JP4240977B2 - Ｕｓｂインターフェース付きｓｉｍホルダーとｓｉｍ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース付きＳＩＭホルダーとそれに使用するＳＩＭに関する。
詳しくは、非接触ＩＣチップとアンテナを内蔵するＳＩＭ（ＩＤモジュール）を着脱可能に保持し、かつ非接触インターフェースおよびＵＳＢインターフェースを有するＳＩＭホルダーとＳＩＭに関する。
本発明のＳＩＭホルダーとＳＩＭは、特に社員証ＩＤシステムに好適に利用できるが、本発明の利用分野はこれに限られるものではない。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＩＣカードを利用した社員証システムが採用されている。セキュリティー性が高いことから、パソコン（ＰＣ）からのネットワークアクセスやドアゲートパスとしても利用されている。
ネットワークアクセスでは、ＰＣにＩＣカード用リーダライタ（Ｒ／Ｗ）を接続して主に、ＩＳＯ７８１６インターフェースの接触方式のＩＣカードとしてＩＣカード用Ｒ／Ｗからアクセスする。
他方、ドアゲートでは、ＩＳＯ１４４４３インターフェースの非接触方式のＩＣカードとして、これに対応した非接触Ｒ／Ｗが組み込まれたドアゲートにＩＣカードをかざしてゲートを通過したりしている。
【０００３】
この利用方法を実現するため、接触式ＩＣチップと非接触式ＩＣチップとを各々外部接触端子板に組み込むことで、非接触のための無線用アンテナと接続して、これら二つのＩＣチップを一つのＩＣカード基体に埋設搭載したハイブリッド型ＩＣカードも実現している。
【０００４】
さらに最近では、これら二つの接触、非接触のインターフェースを持つ単体のＩＣチップが登場し、外部接続端子と無線用アンテナとこのＩＣチップが接続され、カード基体に組み込み搭載されたデュアルインターフェース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出現している。
【０００５】
本発明は、このデュアルインターフェースＩＣカードに関連し、これまでの使い勝手の悪さを改善するものである。前述のごとく、ネットワークアクセスにおいてはＰＣを使用しており、ＩＣカード用Ｒ／ＷをＲＳ２３２ＣやＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース（コネクタ）で接続している。
最近では、その通信速度の速さや、プラグアンドプレイが可能であることからＵＳＢ接続が一般的となっている。
【０００６】
しかしながら、近年、ＰＣは非常に小さく薄くなって持ち運びが便利であり、またオフィスの机上だけでなく、外出先（得意先やネットカフェなどと呼ばれている半公共的な場所等）からのアクセスを行うことが多くなってきている。
この場合、ＰＣ以外にＩＣカード用Ｒ／Ｗを持ち歩いて、使用時にＰＣに接続したりするので非常に煩わしく、場所も取ってしまう問題があった。これはオフィス（の机上）においても同様であり同じ問題を抱えていたことになる。
これを解決する手段として、ＵＳＢインターフェースを持ったドングルと呼ばれる一体成形されたＩＤモジュールが登場している。
【０００７】
本発明はこのようなＩＤモジュールに関する発明である。
これまで、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、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填して使用することにより、ＩＤモジュールを実現し、なおかつ、ＳＩＭ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モジュールとしても使用可能とした特徴がある。
これまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパス用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものを提供できる。
【０００８】
一方近年、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。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明に関連する先行技術について検討すると、ＩＣカードを用いて非接触交信するためのアタッチメント等に関しては、特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１は、札入れサイズのカードを赤外線やレーザ光を送信するリモコン装置を使用して非接触交信しようとするものであって、光発信装置や電池を内蔵するため装置が大型化する問題がある。また、特許文献２のＩＣカード自体は非接触交信インターフェースを備えず、アタッチメントを介して間接的に外部装置と非接触交信するので、アタッチメントが大がかりなものとなってしまい小型化できない問題がある。
【００１１】
特許文献３は、データ伝送の方法及びデータ伝送のための携帯物品（スマートカード）について記載しているが、ＵＳＢ規格に定義されるデータ伝送を行う点において、本発明と関連する技術を包含している。
ただし、同公報は接触型の携帯物品を記載するのみで、本発明のように非接触通信機能を有するものとは相違している。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３３４１９３号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５５０５０２号公報
【特許文献３】
特表平２００２−５２５７２０号公報
【００１３】
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１１は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図、図１２は、ＩＣモジュールの断面図、図１３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１４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１５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。
【００１４】
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表面側は、図１１（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Ｖｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用として用いられており、Ｃ４とＣ８は、ＲＦＵ（Revised for Future Use) であって現在は使用されず、Ｃ６端子（Ｖｐｐプログラム用可変電圧供給）も実際には使用されていなかった。
【００１５】
ＩＣモジュールの接触端子板裏面側は図１１（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１１（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。
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によりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。
なお、図１１（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。
【００１６】
図１２は、図１１のＩＣモジュール４の断面を示す図であって、ＩＣチップ３をとお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１３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に装着した状態では、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。
【００１７】
図１４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はアンテナコイル２１を有し、図１４（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１４（Ｂ）のようになる。この場合も、ＳＩＭ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。
【００１８】
なお、特許文献３の場合、図１５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。従って、この場合はインターフェース変換ＩＣを使用しないでＵＳＢコネクタに接続できることになる。
【００１９】
【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、ドアゲートを非接触で開閉できないという使い勝手の悪さがある。
【００２０】
そこで、本発明は当該キーホルダー型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利用する小型のＳＩＭ形状とし、ＳＩＭ自体のＩＣチップに接触および非接触交信のデュアル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ＵＳＢインターフェース変換機能を持たせ、かつアンテナコイルを形成することで、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。
【００２１】
【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、ＵＳＢ用コネクタを有し、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備える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）ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能なＩＣチップと、（２）非接触交信のためのアンテナコイルと、（３）装着したＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、装着したＳＩＭはＣ４、Ｃ８端子でもって前記アンテナコイルに接続して外部機器との非接触交信を可能とし、かつ、ＳＩＭホルダーがＵＳＢ用コネクタを介して外部装置と接続している時には、ＳＩＭのＩＳＯ７８１６端子機能により接続された前記ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能な変換ＩＣチップで変換されたデータをもって、ＵＳＢインターフェースで外部装置と交信可能とする、ことを特徴とするＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー、にある。
【００２２】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にアンテナコイルを形成し、かつそのＩＣチップのアンテナ端子は、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２３】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第３は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にはアンテナコイルを形成しないで、ＳＩＭホルダーのアンテナコイルと接続するＩＣチップのアンテナ端子が、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明はＳＩＭホルダーおよびＳＩＭに関する発明であるが、まず、本発明に使用するＳＩＭ（ＩＤモジュール）から説明することとする。
本発明に使用する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・非接触両用のＩＣチップを有するもの（デュアルインターフェースを備える）を使用する特徴がある。
【００２５】
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、機能的には上記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。
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することとする。
図１は、本発明のＳＩＭの実施形態を示す図、図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図、図３は、同第２実施形態を示す図、である。
【００２７】
本発明のＳＩＭの外観構成は、一般的なＳＩＭと異なるものでなく、表面に接触端子板２２を有し、当該接触端子板２２の背面にはモジュール化されたＩＣチップが装着されている。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。
ＳＩＭは、基板内に埋設され接触端子板に接続するアンテナコイルを有していてもよい。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が、ＳＩＭ内にも図１４（Ｂ）のようにアンテナコイル２１を有すれば、非接触通信機能を拡大することができる。
【００２８】
アンテナコイル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、ＳＩＭ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、モジュール基板内を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を介してＩＣチップに接続するようにされている。
従って、ＩＣモジュールには、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えるＩＣチップが使用される。
【００２９】
図１（Ａ）のように、ＳＩＭ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ＳＩＭの一端隅角部に切り欠き２３を有するのは、ＳＩＭを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。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。
【００３０】
ＳＩＭの裏面には特別な部品は無いが、図１（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。
【００３１】
図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図で、図２（Ａ）は、ＩＣモジュールの接触端子板表面図、図２（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示している。第１実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有する場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は、図２（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダーのアンテナコイルに接続するものである。
なお、Ｖｐｐ（プログラム用可変電圧供給）は実際には使用しない。
【００３２】
図２（Ｂ）のように、接触端子板の背面にはアンテナコイル接続用端子板２４，２５を設けている。ＳＩＭの基板内にアンテナコイルを有する場合の接続用であって、埋設したアンテナコイルの両端部とアンテナコイル接続用端子板２４，２５間を導電性接着剤等により接続して導通をとる。これらの構成は前記した図１１のデュアルインターフェースＩＣカードのものと同様である。
図２（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、アンテナコイル接続用端子板はＣ２，Ｃ３とＣ６，Ｃ７端子の背面を利用して形成されていて、Ｃ４，Ｃ８端子の背面を通り末端はワイヤボンディングによりＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１，Ｌ２に接続するようにされている。
さらに、ＳＩＭホルダー側のアンテナコイルとも接続するために、Ｃ４，Ｃ８端子の表面側金属板とアンテナコイル接続用端子板２４，２５の導通をとる。これには、スルーホール２８，２９を設けることにより行う。
なお、前記のようにアンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く配線部は樹脂モールドされているので、図２（Ｂ）は部分的にモールド樹脂を透視した状態を示している。
【００３３】
表面側接触端子板に接続するＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子は、端子基材に開けた開口を通じて、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により表面側金属板に導通している。
これらの接触端子は、ＳＩＭホルダーのインターフェース変換ＩＣに接続して所定の機能を行うほか、ＳＩＭの発行処理や更新処理の際、接触型リーダライタに装着してデータの書き込みを行う際にも使用される。
【００３４】
ＳＩＭ２に、アンテナコイル２１が形成されている場合は、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１とＳＩＭ２のアンテナコイル２１の双方がＩＣチップの非接触通信機能部に接続するようにされる。すなわち、ＳＩＭ２のアンテナコイルはアンテナコイル用接続端子板２４，２５を介してＩＣチップ３に接続し、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１は、Ｃ４，Ｃ８端子板とスルーホール２８，２９を介してＩＣチップ３に接続する。
【００３５】
ＳＩＭ自体のサイズが小さいので、アンテナ加工自体が困難である。また、アンテナ加工しても、アンテナコイルを大サイズにはできず、巻き数も大きくできないので、交信距離を大きくするには不利となる。従って、その場合はＳＩＭホルダーにもアンテナコイルを設ければ、結果的にアンテナコイルのターン数を増加させたと同じ効果が得られ、外部機器との適合性が改善できる。
【００３６】
図３は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第２実施形態を示す図で、図３（Ａ）は、接触端子板表面図、図３（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示す図である。第２実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有しない場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は第１実施形態と同一であって、図３（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。
Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１に接続するものである。
【００３７】
図３（Ｂ）のように、接触端子板２２の背面にはアンテナコイル接続用端子板を設けていない。ＳＩＭ２がアンテナコイルを持たず接続の必要がないからである。Ｃ４（Ｌ２），Ｃ８（Ｌ１）用端子の背面は、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によりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。その他の構成は、第１実施形態の場合と同様である。
【００３８】
次に、本発明のＳＩＭホルダーについて説明する。
図４は、本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図、図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図、図６は、ＳＩＭホルダーの外観斜視図、図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図、図８は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図、図９は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側平面図、図１０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。
【００３９】
図４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、Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０と、ＵＳＢ用コネクタ１３、およびアンテナコイル１１と、から構成されている。
Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０は、ＳＩＭからの信号をＵＳＢ用コネクタに適合するようにプロトコル及びフォーマット変換を行うＩＣチップであって、ＩＳＯ７８１６インターフェース１０１と（Ｉ／Ｆ）変換プロセッサ１０２、およびＵＳＢインターフェース１０３を有している。
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。
【００４０】
ＳＩＭ２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１とＳＩＭのアンテナコイル２１（ＳＩＭにアンテナコイル２１が無い場合はアンテナコイル１１のみ）が接続し、インターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０のＩＳＯ７８１６インターフェース１０１には、ＳＩＭ２のＣ５（ＧＮＤ）、Ｃ１（Ｖｃｃ）、Ｃ２（ＲＳＴ）、Ｃ７（Ｉ／Ｏ）、Ｃ３（ＣＬＫ）の５端子が接続するようにされている。
ＵＳＢインターフェース１０３はＵＳＢ用コネクタ１３を介してＰＣに接続され、ＧＮＤ、Ｖｃｃの接続と、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。
【００４１】
ＳＩＭにおいては、ＧＮＤ、Ｖｃｃ及びＣＬＫをＵＳＢ用コネクタライン及びＩＦ変換ＩＣ１０とでもって共有する。ＩＦ変換ＩＣ１０のＣＬＫは、Ｄ＋，Ｄ−から生成することとしたブロック図である。
図示していないが、ＧＮＤ，ＶｃｃはＵＳＢコネクタからラインを直接コンタクト端子Ｃ５、Ｃ１へ結ぶことも特段の問題は生じない。
【００４２】
図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック図であって、図４の実施形態に加えて発振器１６，１７を備えている。
これらの発振器１６，１７は、ＩＦ変換ＩＣ１０の動作安定のためのもので、例えば、発振器１６には、６ＭＨｚ、発振器１７には、３．５７ＭＨｚの周波数のものを用いれば良い。
発振器１６は、４〜２０ＭＨｚのものでも特段の問題はない。発振器１７は、ＳＩＭ、ＩＣカード等のＩＳＯ規格に準じたものとした。
なお、以降の図面の図６〜図１０には、発振器は図示せず、また電気回路を熟知した者であれば想定しうるコンデンサチップや抵抗チップも図示せず、本発明の要件を示しうる図に留めている。
【００４３】
図６は、ＳＩＭホルダーの外観例を示している。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。
【００４４】
ＳＩＭはＳＩＭホルダー１の左側の挿入口から挿入して着脱可能に装着でき、ＳＩＭホルダーの使用時の常態においてはコンタクト端子板に接続した状態にある。
多くの場合、ＳＩＭホルダー１は、ケース状のキーホルダー型にされていて、ケースを上下に分離する上蓋部１８と下側ケース部１９をプラスチック材料で成形してから、コンタクト端子板やそれを実装するプリント基板を装着し、係合ピンと係合穴（不図示）により上蓋部と下側ケース部を組み合わせて一体にすることが行われる。
【００４５】
図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの斜視図であって、ＳＩＭホルダー内の配線関係が透視状態に図示されている。
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が接触状態になり、接触端子板２２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１が（ＳＩＭ内にアンテナコイルがある場合は、当該アンテナコイルも）接続することになる。
成形体５１部分には、アンテナコイル１１とコンタクト端子板１２、およびインターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０と、必要により発振器（不図示）が収容される。
【００４６】
図８のように、ＳＩＭホルダー１には、ＳＩＭ２を装着した際に、その外周に沿うようにアンテナコイル１１が形成される。アンテナコイル１１は捲線によるものやプリント配線、あるいはエッチング形成したものであって良い。
アンテナコイル１１は、組み合わせ前の下側ケース部１９や上蓋部１８の内周面に設けることができる。あるいはＩ／Ｆ変換ＩＣ１０やコンタクト端子板１２を実装するプリント基板にエッチングしたりプリント配線するものであってもよい。それらに形成したアンテナコイル１１がＳＩＭ２の外周に概ね沿うようにされていることが好ましい。
このアンテナコイル１１とコンタクト端子板１２のＣ４，Ｃ８端子間は適宜な配線手段により接続される。
【００４７】
図９のように、ＳＩＭホルダー１のコンタクト端子板１２には、コンタクトピン１３が８個形成されている。各々のＳＩＭの接触端子板に対応するものであり、Ｃ４，Ｃ８端子には、前記のようにアンテナコイル１１の両端子が接続している。ＳＩＭホルダーの裏面側平面は図１０のようになるが、ＳＩＭホルダー１が透明なプラスチック樹脂材料で形成されていれば、ＳＩＭ２が装着された状態で顔写真加工７やネームプリント８、番号プリント９を視認することができ、本人認証のために便利である。
【００４８】
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ホルダーの外形が厚み１０ｍｍ以内、表面形状が２５ｍｍ×８０ｍｍ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。
【００４９】
次に、ＳＩＭホルダーの使用方法について説明する。
本発明のＳＩＭ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。
本発明のＳＩＭを本発明のＳＩＭホルダー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。
また、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。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のＳＩＭ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、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填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モジュールとしても使用可能な利点がある。
従ってこれまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパスやドアゲート用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものとなる。
【００５１】
本発明のＳＩＭ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できる利便性がある。
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ＳＩＭの実施形態を示す図である。
【図２】 本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図である。
【図３】 同第２実施形態を示す図である。
【図４】 本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図である。
【図５】 本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図である。
【図６】 ＳＩＭホルダーの外観斜視図である。
【図７】 ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図である。
【図８】 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９】 ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側斜視図である。
【図１０】 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１１】 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１２】 ＩＣモジュールの断面を示す図である。
【図１３】 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１４】 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１５】 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 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 Ｉ／Ｆ変換ＩＣ
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
１６，１７ 発振器
１８ 上蓋部
１９ 下側ケース部
２０ 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
５１ 成形体
５２ プラグ部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース付きＳＩＭホルダーとそれに使用するＳＩＭに関する。
詳しくは、非接触ＩＣチップとアンテナを内蔵するＳＩＭ（ＩＤモジュール）を着脱可能に保持し、かつ非接触インターフェースおよびＵＳＢインターフェースを有するＳＩＭホルダーとＳＩＭに関する。
本発明のＳＩＭホルダーとＳＩＭは、特に社員証ＩＤシステムに好適に利用できるが、本発明の利用分野はこれに限られるものではない。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＩＣカードを利用した社員証システムが採用されている。セキュリティー性が高いことから、パソコン（ＰＣ）からのネットワークアクセスやドアゲートパスとしても利用されている。
ネットワークアクセスでは、ＰＣにＩＣカード用リーダライタ（Ｒ／Ｗ）を接続して主に、ＩＳＯ７８１６インターフェースの接触方式のＩＣカードとしてＩＣカード用Ｒ／Ｗからアクセスする。
他方、ドアゲートでは、ＩＳＯ１４４４３インターフェースの非接触方式のＩＣカードとして、これに対応した非接触Ｒ／Ｗが組み込まれたドアゲートにＩＣカードをかざしてゲートを通過したりしている。
【０００３】
この利用方法を実現するため、接触式ＩＣチップと非接触式ＩＣチップとを各々外部接触端子板に組み込むことで、非接触のための無線用アンテナと接続して、これら二つのＩＣチップを一つのＩＣカード基体に埋設搭載したハイブリッド型ＩＣカードも実現している。
【０００４】
さらに最近では、これら二つの接触、非接触のインターフェースを持つ単体のＩＣチップが登場し、外部接続端子と無線用アンテナとこのＩＣチップが接続され、カード基体に組み込み搭載されたデュアルインターフェース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出現している。
【０００５】
本発明は、このデュアルインターフェースＩＣカードに関連し、これまでの使い勝手の悪さを改善するものである。前述のごとく、ネットワークアクセスにおいてはＰＣを使用しており、ＩＣカード用Ｒ／ＷをＲＳ２３２ＣやＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース（コネクタ）で接続している。
最近では、その通信速度の速さや、プラグアンドプレイが可能であることからＵＳＢ接続が一般的となっている。
【０００６】
しかしながら、近年、ＰＣは非常に小さく薄くなって持ち運びが便利であり、またオフィスの机上だけでなく、外出先（得意先やネットカフェなどと呼ばれている半公共的な場所等）からのアクセスを行うことが多くなってきている。
この場合、ＰＣ以外にＩＣカード用Ｒ／Ｗを持ち歩いて、使用時にＰＣに接続したりするので非常に煩わしく、場所も取ってしまう問題があった。これはオフィス（の机上）においても同様であり同じ問題を抱えていたことになる。
これを解決する手段として、ＵＳＢインターフェースを持ったドングルと呼ばれる一体成形されたＩＤモジュールが登場している。
【０００７】
本発明はこのようなＩＤモジュールに関する発明である。
これまで、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、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填して使用することにより、ＩＤモジュールを実現し、なおかつ、ＳＩＭ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モジュールとしても使用可能とした特徴がある。
これまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパス用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものを提供できる。
【０００８】
一方近年、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。
【０００９】
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。
【００１０】
本発明に関連する先行技術について検討すると、ＩＣカードを用いて非接触交信するためのアタッチメント等に関しては、特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１は、札入れサイズのカードを赤外線やレーザ光を送信するリモコン装置を使用して非接触交信しようとするものであって、光発信装置や電池を内蔵するため装置が大型化する問題がある。また、特許文献２のＩＣカード自体は非接触交信インターフェースを備えず、アタッチメントを介して間接的に外部装置と非接触交信するので、アタッチメントが大がかりなものとなってしまい小型化できない問題がある。
【００１１】
特許文献３は、データ伝送の方法及びデータ伝送のための携帯物品（スマートカード）について記載しているが、ＵＳＢ規格に定義されるデータ伝送を行う点において、本発明と関連する技術を包含している。
ただし、同公報は接触型の携帯物品を記載するのみで、本発明のように非接触通信機能を有するものとは相違している。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１０−３３４１９３号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５５０５０２号公報
【特許文献３】
特表平２００２−５２５７２０号公報
【００１３】
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１１は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図、図１２は、ＩＣモジュールの断面図、図１３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１４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１５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。
【００１４】
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表面側は、図１１（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Ｖｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用として用いられており、Ｃ４とＣ８は、ＲＦＵ（Revised for Future Use) であって現在は使用されず、Ｃ６端子（Ｖｐｐプログラム用可変電圧供給）も実際には使用されていなかった。
【００１５】
ＩＣモジュールの接触端子板裏面側は図１１（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１１（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。
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によりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。
なお、図１１（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。
【００１６】
図１２は、図１１のＩＣモジュール４の断面を示す図であって、ＩＣチップ３をとお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１３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に装着した状態では、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。
【００１７】
図１４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はアンテナコイル２１を有し、図１４（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１４（Ｂ）のようになる。この場合も、ＳＩＭ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。
【００１８】
なお、特許文献３の場合、図１５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。従って、この場合はインターフェース変換ＩＣを使用しないでＵＳＢコネクタに接続できることになる。
【００１９】
【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、ドアゲートを非接触で開閉できないという使い勝手の悪さがある。
【００２０】
そこで、本発明は当該キーホルダー型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利用する小型のＳＩＭ形状とし、ＳＩＭ自体のＩＣチップに接触および非接触交信のデュアル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ＵＳＢインターフェース変換機能を持たせ、かつアンテナコイルを形成することで、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。
【００２１】
【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、ＵＳＢ用コネクタを有し、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備える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）ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能なＩＣチップと、（２）非接触交信のためのアンテナコイルと、（３）装着したＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、装着したＳＩＭはＣ４、Ｃ８端子でもって前記アンテナコイルに接続して外部機器との非接触交信を可能とし、かつ、ＳＩＭホルダーがＵＳＢ用コネクタを介して外部装置と接続している時には、ＳＩＭのＩＳＯ７８１６端子機能により接続された前記ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能な変換ＩＣチップで変換されたデータをもって、ＵＳＢインターフェースで外部装置と交信可能とする、ことを特徴とするＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー、にある。
【００２２】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にアンテナコイルを形成し、かつそのＩＣチップのアンテナ端子は、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２３】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第３は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にはアンテナコイルを形成しないで、ＳＩＭホルダーのアンテナコイルと接続するＩＣチップのアンテナ端子が、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明はＳＩＭホルダーおよびＳＩＭに関する発明であるが、まず、本発明に使用するＳＩＭ（ＩＤモジュール）から説明することとする。
本発明に使用する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・非接触両用のＩＣチップを有するもの（デュアルインターフェースを備える）を使用する特徴がある。
【００２５】
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、機能的には上記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。
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することとする。
図１は、本発明のＳＩＭの実施形態を示す図、図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図、図３は、同第２実施形態を示す図、である。
【００２７】
本発明のＳＩＭの外観構成は、一般的なＳＩＭと異なるものでなく、表面に接触端子板２２を有し、当該接触端子板２２の背面にはモジュール化されたＩＣチップが装着されている。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。
ＳＩＭは、基板内に埋設され接触端子板に接続するアンテナコイルを有していてもよい。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が、ＳＩＭ内にも図１４（Ｂ）のようにアンテナコイル２１を有すれば、非接触通信機能を拡大することができる。
【００２８】
アンテナコイル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、ＳＩＭ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、モジュール基板内を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を介してＩＣチップに接続するようにされている。
従って、ＩＣモジュールには、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えるＩＣチップが使用される。
【００２９】
図１（Ａ）のように、ＳＩＭ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ＳＩＭの一端隅角部に切り欠き２３を有するのは、ＳＩＭを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。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。
【００３０】
ＳＩＭの裏面には特別な部品は無いが、図１（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。
【００３１】
図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図で、図２（Ａ）は、ＩＣモジュールの接触端子板表面図、図２（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示している。第１実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有する場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は、図２（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダーのアンテナコイルに接続するものである。
なお、Ｖｐｐ（プログラム用可変電圧供給）は実際には使用しない。
【００３２】
図２（Ｂ）のように、接触端子板の背面にはアンテナコイル接続用端子板２４，２５を設けている。ＳＩＭの基板内にアンテナコイルを有する場合の接続用であって、埋設したアンテナコイルの両端部とアンテナコイル接続用端子板２４，２５間を導電性接着剤等により接続して導通をとる。これらの構成は前記した図１１のデュアルインターフェースＩＣカードのものと同様である。
図２（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、アンテナコイル接続用端子板はＣ２，Ｃ３とＣ６，Ｃ７端子の背面を利用して形成されていて、Ｃ４，Ｃ８端子の背面を通り末端はワイヤボンディングによりＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１，Ｌ２に接続するようにされている。
さらに、ＳＩＭホルダー側のアンテナコイルとも接続するために、Ｃ４，Ｃ８端子の表面側金属板とアンテナコイル接続用端子板２４，２５の導通をとる。これには、スルーホール２８，２９を設けることにより行う。
なお、前記のようにアンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く配線部は樹脂モールドされているので、図２（Ｂ）は部分的にモールド樹脂を透視した状態を示している。
【００３３】
表面側接触端子板に接続するＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子は、端子基材に開けた開口を通じて、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により表面側金属板に導通している。
これらの接触端子は、ＳＩＭホルダーのインターフェース変換ＩＣに接続して所定の機能を行うほか、ＳＩＭの発行処理や更新処理の際、接触型リーダライタに装着してデータの書き込みを行う際にも使用される。
【００３４】
ＳＩＭ２に、アンテナコイル２１が形成されている場合は、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１とＳＩＭ２のアンテナコイル２１の双方がＩＣチップの非接触通信機能部に接続するようにされる。すなわち、ＳＩＭ２のアンテナコイルはアンテナコイル用接続端子板２４，２５を介してＩＣチップ３に接続し、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１は、Ｃ４，Ｃ８端子板とスルーホール２８，２９を介してＩＣチップ３に接続する。
【００３５】
ＳＩＭ自体のサイズが小さいので、アンテナ加工自体が困難である。また、アンテナ加工しても、アンテナコイルを大サイズにはできず、巻き数も大きくできないので、交信距離を大きくするには不利となる。従って、その場合はＳＩＭホルダーにもアンテナコイルを設ければ、結果的にアンテナコイルのターン数を増加させたと同じ効果が得られ、外部機器との適合性が改善できる。
【００３６】
図３は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第２実施形態を示す図で、図３（Ａ）は、接触端子板表面図、図３（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示す図である。第２実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有しない場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は第１実施形態と同一であって、図３（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。
Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１に接続するものである。
【００３７】
図３（Ｂ）のように、接触端子板２２の背面にはアンテナコイル接続用端子板を設けていない。ＳＩＭ２がアンテナコイルを持たず接続の必要がないからである。Ｃ４（Ｌ２），Ｃ８（Ｌ１）用端子の背面は、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によりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。その他の構成は、第１実施形態の場合と同様である。
【００３８】
次に、本発明のＳＩＭホルダーについて説明する。
図４は、本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図、図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図、図６は、ＳＩＭホルダーの外観斜視図、図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図、図８は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図、図９は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側平面図、図１０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。
【００３９】
図４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、Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０と、ＵＳＢ用コネクタ１３、およびアンテナコイル１１と、から構成されている。
Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０は、ＳＩＭからの信号をＵＳＢ用コネクタに適合するようにプロトコル及びフォーマット変換を行うＩＣチップであって、ＩＳＯ７８１６インターフェース１０１と（Ｉ／Ｆ）変換プロセッサ１０２、およびＵＳＢインターフェース１０３を有している。
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。
【００４０】
ＳＩＭ２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１とＳＩＭのアンテナコイル２１（ＳＩＭにアンテナコイル２１が無い場合はアンテナコイル１１のみ）が接続し、インターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０のＩＳＯ７８１６インターフェース１０１には、ＳＩＭ２のＣ５（ＧＮＤ）、Ｃ１（Ｖｃｃ）、Ｃ２（ＲＳＴ）、Ｃ７（Ｉ／Ｏ）、Ｃ３（ＣＬＫ）の５端子が接続するようにされている。
ＵＳＢインターフェース１０３はＵＳＢ用コネクタ１３を介してＰＣに接続され、ＧＮＤ、Ｖｃｃの接続と、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。
【００４１】
ＳＩＭにおいては、ＧＮＤ、Ｖｃｃ及びＣＬＫをＵＳＢ用コネクタライン及びＩＦ変換ＩＣ１０とでもって共有する。ＩＦ変換ＩＣ１０のＣＬＫは、Ｄ＋，Ｄ−から生成することとしたブロック図である。
図示していないが、ＧＮＤ，ＶｃｃはＵＳＢコネクタからラインを直接コンタクト端子Ｃ５、Ｃ１へ結ぶことも特段の問題は生じない。
【００４２】
図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック図であって、図４の実施形態に加えて発振器１６，１７を備えている。
これらの発振器１６，１７は、ＩＦ変換ＩＣ１０の動作安定のためのもので、例えば、発振器１６には、６ＭＨｚ、発振器１７には、３．５７ＭＨｚの周波数のものを用いれば良い。
発振器１６は、４〜２０ＭＨｚのものでも特段の問題はない。発振器１７は、ＳＩＭ、ＩＣカード等のＩＳＯ規格に準じたものとした。
なお、以降の図面の図６〜図１０には、発振器は図示せず、また電気回路を熟知した者であれば想定しうるコンデンサチップや抵抗チップも図示せず、本発明の要件を示しうる図に留めている。
【００４３】
図６は、ＳＩＭホルダーの外観例を示している。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。
【００４４】
ＳＩＭはＳＩＭホルダー１の左側の挿入口から挿入して着脱可能に装着でき、ＳＩＭホルダーの使用時の常態においてはコンタクト端子板に接続した状態にある。
多くの場合、ＳＩＭホルダー１は、ケース状のキーホルダー型にされていて、ケースを上下に分離する上蓋部１８と下側ケース部１９をプラスチック材料で成形してから、コンタクト端子板やそれを実装するプリント基板を装着し、係合ピンと係合穴（不図示）により上蓋部と下側ケース部を組み合わせて一体にすることが行われる。
【００４５】
図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの斜視図であって、ＳＩＭホルダー内の配線関係が透視状態に図示されている。
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が接触状態になり、接触端子板２２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１が（ＳＩＭ内にアンテナコイルがある場合は、当該アンテナコイルも）接続することになる。
成形体５１部分には、アンテナコイル１１とコンタクト端子板１２、およびインターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０と、必要により発振器（不図示）が収容される。
【００４６】
図８のように、ＳＩＭホルダー１には、ＳＩＭ２を装着した際に、その外周に沿うようにアンテナコイル１１が形成される。アンテナコイル１１は捲線によるものやプリント配線、あるいはエッチング形成したものであって良い。
アンテナコイル１１は、組み合わせ前の下側ケース部１９や上蓋部１８の内周面に設けることができる。あるいはＩ／Ｆ変換ＩＣ１０やコンタクト端子板１２を実装するプリント基板にエッチングしたりプリント配線するものであってもよい。それらに形成したアンテナコイル１１がＳＩＭ２の外周に概ね沿うようにされていることが好ましい。
このアンテナコイル１１とコンタクト端子板１２のＣ４，Ｃ８端子間は適宜な配線手段により接続される。
【００４７】
図９のように、ＳＩＭホルダー１のコンタクト端子板１２には、コンタクトピン１３が８個形成されている。各々のＳＩＭの接触端子板に対応するものであり、Ｃ４，Ｃ８端子には、前記のようにアンテナコイル１１の両端子が接続している。ＳＩＭホルダーの裏面側平面は図１０のようになるが、ＳＩＭホルダー１が透明なプラスチック樹脂材料で形成されていれば、ＳＩＭ２が装着された状態で顔写真加工７やネームプリント８、番号プリント９を視認することができ、本人認証のために便利である。
【００４８】
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ホルダーの外形が厚み１０ｍｍ以内、表面形状が２５ｍｍ×８０ｍｍ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。
【００４９】
次に、ＳＩＭホルダーの使用方法について説明する。
本発明のＳＩＭ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。
本発明のＳＩＭを本発明のＳＩＭホルダー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。
また、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。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のＳＩＭ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、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填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モジュールとしても使用可能な利点がある。
従ってこれまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパスやドアゲート用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものとなる。
【００５１】
本発明のＳＩＭ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できる利便性がある。
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ＳＩＭの実施形態を示す図である。
【図２】 本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図である。
【図３】 同第２実施形態を示す図である。
【図４】 本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図である。
【図５】 本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図である。
【図６】 ＳＩＭホルダーの外観斜視図である。
【図７】 ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図である。
【図８】 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９】 ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側斜視図である。
【図１０】 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１１】 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１２】 ＩＣモジュールの断面を示す図である。
【図１３】 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１４】 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１５】 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 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 Ｉ／Ｆ変換ＩＣ
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
１６，１７ 発振器
１８ 上蓋部
１９ 下側ケース部
２０ 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
５１ 成形体
５２ プラグ部分
Claims (7)
- ＵＳＢ用コネクタを有し、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備える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）ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能なＩＣチップと、
（２）非接触交信のためのアンテナコイルと、
（３）装着したＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、
を有し、装着したＳＩＭはＣ４、Ｃ８端子でもって前記アンテナコイルに接続して外部機器との非接触交信を可能とし、かつ、ＳＩＭホルダーがＵＳＢ用コネクタを介して外部装置と接続している時には、ＳＩＭのＩＳＯ７８１６端子機能により接続された前記ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能な変換ＩＣチップで変換されたデータをもって、ＵＳＢインターフェースで外部装置と交信可能とする、ことを特徴とするＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー。 - ＳＩＭホルダーに装着するＳＩＭが、ＩＣチップに接続するアンテナコイルを有することを特徴とする請求項１記載のＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー。
- ＳＩＭホルダーに設けられたアンテナコイルが、ＳＩＭホルダーのケースの内面であって、かつ装着したＳＩＭの外周に概ね沿うように形成されていることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。
- ＳＩＭホルダーに設けられたアンテナコイルが、ＳＩＭホルダー内の端子基板外周であって、かつ装着したＳＩＭの外周に概ね沿うように形成されていることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。
- 請求項１記載のＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にアンテナコイルを形成し、かつそのＩＣチップのアンテナ端子は、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ。
- 請求項１記載のＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、ＳＩＭ自体にはアンテナコイルを形成しないで、ＳＩＭホルダーのアンテナコイルと接続するＩＣチップのアンテナ端子が、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続し、該Ｃ４，Ｃ８端子がＩＣチップの非接触通信機能部に接続していることを特徴とするＳＩＭ。
- ＳＩＭが、厚み１．０ｍｍ以内の薄板状であって、表面形状が２５ｍｍ×１５ｍｍ以内の略矩形状に形成されていることを特徴とする請求項６記載のＳＩＭ。
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