JPH021039A - カード型電子機器 - Google Patents

カード型電子機器

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JPH021039A
JPH021039A JP63311342A JP31134288A JPH021039A JP H021039 A JPH021039 A JP H021039A JP 63311342 A JP63311342 A JP 63311342A JP 31134288 A JP31134288 A JP 31134288A JP H021039 A JPH021039 A JP H021039A
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sheet
integrated circuit
circuit chip
battery
card
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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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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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。このICカードは外部端子を端末機に
接続して暗証番号の照合等を行なうものである。
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ブ方式のものに比し極め
て高価となり、発生するが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。
このため、照合機能等の処理を行うため、外部装置との
接続機能を備え、且つ、それ自体に入力及び計算機能も
備えたカード型電子機器の実現化が望まれている。
〔発明の目的〕
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、そり目的は
、内部計算機能と外部装置接続機能とが一体化され、価
値感が大巾に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、キー接点を有する配線基
板、集積回路チップ、表示体、前記集積回路チップの所
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
ペーパー状電池を有する電子部品構成体の表・裏両面を
上部カバーと下部カバーで接着して一体化したカード型
電子機器であって、 前記上部カバーと前記下部カバーの少な(とも一方は、
前記金属コンタクトに対応する貫通穴が形成された金属
薄板と、前記金属薄板に接着され且つ前記金属コンタク
トに対応する貫通穴が形成された樹脂シートを有し、前
記各金属コンタクトは、前記金属薄板と前ac樹脂シー
トとの貫通穴によって外部に表出されたものである。
〔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。
第1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ト(樹脂シート
)13により被徨されており、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抑圧操
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m133の
下方には開口部(貫通穴)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70は、(L = 2111 ) X 
(W = 1.7諺鳳)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7.6211゜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2.5
4龍に設定されている。また、その位置は同図中S;1
0.251i厘、t=19.23屑厘であり、これらの
寸法はISO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、l5O
2894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9.811 X長さ35.51+1
X巾54111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■−■線および
III −II線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&20と超薄型表示体
(例えば液晶表示装R)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
成樹脂フィルムをペ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2゜と略同じ形状である。
前記配線基板20は、ガラスエポキシ樹脂等の比較的剛
性の大きい可視性材料より形成されていて、前記上面シ
ート】3の各キー表示】3】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
の固定接定(キー接点)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上圧金メツキ70
bを施したものであり、その厚さは0.03〜0.05
 fig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2tだ上、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24電箔26・・・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
上で、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l−シ、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22bKより封止するのである(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5】・・・、
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と路間
−に形成されており、また、この枠体】1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A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1】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
下面の接続用端チ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(負極と正極)は、この電極面に
接触する一対の電源用溝1m 1J−ドロ0.60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のメモリに常時型1yiI′IJ
1圧を供給する。
前記配線基板20、前記集積回路チップ2】22、前記
薄型表示体30、前記8個の金属コンタクト70および
ペーパー状電池40は一体化され電子部品構成体】を形
成する。
また、前記機器ケース】0の上部シート(金属薄板)1
2と下部シート(金属薄板)14とは、それぞれステン
レス鋼またはべりIJ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50に設けた
開口51.51に対向する開口121.12]、前記表
示体30の上部が嵌合する嵌合穴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、嵌合凹部はすべてノ1−7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】1との間には、下部シー) 1
4および枠体11と同じ外形の接着シート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110下面に
は接着シート16の上面周R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2】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1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tic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
ィルム状の一対の電極板41a。
41b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
外胸部において熱融着性の封止材(無機および有機の抱
合材料)46で接木して起電ユニット42の周囲を封止
したもので、前言?負極板41aと正極板41bの表面
はその一1′ts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[43と、二酸化マンガンからなる正極活物質44と
を、ポリプロピレン不縁、布等に有機電解液を含浸させ
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4
3は負極板41aの内面と密接している。
このように、1紀ペーパー状電池40は、フィルム状の
電極板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&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、その犀さは非常に薄く、且
つある程度彎曲させ得る可接性をもっているし、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の専さは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(0,45mm)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鎧型リチ
ウム電池(厚さ1.61)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34mlX17mm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40の重量は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rl 1
94 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IJ−ドロ0.60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61.61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4
0の上下面の電極に接触するように設けられている。
この一対の電源用溝[1−ドロ0.60は、そレソれ、
そのベースフィルム61.61を上部シーート12の下
面および下部シート14の上面て接金して上部シート1
2および下部シー)14に固定されている。また、この
両導′邂リード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ろ
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の弾力でベーノく一状
常池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と下部シート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
シート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1参照)。
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】33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Re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ろ。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ffされろ可動接点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13
1、・・・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23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と罠よってキースイッチが構成されている。なお
、キー弄示ノ中で”CF″と表示されたCFキー135
は機器内部に配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因のブロッ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)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ms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8】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EP−ROM (Erasable  Progr
amable ROM ) 93を有している。
このEP−ROM93には所有者、会員等を特定するた
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イスペンサー等の端末Tのコンタク
トピンP・・・が接触されろ〔第3図に二点鎖線で示す
)。金属コンタク)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、1!掠
用o)V DD端子、GND端子、およびEP−ROM
書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ビンP・・・に接続
されると、端末下側から金属コンタク)70・・・のV
DD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−
2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脛電子
機器に備えられているキー人力部Sを操作Q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、ライン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940バツクアに一時記憶さ
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、rNGJ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EP−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圧設けることが可卵である。
しかして、本発明のカード型′石子機器は、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21.2キ、表示体30ベーパー状電池40
を各々0.51となし、上面シート13を0.07 +
x鳳、上部シート12を0.05 fill、スペーサ
50を0.031息、下部シート14を0.21111
゜下面シート15を0.05龍となしており、しかも、
下部シート14の各電子部品の嵌合凹部141142.
143および144はハーフエツチングにより0.11
1富の厚さとなしている。従って、下部シート14の厚
みQ、 l 11分は各電子部品の浮さに吸収され、機
器全体の総厚はQ、81111である。また、このとき
、枠体11は0.41¥着シー)16は0、03 mm
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大巾に向
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、金属コンタクト70
・・・は、上面シー)13の開口134・・・に嵌入さ
れているが(実施例ではQ、l 111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)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
としてのペーパー状電池は厚さや形状等実施例に限定さ
れるものではない。
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〕
以上の説明で明らかな通り、この発明のカード型電子機
器は、キー人力部、集積回路チップおよび外部接続用の
複数の金属コンタクトを一体に有するものであるから、
それ自体で計算する機能と外部装置に接続して使用−弓
る機能とを併用でき、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。この場合、
上・下部カバーの少なくとも一方は金属薄板を用いてい
るため薄型にしても十分な強度を確保できるという効果
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図は全体の外観斜視図、第2図1第1図の11
− II線に沿う拡大断面図、第3図は81図のII 
−Ill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
、】2・・・上部シート(金属薄板)、13・・・上面
シート(樹脂シート)、14・・・下部シート(金属薄
板)、20・・・配勝基板、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】 キー接点を有する配線基板、集積回路チツプ、表示体、
    前記集積回路チツプの所定の接続端子に接続される複数
    の金属コンタクトおよびペーパー状電池を有する電子部
    品構成体の表・裏両面を上部カバーと下部カバーで接着
    して一体化したカード型電子機器であつて、 前記上部カバーと前記下部カバーの少なくとも一方は、
    前記金属コンタクトに対応する貫通穴が形成された金属
    薄板と、前記金属薄板に接着され且つ上記金属コンタク
    トに対応する貫通穴が形成された樹脂シートを有し、前
    記各金属コンタクトは、前記金属薄板と前記樹脂シート
    との貫通穴によつて外部に表出されたことを特徴とする
    カード型電子機器。
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