JP3778732B2 - 回路接続基板及びｉｃカードリーダの回路接続装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばＩＣカードリーダなどに用いることができる回路接続基板及びＩＣカードリーダの回路接続装置に関するものある。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＣカードリーダの回路接続装置などに用いることができる回路接続基板としては、一般にフレキシブルプリントケーブルの片面に配線を施し、各ケーブルごとにＩＣカードの接点に対応する端末ブロックに接続したものが知られている。
しかし、上記構成のフレキシブルプリントケーブルでは、長い距離に渡って各信号線が平行に配線されているため、信号の立ち上がり又は立ち下がりにおいて信号間のクロストークが発生し、互いに影響を与え合ってしまい、誤作動の原因となっていた。
従って、フレキシブルプリントケーブルではなく、シールドケーブルをＩＣカードリーダの回路接続装置に用いることができれば理想であるが、現実問題として、１本１本のケーブルを半田付けして接続することは製造工程が煩雑となり、コストアップの原因となるため、クロストークの発生しないフレキシブルプリントケーブルが望まれていた。
【０００３】
また、ＩＣカードリーダには各種規格（例えばＩＳＯ７８１６等）による基準が設けられている。かかる基準を達成すべく、フレキシブルプリントケーブルの信号ライン間にグランド線を入れるなどの対策がなされていたが、各種基準を達成するには至っていなかった。
【０００４】
別の対策として、フレキシブルプリントケーブルの端末部にノイズ除去用としてコンデンサを配置することが従来から知られている。
一般にＩＣカードは信号を送受信するが、ほとんどのラインでは、信号は機器側からＩＣカード側へ送信される。一方、データ入出力ラインでは、機器側とＩＣカード側との双方向で信号が送受信される。
ここで、ＩＣカードからの信号を読み取るデータ入出力ラインにおける端末部の位置にコンデンサを設けると、ＩＣカードからの電気信号がこの位置で急に放電又は充電が行われるため突入電流が生じてしまい、クロストークを改善できないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するためになされたもので、フレキシブル回路接続基板を両面配線とし、各ライン間のクロストークの低減を図ることができる回路接続基板及びＩＣカードリーダの回路接続装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設されてなるフレキシブル回路接続基板において、上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面に、上記電源ライン又はグランドラインに接続されたシールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設され、上記各ラインは所定の端末に接続されるものであるとともにほぼ平行に各ラインパターンが形成されており、上記シールド用ラインは前記クロックラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回路接続基板において、フレキシブル回路接続基板は、曲げられることにより屈曲部が形成されて取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブル回路接続基板の所定位置にまとめて前記並設されており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設され、ＩＣカードに接触して上記ＩＣカードとのデータの入出力を、上記フレキシブル回路接続基板を介して本体制御装置との間で行うようにしたＩＣカードリーダの回路接続装置において、上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面に、シールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設されるとともに、上記シールド用ラインは前記クロックラインの上記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載のＩＣカードリーダの回路接続装置において、回路接続基板は、ＩＣカードのＩＣ接点に接触するＩＣ接点バネに回路接続され、この回路接続基板は曲げられることにより屈曲部が形成されてＩＣカードリーダに取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブルな回路接続基板の所定位置にまとめて並設されており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明にかかる回路接続基板及びＩＣカードリーダの回路接続装置の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１はフレキシブル回路接続基板の一例を示すもので、このフレキシブル回路接続基板の側面図を図２に、表側の平面図を図３に、裏側の平面図を図４に示す。
図１に示すように、回路同士を接続するフレキシブル回路接続基板１は、少なくとも電源ライン２、グランドライン３、クロックライン４、データ入出力ライン５を有している。これらの各ラインは、それぞれ所定のＩＣ接点に対応する端末１３に接続され、かつ、ほぼ平行に各ラインパターンが形成されて、フレキシブル回路基板１の一方側の面６に並設されている。
【００１３】
フレキシブル回路接続基板１の他方側の面７には、図４に示すように上記電源ライン２又はグランドライン３に端末１３の箇所において接続されたシールド用ライン８がデータ入出力ライン５の他方側の面６に対向する位置に並設されている。
【００１４】
このように、フレキシブル回路接続基板１を両面配線とし、その他方側の面７をグランド（ＧＮＤ）ライン３あるいは電源（Ｖｃｃ）ライン２に接続されたシールド用ライン８とすることにより、シールド効果を持たせ、各ライン間のクロストークノイズレベルの低減を図ることができる。
【００１５】
なお、図８に示すようにデータ入出力ライン以外の各種信号線、電源電圧（Ｖｃｃ）、書込電圧（Ｖｐｐ）については、グランドに対応する端末１３との間にコンデンサ１５の付加が有効であるが、データ入出力ラインについては、端末へのコンデンサ１５の付加は行わず、図１に示すような両面に配線されたフレキシブル回路接続基板としたことにより、静電容量分と配線抵抗による時定数を持たせることが可能となり、クロストークを防ぐ構造としている。
【００１６】
このような構成とすることで、各ラインとグランドとの間に容量ができるため、コンデンサを組み入れることなく、コンデンサを接続したのと同様の効果が得られる。従って、他のラインからクロストークにより外乱、例えば高周波ノイズが電源ライン２に入ったとしても、この外乱をバイパスさせることができる。すなわち、各ラインにはコンデンサを付けたのと実質的に同じとなり、これによってインピーダンスが下がり、ノイズを除去することができる。しかも、上記のように、シールド効果も得られる。
【００１７】
図１のＢ部の拡大図を図５に示す。図４に示すように、フレキシブル回路接続基板１の他方側の面７には、シールド用ライン８が、一方側の面６に形成されたデータ入出力ライン５と対向する位置に並設されている。シールド用ライン８は、その長さ方向に沿って一部が取り除かれ、切除部１４が形成されている。図５に示すように、一方側の面６に形成されたクロックライン４が、上記切除部１４に沿いかつ切除部１４に対向する位置に形成されている。
クロックライン４を、上記のようにシールド用ライン８との対向位置から避けて配置したのは、クロックラインの信号の立ち上り／立ち下り時間を規格内におさめる必要があるため、クロックライン４が配置された部分だけシールドを弱め、クロックライン４とシールド用ライン８との間の静電容量の増大を回避するためである。
【００１８】
すなわち、クロックの立ち上り／立ち下り時間は、ＩＳＯ７８１６−３などの規格において定められているが、クロックライン４を全部シールド用ライン８で覆ってしまうと、静電容量によってクロックパルス波形がなまってしまい、規格に定められたクロックの立ち上り／立ち下がり時間を達成することができない。そこで、フレキシブル回路接続基板１にシールドを施すものの、クロックライン４が配置された部分についてはシールド部分を取り除き切除部１４を設け、クロックライン４はシールドされないようにしている。従って、シールドが施されていないクロックライン４の部分は静電容量が小さくなり、クロックの立ち上がり／立ち下がりのスピードを速くすることが可能となり、ＩＳＯなどの規格に定められた基準を達成することができる。
【００１９】
図６にＩＣカードリーダの回路接続装置の一例を示す。ＩＣカードリーダの回路接続装置１６は、通路２１側から挿入されたＩＣカードの接点と接触することでＩＣカードとの間でデータの入出力を行う装置であり、このデータの入出力は上述のフレキシブル回路接続基板１を介して行うことができる。
ＩＣカードリーダの回路接続装置１６内には、一端が図示しないＩＣ読取回路に接続されたフレキシブル回路接続基板１が、その長さ方向の中間部が円弧を描いて曲げられた屈曲部９が形成されて取り付けられている。このフレキシブル回路接続基板１の他端側はコンタクトブロック２４に固定され、その他端部において、前記各データ入出力ラインが、それぞれＩＣカードのＩＣ接点に対応したコンタクトバネ２２に電気的に接続されている。
【００２０】
ＩＣカードリーダで信号を読み取るＩＣカードには、ＩＣカードの規格に応じてＩＣ接点が設けられている。一方、フレキシブル回路接続基板１には、各ラインに応じて端末１３が設けられ、この端末ごとにＩＣ接点バネ２２がフレキシブル回路接続基板１から突出するようにして設けられている。
【００２１】
ＩＣカードが取入口２１から装置内に挿入されると、ソレノイド２３によりコンタクトブロック２４が下方に移動され、ＩＣカードのＩＣ接点にコンタクトブロック２４に設けられたＩＣ接点バネ２２が接触し、信号の送受信が行われるようになっている。このように、コンタクトブロック２４の相対移動を許容しながら、ＩＣ接点バネ２２を外部回路に電気的に接続するために、フレキシブル回路接続基板１の長さ方向の中間部に上記屈曲部９が形成されている。
上述のようにフレキシブル回路接続基板１には、電源ライン２、グランドライン３、クロックライン４、データ入出力ライン５等の各ラインパターンがフレキシブル回路接続基板１の所定位置にまとめて並設されている。
【００２２】
図１、図３に示すシールド用ライン８は、図４に示す屈曲部９となる部分においては、一方側の面６（図２参照）に設けられた各ラインの配置と対向する位置を避けて、他方側の面７（図３参照）に形成されている。換言すれば、上記屈曲部９においては、一方側の面の上記シールド用ライン８と、他方側の面の他の各ラインとが重なり合わないように位置をずらして配置されている。
上述のようにフレキシブル回路接続基板１は、ＩＣカードを読み取る際に、コンタクトブロック２４が上下に移動することにより、フレキシブル回路接続基板１は可動される。従って、フレキシブル回路接続基板１を両面配線とすると柔軟性がなくなり、屈曲部９において配線が切れてしまう可能性がある。そこで、上記のように屈曲部９においてはシールド用ライン８を一方側の面６に設けられた各ラインの配線パターンのある付近から逃がす構造とすることにより、フレキシブル回路接続基板１の配線の切断を防止し、寿命の大幅な改善を図ったものである。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設されてなるフレキシブル回路接続基板において、上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面に上記電源ライン又はグランドラインに接続されたシールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設されているため、データ入出力ラインとシールド用ラインとの間に静電容量を持たせることができ、クロストークの低減を図ることができる。さらに、近年の動作の速いＩＣチップを用いたＩＣカードを使用した場合でも、他のラインへのクロストークを低減することができる。
また、各ラインは所定の端末に接続されるものであるとともにほぼ平行に各ラインパターンが形成されており、前記シールド用ラインは前記クロックラインの前記他方側の面位置を避けて形成されているため、シールドが施されていないクロックラインの部分は静電容量が小さくなり、クロックの立ち上がり／立ち下がりのスピードを速くすることが可能となり、ＩＳＯなどの規格に定められた基準を達成することができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の回路接続基板において、フレキシブル回路接続基板は、曲げられることにより屈曲部が形成されて取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブル回路接続基板の所定位置にまとめて前記並設がなされており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されているため、配線の切断を防止することができ、回路接続基板の寿命を大幅に改善することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設され、ＩＣカードに接触して上記ＩＣカードとのデータの入出力を、上記フレキシブル回路接続基板を介して本体制御装置との間で行うようにしたＩＣカードリーダの回路接続装置において、上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面にシールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設されるとともに、上記シールド用ラインは前記クロックラインの上記他方側の面位置を避けて形成されているため、シールドが施されていないクロックラインの部分は静電容量が小さくなり、クロックの立ち上がり／立ち下がりのスピードを速くすることが可能となり、ＩＳＯなどの規格に定められた基準を達成することができるＩＣカードリーダの回路接続装置を得ることができる。
【００２７】
請求項４記載の発明によれば、請求項３記載のＩＣカードリーダの回路接続装置において、回路接続基板は、ＩＣカードのＩＣ接点に接触するＩＣ接点バネに回路接続され、この回路接続基板は曲げられることにより屈曲部が形成されてＩＣカードリーダに取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブルな回路接続基板の所定位置にまとめて並設されており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されているため、配線の切断を防止することができ、回路接続基板の寿命を大幅に改善することができる、ＩＣカードリーダの回路接続装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる回路接続基板の一例を示す平面図である。
【図２】同上回路接続基板の側面図である。
【図３】同上回路基板の一面の例を示す平面図である。
【図４】同上回路接続基板の他の面の例を示す平面図である。
【図５】図１に示す側面図の部分拡大図である。
【図６】本発明にかかるＩＣカードリーダの回路接続装置の一例を示す側面図である。
【図７】同上ＩＣカードリーダの回路接続装置に用いることができるコンタクトブロックの一例を示す側面図である。
【図８】本発明にかかる回路接続基板の別の例を示す平面図である。
【符号の説明】
１ フレキシブル回路接続基板
２ 電源ライン
３ グランドライン
４ クロックライン
５ データ入出力ライン
６ 一方側の面
７ 他方側の面
８ シールド用ライン

Claims (4)

1. 少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設されてなるフレキシブル回路接続基板において、
   上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面に、上記電源ライン又はグランドラインに接続されたシールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設され、
   上記各ラインは所定の端末に接続されるものであるとともにほぼ平行に各ラインパターンが形成されており、上記シールド用ラインは前記クロックラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする回路接続基板。
2. 前記フレキシブル回路接続基板は、曲げられることにより屈曲部が形成されて取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブル回路接続基板の所定位置にまとめて前記並設されており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする請求項１記載の回路接続基板。
3. 少なくとも電源ライン、グランドライン、クロックライン、データ入出力ラインがそれぞれフレキシブル回路接続基板の一方側の面に並設され、ＩＣカードに接触して上記ＩＣカードとのデータの入出力を、上記フレキシブル回路接続基板を介して本体制御装置との間で行うようにしたＩＣカードリーダの回路接続装置において、
   上記フレキシブル回路接続基板の他方側の面に、シールド用ラインが上記データ入出力ラインの上記他方側の面位置となるように並設されるとともに、上記シールド用ラインは前記クロックラインの上記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とするＩＣカードリーダの回路接続装置。
4. 前記回路接続基板は、ＩＣカードのＩＣ接点に接触するＩＣ接点バネに回路接続され、この回路接続基板は曲げられることにより屈曲部が形成されてＩＣカードリーダに取付けられる長尺状のフレキシブルな回路接続基板であり、前記各ラインパターンが上記フレキシブルな回路接続基板の所定位置にまとめて並設されており、上記屈曲部においては前記シールド用ラインが前記各ラインの前記他方側の面位置を避けて形成されていることを特徴とする請求項３記載のＩＣカードリーダの回路接続装置。

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