CN1466733A - 带芯片卡的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装置，其具有一个壳体、一个布置在壳体中的印刷电路板(2)和一个借助于一个接触弹簧(1)与该印刷电路板电连通的、可从该壳体中取出的芯片卡(3)。该印刷电路板和芯片卡以各自的一个面彼此直接贴靠或者相互间有极小间距。该接触弹簧的至少一个部段在壳壁(9)和/或印刷电路板中的一个凹槽(10)中伸展。

Description

带芯片卡的装置

本发明涉及一种装置，其具有一个壳体、一个布置在壳体中的印刷电路板和一个借助于一个接触弹簧与该印刷电路板电连通的、可从该壳体中取出的芯片卡。

在常见的不同电装置中，特别是相对小的移动装置中，愈来愈多地装配有芯片卡，这些芯片卡或者用于授权使用者，或者用作为附加的存储和/或程序介质。其举例是应用在移动电话中的SIM卡、所谓的智能卡或者MMC′s(多媒体卡)，它们基本都是存储卡，用于在音频或视频装置，例如相机中存储大量的音频或视频数据。印刷电路板和芯片卡的接触面之间的接触通常通过所谓的接触弹簧实现，也就是说，以压力接触的形式实现。在此，接触弹簧是一种适当弯曲的、固定在印刷电路板上的金属丝或板条，它们在装好芯片卡的状态下由于内在的弹簧张力而压靠在芯片卡的接触面上。在下文中，概念芯片卡可被理解为所有这类可更换的带有相应接触面的存储和/或程序介质。

在许多情况下，这类装置只具有一个芯片卡，但是它们也可以具有数个芯片卡，例如用于不同的应用目的。同样，相应于芯片卡的类型，可通过数个接触弹簧而在印刷电路板和芯片卡的接触面之间存在数个平行的接触点。显而易见地是，这类装置同样被包括在下述本发明的范围之内。

迄今为止，为了芯片卡和印刷电路板之间的接触选择了一种布置形式，其中接触弹簧空间地位于印刷电路板和芯片卡之间。也就是说，芯片卡以一个较大的间距平行于印刷电路板设置，并以相应的引导件被保持在壳体中。在此芯片卡相对于印刷电路板是如此设置的，即芯片卡的接触面面朝印刷电路板。印刷电路板和芯片卡之间的间距由接触弹簧搭接。据此，接触弹簧，或一个由数个接触弹簧组成的触点组以其结构高度限定印刷电路板和芯片卡之间的间距。印刷电路板和芯片卡之间的体积使用起来是有困难的，并且导致大量占用周围体积。据此，触点组的结构高度是一个在很大程度上参与确定装置大小的因素。这与所希望的、特别是移动手持装置，如移动无线电装置或PDA′s的进一步最小化相背。

因此本发明的任务在于提出一种现有技术的替代形式，其可在可靠且成本合理地建立芯片卡和印刷电路板之间的接触的情况下，能使整体装置进一步最小化。

该任务如此被解决，即印刷电路板和芯片卡分别以一个侧面直接彼此贴靠或者相互间隔极小地贴靠并且接触弹簧以至少一个部段沿其在印刷电路板和芯片卡之间弹簧路径在一个壳壁中的和/或印刷电路板中的一个凹槽中伸展。在此，概念“之间”并不是指印刷电路板和芯片卡之间的空间位置，而是泛指在印刷电路板和芯片卡上的接触位置之间的导电路径。

按本发明，通过这种方式可几乎完全节省印刷电路板和芯片卡之间的体积。该或这些接触弹簧的弹簧路径节省位置地“隐藏”在一个特别设置在一个壳壁或印刷电路板中的凹槽中，即这些接触弹簧各自以其弹簧路径的至少一个显著的部分并入在该壳体或印刷电路板中。

在一个特别优选的实施例中，该装置如此构成，即接触弹簧从印刷电路板围绕住芯片卡的一个边，并接触芯片卡的一个背向印刷电路板的面。接触弹簧至少沿一个围住芯片卡的边，和/或沿芯片卡的背向印刷电路板的面伸展的部段在壳壁中的一个凹槽中伸展。在此，接触弹簧或者是如此弯曲的，即其从印刷电路板由芯片卡的一侧向另一侧围绕芯片卡的边缘弯曲。但是，接触弹簧也可以固定在一个接触弹簧块或类似构件上，例如该接触弹簧块沿芯片卡的一个边在芯片卡上延伸，该接触弹簧块的接触弹簧或各个接触弹簧从接触弹簧块大体平行于芯片卡地沿着芯片卡的背向印刷电路板的面伸展。这样，任何一种现有的接触弹簧块都可作为接触弹簧的构成部分。

在该第一实施例中，与迄今已知的接触形式不同，芯片卡是以其背面直接贴靠在印刷电路板上或在印刷电路板上方快要贴靠印刷电路板。也就是说，芯片卡可反向插入。在此在壳壁中设置有凹槽，其中这些凹槽或者是铣削而成的，或者也可以是在注塑壳壁的同时一起成形的。该实施形式在制造方面是相对成本合理的。因此在将一个芯片卡以通常方式装入一个移动无线电装置背面上的一个芯片卡腔中时，所需的就是在该装置的下壳中设置相应的凹槽。

在一个第二优选实施例中，接触弹簧从背向芯片卡的面至少以一个部段在电刷电路板中的一个从印刷电路板的一侧贯通到印刷电路板的另一侧的凹槽中伸展并且接触芯片卡的面向印刷电路板的顶面。也就是说，该凹槽在此形成印刷电路板的一个通口。不需要在壳壁中设置在特殊的凹槽。然而，在该形式中，在印刷电路板上或中的空间自行消失了。

优选该凹槽为一个沿接触弹簧的部段延伸的槽或者一个贯通的槽缝。在数个彼此平行走向的接触弹簧时有各种可能性。

在一个优选实施例中，数个接触弹簧各在单独的槽或者单独的槽缝中伸展。特别是在壳体中设置槽或凹槽时，例如按上述第一个优选的实施例那样，便具有这样的优点，即这些槽本身都是相对很小的，并不影响壳壁的强度。作为替代，数个接触弹簧当然也可在一个共同的凹槽中平行伸展。该实施形式在制造方面成本更合理，且特别有利的是，当壳壁足够厚时，或者是由这样的材料制成时，即较大的凹槽也是允许的并且不影响稳定性。

下面将参照附图结合实施例详细说明本发明。在此所示的特征和上文已经说明的特征无论是在上述结合中，还是单个地或是在其它的结合中，对本发明都是重要的。附图所示为：

图1是一个以小的间距设置在装置的壳壁之下的印刷电路板和一个安装在壳壁和印刷电路板之间的芯片卡的部分纵截面简图；

图2是图1的布置从壳壁侧看的顶视图；

图3是一个外观视图，示出了一个其上设置有一个芯片卡的印刷电路板和一个具有数个接触弹簧的触点组；

图4是一个印刷电路板、一个设置在该印刷电路板上的芯片卡和一个位于该芯片卡上方的壳壁的的部分纵截面简图，在该壳壁中具有各个用于多个平行伸展的接触弹簧的槽；

图5是一个如图4的部分纵截面简图，但是在该壳壁中具有一个用于数个平行延伸的接触弹簧的共同的较宽的槽；

图6是一个简图，示出了一个印刷电路板上两个平行并排设置的芯片卡的布置形式；

图7是一个简图，示出了一个印刷电路板上的一个芯片卡的布置形式，该芯片卡是被锁定的；

图8是一个如图1的部分纵截面简图，但是具有一个通过印刷电路板中的一个凹槽伸展的接触弹簧。

在图1中示意地示出了一个芯片卡3在一个按本发明第一实施例的装置中的典型安装方法。在此该装置的印刷电路板2以一个相对小的间距位于一个壳壁9、在此是在一个传统的移动无线电的下壳之下。芯片卡3以其背面7直接贴靠在印刷电路板2的面向壳壁9的顶面6上。

在顶面6上在芯片卡3的一个边上设置有一个具有数个接触弹簧1的接触弹簧块13(图3)。接触弹簧1(包括接触弹簧块13)在这种情况下把在芯片卡3的周边上，如从印刷电路板2看到的那样。

在接触弹簧1的区域中壳壁9中设有凹槽10，接触弹簧1在该凹槽中隐蔽地伸展。

在芯片卡3的背向印刷电路板2的顶面8上设有接触面16。个个接触弹簧1如此弯曲，即其从接触弹簧块13处首先朝芯片卡3的方向呈弧形伸展，在其最低位置处压到接触面16上，然后再从芯片卡3朝壳壁9的方向延伸。接触弹簧1的自由端都顶靠在壳壁9中的凹槽10的底22上。接触弹簧向凹槽底部22的压靠确保了接触弹簧1在芯片卡3的各接触面16上的压靠力。

在图2中以顶视图的形式再次示出了该整体结构。

如可从图1和2中很好地看到的那样，芯片卡3可从该装置中取出，其具体取法在于，芯片卡3沿箭头R的方向移离接触弹簧块13在印刷电路板2上移到壳壁9中的取出开口20之下。为此，该壳壁具有一个与取出开口20相邻的退出开口21，操作者可用一个手指通过该退出开口压在芯片卡3上，以便移动芯片卡。

芯片卡3按相反的程序插入，即通过取出开口20将芯片卡3放到印刷电路板2上，并将芯片卡推入接触弹簧1之下。为了正确的定位芯片卡，在芯片卡的侧面各设有引导边19，这些引导边或者设置在印刷电路板2上，或者设置在壳壁9上。此外，接触弹簧块13还具有一个定位角14，该定位角与芯片卡3的一个角部段相配合，从而芯片卡3只能以正确的取向才能被插入该装置的壳体中。

在按图2和3的实施例中，定位槽14直接集成在接触弹簧块13上。但是显然也可能的是，如图6和7所示，定位槽15可独立地设在印刷电路板2或壳壁9上。

在图4和5中，各按接触弹簧1的标高示出了一个按图1结构的横截面。图4示出了一个实施例，其中，接触弹簧1位于各个在壳壁9中平行设置的槽10内。图5示出了一个具有一个较大、较宽的凹槽11的变化形式，在该凹槽11中所有的接触弹簧1都并排走向。按图4的形式在制造中比按图5的形式略微困难一些。由于凹槽10的较小的尺寸，因此在不影响壳壁9的机械稳定性的情况下在槽10的范围内能使壁厚小于通常的避厚。按图5的形式特别适用于较厚的壳壁9或是由特别稳定的材料、例如金属制成的壳壁9的情况，或者所采用的材料在注塑壳体时不允许按图4出现的细工结构。

图6和7示意地示出了一个芯片卡或多个并排的芯片卡在一个印刷电路板2上的不同设置情况。

在图6中，两个不同的芯片卡3、4，即一个MMC3和一个SIM卡4并排地设置在印刷电路板2上。这两个芯片卡3、4又各自可从芯片卡3、4的与接触弹簧块13对置的一侧沿箭头R的方向被推入接触弹簧1之下或被从中拉出。这两个芯片卡3、4的引导分别通过一个位于外边缘上的引导边19和一个中间引导条18实现，该中间引导条将这两个芯片卡3、4彼此分开。为了芯片卡3、4的正确取向，在接触弹簧块13的区域中还设置了定位角15，该定位角卡入芯片卡3、4的相应的角部段中。

如图6所示，通过按本发明的方法，不仅MMC′3能够与数个平行并排设置的接触面16接触，而且通常的SIM卡也能够与一个接触面场17接触，该接触面场由数个按行和列并排设置的接触面16组成。

图7示出了一个变化形式，其中定位角15同时用于芯片卡，在此是一个的SIM卡4的锁定。在此定位角15弹性地支承在印刷电路板2上或中，并能够被压下以插入芯片卡4。一旦芯片卡4被位置正确地插入，定位角15便通过弹簧力再次向上压，并将芯片卡4保持在其位置中。

在图8中示出了一个按本发明的触点的替代实施形式。在此芯片卡3如在传统的接触方法中那样以顶面8，即接触面16指向印刷电路板2地插入。但是在此按本发明的芯片卡3直接位于印刷电路板2的顶面6上，或者以一个非常小的间距位于其上。接触弹簧1固定在印刷电路板2的背向芯片卡3的面5上。在印刷电路板2中有一个贯通的，例如以槽缝12的形式出现的凹槽12。接触弹簧1如此弯曲，即其从在印刷电路板2上的固定位置通过凹槽12以弯曲的形式走向，并压在芯片卡3的接触面16上。后壁9在这种情况下不需要具有任何槽或其它的凹槽。

芯片卡3从装置中的取出如按图1和2的第一实施例那样实现。也就是说，在壳壁9中有一个取出开口20以及一个退出开口21，从而使用者可以通过退出开口21按住插入的芯片卡3，并将芯片卡3移到取出开口20之下，以便能够从取出开口20中取出芯片卡。

显而易见地是，在该实施例的结构中还具有一个定位角(未示出)或者类似的定位器件，以确保芯片卡3被正确取向地插入。

通过本文所说明的发明，在印刷电路板和芯片卡之间的一种特别紧凑的接触是可能的，这能够在集成装置中获得特别良好的尺寸最佳化。通过将接触弹簧并入在壳壁中或印刷电路板中，大大减少了浪费的空间，由此使装置进一步最小化。

Claims (10)

1.一种装置，其具有一个壳体、一个布置在壳体中的印刷电路板(2)和一个借助于一个接触弹簧(1)与该印刷电路板电连通的、可从该壳体中取出的芯片卡(3、4)，其特征在于，该印刷电路板(2)和芯片卡(3、4)以各自的一个面(6、7、8)彼此直接贴靠或者相互间有很小距离并且接触弹簧(1)至少以一个部段沿其在该印刷电路板和芯片卡之间弹簧路径在一个壳壁(9)中的和/或印刷电路板(2)中的一个凹槽(10、11、12)中伸展。

2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，接触弹簧(1)从印刷电路板(2)接合围住芯片卡(3、4)的一个边，并且接触芯片卡(3、4)的一个背向印刷电路板(2)的面(8)，接触弹簧(1)至少沿一个围住芯片卡(3、4)的边，和/或沿芯片卡(3、4)的背向印刷电路板(2)的面(8)伸展的部段在壳壁(9)中的一个凹槽(10、11)中伸展。

3.按权利要求1所述的装置，其特征在于，接触弹簧(1)从印刷电路板(2)的背向芯片卡(3)的面(5)至少以一个部段在印刷电路板(12)中的一个形成贯通槽(12)的从印刷电路板(2)的一个面(5)贯通到印刷电路板(2)的另一个面(6)的贯通槽(12)中伸展并且接触芯片卡(3)的一个面向印刷电路板(2)的面(8)。

4.按权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，凹槽(10、12)是一个沿接触弹簧(1)的部段延伸的槽(10)或一个槽缝(12)。

5.按权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，具有数个彼此平行伸展的接触弹簧(1)。

6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，数个接触弹簧(1)各在一个单独的槽(10)或者一个单独的槽缝(12)中伸展。

7.按权利要求5或6所述的装置，其特征在于，数个接触弹簧(1)在一个共同的凹槽(11)中平行伸展。

8.按权利要求1-7中任一项所述的装置，其特征在于，该装置是一个移动手持装置。

9.按权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置是一个移动无线电装置。

10.按权利要求1-9中任一项所述的装置，其特征在于，该芯片卡是一个SIM卡(4)或一个MMC(3)。

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