JPS63265351A

JPS63265351A - カード型電子機器

Info

Publication number: JPS63265351A
Application number: JP63062831A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hara; 和也原; Kenji Rikuna; 陸名　健治
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1988-03-16
Publication date: 1988-11-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ットカードはカード
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っ
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チッ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。

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チッ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′＃１高となるものであった。

〔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
計算機能と識別機能を一体化することにより価値感が向
上されたカード型電子機器を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明のカード型電子機器は、数値および照合指示を入
力するためのキー人力部、表示体および外部装置に接続
するための外部端子を有し、且つ、前記キー人力部を構
成するキー接点を有する配線基板に前記外部端子を設け
たものである。

〔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。

ｗｃ１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ナ
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１３により
被覆されており、この上面シート１３にはＯ〜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を形成しである。

また、この上面シート１３の透光窓部１３３の下方には
開口部１３４・・・が穿設されていて、この各開口部１
３４から後述する２列×４行の８個の金属コンタクト７
０・・・が外部に露出している。各金属コンタクト７０
は、（Ｌ＝＝２ｍｍ）Ｘ（Ｗ−１，７ｉ１１１＋）の長
方形状をなし、そのピッチは列方向（第１図における左
右方向の中心線間の距離）が７．６２　ｚｍ、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’１．５４　ｍに設定されている
。また、その位置は同図中８　＝　１０．２５顛、【＝
１９．２：３ｍであり、これらの寸法はＩ８０規格の提
案ＴＣ９７／５Ｃ１７に準じるものである。

また、この機器ケース１０の外形は、ｌ５Ｏ２８９４の
エンボスを有するクレジットカードの規定を満足するも
ので厚さ０．８　ｍ　Ｘ長さ８５．５ｉｎＸ巾５４ｎ＋
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ｎ−■線および
ＩＩＩ−ＩＩ［、ＩＪ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
成樹脂フィ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０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２３ａ、　２３ｂを一組とする多数組の分割形
の固定接点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上に金メッキ７０ｂを施したも
のであり、その厚さは０．０３〜０．０５　ｔｍ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ップ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ップ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）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ップ２２の各端子に接
続されており、また計算用の集積回路チップ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、集積回路チップ２１および２２の各端子は、配
線基板２００貫通穴２０ａおよび２０ｂの下面側に突出
しする導電箔２６・・・にボンディングされる。すなわ
ち、配線基板２゜に貫通穴２０ａ、２０ｂを穿設した上
、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°部分に錫メッキを施した上、集積回路
チップの金ワイヤ２２ａ・・・をボンディングして、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５０４ζ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５工・・・
、および前記金属コンタクト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は前記集積回路チップ２１．２２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７
０・・・を対応させ図中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
成形によっ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−に形成されており、また、この枠
体１１内は、前記配線基板２０の収納空間人と、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
納空間人には配線基板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＃Ｉ端子２４・・・に
、フィルム状ヒートシールコネクタ３１によって接続さ
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
ｌｓ基板２ｏと並べて配置されており、このペーパー状
電池４ｏ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によって
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
算用の集積回路チップ２１の端子に接続されるとともに
、照合用の集積回路チップ２２の端子にも接続され、こ
の集積回路チップ２２のメモリに常時電源電圧を供給す
る。

上部シート１２には、前記スペーサ５０に設けた開口５
１．５１に対向する開口１２１，１２１、前記表示体３
０の上部が嵌合する嵌合穴１２２および前記配線基板２
０の金属コンタク）７０に対応する開口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
嵌合する電池嵌合四部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ップ２１．２２
の下部を嵌入するチップ嵌合凹部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と同じ形状の接着シート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
って、上部シート１２、枠体１１および下部ケト −ｘ１４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２０、集積回路チップ２
１，２２、表示体３ｏおよびペーパー状寞池４０等の各
電子部品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っている。

膜からなる平坦なフィルム状の一対の電極板４１ａ、４
１ｂ間に起電ユニット４２を設けるとともに、前記一対
の１１ｔ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ット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。

前記起電ユニット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、ゴリプロピレン不織布等に有機１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、フィルム状の
負極板４１ａと正極板４１ｂとに電池の外装体を兼用さ
せるとともに、起電ユニット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
によっ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っているし、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
たって平坦であり、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４ｏの厚さについて説明すると、起
電ユニット４２の厚さは３５０μ（負極活物質４３の厚
さは５０〜８０μ、正極活物質４４の厚さは１５０〜１
８０μ、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（０，４５ｍ）であって、現
在市販されている釦型電池のなかで最も薄い釦型リチウ
ム電池（厚さ１．６　ｕｔ　）に比べても格段に薄くな
っている。

そして、この実施例では、前記ペーパー状電池４０とし
て、約３４ｍＸ１７ｍ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４００重量は０．７　ｇ
　、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
の帯状ベースフィルム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って形成され
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
ってベースフィルム６１．６１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ィルム６１．６
１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、面に接着し
て上部シート１２および下部シートび下面シート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って電池収納空間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
付は接触されるようになっている。

一方、前記クース１０の上面シート１３と下面シート１
５とは、それぞれ合成樹脂シートからなっており、これ
らはそれぞれ前記上部シート１２と下部シート１４０表
面に接着されている。

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１３
１，１３２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面のスイッチ用固
定接点２３に押し付けられてこのスイッチ用固定接点２
３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１３４と前記
固定接点２３とによってキースイッ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主
キー３５は機器内部に記憶保持されている識別コードを
使用者がキースイッ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図のプ四ツク回路図により
説明する。

第６図において、計算用の集積回路チップ２１および照
合用の集積回路チップ２２の内部に構成された回路は、
それぞれ点、＠ＳＯおよび点線９０によって示される。

前者は、通常、電卓と言われる小Ｍ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
人力部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ｓ８１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
計算等の棟々の演算を実行し、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′ＢＰ−Ｒ，ＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇ
ｒａｍａｂ１６　ＲＯＭ）９３を有している。

このＦｌｉＰ−ＲＯＭ９３には所有者、会員等を特定す
るための識別フード（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
例えばキャッシュディスペンサー等の端末Ｔのコンタク
トビン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、クロック用端子、リセット用端子、′ｇｉ
源用のＶＤＤ端子、ＧＮＤ端子、およびＨＰ−ＲＯＭ書
き込み時の電圧を与える■ＣＣ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７
０・・・が各対応するコンタクトピンＰ・・・に接続さ
れると、端末下側から金属コンタクト７０・・・のＶＤ
Ｄ端子、ＧＮＤ端子を介して照合用の集積回路チップ２
２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フードをカード型電子機器に備え
られているキー人力部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。

所有者はこのフードが暗証番号であることを確認したな
らば、ＣＦ主キー３５を操作する。

このＣＦ主キー３５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、ｇＰ−几０Ｍ９３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
ッ７ァに一時記憶される。

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のバッファ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。

前記において、キー人力された暗証番１号とＥＰ−ＲＯ
Ｍに記憶されている識別コードとの一致を照合する比較
回路は端末側に設けて機器内部には照合を可能とするべ
き識別機能のみを設けても良い。また、一致または不一
致の表示機能も端末側に設けることが可能である。

しかして、本発明のカード型電子機器は、クレジットカ
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
回路チップ２１，２１、表示体３０ペーパー状電池４０
を各々Ｑ、　５　ｍｔｘとなし、上面シート１３を０．
０１１１１％上部シート１２を０．０５鶴、スペーサ５
０を０．０３ｘＩＥ、下部シート１４を０．２關１下面
シート１５を０．０５絹となしており、しかも、下部シ
ート１４の各電子部品の嵌合凹部１４１，１４２，１４
３および１４４はハーフエツチングによりＱ、ｌ　ａｘ
の厚さとなしている。従って、下部シート１４の厚みＱ
、　ｌ　ａｘ分は各電子部品の厚さに吸収され、機器全
体の総厚は０．８　ｍｍである。また、このとき、枠体
１１は０．４　Ｋ接着シート１６は０．０３關の厚さと
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。価値感を向上す
ることができる。

なお、上述の説明においては、集積回路チップは計算用
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、集積回路チップ２１，２２
および金属コンタク）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、配線基板２０を一枚
のシート状基板として用いることなく、下部シート１４
に絶縁性材料を塗着した上印刷または転写等により導電
パターンを設けるようにすることもできる０この場合に
は１集積回路チップ２１．２２は、その各端子をテープ
キャリアの導電箔に接続した上、このテープキャリアの
導電箔を導電パターンに接合する、所謂、チップ・オン
・ボード方式を採用すれば良い。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０．１　ｍ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
ースイッチの反対面に設けても良い。また、電源用電池
としては、ペーパー状電池を使用した実施例で説明した
が、これは太陽電池とし、でも良い。

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〕

以上の通り、本発明のカード型電子機器は、照合機能と
計算機能とが一体化されているため、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
るという効果がある。

【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、＠１図は全体の外観斜視図、第２図は第１図の■−
…線に沿う拡大断面図、第３図は第１図のｌｌｌ−Ｉｎ
線に沿う拡大断面図、第４ｆ３ｆｉ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
ック回路図である。１０・・・・・・機器ケース、　１１・・・・・・枠体
、１２・・・・・・上部シート、　　１３・・・・・・
上面シート、１４・・・・・・下部シート、　２０・・
・・・・配線基板、２１．２２・・・・・・集積回路チ
ップ、２３・・・・・・固定接点、　３０・・・・・・
表示体、４０・・・・・・ペーパー状電池。７０・・・・・・金属コンタクト、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】

　数値および制御指示を入力するためのキー入力部、表
示体および外部装置に接続するための外部端子を有する
カード型電子機器であって、前記キー入力部を構成する
キー接点を有する配線基板に前記外部端子を設けたこと
を特徴とするカード型電子機器。