性を有するものとして把握することもできる。
本発明の具体的な形態では、ＳＩＭカードとの互換に着目すれば、前記マイクロコンピュータはＳＩＭ機能を実現するプログラムを保有してよい。また、前記マイクロコンピュータはＵＳＩＭ機能を実現するプログラムを保有してもよい。或いは、前記マイクロコンピュータはＰｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ機能を実現するプログラムを保有してもよい。
本発明の具体的な形態では、前記マイクロコンピュータはＩＳＯ／ＩＥＣ１５４０８の評価・認証機関による認証を受けていてよい。
本発明の具体的な形態では、前記メモリコントローラは、ＭＭＣ規格やＳＤカード規格等の所定のメモリカード規格に準拠し、もしくは互換性を有したメモリカードインタフェース機能を有してよい。
本発明の具体的な形態では、前記第１の外部接続端子は、電源端子、グランド端子、リセット端子、クロック端子、入出力端子を含み、前記第２の外部接続端子は、電源端子、グランド端子、クロック端子、コマンド端子、及び１ビット又は複数ビットのデータ端子を含み、前記第２の外部接続端子は第１の外部接続端子よりも小さくされている。
前記マイクロコンピュータが非接触インタフェース部を有するとき、前記第１の外部接続端子のうちリザーブ端子として規定されている端子に非接触インタフェース部を接続して無線通信用のアンテナ端子に利用してよい。或いは、前記第２の外部接続端子のうち所定の端子に非接触インタフェース部を接続してアンテナ端子に利用してよい。
本発明の具体的な形態では、前記不揮発性メモリを構成する半導体チップは第１の外部端子、もしくは第１の外部接続端子と第２の外部接続端子の双方に重なる配置を有する。カード基板が小さく、また不揮発性メモリの記憶容量が比較的大きくなってそのチップサイズが大きくなるようなことを想定したものである。
本発明の具体的な形態では、前記メモリコントローラは所定のメモリカードコマンドに応答して前記マイクロコンピュータに動作コマンドを発行すると共にそのコマンドに対する応答を受領するマイクロコンピュータインタフェース回路を有し、このとき、前記回路基板は更に、前記マイクロコンピュータインタフェース回路に接続する第３の外部接続端子（１６）を有してよい。カードスロット内において第１の外部端子と第３の外部端子が接続され、第２の外部端子がメモリカードホストに接続されることにより、ＩＣカードモジュールはメモリカードインタフェース仕様にしたがって外部インタフェース可能なメモリカードなどとして機能させる選択も可能になる。カードスロット内において第３外部端子をフローティングに維持すれば、ホストコンピュータは第１端子を介してマイクロコンピュータとのインタフェースを行ない、第１外部端子を介してメモリカードインタフェースを行なうことができる。
本発明の別の観点による携帯端末装置は、上記ＩＣカードモジュールが着脱可能に装着され、前記第１の外部接続端子に接触する第１のインタフェース端子と、前記第２の外部接続端子に接触する第２のインタフェース端子と、前記第１及び第２のインタフェース端子に接続されるデータ処理部を有する。携帯電話機を想定すれば、前記データ処理部に接続される高周波部を有する。前記データ処理部はベースバンド処理などを行なうことになる。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。
すなわち、マイクロコンピュータのインタフェース機能とメモリインタフェース機能とのマルチファンクションを有するＩＣカードモジュールにおいて、ＳＩＭカードとの互換性、マイクロコンピュータによるデータ処理の高信頼性、メモリアクセスの高速化への対応、大規模なメモリもしくはプログラム格納領域の確保、並びにメモリインタフェース機能の多様化への適応性に資することができる。
《ＩＣカードモジュールの端子配置》
図１には本発明に係るＩＣカードモジュールの外観が例示される。ＩＣカードモジュール１は、特に制限されないが、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−１のＩＤ−１型カード規格の外形に準拠し、または互換性を有するＩＤカード２内に分離可能に形成されている。３は打ち抜き部、４はハーフカット部であり、ハーフカット部４からＩＣカードモジュール１を切り離し可能になっている。ＩＣカードモジュール１は第３世代携帯電話機に利用されるＩＣカードとされ、ＧＳＭ規格の携帯電話機に広く利用されているＳＩＭカードをベースとするｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣカードなどを更に機能拡張し、３Ｇ、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２００１Ｘなどの携帯電話に適用拡大されるものであり、しかもＳＩＭカードとのバックワード・コンパチビリティーも保証するように考慮されたＩＣカードとされる。
図２にはＩＣカードモジュールの外観が更に詳細に示される。ＩＣカードモジュール１は、例えばＧＳＭ規格に準拠した携帯電話機のＳＩＭカード用カードスロットに装着して使用可能とされる。ＩＣカードモジュール１は、カード基板１０に、図３のブロックダイヤグラムで例示されるように（図１では図示を省略してある）、マイクロコンピュータ（ＭＣＵ）１３、電気的に書換え可能な不揮発性メモリの一例であるフラッシュメモリ（ＦＬＡＳＨ）１５及び前記フラッシュメモリ１５に接続されたメモリカードコントローラ（ＣＮＴ）１４を有する。前記カード基板１０の一表面には、前記マイクロコンピュータ１３のインタフェース端子に接続する複数の第１の外部接続端子（ＩＴＦｃ）１１と、前記メモリカードコントローラ１４のインタフェース端子に接続する複数の第２の外部接続端子（ＩＴＦｍ）１２とが露出される。
前記カード基板１０の形状並びに前記第１の外部接続端子１１の配置と機能はＧＳＭ１１．１１規格との互換性を有する。このＧＳＭ１１．１１規格は、ＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格における前記カード基板の形状及び前記第１の外部接続端子の配置と等価である。図４には前記ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格における前記カード基板の形状及び前記第１の外部接続端子の配置の規格内容を抜粋する。単位はｍｍである。端子位置はカード端からの最大距離及び最小距離で規定されている。厚さは図示されていないが最小値０．６８ｍｍ、最大値０．８４ｍｍで平均値０．７６ｍｍとされる。図４より明らかなように、この規格は、第１外部接続端子１１の最小エリアを規定しており、これに従えばカードソケットの端子は前記最小エリア内でカードの第１外部接続端子１１に接触可能な配置を備えれることが必須とされる。前記第２の外部接続端子１２は前記第１の外部接続端子１１の前記規格による端子配置の最小範囲の外に配置される。したがって、第２の外部接続端子１２はＳＩＭカード用のカードソケットの端子に接触する事態を回避することが保証される。
前記ＧＳＭ１１．１１の規格若しくはｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格に準拠するＩＣカードモジュールはＩＤ−１型カードに対してＩＤ−０００型カードとも称される。このＩＤ−０００型のＩＣカードが満足すべき物理的ないし電気的特性についてはＮＤＳ Ｌｔｄ.による文献「ＩＲＤ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ Ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｗｉｔｈ ＮＤＳ Ｓｍａｒｔ Ｃａｒｄ」（Ｊｕｌｙ ４, １９９９９）にも記載が有る。
前記第１の外部接続端子１１は、電源端子（Ｖｃｃ）、グランド端子（ＧＮＤ）、リセット端子（ＲＳＴ）、クロック端子（ＣＬＫ）、入出力端子（Ｉ／Ｏ）を含む。その他は規格外のリザーブ端子とされる。ＩＤカード２上での前記第１の外部接続端子１１の配置と機能は、ＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−２の規格にも準拠している。見方を変えれば、前記カード基板１０上での前記第１の外部接続端子１１の配置と機能は、ＧＳＭ１１.１１規格に互換性を有すると把握することもできる。
図２において前記第２の外部接続端子１２はメモリカードコントローラ１４がサポートするメモリカードインタフェース仕様にしたがって決定されればよい。例えばＨＳ−ＭＭＣ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｍｕｌｔｉ Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ）規格に互換性を有するメモリカードコントローラを想定する場合には、第２の外部接続端子１２は１０個設けられ、電源端子（Ｖｃｃ）、グランド端子（Ｖｓｓ）、クロック端子（ＣＬＫ）、コマンド端子（ＣＭＤ）、４ビットのデータ端子（ＤＡＴ０〜ＤＡＴ３）、さらに、付加機能の端子として非接触インタフェース用アンテナ端子（ＲＦＡ，ＲＦＢ）の機能が割り当てられる。非接触インタフェース用アンテナ端子（ＲＦＡ，ＲＦＢ）にはアンテナが接続される。第２の外部接続端子１２の機能は上記機能に限定されず、非接触インタフェース用アンテナ端子（ＲＦＡ，ＲＦＢ）を有しない合計８端子、更にデータ端子１ビットの合計５端子等であってもよい。メモリカード機能としては、ＩＣカード機能に比較して、大容量のデータの格納や、高速でのデータの入出力の機能が求められる。本実施の形態においては、メモリカード機能を構成するデータストレージ用のチップであるフラッシュメモリ１５と、ＩＣカード機能を構成する電気的に書き換え可能なデータストレージ回路であるＥＥＰＲＯＭ２３とを比較した場合に、フラッシュメモリ１５のデータ容量は、ＥＥＰＲＯＭ２３のデータ容量より大きくなっている。また、メモリカード機能における最大データ転送速度は、ＩＣカード機能における最大データ転送速度よりも大きくなっている。メモリカード機能において、大容量、高速のデータ転送を実現しようとする場合には、第２の外部接続端子のうち、データ入出力に使用される端子の数を、第１の外部接続端子のうち、データ入出力に使用される端子の数よりも多くし、複数の端子を利用してパラレルデータ入出力することが好ましい。
前記第１の外部接続端子１１と前記第２の外部接続端子１２は相互に信号端子が電気的に分離されている。電源及び／又はグランドは共通接続されていてもよい。第１の外部接続端子１１と前記第２の外部接続端子１２の信号端子が電気的に分離されていれば、メモリインタフェース機能を有しないＳＩＭカードにのみ対応することができる携帯電話機に対してメモリカードコントローラが悪影響を与える虞を完全に排除することができる。この点においてもＳＩＭカードとの互換性（バックワード・コンパチビリティー）を保証することができる。
メモリカードコントローラ１４や、フラッシュメモリ１５に対して、第１の外部接続端子１１のグランド端子（ＧＮＤ）よりグランド電位（基準電位：Ｖｓｓ）を供給することにより、第２の外部接続端子１２のグランド端子（ＧＮＤ）を省略することも可能である。
《第２の外部接続端子の具体的な配置条件》
ここで、ＳＩＭカードに対する機能拡張のための前記第２の外部接続端子１２の配置条件について具体例を説明する。前記ＩＳＯ ７８１６などに関係して規定されるＩＤ−０００型カードに対してはそのカードソケット側のコネクタコンタクト（接点）の位置が定められる。図４の規格と同じである。これによれば、図５に示されるように、Ｃ１〜Ｃ８の８個の前記第１の外部接続端子１１に対するコネクタコンタクトが存在する領域は図５に示す矩形のハッチング領域内になければならない。X軸方向に対しＬ１とＬ２は左端限界、Ｒ１とＲ２は右端限界をそれぞれ示し、Ｗ１〜Ｗ４はコネクタコンタクトが存在するＹ軸方向の幅領域をそれぞれ示す。
先ず、スライド挿入型のカードソケットにＩＤ−０００型カードが逆差しされた状態を考える。４５度切欠部が形成された方が正規の挿入方向先端とされる。カードソケットに逆差しされると、カードの４５度切り欠きの制限からほぼ切り欠き部の長さ３ｍｍだけ奥に入らない。よって誤挿入されたカード（ＣＤｒｂ）と正常に挿入されたカード（ＣＤｏｒ）とのコネクタコンタクトが存在する領域は、それらカードＣＤｒｂ，ＣＤｏｒを重ね合わせると図６に示されるようになる。ここで、誤挿入されたカードＣＤｒｂのコネクタコンタクトが存在する領域はハッチングの無い矩形で示される。
また、スライドで挿入されるカードソケットがプッシュ・プッシュタイプの場合には、挿入プッシュしてカードを保持し、もう一度プッシュしてカードを排出するという構造になる。この場合はプッシュによるオーバーラン・スライドのためのストローク（距離：ｄ）が必要になる。図７には図６に対してそのストロークｄを考慮したときのコネクタコンタクトが存在する領域を示す。これによれば、第２の外部接続端子１２のような拡張端子を配置できるＸ軸方向の領域は、図７におけるＺ１，Ｚ２，Ｚ３で示す領域になる。ＮＧで示す領域にはＳＩＭカードでグランド端子ＧＮＤが設けられていることが多いので、この領域ＮＧに対しては不所望なショートの虞を未然に防止する観点より拡張端子の追加禁止領域とすることが、ＳＩＭカード等とのバックワード・コンパチビリティーを考える上で得策と考えられるからである。
図８にはＺ３の領域に第２の外部接続端子１２を１列に１０個配置した例が示される。図８において第１の外部接続端子１１のパターン例は、コネクタコンタクトＣ１〜Ｃ４の存在領域に対して左側に距離ｄの余裕を採り、コネクタコンタクトＣ５〜Ｃ８の存在領域に対して右側に距離ｄの余裕を採り、コネクタコンタクトＣ１〜Ｃ４とＣ５〜Ｃ８の間の追加禁止領域ＮＧを考慮して決めた一例とされる。
図９にはＺ３の領域に第２の外部接続端子１２を２列に２０個配置した例が示される。この例では切り欠き部を有効に使用するためカード内側の２列目はY軸下方向にずらし、レイアウト余裕を採っている。
《ＩＣカードモジュールの制御機能》
図３にはＩＣカードモジュールの各回路要素と外部接続端子との接続形態がブロックダイヤグラムで示される。マイクロコンピュータ１３は所謂ＩＣカード用マイコンと称され、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）２０、ＣＰＵ２０の動作プログラムを保有するマスクＲＯＭ２１、ＣＰＵ２０のワークエリアなどに利用されるＲＡＭ２２、及びデータメモリ等に利用される電気的に書き換え可能なＥＥＰＲＯＭ２３等有する。ＣＰＵ２０は、基本的にＳＩＭ（Subscriber Identity Module）機能を実現するプログラムを前記マスクＲＯＭ２１に保有する。ＳＩＭ機能は、通信プロトコル、加入者認証処理等の制御機能とされ、その詳細はＧＳＭ １１．１４及びＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ２６７ Ｖ８.３.０（２０００−０８）等での規格が考慮されている。また、ＣＰＵ２０は第３世代携帯電話に対応する場合にはＵＳＩＭ機能を実現するプログラム、或いはＰｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ機能を実現するプログラムを保有することも可能である。これらのプログラムも通信プロトコル並びに加入者認証処理等の制御機能を有するが、特に異なる方式の電話機であっても共通のＩＣカードモジュールを差し替えて使用することを可能にする通信プロトコルをサポートする。その詳細は例えばＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２２ Ｖ４.４.０及びＥＴＳＩ ＴＳ ３２ １０２ Ｖ４.２.０等での規格が考慮されている。尚、前記マイクロコンピュータはＩＳＯ／ＩＥＣ １５４０８の評価・認証機関による認証を受けているものに限定されない。また、ＥＥＰＲＯＭ２３は、データを格納する領域としてだけでなく、プログラムを格納する領域として利用することもできる。例えば、ＩＣカードモジュールが有するプラットフォームに対応したＪａｖａ（登録商標、以下同じ）仮想マシンを格納しておくことにより、Ｊａｖａバイトコードによって記述されたソフトウエアを変換、実行することができる。
図１０には非接触インタフェース用のＲＦ部を備えたマイクロコンピュータの一例が示される。マイクロコンピュータ１３は、ＣＰＵ２０、ワークＲＡＭとしてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）２２、タイマ２４、ＥＥＰＲＯＭ（エレクトリカリ・イレーザブル・アンド・プログラマブル・リード・オンリ・メモリ）２３、コプロセッサユニット２５、マスクＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）２１、システムコントロールロジック２６、入出力ポート（Ｉ／Ｏポート）２７、データバス２８、アドレスバス２９及びＲＦ部３０を有する。
前記Ｉ／Ｏポート２７にＩＣカードコマンドが供給されると、システムコントロールロジック２６がこれをデコードし、当該コマンドの実行に必要な処理プログラムをＣＰＵ２０に実行させる。即ち、ＣＰＵ２０は、システムコントロールロジック２６から指示されるアドレスでマスクＲＯＭ２１をアクセスして命令をフェッチし、フェッチした命令をデコードし、デコード結果に基づいてオペランドフェッチやデータ演算を行う。コプロセッサユニット２５はＣＰＵ２０の制御に従ってＲＳＡや楕円曲線暗号演算における剰余演算処理などを行う。Ｉ／Ｏポート２７は１ビットの入出力端子Ｉ／Ｏを有し、データの入出力と外部割り込み信号の入力に兼用される。Ｉ／Ｏポート２７はデータバス２８に結合され、データバス２８には前記ＣＰＵ２０、ＲＡＭ２２、タイマ２４、ＥＥＰＲＯＭ２３、及びコプロセッサユニット２５等が接続される。システムコントロールロジック２６はマイクロコンピュータ１３の動作モードの制御及び割り込み制御等を行う。マイクロコンピュータ１はリセット信号ＲＥＳによってリセット動作が指示されると、内部が初期化され、ＣＰＵ２０はマスクＲＯＭ２１のプログラムの先頭番地から命令実行を開始する。マイクロコンピュータ１はクロック信号ＣＬＫに同期動作される。
マイクロコンピュータ１は外部とのインタフェースとして外部接続端子を用いる接触インタフェースと、アンテナを用いる非接触インタフェースの一方または双方をサポートする。ＲＦ部３０は外部アンテナに接続するアンテナ端子ＴＭＬ１，ＴＭＬ２を有する。システムコントロールロジック２６により内部バスを経由して非接触インタフェースが選択されると、ＲＦ部３０は前記アンテナが所定の電磁波（例えば高周波の変動磁束やマイクロ波）を横切ることによって生ずる誘導起電力で動作電源を発生する。そしてＲＦ部３０は該所定の電波の周波数に対応して生ずる誘導電流を基に内部クロック信号ＣＬＫ、リセット信号ＲＥＳを生成し、また該所定の電波に重畳されているデータを再生して、アンテナから非接触で情報の入出力を行なう。マイクロコンピュータ１の内部において、非接触インタフェースを介して動作するＲＦ部３０は、接触インタフェースを介して動作するＩＣカード動作用のＣＰＵ２０などとは独立した小規模の回路で構成するのが好ましい。ＲＦ部３０として、その内部に非接触カード動作に必要な回路、例えば非接触カード用プロセッサ、当該プロセッサの制御プログラム領域及びワーク領域に用いられるメモリ、そしてＲＦ送受信及び電源回路部が設けられる。このようにＲＦ部３０はプロセッサ機能とその制御プログラムというように独立した小規模の回路で構成されるため、例えば接触端子を介しての電源供給が得られない環境においても、外部からの誘導起電力によって回路を動作させることが容易となる。また、ＲＦ部３０は内部のデータバス２８及びアドレスバス２９を経由することにより、非接触インタフェース部分と接触インタフェース部分との間でデータを入出力することも可能である。
ＲＦ部３０のアンテナ端子ＴＭＬ１，ＴＭＬ２は、ＩＣカードモジュール１内で第２の外部接続端子１２に割当てられた非接触インタフェース用アンテナ端子（ＲＦＡ，ＲＦＢ）に結合される。特に図示はしないが、第１の外部接続端子１１のうち特定のリザーブ端子を非接触インタフェース用アンテナ端子（ＲＦＡ，ＲＦＢ）に割当てて用いるようにすることも可能である。
前記メモリカードコントローラ１４は特定のメモリカードインタフェース機能と、フラッシュメモリ１５に対するメモリインタフェース機能を備える。例えばメモリカードコントローラ１４がフラッシュメモリ１５をファイルストレージとしてアクセス制御する場合、前記メモリカードコントローラ１４は、カードホストから与えられるアクセスコマンドでアクセス対象論理アドレス（論理セクタアドレス）が指定されると、それに対応する物理アドレスを生成し、フラッシュメモリ１５の仕様にしたがったメモリアクセスコマンドをフラッシュメモリ１５に発行して、フラッシュメモリ１５をアクセス制御する。
《ＩＣカードモジュールの組立て構造》
前記ＩＣカードモジュール１は図１及び図２に示されるカード基板１０にＣＯＢ（Chip On Boad）モジュール３３を組み込んで構成される。図１１には図２のＸＩ−ＸＩ断面が示される。ＣＯＢモジュール３３は組立て基板に半導体ベアチップが実装されその表面が封止樹脂でモールドされて構成される。その詳細は後述する。図１２にはＣＯＢモジュール３３の平面図が示される。図１３にはカード基板１０におけるＣＯＢモジュール３３の組込み部分３１を平面的に示す。図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。ＣＯＢモジュール３３の組込み部分３１は浅いキャビティーの中に深いキャビティーが形成され途中に段付き部を有して構成される。前記ハーフカット部４はＶ溝で構成される。図１１に示されるように、ＣＯＢモジュール３３は組込み部分３１の深いキャビティーの底の部分３１Ａと、浅いキャビティーの段付き部分３１Ｂに接着剤ＡＤＨで固定されている。
図１５にはチップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュール３３におけるチップ実装形態の第１の例が示される。図１６には図１５の縦断面が概略的に示される。同図において。マイクロコンピュータ１３、メモリカードコントローラ１４及びフラッシュメモリ１５は各々別々の半導体ベアチップとされ、組立て基板４０に平置きで接着固定される。組立て基板４０の一面（図１５の裏面）には前記第１の外部接続端子１１と第２の外部接続端子１２の導電パターンが形成されている。これら第１の外部接続端子１１および第２の外部接続端子１２の形状は、図１５においては破線で示されている。組立て基板４０の他面（図１５の表面）には、夫々代表的に示された、ボンディングリード４１、リード配線４２、スルーホール４３、及びボンディングパッド４４が形成される。スルーホール４３はリード配線４２を対応する第１の外部接続電極１１又は第２の外部接続電極１２に接続する。リード配線４２は対応するボンディングリード４１に接続する。ボンディングリード４１は対応する半導体ベアチップ１３、１４、１５のボンディングパッドにボンディングワイヤ４６で結合される。リード配線４２（ＧＮＤ）は夫々の半導体ベアチップ１３、１４、１５に共通化されたグランド配線とされる。ボンディングパッド４４はメモリカードコントローラ１４とフラッシュメモリ１５との接続等に用いられる。ＣＯＢモジュール３３のベアチップ１３、１４、１５実装面側は全体が封止樹脂４７でモールドされている。尚、図１５には代表的な接続経路だけを図示してあり、それと類似の接続経路は図示を省略してある。
ＣＯＢモジュール３３の製造方法として、一括モールド法を採用することも可能である。また、一括モールド法を採用する場合には、組み立て基板４０の他面の全面が封止樹脂によって覆われる形状になる場合もある。このような場合には、組み込み部分３１の形状も、封止樹脂の形状に応じて変更することが有効である。
それぞれの半導体チップの接続方法としては、ボンディングワイヤ４６を介して接続する場合に限らず、突起電極を介したフリップチップ接合することによって接続することも可能である。
図１７にはチップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュール３３におけるチップ実装形態の第２の例が示される。図１８には図１７の縦断面が概略的に示される。同図において。マイクロコンピュータ１３、メモリカードコントローラ１４及びフラッシュメモリ１５は各々別々の半導体ベアチップとされ、組立て基板４０にフラッシュメモリ１５が接着固定され、その上にマイクロコンピュータ１３及びメモリカードコントローラ１４がスタックされて接着固定される。組立て基板４０の一面（図１７の裏面）には前記第１の外部接続端子１１と第２の外部接続端子１２の導電パターンが形成されている。組立て基板４０の他面（図１７の表面）には、夫々代表的に示された、ボンディングリード４１、リード配線４２、スルーホール４３、及びボンディングパッド４４が形成される。スルーホール４３はリード配線４２を対応する第１の外部接続電極１１又は第２の外部接続電極１２に接続する。リード配線４２は対応するボンディングリード４１に接続する。ボンディングリード４１は対応する半導体ベアチップ１３、１４、１５のボンディングパッドにボンディングワイヤ４６で結合される。リード配線４２（ＧＮＤ）は夫々の半導体ベアチップ１３、１４、１５に共通化されたグランド配線とされる。ボンディングパッド４４はメモリカードコントローラ１４とフラッシュメモリ１５との接続等に用いられる。図１７においてボンディングパッド４４（ＦＲＡ）、４４（ＲＦＢ）は第２の外部接続端子１２の一部に割当てられた非接触インタフェース用アンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢに接続される。ボンディングパッド４４（ＦＲＡ）、４４（ＲＦＢ）とアンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢとの接続には組立て基板４０上の図示を省略する配線、ボンディングパッド及びボンディングワイヤを介して行なえばよい。ＣＯＢモジュール３３のベアチップ１３、１４、１５実装面側は全体が封止樹脂４７でモールドされている。尚、図１７には代表的な接続経路だけを図示してあり、それと類似の接続経路は図示を省略してある。
図１７において、第１の外部接続端子１１のリザーブ端子に非接触インタフェース用アンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢを割当てる場合には、前記ボンディングパッド４４（ＦＲＡ）、４４（ＲＦＢ）を第１の外部接続端子１１のリザーブ端子に割当てられた非接触インタフェース用アンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢに接続すればよい。接続には、ボンディングパッド４４（ＦＲＡ）、４４（ＲＦＢ）から配線を引き出し、スルーホールを介して非接触インタフェース用アンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢに結合しておけばよい。
図１９にはチップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュール３３におけるチップ実装形態の第３の例が示される。図２０には図１９の縦断面が概略的に示される。同図において。マイクロコンピュータ１３、メモリカードコントローラ１４及びフラッシュメモリ１５は各々別々の半導体ベアチップとされ、組立て基板４０にスタックされた２枚のフラッシュメモリ１５、マイクロコンピュータ１３及びメモリカードコントローラ１４が夫々接着固定される。図１７と比べると、組立て基板４０上でのフラッシュメモリ１５、マイクロコンピュータ１３及びメモリカードコントローラ１４の配置が相違するのに応じて、ボンディングリード４１、リード配線４２、スルーホール４３、及びボンディングパッド４４の形状や配置等が相違されている。図１９においてボンディングパッド４４（ＦＲＡ）、４４（ＲＦＢ）は第２の外部接続端子１２の一部に割当てられた非接触インタフェース用アンテナ端子ＲＦＡ，ＲＦＢに接続される。その他の構成は図１７と同様である。
以上説明したＩＣカードモジュールによれば以下の作用効果を得ることができる。
〔１〕前記マイクロコンピュータ１３及びメモリカードコントローラ１４の外部インタフェースを行なう第１及び第２の外部接続端子１１，１２に双方をメモリカード１の一面に形成するから、カード基板１０を複雑な多層配線基板で形成することを要せず、カード基板１０のコストを低く抑えることができる。カード基板１０の表裏に規格を夫々満足する外部接続端子を形成する場合にはコストが上昇する。
〔２〕前記カード基板１０の形状と前記第１の外部接続端子１１の配置とはＥＴＳＩ ＴＳ １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格、若しくはＧＳＭ１１．１１規格に準拠される、もしくは互換性を有するから、マイクロコンピュータ１３の外部接続端子１１はＳＩＭカード同様の配列と大きさを備え、広く利用されているＳＩＭカードとの互換性を採ることが容易である。マイクロコンピュータ１３の外部接続端子１１はＳＩＭカードの規格に対して縮小されないので、インタフェース端子の接点条件という意味でマイクロコンピュータ１３によるデータ処理の高信頼性に資することができる。面積が縮小されれば接点条件が悪化する虞があるからである。
〔３〕前記第２の外部接続端子１２は前記第１の外部接続端子１１の前記規格による端子配置の最小範囲の外に配置されるから、第２の外部接続端子１２がＳＩＭカード用のカードソケットの端子に接触する事態を回避することが保証される。この点においてＳＩＭカードとの互換性を保証することができる。上記規格は第１の外部接続端子１１の最小エリアを規定しており、これに従えばカードソケットの端子は前記最小エリア内でカード端子に接触可能な配置を備えられることが必須とされるからである。
〔４〕前記第１の外部接続端子１１と前記第２の外部接続端子１２は相互に信号端子が電気的に分離されるから、この点においてもＳＩＭカードとの互換性を保証することができる。第１の外部接続端子１１と前記第２の外部接続端子１２の信号端子が電気的に分離されていれば、メモリインタフェース機能を有しないＳＩＭカードにのみ対応することができる携帯電話機等の端末に対してメモリカードコントローラ１４が悪影響を与える虞を最小限にすることができるからである。
〔５〕第２の外部接続端子１２のうち、データ入出力に使用される端子の数を、第１の外部接続端子１１のうち、データ入出力に使用される端子の数よりも多くすることで、メモリカード機能のデータ転送速度を、ＩＣカード機能のデータ転送速度よりも大きくすることがより容易になる。
〔６〕上記より第２の外部接続端子１２はＭＭＣなどのメモリカード規格に対して小さくなることが予想される。マイクロコンピュータ１３がセキュリティー処理に利用されることを勘案すれば前述の通り処理の信頼性という点で良好な接点条件を満足させることが必須であるが、メモリアクセスの場合にはＥＣＣなどによるエラー訂正や、リトライアクセスなどを併用することによって、必要なデータ記憶機能を実現することは可能である。それよりも、並列アクセスデータビット数を増やして高速アクセスを可能にする若しくはその余地を残すという点で、メモリカードコントローラ１４の外部インタフェースを行なう第２の外部接続端子１２を対応するメモリカード規格に対して小さくする方が得策になる、という考え方を優先させるものである。
《ＭＣ−ＥＸ（Mobile Commerce Extension）機能の実現》
次に、ＳＩＭカードの機能拡張カードとして位置付けられるＩＣカードモジュールを、セキュリティー機能を拡張したメモリカードという立場で利用可能とするための構成について説明する。ここで言うセキュリティー機能とは例えばモバイルコマースのための認証や課金に伴うセキュリティー処理を実現することであり、例えばＭＭＣなどのメモリカードにセキュリティーコントローラとしてＩＣカード用のマイクロコンピュータを搭載し、外部とのインタフェースはメモリカードの規格に従ったメモリカードインタフェースで行なうようにするものである。メモリカードに対するそのような拡張機能を一般にＭＣ−ＥＸ機能と称する。
図２１にはＭＣ−ＥＸ機能を実現したＩＣカードモジュール１ＥＸを示す。前記ＩＣカードモジュール１との相違点は次の通りである。第１に、メモリカードコントローラ１４ＥＸは、マイクロコンピュータ１３とインタフェースするためのマイクロコンピュータインタフェース回路（ＭＣＩＦ）１８を備え、マイクロコンピュータ１３を用いたセキュリティー処理機能を備える。第２に、前記カード基板１０に、前記マイクロコンピュータインタフェース回路に接続する第３の外部接続端子１６を有する。
前記マイクロコンピュータインタフェース回路１８は、所定のメモリカードコマンドに応答して前記マイクロコンピュータ１３に動作コマンドを発行すると共にそのコマンドに対する応答を受領する。カードスロット内のコネクタ及び配線１９で前記第１の外部端子１１と第３の外部端子１６が接続され、第２の外部端子１２がメモリカードホストに接続されることにより、ＩＣカードモジュール１ＥＸはメモリカードインタフェース仕様に従った外部インタフェース可能なＭＭＣなどのメモリカードとして機能される。カードスロット内において第３の外部端子１６がフローティングに維持されれば、ホストコンピュータは第１の外部接続端子１１を介してマイクロコンピュータ１３とのインタフェースを行ない、第２の外部端子１２を介してメモリカードインタフェースを行なうことができ、ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣカードなどのＩＣカードとして機能される。
ＩＣカードモジュール１ＥＸの構成として、フラッシュメモリ１５に、例えば、マイクロコンピュータ１３が有するプラットフォームに対応したＪａｖａ仮想マシン（Ｊａｖａ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）を格納することができる。
例えばフラッシュメモリ１５に、Ｊａｖａ仮想マシンを格納する場合には、Ｊａｖａバイトコード（Ｊａｖａ ｂｙｔｅ−ｃｏｄｅ）で記述されたソフトウエアをＪａｖａ仮想マシンを用いてネイティブコード（ｎａｔｉｖｅ−ｃｏｄｅ）に変換し、実行する。Ｊａｖａ仮想マシンによって実行された結果は、データもしくは命令コマンドの形でマイクロコンピュータインタフェース回路１８を介してマイクロコンピュータ１３に転送され、マイクロコンピュータ１３のセキュリティー機能を利用して、例えばモバイルコマースのための認証や課金に伴うセキュリティー処理が実行される。
上記の例に限らず、マイクロコンピュータ１３に転送するデータ、もしくは命令コマンドを生成させるためのソフトウエアをフラッシュメモリ１５に格納し、前記ソフトウエアによって生成したデータもしくは命令コマンドを、マイクロコンピュータ１３とメモリカードコントローラ１４ＥＸとの間のインタフェースとなるマイクロコンピュータインタフェース回路１８を介して転送することができる。このように、大容量のフラッシュメモリ１５にマイクロコンピュータ１３と連携するソフトウエアを格納することにより、より大規模のソフトウエアを格納することが容易となる。このような構成は、ＩＣカードモジュール１ＥＸによって、様々な機能を実現しようとする場合に、格納するプログラムに対する容量の自由度を大きくことができ、非常に有効である。
また、本実施の形態においては、マイクロコンピュータ１３、メモリカードコントローラ１４ＥＸ、およびマイクロコンピュータインタフェース回路１８とを１つの半導体チップ上に形成することも可能である。特に、マイクロコンピュータインタフェース回路１８を介してのデータ転送速度の向上や、データセキュリティの確保のためには、これらの回路を１つの半導体チップ上に形成するのが好ましい。
また、本実施の形態においては、カードスロット内のコネクタ及び配線１９で前記第１の外部接続端子１１と第３の外部接続端子１６が接続されている構成について記載したが、第１の外部接続端子１１と、第３の外部接続端子１６との接続の形態はこれに限るものではなく、例えばマイクロコンピュータ１３、およびマイクロコンピュータインタフェース回路１８とが１つの半導体チップ上に形成されている場合においては、マイクロコンピュータ１３とマイクロコンピュータインタフェース回路１８間の接続は半導体チップ上に形成された配線によって構成することができる。また、この場合には第３の外部接続端子１６を有さずに、マイクロコンピュータ１３、もしくはメモリカードコントローラ１４ＥＸあるいはその双方が、第１の外部接続端子１１に接続するように構成しても良い。
また、本実施の形態においては、モバイルコマースのための認証や課金に伴うセキュリティー処理に伴う外部とのインタフェースはメモリカードの規格に従ったメモリカードインタフェースで行なうようにする場合について記載したが、これに限るものではなく、セキュリティー処理に伴う外部とのインタフェースとして、ＩＣカードインタフェースを利用することももちろん可能である。
前記第１の外部接続端子１１が、電源端子Ｖｃｃ、リセット信号入力端子ＲＳＴ、クロック入力端子ＣＬＫ、グランド端子ＧＮＤ、データ入出力Ｉ／Ｏのとき、前記第３の外部接続端子１６はそれらに対応され、電源端子Ｖｃｃ、リセット信号出力端子ＲＳＴ、クロック出力端子ＣＬＫ、グランド端子ＧＮＤ、データ入出力Ｉ／Ｏとされる。
図２２には第３の外部接続端子１６の配置例が示される。例えばＺ３領域の後列端子Ｐ１〜Ｐ８をＣ１〜Ｃ８にそれぞれ対応される第３の外部接続端子１６とすることができる。このとき、Ｃ１は電源端子Ｖｃｃ、Ｃ４はリザーブ端子、Ｃ５はグランド端子ＧＮＧ、Ｃ８はリザーブ端子であり、マイクロコンピュータ１３とメモリカードコントローラ１４ＥＸの電源及びグランドをカード基板１０内で共通接続すればそれらに対応する端子Ｐ１、Ｐ５を第３の外部接続端子１６から省略することが可能であり、同様にリザーブ端子Ｐ４、Ｐ８も第３の外部接続端子１６から省略することが可能である。また、Ｚ１領域にＰ１〜Ｐ４を、Ｚ２領域にＰ５〜Ｐ８を配置することも可能である。このように、Ｐ１〜Ｐ８端子を、それぞれ対応するＣ１〜Ｃ８の端子と隣接する領域に配置することにより、Ｐ１〜Ｐ８とＣ１〜Ｃ８間の接続を、カードスロット内のコネクタ及び配線１９によって構成することがより容易になる。
ここで、前記メモリカードコントローラ１４ＥＸのコマンド処理機能の一例を説明する。前記メモリカードコントローラ１４ＥＸは、第２の外部接続端子１２を通して、標準メモリカードコマンド（フラッシュメモリチップへアクセスするためのコマンド）に加えて、ＩＣカードへのコマンドアクセスや、ＩＣカードへのセキュリティ処理を実行するコマンドを受け付ける。メモリカードコントローラ１４ＥＸは、受信したコマンドが標準メモリカードコマンドであるか、セキュリティ処理を実行するコマンドであるかによって、制御対象を選択する。この例では、メモリカードコントローラ１４ＥＸは、標準メモリカードコマンドを受領したときは、フラッシュメモリ１５をアクセス制御し、これにフラッシュメモリコマンドを発行してデータのリード・ライト等を行なう。また、ＩＣカードへのコマンドや、ＩＣカードへのセキュリティ処理を実行するコマンドを受領したときは、マイクロコンピュータ１３にＩＣカードコマンドを発行して命令処理や、セキュリティ処理を実行させる。
ＭＭＣに準拠した標準メモリカードコマンドは、例えば６バイトのコマンドフィールドを有し、先頭１バイトがコマンドコード（先頭２ビットは“０１”固定）、途中の４バイトがパラメータ指定などに利用されるアーギュメント、最後の１バイトがＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）とされる。セキュリティー処理用コマンドは、ＩＣカードアクセスコマンドで実現され、具体的にはＭＭＣではセキュアモードへの遷移として、ＣＭＤ６を発行し、ＣＭＤ５２の発行の後、ＩＣカードのコマンドを送信し、ＣＭＤ１２でＳＴＯＰする。これによりメモリカードコントローラを介してＩＣカードにコマンドが送信される。コマンドを受信したＩＣカードマイコンはセキュア処理などを行い、レスポンスをメモリカードコントローラに返す。このレスポンスをメモリカードインタフェースに受け取るためＣＭＤ５１を発行しレスポンスを受けた後ＣＭＤ１２でリード命令を停止する。このようにしてメモリカードインタフェースからＩＣカードへのコマンド送受信を行うことができる。送信コマンドＣＭＤ５２や受信コマンドＣＭＤ５１は一例である。
図２３には前記ＩＣカードモジュールが装着可能にされた携帯電話機を示す。携帯電話機５０は例えばシステム全体の制御を行うマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５２と、移動体通信のために変調及び復調などのベースバンド処理を行うベースバンド処理部（ＢＢ）５３、規定の高周波による送受信を行う高周波部（ＲＦｃｌ）５４、及びカードソケット５５を有する。カードソケット５５には前記ＩＣカードモジュール１又は１ＥＸが着脱可能に装着され、装着されたモジュール１又は１ＥＸの外部接続端子に接触する端子を備える。ＭＰＵ５２はＩＣカードモジュール１又は１ＥＸにとってカードホストとして位置付けられる。ＩＣカードモジュール１又は１ＥＸは例えば、メモリ処理機能、Ｅ−コマースなどに対する高レベルのセキュリティー処理機能、交通機関における課金等のための低レベルのセキュリティー処理機能、コンテンツデータの暗号化・復号処理機能等のマルチファンクションを提供する。
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
例えばＩＣカードモジュールに搭載するメモリカード機能はＭＭＣカードに限定されずその他の仕様を有するメモリカードに対応してもよい。第１の外部接続端子、第２の外部接続端子、及び第３の外部接続端子の数や機能は上記説明に限定されず適宜変更可能である。また、図２２においてＰ１〜Ｐ８の端子はメモリカードコントローラとの接続に用いる利用形態に限定されず、Ｃ１〜Ｃ８に接続されるマイクロコンピュータとは別のＩＣカード用マイクロコンピュータを追加搭載したときの外部インタフェース端子に利用してもよい。更に、別のメモリカードコントローラ及びフラッシュメモリを搭載するときのインタフェース端子として利用してもよい。例えばＭＭＣカードとメモリスティックカードの双方のインタフェース仕様を満足するメモリカード機能を搭載する。マイクロコンピュータ、メモリカードコントローラおよびフラッシュメモリは各々別チップであることに限定されない。マイクロコンピュータとメモリカードコントローラを１チップで構成し、メモリカードコントローラとフラッシュメモリを１チップで構成し、また、全体を１チップで構成することも可能である。
本発明に係るＩＣカードモジュールをＩＤ−１型カードに分離可能に組み込まれた状態で例示する平面図である。 ＩＣカードモジュールの外観を更に詳細に示す平面図である。 ＩＣカードモジュールの各回路要素と外部接続端子との接続形態を例示するブロックダイヤグラムである。 ｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣの規格における前記カード基板の形状及び第１の外部接続端子の配置の規格内容を抜粋する説明図である。 ＳＩＭカードにおいてＣ１〜Ｃ８のコネクタコンタクトが存在する領域を示す説明図である。 スライド挿入型カードソケットにＩＤ−０００型カードが逆差しされた状態と正常挿入された状態の双方においてコネクタコンタクトが存在する領域を示す説明図である。 図６に対してプッシュ・プッシュ型カードソケットを用いることに必要なストロークｄを考慮したときのコネクタコンタクトが存在する領域を示す説明図である。 Ｚ３の領域に第２の外部接続端子１２を１列に１０個配置した例を示す説明図である。 Ｚ３の領域に第２の外部接続端子１２を２列に２０個配置した例を示す説明図である。 非接触インタフェース用のＲＦ部を備えたマイクロコンピュータの一例を示すブロック図である。 図２のＸＩ−ＸＩ断面図である。 ＣＯＢモジュールの平面図である。 カード基板におけるＣＯＢモジュールの組込み部分を示す平面図である。 図１３のＸＩＶ−ＶＩＶ断面図である。 チップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュールにおけるチップ実装形態の第１の例を示す平面図である。 図１５の縦断面図である。 チップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュールにおけるチップ実装形態の第２の例を示す平面図である。 図１７の縦断面図である。 チップ実装面側から見た前記ＣＯＢモジュールにおけるチップ実装形態の第３の例を示す平面図である。 図１９の縦断面図である。 ＭＣ−ＥＸ機能を実現したＩＣカードモジュールを例示するブロックダイヤグラムである。 第３の外部接続端子の配置例を示す説明図である。 ＩＣカードモジュールが装着可能にされた携帯電話機を示すブロックダイヤグラムである。
符号の説明
１，１ＥＸ ＩＣカードモジュール
２ ＩＤカード
１０ カード基板
１１ 第１の外部接続端子
１２ 第２の外部接続端子
１３ マイクロコンピュータ
１４、１４ＥＸ メモリカードコントローラ
１５ フラッシュメモリ
１６ 第３の外部接続端子
Ｖｃｃ 電源端子
ＧＮＤ グランド端子
ＲＳＴ リセット端子
ＣＬＫ クロック端子
Ｉ／Ｏ 入出力端子
ＣＫ クロック端子
ＣＭＤ コマンド端子
ＤＡＴ０〜ＤＡＴ３ データ端子
ＲＦＡ，ＲＦＢ 非接触インタフェース用アンテナ端子
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
３３ ＣＯＢモジュール
４１ ボンディングリード
４２ リード配線
４３ スルーホール
４４ ボンディングパッド
４６ ボンディングワイヤ

Claims (18)

  1. カード基板の一表面に、複数の第１の外部接続端子と複数の第２の外部接続端子とを露出し、前記第１の外部接続端子に接続するマイクロコンピュータ、前記第２の外部接続端子に接続するメモリコントローラ、及び前記メモリコントローラに接続する不揮発性メモリを有し、
    前記カード基板の形状と前記第１の外部接続端子の配置とはＥＴＳＩ ＴＳ（European Telecommunications Standardization Institute Technical Specification） １０２ ２２１ Ｖ４.４.０（２００１−１０）におけるｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ（Universal Integrated Circuit Card）の規格に準拠され、または互換性を有し、
    前記第２の外部接続端子は前記第１の外部接続端子の前記規格による端子配置の最小範囲の外に配置され、
    前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子は相互に電気的に分離された信号端子を含むＩＣカードモジュール。
  2. 前記カード基板はＩＳＯ／ＩＥＣ ７８１６−１のＩＤ−１型カード規格の外形に準拠し、または互換性を有するカード内に分離可能に形成されている請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  3. 前記マイクロコンピュータはＳＩＭ（Subscriber Identity Module）機能を実現するプログラムを保有する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  4. 前記マイクロコンピュータはＵＳＩＭ（Universal Subscriber Identity Module）機能を実現するプログラムを保有する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  5. 前記マイクロコンピュータはｐｌｕｇ−ｉｎ ＵＩＣＣ機能を実現するプログラムを保有する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  6. 前記マイクロコンピュータはＩＳＯ／ＩＥＣ １５４０８の評価・認証機関による認証を受けている請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  7. 前記メモリコントローラは、所定のメモリカード規格に準拠したメモリカードインタフェース機能を有する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  8. 前記第１の外部接続端子は、電源端子、グランド端子、リセット端子、クロック端子、入出力端子を含み、
    前記第２の外部接続端子は、電源端子、クロック端子、コマンド端子、及び１ビット又は複数ビットのデータ端子を含み、
    前記第２の外部接続端子のそれぞれは第１の外部接続端子のそれぞれよりも小さくされている請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  9. 前記マイクロコンピュータは非接触インタフェース部を有し、前記第１の外部接続端子のうちリザーブ端子として規定されている端子に非接触インタフェース部が接続されてアンテナ端子とされる請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  10. 前記マイクロコンピュータは非接触インタフェース部を有し、前記第２の外部接続端子のうち所定の端子に非接触インタフェース部が接続されてアンテナ端子とされる請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  11. 前記不揮発性メモリを構成する半導体チップは第１の外部接続端子に重なる配置を有する請求項１記載のＩＣカードモジュール。
  12. 前記メモリコントローラは所定のメモリカードコマンドに応答して前記マイクロコンピュータに動作コマンドを発行すると共にそのコマンドに対する応答を受領するマイクロコンピュータインタフェース回路を有し、
    前記回路基板は更に、前記マイクロコンピュータインタフェース回路に接続する第３の外部接続端子を有する請求項1記載のＩＣカードモジュール。
  13. 請求項１記載のＩＣカードモジュールが着脱可能に装着される携帯端末装置であって、前記第１の外部接続端子に接触する第１のインタフェース端子と、前記第２の外部接続端子に接触する第２のインタフェース端子と、前記第１及び第２のインタフェース端子に接続されるデータ処理部を有する携帯端末装置。
  14. 前記データ処理部に接続される高周波部を有する請求項１３記載の携帯端末装置。
  15. 前記第２の外部接続端子のうち、データの入出力に使用される端子の数は、前記第１の外接続端子のうち、データの入出力に使用される端子の数よりも多い請求項１に記載のＩＣカードモジュール。
  16. 前記第２の外部接続端子のうち、データの入出力に使用される端子のそれぞれは、前記第１の外部接続端子のうち、データの入出力に使用される端子のそれぞれよりも小さい請求項１５に記載のＩＣカードモジュール。
  17. 前記マイクロコンピュータは、Ｊａｖａ（登録商標）仮想マシンを格納していることを特徴とする請求項１記載のＩＣカードモジュール
  18. ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）規格に準拠し、または互換性を有した携帯電話機に使用可能なＩＣカードモジュールであって、カード基板の一表面に、複数の第１の外部接続端子と複数の第２の外部接続端子とを露出し、前記第１の外部接続端子に接続するマイクロコンピュータ、前記第２の外部接続端子に接続するメモリコントローラ、及び前記メモリコントローラに接続する不揮発性メモリを有し、
    前記カード基板の形状と前記第１の外部接続端子の配置及び機能はＧＳＭ １１．１１規格に準拠され、または互換性を有し、
    前記第２の外部接続端子は前記第１の外部接続端子の前記規格による端子配置の最大範囲の外に配置され、
    前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子は相互に信号端子が電気的に分離されたＩＣカードモジュール。
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