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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522851A1
Family ID 6012345
Probable Assignee Sogo Seiichiro
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title CARTE D'INFORMATION PROTEGEE CONTRE UN CLAQUAGE
ELECTROSTATIQUE
EN Title SEMICONDUCTOR IDENTITY CARD WITH ELECTROSTATIC DAMAGE
PROTECTION - USES CONNECTORS BETWEEN CONDUCTIVE STRIPS AND COMMON
CONDUCTOR IN CARD TO SHORT TOGETHER ALL INPUTS WHILE CARD IS NOT IN
USE
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE LES CARTES UTILISEES COMME SUPPORT D'INFORMATION.
DANS UNE CARTE D'INFORMATION CONTENANT AU MOINS UNE PUCE DE
SEMI-CONDUCTEUR S, DES BANDES CONDUCTRICES 16 ETABLISSENT DES
CONNEXIONS ENTRE LES CONTACTS 15 DE LA PUCE ET DES BORNES RESPECTIVES
17 D'UNE UNITE D'ENTREESORTIE DE SIGNAL EXTERNE. LORSQUE LA CARTE
N'EST PAS UTILISEE, DES ELEMENTS DE CONNEXION 18 CONSISTANT EN
RESSORTS A LAMES RELIENT ENSEMBLE TOUTES LES BANDES CONDUCTRICES POUR
COURT-CIRCUITER LES CONTACTS ET PROTEGER AINSI LA PUCE CONTRE UN
CLAQUAGE ELECTROSTATIQUE.
APPLICATION AUX CARTES D'IDENTIFICATION.
The identity card is made up from a semiconductor layer with a contact
assembly and conductive strips to permit access to external signals so
the data on the card may be examined. The conductive strips (16) are
connected to a common conductor through connectors (18) which become
non-conducting while the card is in use, but act as electrical
conductors otherwise. The connections to the card are thus all
effectively shorted together while the card is not in use, providing
protection against static electricity induced overvoltages which can
destroy the MOS devices used in the card electronics. The common
conductor may be either a metal enclosure (12) containing the
semiconductor, or may be a metal strip. The connectors may be
mechanical or integrated zener diode-resistor combinations.
Description
_________________________________________________________________
presente invention concerne un perfectionnement relatif a une carte
d'information qui est prevue pour l'identification d'une personne ou
d'une organisation conformement a une information de code de securite
qui est introduite de l'exterieur, et pour enregistrer un signal
d'entree ou pour traiter le signal d'entree au moyen d'un dispositif a
semiconducteur incorpore dans la carte et pour enregistrer dans ce
dispositif l'information ainsi traitee, ou pour generer un signal de
sortie en reponse au signal d'entree.
Les cartes d'information du type ci-dessus contiennent generalement un
ou plusieurs microprocesseurs, des memoires non volatiles et des
dispositifs analogues. Pour leurs puces de semiconducteur, on emploie
souvent des puces de semiconducteur du type NOS. Cependant, une puce
de semiconducteur du type NOS s'accompagne d'un inconvenient qui
consiste en ce qu'elle est tres sensible a un claquage
electrostatique.
Ainsi, une telle carte d'information a fait apparaltre le probleme
consistant en ce qu'un ou plusieurs dispositifs a semiconducteur
incorpores dans la carte peuvent Qtre detruits, par exemple sous
l'effet du frottement de la carte contre les vetements.
Un but de l'invention est de procurer une carte d'information ayant
une structure qui permette d'eviter effectivement son claquage
electrostatique.
Pour atteindre ce but, il a ete envisage de maintenir dans un etat
mutuellement connecte des bandes conductrices qui s'etendent a partir
des contacts correspondants d'une ou de plusieurs puces de
semiconducteur d'une carte d'information, lorsque la carte n'est pas
utilisee, ou en d'autres termes, lorsque la carte ne fonctionne pas.
Ainsi, un aspect de l'invention consiste en une carte d'information
comportant au moins une puce de semicon ducteur munie d'un ensemble de
contacts et de bandes conductrices qui s'etendent a partir des
contacts correspondants, de fac-on a permettre l'etablissement d'une
liaison sous l'effet du contact entre les bandes conductrices et des
bornes d'entree/sortie de signal, et cette carte d'information est
caracterisee en ce que les bandes conductrices sont connectees a un
conducteur commun au moyen d'elements de connexion correspondants qui
deviennent non conducteurs de l'electricite lorsque la carte
d'information est en fonctionnement, mais qui demeurent conducteurs de
l'electricite lorsque la carte d'information ne fonctionne pas.
Du fait que toutes les bandes conductrices sont maintenues en contact
mutuel pendant que la carte d'information ne fonctionne pas, la ou les
puces de semiconducteur sont efficacement protegees contre un claquage
electrostatique, ce qui prolonge effectivement la duree de vie utile
de la carte d'information.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui va
suivre de modes de realisation et en se referant aux dessins annexes
sur lesquels la figure 1 est une vue en plan d'une carte d'information
de type general a laquelle l'invention se rapporte la figure 2 est une
vue de cote de la carte d'information la figure 3 est une vue en plan
partielle d'une carte d'information conforme a un mode de realisation
de l'invention;;
La figure 4 est une vue en plan partielle d'une carte d'information
conforme a un autre mode de realisation de l'invention la figure 5 est
une coupe selon la ligne A-A de la figure 3 la figure 6 est une coupe
partielle d'une carte d'information conforme a un mode de realisation
supplementaire de l'invention
La figure 7 est une coupe partielle d'une carte d'information conforme
a encore un autre mode de realisation de l'invention la figure 8 est
une vue en perspective des elements de cazexion, du conducteur commun
et du support representes sur la figure 7; et les figures 9 et 10 sont
similaires a la figure 6 mais montrent respectivement des coupes de
cartes d'information conformes a d'autres modes de realisation de
l'invention.
En considerant tout d'abord les figures 1 a 3, on voit qu'une carte
d'information 1 est constituee par un substrat de carte 10, en matiere
plastique ou en une matiere analogue, par un boitier 12 loge dans une
ouverture 11 qui est definie dans le substrat de carte 10, a un
emplacement approprie de ce dernier, et par une ou plusieurs puces de
semiconducteur S qui sont enfermees dans le boitier 12, en compagnie
d'autres elements qui leurs sont associes. Les deux surfaces de la
carte d'information 1 sont recouvertes par des pellicules de
recouvrement respectives 13, 14. Le boitier 12 contient generalement
deux puces de semiconducteur S, S qu'on utilise respectivement en tant
que microprocesseur et en tant que memoire.Des bandes conductrices 16,
qui s'etendent a partir de contacts correspondants 15 des puces de
semiconducteur S, S, sont fixees au boitier 12 par leurs isolants
respectifs 16b (voir les figures 5 et 6). Ces bandes conductrices 16
peuvent etre amenees en contact avec les bornes respectives 17 d'une
unite d'entree/sortie de signal externe, au niveau de leurs contacts
16a, pour permettre la communication. Dans le mode de realisation qui
est represente, huit bandes conductrices 16 sont etablies pour venir
en contact avec les bornes respectives 17. Bien entendu, on peut
evidemment modifier comme on le desire le nombre de bandes
conductrices 16. Ces bandes conductrices 16 peuvent s'etendre des deux
cotes des puces de semiconducteur S, S. Selon une variante, elles
peuvent etre etablies d'un seul cote des puces de semiconducteur S,
comme il est represente sur la figure 4.
La caracteristique essentielle de la carte d'information l consiste en
ce qu'elle maintient les bandes conductrices 16 dans un etat
mutuellement connecte lorsque la carte d'information l n'est pas en
fonctionnement. Dans ce but, comme le montre la figure 5, les bandes
conductrices 16 sont connectees a un conducteur commun par les
elements de connexion correspondants 18 qui, comme on le decrira, ne
sont pas conducteurs de l'electricite lorsque la carte d'information 1
est en fonctionnement et en contact avec les bornes 17, mais demeurent
conducteurs de l'electricite lorsque la carte d'information 1 ne
fonctionne pas. Le boitier 12 peut etre utilise en tant que conducteur
commun, a condition qu'il soit en une matiere metallique.Les elements
de connexion 18 peuvent etre constitues par des ressorts a lames
conducteurs de l'electricite, comme le montre la figure 5. Chacun des
elements de connexion 18 est relie de facon fixe a l'une de ses
extremites au conducteur commun, tel que le boitier. A l'autre
extremite, qui demeure libre, l'element de connexion est muni d'un
aimant 19. Au repos, chaque element de connexion 18 est maintenu en
contact avec la bande conductrice 16 correspondante, au niveau de son
extremite libre.Lorsque la carte d'information 1 est effectivement
utilisee, chaque element de connexion 18 est separe de la bande
conductrice 16 correspondante, comme il est indique en pointilles sur
la figure 5, sous l'effet d'une force de repulsion qui est exercee par
un aimant 20, en forme de barreau, qui s'approche de la carte en meme
temps que les bornes 17 lorsque la carte est introduite dans l'unite
d'entree/sortie de signal externe, ce qui permet a la bande
conductrice 16 de former un circuit independant. On peut supprimer les
aimants 19, comme il est represente sur la figure 6, lorsque les
ressorts a lames 18 sont en une matiere magnetique. Dans ce cas, les
ressorts a lames, c'est-a-dire les elements de connexion 18, sont
separes des bandes conductrices 16 correspondantes au moyen d'un
aimant 21. On notera incidemment qu'on peut utiliser des ressorts
enroules au lieu de ressorts a lames.
Le conducteur commun peut etre forme par un morceau de metal en forme
de bande, 22, qui peut etre dispose de preference sur un support
approprie 23, comme le montre la figure 7. il est preferable
d'utiliser pour le support 23 un boltier forme par une resine. Il est
commode d'assembler la piece en metal 22 et le support 23 en un seul
ensemble, comme le montre la figure 8, en appliquant la piece en metal
sur le support, du fait qu'on peut aisement monter dans la carte
d'information 1 l'ensemble ainsi realise, en l'ajustant simplement
dans une region prevue 12' du boitier 12 (voir la figure 4). Si on le
desire, la piece en metal 22 et les ressorts a lames 18 peuvent etre
realises sous la forme d'un seul ensemble, en utilisant la technique
de photogravure. Ceci faci lite leur fabrication. lies elements de
connexion 18 ne sont pas limites aux elements a ressort consideres
ci-dessus. Par exemple, comme le montre la figure 9, ils peuvent
consister en resistances 18a intercalees entre les bandes conductrices
16 respectives et le conducteur commun 22. Dans ce cas, il est
necessaire ou souhaitable d'utiliser des resistances ayant une valeur
telle qu'elle ne perturbe pas le fonctionnement de la carte. Selon une
variante, les elements de connexion 18 peuvent egalement etre
constitues par des elements de commutation a semiconducteur 18b,
representes sur la figure 10. Dans ce cas, la resistance de chaque
element de commutation a semiconducteur 18b augmente lorsqu'une
tension lui est appliquee a partir de la borne d'entree/sortie de
signal 17.Cependant, lorsque l'element de commutation a semiconducteur
18b n'est pas excite par une tension, sa resistance demeure faible et
les bandes conductrices 16 sont maintenues dans un etat mutuellement
connecte. Dans certains cas, chaque element de con nexion 18 peut etre
forme par une combinaison d'une resistance et d'un composant a
semiconducteur non lineaire, tel qu'une diode zener, pour permettre la
circulation soudaine d'un courant electrique des que la tension
depasse un niveau de tension fixe a l'avance qui est superieur a la
tension de la borne de l'unite d'entree/sortie de signal externe. lies
elements de commutation a semiconducteur 18b ou les composants a
semiconducteur peuvent etre fabriques sous la forme d'un element
composite ou sous la forme d'elements discrets.
En retournant a la figure 3, on note que la bande conductrice portant
la legende MASSE est destinee a la mise a a la masse et est donc
toujours connectee au boitier 12 ou a la piece en metal 22. il est
donc inutile d'etablir un element de connexion pour cette bande
conductrice particuliere.
Comme decrit ci-dessus, chaque bande conductrice particuliere qui est
amenee en contact avec une borne d'une unite d'entree/sortie de signal
externe est deconnectee electriquement au niveau de l'element de
connexion respectif lorsque la carte d'information est en
fonctionnement. Ainsi, une bande conductrice particuliere peut former
un circuit indepen dant et donc etablir une communication determinee
avec l'unite d'entree/sortie de signal. Cependant, toutes les bandes
conductrices sont mutuellement connectees par leurs elements de
connexion respectifs lorsque la carte d'information ne fonctionne pas.
L'invention permet donc d'eviter avec succes le claquage
electrostatique de cartes d'information. il va de soi que de
nombreuses modifications peuvent etre apportees au dispositif decrit
et represente, sans sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1. Carte d'information comportant au moins une puce de semiconducteur
munie d'un ensemble de contacts et de bandes conductrices qui
s'etendent a partir des contacts correspondants de facon a permettre
la communication lorsque les bandes conductrices viennent en contact
avec des bornes d'entree/sortie de signal, caracterisee en ce que ces
bandes conductrices sont connectees a un conducteur commun par
l'intermediaire d'elements. de connexion cdrrespondants qui deviennent
non conducteurs de l'electricite lorsque la carte d'information est en
fonctionnement, mais qui demeurent conducteurs de l'electricite
lorsque la carte d'information n'est pas en fonctionnement.
2. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que le conducteur commun est un boitier metallique dans lequel la puce
de semiconducteur est enfermee.
3. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que le conducteur commun est une piece en metal en forme de bande.
4. Carte d'information selon la revendication 3, caracterisee en ce
que la piece en metal est disposee sur un support.
5. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que chaque element de connexion est constitue par un ressort qui est
muni d'un aimant a son extremite libre.
6. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que chaque element de connexion consiste en un ressort a lame en une
matiere magnetique.
7. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que chaque element de connexion est constitue par une resistance ayant
une valeur telle qu'elle ne perturbe pas le fonctionnement de la
carte.
8. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que chaque element de connexion consiste en un element de commutation
a semiconducteur.
9. Carte d'information selon la revendication 1, caracterisee en ce
que chaque element de connexion est cons titue par une combinaison
d'une resistance et d'un element a semiconducteur non lineaire tel
qu'une diode zener.
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