JPH021038A - カード型電子機器 - Google Patents

カード型電子機器

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JPH021038A
JPH021038A JP63311341A JP31134188A JPH021038A JP H021038 A JPH021038 A JP H021038A JP 63311341 A JP63311341 A JP 63311341A JP 31134188 A JP31134188 A JP 31134188A JP H021038 A JPH021038 A JP H021038A
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sheet
contacts
circuit chip
integrated circuit
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Kazuya Hara
和也 原
Kenji Rikuna
陸名 健治
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Casio Computer Co Ltd
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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ハ別機能を
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
価値観念としては割高となるものであった。
〔発明の目的〕
本発明は上記状況に−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。
〔発明の要点〕
本発明のカード型電子機器は、多数のキー接点を有する
配線基板、前記キー接点の閉成により数値情報、演算指
示情報を導入するキー入力部および予め所定の識別コー
ドが記憶された識別コード記憶部を有し且つ前記入力情
報に基づいて所定の演算および照合を実行する少なくと
も一個の集積回路チップ、前記集積回路チップの所定の
接続端子に接続され且つ前記演算および照合の結果を表
示する表示体、前記集積回路チップの他の所定の接続端
子に接続された*′aの金属コンタクト、および前記集
権回路チップと前記表示体に駆動電圧を供給する電源用
電池を有する電子部品構成体と、前記金属コンタクトお
よび前記表示体に対向する貫通穴を有し且つ前記電子部
品構成体の一面側に接着された少なくとも一枚の繍強シ
ートと、前記金属コンタクトに対向する貫通穴、前記表
示体に対向する透光窓部および前記キー接点に対応する
キー表示とが設けられ且つ前記補強シートに接着された
上面シートと、前記電子部品構成体の収納部を有し且つ
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
、を具備してなるものである。
〔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1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)13により被覆
されており、この上面シート13にはθ〜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C
nn大穴134・・・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7
0は・(L = 211Jl) X (W = 1.7
 m寓)の長方形状をなし、そのピッチは列方向(第1
fWにおける左右方向の中心線間の距離)が7.621
1、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2.54龍に設定さ
れている。
また、その位置は同図中8=10.25 B、  t 
=19゜23111であり、これらの寸法はI80規格
の提案TC97/8C17に準じるものである。また、
この機器ケースlOの外形は、1802894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o、 s y+m x長さ85.5朋X巾54111
1にとされている。
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。
12図および第3図はそれぞれ撰1図のII−II線お
よび川−1l11Q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2oと超薄型表示体
(例えば液晶表示装置!g)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5゜が重合されている。スペーサ5
0は配線基板2゜と略同じ形状である。
前記配線基板2oは、ガラスエポキシ樹脂等の比較的剛
性の大きいiJ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、 23 bを−組とする多数組の
分割形の固定接点(キー接点)z!3・・・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・70・・・が配列されている
。この金属コンタクト70・・・は銅?r37 Oa上
に金メツキ70bを施したものであり、その厚さは0.
03〜0.05 Im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・会員等を彎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2−Ob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
する導71a26・・・にボンディングされる。すなわ
ち、配線基板20に貫通穴20a、20bを穿設した上
、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
封止する練のである(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g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と路間
−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。収納空間人には配線基
板20とスペーサ50とが改合して嵌合される。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!!I
I記配#2基板200偵方に配置され、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
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(電極と正極)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2o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
W#■の集積回路チップ21の電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。
前記配線基板20、前記集積回路チップ21゜22、前
記薄型表示体30Sill記8個の金属コンタク)70
およびペーパー状電池4o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1oの上部シート12と下部シー
ト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っており、上部シート12には、
前記スペーサ5oに設けた開口51.51に対向する開
口121,121、前記表示体30の上部が嵌合する吠
合穴(貫通穴)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)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(補強シート)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)16の下面に下部シー)14が
接着される。従って一重部シート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20、集積回路チ
ップ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は外部から薙実に係挿
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@5
[fflに示すような構成となっている。
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
ィルム状の一対のtit極板41a。
4ib間に起電ユニット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、ポリプロピレン不織布等に有機電解液を含浸させた
七パレータ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
周知の鎧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(0,451ulI)であっ
て、現在市販すしている釦型電池のなかで最も薄い鎧型
リチウム電池(厚さ1.6朋)に比べても格段に薄くな
っているO そして、この実施例では、前記ペーパー状電池40とし
て、約34mX17gi+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
?IMiに接触するように設けられている。
この一対の電源用溝m IJ−ドロ0,60は、それぞ
れ、そのベースフィルム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)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!極に押付は接触されるようになってい
る。
一方、前記ケース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)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)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1311・・
・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136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図のブロック回路図により説明する。
舅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S積回路チップ22の内部に構成された回路は、
それぞれ点線80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N)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BP−ROM(Erasable  Progr
amable  ROM)  (識別コード記憶部)9
3を有している。
このEP−ROM93には所有者、会員等を鴫定するた
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7o・・・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イスペンサー等の端末lr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)0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、リセット用漏子、電源
用のVDD端子、GND端子、およびEP−ROMI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ップ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に入力データが人力されて表示体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、ティンbを
介してCPU82へ出力信号を与える。これにより、E
P−ROM93に記憶されている暗号化された識別コー
ドが復元回路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のバッファに一時記te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号とHP−ROM
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、歩積
回路チップ21.2中、表示体30、ペーパー状電池4
0を各々0.5龍となし、上面シート13を0.071
111、上部シート12を0.05111%スペーサ5
0を0.03鰭、下部シート14を0.2絹、下面シー
ト15をo、 o s gmとなしており、しかも−下
部シート14の各電子部品の嵌合口部141.142,
143および144はハーフエツチングにより0.1B
の厚さとなしている。従って、下部シート14の厚み0
. l tag分は各電子部品の厚さに吸収され、機器
全体の総厚は0.81jlである。また、このとき、枠
体11は9.4 am、接着シート16は0.03の厚
さとされる。
そして、本発明のカード型電子機器は、鯖別コードの照
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
化したものへ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ト70・・・を−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2oを一枚
のシート状基板として用いることなく、下部シー)14
に絶縁性材料を*V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。
この場合には、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)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絹弱)、
これによりホコリ等が拭き取り雌い場合1ζは、導電性
金属箔を張り付けて上面シー)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、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ても良いO 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、照合機能と計算機能とが一体化されたものである
から、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。この場合
、漏末機に接続される金属コンタクトは、表示体用の貫
通穴も形成されている補強シートの金属コンタクト用の
貫通穴から表出される構造とされており、換言すれば、
表示体と金属コンタクトは、機器の同一面側に設けられ
ており、このため、演算や照合結果を表示体に表示させ
た状態で、機器を裏返したりすることなく、そのまま端
末機に挿入できるので取り扱い易いという効果もある。
【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、第1図は全体の外歓斜視図、第2図は第1図の■−
■線に沿う拡大断面図、第3図は填1図の1■−m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ック回路図
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(補強シート)13・・・・・・上面シート、1
4・・・・・・下部シート、20・・・・・・配線基板
、21.22集積回路チップ、23・・・・・・固定接
点(キー接点)、30・・・・・・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)、13
1゜132.135・・・・・・キー表示、133・・
・・・・透光窓部、141,142,143,144・
・・・・・嵌合凹部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  多数のキー接点を有する配線基板、前記キー接点の閉
    成により数値情報、演算指示情報を導入するキー入力部
    および予め所定の識別コードが記憶された識別コード記
    憶部を有し且つ前記入力情報に基づいて所定の演算およ
    び照合を実行する少なくとも一個の集積回路チップ、前
    記集積回路チップの所定の接続端子に接続され且つ前記
    演算および照合の結果を表示する表示体、前記集積回路
    チップの他の所定の接続端子に接続された複数の金属コ
    ンタクト、および前記集積回路チップと前記表示体に駆
    動電圧を供給する電源用電池を有する電子部品構成体と
    、  前記金属コンタクトおよび前記表示体に対向する貰通
    穴を有し且つ前記電子部品構成体の一面側に接着された
    少なくとも一枚の補強シートと、 前記金属コンタクト
    に対向する貫通穴、前記表示体に対向する透光窓部およ
    び前記キー接点に対応するキー表示とが設けられ且つ前
    記補強シートに接着された上面シートと、  前記電子部品構成体の収納部を有し且つ前記電子部品
    構成体の他面側に接着された下部カバーと、を具備して
    なるカード型電子機器。
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