CN101782972B - Ic卡 - Google Patents

Abstract

提供一种将壳体和框体以足够的接合强度进行接合的IC卡。IC卡(101)具有矩形框状的框体(1)、印制电路板(2)和一对壳体(41、44)。框体(1)由合成树脂构成，印制电路板(2)配置在框体(1)的内部，用于安装电子部件。一对壳体(41、44)由金属板构成，利用壳体(41、44)的两面覆盖由框体(1)包围的区域，而构成IC卡的外壳。壳体(41)在其周边具有断续的多个弯折片(410)。弯折片(410)与框体(1)的缘部相对。弯折片(410)在前端部设置从其板厚面(平坦面)突出的一对钩片(411、411)。将弯折片(410)的前端部加压在框体(1)的缘部上，同时施加超声波振动，由此将弯折片(410)与框体(1)接合。

Description

IC卡

技术领域

本发明涉及IC卡，尤其涉及与设于计算机上的插槽连接的CFast卡等IC卡的结构。

背景技术

例如，为了扩展个人计算机（以下称为PC）的功能，将对安装微控制器的印制电路板附加了连接器的扩展卡与PC的扩展插槽连接。CFast卡是标准化为用于PC的扩展卡的一种，通过与PC连接来实现高速通信。

CFast卡是IC卡的一种，将安装微控制器的印制电路板收纳在刚体框体上。因此，CFast卡能够被归类为与将存储器芯片封装在塑料封装中的存储卡不同的微控制器卡。并且，近年来出现了具有键盘的CFast卡，CFast卡也能够被归类为多功能卡。

这种IC卡在矩形的扁平的框体内部配置印制电路板。该框体具有与印制电路板电连接的连接器，框体和连接器的两面被金属板的壳体覆盖，由此构成刚体的外壳。

关于具有这种构造的IC卡，例如已在日本特开2002－279388号公报（以下称为专利文献1）中公开。专利文献1公开了一种IC卡及其制造方法，能够消除金属板的壳体与合成树脂的框体之间的接合强度的偏差，更稳定地具有牢靠的接合力，同时能够削减制造成本。

专利文献1的IC卡在内部具有设有电子部件的印制电路板，将金属板的壳体覆盖在合成树脂的框体上而形成。并且，框体在与壳体相对的一侧形成用于嵌入壳体的槽部。并且，壳体设有插入槽部的突起部。突起部形成为使其前端部分的宽度比根部部分宽的形状。并且，框体的槽部和设于壳体端面的突起部通过超声波焊接（压焊）相接合。

专利文献1的IC卡的金属板壳体由不锈钢构成，壳体的厚度为0.1mm～0.2mm。并且，关于专利文献1的IC卡，在将突起部加压在框体的槽部中并通过超声波使其振动时，合成树脂的框体能够在部分熔融后进行固化而能够对突起部进行接合。

但是，专利文献1的IC卡使熔融后的合成树脂流入突起部的根部部分，由于突起部的板厚太薄，所以认为突起部容易从框体上剥离。在背离框体的力作用于壳体时，认为如同利用薄刀片切开框体那样，突起部将破坏框体的熔融部，存在壳体与框体的接合强度不足的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种以足够的接合强度将金属薄板的壳体接合在合成树脂的框体上而构成的IC卡。

本发明的IC卡的方式为具有：由合成树脂构成的矩形框状的框体；印制电路板，其配置在该框体的内部，用于安装电子部件；和一对壳体，其是由金属板构成的壳体，覆盖由所述框体包围的区域而构成外壳，所述一对壳体中的一个壳体与所述框体嵌装成型，其与所述框体的缘部相对，并在周边具有断续的多个弯折片，所述弯折片中的一个在前端部设置从其板厚面突出的止回片，通过将所述前端部加压在所述框体的缘部上并实施超声波振动，包括所述止回片在内而将所述多个弯折片部分地插入到被部分流动化的所述框体的缘部的树脂区域中，所述框体固化由此所述多个弯折片与所述框体接合。

在上述方式的IC卡中，所述止回片由将所述弯折片的前端部的两翼弯折使二者相对得到的一对钩片构成。

在上述方式的IC卡中，所述止回片由从所述弯折片的前端部朝向基端部张开角度的一对倾斜片构成。

在上述方式的IC卡中，所述止回片由凸起构成，该凸起在所述弯折片的前端部侧具有曲面，在所述弯折片的基端部侧具有台阶。

在本发明中，优选框体具有绝缘性，所说绝缘性的框体可以是由非导电性材料构成的框体，通过将合成树脂成型，能够获得预期形状的绝缘性的框体。框体不限于单体的框体。将一对框体叠在一起并接合形成的一边开口的框体也包含于本发明的框体中。另外，所说一边开口的框体指一边局部断开。

印制电路板可以配置在由框体、连接器和一对导电性壳体包围的空间中，通过插入、保持、收纳等被配置在框体的内部。例如，可以将多个接触部件的另一端部“锡焊接合”在设于印制电路板的边缘连接器（也称为印制板接触部件）上，由此能够将印制电路板固定在框体的内部。优选电子部件被表面安装在印制电路板的一个面上，如果选择安装高度较低的电子部件，则能够使IC卡变薄。

优选一对壳体利用板厚较薄的金属板构成，并将周边弯折成直角，一个壳体可以断续地卡定在框体的缘部上，另一个壳体可以断续地卡定在框体的板厚面上，覆盖印制电路板的两面，同时可以将连接器和框体机械接合。这些壳体可以构成IC卡的外壳，并且使用导电性的金属板还作为屏蔽不必要的电磁波的屏蔽板发挥作用。

一对壳体适合使用具有防锈效果的不锈钢板，但例如也可以是实施了镀铬的钢板。另外，一对壳体也可以部分地粘贴绝缘性的密封膜，以使其内壁不会与印制电路板的图形面（布线面）短路。

止回片从弯折片的板厚面（平坦面）突出比较重要。更优选，止回片能够以上述那样的一对钩片、一对倾斜片（枪状的凸起）或凸起等形式实现。壳体能够通过将被展开的金属板成型而获得预期的形状，止回片可以预先在被展开的金属板上冲压加工，然后对弯折片进行弯折加工，再根据形状一并成型加工止回片和弯折片。

在将弯折片的前端部加压在框体的缘部上，同时施加超声波振动时，弯折片的前端部和框体互相摩擦，框体部分地流动化，能够包括止回片在内将弯折片部分地插入到框体中。然后，通过使该流动化部分固化，能够将这些弯折片与框体接合。

超声波焊接在广义上讲是焊接，但与将两个以上的部件加热使其熔融的焊接（也称为熔接）不同，被归类为对两个以上的部件施加压力而接合的压焊。并且，超声波焊接被归类为非加热的压焊，可以认为是利用超声波能量使部件产生弹性变形和塑性变形（流动化）来进行接合。超声波焊接由于是非加热的压焊，所以接合部分的劣化情况较少。

根据本发明的IC卡，壳体具有包括止回片的弯折片，使用该弯折片和止回片并通过超声波焊接被接合在框体的缘部上。由此，与以往的IC卡相比，能够以足够的接合强度将壳体接合在框体上。这是因为，由于止回片从弯折片的板厚面（平坦面）突出，所以壳体很难从框体上剥离。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的IC卡的外观的第1立体图。

图2是表示所述第1实施方式的IC卡的外观的第2立体图。

图3是所述第1实施方式的IC卡的立体分解组装图。

图4是表示所述第1实施方式的IC卡具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

图5是表示本发明的第2实施方式的IC卡的外观的立体图。

图6是表示所述第2实施方式的IC卡具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

图7是表示本发明的第3实施方式的IC卡的外观的立体图。

图8是表示所述第3实施方式的IC卡具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

具体实施方式

发明人发现，为了实现具有刚性的薄型IC卡，在设于壳体周边的断续的弯折片上设置从其板厚面（平坦面）突出的止回片（折返片），通过超声波焊接将这些弯折片焊接在框体上。由此，能够以足够的接合强度将金属薄板的壳体接合在合成树脂制成的框体上。下面，参照附图说明用于实施本发明的方式。

（第1实施方式）

首先，说明本发明的第1实施方式的IC卡的结构。

图1是表示本发明的第1实施方式的IC卡的外观的第1立体图。图2是表示所述第1实施方式的IC卡的外观的第2立体图，从与图1不同的方向来观察IC卡。图3是所述第1实施方式的IC卡的立体分解组装图。图4是表示所述第1实施方式的IC卡具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

参照图1～图4，第1实施方式的IC卡101具有矩形框状的框体1、印制电路板2、板状连接器3和一对壳体41、44。

参照图1～图4，框体1由合成树脂构成，并在一边开口。印制电路板2配置在框体1的内部，用于安装未图示的电子部件。连接器3构成框体1的一条边。一对壳体41、44由金属板构成，利用壳体41、44的两面覆盖由框体1包围的区域，而构成IC卡101的外壳。

参照图1～图4，一对壳体41、44中的一个壳体41在其周边具有断续的多个弯折片410。这些弯折片410与框体1的缘部相对。并且，弯折片410中的一个在前端部设置从其板厚面（平坦面）突出的止回片40。另外，通过将所述前端部加压在框体1的缘部上并利用超声波振动，包括止回片40在内将这些弯折片410部分地插入到框体1中，并与框体1接合。

参照图1或图3，连接器3具有连接器壳体31和多个接触部件32。连接器壳体31的两面被一对壳体41、44覆盖。接触部件32并排配置在连接器壳体31的内部。并且，接触部件32的一端部与未图示的外部端子连接，另一端部与印制电路板2连接。

参照图1或图3，与壳体44嵌装成型的框体1，由大致平行延伸的一对框板1a、1b、和将一对框板1a、1b的基端部彼此接合的框板1c构成。并且，一对框板1a、1b的前端部嵌合在连接器3的两翼上，而构成IC卡101的外框。另外，一对壳体41、44覆盖框体1和连接器3，由此构成IC卡101的外壳。

参照图1～图4，一对壳体41、44由板厚较薄的金属板成型制得。并且，一对壳体41、44的周边被弯折成直角。一个壳体41断续地卡定在框体1和连接器3的板厚面的缘部上。

参照图2或图3，一对壳体41、44覆盖印制电路板2的两面，同时将连接器3和框体1机械接合。一对壳体41、44可以构成IC卡101的外壳，并使用导电性的金属板作为屏蔽不必要的电磁波的屏蔽板发挥作用。

参照图1～图4，在实施方式中，一对壳体41、44使用具有防锈效果的不锈钢板，但例如也可以是实施了镀铬的钢板。并且，一对壳体41、44也可以部分地粘贴绝缘性密封膜4a、4b，以使壳体的内壁不与印制电路板2的图形面短路（参照图3）。

参照图1或图3，接触部件32采用呈带状延伸的板式接触部件。并且，为了物理地防止多个接触部件32露出，在连接器壳体31上设置开口成矩形的一组护罩31a、31b。接触部件32的一端部并排设置在一组护罩31a、31b上。

参照图3，接触部件32的另一端部设有从连接器壳体31突出的引线部32r。并且，将引线部32r“锡焊接合”在设于印制电路板2的边缘连接器2e上，由此能够将印制电路板2固定在连接器3上。

参照图4，止回片40从弯折片410的板厚面（平坦面）突出。在本发明的第1实施方式中，止回片40由将弯折片410的前端部的两翼弯折使二者相对而得到的一对钩片411、411构成。在该实施方式中，一对钩片构成411、411是将弯折片410的前端部的两翼朝向壳体41的内侧弯折使二者相对。

参照图4，一对钩片411、411通过预先对被展开的金属板进行冲压加工而形成，然后断续的弯折片410被弯折加工，能够获得图示的壳体41。也能够由被展开的金属板一并成型一对钩片411、411和断续的弯折片410。

下面，说明本发明的第1实施方式的IC卡的作用和效果。

在图1～图4中，在将弯折片410的前端部加压在框体1的缘部上，同时施加超声波振动时，弯折片410的前端部和框体1互相摩擦，框体1部分流动化，能够包括一对钩片411、411在内将弯折片410部分地插入到框体1中。然后，通过使该流动化部分固化，能够将这些弯折片410接合在框体1和连接器3上。

本发明的第1实施方式的IC卡101通过超声波焊接将包括一对钩片411、411在内的弯折片410接合在框体1的缘部上，所以与以往的IC卡相比，能够以足够的接合强度将壳体接合在框体上。这是因为，由于一对钩片411、411从弯折片410的板厚面（平坦面）突出，所以壳体41很难从框体1上剥离。

本发明的第1实施方式的IC卡101在断续的弯折片410的前端部构成立体的突起，由此壳体41的接合强度提高，能够减小作用于IC卡101的弯曲和扭转引起的变形。

（第2实施方式）

下面，说明本发明的第2实施方式的IC卡的结构。

图5是表示本发明的第2实施方式的IC卡的外观的立体图。图6是表示所述第2实施方式的IC卡所具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

另外，在以下的说明中，标号与在说明第1实施方式时使用的标号相同的构成部件，其作用也相同，所以有时省略说明。并且，图5和图6所示的一个壳体42只是将由一对钩片411、411构成的止回片40变更为由一对倾斜片421、421构成的止回片40。

参照图5，本发明的第2实施方式的IC卡102具有矩形框状的框体1、印制电路板2、板状连接器3和一对壳体42、44。

参照图5，框体1由合成树脂构成，并在一边开口。印制电路板2配置在框体1的内部，用于安装未图示的电子部件。连接器3构成框体1的一条边。一对壳体42、44由金属板构成，利用壳体42、44的两面覆盖由框体1包围的区域，而构成IC卡102的外壳。

参照图5或图6，一对壳体42、44中的一个壳体42在其周边具有断续的多个弯折片420。这些弯折片420与框体1的缘部相对。并且，弯折片420中的一个在前端部设置从其板厚面（平坦面）突出的止回片40。另外，通过将所述前端部加压在框体1的缘部上、并利用超声波振动，包括止回片40在内将这些弯折片420部分地插入到框体1中，并与框体1接合。

参照图5，一对壳体42、44覆盖印制电路板2的两面，同时将连接器3和框体1机械接合。一对壳体42、44可以构成IC卡102的外壳，并且使用导电性的金属板作为屏蔽不必要的电磁波的屏蔽板发挥作用。

参照图6，止回片40从弯折片420的板厚面突出。在本发明的第2实施方式中，止回片40由从弯折片420的前端部朝向基端部张开角度的一对倾斜片421、421构成。在该实施方式中，一对倾斜片421、421分别从弯折片420的前端部朝向基端部反向张开角度。

参照图6，一对倾斜片421、421通过预先对被展开的金属板进行冲压加工而形成，然后断续的弯折片420被弯折加工，能够获得图示的壳体42。也能够由被展开的金属板一并成型一对倾斜片421、421和断续的弯折片420。

下面，说明本发明的第2实施方式的IC卡的作用和效果。

在图5和图6中，在将弯折片420的前端部加压在框体1的缘部上，同时施加超声波振动时，弯折片420的前端部和框体1互相摩擦，框体1部分流动化，能够包括一对倾斜片421、421在内将弯折片420部分地插入到框体1中。然后，通过使该流动化部分固化，能够将这些弯折片420接合在框体1和连接器3上。

本发明的第2实施方式的IC卡102通过超声波焊接将包括一对倾斜片421、421在内的弯折片420接合在框体1的缘部，所以与以往的IC卡相比，能够以足够的接合强度将壳体接合在框体上。这是因为，由于一对倾斜片421、421从弯折片420的板厚面（平坦面）突出，所以壳体42很难从框体1上剥离。

本发明的第2实施方式的IC卡102在断续的弯折片420的前端部构成枪状的突起（ランス），由此壳体42的接合强度提高，能够减小作用于IC卡102的弯曲和扭转引起的变形。

（第3实施方式）

下面，说明本发明的第3实施方式的IC卡的结构。

图7是表示本发明的第3实施方式的IC卡的外观的立体图。图8是表示所述第3实施方式的IC卡具有的一个壳体的主要部分的外观的立体图。

另外，在以下的说明中，标号与在说明第1实施方式时使用的标号相同的构成部件，其作用也相同，所以有时省略说明。并且，图7和图8所示的一个壳体43只是将由一对钩片411、411构成的止回片40变更为由凸起（emboss）431构成的止回片40。

参照图7，本发明的第3实施方式的IC卡103具有矩形框状的框体1、印制电路板2、板状连接器3和一对壳体43、44。

参照图7，框体1由合成树脂构成，并在一边开口。印制电路板2配置在框体1的内部，用于安装未图示的电子部件。连接器3构成框体1的一条边。一对壳体43、44由金属板构成，利用壳体43、44的两面覆盖由框体1包围的区域，并构成IC卡103的外壳。

参照图7或图8，一对壳体43、44中的一个壳体43在其周边具有断续的多个弯折片430。这些弯折片430与框体1的缘部相对。并且，弯折片430中的一个在前端部设置从其板厚面（平坦面）突出的止回片40。另外，这些弯折片430通过将所述前端部加压在框体1的缘部上、并利用超声波振动，包括止回片40在内将弯折片430部分地插入到框体1中，并与框体1接合。

参照图7，一对壳体43、44覆盖印制电路板2的两面，同时将连接器3和框体1机械接合。一对壳体43、44可以构成IC卡103的外壳，并且使用导电性的金属板还作为屏蔽不必要的电磁波的屏蔽板发挥作用。

参照图8，止回片40从弯折片430的板厚面突出。在本发明的第3实施方式中，止回片40由凸起431构成，该凸起431在弯折片430的前端部侧具有曲面，在弯折片430的基端部侧具有台阶。在该实施方式中，凸起431被设置成为向壳体43的外侧突出。

参照图8，凸起431通过预先对被展开的金属板进行压凸加工而形成，然后断续的弯折片430被弯折加工，能够获得图示的壳体43。也能够由被展开的金属板一并成型凸起431和断续的弯折片430。

下面，说明本发明的第3实施方式的IC卡的作用和效果。

在图7和图8中，在将弯折片430的前端部加压在框体1的缘部上，同时施加超声波振动时，弯折片430的前端部和框体1互相摩擦，框体1部分流动化，能够包括凸起431在内将弯折片430部分地插入到框体1中。然后，通过使该流动化部分固化，能够将这些弯折片430接合在框体1和连接器3上。

本发明的第3实施方式的IC卡103通过超声波焊接将包括凸起431在内的弯折片430接合在框体1的缘部，所以与以往的IC卡相比，能够以足够的接合强度将壳体接合在框体上。这是因为，由于凸起431从弯折片430的板厚面（平坦面）突出，所以壳体43很难从框体1上剥离。

本发明的第3实施方式的IC卡103在断续的弯折片430的前端部构成具有台阶的凸起，由此壳体43的接合强度提高，能够减小作用于IC卡103的弯曲和扭转引起的变形。

Claims (4)

1.一种IC卡，其具有：

矩形框状的框体，其由合成树脂构成；

印制电路板，其配置在所述框体的内部，用于安装电子部件；以及

一对壳体，其是由金属板构成的壳体，覆盖由所述框体包围的区域而构成外壳，

所述一对壳体中的一个壳体与所述框体嵌装成型，在该壳体的周边部分具有与所述框体的缘部相对的断续的多个弯折片，

所述弯折片中的一个在前端部设置有从其板厚面突出的止回片，

通过将所述前端部加压在所述框体的缘部上并实施超声波振动，由此包括所述止回片在内将所述多个弯折片部分地插入到被部分流动化的所述框体的缘部的树脂区域中，所述框体固化，由此所述多个弯折片与所述框体接合。

2.根据权利要求1所述的IC卡，其中，所述止回片由将所述弯折片的前端部的两翼弯折使二者相对而得到的一对钩片构成。

3.根据权利要求1所述的IC卡，其中，所述止回片由从所述弯折片的前端部朝向基端部张开的一对倾斜片构成。

4.根据权利要求1所述的IC卡，其中，所述止回片在所述弯折片的前端部侧具有曲面，在所述弯折片的基端部侧具有台阶。

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