Ic卡和适配器的制作方法

专利名称：Ic卡和适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种IC卡和一种适配器，尤其涉及一种当特定IC卡用 作形状、引脚数(外部端子)，和特性不同的其他IC卡时有效使用的技 术。
背景技术：
作为小型存储卡，安装有电可擦除可编程非易失性存储器(闪速 EEPROM:电可擦除可编程只读存储器)的存储卡，大约邮票大小， 正在被研制。
许多这种小型存储卡已经在商业上实践作为小物品例如数字照相机 和蜂窝式电话的存储介质。
对于这种小型存储卡，存在许多标准(外部尺寸，引脚数，内部功 能等)，并且一些标准与其他标准不兼容。图46列出小型存储卡的标准 的实例，包括研制它们的公司，名字和它们产品的外部尺寸等。
专利文献l (日本未经审查专利发表Hei 7(1995)-141114 )号公开这 种一种技术，即下面被实现具有插入其中的存储卡3a的适配器30插 入到信息设备22中的存储卡插槽21中。这样，信息信号可以串行数据 的形式在信息设备22和存储卡3a之间通信。(参考图10。)
专利文献2 (日本未经审查专利发表2001-307801号)公开一种存 储卡的连接器。该连接器通过垂直且不可分离地树脂模制SD卡50连 接到其上和从其分离的SD卡连接器部分10以及SIM卡60连接到其上 和从其分离的SIM卡连接器部分20来形成。(参考图2。)[专利文献1
日本未经审查专利发表Hei 7(1995)-141114号的摘要和图10 [专利文献2
日本未经审查专利发表2001-307801号的摘要和图2

发明内容
为了增强多种小型存储卡之间兼容性的适配器等的使用是重要考虑 因素之一。
减小装入存储卡中的半导体芯片自身的大小可以实现下面满足存 储卡小型化的需求；以及增加从半导体圆片获得的芯片数从而降低生产 成本。
因此，甚至依照相同标准的存储卡正在相对于它们的性能而改进， 包括它们的外形。
但是，新的存储卡可以在支持这种存储卡的当前技术水平的设备中 有效地使用，但是不能直接在旧型号的设备中使用。因为小型设备功能 增强，存储卡的使用多样化。
因此，为了增加对新存储卡的需求并且满a户的需要，增强新存 储卡与现有存储卡的兼容性并且采取可适用于各种各样设备的措施是重 要的。
本发明的一个目的在于提供一种IC卡，其插入到适配器中从而变 得与依照其他标准的IC卡等兼容。
本发明的另一个目的在于提供一种当上述ic卡用作依照其他标准
的IC卡时使用的适配器。
本发明的上面和更多目的及新特征将从该说明书中的描述和附随附 图中明白。
下面是在该申请中公开的本发明代表元素的要旨的简述。
本发明的IC卡是一种依照第一标准的IC卡，包括(a)多个外部 端子；(b)检测多个外部端子中预先确定外部端子的电位的检测单元； (c)连接到检测单元的模式控制器；以及(d)与第一标准相对应的第一模式接口控制器和与第二标准相对应的第二模式接口控制器，接口控
制器连接到模式控制器，其中(e)模式控制器具有基于来自检测单元 的信号选择第一模式接口控制器或第二模式接口控制器的装置。
本发明的适配器是一种具有与依照第一标准的IC卡的外形相对应 的空间并且具有与依照第二标准的IC卡相同的外形的适配器，包括 (a)多个第一外部端子；(b)多个内部端子，当依照第一标准的IC卡 插入到空间中时，其位于依照第一标准的IC卡的多个第二外部端子的 邻接位置中；(c)连接第一外部端子和内部端子的导线；以及(d)连 接在多个第一外部端子中驱动电势或接地电势施加到其上的第一外部端 子与相应内部端子之间的电阻器。


图l是本发明第一实施方案中IC卡的正面平面图和第一侧视图。 图2是本发明第一实施方案中IC卡的背面平面图及第二和第三侧
视图，以及沿着背面平面图的线A-A，获得的截面图。 图3是本发明第一实施方案中IC卡的正面透视图。 图4是本发明第一实施方案中IC卡的背面透视图。 图5是本发明第一实施方案中IC卡的基本部件的截面图。 图6是说明本发明第一实施方案中的IC卡与扩展器之间关系的正
面透视图。
图7是说明本发明第一实施方案中IC卡的功能的框图。
图8是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 SD型适配器中的模式实例的上部透视图。
图9是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 SD型适配器中的模式实例的上部透视图。
图10是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 SD型适配器中的模式实例的上部透视图。
图ll是SD卡的正面和背面透视图。
图12是本发明第一实施方案中SD型适配器的背面透视图。图13是当RS-MMC插入到适配器中时，本发明第一实施方案中 SD型适配器和RS-MMC的基本部件的平面图。
图14是说明本发明第一实施方案中SD型适配器的外部端子和RS-MMC 的外部端子的平面图。该图也说明这些外部端子与连接它们的 SD型适配器中的布线之间的关系。
图15是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MS型适配器中的模式实例的正面透视图。
图16是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MS型适配器中的;f莫式实例的背面透视图。
图17是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MS型适配器中的模式实例的背面透视图。
图18是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MS型适配器中的模式实例的正面透视图。
图19是MS卡的正面和背面透视图。
图20是当RS-MMC插入到适配器中时，本发明第一实施方案中 MS型适配器和RS-MMC的基本部件的平面图。
图21是说明本发明第一实施方案中MS型适配器的外部端子和 RS-MMC的外部端子的平面图。该图也说明这些外部端子与连接它们 等的MS型适配器中的布线之间的关系。
图22是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MSDuo型适配器中的模式实例的正面和背面透视图。
图23是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MSDuo型适配器中的模式实例的正面透视图。
图24是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 MSDuo型适配器中的模式实例的正面透视图。
图25是MSDuo卡的正面和背面透视图。
图26是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 USB型适配器中的模式实例的正面透视图。
图27是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到USB型适配器中的模式实例的正面透视图。
图28是说明本发明第一实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到 USB型适配器中的模式实例的正面透视图。
图29是说明本发明第一实施方案中USB型适配器的外部端子和 RS-MMC的外部端子的平面图。该图也说明这些外部端子与连接它们 的外壳部分中的布线之间的关系。
图30是说明确定本发明第一实施方案中IC卡的控制器IC模式改 变的方法(确定过考呈)的流程图。
图31是说明外部端子Cn与当USB模式I/F控制器在本发明第一 实施方案中的IC卡中选择时建立的信号之间的关系的平面图。
图32是说明外部端子Cn与当MS模式I/F控制器在本发明第一实 施方案中的IC卡中选择时建立的信号之间的关系的平面图。
图33是说明外部端子Cn与当在本发明第一实施方案中的IC卡中 MMC/SD模式I/F控制器被选择并且SPI模式被选择时建立的信号之间 的关系的平面图。
图34是说明外部端子Cn与当在本发明第一实施方案中的IC卡中 MMC/SD模式I/F控制器被选择并且4位模式被选择时建立的信号之间 的关系的平面图。
图35是说明外部端子Cn与当在本发明第一实施方案中的IC卡中 MMC/SD模式I/F控制器被选择并且8位模式被选择时建立的信号之间 的关系的平面图。
图36是说明外部端子Cn与当在本发明第一实施方案中的IC卡中 MMC/SD模式I/F控制器被选择并且1位模式被选择时建立的信号之间 的关系的平面图。
图37是说明本发明第二实施方案中IC卡(RS-MMC)插入方向 的平面图，和说明适配器侧内部端子的形状的透视图。
图38是当RS-MMC插入到适配器中时本发明第二实施方案中SD 型适配器和RS-MMC的基本部件的平面图。
图39是当RS-MMC插入到适配器中时本发明第二实施方案中MS型适配器和RS-MMC的基本部件的平面图。
图40是说明本发明第二实施方案中IC卡(RS-MMC)插入方向 的平面图，和说明适配器侧内部端子的形状的透视图。
图41是说明本发明第二实施方案中IC卡(RS-MMC)插入方向 的平面图，和说明适配器侧内部端子的形状的透视图。
图42是说明本发明第三实施方案中的一套IC卡(RS-MMC)和 各种适配器的透视图。
图43是说明本发明第三实施方案中一套各种适配器的透视图。
图44是说明本发明第四实施方案中MS型适配器的外部端子ACn 和RS-MMC的外部端子Cn的平面图。该图也说明这些外部端子与连 接它们等的MS型适配器中的布线之间的关系。
图45是说明确定本发明第四实施方案中IC卡的控制器IC模式改 变的方法(确定过程)的流程图。
图46是列出小型存储卡的标准实例的表格，包括研制它们的公 司，名字以及它们产品的外部尺寸等。
具体实施例方式
此后，详细描述将参考附图对于本发明的实施方案而给出。在用于 说明实施方案的每个附图中，具有相同功能的部件将用相同的数字标 记，并且它们的重复描述将省略。 (第一实施方案)
此后，详细描述将参考附图对本发明的一种实施方案而给出。在说 明实施方案的每个附图中，具有相同功能的部件将用相同的数字标记， 并且它们的重复描述将省略。
此后，描述将对于本发明实施方案中的IC卡(存储卡)和适配器 的结构而给出。
图1~图5是说明该实施方案中IC卡结构的附图。图1是IC卡的 正面平面图和第一侧视图。图2是IC卡的背面平面图及第二和第三侧 视图，以及沿着背面平面图的线A-A，获得的截面图。每个侧视图对应于从平面图中相应箭头(a d)的方向观察的IC卡的附图。图3是IC 卡l的正面透视图，而图4是IC卡1的背面透视图。图5说明IC卡的 基本部件的截面图的实例。图6是说明IC卡1和扩展器之间关系的正 面透视图。此后，外部端子暴露在那里的IC卡或适配器的侧面将看作 其背面。
如图中所示，IC卡1的外形基本上是矩形其短边的长度大约为 18mm;其长边的长度大约为24mm;并且其厚度大约为1.4mm。但 是，四角中的一角提供有斜切(切除部分或锥形部分)3用于标记。该 斜切3具有当它装入电子设备例如个人计算机中时，防止IC卡1以相 反的方向插入的功能，以及其他相似功能。四角冲剩余的三角被斜切以 增加曲度，并且三角处的这些斜切部分尺寸减小以区别于上述斜切3。
位于斜切3形成于那里的一侧上的长边提供有外部端子Cn (n: 1~13 )。这些外部端子是暴露在IC卡1背面上的导电部分，并且与嵌入 IC卡1中的芯片电连接。(参考图5。)外部端子Cn基本上是矩形，并 且与IC卡1的短边平行地延伸。多个外部端子中的外部端子C1 C7沿 着IC卡的长边布置，并且外部端子C8 C13位于外部端子C1~C7的行 的后面。外部端子C8位于外部端子C7的外面，并且外部端子C9位于 外部端子Cl的外面。外部端子C10位于外部端子Cl和C2之间；Cll 位于C2和C3之间；C12位于C5和C6之间；以及C13位于C6和C7 之间。外部端子Cn以交错结构的上述布置便于随后描述的适配器内部 端子的形成。
外部端子的数目(引脚数)并不局限于13。但是，它必须等于或大 于根据该IC卡的标准以及相关IC卡与其的兼容性随后描述将被保证的 IC卡等的标准的端子功能数中最大一个。
没有斜切3的IC卡的长边在其两端提供有扩展器连接部分5。用 于固定扩展器的凹槽7在长边的中心形成。如图6中所示，因此，IC 卡1和扩展器9可以通过将扩展器9上的突出部分11插入到凹槽7中 来固定到彼此。此时，扩展器的棱角部分13位于扩展器连接部分5 上。这样，IC卡1不仅可供具有上述外形(半尺寸)的卡插槽的电子
设备使用，而且可供具有基本上两倍外部尺寸(全尺寸)的卡插槽的那 些使用。
芯片(IC)嵌入上述IC卡1中；例如，存储器形成于其上的芯 片，控制器芯片等被嵌入。
在图5中说明的实例中，三个芯片(IC)被嵌入。在该实例中，芯 片15是闪速存储器且两个芯片被封装为层叠在一起。芯片17是控制器 芯片。
三个芯片15和17使用例如粘合剂结合在基底19上，并且芯片通 过金丝14等彼此连接或者与基底上的布线(没有显示)连接。基底上 的布线与外部端子Cn连接。
芯片15和17用密封树脂21覆盖，并且盖子部分23在它们周围和 上面形成。
芯片封装于其中的模式并不局限于图5中所示的那样，并且各种模 式是可能的。例如，芯片可以焊接在引线框架上并且用密封树脂覆盖， 或者它们可能仅由基底和盖子封装。
描述将对于该实施方案中IC卡的内部功能而给出。图7是说明该 实施方案中IC卡的功能的框图。
该实施方案中的IC卡是》依照第一标准的IC卡，特别地多媒体卡。 多媒体卡(此后称作"MMC卡")U于由多媒体卡协会(MMCA) 建立的标准(此后称作"MMC卡标准，，)的卡。
该实施方案中的IC卡与随后描述的依照第二标准的IC卡(SD存 储卡)，依照第三标准的IC卡(存储棒)以及依照第四标准的卡(USB 兼容存储器)兼容。也就是，该实施方案中的IC卡(MMC )起SD存 储卡，存##,和USB兼料储器的作用。
SD (安全数字)存储卡(此后称作"SD卡")是基于由SD卡协会 建立的标准(此后称作"SD卡标准")的卡。SD卡是与MMC卡具有 相同形状且稍孩i厚的卡。
存储棒(此后称作"MS")是由索尼公司研制的卡。该卡的标准参考存储棒卡标准(MS卡标准)。
作为"通用串行总线"缩写的USB是用于连接外围设备的个人计 算机接口规范。它提供鼠标、键盘、打印机、调制解调器等例如的接口 的通用性。 一个USB连接器的提供使得容易连接上述外围设备。因 此，提供有USB连接器的存储器(USB兼絲储器)可以插入到个人 计算机等的USB端子中，并且使得用作它的存储器。
因为它们标准的差异，上述卡等中许多与其他卡等不兼容。但是， 它们的兼容性可以通过使用该实施方案中的IC卡来保证，如随后描述 的。
如图中所示，闪速存储器15， IC卡芯片16，和控制器IC 17嵌入 IC卡(MMC卡)1中。
控制器IC 17包括闪速存储控制器31，模式控制器33，下扭险测 单元35， USB模式I/F控制器37， MS模式I/F控制器39, MMC/SD 模式I/F控制器41， IC卡芯片I/F控制器43，以及总线控制器45。 MMC/SD模式I/F控制器41具有xl位模式41a ， x4位模式41b， x8位 模式41c，和SPI模式41d。 "I/F"指接口。
闪速存储器15与闪速存储控制器31连接，并且IC卡芯片16与 IC卡芯片I/F控制器43连接。
闪速存储控制器31与USB模式I/F控制器37， MS模式I/F控制 器39 ， MMC/SD模式I/F控制器41连接。
模式控制器33与USB模式I/F控制器37, MS模式I/F控制器 39，以及MMC/SD模式I/F控制器41连接。模式控制器33基于来自 下拉检测单元35的信号在USB模式，MS模式，和MMC/SD模式之 间切换IC卡的模式。
下扭险测单元35通过总线控制器与外部端子Cn连接。模式控制 器33, USB模式I/F控制器37， MS模式I/F控制器39，以及 MMC/SD模式I/F控制器41也通过总线控制器与外部端子Cn连接。 外部端子C6和C3是接地电势端子，而外部端子C4是驱动电势端子。
在该实施方案中的IC卡中，如上所述，USB模式I/F控制器37和MS模式I/F控制器39提供在控制器IC中。因此，IC卡可以用作MS 或USB兼容存储器。
IC卡芯片I/F控制器43与MMC/SD模式I/F控制器41连接，例 如，并且当卡的安全功能增强时该控制器43和IC卡芯片16#皮>使用。
模式控制器33的模式改变等将在条目(5)下详细描述。 (1)描述将对于该实施方案中的IC卡(MMC卡)用作SD卡的 情况而给出。在下面的描述中，该实施方案中的IC卡指定为"RS-MMC"以区别于参考图6描述的、全尺寸的IC卡l。
当RS-MMC 1用作SD卡时，SD型适配器(插槽，外壳)50被使用。
图8~图10是"i兌明RS-MMC插入到SD型适配器中的模式实例的上 部透视图。图8说明RS-MMC从SD型适配器的短边方向插入的实 例；图9说明RS-MMC从SD型适配器的正面插入的实例；而图10说 明RS-MMC从SD型适配器的长边方向插入的实例。
如图8~图10中所示，该SD型适配器具有足够插入RS-MMC 1的 空间SP。 SD型适配器的外形基本上与SD卡相同其短边的长度大约 为24mm;其长边的长度大约为32mm;并且其厚度大约为2.1mm。图 11是SD卡的正面和背面透视图。
如图12中所示，该图是SD型适配器50的背面透视图，外部端子 ACn (n: 1~9 )在SD型适配器的背面上提供。这些外部端子是暴露在 SD型适配器背面上的导电部分，并且通过在SD型适配器中形成的布 线与插入的RS-MMC的外部端子Cn电连接。
图13是当RS-MMC 1插入到SD型适配器50中时SD型适配器50 和RS-MMC 1的基本部件的平面图。图14说明SD型适配器的外部端 子ACn(n: 1~9 )， RS-MMC的外部端子Cn (n: 1~13 ),以及这些外 部端子与连接它们的SD型适配器中的布线之间的关系。
如图中所示，例如，SD型适配器的外部端子AC1与RS-MMC的 外部端子C1连接。类似地，外部端子AC2与外部端子C2连接；AC3 与C3连接；AC4与C4连接；AC5与C5连接；AC6与C6连接；AC7与C7连接；AC8与C8连接；以及AC9与C9连接。
换句话说，导线55在SD型适配器中形成。这些导线55从当RS-MMC插入时RS-MMC的外部端子Cn紧靠着的部分(内部端子部 分)运行到外部端子ACn。优选地，这些导线55应当被路由，以便尽 可能地不彼此相交。但是，如果多个布线层在SD型适配器中提供，导 线彼此相交的这种布局可以实现。
图13中用Stl标记的部件是开关，并且SD型适配器的形状根据该 开关(滑动部件)的位置而改变。允许还是禁止数据的写入可以通过由 例如作为主机的电子设备识别这一 改变来切换。
(2)描述将对于该实施方案中的IC卡(RS-MMC)用作MS卡 的情况而给出。
(2-1)当RS-MMC用作MS卡时，MS型适配器被使用。 图15是i兌明RS-MMC插入到MS型适配器中的模式实例的正面透 视图，而图16是背面透视图。图15和图16说明RS-MMC从MS型适 配器的短边方向插入的实例。图17 ;^说明RS-MMC插入到MS型适配 器中的模式实例的背面透视图。在该实例中，RS-MMC从MS型适配 器的长边方向插入。图18是说明RS-MMC插入到MS型适配器中的模 式实例的正面透视图。在该实例中，RS-MMC从MS型适配器的正面 插入，
如图15~图18中所示，该MS型适配器60具有足够插入RS-MMC 1的空间SP。 MS型适配器60的外形基本上与MS卡相同其短边的 长度大约为21.5mm;其长边的长度大约为50mm;并且其厚度大约为 2.8mm。图19是MS卡的正面和背面透视图。
如图16和图17中所示，外部端子ACn (n: 1~10 )在MS型适配 器60的背面上提供。这些外部端子是暴露在MS型适配器60背面上的 导电部分，并且通过在MS型适配器60中形成的布线与插入的RS-MMC 1的外部端子Cn电连接。
图20是当RS-MMC插入到MS型适配器60中时MS型适配器60 和RS-MMC 1的基本部件的平面图。图21说明MS型适配器60的外部端子ACn (n: 1~10 )， RS-MMC的外部端子Cn (n: 1~13 )，以及 这些外部端子与连接它们的MS型适配器中的布线之间的关系。
如图中所示，例如，MS型适配器的外部端子AC1与RS-MMC的 外部端子C3和C6连接。类似地，外部端子AC2与外部端子C2连 接；AC3与C4连接；AC4与C7连接；AC5与C8连接；AC6与Cl 连接；AC7与C9连接；AC8与C5连接；以及AC9与C4连接。MS 型适配器的外部端子AC1与外部端子AC10连接，并且AC3与AC9连 接。
电阻器Rl和R2串联在外部端子AC3和AC10之间，并且它们的 连接节点N和AC10通过开关St2彼此连接。节点N也与外部端子C13 连接。开关St2是在MS型适配器背面上提供的机械开关。连接节点N 与外部端子AC10通过例如机械地改变开关的位置而彼此连接(电连 接)或者断连接。
如上所述，导线在MS型适配器中形成。这些导线从当RS-MMC 插入时RS-MMC 1的外部端子Cn紧靠着的部分(内部端子部分)运行 到外部端子ACn。如条目(1)下描述的，导线彼此相交的这种布局可 以通过在MS型适配器中提供多个布线层来实现。
在该MS型适配器60中，如上所述，电阻器(Rl和R2)放置在 MS型适配器的外部端子ACn和RS-MMC的相应外部端子Cn之间。 因此，例如，RS-MMC的外部端子Cn是处于稍微低于电源电势(上拉 电势)的电势还是稍微高于接地电势(下拉电势)的电势可以识别。因 此，RS-MMC的模式可以容易地改变。
更具体的描述将给出。如图21中所示，各种电势(信号)施加到 MS型适配器的外部端子ACn。外加信号在图21中外部端子ACn的左 侧上指示。例如，电源电势(驱动电势，VCC)施加到AC3，并且接 地电势(参考电势，VSS， GND)施加到ACIO。每个信号将在条目 (5 )下详细地描述。
因此，RS-MMC是否用作MS卡可以才艮据外部端子C13的电势是 否高于接地电势(外部端子被下拉)由电阻器决定的预先确定电势来确定。
在该实施方案的MS型适配器中，如上所述，开关St2位于电阻器 Rl和R2之间的连接节点N，与外部端子AC10之间。因此，外部端子 C13的电位可以在当开关St2导通时和当它关闭时之间改变。
例如，当开关St2导通时(写入禁止模式)，外部端子C13完全下 拉；当开关St2关闭时(写入允许模式)，C13中间地下拉。
这样，模式可以根据外部端子C13下拉的程度在写入允许和写入禁 止之间切换。
(2-2)该MS卡具有其外部尺寸减小的类型(存储棒对；此后称 作"MSDuo卡")。
当RS-MMC用作MSDuo卡时，MSDuo型适配器被使用。
图22是说明RS-MMC插入到MSDuo型适配器中的模式实例的背 面和正面透视图。在该实例中，RS-MMC从MSDuo型适配器的短边方 向插入。图23是i兌明RS-MMC插入到MSDuo型适配器中的模式实例 的正面透视图。在该实例中，RS-MMC从MSDuo型适配器的长边方向 插入。图24是说明RS-MMC插入到MSDuo型适配器中的模式实例的 正面透视图。在该实例中，RS-MMC从MSDuo型适配器的正面插入。
如图22 图24中所示，该MSDuo型适配器70具有足够插入RS-MMC 1的空间SP。 MSDuo型适配器70的外形基本上与MSDuo卡相 同其短边的长度大约为20mm;其长边的长度大约为31mm;并且其 厚度大约为1.6mm。图25是MSDuo卡的正面和背面透视图。
如图22中所示，外部端子ACn(n: 1~10 )在MSDuo型适配器的 背面上提供。这些外部端子是暴露在MSDuo型适配器70背面上的导 电部分，并且通it^ MSDuo型适配器中形成的布线与插入的RS-MMC 的外部端子电连接。
MSDuo型适配器的外部端子ACn (n: 1~10 )， RS-MMC的外部 端子Cn (n: 1~13 )，以及MSDuo型适配器中连接这些外部端子等的 布线之间的关系与参考图21描述的MS型适配器中相同。因此，该关 系的描述将省略。像在MS型适配器中一样，电阻器(Rl和R2)放置在外部端子 ACn和RS-MMC的相应外部端子Cn之间。因此，模式可以才艮据外部 端子是否下拉来切换，并且模式可以根据下拉的程度在写入允许和写入 禁止之间切换。
(3)描述将对于该实施方案中的IC卡(RS-MMC)用作USB兼 M储器的情况而给出。
当RS-MMC用作USB兼M储器时，USB型适配器(具有USB 端子的插槽)被使用。
图26是说明RS-MMC插入到USB型适配器中的模式实例的正面 透视图。在该实例中，RS-MMC 1从USB型适配器80的短边方向插 入，也就是，RS-MMC 1在USB端子的插入方向上插入。图27 4_说明 RS-MMC插入到USB型适配器中的模式实例的正面透视图。在该实例 中，RS-MMC从USB型适配器的长边方向插入，也就是，RS-MMC 在与USB端子插入方向垂直的方向上插入。图28 ^_说明RS-MMC插 入到USB型适配器中的模式实例的正面透视图。在该实例中，RS-MMC 从USB型适配器的正面插入。
如图26~图28中所示，该USB型适配器具有足够插入RS-MMC 的空间SP，并且包括外壳部分80a和USB端子部分80b。
如图26中所示，例如，外部端子ACn(n: 1~4 )在USB端子部分 80b上提供。这些外部端子是在USB端子部分的内壁上形成的导电部 分。外部端子通#外壳部分80a中形成的布线与插入的RS-MMC的 外部端子电连接。
图29说明USB端子部分的外部端子ACn (n: 1" )， RS-MMC的 外部端子Cn (n: 1 13 )，以及连接这些外部端子的外壳部分中的布线 之间的关系。
如图中所示，例如，USB端子部分的外部端子AC1与RS-MMC 的外部端子C4连接。类似地，外部端子AC2与外部端子C12连接； 并且AC3与Cll连接。外部端子AC4与外部端子C3和C6连接，并 且通过电阻器R3与外部端子C10连接。如上所述，导线在外壳部分中形成。这些导线从当RS-MMC插入 时RS-MMC的外部端子Cn紧靠着的部分(内部端子部分)运行到外 部端子ACn。如条目(1)下描述的，导线彼此相交的这种布局可以通 过在USB型适配器中提供多个布线层来实现。
在该USB型适配器80中，如上所述，电阻器(R3)放置在USB 端子部分的外部端子ACn和RS-MMC的相应外部端子Cn之间。因 此，例如，RS-MMC的外部端子Cn是处于稍微低于电源电势(上拉电 势)的电势还是处于稍微高于接地电势(下拉电势)的电势可以识别。 因此，RS-MMC 1的模式可以容易地改变。
更具体的描述将给出。如图29中所示，各种电势(信号)施加到 USB型适配器的外部端子ACn。外加信号在图29中外部端子ACn的 左侧上指示。例如，接地电势(GND)施加到AC4。
因此，RS-MMC是否用作USB兼容存储器可以才艮据外部端子CIO 的电势是否高于接地电势(外部端子被下拉)由电阻器决定的预先确定 电势来确定。
(4)当该实施方案中的IC卡(RS-MMC)用作全尺寸MMC卡 时，参考图6描述的扩展器9被使用。当RS-MMC插入到连接有该扩 展器的主机(电子设备)时，RS-MMC的外部端子Cn (n: 1~13 )开 始与主机侧端子接触。这样，它们之间信号的传送成为可能。因此，布 线或空间不在图6中说明的扩展器9中形成。
当RS-MMC直接插入到主机(电子设备)中时，RS-MMC的外部 端子Cn (n: 1~13 )开始与主机侧端于接触，并且信号的传送成为可 能，无需增加。
在上面条目(1) (4)下描述的适配器等具有用例如树脂模制的 外壳中的布线衬底。布线衬底通过在包铜的玻璃环氧树脂衬底表面上刻 蚀铜箔，从而在那里形成布线来获得。该布线衬底与内部端子连接，以 便与插入的RS-MMC的外部端子接触。布线衬底上布线的部分形成外 部端子的形状，并且暴露在外壳中的外部端子窗口中。优选地，内部端 子应当具有这种形状或机制使得压制力可以施加到RS-MMC的外部端子Cn(n: 1~13 )。这种形状或机制的实例是折叠的金属箔弹簧。
(5)描述将对于当该实施方案中的IC卡(RS-MMC)插入到上 述适配器中任何一个中或者当IC卡单独地设置在主机中时采取的模式 改变确定流程而给出。
图30是说明图7中的控制器IC 17确定IC卡模式的方法(确定过 程)的流程图。该流程图也说明控制器IC 17的功能根据确定的模式而 改变的过程。
此后，描述将参考该流程图(图30)，图7等来给出。
当IC卡1设置在主机中然后电源导通时，建立操作开始接地电 势(VSS， GND)提供到RS-MMC的外部端子C3和C6，并且电源电 势(VCC)提供到外部端子C4。
(步骤1)在下扭险测单元35处确定外部端子C10是否下拉。如 果外部端子C10被下拉，也就是，RS-MMC l插入到参考图29等描述 的USB型适配器80中，USB模式由模式控制器33选择。
此后，如图31中所示，USB模式I/F控制器将+数据端子指定到 RS-MMC的外部端子Cll，并且将-数据端子指定到C12。 +数据端子是 数据信号的端子，而-数据端子是上述数据信号的反相信号的端子。RS-MMC 的外部端子C3和C6是GND端子，并且外部端子C4是VBus 端子。VBus端子是5V驱动电压的端子，例如。
(步骤2 )如果外部端子C10没有下拉，在下扭险测单元35处检 测外部端子C13是否中间地下拉。如果外部端子C13下拉，并且它的 电势是中间电势(中间下拉)，MS模式由模式控制器33选择。也就 是，如果RS-MMC 1插入参考图21等描述的MS型适配器60，或者 MSDuo型适配器中，MS模式被选择。此外，如果下拉是中间下拉， 开关Stl不导电并且写入允许模式被建立。
此后，如图32中所示，MS模式I/F控制器如下指定各个端子它 将INS端子指定为RS-MMC的外部端子Cl， BS端子指定为C2， SCLK端子指定为C5， DIO端子指定为C7，并且RSV端子指定为C8 和C9.INS端子是用于检测棒插入和拔出的端子，且BS端子是串行协议 总线状态信号的端子。SCLK端子是串行协议时钟信号的端子，且DIO 端子是串行协议数据信号的端子。RSV端子是保留的端子。RS-MMC 的外部端子C3和C6是VSS端子，且外部端子C4是VCC端子。VSS
端子是接地电压的端子，且丫<:(:端子是3.3￥驱动电压的端子，例如。
(步骤3 )如果外部端子C13没有中间地下拉，在下扭险测单元35 处确定下拉是否是完全下拉。如果外部端子C13被下拉并且它的电势低 于上述中间电势，MS模式由模式控制器选择。也就是，如果RS-MMC 插入MS型适配器或MSDuo型适配器中，MS模式,皮选择。另外，如 果下拉是完全下拉，开关Stl导电并且写入禁止模式被建立。
此后，MS模式I/F控制器将各个信号端子指定到外部端子Cn,如 参考图32描述的。
(步骤4)如果外部端子C13不是完全下拉，MMC/SD模式由模 式控制器33选择。也就是，如果参考图13,图14等描述的SD型适配 器50，或参考图6描述的扩展器9连接，MMC/SD模式被选择。或 者，如果RS-MMC1单独地设置，MMC/SD模式被选择。
此后，下面模式中任何一个在随后描述的过程之后选择"SPI模 式，""x4位模式(SD模式),""x8位模式(高速MMC模式)，"或者 "xl位模式(标准MMC模式)。"
(步骤4-1)当外部端子C2正在接收复位命令时，确定外部端子 Cl处的片选(CS )信号是否被声明。
如果CS信号被声明，SPI模式41d由MMC/SD模式I/F控制器 41选择。在SPI模式中，不像其他MMC (1位，8位)模式，命* 号以单工操作传送。
外部端子Cn与信号端子之间的关系如图33中所示。也就是，RS-MMC 的外部端子 C2 是 DI 端子； 且C5是SCLK端子；C7是DO端 子。DI端子是输入数据信号(DI)的端子，而DO端子是输出数据信 号(DO )的端子。外部端子Cl是CS信号的端子；C3和C6是VSS 端子；且C4是VCC端子。(步骤4-2)如果SD模式(x4位模式)的CMD (启动端子)信号 输入到外部端子C2，指示SD模式已经准备启动的响应被发送，并且 SD模式(x4位模式)41b被选择。
外部端子Cn与信号端子之间的关系如图34中说明。也就是，RS-MMC的外部端子Cl是CD/DAT3端子；C5是CLK端子；C7是 DAT0端子；且C8和C9是DAT1端子和DAT2端子。CD/DAT3端子 是用于通知主机存储卡已经插入的卡检测(CD)信号或者第三数据信 号(DAT3)的端子。DAT0端子，DAT1端子，和DAT2端子分别是第 零数据信号(DAT0)的端子，第一数据信号(DAT1)的端子，以及第 二数据信号(DAT2)的端子。外部端子C2是CMD信号的端子；C3 和C6是VSS端子；且C4是VCC端子。
(步骤4-3 )如果高速MMC模式(x8位模式)的CMD (启动命 令)信号输入到外部端子C2,高速MMC模式(x8位模式)41c被选 择。
外部端子Cn与信号端子之间的关系如图35中所示。也就是，RS-MMC的外部端子C1是DAT3端子；C5是CLK端子；C7是DAT0端 子；且C8《13分别是DAT1， DAT2，和DAT4 DAT7端子。DATO端 子是第零数据信号(DATO)的端子，且DAT1 DAT7端子是第一到第 七信号(DAT1 DAT7)的端子。外部端子C2是CMD信号的端子； C3和C6是VSS端子；且C4是VCC端子。
(步骤4-4)如果CS信号没有声明，且SD模式(x4位模式)的 CMD (启动命令)信号和高速MMC模式(x8偉模式)的CMD (启 动命令)信号都没有输入，标准MMC模式(xl位模式)被选择41a。
外部端子Cn与信号端子之间的关系如图36中所示。也就是，RS-MMC的外部端子Cl是RSV/CS端子；C5是CLK端子；且C7是 DAT端子。RSV/CS端子是预^ft号(RSV)的端子或CS信号的端 子。外部端子C2是CMD信号的端子；C3和C6是VSS端子；且C4 是VCC端子。
如上所述，该实施方案中的IC卡提供有下扭险测单元35，模式控制器33，和依照其他标准的存储器的I/F控制器，包括USB模式I/F控 制器37, MS模式I/F控制器39等。因此，IC卡可以用作依照其他标 准的存储器。
包括上述控制器的控制器IC 17嵌入在待插入到适配器中的基本IC 卡中。因此，适配器不需要提供有控制器，且适配器的成本可以降低。
例如，为了与其他标准兼容的模式改变功能(35， 33， 37， 39等) 可能在适配器中提供。在这种情况下，半导体芯片(IC)必须同样在适 配器中提供，这导致增加的成本。
在该实施方案中，同时，下M测单元和模式控制器提供在IC卡 中。因此，与依照其他标准的存储器的兼容性可以仅通过向适配器提供 可以容易且廉价形成的部件例如布线和电阻器来保证。
该实施方案已经以SD卡，MS卡，和USB兼M储器作为依照其 他标准的存储器的实例来描述。I/F控制器可以为保证与其他标准的兼 容性而提供。与其的兼容性被保证的其他标准的数目并不局限于三，而 可能是不小于二的任何数。
在该实施方案中，下拉的电阻器在USB型适配器和MS型适配器 中提供。电阻器用于其中的适配器的类型可能因此改变。
该实施方案以下拉作为实例来描述。代替地，上拉可以使用，并且 因包含电阻器而引起的电势的变化可以因此用作信号。作为检测单元， 检测单元可以提供，其确定在作为适配器侧外部端子而不用作信号端子 的端子之间短路存在还是不存在。 (第二实施方案)
关于该实施方案，描述将对于在第一实施方案的描述中包括的RS-MMC卡插入到适配器中的方向，以及适配器侧内部端子的形状而给 出。
(1)图37是说明在下面的情况下适配器侧内部端子的形状的透视 图，例如RS-MMC l从适配器AD的短边方向插入，如参考图8关于 第一实施方案描述的。
如该图中所示，当RS-MMC 1插入到适配器AD中时，RS-MMC的外部端子Cn连接到在适配器AD内壁上形成的内部端子BCn。这些 内部端子BCn是装有弹簧的端子。它们的平面形状基本上是矩形，且 每个内部端子的长边在RS-MMC的插入方向(适配器和RS-MMC的 长边延伸的方向)上延伸。沿着RS-MMC的长边延伸的方向，内部端 子BCn的截面呈V形(凸面)。
如上所述，适配器侧内部端子BCn如此形成，4吏得它们在卡插入 的方向上长，或者适配器侧内部端子BCn以V形形成。因此，当RS-MMC 插入或拔出时，施加在适配器的内部端子和RS-MMC的外部端 子上的应力可以减小。适配器的内部端子可以与RS-MMC的外部端子 可靠地接触。图中的虛线代表RS-MMC的外部端子紧靠着的区域。(这 与图40和图41中相同)。
图13和图20在第一实施方案的描述中参考。(图13是当RS-MMC 插入到适配器中时SD型适配器和RS-MMC的基本部件的平面 图。)(图20是当RS-MMC插入到适配器中时MS型适配器和RS-MMC 的基本部件的平面图。)图38和图39分别是图13和图20中适 配器的基本部件的平面图，该实施方案的内部端子BCn位于其中。
(2)图40是说明在下面的情况下适配器侧内部端子的形状的透视 图，例如RS-MMC 1从适配器AD的长边方向插入，如参考图10关 于第一实施方案描述的。
如该图中所示，适配器侧内部端子BCn的平面形状基本上是矩 形。每个内部端子的长边在RS-MMC的插入方向(适配器和RS-MMC 的短边延伸的方向)上延伸。沿着RS-MMC的短边延伸的方向，内部 端子的截面呈V形。
如上所述，适配器侧内部端子BCn如此形成，4吏得它们在卡插入 方向上长，或者适配器侧内部端子BCn以V形形成。因此，与在上述 情况下一样，当RS-MMC插入或拔出时，施加在适配器的内部端子和 RS-MMC的外部端子上的应力可以减小。RS-MMC的外部端子可以可 靠地彼此接触。在这种情况下，内部端子BCn之间的间隔可以容易地 保证。(3)图41是说明在下面的情况下适配器侧内部端子的形状和插入 过程的透视图，例如RS-MMC 1从适配器AD的正面插入，如参考图 9关于第一实施方案描述的。
如该图中所示，适配器侧内部端子BCn的平面形状基本上是矩 形。每个内部端子的长边在RS-MMC的短边延伸的方向上延伸。沿着 RS-MMC的短i4^伸的方向，内部端子的截面呈V形。
在这种情况下，挂钩接头91和锁定接头93在适配器上形成，并且 RS-MMC 1可以用这些接头可靠地保证。
在条目(1) ~ (3)下描述的适配器侧内部端子BCn可以与RS-MMC 的全部13个端子相对应地布置。但是，对于在某些模式中没有 使用的端子，相应的内部端子不需要布置。
该实施方案中适配器AD的形状可能是SD型适配器的形状，MS 型适配器的形状，MSDuo型适配器的形状，以及USB型适配器的形状 中任何一个。
优选地，关于该实施方案描述的内部端子BCn应当被形成，使得 它具有这种形状或机制，即压制力可以施加到RS-MMC的外部端子Cn (n: 1 13)。这例如通过将条形金属件的末端加工成V形；通过焊接 等将金属件的平坦面连接并固定到适配器中的布线衬底；并且使与固定 面相反一面上金属件的末端作为自由端来完成。 (第三实施方案)
描述将对于该实施方案而给出，其中关于第一实施方案描述的RS-MMC 卡的各种类型的适配器捆绑在包装 (销售务降)中。
(1)图42是一套RS-MMC 1和各种类型的适配器的透视图。
如该图中所示，RS-MMC 1， SD型适配器50, MS型适配器60， MSDuo型适配器70,和USB型适配器80可以作为一套提供给客户。
此时，多个RS-MMC ( xN)可能包括在该套中。参考图6描述的 扩展器9可能包括在该套中。
下面的优点通过将RS-MMC和各种类型的适配器作为一套提供给 客户而带来对SD卡，MS卡或USB兼容存储器的需求可以满足，并且大量电子设备可以支持。大量电子设备之间的数据传输(写和读)可 以容易地实现。
(2)如图43中所示，仅各种类型的适配器可以作为一套提供。图 43是说明一套各种类型适配器的透视图。
SD型适配器50， MS型适配器60， MSDuo型适配器70，和USB 型适配器80可以作为一套提供给客户。此时，参考图6描述的扩展器9 可以包括在该套中。
各种类型的电子设备可以使用这种适配器来支持。大量电子设备之 间的数据传输(写和读)可以容易地实现。RS-MMC 1的用户数可以增 加。
(第四实施方案)
在第一实施方案中，适配器仅提供有布线和电阻器。代替地，用于 模式确定命令的半导体芯片CH可以提供，如图44中所示。
图44是说明MS型适配器60的外部端子ACn (n: 1~10 )， RS-MMC 1的外部端子Cn (n: 1 13 )，以及连接这些外部端子等的MS型 适配器中的布线之间关系的平面图。
MS型适配器60的外部端子ACn和RS-MMC 1的外部端子Cn在 条目(2)下参考图21关于第一实施方案而描述。因此，它们的描述将 在这里省略。同样关于外部端子ACn和外部端子Cn之间的连接，与 参考图21相同的描述将被省略。描述仅对于差别而给出。
如该图中所示，例如，半导体芯片CH连接在MS型适配器的外部 端子AC3和AC10之间；并且半导体芯片CH和AC10通过开关St2彼 此连接。半导体芯片CH也与外部端子C13连接。开关St2是在MS型 适配器60背面上提供的机械开关。半导体芯片CH和外部端子AC10 通过例如机喊地改变开关的位置而彼此连接(电连接)或断连接。
例如，MS模式的写入允许模式或写入禁止模式可以根据图45中说 明的流程图来选择。
除步骤2和步骤3之外的步骤可以在参考图30关于第一实施方案 描述的过程之后执行。因此，描述将在这里^Xt步骤2和3而给出。(步骤2)如果确定允许还是禁止写入的开关St2不导电，写入允 许模式的命令在半导体芯片CH中产生，并且传送到外部端子C13。如 果写入允许模式的命令输入，MS模式(39)由图7中说明的模式控制 器33选择，并且进一步写入允许模式被建立。
(步骤3)如果确定允许还是禁止写入的开关St2导电，写入禁止 模式的命令在半导体芯片CH中产生，并且传送到外部端子C13。如果 写入禁止模式的命令输入，MS模式由图7中说明的模式控制器33选 择，并且进一步写入禁止模式被建立。
如果不存在来自外部端子C13的响应，操作继续到图30中的步骤4。
如上所述，模式可能根据从适配器中的半导体芯片CH传送的命令 存在或不存在而改变，而不提供图7中下拉的检测单元35。
在这种情况下，与关于第一实施方案描述的适配器被使用的情况相 比较，成本增加等价于半导体芯片CH的量。
这种命令产生机制可能在主机(电子设备)侧提供以改变模式。
但是，该实施方案中的IC卡和适配器比模式改变在主机侧处理的 结构更有利对所使用的主机没有任何限制并且IC卡和适配器的多功 能性可以增强。
半导体芯片CH所需的仅是作为命令产生机制的功能。半导体芯片 自身的成本可以通过减少其功能来降低，如上所述。
更具体的描述将给出。构成写入到IC卡中和从IC卡中读出的电路 的复杂且大皿电路，例如各种模式的I/F控制器在RS-MMC侧上提 供。(它们是RS-MMC中的控制器。)因此，适配器中的半导体芯片 CH不需要它们。
在仅增加命令产生电路的情况下，适配器可以廉价地制造，即使电 路嵌入在适配器中的半导体芯片CH中。这是因为构成命令产生电路的 电路是简单的，并且包括这些电路的半导体芯片CH可以相对低的成本 形成。
优选地，其功能对各种类型适配器共用的简单电路(每个适配器所需)应当嵌入在适配器中的半导体芯片CH中。在半导体芯片CH可以 在多种类型的适配器之间共享的情况下，半导体芯片CH的成本可以降 低。
在该实施方案中，半导体芯片CH提供在MS型适配器中。但是， 半导体芯片CH用于其中的适配器的类型可以因此改变。
到现在为止，由本发明者创造的本发明已经基于实施方案而具体地 描述。但是，本发明并不局限于这些实施方案，并且显然可以做各种改 变而不背离本发明的范围，无需增加。
下面是由本申请中公开的本发明的代表元素获得的效果的简述。 依照第一标准的IC卡在其中提供有检测单元以及与检测单元连接 的模式控制器。检测单元检测多个外部端子中预先确定外部端子的电 位。基于检测单元的信号，与第一标准相对应的第一模式接口控制器或 与第二标准相对应的第二模式接口控制器适当地选择。因此，与依照第
二标准的IC卡的兼容性可以保证。
依照第一标准的IC卡插入到具有依照第二标准的IC卡的外形的适 配器中。因此，与依照第二标准的IC卡的兼容性可以保证。此时，与 依照其他标准的IC卡等的兼容性可以仅通过向适配器提供可以容易且 廉价形成的部件例如布线和电阻器来保证。
权利要求
1. 一种IC卡，其特征在于(a)一种依照第一标准的IC卡，包括(a1)多个第一外部端子；(a2)检测多个第一外部端子中预先确定外部端子的电位的检测单元；(a3)与检测单元连接的模式控制器；以及(a4)与第一标准相对应的第一模式接口控制器，与依照第二标准的IC卡的第二标准相对应的第二模式接口控制器，以及与作为端子标准的第三标准相对应的第三模式接口控制器，其接口控制器与模式控制器连接；其中IC卡插入到(b)一种适配器，其具有与依照第一标准的IC卡的外形相对应的空间，以及依照第二标准的IC卡的外形，包括(b1)多个第二外部端子；(b2)多个内部端子，其位于当依照第一标准的IC卡插入到空间中时第一外部端子紧靠着的位置；(b3)连接第二外部端子和内部端子的布线；(b4)连接在多个第二外部端子中驱动电势或接地电势施加到其上的第二外部端子与内部端子之间的电阻器；(c)检测单元与同电阻器连接的第二外部端子连接，并且检测由电阻器改变的电势；以及(d)模式控制器基于检测单元检测的结果选择第二模式接口控制器。
2. 根据权利要求1的IC卡，其中第一标准是多媒体卡标准，第二标准是存储棒标准，且笫三标 准是USB标准。
3. —种IC卡，其特征在于(a) —种依照第一标准的IC卡，包括 (al)多个第一外部端子；(a2)检测多个第一外部端子中预先确定外部端子的电位的检测单元；(a3)与检测单元连接的模式控制器；以及(a4)与第一标准相对应的第一模式接口控制器，与依照第二标准 的IC卡的第二标准相对应的第二模式接口控制器，以及与作为端子标 准的第三标准相对应的第三模式接口控制器，其接口控制器与模式控制 器连接；其中IC卡插入到(b) —种适配器，其具有与依照第一标准的IC卡的外形相对应的 空间，以及第三标准的端子部分，包括(bl)在端子部分处提供的多个第二外部端子；(b2)多个内部端子，其位于当依照第一标准的IC卡插入到空间 中时第一外部端子紧靠着的位置；(b3)连接第二外部端子和内部端子的布线；以及(b4)连接在多个第二外部端子中驱动电势或接地电势施加到其上 的第二外部端子与内部端子之间的电阻器；(c) 检测单元与同电阻器连接的第二外部端子连接，并且检测由 电阻器改变的电势，以及(d) 模式控制器基于检测单元检测的结果选择第三模式接口控制器。
4.根据权利要求3的IC卡，其中第一标准是多媒体卡标准,第二标准是存储棒标准，且第三标 准是USB标准。
全文摘要
与IC卡(MMC卡)(1)中的闪速存储器(15)连接的控制器IC(17)提供有下拉检测单元(35)，模式控制器(33)，USB模式I/F控制器(37)，MS模式I/F控制器(39)，以及MMC/SD模式I/F控制器(41)。适配器仅提供有可以容易且廉价形成的部件例如布线和电阻器。因电阻器而引起的下拉由下拉检测单元(35)检测。模式通过经由模式控制器(33)选择USB模式I/F控制器(37)，MS模式I/F控制器(39)，或MMC/SD模式I/F控制器(41)来改变。因此，与依照其他标准的IC卡的兼容性可以被保证。
文档编号B42D15/10GK101290663SQ200810098598
公开日2008年10月22日 申请日期2003年10月9日 优先权日2002年10月9日
发明者大泽贤治, 大迫润一郎, 樋口顕, 西泽裕孝 申请人:株式会社瑞萨科技