JP5019207B2 - Ｉｃカード及び通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、接触式、非接触式、或いはこれら両方式でのデータ通信を可能とするＩＣカードに用いられるＩＣモジュール、ＩＣカード、及び通信装置に関する。

ＩＣカードには、接触式のもの、非接触式（無線）のもの、また、接触式と非接触式（無線）の機能を有するもの（コンビカード）、さらに、接触式の機能とＩＣモジュールの空き端子Ｃ４，Ｃ８に無線機能を搭載して外部アンテナに接続するもの（Ｃ４，Ｃ８対応カード）、また、ＳＵＢ接続されるもの（空き端子Ｃ４，Ｃ８を使用予定）等がある。

ＩＣカードはそのカード基材の表面側に収納用凹部を設け、この収納用凹部内にＩＣモジュールを収納している。ＩＣモジュールは、通常、その基板の表面側に８個の接触用端子Ｃ１〜Ｃ８を有し、基板の裏面側にはＩＣを実装している。

例えば、Ｃ４，Ｃ８対応カードでは、ＩＣモジュールの基板の裏面側に設けた非接触機能用端子と空き端子Ｃ４，Ｃ８とを金属ワイヤで接続し、この端子Ｃ４，Ｃ８と外部アンテナとを接続している（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００４−５３７８１６号公報

しかしながら、従来おいては、ＩＣモジュールが８個の接触用端子（Ｃ１〜Ｃ８）しか備えていないため、上記したようにＩＣカードが接触式、無線式、ＵＳＢ接続、さらに、これらを組み合わせたものなどと多機能化し、今後、さらに、多機能化が進んだ場合には、従来のインターフェースの個数では、対応しきれなくなる虞がある。

本発明は上記事情に着目してなされたもので、カード基材の表面側のみならず、裏面側にも別機能のための裏面側接触端子を設けることにより、さらなる多機能化に対応できるようにしたＩＣカードを提供することを目的する。

上記課題を解決するため、請求項１記載のものは、カード基材と、このカード基材の一面側に設けられた収納用凹部と、基板と、この基板の一面側に設けられた表面側接触端子と、前記基板の他面側に設けられ前記表面側接触端子に電気的に接続されるＩＣと、この前記ＩＣに電気的に接続される裏面側接触端子とを有して構成され、前記ＩＣ側から前記カード基材の収納用凹部内に収納されるＩＣモジュールと、前記カード基材に設けられ、前記ＩＣモジュールの裏面側接触端子を前記カード基材の裏面側に連通させる貫通孔とを具備したことを特徴とする。

請求項２記載のものは、請求項１記載のＩＣカードを挿入させてデータ通信する通信装置で、前記ＩＣカードを挿入させる装置本体と、この装置本体内の一内壁面部に前記ＩＣカードの挿入方向と直交する方向に沿って配設された第１の端子部、及び第２の端子部とを具備し、前記ＩＣカードがその表側接触端子を前記装置本体の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記表側接触端子を前記第１の端子部に接触させ、前記ＩＣカードがその裏側接触端子を前記装置本体の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記第２の端子部をカード基材の貫通孔を介して前記裏側接触端子に接触させることを特徴とする。

請求項３記載のものは、請求項１記載のＩＣカードを挿入させてデータ通信する通信装置で、前記ＩＣカードを挿入させる装置本体と、この装置本体内の一内壁面部に設けられた第１の端子部、及びこの第１の端子部と離間対向する位置に設けられた第２の端子部とを具備し、前記ＩＣカードがその表側接触端子を前記装置本体内の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記表側接触端子に前記第１の端子部を接触させるとともに、前記第２の端子部をカード基材の貫通孔を介して前記裏側接触端子に接触させることることを特徴とする。

本発明によれば、カード基材の裏面側に設けた裏面側接触端子の個数だけ、通信のためのインターフェースを増大させることができ、多機能化に対応することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態である接触式のＩＣカード１を示す平面図である。

このＩＣカード１は、カード基材ＫとＩＣモジュールＭとによって構成されている。

図２は、図１中Ａ−Ａ線に沿って示す断面図で、図３は図１中Ｂ−Ｂ線に沿って示す断面図である。

カード基材Ｋの表面側には収納用凹部２が設けられ、この収納用凹部２内にＩＣモジュールＭが収納される。また、カード基材Ｋの裏面側には、収納用凹部２の反対側に位置して裏面側接触端子３，４が配設されている。さらに、カード基材Ｋには、裏面側接触端子３，４と後述するＩＣモジュールＭの基板９の裏面側の端子１２，１３とを連通させる貫通孔６，７が穿設されている。貫通孔６，７内には導電性の接着剤１６が充填され、この導電性の接着剤１６を介してＩＣモジュールＭの裏面側の端子１２，１３とカード基材Ｋの裏面側接触端子３，４とが電気的に接続される。

ＩＣモジュールＭは厚さ１００ｐｍのガラスエポキシ製の基板９を有し、この基板９の表面側には、図４に示すように通信用の外部コンタクト端子（以下、表面側接触端子という）Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７、及び通常の接触方式では使用しない予備用の端子Ｃ４と端子Ｃ８が配設されている。

端子Ｃ１はＶＣＣ（供給電圧）、Ｃ２はＲＳＴ（リセット信号）、Ｃ３はＣＬＫ（クロック信号）、Ｃ５はＧＮＤ（接地）、Ｃ６はＶＰＰ（可変供給電圧）、Ｃ７はＩ／Ｏ（データ入出力）用の端子である。端子Ｃ４とＣ８はＲＦＵ（予備端子）となっている。

また、基板３の裏面側には図５に示すように厚さ２５０μｍのＩＣ１０が実装され、このＩＣ１０と表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７とは金ワイヤ１１を介して電気的に接続されている。表面側接触端子Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８は、ＩＣ１０には接続されていない。

基板３の裏面側には２個の端子１２、１３が配設され、これら端子１２，１３も金ワイヤ１１を介してＩＣ１０に電気的に接続されている。この端子１２，１３には、上記したようにカード基材Ｋの裏面側接触端子３，４が電気的に接続されるため、裏面側接触端子３，４は、端子１２，１３を介してＩＣ１０に電気的に接続され、追加の端子として機能するようになっている。

ＩＣ実装部はエポキシ樹脂１５でモールドされて保護され、厚さ６３０μｍのＩＣモジュールＭが構成されている。

なお、ＩＣ１０と表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７との接続を金ワイヤ１１を用いたワイヤーボンディング方式としたが、これに限られることなく、他の接続方式でも構わない。

ＩＣモジュールＭは、図２に示すようにそのＩＣ実装部側からカード基材Ｋの収納用凹部２内に収納されてＩＣカード１が構成される。

上記したＩＣカード１は、図６に示すようにインターフェース（表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８、及び裏面側接触端子３，４によって構成される）１７をリーダライタ１８の端子部に接触させることにより、ＣＰＵ１９と外部端末２０との間で通信を行なうことができるようになっている。

ＩＣカード１は、図７（ａ）に示すように表向きの状態、即ち、ＩＣモジュール側を表向きにして図８及び図９に示すようにリーダライタ１８に挿入され、或いは、図７（ｂ）に示すように、裏向きの状態、即ち、裏面側接触端子３，４を表向きにして図１０及び図１１に示すようにリーダライタ１８に挿入される。

リーダ／ライタ１８はケーシング２３を有し、このケーシング２３の前面部には挿入口２３ａが設けられている。ケーシング２３内の一内壁面部としての天井部の一側部側には、複数本（８本）の接触ピン２４ａからなる第１の端子部２４が設けられ、天井部の他側部側には、複数本（８本）の接触ピン２５ａからなる第２の端子部２５が設けられている。

ＩＣカード１が図８及び図９に示すように表向きの状態で天井部に沿ってリーダライタ１８に挿入された場合には、ＩＣモジュールＭの表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８がケーシング２３内の天井部の一側部側の第１の端子部２４の接触ピン２４ａに接触されて通信可能な状態になる。

ＩＣカード１が図１０及び図１１に示すように裏向きの状態で天井部に沿ってリーダライタ１８に挿入された場合には、裏面側接触端子３，４がケーシング２３内の天井部の他側部側の第２の端子部２５の接触ピン２５ａに接触されて通信可能な状態になる。

この実施の形態によれば、カード裏面に裏面側接触端子３，４を配設するため、裏面側からの通信も可能となり、インターフェースを増加させることができ、多機能化に対応することができる。

図１２及び図１３は、本発明の第２の実施の形態を示すものである。

なお、以下に示す各実施の形態において、上記した実施の形態で示した部分と同一部分については、同一番号を付してその詳細な説明を省略する。

上記した第１の実施の形態では、リーダ／ライタ１８のケーシング２３内の天井部の一側部側に第１の端子部２４、他側部側に第２の端子部２５を配設したが、この第２の実施の形態では、リーダ／ライタ３０のケーシング３１内の天井部の一側部側に第１の端子部３２を設け、底面部の一側部側に第１の端子部３２と離間対向する状態で第２の端子部３３を設けている。

ＩＣカード１は、リーダ／ライタ３０のケーシング３１内に挿入されることにより、表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８が第１の端子部３２の各接触ピン３２ａに接触され、裏面側接触端子３，４が第２の端子部３３の接触ピン３３ａに接触されて通信可能な状態になる。

この実施の形態によれば、リーダ／ライタ３０の第１の端子部３２と第２の端子部３３に対してＩＣカード１の表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８と裏面側接触端子３，４を同時に接触させることができ、リーダ／ライタ３０への挿入時におけるＩＣカード１の表裏反転動作を不要とすることができる。

図１４乃至図２１は本発明の第３の実施の形態を示すものである。

図１４はＩＣカード１Ｂを示す平面図で、図１５は図１４中Ｃ−Ｃ線に沿って示す断面図で、図１６は図１４中Ｄ−Ｄ線に沿って示す断面図である。

上記した第１の実施の形態では、裏面側接触端子３，４をカード基材Ｋの裏面側の一側部側にＩＣモジュールＭの反対側に位置して配設したが、この第３の実施の形態では、図１４〜図１６に示すように裏面側接触端子３４，３５をＩＣモジュールＭの反対側の位置とは異なるＩＣカード１Ａ裏面の他側部側に配設し、これら裏面側接触端子３４，３５を導電経路３６ａ，３６ｂを介してＩＣモジュールＭの基板裏面側の端子１２，１３に電気的に接続している。

ＩＣカード１Ａは、図１７（ａ）に示すように、表向の状態で図１８及び図１９に示すようにリーダライタ３７に挿入される。また、ＩＣカード１Ａは、図１７（ｂ）に示すように、裏向きの状態で図２０及び図２１に示すようにリーダライタ３７に挿入される。

リーダ／ライタ３７はケーシング３８内の天井部の一側部側に、複数本（８本）の接触ピン３９ａからなる端子部３９を設けている。

ＩＣカード１Ａが図１８及び図１９に示すように表向きの状態でリーダライタ３７に挿入された場合には、表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８がケーシング３８内の天井部の端子部３９の接触ピン３９ａに接触されて通信可能な状態になる。

ＩＣカード１Ａが図２０及び図２１に示すように裏向きの状態でリーダライタ３７に挿入された場合には、裏面側接触端子３４，３５がケーシング３８内の天井部の端子部３９の接触ピン３９ａに接触されて通信可能な状態になる。

この実施の形態によれば、リーダライタ３７の一箇所に設けた端子部３９に表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８、或いは裏面側接触端子３４，３５を選択的に接触させて通信することができ、端子部の共用化が可能になる。

図２２〜図２９は本発明の第４の実施の形態を示すものである。

図２２はＩＣカード１Ｂを示す平面図で、図２３は図２２中Ｅ−Ｅ線に沿って示す断面図で、図２４は図２２中Ｆ−Ｆ線に沿って示す断面図である。

上記した各実施の形態においては、カード基材Ｋの裏面側に裏面側接触端子３，４を配設したが、この実施の形態では、ＩＣモジュールＭの基板９の裏面側に設けた端子を裏面側接触端子４３，４４としている。この裏面側接触端子４３，４４はカード基材Ｋに穿設された貫通穴４６，４７を介してカード基材Ｋの裏面側に連通されている。

ＩＣカード１Ｂは、図２５（ａ）に示すように、表向の状態で図２６及び図２７に示すようにリーダライタ５１に挿入される。また、ＩＣカード１Ｂは、図２５（ｂ）に示すように、裏向の状態で図２８及び図２９に示すようにリーダライタ５１に挿入される。

リーダ／ライタ５１はケーシング５２を有し、このケーシング５２の前面部には挿入口５２ａが設けられている。ケーシング５２内の一内壁面部としての天井部の一側部側には、複数本（８本）の接触ピン５３ａからなる第１の端子部５３が設けられ、天井部の他側部側には、複数本（８本）の接触ピン５４ａからなる第２の端子部５４が設けられている。

第２の端子部５４の接触ピン５４ａは第１の端子部５３の接触ピン５３ａよりも貫通穴４６，４７の長さ分だけ長くされており、後述するように貫通穴４６，４７内に挿入されたときその先端部を裏面側接触端子４３，４４に接触できるようになっている。

ＩＣカード１が図２６及び図２７に示すように表向きの状態でリーダライタ５１に挿入された場合には、表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８が第１の端子部５３の各接触ピン５３ａに接触されて通信可能な状態になる。また、ＩＣカード１が図２８及び図２９に示すように裏向きの状態でリーダライタ５１に挿入された場合には、第２の端子部５４の接触ピン５４ａがカード基材Ｋの貫通孔４６，４７内に挿入されて裏面側接触端子４３，４４に接触され通信可能な状態になる。

図３０及び図３１は本発明の第５の実施の形態を示すものである。

上記した第４の実施の形態では、リーダ／ライタ５１のケーシング５２内の天井部の一側部側に第１の端子部５３、他側部側に第２の端子部５４を配設したが、この第５の実施の形態では、リーダ／ライタ５６のケーシング５７内の天井部の一側部側に第１の端子部５８を設け、底面部の一側部側に第１の端子部５８と離間対向する状態で第２の端子部５９を設けている。

第２の端子部５９の接触ピン５９ａは第１の端子部５８の接触ピン５８ａよりもカード基材Ｋの貫通孔４６，４７の長さ分だけ長くされており、後述するように貫通孔４６，４７内に挿入されたときその先端部を裏面側接触端子４３，４４に接触できるようになっている。

ＩＣカード１Ｂは、表向きの状態でリーダ／ライタ５６のケーシング５７内に挿入されることにより、表面側接触端子Ｃ１〜Ｃ８には第１の端子部５８の各接触ピン５８ａが接触され、裏面側接触端子４３，４４にはカード基材Ｋの貫通孔４６，４７内に挿通される第２の端子部５９の接触ピン５９ａが接触されて通信可能な状態になる。

この第５の実施の形態によれば、リーダ／ライタ５６の第１の端子部５８、第２の端子部５９に対してＩＣカード１Ｂの表裏反転動作を必要とすることなく、表裏面側の接触端子Ｃ１〜Ｃ８、４３，４４を同時に接触させることができる。

図３２はＩＣモジュールＭの端子１２，１３とカード基材Ｋの裏面側接触端子３，４とを電気的に接続する他の接続例を示すものである。

上記した第１の実施の形態では、導電性接着剤１６によってＩＣモジュールＭの端子１２，１３とカード基材Ｋの裏面側接触端子３，４とを電気的に接続したが、図３２に示す接続例では、カード基材Ｋの貫通孔６，７の内周面に沿って銅などの導電体６１，６２を形成し、この導電体６１，６２を介してＩＣモジュールＭの端子１２，１３とカード基材Ｋの裏面側接触端子３，４とを電気的に接続する。

図３３はＩＣモジュールＭの他の例を示すものである。

図３３のＩＣモジュールＭは、その基板９の裏面側に端子１２，１３に加えて非接触機能のための端子６５，６６を配設し、これら端子６５，６６を金ワイヤ１１を介してＩＣ１０に接続している。端子１２，１３には裏面側接触端子３，４が電気的に接続される。

図３４は、ＩＣモジュールＭのさらなる他の例を示すものである。

図３４のＩＣモジュールＭは、その基板９の裏面側に端子１２，１３を配設するとともに、他機能のための外部接触端子Ｃ４，Ｃ８を金ワイヤ１１を介してＩＣ１０に接続している。端子１２，１３には、裏面側接触端子３，４が電気的に接続される。

なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

本発明の第１の実施の形態を示すＩＣカードの平面図。 図１中Ａ−Ａに沿って示す断面図。 図１中Ｂ−Ｂに沿って示す断面図。 図１のＩＣモジュールを表面側から示す図。 図１のＩＣモジュールを裏面側から示す図。 図１のＩＣカードと通信する外部端末を示す図。 図１のＩＣカードがリーダライタに挿入される際の表裏の向きを示す図。 図１のＩＣカードが表向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図１のＩＣカードが表向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す側断面図。 図１のＩＣカードが裏向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図１のＩＣカードが裏向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す側断面図。 本発明の第２の実施の形態を示すリーダライタとＩＣカードの平面図。 図１２のリーダライタとＩＣカードを示す側断面図。 本発明の第３の実施の形態を示すＩＣカードの平面図。 図１４中Ｃ−Ｃに沿って示す断面図。 図１４中Ｄ−Ｄに沿って示す断面図。 図１４のＩＣカードがリーダライタに挿入される際の表裏の向きを示す図。 図１４のＩＣカードが表向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図１８のリーダライタ及びＩＣカードを示す側断面図。 図１４のＩＣカードが裏向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図２０のリーダライダ及びＩＣカードを示す側断面図。 本発明の第４の実施の形態を示すＩＣカードの平面図。 図２２中Ｅ−Ｅ線に沿って示す断面図。 図２２中Ｆ−Ｆ線に沿って示す断面図。 図２２のＩＣカードがリーダライタに挿入される際の表裏の向きを示す図。 図２２のＩＣカードが表向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図２６のリーダライタ及びＩＣカードを示す側断面図。 図２２のＩＣカードが裏向きの状態でリーダライタに挿入された状態を示す平面図。 図２８のリーダライタ及びＩＣカードを示す側断面図。 本発明の第５の実施の形態を示すリーダライタとＩＣカードの平面図。 図３０のリーダライタ及びＩＣカードを示す側断面図。 本発明のＩＣモジュールの他の接続例を示す図。 本発明の他の例であるＩＣモジュールを示す裏面図。 本発明のさらに他の例であるＩＣモジュールを示す裏面図。

符号の説明

１…ＩＣカード、Ｋ…カード基材、Ｍ…ＩＣモジュール、Ｃ１〜Ｃ８…（表面側接触端子）、２…収納用凹部、９…基板、１６…導電性接着剤、１０…ＩＣ、１２，１３…端子
３，４、３４，３５、４３，４４…裏面側接触端子、６，７、…貫通孔、３２，５３、５８…第１の端子部、３３，５４，５９…第２の端子部。

Claims (3)

1. カード基材と、
   このカード基材の一面側に設けられた収納用凹部と、
   基板と、この基板の一面側に設けられた表面側接触端子と、前記基板の他面側に設けられ前記表面側接触端子に電気的に接続されるＩＣと、この前記ＩＣに電気的に接続される裏面側接触端子とを有して構成され、前記ＩＣ側から前記カード基材の収納用凹部内に収納されるＩＣモジュールと、
   前記カード基材に設けられ、前記ＩＣモジュールの裏面側接触端子を前記カード基材の裏面側に連通させる貫通孔と、
   を具備したことを特徴とするＩＣカード。
2. 請求項１記載のＩＣカードを挿入させてデータ通信する通信装置で、
   前記ＩＣカードを挿入させる装置本体と、
   この装置本体内の一内壁面部に前記ＩＣカードの挿入方向と直交する方向に沿って配設された第１の端子部、及び第２の端子部とを具備し、
   前記ＩＣカードがその表側接触端子を前記装置本体の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記表側接触端子を前記第１の端子部に接触させ、前記ＩＣカードがその裏側接触端子を前記装置本体の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記第２の端子部をカード基材の貫通孔を介して前記裏側接触端子に接触させることを特徴とする通信装置。
3. 請求項１記載のＩＣカードを挿入させてデータ通信する通信装置で、
   前記ＩＣカードを挿入させる装置本体と、
   この装置本体内の一内壁面部に設けられた第１の端子部、及びこの第１の端子部と離間対向する位置に設けられた第２の端子部とを具備し、
   前記ＩＣカードがその表側接触端子を前記装置本体内の一内壁面部に沿う状態で挿入されるのに基づいて前記表側接触端子に前記第１の端子部を接触させるとともに、前記第２の端子部をカード基材の貫通孔を介して前記裏側接触端子に接触させることることを特徴とする通信装置。

Images