CN1044290C - 具有电路板定位装置的ic卡 - Google Patents

Abstract

一种低成本的IC卡，包括：电路板(图2，30)，它具有能直接安装在前、后连接件(12、14)上的前、后端部分(34、36)，这样就不需要用单独的框架将它们用机械的方法固定在一起。将具有上、下部件(66、68)的盖(60)用机械方法安装到所述连接件上，并仅通过电气接地连接到电路板上。每个连接件通过支承部件(91、93和95、97)的销安装在一电路板的端部，所述支承部件位于一排接触件的接触器(60)的横向相对的侧部，每个销被电路板的一个孔(100、102)所接收，电路板就靠在与销相邻的电路板支承表面(图4，150上)。

Description

具有电路板定位装置的IC卡

IC卡-一般是存储卡，通常由一模制的塑料框架构成。前、后连接件就安装与/或模制在框架中，并且上盖与下盖也安装在框架上。美国专利US-5,207,586和US-5,244,397披露了这种IC卡的结构。如果能够减少构成和组成IC卡的部件数，就可以降低其成本。

根据本发明的一个实施例，一种低成本的IC卡包括一块电路板，该电路板具有分别安装在前、后连接件上的前、后端部分，这种IC卡不需要中介框架。盖也安装在前、后连接件上，它大体上仅通过接地电连接连到电路板上。

至少第一连接件具有一排横向延伸的接触器，它们与电路板的一个端部分上的相应接触片啮合。至少第一连接件还具有横向超出所述那排接触器的相对端的销。电路板的每一端部分在其相对的侧部上都具有孔，用于接收相应的销。

所附权利要求更进一步说明了本发明的新颖性。以下参照附图的说明将有助于更好地理解本发明。

图1是本发明的IC卡的等角视图，其中用虚线示出了接收该卡的电子装置的一部分，

图2是图1所示IC卡的分解等角视图；

图3是连接件和安装在连接件上的电路板端部分的局部分解视图；

图4是沿图3中线4-4的局部剖视图，示出了处于装配位置的各部件；

图5是图4所示的连接件和电路板的局部剖视图，同时也示出了另外两个可以使用的电路板。

图6是图1所示IC卡的局部剖视图；

图7是图1所示IC卡的局部剖视图；

图8是根据本发明另一实施例构造的销的局部等角视图；

图9是根据本发明另一实施例构造的销和电路板的局部等角视图。

图1示出的IC卡10在其相对的诸端上具有连接件12、14。将连接件12、14分别指定为前、后连接件，当然反之亦可。卡被设计成能够沿着向前方向F插入到电子装置16中，并使得前连接件上的接触器20与电子装置上相应的接触器22啮合。可沿着向后方向R将卡拨出。IC卡具有符合JEIDA标准的最大尺寸：上、下方向U、D为4.83mm，横向L为54mm，纵向F、R为85.6mm。这种IC卡的制造成本低，同时其限的空间也为容纳电子元件得到最充分的利用。

图2示出的IC卡包括电路板组件30，该电路板组件具有安装在电路板32上的电子元件31(例如：集成电路、电阻、电容等)。电路板具有横向相对的侧部80、82以及前、后端部分34、36，同时它还在相对的端部分上具有横向延伸的诸排接触片40、42。前、后连接件12、14每一个都包括一块模制的塑料。至少前连接件12(最好是两个连接件)具有至少一排横向延伸的接触器，在接触器上具有与电路板上相应的诸排接触片40、42相接合的接触尾44、46。值得注意的是：电路板具有上、下表面50、52，并且接触片通常是位于下表面52上。

盖60被设计成能够包住电路板组件。盖60包括上、下盖部件66、68，它们具有分别位于电路板主表面区域上方和下方的薄片状部分62、64。上盖部件包括一对上边凸缘70、72，它们与下盖部件上相应的下边凸缘74、76啮合。在组装部件时先将电路板的相对端部分安装在连接件12、14上，然后再将经过上述组装步骤的子配件放到下盖部分68中。上盖的后端73放在下盖的前端75，并且沿向后方向R滑动上盖部件。在相应盖部件前、后端上的U型指77、78有助于使组装好的盖部件同定在连接件的某一位置上。

现有的JEIDA IC卡使用模制的塑料框架将其它部件固定在一起。美国专利US-5,207,586、US-5,244,397披露了这种类型的IC卡，其中，模制的塑料框架在前、后连接件之间延伸，并将前、后连接件在某一位置上固定住，支承住电路板组件以及上、下盖部件。尽管在现有的及本发明的IC卡中，在电路板和连接件之间通过诸排的接触尾或接触器与电路板上导电片40、42之间的焊接，而有了一些力学连接，但不可靠，只有通过模制塑料框架预先获得强的力学连接。

根据本发明，申请人提出一种无框架IC卡，其中，电路板的相对端部分34、36被直接安装在前、后连接件12、14上。电路板的后端部分36在其相对侧部上具有安装在后连接件14上的板安装部件81、83，并且电路板的前端部分34也具有安装在前连接件12上的板安装部件85、87。连接件具有相应的支承部件91、93、95和97，所有安装部件是相似的并且所有支承部件也是相似的。每一连接件(包括其支承部件)的纵向(方向F、R)长度小于卡的纵向长度的二分之一，最好小于四分之一。如图3所示，每一电路板安装部件(例如81)横向延伸超出了相应的一排接触片42(即：横向延伸超出了该排的一个端)。电路板端部分的每个板安装部件(例如：81)都直接安装在相应的连接件支承部件(例如：91)上，连接件支承部件横向延伸超出相应的一排接触器46。每个支承部件(例如：91)包括第一与第二平台，或凸起，或销90、92，它们从第一电路板支承表面94中伸出。形成安装部件81的电路板的侧部80具有一对用于进一步接收相应销90、92的孔100、102。于是前、后连接件形成一个可用于固定住电路板的装置。最好每一销都具有几个逐级降低的台阶。

当将电路板的前、后部分稳定地安装在前、后连接件上，用盖围绕住电路板与连接件。图6示出了上、下盖部件66、68安装在前、后连接件12、14上的方式。上盖部件66具有向下倾斜的薄片110、112，它们伸向连接件顶部的相应的槽114。下盖部件也个有薄片115、116，它们伸向连接件底部的相应的槽117。薄片形成了可以将盖端安装到连接件上以将盖部件连到连接件上的连接部件。靠在连接件上的盖部件(例如118)也形成连接部件。也可以使用粘合剂将盖部件固定在连接件上。盖部件还具有内配合侧面凸缘部分(图7)。需要注意的是：与电路板30一样盖被直接安装在前、后连接件上。除了盖部件和电路板之外不需要在连接件之间延伸的中介框架。还值得注意的是在盖与电路板的接地平面之间具有接地电连接。图7示出的下盖部件68具有与接地平面132上一个位置啮合的薄片130。然而，这并不提供侧性连接或力学支承，所以在电路板和盖之间基本上无其它直接连接。

图3和图4示出的每个平台或销90、92都具有多个销部件或台阶140、142、144。第一级台阶140具有最大宽度A，而第二、第三级台阶142、144的宽度依次减小，分别是B和C。支承部件91在每级台阶的底部形成板支承表面或表面区域94、150、152。图4示出的孔，例如电路板30中的孔100的宽度是B，这样电路板的孔壁就能被紧紧地接收在第二级台阶42中，并且电路板的下表面靠在第二级板支承表面区域150上。

连接件12、14(图2)和盖60通常是由批量生产这些部件的制造商来生产的。连接件和盖的制造商通常把这些部件销售给设计和组装电路板的公司，公司再将电路板、连接件以及盖组装在一起成形一块完整的IC卡。电路板制造商一般都具有能够形成诸如孔100、102的钻床，这样就可精确地控制孔的宽度或直径以及精确地对孔进行定位。电路板制造商只要选择所钻电路板的孔的直径就能选择电路板的特定高度。选择第一表面94上的一特定的电路板高度以把希望的电路元件安装在电路板上。如果设计电路板的工程师需要用垂直厚度很厚的元件，他就可以钻出小孔，使得电路板靠在第三平台152(图4)上。这样在电路板下方留出的空间相对来说就较大，可以将较厚的元件布置在这个空间中。但在电路板上方留出的安装空间就相对来说小了些。从另一方面看，如果工程师们需要在电路板上安装大批量的较薄元件时，就可以用大直径的孔，把电路板搁置在第一表面94上。这样，在电路板上方、下方，即电路板和盖66、68之间都留出较大的空间。

图5示出的电路板160和电路板30相类似。但电路板160上的孔162、164能够接收最低一级台阶或销部件140。图中还示出另一块电路板170，它具有更小的孔172、174，它们能够接收第三销或台阶144。

在电路板上的孔已接收销之后，可以使用各种方法来将其紧固在某一位置上，一种方法是使用简单的压配合。另一种方法是使用粘合剂将下表面和孔壁粘合到销与/或最下面的表面94上。图8示出了修改后的销90A及槽150，当将电路板压紧在一位置上时，槽150使得销能够被压紧。图8中的销90A可以与连接件12A分开制造，销可以有一标杆(post)152，以便通过挤压配合安装到连接件的孔中。

图9示出了本发明另一实施例的组件180的一部分，其中如沿垂直线194所剖的平面图所示，每个销或平台都具有直角形状。一具体的销或平台192具有三个台阶200、202、204以及三个相应的电路板支承表面206、208和210。电路板211具有用来接收最上一级台阶204的孔212(用实线表示)，这样电路板的下表而214就落在电路板支承表面210上。图9中还示出了另外两个不同宽度的孔216、218，它们能使电路板搁置在依次下降的高度上。孔(例如212)所采取的形式是，向电路板最外边220延伸的槽。尽管这些槽不如孔好形成，但可以用锯切进电路板的边缘来形成它们。图9还示出电路板211具有脊或整体梁部分222，它可以增加电路板的纵向刚性。

虽然本文在描述IC卡时结合附图使用了诸如“垂直”、“水平”、“前和后”之类术语，众所周知，IC卡及其部分能被安装和使用于相对重力而言的任何方向。

在以上所描述的结构中，电路板的每个端部分在横向超出一排连接件接触器的位置上刚性连接到相应的连接件上。对电路板来说，它可以在前后方向上稍微加长些，并安装在连接件的一排接触器上方的位置上。但是，这种安装比较困难，因为它需要固定前接触器部分的连接件部分较薄。在前连接件具有典型的两排垂直隔开的接触器(但接触尾通常是一排)时，就只有非常少的空间用于这种安装。通过将电路板安装在每个连接件的横向相对的侧部上，申请人使用了在其它方面可能不会采用的连接件部分，它比接触器固定部分更容易制得更薄。在一些卡中，在卡的后端不需要接触器，在这种情况下，就可以用一块不带接触器的模制塑料形成后连接件，该后连接件作为主要的力学连接，将电路板的后端与盖部件连在一起，并将盖部件间的后部空间压紧。

可以看出，本发明提出的IC卡结构简单。该IC卡无框架，电路板的相对端部分直接、刚性地连接到前、后连接件上。盖可以包括上盖和下盖，也可以是一整体的盖，盖也可以直接安装在连接件上。所有这些都不需要使用在前、后连接件之间延伸并支承电路板与盖部件的单独的框架就能较好地实现。每个电路板端部分与连接件之间的连接在横向超出一排或诸排连接件(至少在前连接件)的接触器的位置上实现，这样，在一定程度上来说，在连接件区域中进行连接所需要的垂直厚度就较小。可以通过在连接件上提供向上凸出的销，并在电路板上形成接收所述销的孔来实现这种连接。销最好从平面图上看是圆形的，这样就可以用圆孔来接收它们，而圆孔对电路板制造商来说更容易钻出。销至少具有两级不同阶梯，在每个台阶底部形成电路板支承表面，较高的台阶比较低的台阶宽度要小。这样电路板制造商就可以通过选择电路板上形成的孔的直径宽度，来选择接收哪一级台阶。

尽管已描述和说明了本发明的特定实施例，但应知道，对于本领域技术人员来说很容易作出一些修改和变型，所以本发明权利要求将覆盖所有这些修改与变型。

Claims (12)

1．一种无框架IC卡，包括具有电路板(32)的电路板组件(30)，在所述电路板(32)上具有电路元件(31)，所述电路板具有前、后端部分(34、36)，所述前端部分在其上具有一排接触片(42)，所述IC卡包括前、后连接件(12、14)，至少所述前连接件具有一排横向延伸的与所述接触片接合的接触器(20)，并且所述IC卡还具有导电片状金属盖(60)，该金属盖具有分别位于所述电路板主部之上和之下的上、下部分(66、68)，其特征在于：

所述连接件在其上具有支承表面(94、150、152、206、208、210)，所述前连接件的所述支承表面与所述接触器相分隔开，而所述电路板端部分每一个都刚性地直接安装在一个所述连接件的一个相应的所述支承表面上；

所述片状金属盖直接安装在每个所述连接件上，并且所述片状金属盖大体上与所述电路板无刚性连接，与所述连接件无关。

2．如权利要求1的IC卡，其特征在于：

所述片状金属盖包括上、下片状金属盖半部分(66、68)，每个盖半部分具有位于一个相应的所述连接件上的相对端，它们每一个都被刚性地直接支承在一个相应的所述连接件上，所述盖半部分与所述电路板基本上无刚性连接。

3．如权利要求1的IC卡，其特征在于：

所述前、后连接件每一个都具有大约等于所述电路板宽度的宽度，并且所述连接件每个都具有形成所述支承表面的支承部件(91、95、97)，还包括从所述支承表面上突起的销(90、92、92A)，所述电路板端部分每个都具有圆形钻通孔(100、102)，它们与所述电路板边缘隔开并接收相应的销，还具有与所述销相邻并被支承在所述支承表面上的电路板安装部件(81、83、85、87)。

4．一种IC卡，包括具有前、后电路板端部分的电路板；宽度大约等于所述电路板宽度的前、后连接件，所述连接件每个都与一个所述电路板端部分相接合；以及一个导电的盖，它具有分别位于所述电路板主部之上和之下的上、下部件，所述IC卡的特征在于：

所述前连接件具有包括多个销(90、92、90A)的支承部件(95、97)，每个销都具有位于一个所述支承部件的下端与一个从所述支承表面上突起的上端，所述支承部件形成电路板支承表面(94、150、152)；

所述电路板前端部分具有圆形钻孔(100、102、162、164、172、174)，它们与所述电路板边缘分隔开并接收所述销，所述电路板端部分具有与所述销相邻并被支承在所述电路板支承表面上的安装部件(85、87)。

5．如权利要求4的IC卡，其特征在于：

每个所述支承部件都具有位于一个销周围的连接件支承表面(90)，并且每个所述销都具有多个垂直叠置的销部件(140、142、144、200、202、204)，并且至少具有一个位于所述连接件支承表面上的销支承表面(150、152、208、210)。

6．如权利要求4的IC卡，其特征在于：

所述前连接件(12)具有一排横向延伸的接触器(46)，并且还具有横向超出所述那排接触器的相对侧部，所述支承部件(95、97)从所述相对侧部向后延伸。

7．一种IC卡，包括具有前、后电路板端部分(34、36)的电路板(32)，至少前连接件(12)与所述电路板前端部分接合，还包括一导电盖(60)，它具有分别位于所述电路板主部之上和之下的上、下部，所述IC卡的特征在于：

所述前连接件具有支承部件(95、97)，所述支承部件包括多个销(90、92、90A、192)，每个销都具有位于一个所述支承部件的下端与向上突起的上部分，每个所述销上部分都具有多个垂直叠置的销部件(140、142、144、200、202、204)与至少一个位于所述连接件支承表面之上的支承表面(150、152、208、210)；

所述电路板前端部分具有接收相应的所述销的孔(100、102、162、164、172、174、212、216、218)，所述电路板端部分具有与所述销相邻并被支承在所述支承表面上的安装部件(85、87)。

8．一种用在IC卡中的前连接件，所述IC卡包括具有前、后电路板端部分(34、36)的电路板(32)，所述前连接件的特征在于：

所述前连接件具有支承部件(95、97)，每个支承部件都具有一个电路板支承下表面与至少一个销(90、92、90A、192)，而销具有位于所述支承部件的下端和向上突起部分，每个所述销向上突起部分都具有多个垂直叠置的销部件(140、142、144、200、202、204)与位于所述连接件支承表面上的电路板支承表面(150、152、208、210)。

9．一种用于构造一IC卡的方法，包括：

形成具有横向相对侧部的前、后连接件(12、14)，至少所述前连接件具有横向延伸的一排接触器(20)；形成具有前、后电路板端部分(34、36)的电路板(32)，每个所述电路板端部分都具有横向隔开的相对侧部并至少在前端部分上具有横向延伸的一排接触片(42)；形成一个导电盖，并将所述连接件、电路板以及盖组装成块IC卡，其特征在于：

在每个连接件的每个横向相对侧部建立至少一个直立的销(90、92、90A)，在所述前连接件上的销位于其那排接触器横向相对侧部；

形成所述电路板的所述步骤包括在所述前、后电路板端部分中钻出圆形孔(100、102、162、164、172、174)，在所述电路板前部分中的所述孔与电路板边缘隔开，并横向超出所述那排接触片，并且还包括放置所述电路板端部分，以便所述销被接收在所述孔中。

10．如权利要求9的方法，其特征在于：

所述组装步骤包括：直接将片状金属盖(60)安装在所述前、后连接件上，并避免所述盖与所述电路板的直接刚性连接，免除了将所述电路板、所述连接件和所述盖连接在一起的框架。

11．一种无框架IC卡，包括用于保持任一电路板组件(30)的外壳，所述电路板组件包括电路板(32)和在电路板上的元件(31)，其中电路板具有前、后电路板端部分(34、36)，每个端部分都具有孔(100、102、162、164、172、174、212、216、218)，至少所述前电路板端部分具有一排导电垫片(42)，前、后连接件(12、14)至少所述前连接件具有一排与所述那排导电垫片接合的接触器(20)，每个所述连接件都具有形成分别适于支承所述电路板的所述前、后电路板端部分的支承表面(94、150、152、206、208、210)的支承部件(91、95、97)，所述前连接件的支承表面与所述那排接触器隔开，所述IC卡还包括盖(60)，大体上包围住所述电路板，所述盖具有前、后盖端部分(75、73)，每个所述盖端部分都具有用于固定于一相应的所述连接件的部件(110、112、115、116)，其特征在于：

多个销(90、92、90A、192)，每个都具有在其支承表面位于一个所述连接件的下端和被接收在一个所述电路板孔中的上端；

每个所述销都具有多个垂直叠置的销部件(140、142、144、200、202、204)，并至少具有一个位于所述连接件支承表面上的电路板支承表面(150、152、208、210)。

12．一种包括电路板组件(30)的IC卡，电路板组件具有电路板(32)和在其上的电路元件(31)，所述电路板具有前、后端部分(34、36)，所述前端部分在其上具有一排接触片(42)，所述IC卡包括前、后连接件(12、14)，至少所述前连接件具有与所述接触片接合的接触器(20)，所述IC卡还具有导电片状金属盖(60)，所述盖具有分别位于所述电路板上部之上和之下的上、下盖半部分(66、68)，所述下盖半部分包括下片(64)，它具有相对侧部与一对在所述侧部向上延伸的下凸缘(74、76)，其特征在于，

所述上盖半部分包括上片(62)，它具有相对侧部与一对在所述侧部向下延伸的上凸缘(70、72)，并且所述上凸缘在所述下凸缘外部并基本上与下凸缘相对，所述上凸缘具有向内弯曲位于所述下盖侧部之下的下端；

所述上片具有下表面，并且所述下凸缘具有上端，它们每个大体上与所述上片的所述下表面接合。

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