JPH0731658B2

JPH0731658B2 - カード型電子機器

Info

Publication number: JPH0731658B2
Application number: JP63311342A
Authority: JP
Inventors: 和也原; 健治陸名
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1988-12-09
Publication date: 1995-04-10
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH021039A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はカード型電子機器に関する。

〔技術的背景〕

近年、急速的に普及しているクレジツトカードはカード
表面にエンボスや磁気ストライプを設けたものであるた
め、紛失や盗難により暗証番号を読み取られ他人によつ
て使用される危険性が極めて高い。このため、最近では
暗証番号を書き込んだICチツプをカード内部に埋め込ん
だ所謂、ICカードと称される電子式の識別カードが検討
されている。このICカードは外部端子を端末機に接続し
て暗証番号の照合等を行なうものである。

しかして、このICカードは単に従来と同じ識別機能を果
たすだけでありながら、ICチツプを内蔵するために、エ
ンボス方式や磁気ストライプ方式のものに比し極めて高
価となり、発生するかどうかも不明の危険に対する価値
観念としては割高となるものであつた。

このため、照合機能等の処理を行うため、外部装置との
接続機能を備え、且つ、それ自体に入力及び計算機能も
備えたカード型電子機器の実現化が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的
は、内部計算機能と外部装置接続機能とが一体化され、
価値感が大巾に向上されたカード型電子機器を提供する
ことにある。

〔発明の要点〕

数値、演算指示、照合指示を導入するための複数の固定
接点およびターミナルに接続される複数の金属コンタク
トが同一面側に形成された配線基板と、前記各固定接点
に接続され且つ前記固定接点からの入力情報に基づく計
算を実行する演算部を有する計算用の集積回路チップ
と、前記各金属コンタクトおよび前記計算用の集積回路
チップに接続され且つ予め所定の識別コードが記憶され
た識別コード記憶部および前記数値用の固定接点から入
力された入力情報と前記識別コードとを前記照合指示用
の固定接点からの入力に基づいて照合しその一致および
不一致を判断する照合部を有する照合用の集積回路チッ
プと、前記計算用の集積回路チップに接続され前記演算
部で実行した演算結果および前記照合部での照合結果を
表示する表示体と、前記計算用および照合用の集積回路
チップに電源電圧を供給するペーパー状電池を有する電
子部品構成体と、前記電子部品構成体の一面側に接着され且つ前記各固定
接点に対向する可動接点を有すると共に前記各金属コン
タクトにそれぞれが対応する複数の貫通穴を有する上部
カバーと、前記電子部品構成体の他面側に接着された下部カバー
と、を具備することを特徴とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明のカード型電子機器を図面とともに説明す
る。

第１図は、本発明の一実施例を示す外観斜視図であり、
図中参照符号10は、所謂、小型電子式計算機としての機
能および識別コードを照合可能とするICカードの如き照
合機能を付与せしめたカード型電子機器の機器ケースを
示している。この機器ケース10の上面は透明なポリエス
テル等の柔軟性を有する上面シート（樹脂シート）13に
より被覆されており、この上面シート13には０〜９の数
値キー表示131、四則演算等の演算指令キー表示132が裏
面から印刷されていて外部から押圧操作ができる。上面
シート13の一部は印刷が施されておらず内部を透視でき
る表示用の透光窓部133を形成してある。また、この上
面シート13の透光窓部133の下方には開口部（貫通穴）1
34…が穿設されていて、この各開口部134から後述する
２列×４行の８個の金属コンタクト70…が外部に露出し
ている。各金属コンタクト70は、（Ｌ＝2mm）×（Ｗ＝
1.7mm）の長方形状をなし、そのピツチは列方向（第１
図における左右方向の中心線間の距離）が7.62mm、行方
向（第１図における前後方向の隣接する金属コンタクト
相互の中心線間の距離）が2.54mmに設定されている。ま
た、その位置は同図中Ｓ＝10.25mm,t＝19.23mmであり、
これらの寸法はISO規格の提案TC97/SC17に準じるもので
ある。また、この機器ケース10の外形は、ISO2894のエ
ンボスを有するクレジツトカードの規定を満足するもの
で厚さ0.8mm×長さ85.5mm×巾54mmとされている。

これら各寸法の技術的裏付けは以下の説明において示さ
れる。

第２図および第３図はそれぞれ第１図のII−II線および
III−III線に沿う拡大断面図であり、第４図は全体の外
観斜視図を示すものである。

上面シート13の下方には配線基板20と超薄型表示体（例
えば液晶表示装置）30とペーパー状電池40とが配設され
ており、さらに前記配線基板20の上面には合成樹脂フイ
ルムをベースとしてこの両面に接着剤が塗布されたスペ
ーサ50が重合されている。スペーサ50は配線基板20と略
同じ形状である。

前記配線基板20は、ガラスエポキシ樹脂等の比較的剛性
の大きい可撓性材料より形成されていて、前記上面シー
ト13の各キー表示131および132に対応して一対の接点23
a,23bを一組とする多数組の分割形の固定接点（キー接
点）23…が配列形成されている。また、この配線基板20
の同じ面側には前述の８個の金属コンタクト70…が配列
されている。この金属コンタクト70…は銅箔70a上に金
メツキ70bを施したものであり、その厚さは0.03〜0.05m
mである。さらに、この配線基板20には四則演算等通常
の計算機能を果たすための計算用の集積回路チツプ21
と、所有者・会員等を特定するための識別コードを記憶
し照合する照合用の集積回路チツプ22が、配線基板20に
穿設した貫通穴20aおよび20bに挿通され、この配線基板
20の下面側の導電箔26に接続されている。前記金属コン
タクト70…の各々は、配線基板20の上面から下面側にス
ルーホール20c…を介して引き廻された上、照合用の集
積回路チツプ22の各端子に接続されており、また計算用
の集積回路チツプ21の各端子は、上面側の固定接点23a
…,23b…および下面側の一側部に配列した表示体30の接
続用端子24…に接続され所定の回路が形成されている。
この場合、集積回路チツプ21および22の各端子は、配線
基板20の貫通穴20aおよび20bの下面側に突出する導電箔
26…にボンデイングされる。すなわち、配線基板20に貫
通穴20a,20bを穿設した上で、この貫通穴20a,20bを含め
て配線基板20の下面全面に銅箔を積層し、エツチング処
理して導電箔26よりなる所定の配線パターンを形成す
る。次に、この導電箔26の所要部分に錫メツキを施した
上、集積回路チツプの金ワイヤ22a…をボンデイングし
て、この後、樹脂22bにより封止するのである（第３
図）。

また、前記スペーサ50には、前記配線基板20上の各固定
接点23…と対応する多数の開口51…、および前記各金属
コンタクト70…を外部に露出するための開口52…が穿設
されており、このスペーサ50は前記集積回路チツプ21,2
2の上面を接着すると共に、前記開口52…に前記金属コ
ンタクト70…を対応させて配線基板20上に接着されてい
る。

図中11は、ステンレス鋼等の金属薄板をエツチング処理
することによりまたは樹脂の射出成形によつて形成され
る枠体であり、その外形形状は上面シート13と略同一に
形成されており、また、この枠体11内は、前記配線基板
20の収納空間Ａと、表示体収納空間Ｂと、電池収納空間
Ｃとに区画されている。収納空間Ａには配線基板20とス
ペーサ50とが重合して嵌合される。また、前記表示体30
は透明な一対のポリエステルやポリサルホンを基材とす
るシート間に液晶素子を封入することにより超薄型に形
成されたもので、この表示体30は前記枠体11の表示パネ
ル収納空間Ｂに嵌め込まれて前記配線基板20の側方に配
置され、配線基板20の一端縁部下面の接続用端子24…
に、フイルム状ヒートシールコネクタ31によつて接続さ
れている。

また、前記ペーパー状電池40は、前記枠体11の電池収納
空間Ｃに嵌め込まれて前記配線基板20の側方に配線基板
20と並べて配置されており、このペーパー状電池40の上
下面の電極（負極と正極）は、この電極面に接触する一
対の電源用導電リード60,60によつて配線基板20の一側
縁部の上下面に形成されている電池接続用端子25,25と
接続されている。

この電池接続用端子25,25は導電箔25aにより計算用の集
積回路チツプ21の端子に接続されるとともに、照合用の
集積回路チツプ22の端子にも接続され、この集積回路チ
ツプ22のメモリに常時電源電圧を供給する。

前記配線基板20、前記集積回路チツプ21,22、前記薄型
表示体30、前記８個の金属コンタクト70およびペーパー
状電池40は一体化され電子部品構成体１を形成する。

また、前記機器ケース10の上部シート（金属薄板）12と
下部シート（金属薄板）14とは、それぞれステンレス鋼
またはベリリウム鋼等の金属シートからなつており、上
部シート12には、前記スペーサ50に設けた開口51,51に
対向する開口121,121、前記表示体30の上部が嵌合する
嵌合穴122および前記配線基板20の金属コンタクト70に
対応する開口（貫通穴）123…がエツチング処理により
穿設されている。

下部シート14は、上部シート12よりやや厚い金属薄板で
あり、前記枠体11の表示体収納空間Ｂに対応する表示体
30の下部を嵌合する表示体嵌合凹部141と、電池収納空
間Ｃに対応するペーパー状電池40の下部を嵌合する電池
嵌合凹部142が設けられており、さらに、この下部シー
ト14には前記配線基板20に取り付けられた計算用および
照合用の集積回路チツプ21,22の下部を嵌入するチツプ
嵌合凹部143,144が設けられている。これら、嵌合凹部
はすべてハーフエツチングにより形成されるものであ
る。

下部シート14と枠体11との間には、下部シート14および
枠体11と同じ外形の接着シート16が配される。この接着
シート16はベース部材であるポリエステルシートの両面
にアクリル樹脂系の接着剤を塗布したものである。

そして、前記上部シート12は、その下面周縁部を前記枠
体11の上面に接着され、前記スペーサ50はこの上部シー
ト12の下面に接着され、また枠体11の下面には接着シー
ト16の上面周縁部が接着された上、この接着シート16の
下面に下部シート14が接着される。従つて、上部シート
12、枠体11および下部シート14により、密閉状の機器ケ
ース構造が形成され、この内部に配置される配線基板2
0、集積回路チツプ21,22、表示体30およびペーパー状電
池40等から構成される電子部品構成体１は外部から確実
に保護され得る。

次に、前記ペーパー状電池40について説明すると、この
ペーパー状電池40は全体の厚さを極薄にできるとともに
ある程度彎曲させることができるように特別の工夫がな
されているもので、このペーパー状電池40は第５図に示
すような構成となつている。

すなわち、このペーパー状電池40は、アルミニウムまた
はステンレス鋼等の導電性金属薄膜からなる平坦なフイ
ルム状の一対の電極板41a,41b間に起電ユニツト42を設
けるとともに、前記一対の電極板つまり負極板41aと正
極板41bとをその外周部において熱融着性の封止材（無
機および有機の複合材料）46で接着して起電ユニツト42
の周囲を封止したもので、前記負極板41aと正極板41bの
表面はそのまま電池表面を形成する全面電極とされてい
る。

前記起電ユニツト42は、金属リチウムからなる負極活物
質43と、二酸化マンガンからなる正極活物質44とを、ポ
リプロピレン不織布等に有機電解液を含浸させたセパレ
ータ45をはさんで積層したもので、正極活物質44は正極
板41bの内面に印刷され、負極活物質43は負極板41aの内
面と密接している。

このように、上記ペーパー状電池40は、フイルム状の電
極板41aと正極板41bとに電池の外装体を兼用させるとと
もに、起電ユニツト42の周囲を負極板41aと正極板41bと
を熱融着性封止材46で接着することによつて封止してい
るから、その厚さは非常に薄く、且つある程度彎曲させ
得る可撓性をもつているし、また前記電源用導電リード
60,60が接触する電池上下面の電極（負極板41aと正極板
41b）はその外周の封着部（封止材46により接着された
部分）を含む全面にわたつて平坦であり、さらに封着部
の耐剥離性および電極の耐破壊強度も優れている。

なお、このペーパー状電池40の起電原理は基本的には周
知の釦型リチウム電池と同じであるから、その説明は省
略する。

このペーパー状電池40の厚さについて説明すると、起電
ユニツト42の厚さは350μ（負極活物質43の厚さは50〜8
0μ、正極活物質44の厚さは150〜180μ、セパレータ45
の厚さは100〜150μ）、負極板41aと正極板41bの厚さは
それぞれ50μであり、電池総厚は450μ（0.45mm）であ
つて、現在市販されている釦型電池のなかでも最も薄い
釦型リチウム電池（厚さ1.6mm）に比べても格段に薄く
なつている。

そして、この実施例では、前記ペーパー状電池40とし
て、約34mm×17mmの平面寸法の矩形状のものを使用して
おり、このペーパー状電池40の重量は0.7g、放電容量は
17mAである。

また、前記電源用導電リード60,60は、合成樹脂製の帯
状ベースフイルム61,61の一面に、導電性金属の蒸着や
導電性塗料のスクリーン印刷によつて形成されており、
この各導電リード60,60の一端は、配線基板20の電池接
続用端子25,25に導電性接着剤によつてベースフイルム6
1,61とともに接着され、各導電リード60,60およびその
ベースフイルム61,61の他端側は電池収納空間Ｃ内に導
入されて、この電池収納空間Ｃに収納されるペーパー状
電池40の上下面の電極に接触するように設けられてい
る。

この一対の電源用導電リード60,60は、それぞれ、その
ベースフイルム61,61を上部シート12の下面および下部
シート14の上面に接着して上部シート12および下部シー
ト14に固定されている。また、この両導電リード60,60
の先端部は、上部シート12および下部シート14の導電リ
ード先端部が接着される部分を電池収納空間Ｃ内に向け
て斜めに切り起すことによつて電池収納空間Ｃ内に突出
する状態とされており、この切り起し片125,145の弾力
でペーパー状電池40の上下面の電極に押付け接触される
ようになつている。

一方、前記ケース10の上面シート13と下面シート15と
は、それぞれ合成樹脂シートからなつており、これらは
それぞれ前記上部シート12と下部シート14の表面に接着
されている。この場合、上面シート13と上部シート12は
上部カバー２を構成し、また、枠体11、下部シート14、
下面シート15は下部カバー３を構成する（第３図参
照）。

また、前記上面シート13は、前述した如く透明樹脂シー
トに透光窓部133となる部分を除いてキー表示131,132お
よび背景絵柄（図示せず）等を印刷したもので、前記表
示パネル30はこの上面シート13の透光窓部133に対応し
て配置される。そして、この上面シート13の各キー表示
131,132の下面には、それぞれ前記上部シート12の各開
口121…内に配置される可動接点136…がカーボンインク
の印刷により形成されている。この可動接点136は、前
記上面シート13の操作部（数字、文字、記号等131、…
が印刷されている部分）を指で押して下側に弾性変形さ
せることにより、前記配線基板20面のスイツチ用固定接
点23に押し付けられてこのスイツチ用固定接点23を形成
している一対の接点23a,23bを短絡させるもので、この
可動接点136と前記固定接点23とによつてキースイツチ
が構成されている。なお、キー表示の中で“CF"と表示
されたCFキー135は機器内部に記憶保持されている識別
コードを使用者がキースイツチを操作して入力するコー
ドと照合する場合に用いるものであり、次に、本発明の
カード型電子機器の有する機能を第６図のブロツク回路
図により説明する。

第６図において、計算用の集積回路チツプ21および照合
用の集積回路チツプ22の内部に構成された回路は、それ
ぞれ点線80およびて点線90によつて示される。前者は、
通常、電卓と言われる小型電子式計算機の機能を有する
もので、キー判別部81、CPU（中央処理装置）82、演算
回路83、メモリ部84および表示駆動回路85等から構成さ
れ、可動接点134…、固定接点23a…、23b…から形成さ
れるキー入力部Ｓからのキー信号をキー判別部81にて解
読して、このキー判別部81よりCPU82に送出される出力
信号に応じて演算回路83およびメモリ部84にて算術計算
等の種々の演算を実行し、入力情報および演算結果を表
示駆動回路85を介して表示体30にて表示せしめるもので
ある。また後者は、CPU91、メモリ部92の他にEP−ROM
（Erasable Programable ROM）93を有している。

このEP−ROM93には所有者、会員等を特定するための識
別コード（この識別コードはカードの所有者が暗証番号
として覚えているものである。）が暗号化されて予め書
き込まれている。

また、CPU91は前記金属コンタクト70…と接続されてい
て、この金属コンタクト70…の各々は例えばキヤツシユ
デイスペンサー等の端末ＴのコンタクトピンＰ…が接触
される（第３図に二点鎖線で示す）。金属コンタクト70
…は、アドレス・データ入出力用端子、クロツク用端
子、リセツト用端子、電源用のVDD端子、GND端子、およ
びEP−ROM書き込み時の電圧を与えるVCC端子を形成し、
この機器を端末Ｔのカード挿入口から挿入して金属コン
タクト70…が各対応するコンタクトピンＰ…に接続され
ると、端末Ｔ側から金属コンタクト70…のVDD端子、GND
端子を介して照合用の集積回路チツプ22に電源電圧が供
給されるとともに、この接続を確認してデータ送信要求
が出される（図示せず）。次に、所有者が暗証している
識別コードをカード型電子機器に備えられているキー入
力部Ｓを操作して入力すると、メモリ部92に入力データ
が入力されて表示体30に表示される。

所有者はこのコードが暗証番号であることを確認したな
らば、CFキー135を操作する。このCFキー135の操作はキ
ー判別部81において判別され、ラインｂを介してCPU82
へ出力信号を与える。これにより、EP−ROM93に記憶さ
れている暗号化された識別コードが復元化回路94へ読み
出されて暗号の復元化が行なわれた後、この復元化回路
94のバツフアに一時記憶される。

そして、メモリ部92に記憶されているコードと復元化回
路94のバツフアに記憶されている識別コードとが比較回
路95で一致比較される。

両者が一致している場合には、CPU91、CPU82、メモリ部
84および表示駆動回路85を介して表示体30により、例え
ば、「OK」の表示をなし、もし不一致であれば、「NG」
等の表示を行なう。

しかして、本発明のカード型電子機器は、クレジツトカ
ードと同一の厚さにすることが可能である。

すなわち、一実施例をあげれば、この実施例では、集積
回路チツプ21,22、表示体30ペーパー状電池40を各々0.5
mmとなし、上面シート13を0.07mm、上部シート12を0.05
mm、スペーサ50を0.03mm、下部シート14を0.2mm、下面
シート15を0.05mmとなしており、しかも、下部シート14
の各電子部品の嵌合凹部141,142,143および144はハーフ
エツチングにより0.1mmの厚さとなしている。従つて、
下部シート14の厚み0.1mm分は各電子部品の厚さに吸収
され、機器全体の総厚は0.8mmである。また、このと
き、枠体11は0.4mm、接着シート16は0.03mmの厚さとさ
れる。

そして、本発明のカード型電子機器は、識別コードの照
合機能と計算機能とが一体化されているため、単に照合
機能のみを有するICカードに比して価値観を大巾に向上
することができる。

なお、上述の説明においては、集積回路チツプは計算用
と照合用に分離されたものとしたが、両機能を１チツプ
化したものとしても良いことは勿論である。また、配線
基板20は、固定接点23、集積回路チツプ21,22および金
属コンタクト70…を一枚の基板で支持するものとした
が、適宜分割してフレキシブルコネクタで接続するよう
にしても良い。また、金属コンタクト70…は、上面シー
ト13の開口134…に嵌入されているが（実施例では0.1mm
弱）、これによりホコリ等が拭き取り難い場合には、導
電性金属箔を張り付けて上面シート13の上面と同一面も
しくはそれよりも突出するように設けることもできる。
また、金属コンタクト70…を配線基板20の下面に設け
て、キースイツチの反対面に設けても良い。また、電源
用電池としてのペーパー状電池は厚さや形状等実施例に
限定されるものではない。

この他、本発明のカード型電子機器は、その基本的な技
術思想を利用して種々変形することが可能である。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかな通り、この発明のカード型電子機
器は、キー入力部、集積回路チツプおよび外部接続用の
複数の金属コンタクトを一体に有するものであるから、
それ自体で計算する機能と外部装置に接続して使用する
機能とを併用でき、従来の照合機能だけを有するICカー
ドに比し、価値感を大巾に向上できる。この場合、上・
下部カバーの少なくとも一方は金属薄板を用いているた
め薄型にしても十分な強度を確保できるという効果もあ
る。また、固定接点と金属コンタクトとが配線基板の同
一面側に形成される構成であるから、キー入力の際の金
属コンタクトの損傷や汚れを防止することができるし、
計算用の集積回路チップと共に照合用の集積回路チツプ
もペーパー状電池に接続されて電源電圧を供給されてい
るから、いつでも照合を行うことが可能である、という
効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はすべて本発明のカード型電子機器の一実施例に関
し、第１図は全体の外観斜視図、第２図は第１図のII−
II線に沿う拡大断面図、第３図は第１図のIII−III線に
沿う拡大断面図、第４図は全体の分解斜視図、第５図は
ペーパー状電池の一部切開側面図、第６図は実施例のカ
ード型電子機器の機能を説明するためのブロツク回路図
である。１……電子部品構成体、２……上部カバー、３……下部
カバー、10……機器ケース、11……枠体、12……上部シ
ート（金属薄板）、13……上面シート（樹脂シート）、
14……下部シート（金属薄板）、20……配線基板、21,2
2……集積回路チツプ、23……固定接点（キー接点）、3
0……表示体、40……ペーパー状電池、70……金属コン
タクト、123,134……開口（貫通穴）、131,132,135……
キー表示、133……透光窓部、141,142,143,144……嵌合
凹部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】数値、演算指示、照合指示を導入するため
の複数の固定接点およびターミナルに接続される複数の
金属コンタクトが同一面側に形成された配線基板と、前
記各固定接点に接続され且つ前記固定接点からの入力情
報に基づく計算を実行する演算部を有する計算用の集積
回路チップと、前記各金属コンタクトおよび前記計算用
の集積回路チップに接続され且つ予め所定の識別コード
が記憶された識別コード記憶部および前記数値用の固定
接点から入力された入力情報と前記識別コードとを前記
照合指示用の固定接点からの入力に基づいて照合しその
一致および不一致を判断する照合部を有する照合用の集
積回路チップと、前記計算用の集積回路チップに接続さ
れ前記演算部で実行した演算結果および前記照合部での
照合結果を表示する表示体と、前記計算用および照合用
の集積回路チップに電源電圧を供給するペーパー状電池
を有する電子部品構成体と、前記電子部品構成体の一面側に接着され且つ前記各固定
接点に対向する可動接点を有すると共に前記各金属コン
タクトにそれぞれが対応する複数の貫通穴を有する上部
カバーと、前記電子部品構成体の他面側に接着された下部カバー
と、を具備することを特徴とするカード型電子機器。