KR20070042792A - Ｕｓｂ 데이터 통신 및 비접촉 통신이 가능한 스마트 카드및 스마트 카드 소켓 - Google Patents

Ｕｓｂ 데이터 통신 및 비접촉 통신이 가능한 스마트 카드및 스마트 카드 소켓 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 데이터 통신 및 외부장치와의 비접촉 통신이 가능하도록 하는 스마트 카드 및 스마트 카드 소켓에 관한 것으로, 본 발명의 스마트 카드는 기판과, 상기 기판상에 설치되며 전원공급단자(Vcc), 초기화 입력단자(Reset), 클럭단자(CLK), 접지단자(GND), 프로그램 전압단자(Vpp), 직렬 데이터 입출력단자(I/O) 및 두개의 예비접속단자(RFU)들을 포함하는 접촉단자패드와, 상기 접촉단자패드와 기판 사이에 설치되며 상기 접촉단자패드의 접촉단자들과 전기적으로 연결되는 IC칩과, 상기 IC칩이 탑재되는 기판의 배면에 상기 IC칩과 전기적으로 연결되는 제1, 제2 안테나 접촉단자들을 포함한다.
USB, 비접촉, 스마트 카드, 소켓

Description

ＵＳＢ 데이터 통신 및 비접촉 통신이 가능한 스마트 카드 및 스마트 카드 소켓{SMART CARD AND SMART CARD SOCKET}
도 1a는 종래 스마트 카드의 접속단자 배치도이다.
도 1b는 종래 스마트 카드에 사용되는 IC칩 설치 예시도이다.
도 2a은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 일면의 단자 배치도이다.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 배면의 단자 배치도이다.
도 2c는 본 발명의 스마트 카드에 사용되는 IC칩 설치 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 소켓 예시도이다.
도 4는 도3에 따른 스마트 카드 소켓의 회로 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드 소켓 예시도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
50 : 스마트 카드 51 : 기판
52 : 접촉단자패드 53 : 안테나 접촉단자부
60 : 스마트 카드 소켓
61 : 하부 소켓 62 : 상부 소켓
70 : 안테나
80 : 인쇄회로기판
본 발명은 USB 데이터 통신과 나아가 외부장치와의 비접촉 통신이 가능하도록 하는 스마트 카드 및 스마트 카드 소켓에 관한 것이다.
일반적으로 스마트 카드는 저장기능, 연산기능 및 보안기능을 가지도록 마이크로프로세서, 운영체계, 보안 모듈, 메모리 등이 탑재된 IC칩이 삽입되어 통신, 금융, 교육, 행정, 교통 등의 사회 전체 분야에서 정보의 기록, 신원확인, 결제 등의 수단으로 널리 사용되는 플라스틱 카드이다. 스마트카드가 적용되는 대표적인 예는 로밍(Roaming) 서비스를 제공하기 위한 가입자 모듈로서 이동통신 단말기에 장착되는 것이다. 이 같은 이동통신 단말기 가입자 확인모듈용 스마트카드로서는 SIM(Subscriber identity module)카드, USIM(Universal subscriber identity module)카드, UIM(User identity module)카드 등이 있다.
도 1a은 종래 스마트 카드의 접속단자 배치도이고, 도 1b는 종래 스마트 카드에 사용되는 IC칩 설치 예시도이다. 도시한 바와 같이, 종래 스마트 카드(10)는 크게 기판(11)과 접촉단자패드(12) 및 IC칩을 포함한다. 접촉단자패드(12)는 ISO 7816 표준에 규정된 물리 규격을 만족하는 C1 내지 C8 의 단자가 배치된다. 단자 C1, C2, C3, C5, C6, C7은 각각 전원공급단자(Vcc), 초기화 입력단자(Reset), 클럭단자(CLK), 접지단자(GND), 프로그램 전압단자(Vpp), 직렬 데이터 입출력단자(I/O) 이고, 단자 C4, C8은 예비접속단자(RFU)이다. 여기서, 프로그램 전압단자(Vpp)는 실제로 사용되지 않는다.
이러한 단자 배치를 갖는 종래 스마트 카드가 이동통신 단말기의 결제처리수단으로 사용되는 경우, 종래 스마트 카드의 C4, C8 예비접속단자들은 예컨대 이동통신 단말기에 내장된 RF 안테나에 연결된다. 이에 스마트 카드는 이동통신 단말기와 RS - 232 통신을 수행하고, 스마트 카드와 외부장치(예를 들어, 교통요금 징수기) 간의 정보교환이 RF 안테나 및 이동통신 단말기의 통신 제어 기능을 통해 이루어지게 되는 것이다.
한편, 종래 스마트 카드는 C4, C8 예비접속단자(RFU)들을 USB 데이터 통신단자(D+,D-)로 사용하여 이동통신 단말기와 USB 데이터 통신을 수행할 수 있다. 그러나, C4, C8 예비접속단자(RFU)들을 USB 데이터 통신단자(D+,D-)로 사용할 경우, 종래 스마트 카드는 이동통신 단말기에 내장된 RF 안테나와 연결할 수 있는 여분의 단자가 없기 때문에 안테나를 통해 외부장치(예컨대, 교통요금 징수기)와 비접촉 통신이 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 배경에서 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 USB 데이터 통신과 나아가 외부장치와의 비접촉 통신이 가능하도록 하는 스마트 카드 및 스마트 카드 소켓을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 스마트 카드는 기판 과, 상기 기판상에 설치되며 전원공급단자(Vcc), 초기화 입력단자(Reset), 클럭단자(CLK), 접지단자(GND), 프로그램 전압단자(Vpp), 직렬 데이터 입출력단자(I/O) 및 두개의 예비접속단자(RFU)들을 포함하는 접촉단자패드와, 상기 접촉단자패드와 기판 사이에 설치되며 상기 접촉단자패드의 접촉단자들과 전기적으로 연결되는 IC칩과, 상기 IC칩이 탑재되는 기판의 배면에 상기 IC칩과 전기적으로 연결되는 제1, 제2 안테나 접촉단자들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 같은 양상에 따르면, 본 발명의 스마트 카드는 ISO 7816 표준에 규정된 물리 규격을 만족하는 8개의 단자외에 별도의 안테나 접촉단자들을 더 포함함으로써, 두개의 예비접속단자(RFU)들을 USB 데이터 통신단자(D+,D-)로 사용하여 USB 데이터 통신과, 나아가 안테나 접촉단자들과 연결되는 안테나를 통해 외부장치(예컨대, 교통요금 징수기) 간의 비접촉 통신이 가능하다.
본 발명의 다른 양상에 따른 스마트 카드 소켓은, 전술한 양상에 따른 스마트 카드의 탈, 부착이 가능하고, 상기 스마트 카드의 접촉단자패드와 접촉되는 제1 카드 접촉단자들을 포함하는 하부소켓과, 상기 스마트 카드의 제1, 제2 안테나 접촉단자들과 접촉되고 안테나의 두 단자가 각각 연결되는 제2 카드 접촉단자들을 포함하는 상부소켓을 포함하며 상기 하부소켓과 상부소켓은 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.
이 같은 양상에 따르면, 본 발명의 스마트 카드 소켓은 스마트 카드와 스마트 카드 제어회로모듈 간의 USB 데이터 통신 지원이 가능하고, 나아가 스마트 카드와 외부장치(예컨대, 교통요금 징수기) 간의 비접촉 통신 지원이 가능하다.
전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 후술하는 실시예를 통해 더욱 명확해질 것이다. 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 일면의 단자 배치도이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 배면의 단자 배치도이고, 도 2c는 본 발명의 스마트 카드에 사용되는 IC칩 설치 예시도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 카드(50)는 크게 기판(51)과, 접촉단자패드(52)와, 안테나 접촉단자부(53) 및 IC칩을 포함한다.
기판(51)은 일반적인 IC 카드와 마찬가지로 플라스틱 재료로 구현되며, 그 크기와 모양은 필요에 따라 다양하게 구현될 수 있다. 접촉단자패드(52)는 기판(51) 상에 설치되며 ISO 7816 국제 표준에 규정된 물리 규격을 만족하는 C1 내지 C8 의 단자를 포함한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라, 종래 예비접속단자(RFU)로 규정된 C4, C8 단자는 USB 데이터 통신단자(D+,D-)로 사용된다. 이에 본 발명의 스마트 카드(50)는 USB 데이터 통신이 가능하게 되는 것이다.
IC칩은 예컨대 마이크로프로세서, 운영체계, 보안 모듈, 메모리 등이 탑재되며, 접촉단자패드(52)와 기판(51) 사이에 설치되되, 다이본딩에 의해 기판(51)에 부착된다. 또한 IC칩은 접촉단자패드(52)의 접촉단자들과 예컨대, 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결된다.
안테나 접촉단자부(53)는 IC칩이 탑재되는 기판(51)의 배면에 상기 IC칩과 와이어 본딩을 통해 전기적으로 연결되도록 형성된다. 도2c 에 도시한 바와 같이, 안테나 접촉단자부(53)는 IC칩과 와이어 본딩이 용이하고, 접촉단자패드(52)의 C1 내지 C8 단자들과 합선이 되지 않는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 카드 소켓 예시도이고, 도 4는 도3에 따른 스마트 카드 소켓의 회로 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 카드 소켓(60)은 크게 하부 소켓(61)과 상부 소켓(62)으로 구현된다. 본 실시예에서 하부 소켓(61)과 상부 소켓(62)은 힌지 결합된다.
하부 소켓(61)에는 스마트 카드(50) 접촉단자패드(52)의 C1 내지 C8 단자들과 각각 접촉되는 A1 내지 A8 단자들을 포함하는 제1 카드 접촉단자(61a)가 설치된다. 도4 에 도시한 바와 같이, 일 실시예에서 하부 소켓(61)은 스마트 카드 제어회로모듈(100)의 USB 인터페이스(110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 즉, 하부 소켓(61)의 A1 단자는 USB 인터페이스(110)의 전원공급포트(Vcc)와, A5 단자는 접지포트(GND)와, A4 단자 및 A8 단자는 각각 USB 데이터포트(D+,D-)에 연결된다. 이에 따라 하부 소켓(61)과 접촉되는 접촉단자패드(52)의 전원공급단자(Vcc), 접지단자(GND) 및 두개의 예비접속단자(RFU)들은 스마트 카드 제어회로모듈(100)의 USB 인터페이스(110)와 전기적으로 연결된다.
상부 소켓(62)은 스마트 카드(50) 안테나 접촉단자부(도2의 53)의 C9, C10 단자와 접촉되는 A9, A10 두개의 제2 카드 접촉단자(62a)가 설치된다. 또한, 상부 소켓(62)은 스마트 카드(50)를 끼울 수 있고, 스마트 카드(50)의 접촉단자패드 (52)가 하부 소켓(61)의 제1 카드 접촉단자(61a)와 접촉될 수 있도록 슬롯(62b)이 형성된다. 도4 에 도시한 바와 같이, 상부 소켓(62)의 제2 카드 접촉단자(62a)는 일 실시예에 있어서, 인쇄회로기판(80) 상에 패턴 형성되는 안테나(70)와 전기적으로 연결된다.
안테나(70)는 예컨대, 교통 요금징수기, RF 판독기 등의 접근 시 유도기전력을 발생시켜 교통요금과 같은 소정의 요금 결제에 관련된 데이터의 전송이 이루어지도록 하는 루프 안테나, 또는 FPCB 안테나로 구현될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 안테나(70)는 상부 소켓(62)의 제2 카드 접촉단자(62a)를 통해 스마트 카드(50)의 안테나 접촉단자부(도2의 53)와 연결된다. 이에 본 발명의 스마트 카드(50)는 안테나(70)를 통해 교통 요금징수기, RF 판독기 등과 통신을 할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스마트 카드 소켓 예시도이다. 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 카드 소켓은 이동통신 단말기의 인쇄회로기판(80) 상에 설치될 수 있다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 카드 소켓은 스마트 카드(50)의 접촉단자패드(52)와 접촉되는 제1 카드 접촉단자(93)들과, 소켓의 일 측면에 설치되되 스마트 카드(50)가 삽입될 수 있도록 절곡형성되며, 스마트 카드(50)의 제1 안테나 접촉단자(53a)와 접촉되는 제1 접촉돌기(92a)가 형성되는 제1 카드 접촉단자(92)와, 제1 카드 접촉단자(92)가 설치되는 소켓의 타 측면에 설치되되 스마트 카드(50)가 삽입될 수 있도록 절곡형성되며, 스마트 카드(50)의 제2 안테나 접촉단 자(53b)와 접촉되는 제2 접촉돌기(91a)가 형성되는 제2 카드 접촉단자(91)를 포함한다. 여기서, 참조부호 94는 스마트 카드(50)가 스마트 카드 소켓에 슬라이딩 삽입 시 스마트 카드(50)가 제1 ,제2 접촉돌기(92a, 91a)에 고정되도록 하는 고정턱이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 스마트 카드는 ISO 7816 표준에 규정된 물리 규격을 만족하는 8개의 단자외에 별도의 안테나 접촉단자부를 더 포함함으로써, 두개의 예비접속단자(RFU)들을 USB 데이터 통신단자(D+,D-)로 사용하여 USB 데이터 통신과, 나아가 안테나를 통해 외부장치(예컨대, 교통요금 징수기) 간의 비접촉 통신이 가능한 유용한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 스마트 카드 소켓은 스마트 카드와 스마트 카드 제어회로모듈 간의 USB 데이터 통신 지원이 가능하고, 나아가 스마트 카드와 외부장치(예컨대, 교통요금 징수기) 간의 비접촉 통신 지원이 가능한 유용한 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다라는 것은 명백하다. 따라서, 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 기판과;
    상기 기판상에 설치되며 전원공급단자(Vcc), 초기화 입력단자(Reset), 클럭단자(CLK), 접지단자(GND), 프로그램 전압단자(Vpp), 직렬 데이터 입출력단자(I/O) 및 두개의 예비접속단자(RFU)들을 포함하는 접촉단자패드와;
    상기 기판상에 설치되며, 상기 접촉단자패드의 접촉단자들과 전기적으로 연결되는 IC칩과;
    상기 IC칩이 탑재되는 기판의 배면에 상기 IC칩과 전기적으로 연결되는 제1, 제2 안테나 접촉단자들;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드.
  2. 청구항 1에 따른 스마트 카드의 탈, 부착이 가능한 스마트 카드 소켓에 있어서, 상기 스마트 카드 소켓이 :
    상기 스마트 카드의 접촉단자패드와 접촉되는 제1 카드 접촉단자들을 포함하는 하부소켓과;
    상기 스마트 카드의 제1, 제2 안테나 접촉단자들과 접촉되고 안테나의 두 단자가 각각 연결되는 제2 카드 접촉단자들을 포함하는 상부소켓;을 포함하며,
    상기 하부소켓과 상부소켓은 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트 카드 소켓.
  3. 청구항 1에 따른 스마트 카드의 탈, 부착이 가능하고, 상기 스마트 카드의 접촉단자패드와 접촉되는 제1 카드 접촉단자들을 포함하는 스마트 카드 소켓에 있어서, 상기 스마트 카드 소켓이 :
    상기 소켓의 일 측면에 설치되되 상기 스마트 카드가 삽입될 수 있도록 절곡형성되며, 상기 스마트 카드의 제1 안테나 접촉단자와 접촉되는 제1 접촉돌기가 형성되는 제1 카드 접촉단자와;
    상기 제1 카드 접촉단자가 설치되는 소켓의 타 측면에 설치되되 상기 스마트 카드가 삽입될 수 있도록 절곡형성되며, 상기 스마트 카드의 제2 안테나 접촉단자와 접촉되는 제2 접촉돌기가 형성되는 제2 카드 접촉단자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 카드 소켓.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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