JP2004118771A

JP2004118771A - Sim holder equipped with usb interface and sim

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Publication number: JP2004118771A
Application number: JP2002284825A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishikawa; 西川　誠一
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP4240977B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a SIM holder with a built-in SIM, equipped with a USB interface, capable of non-contact communication with USB connection, and the like. <P>SOLUTION: The SIM holder 1 has a connector for the USB, is equipped with the SIM 2 in a removable manner and incorporates at least: (1) an IC chip 10 which can convert an ISO7816 interface to a USB interface; (2) an antenna coil 11 for non-contact communication; and (3) a contact terminal plate 12 which can be electrically connected to the installed SIM. The installed SIM which is connected to the antenna coil 11 at C4 and C8 terminals implements non-contact communication with external equipment, and when the SIM holder is connected to the external equipment through a connector 13 for the USB, communicates with external equipment with data converted by the conversion IC chip capable of converting the ISO7816 interface to the USB interface. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース付きＳＩＭホルダーとそれに使用するＳＩＭに関する。
詳しくは、非接触ＩＣチップとアンテナを内蔵するＳＩＭ（ＩＤモジュール）を着脱可能に保持し、かつ非接触インターフェースおよびＵＳＢインターフェースを有するＳＩＭホルダーとＳＩＭに関する。
本発明のＳＩＭホルダーとＳＩＭは、特に社員証ＩＤシステムに好適に利用できるが、本発明の利用分野はこれに限られるものではない。
【０００２】
【従来技術】
近年、ＩＣカードを利用した社員証システムが採用されている。セキュリティー性が高いことから、パソコン（ＰＣ）からのネットワークアクセスやドアゲートパスとしても利用されている。
ネットワークアクセスでは、ＰＣにＩＣカード用リーダライタ（Ｒ／Ｗ）を接続して主に、ＩＳＯ７８１６インターフェースの接触方式のＩＣカードとしてＩＣカード用Ｒ／Ｗからアクセスする。
他方、ドアゲートでは、ＩＳＯ１４４４３インターフェースの非接触方式のＩＣカードとして、これに対応した非接触Ｒ／Ｗが組み込まれたドアゲートにＩＣカードをかざしてゲートを通過したりしている。
【０００３】
この利用方法を実現するため、接触式ＩＣチップと非接触式ＩＣチップとを各々外部接触端子板に組み込むことで、非接触のための無線用アンテナと接続して、これら二つのＩＣチップを一つのＩＣカード基体に埋設搭載したハイブリッド型ＩＣカードも実現している。
【０００４】
さらに最近では、これら二つの接触、非接触のインターフェースを持つ単体のＩＣチップが登場し、外部接続端子と無線用アンテナとこのＩＣチップが接続され、カード基体に組み込み搭載されたデュアルインターフェースＩＣカード、あるいは２ウェイアクセスＩＣカードと呼ばれるものが出現している。
【０００５】
本発明は、このデュアルインターフェースＩＣカードに関連し、これまでの使い勝手の悪さを改善するものである。前述のごとく、ネットワークアクセスにおいてはＰＣを使用しており、ＩＣカード用Ｒ／ＷをＲＳ２３２ＣやＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）インターフェース（コネクタ）で接続している。
最近では、その通信速度の速さや、プラグアンドプレイが可能であることからＵＳＢ接続が一般的となっている。
【０００６】
しかしながら、近年、ＰＣは非常に小さく薄くなって持ち運びが便利であり、またオフィスの机上だけでなく、外出先（得意先やホットカフェなどと呼ばれている半公共的な場所等）からのアクセスを行うことが多くなってきている。
この場合、ＰＣ以外にＩＣカード用Ｒ／Ｗを持ち歩いて、使用時にＰＣに接続したりするので非常に煩わしく、場所も取ってしまう問題があった。これはオフィス（の机上）においても同様であり同じ問題を抱えていたことになる。
これを解決する手段として、ＵＳＢインターフェースを持ったドングルと呼ばれる一体成形されたＩＤモジュールが登場している。
【０００７】
本発明はこのようなＩＤモジュールに関する発明である。
これまで、ＵＳＢインターフェースとマイコンが搭載され、一体成形されていたＩＤモジュールを、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填して使用することにより、ＩＤモジュールを実現し、なおかつ、ＳＩＭホルダーにはアンテナコイルを設けて、ＵＳＢ用ＩＤモジュールとしてだけでなく、非接触ＩＤモジュールとしても使用可能とした特徴がある。
これまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパス用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものを提供できる。
【０００８】
一方近年、携帯電話には小型のＳＩＭやＵＩＭ、ＵＳＩＭカードと呼ばれるセキュリティＩＤモジュールが組み込まれてきている。日本でも最新の携帯電話には組み込まれて既に実用化されている。
ＵＩＭ（Ｕｓｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ）　は、携帯電話会社が発行する契約者情報を記録した小型のＩＣカードであって、携帯電話機に組み込んで利用者の識別に使用する。
【０００９】
これは同様の機能を持つＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｉｄｅｎｔｉｔｙ　Ｍｏｄｕｌｅ）から機能拡張が行われたもので、契約者情報以外に電話帳などのプライベート情報やクレジット決済用の個人識別情報などを暗号化して登録することが可能となっている。
ＳＩＭをベースにしていることからＵＳＩＭ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　ＳＩＭ）と呼ばれることもある。ＳＩＭはＧＳＭ携帯電話サービスの利用を目的とするが、ＵＩＭは、例えば、アメリカのｃｄｍａ２０００携帯電話機に差し込んで国際ローミングサービスを受けるといった使用方法が考えられている。
いずれにしても、このようなＳＩＭまたはＵＩＭは既存技術が有るので製造や発行処理が容易である。
【００１０】
本発明に関連する先行技術について検討すると、ＩＣカードを用いて非接触交信するためのアタッチメント等に関しては、特許文献１や特許文献２がある。
特許文献１は、札入れサイズのカードを赤外線やレーザ光を送信するリモコン装置を使用して非接触交信しようとするものであって、光発信装置や電池を内蔵するため装置が大型化する問題がある。また、特許文献２のＩＣカード自体は非接触交信インターフェースを備えず、アタッチメントを介して間接的に外部装置と非接触交信するので、アタッチメントが大がかりなものとなってしまい小型化できない問題がある。
【００１１】
特許文献３は、データ伝送の方法及びデータ伝送のための携帯物品（スマートカード）について記載しているが、ＵＳＢ規格に定義されるデータ伝送を行う点において、本発明と関連する技術を包含している。
ただし、同公報は接触型の携帯物品を記載するのみで、本発明のように非接触通信機能を有するものとは相違している。
【００１２】
【特許文献１】特開平１０−３３４１９３号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５５０５０２号公報
【特許文献３】特表平２００２−５２５７２０号公報
【００１３】
ここで、従来技術の実施形態について、さらに詳細に検討することとする。
図１１は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図、図１２は、ＩＣモジュールの断面図、図１３は、デュアルインターフェースＩＣモジュールをＩＣカードに装着した場合の断面図、図１４は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用したＩＣカード（Ａ）とＳＩＭ（Ｂ）の平面図、図１５は、特許文献３の場合の端子基板とＩＣチップの配線状態を示す図、である。
【００１４】
従来のデュアルインターフェースＩＣモジュールの接触端子表面側は、図１１（Ａ）のように、Ｃ１〜Ｃ８の８個の端子があり、ＩＳＯ７８１６規格に準拠した機能になっている。ここで、Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用として用いられており、Ｃ４とＣ８は、ＲＦＵ（Ｒｅｖｉｓｅｄ　ｆｏｒ　Ｆｕｔｕｒｅ　Ｕｓｅ）　であって現在は使用されず、Ｃ６端子（Ｖｐｐプログラム用可変電圧供給）も実際には使用されていなかった。
【００１５】
ＩＣモジュールの接触端子板裏面側は図１１（Ｂ）のようになっていて、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７端子がワイヤボンディング基板側パッド２６を介してＩＣチップ３にそれぞれボンディングワイヤ２７で接続されている。
図１１（Ｂ）において斜線のハッチングを施した部分は、金属材料で形成した導通部分であって、Ｃ２、Ｃ３とＣ６、Ｃ７端子の背面を利用して、アンテナコイル接続用端子板２４，２５が設けられている。
このアンテナコイル接続用端子板２４，２５は、ＳＩＭの基板内に設けたアンテナコイルと接続して導通をとると共に、ボンディングワイヤによりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。
なお、図１１（Ｂ）において、このアンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く、ＩＣチップ３やワイヤボンディング部は実際には樹脂モールドされているので、部分的にはモールド樹脂を透視した状態を示している。
【００１６】
図１２は、図１１のＩＣモジュール４の断面を示す図であって、ＩＣチップ３をとおりボンディングワイヤ２７に沿う断面を示している。
ＩＣモジュール４は、ＩＣチップ３が端子基材にダイボンディングされ、ＩＣチップ３のパッドとワイヤボンディング基板側パッド２６の間はボンディングワイヤ２７により接続されている。
図１３のように、デュアルインターフェースＩＣモジュール４をＩＣカードまたはＳＩＭに装着した状態では、ＩＣモジュール４を装着する凹部５をアンテナコイル２１の面が現われるように掘削した後、ＩＣモジュールを装着する。
この際、基板の下面に形成されているアンテナコイル接続用端子板２４，２５は、導電性接着剤（または接着シート）６によりＩＣカードまたはＳＩＭのアンテナコイル２１に接続される。
【００１７】
図１４は、デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用した場合であって、ＩＣカード２０はアンテナコイル２１を有し、図１４（Ａ）のようにＩＣチップに接続されて、２ウェイＩＣカードの機能を果たす。
ＳＩＭ２の場合は、図１４（Ｂ）のようになる。この場合も、ＳＩＭの基板２０ｂ内にアンテナコイル２１が設けられ、ＩＣチップに接続されている。
【００１８】
なお、特許文献３の場合、図１５のように、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７端子は、それぞれＩＣチップ３のＶｃｃ、ＲＳＴ、ＣＬＫ、ＧＮＤ、Ｖｐｐ、Ｉ／Ｏに接続しいるが、Ｃ４、Ｃ８端子は、ＵＳＢ用のＤ＋とＤ−端子に接続するようにされている。
Ｄ＋とＤ−端子は差動ペアを構成し、ＵＳＢ規格で定義されるプロトコルに基づきデータ伝送を行う。従って、この場合はインターフェース変換ＩＣを使用しないでＵＳＢコネクタに接続できることになる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ドングルと呼ばれるキーホルダー型のＩＤモジュールは、ＩＣチップを射出成形等で樹脂成形するので、従来のＩＣカードやＳＩＭのような方式で製造したり発行処理することができない問題がある。
また、当該キーホルダー型ＩＤモジュールや特許文献３の携帯物品は、非接触通信機能を持たないので、ドアゲートを非接触で開閉できないという使い勝手の悪さがある。
【００２０】
そこで、本発明は当該キーホルダー型ＩＤモジュールに、非接触通信機能を持たせること、および非接触ＩＤ部分を携帯電話等に利用する小型のＳＩＭ形状とし、ＳＩＭ自体のＩＣチップに接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えさせ、かつＳＩＭを装着するホルダーにＵＳＢインターフェース変換機能を持たせ、かつアンテナコイルを形成することで、非接触ＩＤモジュールとして利用可能とすること、を研究して本発明の完成に至ったものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第１は、ＵＳＢ用コネクタを有しＳＩＭを着脱可能に装着するＳＩＭホルダーであって、ＳＩＭホルダーの内部には、少なくとも、（１）ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能なＩＣチップと、（２）非接触交信のためのアンテナコイルと、
（３）装着したＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、を有し、装着したＳＩＭはＣ４、Ｃ８端子でもって前記アンテナコイルに接続して外部機器との非接触交信を可能とし、かつ、ＳＩＭホルダーがＵＳＢ用コネクタを介して外部装置と接続している時には、ＳＩＭのＩＳＯ７８１６端子機能により接続された前記ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能な変換ＩＣチップで変換されたデータをもって、ＵＳＢインターフェースで外部装置と交信可能とする、ことを特徴とするＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー、にある。
【００２２】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第２は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えると共に、ＳＩＭ自体にアンテナコイルを形成し、かつそのＩＣチップのアンテナ端子は、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２３】
上記課題を解決するための本発明の要旨の第３は、上記ＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えると共に、ＳＩＭ自体にはアンテナコイルを形成しないで、ＳＩＭホルダーのアンテナコイルと接続するＩＣチップのアンテナ端子が、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続していることを特徴とするＳＩＭ、にある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明はＳＩＭホルダーおよびＳＩＭに関する発明であるが、まず、本発明に使用するＳＩＭ（ＩＤモジュール）から説明することとする。
本発明に使用するＳＩＭ（ＩＤモジュール）は、前述したＳＩＭやＵＩＭまたはＵＳＩＭであって（以下および特許請求の範囲において、ＳＩＭとは、ＵＩＭとＵＳＩＭを含めたＩＤモジュールを総称するものとして表現する。）、接触・非接触両用のＩＣチップを有するもの（デュアルインターフェースを備える）を使用する特徴がある。
【００２５】
なお、ここまで、またこれ以降も「ＳＩＭ」という表現をするが、ＳＩＭは、ＧＳＭ１１．１１　もしくは３ＧＰＰ　ＴＳ１１．１１　が規定するＰｌｕｇ−ｉｎ　ＳＩＭの大きさの小型ＩＤモジュールを総称しており、機能的には上記の携帯電話の加入者識別素子としての機能を持つものとの限定ではない。ＵＩＭと言われる場合も同様である。
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明することとする。
図１は、本発明のＳＩＭの実施形態を示す図、図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図、図３は、同第２実施形態を示す図、である。
【００２７】
本発明のＳＩＭの外観構成は、一般的なＳＩＭと異なるものでなく、表面に接触端子板２２を有し、当該接触端子板２２の背面にはモジュール化されたＩＣチップが装着されている。端子板の端子配置や大きさは一般のＩＣカード規格およびＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）に準じたものである。
ＳＩＭは、基板内に埋設され接触端子板に接続するアンテナコイルを有していてもよい。本発明のＳＩＭホルダーはアンテナコイルを内蔵するのが必須であるが、ＳＩＭ内にも図１４（Ｂ）のようにアンテナコイル２１を有すれば、非接触通信機能を拡大することができる。
【００２８】
アンテナコイルは細線の捲線であっても、エッチング形成したものでも、プリント配線であっても良い。一般的には、ＳＩＭのコアシート（基板２０ｂの中心層材料）に金属シートを積層し、これをエッチングしてアンテナコイルにする場合が多い。アンテナコイル２１は、モジュール基板内を６〜１０ターンとなるように形成する。その両端部は、ＩＣモジュール背面のアンテナコイル接続用端子板を介してＩＣチップに接続するようにされている。
従って、ＩＣモジュールには、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えるＩＣチップが使用される。
【００２９】
図１（Ａ）のように、ＳＩＭの大きさは一般的には長辺Ｌ１が２５ｍｍ程度、短辺Ｌ２が１５ｍｍ程度にされている。
厚みは１．０ｍｍ以内で、通常は０．７６ｍｍの薄板状のものである。矩形状のＳＩＭの一端隅角部に切り欠き２３を有するのは、ＳＩＭをＳＩＭホルダーに装着する際の位置合わせを容易にするためである。
請求項において略矩形状と表現するのはこのような切り欠きを有するからである。ＳＩＭの基板２０ｂも一般のＩＣカードと同様にプラスチック材料から構成されている。
【００３０】
ＳＩＭの裏面には特別な部品は無いが、図１（Ｂ）のように、顔写真加工７やネームプリント８、番号プリント９をすることができる。これらは必須のものではないが、顔写真加工７等がされていれば、所有者の識別に便利である。
顔写真加工７は、昇華転写印刷やインクジェット印刷、あるいは機械的な彫刻等によって設けることができる。ネームプリント８や番号プリント９も同様である。
【００３１】
図２は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図で、図２（Ａ）は、ＩＣモジュールの接触端子板表面図、図２（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示している。第１実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有する場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は、図２（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダーのアンテナコイルに接続するものである。
なお、Ｖｐｐ（プログラム用可変電圧供給）は実際には使用しない。
【００３２】
図２（Ｂ）のように、接触端子板の背面にはアンテナコイル接続用端子板２４，２５を設けている。ＳＩＭの基板内にアンテナコイルを有する場合の接続用であって、埋設したアンテナコイルの両端部とアンテナコイル接続用端子板２４，２５間を導電性接着剤等により接続して導通をとる。これらの構成は前記した図１１のデュアルインターフェースＩＣカードのものと同様である。
図２（Ｂ）において斜線のハッチングを施した部分は、金属材料で形成した導通部分であって、アンテナコイル接続用端子板はＣ２，Ｃ３とＣ６，Ｃ７端子の背面を利用して形成されていて、Ｃ４，Ｃ８端子の背面を通り末端はワイヤボンディングによりＩＣチップ３の非接触通信機能部Ｌ１，Ｌ２に接続するようにされている。
さらに、ＳＩＭホルダー側のアンテナコイルとも接続するために、Ｃ４，Ｃ８端子の表面側金属板とアンテナコイル接続用端子板２４，２５の導通をとる。これには、スルーホール２８，２９を設けることにより行う。
なお、前記のようにアンテナコイル接続用端子板２４，２５を除く配線部は樹脂モールドされているので、図２（Ｂ）は部分的にモールド樹脂を透視した状態を示している。
【００３３】
表面側接触端子板に接続するＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７端子は、端子基材に開けた開口を通じて、ワイヤボンディング基板側パッド２６とボンディングワイヤ２７により表面側金属板に導通している。
これらの接触端子は、ＳＩＭホルダーのインターフェース変換ＩＣに接続して所定の機能を行うほか、ＳＩＭの発行処理や更新処理の際、接触型リーダライタに装着してデータの書き込みを行う際にも使用される。
【００３４】
ＳＩＭ２に、アンテナコイル２１が形成されている場合は、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１とＳＩＭ２のアンテナコイル２１の双方がＩＣチップの非接触通信機能部に接続するようにされる。すなわち、ＳＩＭ２のアンテナコイルはアンテナコイル用接続端子板２４，２５を介してＩＣチップ３に接続し、ＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１は、Ｃ４，Ｃ８端子板とスルーホール２８，２９を介してＩＣチップ３に接続する。
【００３５】
ＳＩＭ自体のサイズが小さいので、アンテナ加工自体が困難である。また、アンテナ加工しても、アンテナコイルを大サイズにはできず、巻き数も大きくできないので、交信距離を大きくするには不利となる。従って、その場合はＳＩＭホルダーにもアンテナコイルを設ければ、結果的にアンテナコイルのターン数を増加させたと同じ効果が得られ、外部機器との適合性が改善できる。
【００３６】
図３は、本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第２実施形態を示す図で、図３（Ａ）は、接触端子板表面図、図３（Ｂ）は、端子板背面の配線関係を示す図である。第２実施形態は、ＳＩＭにアンテナコイルを有しない場合に使用するＩＣモジュールの例である。
接触端子板２２表面は第１実施形態と同一であって、図３（Ａ）のようにＣ１〜Ｃ８の８個の端子を持っている。Ｃ１はＶｃｃ、Ｃ２はＲＳＴ、Ｃ３はＣＬＫ、Ｃ５はＧＮＤ、Ｃ６はＶｐｐ、Ｃ７はＩ／Ｏ用である。
Ｃ４，Ｃ８は、Ｌ２，Ｌ１用端子であってＳＩＭホルダー１のアンテナコイル１１に接続するものである。
【００３７】
図３（Ｂ）のように、接触端子板２２の背面にはアンテナコイル接続用端子板を設けていない。ＳＩＭ２がアンテナコイルを持たず接続の必要がないからである。Ｃ４（Ｌ２），Ｃ８（Ｌ１）用端子の背面は、ワイヤボンディング基板側パッド２６とボンディングワイヤによりＩＣチップ３の非接触通信機能部に接続するようにされている。その他の構成は、第１実施形態の場合と同様である。
【００３８】
次に、本発明のＳＩＭホルダーについて説明する。
図４は、本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図、図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図、図６は、ＳＩＭホルダーの外観斜視図、図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図、図８は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図、図９は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側平面図、図１０は、ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図、である。
【００３９】
図４のように、本発明のＳＩＭホルダー１は、ＳＩＭ接続用のコンタクト端子板１２と、Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０と、ＵＳＢ用コネクタ１３、およびアンテナコイル１１と、から構成されている。
Ｉ／Ｆ（インターフェース）変換ＩＣ１０は、ＳＩＭからの信号をＵＳＢ用コネクタに適合するようにプロトコル及びフォーマット変換を行うＩＣチップであって、ＩＳＯ７８１６インターフェース１０１と（Ｉ／Ｆ）変換プロセッサ１０２、およびＵＳＢインターフェース１０３を有している。
ＵＳＢ規格に基づくデータ伝送速度は、１２メガビット（Ｍｂ／ｓ）に達し、ＩＳＯ規格７８１６で定義されるプロトコルおよびフォーマットを用いたＩ／Ｏパッドを介してのデータ転送３８ｋｂ／ｓよりも大幅に速くなる。
【００４０】
ＳＩＭ２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１とＳＩＭのアンテナコイル２１（ＳＩＭにアンテナコイル２１が無い場合はアンテナコイル１１のみ）が接続し、インターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０のＩＳＯ７８１６インターフェース１０１には、ＳＩＭ２のＣ５（ＧＮＤ）、Ｃ１（Ｖｃｃ）、Ｃ２（ＲＳＴ）、Ｃ７（Ｉ／Ｏ）、Ｃ３（ＣＬＫ）の５端子が接続するようにされている。
ＵＳＢインターフェース１０３はＵＳＢ用コネクタ１３を介してＰＣに接続され、ＧＮＤ、Ｖｃｃの接続と、ＵＳＢ規格において定義されたプロトコルを用いた伝送を行うＤ＋、Ｄ−信号データの授受を行う。
【００４１】
ＳＩＭにおいては、ＧＮＤ、Ｖｃｃ及びＣＬＫをＵＳＢ用コネクタライン及びＩＦ変換ＩＣ１０とでもって共有する。ＩＦ変換ＩＣ１０のＣＬＫは、Ｄ＋，Ｄ−から生成することとしたブロック図である。
図示していないが、ＧＮＤ，ＶｃｃはＵＳＢコネクタからラインを直接コンタクト端子Ｃ５、Ｃ１へ結ぶことも特段の問題は生じない。
【００４２】
図５は、本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック図であって、図４の実施形態に加えて発振器１６，１７を備えている。
これらの発振器１６，１７は、ＩＦ変換ＩＣ１０の動作安定のためのもので、例えば、発振器１６には、６ＭＨｚ、発振器１７には、３．５７ＭＨｚの周波数のものを用いれば良い。
発振器１６は、４〜２０ＭＨｚのものでも特段の問題はない。発振器１７は、ＳＩＭ、ＩＣカード等のＩＳＯ規格に準じたものとした。
なお、以降の図面の図６〜図１０には、発振器は図示せず、また電気回路を熟知した者であれば想定しうるコンデンサチップや抵抗チップも図示せず、本発明の要件を示しうる図に留めている。
【００４３】
図６は、ＳＩＭホルダーの外観例を示している。ＳＩＭホルダー１は、プラスチック等により成形された成形体５１部分に金属製のプラグ部分５２が取り付けられた構造になっている。プラグ部分５２の開口５２ｃ内には、前記したＧＮＤ、Ｖｃｃ、Ｄ＋、Ｄ−の端子が露出していて、プラグ部分５２をＰＣのプラグに挿入してデータ通信が確保される。
【００４４】
ＳＩＭはＳＩＭホルダー１の左側の挿入口から挿入して着脱可能に装着でき、ＳＩＭホルダーの使用時の常態においてはコンタクト端子板に接続した状態にある。
多くの場合、ＳＩＭホルダー１は、ケース状のキーホルダー型にされていて、ケースを上下に分離する上蓋部１８と下側ケース部１９をプラスチック材料で成形してから、コンタクト端子板やそれを実装するプリント基板を装着し、係合ピンと係合穴（不図示）により上蓋部と下側ケース部を組み合わせて一体にすることが行われる。
【００４５】
図７は、ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの斜視図であって、ＳＩＭホルダー内の配線関係が透視状態に図示されている。
ＳＩＭ２はＳＩＭホルダーの挿入口１５から挿入されてコンタクト端子板１２の下側に納まり図示しない係合装置により固定される。この状態で、ＳＩＭの接触端子板２２とＳＩＭホルダー１のコンタクト端子板１２が接触状態になり、接触端子板２２のＣ４，Ｃ８端子にはアンテナコイル１１が（ＳＩＭ内にアンテナコイルがある場合は、当該アンテナコイルも）接続することになる。
成形体５１部分には、アンテナコイル１１とコンタクト端子板１２、およびインターフェース（Ｉ／Ｆ）変換ＩＣ１０と、必要により発振器（不図示）が収容される。
【００４６】
図８のように、ＳＩＭホルダー１には、ＳＩＭ２を装着した際に、その外周に沿うようにアンテナコイル１１が形成される。アンテナコイル１１は捲線によるものやプリント配線、あるいはエッチング形成したものであって良い。
アンテナコイル１１は、組み合わせ前の下側ケース部１９や上蓋部１８の内周面に設けることができる。あるいはＩ／Ｆ変換ＩＣ１０やコンタクト端子板１２を実装するプリント基板にエッチングしたりプリント配線するものであってもよい。それらに形成したアンテナコイル１１がＳＩＭ２の外周に概ね沿うようにされていることが好ましい。
このアンテナコイル１１とコンタクト端子板１２のＣ４，Ｃ８端子間は適宜な配線手段により接続される。
【００４７】
図９のように、ＳＩＭホルダー１のコンタクト端子板１２には、コンタクトピン１３が８個形成されている。各々のＳＩＭの接触端子板に対応するものであり、Ｃ４，Ｃ８端子には、前記のようにアンテナコイル１１の両端子が接続している。ＳＩＭホルダーの裏面側平面は図１０のようになるが、ＳＩＭホルダー１が透明なプラスチック樹脂材料で形成されていれば、ＳＩＭ２が装着された状態で顔写真加工７やネームプリント８、番号プリント９を視認することができ、本人認証のために便利である。
【００４８】
プラスチック材料としては、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、等を使用できる。
ＳＩＭホルダーの外形が厚み１０ｍｍ以内、表面形状が２５ｍｍ×８０ｍｍ以内に形成されていれば、小型であって携帯に便利となる。
【００４９】
次に、ＳＩＭホルダーの使用方法について説明する。
本発明のＳＩＭの発行は、従来のＩＣカードの発行のように、本人を認証するデータの書き込みをして発行処理する。
本発明のＳＩＭを本発明のＳＩＭホルダーに装着することによって、非接触磁界に入ったときは非接触ＩＤモジュールとして機能し、ドアゲートや改札ゲート等の外部機器に非接触で使用できる。
また、ＰＣのＵＳＢコネクタに接続したときはＵＳＢインターフェースＩＤモジュールとして機能し、認証されればネットワークのアクセスが可能となり、認証されない者のアクセスを排除できる。この際、従来のＩＣカードによる場合のように、ＩＣカード用Ｒ／Ｗを必要としない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のＳＩＭホルダーは、従来、ＵＳＢインターフェースとマイコンが搭載され、一体成形されていたＩＤモジュールを、ＳＩＭおよびＳＩＭホルダーとに分けて、ＳＩＭホルダーにＳＩＭを装填して使用することにより、ＩＤモジュールを実現すると共にＳＩＭホルダーにはアンテナコイルを設けて、ＵＳＢ用ＩＤモジュールとしてだけでなく、非接触ＩＤモジュールとしても使用可能な利点がある。
従ってこれまで、ネットワークアクセス用のみのＩＤモジュールをゲートパスやドアゲート用のＩＤモジュールとしても使用でき、社員証システムとしてさらに好適なものとなる。
【００５１】
本発明のＳＩＭは、ＳＩＭのブリッジ加工（ＳＩＭが札入れサイズのカード形状内に形成され、３〜４個の僅かな連結ブリッジで平面状に保持された状態にする加工）により従来のＩＣカードの製造方法で製造できる利便性がある。
また、従来のように、ブリッジ加工されたＳＩＭを札入れサイズのＩＣカード型枠体から取り外しする前に行う個人化発行処理が、これまでと同様に可能である利点がある。
ＳＩＭ部分、特に端子裏面側に顔写真加工、ネームプリント、番号プリントが可能であって、小さなＳＩＭ形状ＩＤモジュールができ、ＳＩＭホルダーを透明なプラスチック材料で製造すれば、このＳＩＭを装着し、ＳＩＭホルダー自体が顔写真を視認できるＩＤモジュールになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＳＩＭの実施形態を示す図である。
【図２】本発明のＳＩＭに使用するＩＣモジュールの第１実施形態を示す図である。
【図３】同第２実施形態を示す図である。
【図４】本発明のＳＩＭホルダーのブロック構成図である。
【図５】本発明のＳＩＭホルダーの他の実施形態のブロック構成図である。
【図６】ＳＩＭホルダーの外観斜視図である。
【図７】ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの表面側斜視図である。
【図８】ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの表面側平面図である。
【図９】ＳＩＭおよＳＩＭホルダーの裏面側斜視図である。
【図１０】ＳＩＭを装着した状態のＳＩＭホルダーの裏面側平面図である。
【図１１】デュアルインターフェースＩＣモジュールを示す図である。
【図１２】ＩＣモジュールの断面を示す図である。
【図１３】デュアルインターフェースＩＣモジュールをＩＣカードに装着した場合の断面図である。
【図１４】デュアルインターフェースＩＣモジュールを使用したＩＣカード（Ａ）とＳＩＭ（Ｂ）の平面図である。
【図１５】特許文献３の場合の端子基板とＩＣチップの配線状態を示す図である。
【符号の説明】
１　　ＳＩＭホルダー
２　　ＳＩＭ
３　　ＩＣチップ
４　　ＩＣモジュール
５　　凹部
６　　導電性接着剤
７　　顔写真加工
８　　ネームプリント
９　　番号プリント
１０　　Ｉ／Ｆ変換ＩＣ
１１　　アンテナコイル
１２　　コンタクト端子板
１３　　ＵＳＢコネクタ
１４　　キーの取り付け穴
１５　　挿入口
１６，１７　　発振器
１８　　上蓋部
１９　　下側ケース部
２０　　ＩＣカード
２１　　アンテナコイル
２２　　接触端子板
２３　　切り欠き
２４，２５　　アンテナコイル接続用端子板
２６　　ワイヤボンディング基板側パッド
２７　　ボンディングワイヤ
２８，２９　　スルーホール
５１　　成形体
５２　　プラグ部分[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a SIM holder with a USB (Universal Serial Bus) interface and a SIM used for the SIM holder.
More specifically, the present invention relates to a SIM (ID module) containing a non-contact IC chip and an antenna detachably, and a SIM holder and a SIM having a non-contact interface and a USB interface.
The SIM holder and the SIM of the present invention can be suitably used particularly for an employee ID system, but the field of application of the present invention is not limited to this.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an employee ID system using an IC card has been adopted. Due to its high security, it is also used as a network access from a personal computer (PC) or as a door gate path.
In network access, an IC card reader / writer (R / W) is connected to a PC, and access is mainly performed from the IC card R / W as a contact type IC card of an ISO7816 interface.
On the other hand, in the door gate, as a non-contact type IC card of the ISO14443 interface, the IC card is passed over the door gate in which the corresponding non-contact R / W is incorporated.
[0003]
In order to realize this use method, the contact type IC chip and the non-contact type IC chip are respectively incorporated in an external contact terminal plate, thereby connecting to a wireless antenna for non-contact and connecting these two IC chips to one. A hybrid IC card embedded and mounted on one IC card base has also been realized.
[0004]
More recently, a single IC chip having these two contact and non-contact interfaces has appeared, and a dual interface IC card in which an external connection terminal, a wireless antenna and this IC chip are connected, and which is embedded and mounted on a card base, Alternatively, a so-called two-way access IC card has appeared.
[0005]
The present invention relates to this dual interface IC card, and improves the inconvenience of conventional use. As described above, a PC is used for network access, and the R / W for the IC card is connected by RS232C or USB (universal serial bus) interface (connector).
Recently, USB connection has become popular because of its high communication speed and the possibility of plug and play.
[0006]
However, in recent years, PCs are very small and thin, making them easy to carry, and accessible not only from office desks but also from outside (such as semi-public places called customers and hot cafes). Is becoming more and more.
In this case, there is a problem that the R / W for the IC card is carried around in addition to the PC and connected to the PC at the time of use. This is the same in the office (on the desk), and has the same problem.
As a means for solving this, an integrally formed ID module called a dongle having a USB interface has appeared.
[0007]
The present invention relates to such an ID module.
Until now, the ID module, which had been equipped with a USB interface and a microcomputer and was integrally molded, was divided into a SIM and a SIM holder, and the SIM was loaded into the SIM holder and used to realize the ID module. The SIM holder is provided with an antenna coil so that it can be used not only as a USB ID module but also as a non-contact ID module.
Until now, an ID module only for network access can be used as an ID module for a gate pass, and a more suitable employee ID system can be provided.
[0008]
On the other hand, in recent years, a security ID module called a small SIM, UIM, or USIM card has been incorporated in a mobile phone. It has already been put into practical use by being incorporated into the latest mobile phones in Japan.
UIM (User Identity Module) is a small IC card that records contractor information issued by a mobile phone company, and is incorporated in a mobile phone and used to identify a user.
[0009]
This is a function extension from SIM (Subscriber Identity Module) which has the same function. In addition to subscriber information, private information such as a telephone directory and personal identification information for credit settlement are encrypted and registered. Is possible.
Because it is based on SIM, it is sometimes called USIM (Universal SIM). The SIM aims to use the GSM mobile phone service, and the UIM is considered to be used, for example, by inserting it into a cdma2000 mobile phone in the United States to receive an international roaming service.
In any case, such a SIM or UIM has an existing technology, so that manufacturing and issuing processing are easy.
[0010]
When examining prior arts related to the present invention, Patent Documents 1 and 2 disclose attachments for non-contact communication using an IC card.
Patent Document 1 attempts to contactlessly communicate a card of a wallet size with a remote control device for transmitting infrared light or laser light, and there is a problem that the device becomes large-sized because of incorporating a light transmitting device and a battery. is there. In addition, the IC card of Patent Document 2 does not have a non-contact communication interface, and indirectly communicates with an external device via an attachment, so that the attachment becomes large-scale and cannot be miniaturized.
[0011]
Patent Document 3 describes a data transmission method and a portable article (smart card) for data transmission, but includes a technology related to the present invention in performing data transmission defined in the USB standard. ing.
However, this publication only describes a contact-type portable article, and is different from the one having a non-contact communication function as in the present invention.
[0012]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-334193
[Patent Document 2] Japanese Utility Model Registration No. 2550502
[Patent Document 3] Japanese Patent Publication No. 2002-525720
[0013]
Here, the embodiment of the related art will be discussed in more detail.
11 is a diagram showing a dual interface IC module, FIG. 12 is a cross-sectional view of the IC module, FIG. 13 is a cross-sectional view when the dual interface IC module is mounted on an IC card, and FIG. FIG. 15 is a plan view of a used IC card (A) and a SIM (B), and FIG. 15 is a diagram showing a wiring state between a terminal board and an IC chip in Patent Document 3.
[0014]
As shown in FIG. 11A, there are eight terminals C1 to C8 on the contact terminal surface side of the conventional dual interface IC module, and the function conforms to the ISO7816 standard. Here, C1 is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C5 is GND, C6 is Vpp, C7 is used for I / O, and C4 and C8 are RFU (Revised for Future Use). Currently, it is not used, and the C6 terminal (variable voltage supply for Vpp program) is not actually used.
[0015]
FIG. 11B shows the back side of the contact terminal plate of the IC module. The terminals C1, C2, C3, C5, and C7 are connected to the IC chip 3 via the wire bonding substrate side pads 26 by bonding wires 27, respectively. It is connected.
In FIG. 11B, hatched portions are conductive portions formed of a metal material, and the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are formed by using the back surfaces of the terminals C2, C3 and C6, C7. Is provided.
The antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are connected to an antenna coil provided in the SIM substrate to establish conduction, and are connected to the non-contact communication function section of the IC chip 3 by bonding wires. .
In FIG. 11B, since the IC chip 3 and the wire bonding portion except for the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are actually molded with resin, the molded resin is partially seen through. Is shown.
[0016]
FIG. 12 is a diagram showing a cross section of the IC module 4 of FIG. 11, and shows a cross section passing through the IC chip 3 and along the bonding wires 27.
In the IC module 4, the IC chip 3 is die-bonded to the terminal base material, and the bonding wire 27 connects between the pad of the IC chip 3 and the pad 26 on the wire bonding substrate side.
As shown in FIG. 13, in a state where the dual interface IC module 4 is mounted on an IC card or a SIM, the recess 5 for mounting the IC module 4 is excavated so that the surface of the antenna coil 21 appears, and then the IC module is mounted.
At this time, the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 formed on the lower surface of the substrate are connected to the antenna coil 21 of the IC card or SIM by the conductive adhesive (or the adhesive sheet) 6.
[0017]
FIG. 14 shows a case where a dual interface IC module is used. The IC card 20 has an antenna coil 21 and is connected to an IC chip as shown in FIG. .
In the case of SIM2, the result is as shown in FIG. Also in this case, the antenna coil 21 is provided in the SIM substrate 20b and connected to the IC chip.
[0018]
In the case of Patent Document 3, as shown in FIG. 15, terminals C1, C2, C3, C5, C6, and C7 are connected to Vcc, RST, CLK, GND, Vpp, and I / O of the IC chip 3, respectively. However, the C4 and C8 terminals are connected to D + and D- terminals for USB.
The D + and D- terminals form a differential pair, and perform data transmission based on a protocol defined by the USB standard. Therefore, in this case, it is possible to connect to the USB connector without using the interface conversion IC.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, a key holder type ID module called a dongle has a problem in that since an IC chip is resin-molded by injection molding or the like, it cannot be manufactured or issued by a method like a conventional IC card or SIM. .
Further, since the key holder type ID module and the portable article disclosed in Patent Document 3 do not have a non-contact communication function, there is an inconvenience that the door gate cannot be opened and closed in a non-contact manner.
[0020]
Therefore, the present invention provides the key ring type ID module with a non-contact communication function, and the non-contact ID portion is formed into a small SIM shape for use in a mobile phone or the like, and contacts and non-contact communication with the IC chip of the SIM itself. Researched that a dual interface was provided, and a holder for mounting a SIM was provided with a USB interface conversion function, and an antenna coil was formed so that it could be used as a non-contact ID module. It has been reached.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
The first aspect of the present invention to solve the above-described problem is a SIM holder having a USB connector and having a SIM detachably mounted therein. At least (1) an ISO7816 interface is provided inside the SIM holder. An IC chip that can be converted to a USB interface, (2) an antenna coil for contactless communication,
(3) a contact terminal plate that can be electrically connected to the mounted SIM, and the mounted SIM is connected to the antenna coil with C4 and C8 terminals to enable non-contact communication with an external device; And, when the SIM holder is connected to an external device via the USB connector, the data obtained by converting the ISO7816 interface connected by the ISO7816 terminal function of the SIM into a USB interface with the conversion IC chip is used as the USB. A SIM holder with a USB interface, which is capable of communicating with an external device through an interface.
[0022]
A second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a SIM which is used by being mounted on the SIM holder. The SIM has a dual interface for contact and non-contact communication and has an antenna coil formed on the SIM itself. And the antenna terminal of the IC chip is a SIM which is connected to terminals C4 and C8 of the eight contacts of the SIM.
[0023]
A third aspect of the present invention to solve the above-mentioned problem is a SIM which is used by being attached to the SIM holder. The SIM has a dual interface for contact and non-contact communication and has an antenna coil formed on the SIM itself. The SIM is characterized in that the antenna terminal of the IC chip connected to the antenna coil of the SIM holder is connected to the C4 and C8 terminals of the eight contacts of the SIM.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention relates to a SIM holder and a SIM. First, a SIM (ID module) used in the present invention will be described.
The SIM (ID module) used in the present invention is the above-described SIM, UIM, or USIM (hereinafter, in the claims and in the claims, SIM is generally referred to as an ID module including the UIM and the USIM). ), And those having an IC chip for both contact and non-contact (with a dual interface).
[0025]
Note that the term “SIM” is used up to this point, and hereinafter, SIM is a general term for a small ID module of the size of Plug-in SIM defined by GSM 11.11 or 3GPP TS 11.11. Specifically, the present invention is not limited to the above-described mobile phone having a function as a subscriber identification element. The same applies to the case where a UIM is called.
[0026]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a SIM of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of an IC module used for the SIM of the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the same, It is.
[0027]
The external configuration of the SIM of the present invention is not different from a general SIM. The SIM has a contact terminal plate 22 on the surface, and a modularized IC chip is mounted on the back surface of the contact terminal plate 22. The terminal arrangement and size of the terminal plate conform to general IC card standards and GSM (Global System for Mobile Communications).
The SIM may have an antenna coil embedded in the substrate and connected to the contact terminal plate. It is essential that the SIM holder of the present invention incorporates an antenna coil. However, if the SIM has the antenna coil 21 as shown in FIG. 14B, the non-contact communication function can be expanded.
[0028]
The antenna coil may be a thin wire winding, an etched coil, or a printed wiring. Generally, in many cases, a metal sheet is laminated on a SIM core sheet (a material of the central layer of the substrate 20b), and this is etched to form an antenna coil. The antenna coil 21 is formed to have 6 to 10 turns in the module substrate. Both ends are connected to the IC chip via the antenna coil connection terminal plate on the back of the IC module.
Therefore, an IC chip having a dual interface of contact and non-contact communication is used for the IC module.
[0029]
As shown in FIG. 1A, the SIM generally has a long side L1 of about 25 mm and a short side L2 of about 15 mm.
The thickness is less than 1.0 mm, usually 0.76 mm. The notch 23 is provided at one corner of the rectangular SIM in order to facilitate alignment when the SIM is mounted on the SIM holder.
In the claims, a substantially rectangular shape is used because of having such a notch. The SIM substrate 20b is also made of a plastic material like a general IC card.
[0030]
There is no special part on the back side of the SIM, but as shown in FIG. 1B, a face photograph processing 7, a name print 8, and a number print 9 can be performed. These are not essential, but if the face photograph processing 7 is performed, it is convenient to identify the owner.
The face photograph processing 7 can be provided by sublimation transfer printing, inkjet printing, mechanical engraving, or the like. The same applies to the name print 8 and the number print 9.
[0031]
2A and 2B are diagrams showing a first embodiment of an IC module used for the SIM of the present invention. FIG. 2A is a surface view of a contact terminal plate of the IC module, and FIG. The wiring relationship is shown. The first embodiment is an example of an IC module used when a SIM has an antenna coil.
The surface of the contact terminal plate 22 has eight terminals C1 to C8 as shown in FIG. C1 is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C5 is GND, C6 is Vpp, and C7 is for I / O. C4 and C8 are terminals for L2 and L1, which are connected to the antenna coil of the SIM holder.
Vpp (program variable voltage supply) is not actually used.
[0032]
As shown in FIG. 2B, antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are provided on the back surface of the contact terminal plate. This is for connection in the case where an antenna coil is provided in the SIM substrate. Both ends of the buried antenna coil and the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are connected by a conductive adhesive or the like to establish conduction. These components are the same as those of the dual interface IC card shown in FIG.
In FIG. 2B, hatched portions are conductive portions formed of a metal material, and the antenna coil connection terminal plates are formed using the back surfaces of the C2, C3, C6, and C7 terminals. The terminals passing through the rear surfaces of the C4 and C8 terminals are connected to the non-contact communication function units L1 and L2 of the IC chip 3 by wire bonding.
Further, in order to connect also to the antenna coil on the SIM holder side, the metal plates on the surface side of the C4 and C8 terminals and the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are conducted. This is performed by providing through holes 28 and 29.
Since the wiring portions other than the antenna coil connection terminal plates 24 and 25 are resin-molded as described above, FIG. 2B shows a state where the molding resin is partially seen through.
[0033]
The C1, C2, C3, C5, and C7 terminals connected to the front-side contact terminal plate are electrically connected to the front-side metal plate by wire bonding board-side pads 26 and bonding wires 27 through openings formed in the terminal base material.
These contact terminals are connected to the interface conversion IC of the SIM holder to perform predetermined functions, and are also used for writing data by attaching to a contact type reader / writer during SIM issuance processing and update processing. Is done.
[0034]
When the antenna coil 21 is formed on the SIM 2, both the antenna coil 11 of the SIM holder 1 and the antenna coil 21 of the SIM 2 are connected to the non-contact communication function section of the IC chip. That is, the antenna coil of the SIM 2 is connected to the IC chip 3 via the antenna coil connection terminal plates 24 and 25, and the antenna coil 11 of the SIM holder 1 is connected to the C 4 and C 8 terminal plates via the through holes 28 and 29. Connect to chip 3.
[0035]
Since the SIM itself is small in size, antenna processing itself is difficult. Further, even if the antenna is processed, the antenna coil cannot be increased in size and the number of windings cannot be increased, which is disadvantageous in increasing the communication distance. Therefore, in this case, if the antenna coil is also provided in the SIM holder, the same effect as the case where the number of turns of the antenna coil is increased can be obtained, and the compatibility with the external device can be improved.
[0036]
3A and 3B are diagrams showing a second embodiment of the IC module used for the SIM of the present invention. FIG. 3A is a surface view of a contact terminal plate, and FIG. FIG. The second embodiment is an example of an IC module used when the SIM has no antenna coil.
The surface of the contact terminal plate 22 is the same as that of the first embodiment, and has eight terminals C1 to C8 as shown in FIG. C1 is Vcc, C2 is RST, C3 is CLK, C5 is GND, C6 is Vpp, and C7 is for I / O.
C4 and C8 are terminals for L2 and L1 and are connected to the antenna coil 11 of the SIM holder 1.
[0037]
As shown in FIG. 3B, no terminal plate for antenna coil connection is provided on the back surface of the contact terminal plate 22. This is because the SIM 2 has no antenna coil and does not need to be connected. The rear surfaces of the terminals for C4 (L2) and C8 (L1) are connected to the non-contact communication function section of the IC chip 3 by the wire bonding substrate side pads 26 and bonding wires. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
[0038]
Next, the SIM holder of the present invention will be described.
FIG. 4 is a block diagram of a SIM holder of the present invention, FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the SIM holder of the present invention, FIG. 6 is an external perspective view of the SIM holder, and FIG. 8 is a front side perspective view of the SIM holder, FIG. 8 is a front side plan view of the SIM holder in a state where the SIM is mounted, FIG. 9 is a rear side plan view of the SIM and the SIM holder, and FIG. 10 is a state where the SIM is mounted. FIG. 4 is a rear plan view of the SIM holder in a state.
[0039]
As shown in FIG. 4, the SIM holder 1 of the present invention includes a contact terminal plate 12 for SIM connection, an I / F (interface) conversion IC 10, a USB connector 13, and an antenna coil 11. .
The I / F (interface) conversion IC 10 is an IC chip that performs protocol and format conversion of a signal from the SIM so as to be compatible with a USB connector, and includes an ISO 7816 interface 101, an (I / F) conversion processor 102, and a USB. It has an interface 103.
Data rates based on the USB standard reach 12 megabits (Mb / s), significantly faster than 38 kb / s data transfer via I / O pads using the protocol and format defined in ISO 7816. Become.
[0040]
The antenna coil 11 and the antenna coil 21 of the SIM (only the antenna coil 11 when the SIM has no antenna coil 21) are connected to the C4 and C8 terminals of the SIM2, and the ISO7816 interface 101 of the interface (I / F) conversion IC 10 , SIM2, five terminals C5 (GND), C1 (Vcc), C2 (RST), C7 (I / O), and C3 (CLK) are connected.
The USB interface 103 is connected to the PC via the USB connector 13, and performs connection of GND and Vcc and transmission and reception of D + and D- signal data for performing transmission using a protocol defined in the USB standard.
[0041]
In the SIM, GND, Vcc, and CLK are shared by the USB connector line and the IF conversion IC 10. FIG. 3 is a block diagram in which CLK of the IF conversion IC 10 is generated from D + and D−.
Although not shown, connecting GND and Vcc directly from the USB connector to the contact terminals C5 and C1 does not cause any particular problem.
[0042]
FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the SIM holder of the present invention, and includes oscillators 16 and 17 in addition to the embodiment of FIG.
These oscillators 16 and 17 are used to stabilize the operation of the IF conversion IC 10. For example, the oscillator 16 may have a frequency of 6 MHz, and the oscillator 17 may have a frequency of 3.57 MHz.
There is no particular problem even if the oscillator 16 has a frequency of 4 to 20 MHz. The oscillator 17 conforms to ISO standards such as SIM and IC card.
6 to 10 in the following drawings, the oscillator is not shown, and the capacitor chip and the resistor chip which can be assumed by those who are familiar with the electric circuit are not shown, and the requirements of the present invention can be shown. Pinned in the figure.
[0043]
FIG. 6 shows an example of the appearance of the SIM holder. The SIM holder 1 has a structure in which a metal plug portion 52 is attached to a molded body 51 formed of plastic or the like. The above-mentioned terminals of GND, Vcc, D + and D- are exposed in the opening 52c of the plug portion 52, and the data communication is ensured by inserting the plug portion 52 into the plug of the PC.
[0044]
The SIM can be inserted and removed detachably from the left insertion slot of the SIM holder 1, and is normally connected to the contact terminal plate when the SIM holder is used.
In many cases, the SIM holder 1 is in the shape of a case-shaped key ring, and the upper cover part 18 and the lower case part 19 for separating the case up and down are formed of a plastic material, and then the contact terminal plate and the contact terminal board are mounted. The printed circuit board is mounted, and the upper lid portion and the lower case portion are combined and integrated by an engagement pin and an engagement hole (not shown).
[0045]
FIG. 7 is a perspective view of the SIM and the SIM holder, and shows a wiring relation in the SIM holder in a transparent state.
The SIM 2 is inserted through the insertion opening 15 of the SIM holder, is housed under the contact terminal plate 12, and is fixed by an engaging device (not shown). In this state, the contact terminal plate 22 of the SIM and the contact terminal plate 12 of the SIM holder 1 are brought into contact with each other, and the antenna coil 11 is connected to the C4 and C8 terminals of the contact terminal plate 22 (when there is an antenna coil in the SIM, , And also the antenna coil).
The molded body 51 contains an antenna coil 11, a contact terminal plate 12, an interface (I / F) conversion IC 10, and an oscillator (not shown) as necessary.
[0046]
As shown in FIG. 8, when the SIM 2 is mounted on the SIM holder 1, the antenna coil 11 is formed along the outer periphery thereof. The antenna coil 11 may be formed by winding, printed wiring, or etched.
The antenna coil 11 can be provided on the inner peripheral surface of the lower case portion 19 and the upper lid portion 18 before the combination. Alternatively, the wiring may be etched or printed on a printed circuit board on which the I / F conversion IC 10 and the contact terminal plate 12 are mounted. It is preferable that the antenna coil 11 formed on them be arranged substantially along the outer periphery of the SIM 2.
The antenna coil 11 and the C4 and C8 terminals of the contact terminal plate 12 are connected by appropriate wiring means.
[0047]
As shown in FIG. 9, eight contact pins 13 are formed on the contact terminal plate 12 of the SIM holder 1. It corresponds to the contact terminal plate of each SIM, and both terminals of the antenna coil 11 are connected to the C4 and C8 terminals as described above. The flat surface on the back side of the SIM holder is as shown in FIG. 10. If the SIM holder 1 is formed of a transparent plastic resin material, the face photograph processing 7, the name print 8, the number print 9, and the SIM 2 are mounted. This is convenient for personal authentication.
[0048]
As the plastic material, an acrylic resin, a polycarbonate resin, a polyolefin resin such as polypropylene or polyethylene, a polystyrene resin, a polyester resin, a vinyl chloride resin, or the like can be used.
If the outer shape of the SIM holder is formed within a thickness of 10 mm or less and the surface shape thereof is formed within a size of 25 mm × 80 mm, the SIM holder is small and portable.
[0049]
Next, a method of using the SIM holder will be described.
The issuance of the SIM of the present invention is performed by writing data for authenticating the user, as in the case of issuing a conventional IC card.
By mounting the SIM of the present invention on the SIM holder of the present invention, when it enters a non-contact magnetic field, it functions as a non-contact ID module, and can be used without contact with external devices such as a door gate and a ticket gate.
Also, when connected to a USB connector of a PC, it functions as a USB interface ID module. If authenticated, network access becomes possible, and access by unauthorized persons can be eliminated. At this time, the IC card R / W is not required unlike the case of the conventional IC card.
[0050]
【The invention's effect】
The SIM holder according to the present invention comprises an ID module, which is conventionally provided with a USB interface and a microcomputer and is integrally formed, is divided into a SIM and a SIM holder, and is used by loading the SIM into the SIM holder. And the SIM holder is provided with an antenna coil, so that it can be used not only as a USB ID module but also as a non-contact ID module.
Therefore, an ID module for network access only can be used as an ID module for a gate path or a door gate, which is more suitable as an employee ID system.
[0051]
The SIM of the present invention is a conventional IC card obtained by bridging the SIM (processing in which the SIM is formed in a wallet-size card shape and is held in a planar state by three to four small connecting bridges). There is the convenience that it can be manufactured by the manufacturing method.
Further, there is an advantage that a personalized issuance process that is performed before removing a bridge-processed SIM from a wallet-sized IC card form body as in the past can be performed as before.
The SIM part, especially on the back side of the terminal, can be used for face photo processing, name print, and number print. A small SIM shape ID module can be made. If the SIM holder is made of a transparent plastic material, The holder itself becomes an ID module that allows the face photograph to be visually recognized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates a SIM embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a first embodiment of an IC module used for a SIM of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram of a SIM holder according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the SIM holder of the present invention.
FIG. 6 is an external perspective view of a SIM holder.
FIG. 7 is a front side perspective view of a SIM and a SIM holder.
FIG. 8 is a front plan view of the SIM holder with the SIM mounted.
FIG. 9 is a back side perspective view of the SIM and the SIM holder.
FIG. 10 is a plan view of the back side of the SIM holder with the SIM mounted.
FIG. 11 is a diagram showing a dual interface IC module.
FIG. 12 is a diagram showing a cross section of an IC module.
FIG. 13 is a cross-sectional view when a dual interface IC module is mounted on an IC card.
FIG. 14 is a plan view of an IC card (A) and a SIM (B) using a dual interface IC module.
FIG. 15 is a diagram showing a wiring state between a terminal board and an IC chip in Patent Document 3.
[Explanation of symbols]
1 SIM holder
2 SIM
3 IC chip
4 IC module
5 recess
6 conductive adhesive
7 Face photo processing
8 Name print
9 Number print
10 I / F conversion IC
11 Antenna coil
12 Contact terminal board
13 USB connector
14 Key mounting holes
15 insertion slot
16,17 oscillator
18 Upper lid
19 Lower case
20 IC card
21 Antenna coil
22 Contact terminal board
23 Notch
24, 25 Terminal plate for antenna coil connection
26 Wire bonding board side pad
27 Bonding wire
28, 29 Through hole
51 molded body
52 Plug part

Claims

ＵＳＢ用コネクタを有しＳＩＭを着脱可能に装着するＳＩＭホルダーであって、ＳＩＭホルダーの内部には、少なくとも、
（１）ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能なＩＣチップと、
（２）非接触交信のためのアンテナコイルと、
（３）装着したＳＩＭと電気的接続が可能なコンタクト端子板と、
を有し、装着したＳＩＭはＣ４、Ｃ８端子でもって前記アンテナコイルに接続して外部機器との非接触交信を可能とし、かつ、ＳＩＭホルダーがＵＳＢ用コネクタを介して外部装置と接続している時には、ＳＩＭのＩＳＯ７８１６端子機能により接続された前記ＩＳＯ７８１６インターフェースをＵＳＢインターフェースに変換可能な変換ＩＣチップで変換されたデータをもって、ＵＳＢインターフェースで外部装置と交信可能とする、ことを特徴とするＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー。A SIM holder having a USB connector and detachably mounting a SIM, wherein at least the SIM holder has at least
(1) an IC chip capable of converting an ISO7816 interface into a USB interface;
(2) an antenna coil for contactless communication;
(3) a contact terminal plate that can be electrically connected to the mounted SIM;
The mounted SIM is connected to the antenna coil with C4 and C8 terminals to enable non-contact communication with an external device, and the SIM holder is connected to the external device via a USB connector. In some cases, a USB interface can be used to communicate with an external device using data converted by a conversion IC chip that can convert the ISO 7816 interface connected to the SIM 7816 terminal function into a USB interface. SIM holder.

ＳＩＭホルダーに装着するＳＩＭが、接触と非接触のデュアルインターフェースＩＣチップを有し、かつ当該ＩＣチップに接続するアンテナコイルを有することを特徴とする請求項１記載のＵＳＢインターフェース付きＳＩＭホルダー。The SIM holder with a USB interface according to claim 1, wherein the SIM mounted on the SIM holder has a contact and non-contact dual interface IC chip and an antenna coil connected to the IC chip.

ＳＩＭホルダーに設けられたアンテナコイルが、ＳＩＭホルダーのケースの内面であって、かつ装着したＳＩＭの外周に概ね沿うように形成されていることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。2. The SIM holder according to claim 1, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is formed on the inner surface of the case of the SIM holder and substantially along the outer periphery of the mounted SIM.

ＳＩＭホルダーに設けられたアンテナコイルが、ＳＩＭホルダー内の端子基板外周であって、かつ装着したＳＩＭの外周に概ね沿うように形成されていることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。2. The SIM holder according to claim 1, wherein the antenna coil provided on the SIM holder is formed on the outer periphery of the terminal board in the SIM holder and substantially along the outer periphery of the mounted SIM.

ＳＩＭホルダーの少なくとも一部が透明樹脂からなり、かつケース状に形成されたものであって、ホルダーに装着されたＳＩＭの顔写真加工またはネームプリント、番号プリントのいずれかまたはその組み合わせが視認可能にされていることを特徴とする請求項１記載のＳＩＭホルダー。At least a part of the SIM holder is made of a transparent resin and formed in a case shape, and any one of a face photograph processing, a name print, and a number print of the SIM attached to the holder or a combination thereof can be visually recognized. The SIM holder according to claim 1, wherein the SIM holder is provided.

請求項１記載のＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えると共に、ＳＩＭ自体にアンテナコイルを形成し、かつそのＩＣチップのアンテナ端子は、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続していることを特徴とするＳＩＭ。A SIM to be used by being mounted on the SIM holder according to claim 1, comprising a dual interface for contact and non-contact communication, an antenna coil formed on the SIM itself, and an antenna terminal of an IC chip of the SIM. A SIM connected to the C4 and C8 terminals among eight contacts.

請求項１記載のＳＩＭホルダーに装着して使用するＳＩＭであって、接触および非接触交信のデュアルインターフェースを備えると共に、ＳＩＭ自体にはアンテナコイルを形成しないで、ＳＩＭホルダーのアンテナコイルと接続するＩＣチップのアンテナ端子が、ＳＩＭの８個のコンタクトのうちＣ４，Ｃ８端子と接続していることを特徴とするＳＩＭ。2. A SIM mounted on the SIM holder according to claim 1, wherein the SIM has a dual interface for contact and non-contact communication, and is connected to an antenna coil of the SIM holder without forming an antenna coil on the SIM itself. A SIM, wherein the antenna terminal of the chip is connected to the C4 and C8 terminals of the eight contacts of the SIM.

ＳＩＭが、厚み１．０ｍｍ以内の薄板状であって、表面形状が２５ｍｍ×１５ｍｍ以内の略矩形状に形成されていることを特徴とする請求項６または請求項７記載のＳＩＭ。8. The SIM according to claim 6, wherein the SIM is a thin plate having a thickness of 1.0 mm or less, and is formed in a substantially rectangular shape having a surface shape of 25 mm × 15 mm or less.

ＳＩＭの接触端子板とは反対側の面に顔写真加工、ネームプリント、番号プリントのいずれかまたはその組み合わせの加工またはプリントがされていることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のＳＩＭ。8. The processing or printing of any one of face photograph processing, name print, and number print or a combination thereof is performed on the surface of the SIM opposite to the contact terminal plate. SIM.