專利名稱：磁頭及包括該磁頭的讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于讀取記錄在卡片中的磁數(shù)據(jù)的磁頭及包括該磁頭的讀卡器。
背景技術(shù)：
一直以來，讀取記錄在卡片中的磁數(shù)據(jù)的讀卡器得以廣泛應(yīng)用。在這種讀卡器中， 例如，利用配置于卡片通過的卡片通過路徑上的磁頭，來讀取記錄于卡片中的磁數(shù)據(jù)。另夕卜，在利用讀卡器的行業(yè)中，以往存在如下較大的問題犯罪分子將信號(hào)線安裝于磁頭上， 以非法獲取卡片的磁信息，即所謂的竊讀(skimming)。因此，以往提出了能夠防止上述竊讀的磁頭(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn) 1所記載的磁頭在磁頭的殼體之中，除了磁頭的主體以外還容納有控制部，該控制部安裝有解調(diào)電路和加密電路，所述解調(diào)電路基于來自構(gòu)成磁頭主體的線圈的輸出信號(hào)對(duì)記錄于卡片中的磁數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)，所述加密電路利用預(yù)定的加密函數(shù)和密鑰數(shù)據(jù)對(duì)由解調(diào)電路解調(diào)出的磁信息進(jìn)行加密。因此，從磁頭輸出經(jīng)加密的磁信息。因而，若使用該磁頭，則能防止從安裝于磁頭上的信號(hào)線非法獲取卡片的磁信息即竊讀?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本國專利特開2001-143213號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題如上所述，若使用專利文獻(xiàn)1所記載的磁頭，則能防止竊讀。然而，在該磁頭中，由于將安裝有解調(diào)電路和加密電路的控制部容納于殼體之中，因此會(huì)使磁頭大型化。因此，本發(fā)明的課題在于提供能防止非法獲取卡片的磁信息，且可小型化的磁頭。 另外，本發(fā)明的課題在于提供包括該磁頭的讀卡器。用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為了解決上述問題，本發(fā)明的磁頭的特征在于，包括磁芯，該磁芯形成有用于讀取記錄在卡片中的磁數(shù)據(jù)的磁隙；卷繞在磁芯上的線圈；連接線圈的端部的端子；安裝有解調(diào)用電子元器件及加密用電子元器件的基板，該解調(diào)用電子元器件對(duì)從端子輸出的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成數(shù)字解調(diào)信號(hào)，該加密用電子元器件對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行加密并生成加密信號(hào)；對(duì)解調(diào)用電子元器件與端子進(jìn)行電連接的纜線；以及容納磁芯、線圈、端子及纜線的殼體，解調(diào)用電子元器件安裝在基板的一個(gè)表面上，加密用電子元器件安裝在基板的另一個(gè)表面上，基板固定在殼體上，使得解調(diào)用電子元器件配置在殼體的內(nèi)部，并且加密用電子元器件配置在殼體的外部。本發(fā)明的磁頭中，卷繞在磁芯上的線圈、連接線圈的端部的端子、對(duì)從端子輸出的輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成解調(diào)信號(hào)的解調(diào)用電子元器件、以及對(duì)解調(diào)用電子元器件與端子進(jìn)行電連接的纜線配置在磁頭的殼體的內(nèi)部。因此，若不從殼體上拆下基板，或不在殼體上開孔，則犯罪分子很難非法獲取加密前的信號(hào)。因而，本發(fā)明中，能防止犯罪分子非法獲取卡片的磁信息。另外，本發(fā)明中，由于加密用電子元器件配置在殼體外部，因此與加密用電子元器件配置在殼體內(nèi)部的情況相比，能使殼體小型化。因而，本發(fā)明中，能使磁頭小型化。本發(fā)明中，用于將加密用電子元器件與基板電連接的電極優(yōu)選配置在加密用電子元器件安裝到基板上的安裝面內(nèi)。在這種情況下，加密用電子元器件優(yōu)選為在安裝面配置有多個(gè)大致半球狀的電極的BGA(球柵陣列)型電子元器件。若采用這種結(jié)構(gòu)，則即使加密用電子元器件配置在殼體外部，犯罪分子也很難將信號(hào)線安裝在加密用電子元器件的電極上。因而，犯罪分子很難非法獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。本發(fā)明中，基板優(yōu)選為交替層疊有絕緣層和導(dǎo)體層的多層基板，且從基板的厚度方向觀察時(shí)，基板的對(duì)解調(diào)用電子元器件與加密用電子元器件進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案進(jìn)入到加密用電子元器件的外部輪廓內(nèi)。若采用這種結(jié)構(gòu)，則即使加密用電子元器件配置在殼體外部，也很難從對(duì)解調(diào)用電子元器件與加密用電子元器件進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。即，犯罪分子很難非法獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。本發(fā)明中，例如，從基板的厚度方向觀察時(shí)，解調(diào)用電子元器件進(jìn)入到加密用電子元器件的外部輪廓內(nèi)。本發(fā)明中，加密用電子元器件及基板的另一個(gè)表面優(yōu)選由樹脂覆蓋。若采用這種結(jié)構(gòu)，則犯罪分子很難將信號(hào)線安裝在加密用電子元器件的電極上，且很難從基板的另一個(gè)表面獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。因而，犯罪分子非法獲取加密前的解調(diào)信號(hào)變得更加困難。本發(fā)明中，優(yōu)選在殼體的內(nèi)部填充有樹脂。若采用這種結(jié)構(gòu)，則當(dāng)犯罪分子強(qiáng)行將基板從殼體上拆下時(shí)，纜線會(huì)斷裂，或者解調(diào)用電子元器件會(huì)損壞。因而，即使犯罪分子將基板從殼體上拆下，也很難非法獲取加密前的信號(hào)。另外，在這種情況下，纜線優(yōu)選在殼體的內(nèi)部以不與殼體的內(nèi)周面接觸的方式布線。若采用這種結(jié)構(gòu)，則即使犯罪分子在殼體上開孔，也無法容易地找到殼體內(nèi)的纜線。因而，即使犯罪分子在殼體上開孔，也很難從纜線非法獲取加密前的信號(hào)。本發(fā)明的磁頭可用于讀卡器。利用該讀卡器，能防止犯罪分子非法獲取卡片的磁信息。另外，利用該讀卡器，能使磁頭小型化，因此能使讀卡器小型化。發(fā)明效果如上所述，本發(fā)明中，能防止非法獲取卡片的磁信息，且能使磁頭小型化。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的讀卡器的分解立體圖。圖2是圖1所示的磁頭的立體圖。圖3是圖2的E-E剖面的剖視圖。圖4是表示從圖2所示的磁頭移除樹脂后的狀態(tài)的立體圖。圖5是表示圖2所示的磁頭在將基板固定到殼體上之前的狀態(tài)的立體圖。圖6是用于從圖2所示的基板的厚度方向?qū)庹{(diào)IC和CPU的配置關(guān)系進(jìn)行說明的俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面，參照附圖，說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(讀卡器的簡要結(jié)構(gòu))圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的讀卡器1的分解立體圖。本方式的讀卡器1是如下裝置用戶手動(dòng)地對(duì)卡片2進(jìn)行操作，以讀取記錄在卡片 2中的磁數(shù)據(jù)。具體而言，讀卡器1是如下的所謂拔插式讀卡器在將卡片2插入讀卡器1 之中時(shí)，或者，在將插入讀卡器1之中的卡片2拔出時(shí)，讀取卡片2的磁數(shù)據(jù)。該讀卡器1 例如被安裝在無人或自助式加油站的供油裝置上來使用。卡片2例如是厚度為0. 7 0. 8mm左右的矩形的氯乙烯制卡片。在該卡片2上， 形成有記錄磁數(shù)據(jù)的磁條加。此外，卡片2也可以是厚度為0. 18 0. 36mm左右的PET (聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)卡片、或預(yù)定厚度的紙卡片等。讀卡器1包括兩個(gè)磁頭3，該兩個(gè)磁頭3夾著供卡片2通過的卡片通過路徑而相對(duì)配置(圖1中，省略了一個(gè)磁頭幻。因此，不管卡片2是朝哪個(gè)方向插入，該讀卡器1都能讀取卡片2的磁數(shù)據(jù)。下面，說明書磁頭3的結(jié)構(gòu)。(磁頭的結(jié)構(gòu))圖2是圖1所示的磁頭3的立體圖。圖3是圖2的E-E剖面的剖視圖。圖4是表示從圖2所示的磁頭3移除樹脂16后的狀態(tài)的立體圖。圖5是表示圖2所示的磁頭3在將基板8固定到殼體11上之前的狀態(tài)的立體圖。圖6是用于從圖2所示的基板8的厚度方向?qū)庹{(diào)IC6和CPU7的配置關(guān)系進(jìn)行說明的俯視圖。磁頭3是如下的3通道型磁頭其可讀取形成在卡片2的磁條加上的3磁道磁數(shù)據(jù)。該磁頭3包括形成有用于讀取磁數(shù)據(jù)的磁隙的磁芯(圖中省略)、卷繞在該磁芯上的線圈(圖中省略)、和連接該線圈的端部的端子5。另外，磁頭3包括安裝有解調(diào)IC6及CPU7的基板8、作為對(duì)端子5與解調(diào)IC6進(jìn)行電連接的纜線的柔性印刷基板(FPC)9、和從基板8引出的引線10。磁芯、線圈、端子5及 FPC9容納在磁頭3的殼體11之中。磁芯固定在殼體11上，使得在圖3中的磁頭3的下端配置磁隙。在圖3中的殼體 11的下表面形成有用于配置磁芯的配置孔(圖中省略)。解調(diào)IC6具有如下功能對(duì)從端子5輸出的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成數(shù)字解調(diào)信號(hào)。即，本方式的解調(diào)IC6是對(duì)從端子5輸出的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成數(shù)字解調(diào)信號(hào)的解調(diào)用電子元器件。該解調(diào)IC6形成為扁平的長方體狀。CPU7具有如下功能根據(jù)預(yù)定的加密函數(shù)和密鑰數(shù)據(jù)對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行加密并生成加密信號(hào)。即，本方式的CPU7是對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行加密并生成加密信號(hào)的加密用電子元器件。該CPU7形成為扁平的長方體狀。本方式中，從扁平方向(圖3的上下方向)觀察時(shí) CPU7的外部輪廓比從扁平方向觀察時(shí)解調(diào)IC6的外部輪廓大。在CPU7安裝到基板8上的安裝面7a配置有用于將CPU7電連接到基板8上的多個(gè)電極(圖中省略)。具體而言，在CPU7的安裝面7a，柵格狀地排列有形成為大致半球狀的焊球(焊料凸點(diǎn))。即，本方式的CPU7是在安裝到基板8上的安裝面7a配置有多個(gè)焊球的BGA(Ball Grid Array 球柵陣列)型電子元器件。解調(diào)IC6安裝在基板8的一個(gè)表面(圖3中的下表面)8a上。另一方面，CPU7安裝在基板8的另一個(gè)表面(圖3中的上表面)8b上。即，解調(diào)IC6和CPU7分別安裝在基板8的不同表面上。另外，本方式中，如圖6所示，解調(diào)IC6及CPU7安裝在基板8上，使得從基板8的厚度方向(圖3的上下方向)觀察時(shí)，解調(diào)IC6進(jìn)入到CPU7的外部輪廓內(nèi)。S卩，解調(diào)IC6及CPU7安裝在基板8上，使得在圖3的上下方向上，解調(diào)IC6的整體與CPU7重疊?；?是圖中省略的絕緣層和導(dǎo)體層交替層疊而成的多層基板。例如，基板8是4 層基板。本方式中，基板8的對(duì)解調(diào)IC6與CPU7進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案(圖中省略)以如下的方式進(jìn)行布線，即從基板8的厚度方向觀察時(shí)，該導(dǎo)體圖案進(jìn)入到CPU7的外部輪廓內(nèi)。 艮口，本方式中，基板8的對(duì)解調(diào)IC6與CPU7進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案形成在圖3中的CPU7的下側(cè)?；?固定在圖3中的殼體11的上端。具體而言，基板8固定在殼體11上，使得解調(diào)IC6配置在殼體11的內(nèi)部，并且CPU7配置在殼體11的外部。引線10的端部如圖4所示，從基板8的一個(gè)表面8a向另一個(gè)表面8b插通。該引線10的端部焊接并固定于形成在基板8的另一個(gè)表面8b上的固定用圖案(圖中省略)，經(jīng)由基板8內(nèi)的導(dǎo)體圖案(圖中省略)與CPU7連接。在殼體11的內(nèi)部如圖3所示，填充有樹脂15。樹脂15例如為不透明的環(huán)氧類樹月旨，具有將基板8固定在殼體11上的功能。另外，基板8的另一個(gè)表面8b及CPU7的整體如圖2所示，由樹脂16覆蓋。S卩，基板8的另一個(gè)表面8b及CPU7的整體由樹脂16密封。 樹脂16例如為不透明的環(huán)氧類樹脂。如上所述，F(xiàn)PC9容納在殼體11之中。該FPC9在殼體11的內(nèi)部以不與殼體11的內(nèi)周面接觸的方式布線。(本方式的主要效果)如上所述，本方式中，CPU7配置在殼體11的外部。因此，本方式中，與在殼體11的內(nèi)部配置有CPU7的情況相比，可使殼體11小型化。因而，本方式中，可使磁頭3小型化。本方式中，構(gòu)成磁頭3的線圈、端子5、解調(diào)IC6及FPC9配置在殼體11的內(nèi)部。因此，若不從殼體11上拆下基板8，或不在殼體11上開孔，則犯罪分子很難非法獲取加密前的信號(hào)。另外，本方式中，CPU7為BGA型電子元器件。因此，即使CPU7配置在殼體11的外部，犯罪分子也很難將信號(hào)線安裝到對(duì)CPU7與基板8進(jìn)行電連接的CPU7的電極上，犯罪分子也很難從CPU7的電極非法獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。而且，本方式中，基板8的對(duì)解調(diào)IC6 與CPU7進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案以如下的方式進(jìn)行布線，即從基板8的厚度方向觀察時(shí)，該導(dǎo)體圖案進(jìn)入到CPU7的外部輪廓內(nèi)。因此，即使CPU7配置在殼體11的外部，犯罪分子也很難從基板8的導(dǎo)體圖案非法獲取加密前的解調(diào)信號(hào)。因而，本方式中，能防止犯罪分子非法獲取卡片2的磁信息。另外，本方式中，基板8的另一個(gè)表面8b及CPU7的整體由樹脂16覆蓋。因此，即使CPU7配置在殼體11的外部，犯罪分子從安裝有CPU7的基板8的另一個(gè)表面8b獲取加密前的解調(diào)信號(hào)也會(huì)更加困難。因而，本方式中，能有效地防止犯罪分子非法獲取卡片2的
磁信息。本方式中，在殼體11的內(nèi)部填充有樹脂15。因此，若犯罪分子強(qiáng)行從殼體11拆下基板8，則FPC9會(huì)斷裂，或者解調(diào)IC6會(huì)損壞。因而，本方式中，即使犯罪分子將基板8從殼體11上拆下，也很難非法獲取加密前的信號(hào)。本方式中，F(xiàn)PC9在殼體11的內(nèi)部以不與殼體11的內(nèi)周面接觸的方式布線。因此，即使犯罪分子在殼體11上開孔，也無法容易地找到殼體11內(nèi)的FPC9。因而，本方式中，即使犯罪分子在殼體11上開孔，也很難從FPC9非法獲取加密前的信號(hào)。(其他實(shí)施方式)上述的方式是本發(fā)明優(yōu)選方式的一個(gè)例子，但不限于此，在不變更本發(fā)明要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行各種變形實(shí)施。上述的方式中，CPU7是在安裝到基板8上的安裝面7a配置有多個(gè)焊球的BGA型電子元器件。除此以外，例如，CPU7也可為多個(gè)平面狀的電極呈柵格狀地排列在安裝面7a 上的LGA(Land Grid Array 平面網(wǎng)格陣列)型電子元器件。另外，CPU7也可為前端尖銳的針狀的多個(gè)電極呈柵格狀地排列在安裝面7a上的PGA (Pid Grid Array 插針網(wǎng)格陣列) 型電子元器件。上述的方式中，通過FPC9，對(duì)端子5和解調(diào)IC6進(jìn)行電連接。除此以外，例如，也可通過引線對(duì)端子5和解調(diào)IC6進(jìn)行電連接。上述的方式中，磁頭3是如下的3通道型磁頭其可讀取形成在磁條加上的3磁道磁數(shù)據(jù)。除此以外，例如，磁頭3也可為如下的2通道型磁頭其可讀取形成在磁條加上的2磁道磁數(shù)據(jù)。上述的方式中，解調(diào)IC6及CPU7安裝在基板8上，使得從基板8的厚度方向觀察時(shí)，解調(diào)IC6進(jìn)入到CPU7的外部輪廓內(nèi)。除此以外，例如也可為，解調(diào)IC6及CPU7安裝在基板8上，使得從基板8的厚度方向觀察時(shí)，解調(diào)IC6的一部分超出CPU7的外部輪廓。上述的方式中，讀卡器1是拔插式讀卡器。除此以外，例如，包括上述方式的磁頭 3的讀卡器也可為如下的所謂刷卡式讀卡器其中一邊使卡片2沿著形成為比卡片2的短邊寬度淺的槽狀的卡片通過路徑移動(dòng)一邊讀取卡片2的磁數(shù)據(jù)。另外，包括上述方式的磁頭3的讀卡器也可為包括卡片傳送機(jī)構(gòu)的卡片傳送式讀卡器。標(biāo)號(hào)說明1讀卡器2 卡片3 磁頭5 端子6解調(diào)IC (解調(diào)用電子元器件)7 CPU (加密用電子元器件)7a安裝面8 基板8a 一個(gè)表面8b另一個(gè)表面9 FPC(柔性印刷基板、纜線)11 殼體15 樹脂16 樹脂
權(quán)利要求
1.一種磁頭，其特征在于，包括磁芯，該磁芯形成有用于讀取記錄在卡片中的磁數(shù)據(jù)的磁隙；卷繞在所述磁芯上的線圈；連接所述線圈的端部的端子；安裝有解調(diào)用電子元器件及加密用電子元器件的基板，該解調(diào)用電子元器件對(duì)從所述端子輸出的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成數(shù)字解調(diào)信號(hào)，該加密用電子元器件對(duì)所述解調(diào)信號(hào)進(jìn)行加密并生成加密信號(hào)；對(duì)所述解調(diào)用電子元器件與所述端子進(jìn)行電連接的纜線；以及容納所述磁芯、所述線圈、所述端子及所述纜線的殼體，所述解調(diào)用電子元器件安裝在所述基板的一個(gè)表面上，所述加密用電子元器件安裝在所述基板的另一個(gè)表面上，所述基板固定在所述殼體上，使得所述解調(diào)用電子元器件配置在所述殼體的內(nèi)部，并且所述加密用電子元器件配置在所述殼體的外部。
2.如權(quán)利要求1所述的磁頭，其特征在于，用于將所述加密用電子元器件與所述基板電連接的電極配置在所述加密用電子元器件的安裝到所述基板上的安裝面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的磁頭，其特征在于，所述加密用電子元器件是在所述安裝面上配置有多個(gè)大致半球狀的所述電極的 BGA(Ball Grid Array 球柵陣列)型電子元器件。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的磁頭，其特征在于，所述基板是交替層疊有絕緣層和導(dǎo)體層的多層基板，所述基板的對(duì)所述解調(diào)用電子元器件與所述加密用電子元器件進(jìn)行電連接的導(dǎo)體圖案在從所述基板的厚度方向觀察時(shí)，進(jìn)入到所述加密用電子元器件的外部輪廓內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的磁頭，其特征在于，從所述基板的厚度方向觀察時(shí)，所述解調(diào)用電子元器件進(jìn)入到所述加密用電子元器件的外部輪廓內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的磁頭，其特征在于，所述加密用電子元器件及所述基板的所述另一個(gè)表面由樹脂覆蓋。
7.如權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的磁頭，其特征在于，在所述殼體的內(nèi)部填充有樹脂。
8.如權(quán)利要求7所述的磁頭，其特征在于，所述纜線在所述殼體的內(nèi)部以不與所述殼體的內(nèi)周面接觸的方式布線。
9.一種讀卡器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的磁頭。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N能防止非法獲取卡片的磁信息且可小型化的磁頭。磁頭(3)包括磁芯；卷繞在磁芯上的線圈；連接線圈的端部的端子(5)；安裝有解調(diào)用電子元器件(6)及加密用電子元器件(7)的基板(8)，該解調(diào)用電子元器件(6)對(duì)從端子(5)輸出的模擬輸出信號(hào)進(jìn)行解調(diào)并生成數(shù)字解調(diào)信號(hào)，該加密用電子元器件(7)對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行加密并生成加密信號(hào)；對(duì)解調(diào)用電子元器件(6)與端子(5)進(jìn)行電連接的纜線(9)；以及容納磁芯、線圈、端子(5)及纜線(9)的殼體(11)。解調(diào)用電子元器件(6)安裝在基板(8)的一個(gè)表面(8a)上，加密用電子元器件(7)安裝在基板(8)的另一個(gè)表面(8b)上。基板(8)固定在殼體(11)上，使得解調(diào)用電子元器件(6)配置在殼體(11)的內(nèi)部，并且加密用電子元器件(7)配置在殼體(11)的外部。
文檔編號(hào)G11B5/09GK102473418SQ20108003574
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者中嶋茂雄, 鹽見壽朗, 高橋一德 申請(qǐng)人:日本電產(chǎn)三協(xié)株式會(huì)社