JPWO2002086812A1 - Icチップモジュール並びにicカード - Google Patents
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Abstract
ICチップを含めた端子部とコイルやアンテナ部を一体にしてモジュール化し、カードに実装して接触、非接触の両機能を持つ安価で作り易い構造のICチップモジュール並びにICカードを提供する。メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップ4と、第1の外部装置と電気的に応答するための接点機構2と、第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構3とを一体にしてモジュール化し、一般に使用されるICカード1に実装したものである。
Description
技術分野
本発明は、外部機器との間でデータの読み書きとその処理を行うICチップと外部機器との接点機構及び結合機構とを一体にしてモジュール化したICチップモジュール並びにICカードに関する。
背景技術
一般に使用されるICカードは、自動認識、セキュリティー等の目的で使用されている。従来のICカードとしては、本出願人が先に提示した(特公昭53−6491号公報)に記載されているようなものがある。この従来のICカードは、例えばクレジットカードや身分証明書等のプラスチックカード本体にメモリやCPU(中央演算処理装置)の機能を有するIC(集積回路)を備えたものである。
このようなICカードは、電気的接点を介して接続した外部機器からの入力を能動素子によって処理した上で新たな信号として出力することにより、照合や信号の授受を自動的に確実に行うことができ、クレジットカードや銀行カード、デビッドカード、健康カード等に利用され、記憶量、情報量の大きさや記憶情報の秘密性・融通性に優れ、偽造の恐れも極めて少ない。
しかし入出力の授受は電気的接点を介してカードリーダ等の外部機器との接触により行うものであるから、例えば出退勤の入退室管理に用いた場合に、カードの携帯者の操作が煩雑になることは止むを得ない。
また本出願人の提示済みの「アクティブ素子による判別装置」(特開昭51−12799号公報)等による非接触方式の応答器に係るものがある。このような非接触方式はスピード性や融通性、簡便性に優れ、アクセスコントロール、定期券、高速道路券、移動体識別やベンディングマシン等種々の支払いに利用されている。即ちカードの携帯者がカードをセンサーに近づけるだけで、あるいはゲートに近づいたりするだけでカード情報のやり取りが行われるので、カードをリーダに挿入する手間が省ける。
またこのような両者の機能を合い備え一枚のカードに具現化させることにより、両方の特徴が一度に得られるようにした本出願人による「複合ICカード」(特公平4−16831号公報)にも詳細に記述されている。
しかし、ICカードにより、接触式と非接触式の両方式の特徴が具現化された場合でも、接触端子の部分とコイルの部分とが別々に設計されたり配置されているため、カードの中に接触端子やコイルを配置するためのスペースを作ったり、個々の作業を行うため高価となるという問題がある。さらにICチップを両方式で共有する場合でも、接触端子のみならずコイル等にも配線しなければならないので、このための作業にも余分な手間がかかるという問題がある。
以上のような問題を解決するために本発明では、接触式と非接触式の機能を一枚のカードに具現化させるため、ICチップを含めた端子部とコイルやアンテナ部を一体にしてモジュール化し、カードに実装して接触、非接触の両機能を持つ安価で作り易い構造のICチップモジュール並びにICカードを提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するため、請求の範囲第1項に記載の発明は、メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップと、第1の外部装置と電気的に応答するための接点機構と、前記第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構とを一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第2項に記載の発明は、前記接点機構と前記結合機構との間に前記ICチップを挟み込み一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第3項に記載の発明は、前記接点機構と前記結合機構と前記ICチップとを同一基板上に配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第4項に記載の発明は、前記接点機構の外側に前記結合機構を配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第5項に記載の発明は、請求の範囲第1項1〜第4項のいずれか1項に記載のICチップモジュールを用い、キャッシュカード、クレジットカード等のカード形態に構成したことを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
次に本発明にかかるICチップモジュールを実装したICカードの、実施の形態の具体例を、図を参照して説明する。
第1図は、本発明の、第1の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図である。
第1図(a)はICカードの表面側、第1図(b)はその裏側をそれぞれ示している。符号1はICカードの本体を示し、一般のICカードに適用されている規格に適合するサイズと形状を有するもので、ICカード1の内部には、第1の外部装置と応答するための接点機構と、第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構と、ICチップとを一体化したICチップモジュールが実装されている。表面には接点機構をなす接触端子2が、裏面には非接触で応答するための結合機構をなす結合コイル3が配設されている。両面基板又は多層の積層基板を用いた場合には上面にコイルが現れなくても裏側(または中側)にコイルを配置してもよい。
一般の接触式ICカードは、6端子又は8端子の四角形に配置されたものが標準となった接触部を有するため、接触部を有する基板の部分と更にその奥にチップが入る部分に2段に凹部ができており、最初から抜き型で加工したものもあるが、通常はこの凹部を機械で切削加工している。機械加工で作る場合は、円形に加工するほうがかなり容易である。即ち一番目の凹部を円形にして二段目の凹部も円形にしたならばそのような形の切削バイトを用いて一回で加工できる。四角いチップを埋め込む部分も円形に切削し、第2図に示すようなICチップ4を保護するプラスチック7を設ければよい。このような構成にすることで皿状の凹部を円形にし、表側に出る孔をモジュールに合わせて四角として打ち抜きとすることも可能である。
第2図は、第1図に示したICカードに実装されるICチップモジュールを表す断面図である。
カード本体1の表面とほぼ同じ高さに接触端子2が配設されている。接触端子2は、一般にフィルムキャリアまたはフレキシブル基板で構成される基板5に配置され両面に金属箔があり、一方は外部接続用で他方はチップ配線用となっている。ICチップ4が接触端子2の裏側に取付けられており、その下側の基板6に非接触用のコイル3が配置されている。コイル3は基板6をエッチングして渦巻状パターンのコイルとしたもので、コイルの2個の端子をICチップ4に直接接続するか上方の端子の基板に接続するかはICチップ4の向きと、ICチップ4と基板のボンディング方法や接続方法等に依存する。ICチップ4にはICチップ4を保護するプラスチック7で固められモジュール化がされている。
第3図は、第2図に示したICチップモジュールの断面図である。
第3図(a)に示すようにICチップモジュールは接触端子2が形成された基板5、1Cチップ4と対向する面に非接触用のコイル3が形成された基板部6とから成り立っている。ICカードとして構成する場合は、このようなモジュールをカードに嵌め込み、コイル基板6とICチップ4を保護するプラスチック7の側面に接着剤を塗布してカード本体に接着すればよい。
第3図(b)、第3図(c)は、第3図(a)の変形で、第3図(b)は非接触用のコイル3aをICチップ4が載る基板6の面と同一の面に形成し、ICチップ4の周辺を囲うように配置したものであり、第3図(c)はコイル3及びコイル3aを基板6の両面に配置して接続し、二重螺旋構造としたものである。
第4図は、本発明の、第2の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図である。
接触端子2と非接触用のコイル3を同一の基板上に構成したICチップモジュールを、カード本体1に埋め込んである。接触端子2の外側(周囲)にコイルが配置されている。
第5図は、第4図に示したICカードにICチップモジュールを実装した断面図である。
接触端子2は基板5の上面に配置されていなければならないが、非接触用のコイル3は上面でなくてもICチップ4を搭載する基板面、すなわち下面に配置してもよい。いずれも端子と接触しないように構成すればよい。
第6図は、第5図に示したICチップモジュールの断面図である。
第6図(a)では接触端子2を囲うように非接触用のコイル3が基板5上に配置されており、この基板5の裏側にICチップ4が取付けられ、さらに、ICチップ4を保護するプラスチック7で固めてモジュール化がされている。
第6図(b)、第6図(c)は、第6図(a)を変形したもので、第6図(b)は非接触用のコイル3aをICチップ4が載る基板面と同一の面に形成し、ICチップ4の周辺を囲うように配置したものであり、第6図(c)はコイル3及びコイル3aを基板6の両面に配置して接続し、二重螺旋構造としたものである。
第7図は、第6図に示したICチップモジュールの斜視図である。
第7図(a)はコイル3が円形の場合、第7図(b)はコイル3が角形の場合の、それぞれの斜視図である。
第8図は、本発明の、第3の実施の形態によるICチップモジュールの断面図である。
第1、2の実施の形態において用いられている基板面にエッチングによって形成されたコイル3に代わり、銅損の少ない機械巻きコイル8を用い、基板5にコイル8を接着して取付け、ICチップ4と同一面の配線を用いてICチップ4と接続し、ICチップ4を保護するプラスチック7で固めてモジュール化がされている。
産業上の利用可能性
以上説明したように、メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップと、第1の外部装置と応答するための接点機構と、第1の外部装置又は第2の外部装置と応答するための結合機構とを備え、ICチップと接点機構と結合機構とを一体にしてモジュール化し、しかも基板の配線パターンで端子もコイルも作れ、チップと接続して一体化ができ、かつカードとモジュールを別々に製造した後カード本体にモジュールを載せて接着することによりカードを製造できるので、安価で製造し易いICカードが提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の、第1の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図であり、第2図は、第1図に示すICカードにICチップモジュールを実装した断面図であり、第3図は、第2図に示すICチップモジュールの断面図であり、第4図は、本発明の、第2の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図であり、第5図は、第4図に示すICカードのICチップモジュールを実装した断面図であり、第6図は、第5図に示すICチップモジュールの断面図であり、第7図は、第6図に示すICチップモジュールの斜視図であり、第8図は、本発明の、第3の実施の形態によるICチップモジュールの断面図である。
符号の説明
1 ICカード本体
2 接触端子(接点機構)
3、3a コイル(結合機構)
4 ICチップ
5、6 基板
7 プラスチック
8 コイル(結合機構)
本発明は、外部機器との間でデータの読み書きとその処理を行うICチップと外部機器との接点機構及び結合機構とを一体にしてモジュール化したICチップモジュール並びにICカードに関する。
背景技術
一般に使用されるICカードは、自動認識、セキュリティー等の目的で使用されている。従来のICカードとしては、本出願人が先に提示した(特公昭53−6491号公報)に記載されているようなものがある。この従来のICカードは、例えばクレジットカードや身分証明書等のプラスチックカード本体にメモリやCPU(中央演算処理装置)の機能を有するIC(集積回路)を備えたものである。
このようなICカードは、電気的接点を介して接続した外部機器からの入力を能動素子によって処理した上で新たな信号として出力することにより、照合や信号の授受を自動的に確実に行うことができ、クレジットカードや銀行カード、デビッドカード、健康カード等に利用され、記憶量、情報量の大きさや記憶情報の秘密性・融通性に優れ、偽造の恐れも極めて少ない。
しかし入出力の授受は電気的接点を介してカードリーダ等の外部機器との接触により行うものであるから、例えば出退勤の入退室管理に用いた場合に、カードの携帯者の操作が煩雑になることは止むを得ない。
また本出願人の提示済みの「アクティブ素子による判別装置」(特開昭51−12799号公報)等による非接触方式の応答器に係るものがある。このような非接触方式はスピード性や融通性、簡便性に優れ、アクセスコントロール、定期券、高速道路券、移動体識別やベンディングマシン等種々の支払いに利用されている。即ちカードの携帯者がカードをセンサーに近づけるだけで、あるいはゲートに近づいたりするだけでカード情報のやり取りが行われるので、カードをリーダに挿入する手間が省ける。
またこのような両者の機能を合い備え一枚のカードに具現化させることにより、両方の特徴が一度に得られるようにした本出願人による「複合ICカード」(特公平4−16831号公報)にも詳細に記述されている。
しかし、ICカードにより、接触式と非接触式の両方式の特徴が具現化された場合でも、接触端子の部分とコイルの部分とが別々に設計されたり配置されているため、カードの中に接触端子やコイルを配置するためのスペースを作ったり、個々の作業を行うため高価となるという問題がある。さらにICチップを両方式で共有する場合でも、接触端子のみならずコイル等にも配線しなければならないので、このための作業にも余分な手間がかかるという問題がある。
以上のような問題を解決するために本発明では、接触式と非接触式の機能を一枚のカードに具現化させるため、ICチップを含めた端子部とコイルやアンテナ部を一体にしてモジュール化し、カードに実装して接触、非接触の両機能を持つ安価で作り易い構造のICチップモジュール並びにICカードを提供することを目的とする。
発明の開示
上記目的を達成するため、請求の範囲第1項に記載の発明は、メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップと、第1の外部装置と電気的に応答するための接点機構と、前記第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構とを一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第2項に記載の発明は、前記接点機構と前記結合機構との間に前記ICチップを挟み込み一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第3項に記載の発明は、前記接点機構と前記結合機構と前記ICチップとを同一基板上に配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第4項に記載の発明は、前記接点機構の外側に前記結合機構を配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする。
請求の範囲第5項に記載の発明は、請求の範囲第1項1〜第4項のいずれか1項に記載のICチップモジュールを用い、キャッシュカード、クレジットカード等のカード形態に構成したことを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
次に本発明にかかるICチップモジュールを実装したICカードの、実施の形態の具体例を、図を参照して説明する。
第1図は、本発明の、第1の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図である。
第1図(a)はICカードの表面側、第1図(b)はその裏側をそれぞれ示している。符号1はICカードの本体を示し、一般のICカードに適用されている規格に適合するサイズと形状を有するもので、ICカード1の内部には、第1の外部装置と応答するための接点機構と、第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構と、ICチップとを一体化したICチップモジュールが実装されている。表面には接点機構をなす接触端子2が、裏面には非接触で応答するための結合機構をなす結合コイル3が配設されている。両面基板又は多層の積層基板を用いた場合には上面にコイルが現れなくても裏側(または中側)にコイルを配置してもよい。
一般の接触式ICカードは、6端子又は8端子の四角形に配置されたものが標準となった接触部を有するため、接触部を有する基板の部分と更にその奥にチップが入る部分に2段に凹部ができており、最初から抜き型で加工したものもあるが、通常はこの凹部を機械で切削加工している。機械加工で作る場合は、円形に加工するほうがかなり容易である。即ち一番目の凹部を円形にして二段目の凹部も円形にしたならばそのような形の切削バイトを用いて一回で加工できる。四角いチップを埋め込む部分も円形に切削し、第2図に示すようなICチップ4を保護するプラスチック7を設ければよい。このような構成にすることで皿状の凹部を円形にし、表側に出る孔をモジュールに合わせて四角として打ち抜きとすることも可能である。
第2図は、第1図に示したICカードに実装されるICチップモジュールを表す断面図である。
カード本体1の表面とほぼ同じ高さに接触端子2が配設されている。接触端子2は、一般にフィルムキャリアまたはフレキシブル基板で構成される基板5に配置され両面に金属箔があり、一方は外部接続用で他方はチップ配線用となっている。ICチップ4が接触端子2の裏側に取付けられており、その下側の基板6に非接触用のコイル3が配置されている。コイル3は基板6をエッチングして渦巻状パターンのコイルとしたもので、コイルの2個の端子をICチップ4に直接接続するか上方の端子の基板に接続するかはICチップ4の向きと、ICチップ4と基板のボンディング方法や接続方法等に依存する。ICチップ4にはICチップ4を保護するプラスチック7で固められモジュール化がされている。
第3図は、第2図に示したICチップモジュールの断面図である。
第3図(a)に示すようにICチップモジュールは接触端子2が形成された基板5、1Cチップ4と対向する面に非接触用のコイル3が形成された基板部6とから成り立っている。ICカードとして構成する場合は、このようなモジュールをカードに嵌め込み、コイル基板6とICチップ4を保護するプラスチック7の側面に接着剤を塗布してカード本体に接着すればよい。
第3図(b)、第3図(c)は、第3図(a)の変形で、第3図(b)は非接触用のコイル3aをICチップ4が載る基板6の面と同一の面に形成し、ICチップ4の周辺を囲うように配置したものであり、第3図(c)はコイル3及びコイル3aを基板6の両面に配置して接続し、二重螺旋構造としたものである。
第4図は、本発明の、第2の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図である。
接触端子2と非接触用のコイル3を同一の基板上に構成したICチップモジュールを、カード本体1に埋め込んである。接触端子2の外側(周囲)にコイルが配置されている。
第5図は、第4図に示したICカードにICチップモジュールを実装した断面図である。
接触端子2は基板5の上面に配置されていなければならないが、非接触用のコイル3は上面でなくてもICチップ4を搭載する基板面、すなわち下面に配置してもよい。いずれも端子と接触しないように構成すればよい。
第6図は、第5図に示したICチップモジュールの断面図である。
第6図(a)では接触端子2を囲うように非接触用のコイル3が基板5上に配置されており、この基板5の裏側にICチップ4が取付けられ、さらに、ICチップ4を保護するプラスチック7で固めてモジュール化がされている。
第6図(b)、第6図(c)は、第6図(a)を変形したもので、第6図(b)は非接触用のコイル3aをICチップ4が載る基板面と同一の面に形成し、ICチップ4の周辺を囲うように配置したものであり、第6図(c)はコイル3及びコイル3aを基板6の両面に配置して接続し、二重螺旋構造としたものである。
第7図は、第6図に示したICチップモジュールの斜視図である。
第7図(a)はコイル3が円形の場合、第7図(b)はコイル3が角形の場合の、それぞれの斜視図である。
第8図は、本発明の、第3の実施の形態によるICチップモジュールの断面図である。
第1、2の実施の形態において用いられている基板面にエッチングによって形成されたコイル3に代わり、銅損の少ない機械巻きコイル8を用い、基板5にコイル8を接着して取付け、ICチップ4と同一面の配線を用いてICチップ4と接続し、ICチップ4を保護するプラスチック7で固めてモジュール化がされている。
産業上の利用可能性
以上説明したように、メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップと、第1の外部装置と応答するための接点機構と、第1の外部装置又は第2の外部装置と応答するための結合機構とを備え、ICチップと接点機構と結合機構とを一体にしてモジュール化し、しかも基板の配線パターンで端子もコイルも作れ、チップと接続して一体化ができ、かつカードとモジュールを別々に製造した後カード本体にモジュールを載せて接着することによりカードを製造できるので、安価で製造し易いICカードが提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の、第1の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図であり、第2図は、第1図に示すICカードにICチップモジュールを実装した断面図であり、第3図は、第2図に示すICチップモジュールの断面図であり、第4図は、本発明の、第2の実施の形態によるICチップモジュールを実装したICカードの斜視図であり、第5図は、第4図に示すICカードのICチップモジュールを実装した断面図であり、第6図は、第5図に示すICチップモジュールの断面図であり、第7図は、第6図に示すICチップモジュールの斜視図であり、第8図は、本発明の、第3の実施の形態によるICチップモジュールの断面図である。
符号の説明
1 ICカード本体
2 接触端子(接点機構)
3、3a コイル(結合機構)
4 ICチップ
5、6 基板
7 プラスチック
8 コイル(結合機構)
Claims (5)
- メモリを少なくとも含みCPUや外部の機器に応答して信号の送受を行うインターフェース部を有するICチップと、第1の外部装置と電気的に応答するための接点機構と、前記第1の外部装置又は第2の外部装置と非接触で応答するための結合機構とを一体にしてモジュール化したことを特徴とするICチップモジュール。
- 前記接点機構と前記結合機構との間に前記ICチップを挟み込み一体にしてモジュール化したことを特徴とする請求の範囲第1項記載のICチップモジュール。
- 前記接点機構と前記結合機構と前記ICチップとを同一基板上に配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする請求の範囲第1項記載のICチップモジュール。
- 前記接点機構の外側に前記結合機構を配設し一体にしてモジュール化したことを特徴とする請求の範囲第1項又は請求の範囲第3項記載のICチップモジュール。
- 請求の範囲第1項〜第4項のいずれか1項に記載のICチップモジュールを用い、キャッシュカード、クレジットカード等のカード形態に構成したことを特徴とするICカード。
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