(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が冷却されている機器の装着部に装着端部を挿入して用いるＩＣカードであって、カード状の本体ケースと、この本体ケース内に収納された半導体素子と、この半導体素子を接続して構成される電気回路の前記本体ケースの前記装着端部に露出するよう設けられた端子と、前記本体ケースの両端部に冷媒が出入し該本体ケース内を流通するよう形成された第１の冷媒流通口及び第２の冷媒流通口と、これら第１の冷媒流通口及び第２の冷媒流通口にそれぞれ設けられたフィルタとを具備したことを特徴とするＩＣカード。
【請求項２】
第１の冷媒流通口が装着側の端部に設けられ、第２の冷媒流通口が他側の端部に設けられると共に、第１の冷媒流通口が冷媒の導入口であり、第２の冷媒流通口が排出口となっていることを特徴とする請求項１記載のＩＣカード。
【請求項３】
冷媒の循環によって内部が冷却されている機器筐体と、この筐体に形成されると共に、両端部に冷媒流通口を有する偏平直方体状本体ケースのＩＣカードを該冷媒流通口の一方が前記筐体内部に連通するよう挿入可能なスロットと、このスロットを常時は閉方向に付勢されて閉塞し且つ前記ＩＣカードを挿脱することによって開閉するよう設けられた蓋とを具備し、前記スロットへの前記ＩＣカードの挿着時には前記冷媒流通口の一方から他方に向けて前記冷媒を通流させ、該ＩＣカード内部を冷却するものであることを特徴とするＩＣカードの装着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば電子計算機等の拡張メモリとして使用されるＩＣカード及びその装着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、近時の半導体装置の小形化や高集積化、高機能化に伴い小形で大きな記憶容量を有する半導体メモリ素子が出現してきている。そして、このような半導体メモリ素子や他の半導体素子などを内蔵し、小形化され薄型化されて携帯が容易な大きさとなったＩＣカードが使用されるようになってきている。また、このＩＣカードは電子計算機のスロット部に挿入して情報の授受が行われる。
【０００３】
以下、従来の技術について図８を参照して説明する。図８は断面図であり、図において１はＩＣカードであって、２はＩＣカード１のカード状の本体ケースであり、３は所定の回路配線パターンが形成された基板であり、この基板３には半導体素子４や他の機能部品等が搭載されている。また５は本体ケース２の下面に露出するように設けられた複数の端子であり、６は端子５と回路配線パターンとを接続する引出線である。
【０００４】
また、７は電子計算機本体、あるいは電子計算機の端末機や周辺機器等の筐体であり、８は筐体７にスロット９を形成して設けられた装着部であり、１０は装着部８のスロット９内に設けられた接続端子である。
【０００５】
このように構成されたものでは、筐体７に設けられた装着部８のスロット９に、ＩＣカード１の端子５が設けられた本体ケース２の装着端部側が挿入される。そして、ＩＣカード１の端子５とスロット９内の接続端子１０とを接触させ導通させることによってＩＣカード１は筐体７側から給電される。このような給電のもとに半導体素子４等は動作し、記憶している情報の呼び出しや記憶情報の書替えなどが行われる。
【０００６】
このようにＩＣカード１を筐体７の装着部８に装着して使用すると、その使用に伴って半導体素子４や他の機能部品等が発熱する。そして密閉された本体ケース２内で発生した熱は本体ケース２の外表面から大気中に発散し、外表面は自然対流で冷却される。
【０００７】
しかしながら上記の従来技術においては、半導体素子４等の発熱部位から本体ケース２まで、また本体ケース２から大気中への各熱抵抗が大きく発熱量の増加にともなって半導体素子４等の温度は上昇する。特に半導体素子４の中で小形で高集積化されたものでは発熱量も大きく、温度上昇も大きなものとなって特性が低下してしまい、信頼性も低いものとなってしまう。
【０００８】
一方、電子計算機側の筐体７の装着部８は常にスロット９が開放状態にあり、このスロット９から塵埃が内部に侵入して電子計算機側での故障や誤動作を引き起こす虞がある。また、内部を冷却するようにした筐体７では冷却空気がスロット９を介して大気中に放散され、筐体７での冷却が効率が低いものとなってしまう。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように従来のＩＣカードでは、本体ケース内の半導体素子等で発生した熱は熱抵抗が大きい経路を経由して発散し冷却が行われるため、内蔵されている半導体素子等の温度が上昇して特性が低下してしまい、信頼性も低いものとなる。また電子計算機側では、装着部のスロットからの塵埃の侵入による故障等の虞があり、さらにスロットからの冷熱の放散により冷却効率が低いものとなる。このような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところはＩＣカードでの冷却が良好に行われ、半導体素子の特性や信頼性の低下がなく、機器側装着部のスロットでの塵埃の侵入が抑制されて故障等の虞が少なくなり、冷却効率の向上したＩＣカード及びその装着装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＩＣカード及びその装着装置は、内部が冷却されている機器の装着部に装着端部を挿入して用いるＩＣカードであって、カード状の本体ケースと、この本体ケース内に収納された半導体素子と、この半導体素子を接続して構成される電気回路の本体ケースの装着端部に露出するよう設けられた端子と、本体ケースの両端部に冷媒が出入し該本体ケース内を流通するよう形成された第１の冷媒流通口及び第２の冷媒流通口と、これら第１の冷媒流通口及び第２の冷媒流通口にそれぞれ設けられたフィルタとを具備したことを特徴とするものであり、
さらに、第１の冷媒流通口が装着側の端部に設けられ、第２の冷媒流通口が他側の端部に設けられると共に、第１の冷媒流通口が冷媒の導入口であり、第２の冷媒流通口が排出口となっていることを特徴とするものであり、
また、冷媒の循環によって内部が冷却されている機器筐体と、この筐体に形成されると共に、両端部に冷媒流通口を有する偏平直方体状本体ケースのＩＣカードを該冷媒流通口の一方が筐体内部に連通するよう挿入可能なスロットと、このスロットを常時は閉方向に付勢されて閉塞し且つ前記ＩＣカードを挿脱することによって開閉するよう設けられた蓋とを具備し、スロットへのＩＣカードの挿着時には冷媒流通口の一方から他方に向けて冷媒を通流させ、該ＩＣカード内部を冷却するものであることを特徴とするものである。
【００１１】
【作用】
上記のように構成されたＩＣカード及びその装着装置は、半導体素子を収納したカード状の本体ケースに第１及び第２の冷媒流通口を設けているので、第１の冷媒流通口と第２の冷媒流通口間を冷媒が流れる間に、本体ケース内に収納され動作することによって発熱する半導体素子が冷媒によって冷却されることになり、ＩＣカードでの冷却が良好に行われ、半導体素子の温度上昇に伴う特性の劣化や信頼性の低下が少ないものとなる。
【００１２】
また、機器筐体のＩＣカードが挿入されるスロットに該ＩＣカードを挿脱することによって開閉する蓋を設けているので、ＩＣカードが抜き取られた後の筐体のスロットは蓋によって閉塞され、これによって塵埃のスロットからの侵入が抑制され、さらに筐体の内部を冷却している冷気がスロットから外部に流れ出ることがなくなり、機器の故障等の虞が少なくなると共に冷却効率の向上させることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
先ず、第１の実施例を図１乃至図４により説明する。図１はＩＣカードを分解して示す斜視図であり、図２はＩＣカードの下方側からの斜視図であり、図３は機器筐体の装着部の部分断面図であり、図４は機器筐体の装着部にＩＣカードを挿入した状態を示す断面図である。
【００１４】
図１乃至図４において、１１は拡張メモリとして使用されるＩＣカードであって、所定の機器に装着することによって用いられる。そしてＩＣカード１１の本体ケース１２は偏平な直方体のカード状のもので、下部ケース１３とこれを閉塞する上部ケース１４によって構成されている。
【００１５】
そして本体ケース１２の長手方向両端部には、それぞれ空気導入口１５と空気排出口１６が形成されていて、両口１５，１６にはフィルタ１７が装着されている。また本体ケース１２の内部には、所定電気回路の配線パターンが形成された配線基板１８が取着されており、この配線基板１８には電気回路を構成する複数のメモリ素子等を含む半導体素子１９ａ，１９ｂや他の機能部品が搭載されている。
【００１６】
さらに本体ケース１２の空気導入口１５側端部、すなわち機器への装着端部には、図中で下側外面に露出するように複数の端子２０ａ，２０ｂが設けられていて、端子２０ａ，２０ｂと配線基板１８の配線パターンの導電部２１とが引出線２２によって接続されている。そして電気回路は、端子２０ａを介して接続される図示しない外部電源からの給電によって所定の動作が可能となっている。
【００１７】
一方、２３は電子計算機本体、あるいは電子計算機の端末機や周辺機器等の機器筐体であり、その内部は図示しない冷却装置によって常時冷気を循環させるようにして所定温度を維持するように冷却されている。そして、筐体２３には拡張メモリとして使用されるＩＣカード１１を装着する装着部２４が設けられており、この装着部２４にはＩＣカード１１が挿入されるスロット２５が形成されている。
【００１８】
また装着部２４には、スロット２５内にＩＣカード１１の端子２０ａ，２０ｂが対応して接触する接続端子２６が設けられていると共に、スロット２５を開閉する蓋２７が設けられている。蓋２７はヒンジ２８によって筐体２３の内方に向かって押し開かれるように筐体２３に取着されおり、さらに蓋２７はヒンジ２８の部分に設けられた発条２９により付勢されていて、スロット２５を常時閉塞する。
【００１９】
このためＩＣカード１１をスロット２５に挿入すると、蓋２７は押されて筐体２３の内部方向に開き、またスロット２５からＩＣカード１１を引き抜くと、蓋２７は発条２９によって自動的にスロット２５を閉塞する。
【００２０】
このように構成されているので、例えばＩＣカード１１を拡張メモリとして使用するため電子計算機の端末機の筐体２３のスロット２５に、空気導入口１５が形成されている側の装着端部を挿入すると、蓋２７がＩＣカード１１に押されて内方側に開き、同時にＩＣカード１１の端子２０ａ，２０ｂと接続端子２６のそれぞれ対応するもの同志が接続される。これによって端末機側の電源回路に導通する接続端子２６にＩＣカード１１の端子２０ａが接続され、ＩＣカード１１の電気回路に給電される。
【００２１】
給電されることによってＩＣカード１１の電気回路を構成する半導体素子１９ａ，１９ｂや他の機能部品等が所定の動作、すなわち内部の記憶情報の呼び出しや記憶情報の書替えなどが行われる。このような動作を行うことで半導体素子１９ａ，１９ｂ等は発熱し温度が上昇しようとする。
【００２２】
しかしＩＣカード１１の内部には、本体ケース１２の装着端部に設けられた空気導入口１５からフィルタ１７を介し、端末機の冷却されている筐体２３の内部から矢印Ａで示すように冷気が送り込まれ、ＩＣカード１１の内部を通流した後に空気排出口１６から同じくフィルタ１７を介し大気中に放出される。これによって発熱する半導体素子１９ａ，１９ｂ等は冷却されて高温とはならない。このため半導体素子１９ａ，１９ｂ等の温度上昇に伴う特性の劣化や信頼性の低下が少ないものとなる。
【００２３】
そして所定の動作が行われた後、ＩＣカード１１は端末機の筐体２３のスロット２５から抜き取られ、次の動作が行われるまで保管されたり、別部門へ移動されたり等する。この間、ＩＣカード１１は通電されず動作しないため発熱せず冷却することを要しない。また開口したままの本体ケース１２の空気導入口１５と空気排出口１６からは、保管空間や移動空間等に存在する塵埃が内部に侵入しようとするが、それぞれに設けられたフィルタ１７によって侵入が抑制され、本体ケース１２の内部汚染が少なく押さえられて故障等の発生の虞が少ないものとなる。
【００２４】
さらに、ＩＣカード１１は電池等の電源を内蔵していないためその容積相当分だけ、携帯がより容易なように小形・薄型のものにすることができ、あるいはより高い機能を有するものにすることができる。
【００２５】
一方、ＩＣカード１１が抜き取られた後の筐体２３のスロット２５は蓋２７によって閉塞され、これによって塵埃がスロット２５から筐体２３の内部に侵入することがなくなり故障や誤動作を引き起こす虞がなくなる。また、筐体２３の内部を冷却している冷気がスロット２５から外部に流れ出ることがなく、冷却効率の低下も抑制される。
【００２６】
次に、第２の実施例を図５により説明する。図５は機器筐体の装着部にＩＣカードを挿入した状態を示す断面図である。
図５において、３０は拡張メモリとして使用されるＩＣカードであって、所定の機器に装着することによって用いられる。そしてＩＣカード３０の本体ケース３１は偏平な直方体のカード状のもので、下部ケース３２とこれを閉塞する上部ケース１４によって構成されている。また本体ケース３１の長手方向両端部には、それぞれ空気導入口１５と空気排出口１６が形成されている。
【００２７】
さらに本体ケース３１の空気導入口１５側端部、すなわち機器への装着端部には、空気導入口１５の図中で下側内面に露出するように複数の端子３３が設けられていて、端子３３と配線基板１８の配線パターンの導電部とが引出線２２によって接続されている。
【００２８】
一方、電子計算機本体、あるいは電子計算機の端末機や周辺機器等の機器筐体２３の装着部３４には、ＩＣカード３０が挿入されるスロット３５が形成されている。そして装着部３４には、スロット３５内にＩＣカード３０の端子３３が対応して接触する接続端子３６が設けられていると共に、スロット３５を開閉する蓋３７が設けられている。蓋３７はヒンジ２８によって筐体２３の内方に向かって押し開かれるように筐体２３に取着され、発条２９により付勢されてスロット３５を常時閉塞する。
【００２９】
このためＩＣカード３０をスロット３５に挿入すると、蓋３７は押されて筐体２３の内部方向に開き、またスロット３５からＩＣカード３０を引き抜くと、蓋３７は発条２９によって自動的にスロット３５を閉塞する。
【００３０】
このように構成されているので、第１の実施例と同様の作用・効果が得られると共に、ＩＣカード３０の端子３３が外面に露出するものではないため携帯時の汚損が抑制され、機器の装着部３４に装着した際の端子３３と接続端子３６との接触が確実なものとなる。
【００３１】
次に、第３の実施例を図６により説明する。図６はＩＣカードの断面図である。
図６において、３８は拡張メモリとして使用されるＩＣカードであって、所定の機器に装着することによって用いられる。このＩＣカード３８の本体ケース１２の内部には、所定電気回路の配線パターンが形成された配線基板３９が取着されており、この配線基板３９には電気回路を構成する複数のメモリ素子等を含む半導体素子４０ａ，４０ｂが他の機能部品と共に搭載されている。
【００３２】
半導体素子４０ａ，４０ｂは発熱面側に配線基板３９との接続を行うためのバンプ４１を有しており、配線基板３９には隙間４２を形成するようにして搭載される。なお、パッケージサイズが大きい半導体素子４０ａについては上部ケース１４との隙間に弾性を有する樹脂材料４３が介在するようにして本体ケース１２内に収納される。
【００３３】
このように構成されているため、ＩＣカード３８が機器のスロットに装着され動作をする場合には、冷気は空気導入口１５から導入されて本体ケース１２内を通流する間に半導体素子４０ａ，４０ｂ等の冷却を行う。この時、バンプ４１による配線基板３９との隙間４２を冷気が流れるためバンプ４１が冷却フィンとして作用し、効率的な冷却を行うことができる。
【００３４】
なお上記の各実施例においては、ＩＣカード１１，３０，３８の冷却を装着した機器からの冷気を受けて行っているが、逆にＩＣカード１１，３０，３８の空気排出口１６を導入口とし、ここから大気を取り込み装着した機器の方向に流すようにしてもよく、また空気以外のものを冷媒として流すようにしてもよい。さらにＩＣカードに電池を内蔵したものであっても、冷却を内部の汚損を抑制しながら効率的に行うことができる。
【００３５】
また一方、上記のように構成されたＩＣカードは従来と同様に産業利用や研究利用などでの計算処理や情報処理などに用いられるほか、次のような利用システムにおいて用いることができる。以下、その利用システムについて図７を参照して説明する。図７はＩＣカードの利用システムを説明する図である。
【００３６】
図７において、４３は第１の利用システムで、第１のホストコンピュータ４４と端末機４４ａ，４４ｂ，４４ｃを有して構成される。また４５は第２の利用システムで、第２のホストコンピュータ４６で端末機４６ａ，４６ｂ，４６ｃを有して構成される。そして４７は比較的記憶容量の大きなメモリ素子を内蔵してなるＩＣカードであって、第１の利用システム４３と第２の利用システム４５とにおいてそれぞれで使用可能に構成されている。
【００３７】
また両利用システム４３，４５の端末機４４ａ，４６ａは、ＩＣカード４７をそれぞれの装着部に装着してそれぞれ第１及び第２のホストコンピュータ４４，４６を利用するものであり、端末機４４ｂ，４６ｂは、ＩＣカード４７に内蔵された無線通信機能、光通信機能、音声入出力機能等のワイヤレスの情報交換手段に対応してＩＣカード４７内の記憶情報内容を検知すると共に、記憶情報の内容の一部書替えを行うことができるものである。さらに端末機４４ｃ，４６ｃは、これらのいずれか一方で第１及び第２の利用システム４３，４５の両方での利用が可能となるように、ＩＣカード４７に所定の情報を新規に記憶させたり、記憶情報内容を更新したりできるようになっている。
【００３８】
そして、先ずＩＣカード４７が第１及び第２の利用システム４３，４５での利用が可能となるように、端末機４４ｃ，４６ｃでＩＣカード４７に所定の情報を新規に記憶させシステムへの登録を行う。例えば第１の利用システム４３が鉄道の乗客輸送システムであり、第２の利用システム４５が電話通信システムであるとすると、端末機４４ｃ，４６ｃのいずれか一方で、利用者の設定した条件のもとＩＣカード４７に、第１の利用システム４３での利用可能期間や利用可能区間及び利用可能総回数、あるいは利用可能総金額などの情報がメモリ素子に記憶される。また第２の利用システム４５での利用可能総度数等の情報がメモリ素子に記憶される。
【００３９】
このようにしてＩＣカード４７に所定の情報が記憶され登録された後、両利用システム４３，４５の利用が行われる。例えば第１の利用システム４３の鉄道を利用し、改札機である端末機４４ｂを通過するごとにＩＣカード４７と端末機４４ｂとの間でのワイヤレスによる情報交換が行われ、ＩＣカード４７に記憶されている利用可能総金額が０となるまで利用した分だけ減算されて書き替えられる。同様に第２の利用システム４５の電話を利用した場合には、電話機に設けられた端末機４６ｂでＩＣカード４７に記憶されている利用可能総度数が０となるまで利用した分だけ減算されて書き替えられる。
【００４０】
そして、さらに両利用システム４３，４５の利用を行いたい場合には、利用可能総金額や利用可能総度数が０となったＩＣカード４７を再び端末機４４ｃ，４６ｃのいずれか一方で条件を設定して情報の更新を行い、ＩＣカード４７を利用可能な状態とする。なお、利用可能総金額や利用可能総度数が０となっていなくてもこれらを増やすように、途中で端末機４４ｃ，４６ｃのいずれか一方において条件を設定して情報の更新を行うようにすることもできる。
【００４１】
同じように、第１の利用システム４３の鉄道の指定券等を得たいときなどの予約利用や第２の利用システム４５の電話回線を通じて大型コンピュータを利用する場合には、端末機４４ａ，４６ａにＩＣカード４７を装着してそれぞれ第１及び第２のホストコンピュータ４４，４６を利用する。この場合にも予め条件を設定し記憶させておき、その条件のもとに利用を行うようにしてもよい。
【００４２】
利用システムは上述の鉄道、電話のシステムの利用に限らず他のプリペードカード利用システム等にも応用でき、１つのＩＣカード４７で複数のシステムの利用が可能であると共に記憶の更新を行うことで幾度でも再利用でき、使い捨てによる資源の無駄使いを抑制することができる。
【００４３】
尚、本発明は上記の各実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明は、１つは半導体素子を収納したカード状の本体ケースに第１及び第２の冷媒流通口を設ける構成としたことにより、他は機器筐体のＩＣカードが挿入されるスロットに該ＩＣカードを挿脱することによって開閉する蓋を設ける構成としたことにより、ＩＣカードでの冷却が良好に行われ、半導体素子の特性や信頼性の低下がなく、また機器筐体内部へのスロットからの塵埃の侵入が抑制されて故障等の虞が少なくなると共に、冷却効率の向上させることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例のＩＣカードを分解して示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例のＩＣカードの下方側からの斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施例に係る機器筐体の装着部の部分断面図である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る機器筐体の装着部にＩＣカードを挿入した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る機器筐体の装着部にＩＣカードを挿入した状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第３の実施例に係るＩＣカードの断面図である。
【図７】本発明に係るＩＣカードの利用システムを説明する図である。
【図８】従来の技術を示す断面図である。
【符号の説明】
１１…ＩＣカード
１２…本体ケース
１５…空気導入口
１６…空気排出口
１７…フィルタ
１９ａ，１９ｂ…半導体素子
２０ａ，２０ｂ…端子
２３…筐体
２４…装着部
２５…スロット
２６…接続端子
２７…蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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