JPH0615993A

JPH0615993A - データ保持媒体

Info

Publication number: JPH0615993A
Application number: JP4199125A
Authority: JP
Inventors: Toru Iwaki; 亨岩城; Takashige Morooka; 孝繁諸岡; Toshiharu Saito; 俊治斎藤
Original assignee: AOKI AAVAN DEV KK; Koransha Co Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: AOKI AAVAN DEV KK; Koransha Co Ltd; Toppan Inc
Priority date: 1992-07-01
Filing date: 1992-07-01
Publication date: 1994-01-25

Abstract

(57)【要約】【構成】本体２と、少なくともマイクロプロセッサま
たはメモリを有する半導体集積回路を内蔵するＩＣモジ
ュール３とを備える。その本体２に凹部４が形成され、
少なくともその凹部４の内面と凹部の周囲とがセラミッ
クス層により覆われる。そのＩＣモジュール３に外部と
電気的な接続を行なう接続端子が形成され、その凹部４
にＩＣモジュール３を接続端子が表出するように嵌合し
てなる。【効果】記憶データ容量が大きく、外力に対し記憶デ
ータを確実に保護でき、記憶データのセキュリティ性が
高く、耐衝撃性や携帯性に優れ、製造が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子錠を開閉するため
の固有の情報を記憶する電子錠用キーや、種々の情報を
記憶するＩＣカードとして利用できるデータ保持媒体に
関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】プラスチ
ックカードに磁気記憶部を設けた磁気カードキーや、プ
ラスチックカードにＩＣモジュールを組み込んだＩＣカ
ードキーが従来より用いられている。しかし、磁気カー
ドキーはデータ容量に制限があり、記憶データを直接読
み出すものであるため容易に解読され易いという問題が
ある。また、ＩＣカードキーでは、外力による曲げやね
じれといった変形によりＩＣモジュールが破損するとい
う問題がある。また、いずれも長期使用すると傷等によ
り外観が悪くなってしまう。

【０００３】そこで、ＩＣモジュールを肉厚のプラスチ
ックカバーに内蔵すると共に接続端子をカバーの外部に
露出させたものが提案されている（特公昭６２‐５０６
３３号公報）。しかし、プラスチックカバーの強度を充
分なものとするには肉厚が非常に大きくなり携帯性が悪
化する。また、プラスチックカバーにＩＣモジュールを
内蔵し、カバー外部に接続端子を露出させようとすると
製造工程が複雑化する。

【０００４】また、セラミックス製のキー本体にＩＣモ
ジュールを組み込みんだ電子錠用キーも提案されている
（特開昭６２‐２５６８２号公報、特開昭６２‐２２０
６７８号公報参照）。これは、キー本体の摘み部にＩＣ
モジュールを組み込み、キー本体の電子錠への挿入部に
ＩＣモジュールの接続端子を形成し、そのＩＣモジュー
ルと接続端子とを配線により接続するものである。しか
し、硬質のセラミックス製のキー本体内部において、Ｉ
Ｃモジュールと接続端子とを接続する配線を設けること
は困難である。さらに、その従来の構成では、ＩＣモジ
ュールと接続端子との接続のためにセラミックス製のキ
ー本体の内部にリード線構造を採用しているが、セラミ
ックス素材にとってそのような内部構造は一種の欠陥と
見ることが出来、しかもキー使用時の曲げ応力や捩じり
応力がかかりやすい位置にリード線部が組込まれること
になるため破壊しやすい。

【０００５】また、ジルコニアおよび窒化アルミニウム
といったセラミックス製の薄板基板にＩＣチップを内蔵
した識別カードが提案されている（特公平４‐１２２４
０号公報参照）。これは、基板を薄板（ＩＳＯ規格で
０．７６ｍｍ）として携帯性を向上すると共に、基板の
材質をセラミックス製とすることでＩＣチップの静電気
による誤動作や記憶破壊の防止を図ったものである。し
かし、基板をセラミックス製にすると、誤ってコンクリ
ートフロア等に落とした場合、衝撃により再使用できな
い程に破損してしまうという問題がある。そこで、強度
面をカバーするため基板として金属を用いた場合、強度
的には問題はないが、手で持ったりすると、人体に帯電
した静電気により、ＩＣ回路が誤動作したり記憶された
データが破壊されるといった問題点がある。また、デー
タ読み取り書き込み用のリーダライターの電気回路に異
常な電流が流れて誤動作が生じるという問題がある。

【０００６】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできるデータ保持媒体を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本件発明の特徴とすると
ころは、本体と、少なくともマイクロプロセッサまたは
メモリを有する半導体集積回路を内蔵すると共に外部と
電気的に接続するための接続端子が形成されているＩＣ
モジュールとからなり、その本体にＩＣモジュールを嵌
合するための凹部を形成し、少なくともその凹部の内面
と凹部の周囲とをセラミックス層により被覆し、その凹
部にＩＣモジュールを接続端子が表出するように嵌合し
てなる点にある。前記本体は金属からなるのが好まし
い。前記本体の凹部の内面を含む周囲全面をセラミック
ス層により被覆してなるのが好ましい。前記セラミック
ス層は主成分が酸化ジルコニウムであり、安定剤として
酸化イットリウムが添加されてなるのが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明の構成によれば、マイクロプロセッサま
たはメモリを構成する半導体集積回路と接続端子とがＩ
Ｃモジュールに一体的に形成されているので、半導体集
積回路と接続端子との配線をＩＣモジュールの外部に別
途に設ける必要がなく、本体の凹部にＩＣモジュールを
嵌め込むだけで機能する。さらに、その本体を強度、剛
性の大きい金属性にすることで、薄肉にしても外部応力
による変形を小さくでき、本体の凹部に嵌合されるＩＣ
モジュールの外部応力による変形を防止できる。さら
に、少なくともその凹部の内面と凹部の周囲とがセラミ
ック層により覆われているため、本体が導電性材料から
なるものであっても静電気によるＩＣ回路の誤動作や記
憶破壊を防止できる。また、本体が金属製であることに
より、衝撃が作用してセラミックス層に割れが生じたと
しても、再使用できない程に破壊することはない。その
本体の周囲全面をセラミックス層により被覆すること
で、耐久性、耐摩擦性を向上でき、また、ＩＣ回路の誤
動作や記憶破壊をより確実に防止できる。そのセラミッ
クス層の主成分が酸化ジルコニウムであり、安定剤とし
て酸化イットリウムが添加されることで、強度や破壊靱
性に特に優れたものとできる。さらに、金属製の本体を
セラミックス層により被覆した場合は、セラミック質の
優れた耐摩耗性と化学的安定性によりデータ保持媒体の
耐久性が格段に向上する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１〜図３に示す電子錠用キー１はキー本
体２とＩＣモジュール３とを備え、例えばホテルの部屋
の電子錠や、その施設内の貴重品用セフティボックス等
の電子錠を開閉するのに用いられる。

【００１１】そのキー本体２は摘み部２ａと電子錠に挿
入される挿入部２ｂとを有し、真鍮、ステンレススチー
ル、洋白、鋳鉄、硬質アルミ、リン青銅やほうろう用軟
鋼等の金属素材により一体成形され、その挿入部２ｂに
凹部４が形成されている。このキー本体２は、鋳造、鍛
造、プレス成形、機械加工等により成形することができ
る。

【００１２】そのキー本体２がセラミックス層２０によ
り覆われている。このセラミックス層２０は、図４の
（１）に示すようにキー本体２の全表面を覆ってもよい
し、図４の（２）に示すように挿入部２ｂの表面のみを
覆うようにしてもよいし、あるいは図４の（３）に示す
ように凹部４の内面と凹部４の周囲のみ覆うようにして
もよく、少なくとも凹部４の内面と凹部４の周囲を覆う
ものであればよい。本実施例では、そのセラミックスと
してジルコニアを用いた。このジルコニアは、主成分が
酸化ジルコニウムで安定化剤として酸化イットリウムが
添加され、結晶相は主として正方晶から成ると共に残部
は立方晶と単斜晶から成るものである。そのセラミック
ス層２０の形成のため、キー本体２は、セラミック被覆
前の処理として必要に応じて油焼き、酸洗い、中和、乾
燥、あるいはサンドブラスト等の表面処理を行なった
後、セラミック被覆を行なう。本実施例のジルコニアの
場合は、ＰＶＤ、ＣＶＤあるいはプラズマ溶射等の技術
により被覆可能である。ジルコニアにおいては、熱膨張
係数がおおよそ８〜１０×１０^-6と金属材料に近いた
め、比較的容易に金属本体と固着可能であり、使用環境
における温度差による熱応力に起因するひび割れ、剥離
は生じない。またジルコニアは、強度が１１０ｋｇ／ｍ
ｍ²、破壊靱性が１０ＭＮ／ｍ^3/2と高いため耐摩耗性
も高い特徴を有する。ジルコニア以外のセラミックスを
被覆することも可能である。例えば、酸化物系セラミッ
クスとしては、アルミナ、ムライト、アルミナージルコ
ニア、ムライトージルコニア、シリカ、チタニア等金属
材料に比べ、耐静電気性、耐摩耗性、化学的安定性に優
れる素材は、順次適応可能である。非酸化物系セラミッ
クスとしては、窒化ケイ素、窒化アルミ、窒化チタン、
窒化ジルコニウ、炭化ジルコニウム、炭化チタン等の単
独素材または複合材が有用である。但し被覆は金属製本
体２との熱膨張係数との差が極めて重要であり、各セラ
ミック素材を適応させるためには、金属製本体の熱膨張
係数に対しおおよそ±２０％以内の熱膨張係数差にする
ことが重要であり、従って金属とセラミックスの組み合
わせを考慮する必要がある。さらに被覆厚みは、熱膨張
係数が合致している場合はさほど問題がないが、実用性
と被覆強度、コストを考慮すると、素材の組み合わせに
もよるが、おおよそ数μｍ〜０．５ｍｍ程度が好まし
い。セラミック材料の被覆方法においては、ほうろう技
術も有効である。但しこの場合は、ガラス質セラミック
素材を使用する必要がある。すなわちキー本体２の前処
理後、施釉、乾燥、焼成により強固にガラス質セラミッ
クス層を被覆することが可能である。この場合も金属製
キー本体２とガラス質セラミックスとの熱膨張係数をで
きる限り合わせる必要があるが、実用的には、±２０％
以内であり、被覆厚みが０．５ｍｍ以内であれば良い。
ガラス質セラミック素材としては、ケイ酸塩ガラス、ホ
ウケイ酸塩ガラス、アルミナケイ酸塩ガラス、結晶化ガ
ラス、あるいはセラミックス粒子分散型ガラス等が適宜
使用できる。またガラス質セラミックスの被覆に際して
は、通常のほうろう製造に用いられる２回掛け施釉等の
技術を必要に応じて使用する。ほうろう技術を用いる場
合は、使用する金属キー本体２の酸化、軟化が生じない
温度にてガラス質セラミックスを被覆する必要がある。
例えば、ほうろう用軟鋼では８００〜９００℃の温度範
囲にて被覆することが好ましい。さらにガラス質セラミ
ックスの場合は、プラズマ溶射等も有効な被覆方法であ
る。

【００１３】その挿入部２ｂに形成された凹部４にＩＣ
モジュール３が嵌め込まれ、接着剤２１により固定され
ている。図３に示すように、そのＩＣモジュール３は基
板５と、この基板５の図中下面側に形成された半導体集
積回路６と、この半導体集積回路６の周囲に形成された
プリント回路７と、その半導体集積回路６とプリント回
路７とを接続するボンディングワイヤ８と、その半導体
集積回路６とボンディングワイヤ８とを覆う封止材１２
と、その基板５の図中上面側に形成された接続端子９
と、その基盤５に形成されたスルーホール１０を介し接
続端子９とプリント回路７とを接続する配線１１とを備
えている。その接続端子９が外部に露出すると共に半導
体集積回路６が凹部４内に位置するようにＩＣモジュー
ル３は固定される。なお、接続端子９は外部機器と電気
的に接続されるもので、電源端子、クロック端子、ＧＮ
Ｄ端子、入出力端子、リセット端子など複数の端子によ
り構成されている。

【００１４】その半導体集積回路６は、中央処理装置
（ＣＰＵ）の機能を持つマイクロプロセッサと半導体メ
モリとを有する１チップマイクロコンピュータとされて
いる。その半導体メモリは本実施例ではＥＥＰＲＯＭと
され、そのキー１に固有の識別データを記憶している。

【００１５】上記キー本体２の差し込み部２ｂを電子錠
に挿入すると、ＩＣモジュール３の接続端子９が電子錠
の制御用コンピュータの接続端子に接続され、そのＩＣ
モジュール３の半導体メモリに記憶された識別データが
電子錠に対応したものであれば電子錠の解錠が行なわれ
る。この際、キー１のメモリに記憶された識別データは
直接読み出されるのではなくＣＰＵを介し読み出され
る。例えば、ホテルの部屋の電子錠を開閉する場合、電
子錠の制御用コンピュータは、ホテルのコードデータと
部屋のコードデータに対応する信号をキー１のＣＰＵに
出力する。キー１のＣＰＵは、キー１のメモリに記憶さ
れた識別データが、電子錠のＣＰＵから出力されたデー
タと一致するか否かの判断を行ない、判断結果を電子錠
のＣＰＵに出力する。電子錠のＣＰＵは、その判断結果
に応じて電子錠の制御を行なう。従って、キーに単にメ
モリが搭載されている従来の電子錠用キーに比べ、本実
施例の電子錠用キー１はセキュリティ性を著しく高くで
きる。すなわち、ＩＣモジュール３はマイクロプロセッ
サを備えることでマイクロコンピュータを構成している
ので、メモリの読み書きをそのマイクロコンピュータに
より管理することで、記憶データを外部から直接読み出
すことができないようにしてセキュリティー性を向上す
ることができ、また、キー１の使用頻度や用途といった
履歴をキーのメモリに記憶し、オフラインで管理するこ
ともできる。

【００１６】また、そのＩＣモジュール３は、基板５上
にマイクロプロセッサおよびメモリを構成する半導体集
積回路６と接続端子９とが形成されているので、半導体
集積回路６と接続端子９との配線をＩＣモジュール３の
外部に別途設ける必要がなく、凹部４にＩＣモジュール
３を嵌め込むだけでキーとして機能する。

【００１７】またキー１は、高級感あるいは識別目的で
着色することが可能である。酸化物系あるいは、非酸化
物セラミックスをＰＶＤ等により被覆する場合、鉄、コ
バルト、ニッケル、銅、亜鉛、マンガン、クロム、希土
類元素を含む化合物を同時に熱分解や化学反応を起こさ
せることで、容易に着色セラミック被覆が可能である。
あるいは、一度セラミック被覆したキー１のセラミック
ス層に上記着色成分を含む溶液、あるいは懸濁液を塗
り、低温で焼き付けても良い。これらの方法により、白
色系、青色系、赤色系、黒色系等に着色可能である。ま
た着色剤を添加せず、熱処理の雰囲気、例えば還元、酸
化、中性によりセラミックス自体の色を変化させること
も可能であり、特にジルコニアは、還元処理により黒色
化可能である。また非酸化物系セラミックスの内、窒化
チタン、窒化ジルコニウム等は、ＰＶＤ、ＣＶＤにより
金色化できる。ガラス質セラミックスの被覆において
は、被覆前の原料に上記着色剤を目的の色調になるよう
に配合しておけば、簡単に着色可能である。

【００１８】キー１の表面部は、部屋番号、事業所名
称、マーク類を含むデザインを付けることも可能であ
る。方法としては、キー本体２の製造工程における切
削、叩きだし、レーザ加工によることができ、あるいは
鋳型にデザインを付けて製造時にキーに転写することも
できる。セラミック被覆前にデザインを付与する場合
は、セラミック被覆厚みより若干大きく凹凸をつけてお
くことが望ましい。ガラス質セラミックスの場合は、透
明性があるガラス質を用いると、少しの凹凸の付与でも
ガラス層を通してデザインが見えるようにすることが出
来る。被覆後の加工も可能であるが、ガラス質被覆品で
は、加工後、ガラスの軟化点以上で熱処理し、表面をス
ムージングするとキズがなくなり耐ひび割れ性も向上す
る。

【００１９】また、キー本体２は金属製であるため、薄
肉にしても高強度で剛性が大きいため、ＩＣモジュール
３の外力による破損を確実に防止できる。また、誤って
落下させて衝撃が作用しても、セラミックス層２０が割
れることがあったとしても使用不能な程に破損すること
はない。さらに、金属であるため種々の加工法により任
意形状に成形できると共に重量感を与えることができ
る。また、少なくとも凹部４の内面と凹部４の周囲とが
絶縁性に優れるセラミックス層２０に覆われることか
ら、静電気による半導体メモリ内の記憶破壊を防止で
き、また、動作中の外部からの電気的ノイズの影響が極
めて小さくなり誤動作を防止できる。

【００２０】なお、金属製のキー本体２を被覆するセラ
ミックス層２０は、耐静電気特性、耐摩耗性、耐久性等
の面から、凹部４の内面を含む周囲全面を被覆するのが
好ましい。また、セラミックス層２０により凹部４の内
面と凹部４の周囲のみを被覆する場合、ＩＣモジュール
３の読み取り書き込み用リーダライターに本体を通って
例えば人体に帯電した電荷が移動することによる電流が
流れないように、凹部４の周囲の被覆範囲を定めるのが
好ましく、リーダライターのキー挿入部の構造にもよる
が、一般に凹部４の縁から２０ｍｍ以上の範囲を被覆す
るとよい。

【００２１】また、セラミックスは耐磨耗性に優れるこ
とからキー本体２の表面を覆うことで表面硬度を大きく
して傷付きを防止でき、キー本体２へのコーティング後
に研磨加工を行なうことで、キー１の表面に光沢を与え
ることができると共に異物の付着を防止できる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、キー本体２の形状は上記実施例に限定され
ず、図５の（１）に示すような板金材Ｓをプレス成形す
ることで、図５の（２）に示すような凹部４′を有する
キー本体２′を成形し、少なくともその凹部４′の内面
及び凹部４′の周囲をセラミックス層により覆い、その
凹部４′にＩＣモジュール３を接続端子が表出するよう
に嵌合してもよい。また、図６に示すようにキー本体
２″の形状をカード状としてもよい。また、上記実施例
では電子錠用キーに本発明を利用したが、例えばＩＤカ
ードやキャッシュカードにも利用でき、データ保持媒体
として広く利用できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、記憶データ容量が大き
く、外力に対し記憶データを確実に保護でき、記憶デー
タのセキュリティ性が高く、耐衝撃性や携帯性に優れ、
製造が容易なデータ保持媒体を提供できる。また、本体
を金属製とすることで高強度になりＩＣモジュールの外
力による破壊を確実に防止でき、さらに成形が容易にな
ることから種々の加工法により任意形状に成形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電子錠用キーの斜視図

【図２】本発明の実施例の電子錠用キーの分解斜視図

【図３】本発明の実施例の電子錠用キーの断面図

【図４】本発明の実施例のキー本体の断面図

【図５】本発明の異なった実施例の電子錠用キーの製造
工程を示す図

【図６】本発明の異なった実施例の電子錠用キーの斜視
図

【符号の説明】

２本体３ＩＣモジュール４凹部９接続端子２０セラミックス層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｋ 19/07 Ｇ０７Ｆ 7/08 (72)発明者岩城亨大阪府大阪市北区大淀南一丁目４番15号株式会社アオキ・アーバン・デベロップメント内 (72)発明者諸岡孝繁佐賀県西松浦郡有田町1664番地株式会社香蘭社内 (72)発明者斎藤俊治東京都台東区台東一丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】本体と、少なくともマイクロプロセッサ
またはメモリを有する半導体集積回路を内蔵すると共に
外部と電気的に接続するための接続端子が形成されてい
るＩＣモジュールとからなり、その本体にＩＣモジュー
ルを嵌合するための凹部を形成し、少なくともその凹部
の内面と凹部の周囲とをセラミックス層により被覆し、
その凹部にＩＣモジュールを接続端子が表出するように
嵌合してなることを特徴とするデータ保持媒体。
【請求項２】前記本体は金属からなることを特徴とす
る請求項１に記載のデータ保持媒体。
【請求項３】前記本体の凹部の内面を含む周囲全面を
セラミックス層により被覆してなることを特徴とする請
求項１に記載のデータ保持媒体。
【請求項４】前記セラミックス層は主成分が酸化ジル
コニウムであり、安定剤として酸化イットリウムが添加
されてなることを特徴とする請求項１に記載のデータ保
持媒体。