專利名稱：蜂窩電話的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及IC卡中的兼容性的維護及其功能擴展，以及涉及一種，比如，可以在保持與多媒體卡兼容性的條件下有效應用于IC卡用來執(zhí)行復接排(multibank)或多功能的技術(shù)。
背景技術(shù)：
考慮到在蜂窩電話和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或類似設(shè)備之間執(zhí)行信息傳輸，提出了一種類似多媒體卡的尺寸重量減小并且接口簡化的存儲卡。正如在，比如，CQ出版公司出版的“接口”(1999年12月發(fā)行)中所述，多媒體卡具有7個連接端子作為外部接口端子并采用串口。與PC卡或硬盤采用的ATA接口相比較，這可以減小主系統(tǒng)的負載，并且甚至對于比較簡單的系統(tǒng)也可以得到。另外，同一參考文獻還提到，已經(jīng)提出一種SD卡作為多媒體卡的上部兼容的存儲卡。
本發(fā)明人曾討論過存儲系統(tǒng)IC卡，如多媒體卡或類似的卡，的功能擴展。這樣，本發(fā)明人此前已經(jīng)申報這一發(fā)明可在提供擴展端子的同時保持對多媒體卡等等的標準化的端子排列的兼容性，從而可使功能擴展成為可能，編入增加數(shù)據(jù)位的數(shù)目(日本公開專利申請No.2000-18030)。另外，本發(fā)明人曾經(jīng)討論旨在實現(xiàn)使用此種擴展端子的復接排或多功能。在使用IC卡的SIM(用戶識別模塊)卡的GSM(移動通信特別研究組)移動通信系統(tǒng)等之中，比如，SIM卡具有一個單片機或類似物，可存儲用戶信息和帳戶信息等等，這些信息需要用來進行用戶確認和保密管理并且實現(xiàn)通信協(xié)議，并且建立非易失性存儲卡，如閃存。當嘗試將存儲卡，如多媒體卡，應用于此種GSM移動通信系統(tǒng)的蜂窩電話時，除了SIM插卡口之外，存儲卡也需要一個插入口。這樣，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，存在藉助空間因素改進的余地。另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，安全級的差別不可避免地出現(xiàn)于存儲卡和SIM卡之間的存儲信息中并因此安全級作為多功能差別被允許是必然的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種IC卡，可以執(zhí)行如復接排或多功能之類的擴展功能而同時保持對端子排列的預定標準的兼容性。
本發(fā)明的另一目的是提供一種可以擴展安全級不同的多功能的IC卡。
本發(fā)明的上述目的，其他目的以及新特點從本發(fā)明的描述和附圖可以得到了解。
(1)根據(jù)本發(fā)明的一種IC卡考慮到兼容性及其功能擴展。關(guān)于IC卡的兼容性，向上兼容性和向下兼容性可以保持。向上兼容性，比如，是向下IC卡可通過插入向上IC卡的插入口而使用。向下兼容性，比如，是IC卡可通過插入向下IC卡的插入口而使用。IC卡具有第一功能塊和第二功能塊，每個的構(gòu)成都包括半導體集成電路并且具有其中多個連接端子是暴露的配置。
就IC卡的兼容性而言，多個連接端子在從IC卡插入方向上觀察是配置成為在鄰接的列間前后曲折的多行。如果采取不同于其曲折配置的表達，則可以說是多個連接端子具有一個從IC卡插入方向上觀察是前后形成的兩列的排列，并且一個位于第一列中的連接端子中間的端子對端子區(qū)域的排列和一個位于第二列中的連接端子中間的端子對端子區(qū)域的排列在列的方向上相互移位。如果對曲折布局采用另一不同的表達，則可以說是多個連接端子具有一個從IC卡插入方向上觀察是前后形成的兩列的排列，并且位于第一列中的連接端子的列向布局和位于第二列中的連接端子的列向布局在列向上相互移位。
由于采用與連接端子的排列中的曲折方式形成的典型形式相對應的多列布局，在插卡口中可采用相對簡單的結(jié)構(gòu)，其中其大量插入口端子交替平行配置，同時其突出部數(shù)量改變。向下IC卡的連接端子排列按照原樣采用專用于IC卡的連接端子排列。另一方面，如果將向上IC卡專用功能賦予另一個曲折連接端子排列，則此種通過安裝于向下IC卡的插入口使得向上IC卡可以使用也可以實現(xiàn)向下兼容性。
就IC卡的擴展功能而言，IC卡的連接端子包括連接到并專用于第一功能塊的第一連接端子，連接到并專用于第二功能塊的第二連接端子，以及分享第一功能塊和第二功能塊共用的運行電源的第三連接端子。通過將電源以外的數(shù)據(jù)端子或其他分別專用于第一功能塊和第二功能塊，可以促進向上兼容性和向下兼容性的實現(xiàn)。
當企圖實現(xiàn)三代IC卡或三類以上IC卡的兼容性時，是假設(shè)了如下的情況，第一IC卡的連接端子排列由與第一列相對應的連接端子列按照原樣采用，同時添加到第二IC卡的專用功能賦予與另一曲折第二列相對應的連接端子列，并且添加到第三IC卡的專用功能賦予與第一列相對應的專用端子列和與第二列相對應的連接端子列。此時，考慮第二IC卡和第三IC卡之間的向上兼容性和向下兼容性的實現(xiàn)。為此目的，采納的結(jié)構(gòu)是其中在配置于第二列中的連接端子的列方向上延伸的一端上的連接端子延伸到連接端子在列方向貼近配置于第一列中并且位于其連接端子的在列方向延伸的一端的連接端子的位置，而在配置于第二列中的連接端子的列方向上延伸的另一端上的連接端子延伸到連接端子在列方向貼近配置于第一列中并且位于其連接端子的在列方向延伸的一端的連接端子的位置。據(jù)此，這種第一到第三IC卡甚至可互相插入到其他IC卡的插入口并且可以使用的兼容性可以很容易地實現(xiàn)。
(2)此IC卡的功能擴展旨在，比如，復接排存儲器。此時，第一功能塊是第一存儲卡單元，包含電重寫第一非易失性存儲器，和一個第一控制器，第一控制器根據(jù)來自第一連接端子的指令執(zhí)行對第一非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過第一連接端子與外界的接口的控制。第二功能塊是第二存儲卡單元，包含電重寫第二非易失性存儲器，和一個第二控制器，第二控制器根據(jù)來自第二連接端子的指令執(zhí)行對第二非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過第二連接端子與外界的接口的控制。
如果置于此種環(huán)境下的多媒體卡或其他得到考慮，盡管每個連接端子的專用功能是隨意的，則第一連接端子包含一個時鐘端子和數(shù)據(jù)端子，第二連接端子包含一個時鐘端子和數(shù)據(jù)端子，第三連接端子包含電源電壓供電端子和地電壓端子。
第一存儲卡單元和第二存儲卡單元被配置成為一個并行操作復接排存儲單元。
為了增加存儲于每個非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)的安全性，第一控制器可以具有保密功能，可對寫入第一非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)加密和對從第一非易失性存儲器讀出的數(shù)據(jù)解密或?qū)?shù)據(jù)進行其他加密，而第二控制器可以具有保密功能，可對寫入第二非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)加密和對從第二非易失性存儲器讀出的數(shù)據(jù)解密或?qū)?shù)據(jù)進行其他加密。
(3)此IC卡的功能擴展旨在多功能。此時，第一功能塊是第一數(shù)據(jù)處理單元，包含第一非易失性存儲器，和一個第一控制器，第一控制器執(zhí)行對第一非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過第一連接端子與外界的接口的控制。第二功能塊是第二數(shù)據(jù)處理單元，包含第二非易失性存儲器，和一個第二控制器，第二控制器執(zhí)行對第二非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過第二連接端子與外界的接口的控制。第一數(shù)據(jù)處理單元和第二數(shù)據(jù)處理單元分別具有用來單獨存儲秘密安全代碼的區(qū)域。
這樣，一個IC卡就可以實現(xiàn)安全級不同的多功能設(shè)備。
第一數(shù)據(jù)處理單元甚至可以在非易失性存儲器生產(chǎn)階段將秘密代碼寫入秘密代碼存儲區(qū)。第二數(shù)據(jù)處理單元甚至可以在IC卡生產(chǎn)階段將秘密代碼寫入秘密代碼存儲區(qū)。這樣，就可以根據(jù)安全級的差別通過保持保密所必需的方法或步驟設(shè)定秘密代碼。比如，當?shù)谝粩?shù)據(jù)處理單元設(shè)定成為一個通用數(shù)據(jù)存儲應用的存儲卡單元，而第二數(shù)據(jù)處理單元設(shè)定成為微機化SIM卡單元時，則第二數(shù)據(jù)處理單元處理/管理帳戶信息的安全性與第一數(shù)據(jù)處理單元相比不可避免地要保持嚴格，從而可以充分滿足此種要求。
甚至當?shù)谝粩?shù)據(jù)處理單元設(shè)定成為一個通用數(shù)據(jù)存儲應用的存儲卡單元，第一控制器也最好采用可對寫入第一非易失性存儲器中的數(shù)據(jù)加密和對從第一非易失性存儲器讀出的數(shù)據(jù)解密或?qū)?shù)據(jù)進行其他加密的保密功能，目的是增強存儲于存儲卡單元中的數(shù)據(jù)的版權(quán)保護等等的有效性。
當存儲卡單元和SIM卡單元等等被采用作為多功能設(shè)備時，比如，第一連接端子包含時鐘端子，多位數(shù)據(jù)端子和1位命令端子，第二連接端子包含時鐘端子，數(shù)據(jù)端子和復位端子，而第三連接端子包含電源電壓供電端子和地電壓供電端子。
(4)當電源電壓供電的連接端子配置于與從IC卡插入方向觀察的第一列相對應的連接端子列中時，與第二列相對應的連接端子列在鄰接電源電壓供電連接端子的位置形成并具有端子到端子區(qū)域。如果與電源電壓供電端子鄰接的其他連接端子配置于與曲折形式的第二列相對應的連接端子列中，就有可能是與其它連接端子相對應的插卡口的端子插入口在IC卡插入插卡口的過程中在插入口接觸其他連接端子之前將既接觸電源供電連接端子也接觸位于其他連接端子前面的其他連接端子。如果供電電源或電源插入口端子已經(jīng)在此狀態(tài)下與電源電壓供電端子相接觸，就令人擔心電源對電源短路。如果采用保證端子對端子區(qū)域的結(jié)構(gòu)，則可以不必采用增大與第一和第二列相對應的連接端子列之間的距離和縮短每個連接端子的寬度的裝置。
根據(jù)上述要求，本發(fā)明提供了以下四種IC卡。
一種IC卡，其特征在于是具有由半導體集成電路構(gòu)成的第一功能塊和第二功能塊和多個暴露的連接端子的IC卡，所述多個連接端子具有一個從IC卡插入方向上觀察是前后形成的兩列的排列，并且在位于第一列中的連接端子的端子之間的排列和在位于第二列中的連接端子的端子之間的排列在列向上相互移位，所述連接端子包括連接到并專用于第一功能塊的第一連接端子，連接到并專用于第二功能塊的第二連接端子，以及共享第一功能塊和第二功能塊共用的運行電源的第三連接端子，在配置于所述第二列中的連接端子的列方向上延伸的一端上的連接端子延伸到所述連接端子在列方向貼近配置于所述第一列中并且位于其連接端子的在列方向延伸的一端的連接端子的位置，并且在配置于所述第二列中的連接端子的列方向上延伸的另一端上的連接端子延伸到所述連接端子在列方向貼近配置于所述第一列中并且位于其連接端子的在列方向延伸的另一端的連接端子的位置。
一種IC卡，其特征在于是具有第一處理單元和第二處理單元和多個暴露的連接端子，其中所述多個連接端子包括連接到并專用于所述第一處理單元的第一連接端子，連接到并專用于所述第二處理單元的第二連接端子，以及共享所述第一處理單元和所述第二處理單元共用的運行電源的第三連接端子，其中所述第一處理單元執(zhí)行對第一非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過所述第一連接端子與外界的接口的控制，其中所述第二處理單元執(zhí)行對第二非易失性存儲器的訪問控制并執(zhí)行對通過所述第二連接端子與外界的接口的控制，其中所述第一處理單元使用在所述第一非易失性存儲器的一個區(qū)域中存儲的第一秘密代碼，并且其中所述第二處理單元使用在所述第二非易失性存儲器的一個區(qū)域中存儲的第二秘密代碼。
一種IC卡，其特征在于是具有由半導體集成電路構(gòu)成的第一功能塊和第二功能塊和多個暴露的連接端子，所述多個連接端子具有一個從IC卡插入方向上觀察是前后形成的兩列的排列，并且在位于第一列中的連接端子的列方向排列和在位于第二列中的連接端子的端子的列方向排列在列向上相互移位，所述連接端子包括連接到并專用于所述第一功能塊的第一連接端子，連接到并專用于所述第二功能塊的第二連接端子，以及共享所述第一功能塊和第二功能塊共用的運行電源的第三連接端子，所述第三連接端子包含位于第一列并且用于電源電壓供電的連接端子，并且提供有與第二列相對應的連接端子以便在與電源供電連接端子鄰接的位置具有端子到端子間的區(qū)域。
一種IC卡，其特征在于是具有由半導體集成電路構(gòu)成的第一功能塊和第二功能塊和多個暴露的連接端子，其中所述第一功能塊執(zhí)行對非易失性存儲器的訪問控制，其中所述第二功能塊執(zhí)行對加密數(shù)據(jù)的安全控制，并且所述連接端子包括連接到并專用于所述第一功能塊的第一連接端子，連接到并專用于所述第二功能塊的第二連接端子，以及對所述第一功能塊提供運行電源的第三連接端子。


圖1為示出一個根據(jù)本發(fā)明的具有以連接端子和電路單元中間的連接形式作為主要基礎(chǔ)的多功能IC卡的配置的說明示例圖。
圖2為示出多功能IC卡的連接端子功能的列表的說明示例圖。
圖3為示出多功能IC卡的電路安裝表面的實際狀態(tài)的平面圖。
圖4為示出多功能IC卡的電路安裝表面的實際狀態(tài)的后視圖。
圖5示出手機外表的透視圖。
圖6為示出多功能IC卡安裝于插卡口中的狀態(tài)的平面圖。
圖7為示出多功能IC卡安裝于多媒體卡用的插卡口中的狀態(tài)的平面圖。
圖8為存儲卡單元的功能框圖。
圖9為SIM卡單元的功能框圖。
圖10為可使用多功能IC卡的手機的功能框圖。
圖11為示出第二個根據(jù)本發(fā)明的具有以連接端子和電路單元中間的連接形式作為主要基礎(chǔ)的復接排存儲卡的配置的說明示例圖。
圖12為示出圖11中的多功能IC卡的連接端子功能的列表的說明示例圖。
圖13為示出發(fā)生電源對電源短路的連接端子排列的比較示例的說明示圖。
具體實施例方式
<多功能IC卡>
圖1為示出一個根據(jù)本發(fā)明的具有以連接端子和電路單元中間的連接形式作為主要基礎(chǔ)的多功能IC卡的配置的說明示例圖。
示于圖1的多功能IC卡MFC與多媒體卡、SD卡等等兼容之處在于卡基板1的連接端子2(#1至#13)配置成為曲折形式的兩行并且實現(xiàn)如下的多功能設(shè)備，即存儲卡單元3和SIM卡單元4分別是安裝成為只與連接端子2(#1至#13)的預定端子相連接。標號5表示連接導線，示出用來將存儲卡單元3和SIM卡單元4連接到連接端子2的連線圖形、焊接導線等等的通用符號。
此處，假設(shè)多功能IC卡MFC可以用來安裝于手機上。存儲卡單元3配置成為數(shù)據(jù)存儲應用，它具有一個非易失性存儲器，如電擦除閃存(其細節(jié)見下述)，和一個控制器，并且將電話簿數(shù)據(jù)、進入的旋律數(shù)據(jù)等等存儲于其中。SIM卡單元4的構(gòu)成包括一個帶有內(nèi)置閃存的微機，用來存儲用戶信息和帳戶信息，這些信息對于GSM的手機等的用戶確認和用戶管理是必需的。
雖然示于圖1的#1至#13的連接端子2似乎是直接連接到存儲卡單元3和SIM卡單元4，#1至#13的連接端子2實際上位于卡基板1的背面(端子面)，通過通孔或連線圖案連接到其現(xiàn)有的連接端子的連接焊盤是配置于卡基板的表面(安裝表面)，并且存儲卡單元3和SIM卡單元4與這些連接焊盤相連接。
多功能IC卡MFC基于多媒體卡的尺寸并且符合如下的標準其厚度為1.4mm，平面尺寸為24mm×32mm。多功能IC卡的卡基板1配置成為#1至#13的連接端子2在由樹脂基板，如玻璃環(huán)氧樹脂等，制作的基板的端子表面上從插卡方向上(其縱向方向上)觀察在互相鄰接的兩行前后配置。
#1、#2、#5至#8和#13的連接端子2連接到存儲卡單元3，#9、#11、和#12連接到SIM卡單元4，并且用來供電的電源#3和#4的連接端子2連接到存儲卡單元3和SIM卡單元4兩者。
#1至#7的連接端子2分別具有基于多媒體卡標準的布局和功能。多媒體卡一般應用多媒體卡模式和SPI(串行外圍接口)。運行模式的選擇根據(jù)通電時預先確定的端子的狀態(tài)決定。多媒體卡的端子功能示于圖2中的7引腳(1位)的列中。多媒體卡模式和SPI模式的差別點示于括號內(nèi)。在多媒體卡模式中，#1用作保留端子NC(開路或固定于邏輯值“1”)，#2用作命令端子CMD(執(zhí)行命令輸入和和應答信號輸出)，#3和#6分別用作電路地電壓(接地)端子Vss1和Vss2，#4用作電源電壓供電端子Vdd，#5用作時鐘輸入端子CLK，而#7用作數(shù)據(jù)輸入/輸出端子Data。在SPI(串行外圍接口)模式中，#1用作芯片選擇端子CS，#2用作數(shù)據(jù)輸入端子Din(用于從主設(shè)備向卡輸入數(shù)據(jù)和命令)，#3和#6分別用作電路地電壓(接地)端子Vss1和Vss2，#4用作電源電壓供電端子Vdd，#5用作時鐘輸入端子CLK，而#7用作數(shù)據(jù)輸出端子Dout(執(zhí)行從存儲卡到主設(shè)備的數(shù)據(jù)和狀態(tài)的輸出)。多媒體卡模式是適于同時使用多個多媒體卡的系統(tǒng)的運行模式。為了識別相應的多媒體卡，采用以多媒體卡初始次序由圖中未示出的主設(shè)備對多媒體卡設(shè)定卡識別ID(相對地址)。SPI模式最適合用于簡單便宜的系統(tǒng)中。多媒體卡的選擇根據(jù)從主設(shè)備提供給#1連接端子的芯片選擇信號進行。在任何運行模式中，存儲卡單元3的控制器響應主設(shè)備提供的命令執(zhí)行對存儲芯片的訪問控制和對與主設(shè)備的接口的控制。
#8至#13的連接端子2作為對多媒體卡的擴展端子。#1至#7的連接端子2構(gòu)成相對卡基板1的與第一行相對應的連接端子排列，而#8至#13的附加連接端子2構(gòu)成與第二行相對應的連接端子排列，此行位于與第一行相對應的連接端子排列離開的位置。#9至#12的連接端子2的尺寸與其他連接端子2相同。#13的連接端子2置于第一行并且從其排列方向上觀察在連接端子排列的一端延伸到徹底靠近#7的位置處。與端子號#8相對應的連接端子2位于第一行并且從其排列方向上觀察延伸到部分地與連接端子排列的#1連接端子重合及鄰接的位置處。與第一行相對應的連接端子排列和與第二行相對應的連接端子排列，從行方向上觀察在連接端子的行布局中互相移位。換言之，與第一行相對應的連接端子排列和與第二行相對應的連接端子排列是配置成為曲折形狀。
#8至#13的擴展端子在圖2中的9引腳(4位)的列中示出的4位模式被選中用于多功能IC卡MFC時是有效端子。就是說，當選擇4位模式時，#2至#7的端子被賦予與相應的多媒體卡模式相同的模式。在相應的多媒體卡模式中用作保留端子的端子#1，用作與第4位相對應的數(shù)據(jù)端子Data3，附加端子#8和#9分別用作與第二位相對應的數(shù)據(jù)端子Data1和與第三位相對應的數(shù)據(jù)端子Data2。與第一位相對應的數(shù)據(jù)端子Data0對應于與多媒體卡模式相同的端子#7。這樣，當對多功能IC卡MFC選擇4位模式時，數(shù)據(jù)的輸入/輸出以4位并行啟用。此時，考慮#8至#13的連接端子2的形狀要與SD卡的連接端子兼容。#8至#13的數(shù)據(jù)端子功能在4位模式中可以轉(zhuǎn)置。4位模式也能夠具有與SD卡的兼容性。
多功能IC卡MFC的存儲卡單元3配置有對多媒體卡的向下兼容模式。就是說，存儲卡單元3中的控制器具有多媒體卡的SPI模式或類似于多媒體卡模式的1位模式，以及使用4位數(shù)據(jù)端子#1、#7、#8和#13以4位并行執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入/輸出的4位模式。1位模式是允許多功能IC卡MFC用作多媒體卡的運行模式。
運行模式可響應預先確定的連接端子的狀態(tài)或從預先確定的連接端子命令輸入的狀態(tài)進行設(shè)定。當多功能IC卡MFC安裝于多媒體卡的插卡口時，端子#8和#13變?yōu)楦?。因此，控制器可以在通電時檢測到端子#8和#13兩者或其中的任何一個的浮動狀態(tài)(floating state)而將多功能IC卡設(shè)定為1位模式。當將其安裝于具有分別與9個連接端子2相對應的插卡口端子專用插卡口中時，使端子#8與#9導入插卡口的與其相對應的插卡口端子。因此，在通電時控制器檢測到從主設(shè)備向兩者或至少端子#8與#9中任何一個提供的特別信號或命令，從而可對多功能IC卡MFC設(shè)定4位模式。
擴展端子#9至#12分別是與SIM卡單元4相連接的專用端子。SIM卡單元4的構(gòu)成包括一個具有內(nèi)置的非易失性存儲器，如閃存，的單片機。#9表示數(shù)據(jù)輸入/輸出端子I/O，#10表示未連接端子，#11表示時鐘端子CLK，而#12表示復位端子。SIM卡單元4的運行功率是經(jīng)#3地端子Vss和#4電源端子Vdd供應。如果手機等提供有與在圖2中的13引腳的列中描述過的端子配置相對應的插卡口，并且多功能IC卡MFC安裝于插卡口內(nèi)，則存儲卡單元3和SIM卡單元4能夠互相獨立運行。如果多功能IC卡MFC經(jīng)卡適配器等與個人計算機等相連接，則改正電話簿數(shù)據(jù)等等在多功能IC卡MFC中的存儲卡上可以高效率地實施。
在圖3中示出多功能IC卡MFC中的電路安裝表面的實際狀態(tài)的平面圖，并且在圖4中端子表面的實際狀態(tài)。多功能IC卡的卡基板1配置成為#1至#13的連接端子2在由樹脂基板，如玻璃環(huán)氧樹脂等，制作的基板的端子表面上以2行排列，在從插卡方向上(其縱向方向上)觀察在互相鄰接的行前后配置。連接焊盤7與連接端子2一一對應地形成于安裝或封裝表面上。連接焊盤7分別由鋁、銅或銅或鐵合金等等的導電圖案形成。連接端子2通過使鋁、銅或銅或鐵合金等等的導電圖案鍍金或鍍鎳等等而形成。連接焊盤7和連接端子2的電連接通過圖中未示出的卡基板1上的導線圖案和通孔等實施而使卡基板1的前后表面導通。
存儲卡單元3具有，比如，一個電可重寫閃存8和用來控制閃存8的控制器9，都配置于卡基板1的安裝表面上。盡管沒有特別限制，閃存8和控制器9分別有獨立的半導體芯片構(gòu)成。當然，兩者可以一起由一個芯片制成或通過將不同的芯片互相粘合形成。
控制器9根據(jù)從外部經(jīng)相應的連接端子2給出的指令控制閃存8的讀寫操作。當考慮數(shù)據(jù)安全性時，控制器9還可以進一步配置成為具有使加密數(shù)據(jù)寫入閃存8和對從閃存8讀出的數(shù)據(jù)實施解密或?qū)ζ鋵嵤┘用艿谋Ｃ芄δ堋?br> 控制器9具有縱向或垂直方向上長的形狀，沿著連接端子2的排列方向延伸。在連接端子2側(cè)，控制器9包括多個連接接口端子9Pi，分別經(jīng)連接焊盤7與連接端子2相連接，并且在閃存8側(cè)，包括多個存儲器接口端子9Pj與閃存8相連接。閃存8在控制器9側(cè)，具有多個控制器接口端子8Pk與控制器9相連接。連接焊盤7通過焊接導線10連接到控制器9的與其相對應的連接接口端子9Pi。控制器9的存儲器接口端子9Pj通過焊接導線11連接到閃存8的與其相對應的控制器接口端子8Pk。連接接口端子9Pi分別具有與#1至#8及#13相對應的端子功能。存儲器接口端子9Pj分別是，比如，用來控制閃存8的端子，并且與具有如下功能的多個端子相對應，如芯片使能信號輸出、寫使能信號輸出、命令使能信號輸出、數(shù)據(jù)輸入/輸出、輸出使能信號輸出、就緒/忙信號輸出、復位信號輸出等等?？刂破鹘涌诙俗?Pk是具有如下功能的多個端子，如芯片使能信號輸入、寫使能信號輸入、命令使能信號輸入、數(shù)據(jù)輸入/輸出、輸出使能信號輸入、就緒/忙信號輸入、復位信號輸入等等。另外，卡基板1包括測試端子13，通過焊接導線(導線圖形)12與控制器9及閃存8相連接。
SIM卡單元4經(jīng)焊接導線17A與對應于#9、#11和#12的連接焊盤7相連接。SIM卡單元4的運行電源供應比如經(jīng)焊接導線17B提供。以標號16標記的一對焊接導線是用來連接控制器9和SIM卡單元4的接口導線。焊接導線對允許在存儲卡單元3和SIM卡單元4中間傳輸信息。
卡基板1安裝于和固定于殼體14，其安裝表面朝向其內(nèi)部。安裝表面有殼體14覆蓋和保護，并且其端子表面從殼體14暴露。
手機的外表示于圖5。多功能IC卡MFC安裝于在手機20的側(cè)面內(nèi)確定的插卡口內(nèi)。
圖6為示出多功能IC卡MFC安裝于插卡口21中的狀態(tài)示圖。插卡口21在其背面具有插卡口端子22，插卡口端子22突出與相應的連接端子2結(jié)合。由于連接端子2排列成為曲折形狀的兩行，其突出量小的插卡口21的插卡口端子22(22(S))和其長度長的插卡口端子(22(L))在曲折部分可以交替改變。可以采用一種比較簡單的配置，其中插卡口端子22整個平行，而插卡口端子22的突出量被改變。接觸連接端子2的觸點相應于插卡口端子22的尖端部分(以■標記)。
圖7示出多功能IC卡MFC安裝于多媒體卡用的插卡口23中的狀況。由于多功能IC卡MFC的#1至#7的連接端子2的排列基于多媒體卡，多功能IC卡MFC可安裝于多媒體卡用的插卡口23中以便甚至與單獨使用存儲卡單元3的應用相匹配。標號24分別表示插卡口23的插卡口端子，該插卡口端子可與#1至#7的連接端子2相連接。
圖8示出為存儲卡單元3的功能框圖。控制器9具有一個接口控制器30，閃存控制器32，加密解密電路33以及保密電路34。接口控制器30經(jīng)連接端子2連接到手機20，并且對手機20提供的命令解碼以便從而執(zhí)行對存儲卡單元3的內(nèi)部的一般控制和對與手機20的接口的控制。盡管沒有具體限制，此種控制程序或狀態(tài)轉(zhuǎn)換控制邏輯在接口控制器30內(nèi)部提供?？刂瞥绦蚩芍糜陂W存8內(nèi)。
接口控制與基于多媒體卡模式或SPI模式經(jīng)連接端子2的接口控制等效。對存儲卡單元的內(nèi)部的一般控制包含作為第一步的利用保密電路34的認證控制，作為第二步的對閃存8的輸入/輸出數(shù)據(jù)的加密/解密控制，以及經(jīng)閃存控制器32的對閃存8的文件存儲器進行的訪問控制。
訪問控制是一種考慮，比如，與扇區(qū)是數(shù)據(jù)管理的基本的文件系統(tǒng)的兼容性的控制。為了管理在512字節(jié)扇區(qū)單位中的數(shù)據(jù)或文件，比如，利用電改寫閃存8的存儲排列，將其分割為一個扇區(qū)為512字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)和每個數(shù)據(jù)區(qū)設(shè)置的管理區(qū)。每個管理區(qū)包含指示扇區(qū)使用狀態(tài)的信息，比如，在相應的數(shù)據(jù)區(qū)是否保持有效的數(shù)據(jù)，和對下一個扇區(qū)的指向信息，等等。這些管理區(qū)整體組成一個扇區(qū)管理表35。在訪問控制時，預備訪問的文件的扇區(qū)與其電改寫閃存8的相應的物理地址相結(jié)合，結(jié)果使得可執(zhí)行每一個存儲操作，如讀、擦除、寫和校驗等等。
加密解密控制執(zhí)行，比如，使加密解密電路33首先對寫入閃存8的數(shù)據(jù)加密并允許加密數(shù)據(jù)寫入閃存8的過程，以及使加密解密電路33對利用閃存控制器32從電改寫閃存8讀出的數(shù)據(jù)解密或?qū)?shù)據(jù)實施另一次加密，并允許經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)從接口控制器30輸出到外部。加密解密法可采用利用私鑰或私鑰和公鑰的合適的算法。
下面說明認證控制。假設(shè)使用存儲卡單元3通過手機20等來提供音樂信息、文學信息等等，則最好是考慮對這些信息的版權(quán)保護。當一個電話號碼等等存儲于存儲卡單元3中并且使用時，將要求對此種信息執(zhí)行隱私保護。
盡管對版權(quán)保護沒有具體限制，但在電改寫閃存8的制造階段中將有關(guān)復制的權(quán)利預先確定的認證代碼寫入電改寫閃存8專門區(qū)域中。在信息提供時，有關(guān)復制權(quán)利的認證代碼從主設(shè)備發(fā)送到手機20等等。這設(shè)置于保密電路34的授權(quán)代碼管理表36中。提供的與授權(quán)代碼相結(jié)合的信息，比如，音樂信息等等，下載并寫入閃存8。其寫存儲地址與授權(quán)代碼相結(jié)合并設(shè)置于保密電路34的授權(quán)代碼管理表36中。之后，多功能IC卡MFC從手機20上取下并且這一次附加到一個復制終端裝置等。響應此終端裝置發(fā)出的訪問請求，多功能IC卡MFC的接口控制器30使保密電路34利用授權(quán)代碼管理表36判斷，意欲訪問的文件存儲地址是否是授權(quán)代碼管理表36中與授權(quán)代碼相結(jié)合的存儲區(qū)。當存儲區(qū)是與授權(quán)代碼結(jié)合時，保密電路34不允許文件訪問，除非保持于保密電路34中的授權(quán)代碼和寫入電改寫閃存8的授權(quán)代碼之間的預先確定的關(guān)系在其制造階段建立。授權(quán)代碼管理表36可由電改寫非易失性存儲器構(gòu)成。授權(quán)代碼管理表36可置于接口控制器30或閃存8中。
一旦秘密識別代碼從一個設(shè)備，比如，手機，設(shè)定到保密電路34的秘密識別代碼管理表37中，如描述有關(guān)隱私保護，在每次多功能IC卡MFC初始化過程完成，當?shù)谝淮握埱髮﹄姼膶戦W存8進行讀訪問時，保密電路34要求接口控制器30輸入相應的秘密識別代碼。在從外部輸入與設(shè)置于秘密識別代碼管理表37中的秘密識別代碼相符合的秘密識別代碼之前，保密電路34使接口控制器30停止響應讀請求的存儲器訪問控制。秘密識別代碼管理表37可由電改寫非易失性存儲器構(gòu)成。授權(quán)代碼管理表36可置于接口控制器30或電改寫閃存8中。
圖9示出SIM卡單元4的功能框圖。SIM卡單元4可由單片機實現(xiàn)，它包括CPU(中央處理單元)40，用作CPU40的工作區(qū)的RAM(隨機存儲存儲器)41，保持用于CPU40的操作程序等等的ROM(只讀存儲器)42，用來執(zhí)行對外部的數(shù)據(jù)輸入/輸出的串行接口電路(SIO)43以及閃存44。在GSM移動通信系統(tǒng)中，SIM卡單元4保持GSM的話務(wù)員支持和認證/管理GSM用戶所必需的用戶信息，如存儲/管理關(guān)于安全性的用戶信息，產(chǎn)生/管理用戶PIN(個人識別號)等等。另外，SIM卡單元4保持帳戶信息，GSM服務(wù)所必需的信息，如短縮撥號/目標固定撥號等等。CPU 40執(zhí)行使這些信息保留在閃存44內(nèi)并通過使用RAM 41管理這些信息。在RAM 42中保持其執(zhí)行的程序。另外，SIM卡單元4實行通信協(xié)議的執(zhí)行，文件管理和安全管理。安全管理是通過使用認證代碼，如用戶PIN，確認用戶使用授權(quán)的有效性和使用系統(tǒng)的有效性。雖然對具體認證手續(xù)沒有詳細描述，但GSM服務(wù)提供商預先在SIM卡單元4的閃存44中以對每個用戶的一對一的對應關(guān)系存儲GSM服務(wù)的認證代碼。使用預先登記在SIM卡單元4中的認證代碼來對比如所有的呼叫判斷與輸入到SIM卡單元4中的代碼一致。有效性是根據(jù)這一判斷結(jié)果確認。也存在與會計的關(guān)系，并且因此SIM卡單元4的安全級通常設(shè)定得較存儲卡單元3的安全級高。在多功能IC卡MFC中，SIM卡單元4和存儲卡單元3分別被賦予固有的連接端子作為數(shù)據(jù)輸入/輸出端子。于是，對其秘密代碼，如保密信息，的讀寫就可以獨立地執(zhí)行。這使得可以執(zhí)行在安全級方面互相不同的交易。換言之，允許將安全級上的差別作為多功能的差別。
圖10中示出可使用多功能IC卡MFC的手機的功能框圖。
話筒51捕抓聲音作為模擬聲頻信號并由A/D變換器52變換為數(shù)字聲頻信號，然后輸入到數(shù)據(jù)處理器53。數(shù)據(jù)處理器53執(zhí)行聲音編碼過程和信道編碼解碼過程等等作為對接收到的數(shù)字聲頻信號的層處理并且輸出經(jīng)過處理的信號作為發(fā)送信號。盡管沒有具體示出，可利用DSP執(zhí)行聲音編碼處理和信道編解碼處理。盡管沒有具體示出，數(shù)據(jù)處理器53可在其中為信道編碼譯碼器和聲音編碼譯碼器建立加速器。
由數(shù)據(jù)處理器53生成的發(fā)送信號，由，比如，GMSK調(diào)制電路54進行調(diào)制，并進一步由D/A變換器55變換為模擬信號，再通過天線57從高頻發(fā)送單元(RF發(fā)送單元)發(fā)送。
天線57接收的信號由高頻接收單元(RF接收單元)58接收并由A/D變換器59變換為數(shù)字信號，之后送入數(shù)據(jù)處理器53。數(shù)據(jù)處理器53執(zhí)行維特比(Viterbi)解碼過程，聲音解碼過程等等以取出聲音或聲頻信號并將其輸出。維特比解碼過程，聲音解碼過程等等由DSP或圖中未示出的加速器執(zhí)行。
此數(shù)據(jù)處理器53輸出的聲頻信號由D/A變換器60變換為模擬聲頻信號，再作為聲音經(jīng)揚聲器61輸出。
圖10中示出的手機20中的數(shù)據(jù)處理器53包含中央處理單元(CPU)62，直接存儲器訪問控制器(DMAC)63，保持CPU 62用的運行程序等等的只讀存儲器(ROM)64，用作CPU 62的工作區(qū)的隨機訪問存儲器(RAM)65，以及輸入/輸出電路(I/O)66，如輸入/輸出端口，串口等。在此手機20的例子中，盡管沒有特別限制，操作程序，如用于聲音編碼/解碼的聲音編碼解碼過程，作為層過程的信道編碼解碼過程以及由數(shù)據(jù)處理器53執(zhí)行的系統(tǒng)控制過程等等保持于ROM 64中。用于為DMAC 63設(shè)定傳輸控制條件的過程通過由CPU 62執(zhí)行存儲于ROM 64相應的操作程序而實施。
盡管沒有特別限制，輸入開關(guān)單元70，顯示控制器71和卡接口控制器72連接到數(shù)據(jù)處理器53的I/O 66。輸入開關(guān)單元70包含大量的通過功能指定可輸入數(shù)字和字符的輸入開關(guān)。卡接口控制器72實施安裝于插卡口21中的多功能IC卡MFC和數(shù)據(jù)處理器53中間的接口控制。數(shù)據(jù)處理器53具有執(zhí)行如下的控制功能經(jīng)顯示控制器71在液晶顯示器75上進行適當顯示，手機20的狀態(tài)，如發(fā)送電話號碼，來電號碼，通信狀態(tài)，電池電壓等等。
<復接排存儲卡>
圖11為示出第二個根據(jù)本發(fā)明的具有以連接端子和電路單元中間的連接形式作為主要基礎(chǔ)的復接排存儲卡的配置的說明示例圖。
圖11所示的復接排存儲卡MBC具有與圖1所示的多功能IC卡MFC類似的排列?？ɑ?上的#1至#13的連接端子2配置成為曲折形式的2行。存儲卡單元3和3A與#1至#13的連接端子2相連接而組成并行運行的復接排存儲器。標號5表示連接導線，示出用來將存儲卡單元3和3A連接到連接端子2的連線圖形、焊接導線等等的通用符號。
存儲卡單元3連接到#1至#8和#13的連接端子2并且具有與圖1所示的多功能IC卡MFC的存儲卡單元3同樣的配置。這樣，存儲卡單元3可以以上面描述過的方式作為圖12中7引腳(1位)的列中示出的多媒體卡使用。另外，存儲卡單元3能夠以與圖12的9引腳(4位)列中的示出的SD卡類似的方式執(zhí)行4位并行數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作。當如上所述連接到插卡口時，其運行模式根據(jù)連接端子2的狀態(tài)確定。如上所述，多媒體卡模式和與多媒體卡兼容的運行模式的SPI模式根據(jù)由主設(shè)備對存儲卡單元3初始化時的指定而確定。
存儲卡單元3A只具有作為能夠執(zhí)行基于多媒體卡的1位串行輸入/輸出的存儲卡的功能。存儲卡單元3A的供電有地電壓Vss1，電源電壓Vdd和地電壓Vss2，來自#3，#4和#6，與存儲卡單元3共享。在多媒體卡模式中，#9用作保留端子NC-2(開路或固定于邏輯值“1”)，#10用作命令端子CMD-2(用于執(zhí)行命令輸入和應答信號輸出)，#11用作時鐘輸入端子CLK-2，而#12用作數(shù)據(jù)輸入/輸出端子Data-2。在SPI模式中，#9用作芯片選擇端子CS-2(負邏輯)，#10用作數(shù)據(jù)輸入端子Din-2(用于從主設(shè)備向卡輸入數(shù)據(jù)和命令)，#11用作時鐘輸入端子CLK-2，而#12用作數(shù)據(jù)輸出端子Dout-2(執(zhí)行從存儲卡到主設(shè)備的數(shù)據(jù)和狀態(tài)的輸出)。如上所述，多媒體卡模式和SPI模式根據(jù)由主設(shè)備對存儲卡單元3A初始化時的指定而確定。
當圖11所示的復接排存儲卡MBC安裝于如圖6所示的具有13個插卡口端子22的插卡口21以便與主設(shè)備接口時，在兩個存儲卡單元3和3A并行工作時可以分別引入存儲卡單元3和3A的運行模式，首先是用來將兩者都設(shè)定為示于圖12的13引腳(A)列中的多媒體卡兼容模式中的多媒體卡模式或SPI模式的形式。其次，如圖12的13引腳(B)列中所示，運行模式是用來將存儲卡單元3設(shè)定為可以執(zhí)行4位并行輸入/輸出的模式的形式，和用來將存儲卡單元3A設(shè)定為多媒體卡兼容模式中的多媒體卡模式的形式。在任何場合，主設(shè)備都可以控制包含在一個IC卡中互相獨立的兩個存儲卡單元3和3A，并且甚至完全可以使其并行運作。
<防止電源對電源短路>
在圖1所示的多功能IC卡MFC和圖11所示的復接排存儲卡MBC中，考慮了防止前后兩行連接端子2的排列的電源對電源短路。在上述的示例中，在與電源連接端子相對應的#4端子的后部沒有端子。在連接端子2配置成為圖6所示的曲折形式時，在插卡口21的插卡口端子22中的短端子22(S)和長端子22(L)是交替密集地配置，每個間距等于每個連接端子2的間距的1/2。另一方面，如果后部沒有連接端子2存在，如在#4的場合，則在相當于用來提供電源電壓(Vdd)的#4的連接端子2的插卡口端子22(Vdd)的兩側(cè)沒有長插卡口端子22(L)，如圖6所示。
假設(shè)IC卡25，如圖13(A)對比示出的，#10和#11的數(shù)據(jù)端子配置于#4的后部用來提供電源電壓(Vdd)。在與IC卡25相對應的插卡口26中，長插卡口端子26Ab配置于與#4的連接端子相對應的插卡口端子26Aa的鄰接處。
當圖13的IC卡25插入插卡口26時，插卡口端子26Ab的接觸點(以■標記的位置)與輸入電源電壓Vdd的#4的連接端子和輸入電路地電壓Vss的#3的連接端子的表面滑動接觸，如圖13(B)所示。此時，當帶有電源電壓Vdd的插卡口端子26Aa與#4的連接端子導通并且?guī)в须娐返仉妷篤ss的插卡口端子26Ac與#3的連接端子導通時，電源電壓Vdd和地電壓Vss經(jīng)26Aa的接觸點、#4和26Ab的接觸點及#3和26Ac的接觸點短路，如圖13(C)所示。
由于，如圖6所示，在與電源連接端子相對應的#4的端子的后部沒有連接端子，此種電源短路的可能性可以防止不會發(fā)生。
雖然本發(fā)明人對上述本發(fā)明的描述是根據(jù)示出的具體實施例，但本發(fā)明不限于此。在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內(nèi)對其可以進行各種改變。
比如，本發(fā)明甚至可應用于排除多媒體卡的外部規(guī)范的存儲卡，比如，基于其他標準的IC卡，如袖珍閃存等等。因此，卡基板的大小、連接端子的數(shù)目以及連接端子的功能都不限于上述而可以適當?shù)馗淖?。安裝到本發(fā)明的IC卡的存儲器不限于非易失性存儲器。存儲器可以是易失性存儲器(SRAM、DRAM等等)。非易失性存儲器不限于閃存而可以使鐵電存儲器。
本發(fā)明可作為IC卡應用于如GSM手機，及其他個人數(shù)字助理。本發(fā)明也可作為復接排IC卡廣泛應用于數(shù)字攝像機、數(shù)字靜止相機及其他電子裝置中的輔助存儲裝置中。另外，銀行存折、信用卡、IC卡等等的功能也可與存儲器功能相結(jié)合作為多功能IC卡的功能。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩電話，包括卡插入口和集成電路卡，其中所述集成電路卡能夠插入卡插入口，其中所述集成電路卡包括存儲卡單元和SIM(用戶識別模塊)卡單元，該存儲卡單元包括用于進入旋律數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲的功能，該SIM卡單元包括用于控制用戶信息和帳戶信息安全的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩電話，其中所述卡插入口被設(shè)置在蜂窩電話的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩電話，其中所述蜂窩電話包括卡接口控制器和具有CPU的數(shù)據(jù)處理器，并且其中通過該卡接口控制器執(zhí)行從集成電路卡向數(shù)據(jù)處理器的數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩電話，其中所述集成電路卡還包括多個外部端子，所述多個外部端子具有第一端子、第二端子和第三端子，其中所述第一端子被耦接到存儲卡單元并僅被用于存儲卡單元，其中所述第二端子被耦接到SIM卡單元并僅被用于SIM卡單元，其中所述第三端子被耦接到存儲卡單元和SIM卡單元，并且其中所述集成電路卡還包括被耦接到存儲卡單元的測試端子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩電話，其中所述第三端子包括電源電壓端子和地電壓端子，并且其中通過電源電壓端子和地電壓端子，分別向存儲卡單元和SIM卡單元供給來自蜂窩電話的電源電壓和地電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩電話，其中所述第一端子包括CMD端子、DATA端子和CLK端子，并且其中所述第二端子包括I/O端子、CLK端子和復位端子。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的蜂窩電話，其中所述第一端子還包括4位的DATA端子和芯片選擇端子。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩電話，其中所述存儲卡單元包括閃存芯片，并且所述SIM卡單元包括微計算機芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的蜂窩電話，其中所述微計算機芯片具有CPU、RAM、ROM、I/O電路和內(nèi)置的非易失性存儲器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的蜂窩電話，其中所述測試端子被耦接到存儲卡單元的閃存芯片。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的蜂窩電話，其中所述存儲卡單元包括閃存芯片和用于閃存芯片的控制器芯片，并且其中所述SIM卡單元包括微計算機芯片。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的蜂窩電話，其中所述微計算機芯片具有CPU、RAM、ROM、I/O電路和內(nèi)置的非易失性存儲器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的蜂窩電話，其中所述測試端子被耦接到存儲卡單元的閃存芯片。
全文摘要
一種多功能IC卡(MFC)，具有與多媒體卡、SD卡等等的兼容性，該兼容性在于連接端子(#1至#13)在卡基板(1)上以曲折方式配置成為2行，并且實現(xiàn)多功能設(shè)置，表現(xiàn)在存儲卡單元(3)和SIM卡單元(4)分別各自連接和安裝于連接端子(#1至#13)的預定端子。存儲卡單元(3)和SIM卡單元(4)分別獨立地具有用于存儲安全秘密代碼的區(qū)域。這樣，一個IC卡就可以實現(xiàn)安全級不同的多功能設(shè)備。由于采用與曲折形式配列相對應的多列布局，插卡口可以采用相對簡單的結(jié)構(gòu)，其中插卡口端子的突出點的數(shù)目可結(jié)合曲折部交替地改變，并且插卡口端子整體在一行中平行配置。
文檔編號G06K19/07GK101076161SQ20061009996
公開日2007年11月21日 申請日期2000年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月28日
發(fā)明者西澤裕孝, 石原晴次, 湯川洋介, 白石敦 申請人:株式會社日立制作所, 日立超大規(guī)模集成電路系統(tǒng)株式會社