DE29510948U1 - Contact field for a contact unit - Google Patents
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Description
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Datum 5. Juli 1995Date 5 July 1995
Die Erfindung betrifft ein Kontaktfeld für eine Kontaktiereinheit für insbesondere kartenförmige Trägerelemente elektronischer Baugruppen, welches eine vorgegebene Anzahl von in vorgegebenen Positionen angeordneten Kontaktelementen aufweist.The invention relates to a contact field for a contacting unit for, in particular, card-shaped carrier elements of electronic assemblies, which has a predetermined number of contact elements arranged in predetermined positions.
Insbesondere im Bereich der Computertechnologie werden elektronische Baugruppen vorzugsweise auf kartenförmigen Trägerelementen angeordnet. Diese Trägereiemente weisen Kontaktbereiche auf und sind in Kontaktiereinheiten einschiebbar, wo sie elektrisch konktaktiert und in den Datenkreislauf integriert werden. Es sind kartenförmige Trägereiemente nach der sogenannten PCMCIA-Norm bekannt, wobei es sich um Karten handelt, die ein normgemäßes matrixartiges Anschlußkontaktfeld aufweisen und unterschiedlichste IC-Schaltkreise aufnehmen können. Derartige Karten können Speichererweiterungskarten, Laufwerkskarten, Modemkarten und dergleichen sein. Sie lassen sich in Kontaktiereinheiten mit einer entsprechenden Stiftmatrix kontaktieren, wozu sie in den Einschubschlitz beispielsweise eines Computers eingeschoben werden. Auch sind sogenannte Chip-Karten bekannt, wie sie derzeit beispielsweise als Telefonkarten und dergleichen Verwendung finden. Diese weisen flächig angeordnete Kontaktfelder für die Kontaktierung eines Chips auf und werden ebenfalls in insbesondere als Leseeinheit ausgebildete Kontaktiereinheit eingeschoben. In neuester Zeit ist auch die Kombination bekannter Kartensysteme bekannt, wobei beispielsweise gleichzeitig eine PCMCIA- und eine Chip-Karte in eine entsprechende Kontaktiereinheit eingeschoben werden.In the field of computer technology in particular, electronic components are preferably arranged on card-shaped carrier elements. These carrier elements have contact areas and can be inserted into contact units, where they are electrically contacted and integrated into the data circuit. Card-shaped carrier elements according to the so-called PCMCIA standard are known, which are cards that have a standard matrix-like connection contact field and can accommodate a wide variety of IC circuits. Such cards can be memory expansion cards, drive cards, modem cards and the like. They can be contacted in contact units with a corresponding pin matrix, for which they are inserted into the slot of a computer, for example. So-called chip cards are also known, as they are currently used as telephone cards and the like, for example. These have flat contact fields for contacting a chip and are also inserted into a contact unit designed in particular as a reading unit. Recently, the combination of known card systems has also become known, whereby, for example, a PCMCIA and a chip card are inserted into a corresponding contact unit at the same time.
Insbesondere bei den Chipkarten sind die Kontaktfelder international standardisiert, beispielsweise nach ISO 7816-1 : 1987. Die nach dieser Norm oder einem sonstigen Standard aufgebauten trägerelementseitigen Kontaktfelder weisen eine definierte Anzahl von Kontaktelementen auf, die in relativ zu vorgegebenen Seitenkanten des Trägereiements identifizierten Positionen angeordnet sind und vorgegebene Ausmaße aufweisen. Auf Seiten der Kontaktiereinheit wird folglich ein entsprechendes Kontaktfeld ausgebildet, um eine elektronische Integration der trägerelementseitigen Bauteile zu ermöglichen.In the case of chip cards in particular, the contact fields are internationally standardized, for example according to ISO 7816-1: 1987. The carrier element-side contact fields constructed according to this standard or another standard have a defined number of contact elements that are arranged in positions identified relative to specified side edges of the carrier element and have specified dimensions. A corresponding contact field is therefore formed on the contact unit side in order to enable electronic integration of the carrier element-side components.
Es sind eine Vielzahl von Anwendungen denkbar, die es wünschenswert machen, die trägerelementseitigen Kontaktfelder mit unterschiedlichen Kontaktelementen auf seiten der Kontaktiereinheit verbinden zu können. Dies entweder, um durch Redundanz eine erhöhte Kontaktsicherheit zu erzeugen, oder, um zusätzliche Funktionen realisieren zu können. Eine technische Lösung für eine derartige Aufgabenstellung ist aus dem Stand der Technik nicht bekannt.A large number of applications are conceivable that make it desirable to be able to connect the contact fields on the carrier element side with different contact elements on the contact unit side. This is either to create increased contact reliability through redundancy or to be able to implement additional functions. A technical solution for such a task is not known from the state of the art.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die AufgabeBased on this, the present invention has the task
zugrunde, ein Kontaktfeld für eine Kontaktiereinheit für insbesondere kartenförmige Trägereiemente elektronischer Baugruppen der gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß einzelne trägerelementseitige Kontakte mit mehr als einem Kontaktelement auf Seiten der Kontaktiereinheit verbindbar sind.The aim is to improve a contact field for a contact unit for, in particular, card-shaped carrier elements of electronic assemblies of the generic type in such a way that individual carrier element-side contacts can be connected to more than one contact element on the contact unit side.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird ein gattungsgemäßes Kontaktfeld dadurch verbessert, daß wenigstens in einer Kontaktelementposition wenigstens zwei separat beschaltbare Kontaktelemente angeordnet sind.To technically solve this problem, a generic contact field is improved in that at least two separately connectable contact elements are arranged in at least one contact element position.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, ein trägerelementseitiges Kontaktfeld gleichzeitig mit wenigstens zwei Kontakten auf seiten der Kontaktiereinheit zu verbinden, die jeweils für sich separat beschaltbar sind. Hierdurch werden die Anwendungs- und Funktionsmöglichkeiten erheblich verbessert und gesteigert. Der zweite Kontakt, der gleichzeitig zum Einsatz gebracht werden kann, ermöglichtThe design according to the invention makes it possible to simultaneously connect a contact field on the carrier element side with at least two contacts on the contacting unit side, each of which can be separately connected. This significantly improves and increases the application and functional options. The second contact, which can be used at the same time, enables
beispielsweise die exakte Ermittlung der Leseposition, so daß der Bearbeitungsbeginn und das Bearbeitungsende unter optimaler Ausnutzung des dazwischenliegenden Bearbeitungszeitraumes exakt erfaßbar werden. Darüber hinaus können Falschkontaktierungen leicht erfaßt und somit ausgeschlossen werden. Schließlich können beliebige Sicherheitsfunktionen durch den zusätzlichen Kontakt realisiert werden.for example, the exact determination of the reading position, so that the start and end of processing can be precisely recorded with optimal use of the processing time in between. In addition, false contacts can be easily detected and thus excluded. Finally, any safety functions can be implemented using the additional contact.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Kontaktelement in wenigstens zwei separat beschaltbare Kontaktbereiche aufgeteilt. Alternativ ist es auch möglich, das wenigstens eine Kontaktelement durch wenigstens zwei separat beschaltbare Elemente zu ersetzen.According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one contact element is divided into at least two separately connectable contact areas. Alternatively, it is also possible to replace the at least one contact element with at least two separately connectable elements.
In vorteilhafter Weise wird vorgeschlagen, daß die separat beschaitbaren Kontaktbereiche in einer Richtung hintereinanderiiegend angeordnet sind. Dies kann beispielsweise die Einführrichtung für das Trägerelement sein, so daß hier eine Bearbeitungszeitraumoptimierung ermöglicht wird.It is advantageously proposed that the separately switchable contact areas are arranged one behind the other in one direction. This can be, for example, the insertion direction for the carrier element, so that processing time can be optimized here.
Die Kontakteiemente sind in vorteilhafter Weise in Kontaktierrichtung elastisch vorgespannt. Es kann sich beispielsweise um Federelemente handeln. Hier können in an sich bekannter Weise blattfederartige Elemente verwendet werden.The contact elements are advantageously elastically pre-tensioned in the contact direction. These can be spring elements, for example. Leaf spring-like elements can be used here in a known manner.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, die separat beschaitbaren Kontaktelemente von verschiedenen Richtungen zur Kontaktelementposition zu führen. Diese Maßnahme erleichtert das Beschälten der einzelnen Kontakteiementbereiche. Die separat beschaitbaren Kontaktelemente sind mit dem gleichen Kontaktgegenelement des Trägerelementes kontaktierbar. Somit können verschiedene Anwendungen und/oder Funktionen über die gleiche Kontaktstelle infolge unterschiedlicher Beschaltungsmöglichkeiten realisiert werden. Die einzelnen Kontaktelementbereiche können das jeweilige Kontaktgegenelement des Trägerelementes gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeiten kontaktieren.The invention proposes that the separately switchable contact elements be guided from different directions to the contact element position. This measure makes it easier to switch the individual contact element areas. The separately switchable contact elements can be contacted with the same contact counter element of the carrier element. This means that different applications and/or functions can be implemented via the same contact point as a result of different wiring options. The individual contact element areas can contact the respective contact counter element of the carrier element simultaneously or at different times.
Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß das Kontaktfeld als separate Baugruppe ausgebildet ist. Eine derartige separate Baugruppe weist Anschlußfahnen zu jedem der Kontaktelemente auf, so daß sie leicht mit denIt is particularly advantageous that the contact field is designed as a separate assembly. Such a separate assembly has connection lugs for each of the contact elements so that it can be easily connected to the
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entsprechenden Schaltkreisen der Kontaktiereinheit verbindbar sind. Die Baugruppe ist auf der Kontaktiereinheit befestigbar.can be connected to the corresponding circuits of the contact unit. The assembly can be attached to the contact unit.
Mit der Erfindung wird ein neuartiges Kontaktfeld, welches als separate Baugruppe ausführbar ist, bereitgestellt, welches die Anwendungs- und Funktionsmögiichkeiten erheblich verbessert. Durch die Möglichkeit, das Kontaktfeld als separate Baugruppe auszugestalten, werden die Produktionsabläufe erheblich vereinfacht. Das Kontaktfeld kann je nach Anforderungen ausgebildet und über entsprechende Anschlußleisten mit der Kontaktiereinheit verbunden werden.The invention provides a new type of contact field that can be designed as a separate assembly, which significantly improves the application and functional options. The possibility of designing the contact field as a separate assembly significantly simplifies the production processes. The contact field can be designed according to requirements and connected to the contact unit via appropriate terminal blocks.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention emerge from the following description based on the figures. They show:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kontaktfeldes;Figure 1 shows an embodiment of a contact field;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Kontaktfeldes in Funktionsstellung;Figure 2 is a schematic representation of a contact field in functional position;
Figur 3 eine Darstellung einer Trägerkarte;
Figur 4 eine Darstellung einer Leseeinheit;
Figur 5 eine Darstellung eines Kontaktfeldes gemäß Figur 1;Figure 3 is a representation of a carrier card;
Figure 4 shows a representation of a reading unit;
Figure 5 is a representation of a contact field according to Figure 1;
Figur 6 eine schematische Darstellung der funktional zusammenwirkenden Trägerkarte, Leseeinheit und Kontaktfeld-Baugruppe undFigure 6 is a schematic representation of the functionally interacting carrier card, reading unit and contact field assembly and
Figur 7 eine Darstellung gemäß Figur 6 von der Seite.Figure 7 is a side view of Figure 6.
Das in Figur 1 gezeigte Ausführungsbeispiel für ein Kontaktfeld 1 besteht aus einer Baugruppe 2, die aus einem Trägerelement 3 gebildet ist, welches im wesentlichen plattenförmig ist und Ausnehmungen 4, 5 aufweist. Zu den Ausnehmungen hin führen Leiterbahnen, die an einem freien Ende des Trägerelementes 3 in freistehende Kontaktfahnen münden, die zur Verbindung mit äußeren Schaltkreisen kontaktierbar sind. Hier bietet sich beispielsweiseThe embodiment of a contact field 1 shown in Figure 1 consists of a module 2, which is formed from a carrier element 3, which is essentially plate-shaped and has recesses 4, 5. Conductor tracks lead to the recesses, which open into free-standing contact lugs at a free end of the carrier element 3, which can be contacted for connection with external circuits. This is an example of
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das sogenannte SMD-Verfahren an. In den jeweiligen Ausnehmungen 4, 5 sind blattfederartige Kontaktfedern angeordnet und mit den Leiterbahnen in Verbindung. An den freien Enden der Kontaktfedern 8 sind jeweils Kontaktnoppen 9 ausgebildet.the so-called SMD process. Leaf spring-like contact springs are arranged in the respective recesses 4, 5 and are connected to the conductor tracks. Contact studs 9 are formed on the free ends of the contact springs 8.
Die Kontaktfedern 8, die Leiterbahnen 6 und, am anderen freien Ende die Kontaktfahnen 7 können einteilig ausgebildet und am Trägerelement 3 angeordnet sein. Dies erfolgt durch Aufbringen, Eingießen" oder dergleichen.The contact springs 8, the conductor tracks 6 and, at the other free end, the contact lugs 7 can be formed in one piece and arranged on the carrier element 3. This is done by applying, "casting" or the like.
An den anderen freien Kanten des Trägerelements 3 sind Befestigungsstege 10 ausgebildet, um das Trägerelement 3 in eine entsprechende Ausnehmung einer Leseeinheit einsetzen zu können. Über die Kontaktfahnen erfolgt dann die Beschaitung. Auch im Bereich der Befestigungsstege 10 können elektrische Anschlüsse vorgesehen sein, beispielsweise zur Erdung u.s.w.Fastening bars 10 are formed on the other free edges of the carrier element 3 in order to be able to insert the carrier element 3 into a corresponding recess in a reading unit. The wiring is then carried out via the contact tabs. Electrical connections can also be provided in the area of the fastening bars 10, for example for grounding etc.
Die in Figur 2 gezeigte Darstellung, die eine teilgeschnittene Darstellung der Baugruppe 2 in funktionaler Zusammenwirkung mit einer Trägerkarte 11 zeigt, offenbart den Schnitt der Baugruppe 2 bzw. des Trägerelements 3 im Bereich der Ausnehmungen 4, 5.The illustration shown in Figure 2, which shows a partially sectioned illustration of the assembly 2 in functional interaction with a carrier card 11, reveals the section of the assembly 2 or the carrier element 3 in the area of the recesses 4, 5.
Die Trägerkarte 11, beispielsweise eine sogenannte Chip-Karte, weist Kontaktbereiche 12 auf, die in vorgegebener Anzahl und Positionierung auf der Trägerkarte 11 angeordnet sind. Die in eine Leseeinheit eingesetzte Baugruppe 2 stellt jedem der Kontaktbereiche 12 einen Kontaktnoppen 9 gegenüber. In der Ausnehmung 5, die gegenüber den Ausnehmungen 4 vergrößert ausgebildet ist, sind jedoch zwei Kontaktnoppen am Ende von jeweils einer Kontaktfeder positioniert, so daß der entsprechende Kontaktbereich 12 der Trägerkarte 11 gleichzeitig mit zwei Kontakten 9 auf Seiten der Leseeinheit in Verbindung gebracht wird. Da die im Bereich der Ausnehmung 5 angeordneten zwei Kontaktnoppen 9 jeweils für sich separat beschaltbar sind, können hier Funktions- und/oder Anwendungserweiterungen erfolgen.The carrier card 11, for example a so-called chip card, has contact areas 12 that are arranged in a predetermined number and position on the carrier card 11. The assembly 2 inserted into a reading unit places a contact stud 9 opposite each of the contact areas 12. In the recess 5, which is larger than the recesses 4, two contact studs are positioned at the end of each contact spring, so that the corresponding contact area 12 of the carrier card 11 is simultaneously connected to two contacts 9 on the side of the reading unit. Since the two contact studs 9 arranged in the area of the recess 5 can each be connected separately, functional and/or application extensions can be made here.
Figur 3 zeigt eine Trägerkarte 11, beispielsweise eine sogenannte Chip-Karte, in Draufsicht. Die Kontaktbereiche 12 bilden eine Kontaktmatrix und sind tragerkartenseitig mit den Anschlüssen eines Chips verbunden.Figure 3 shows a carrier card 11, for example a so-called chip card, in plan view. The contact areas 12 form a contact matrix and are connected to the connections of a chip on the carrier card side.
Die in Figur 4 gezeigte Leseeinheit 13 weist ein Anschlußfeld 14 auf, mit welchem diese beispielsweise mit einem Computer verbindbar ist. Sie weist in einer entsprechenden Position einen Aufnahmebereich 15 auf, im gezeigten Ausführungsbeispiei in Form einer Ausnehmung, an deren entsprechenden Rändern Anschlußbereiche 16 ausgebildet sind. Die in Figur 5 gezeigte Baugruppe 2 für das Kontaktfeld 1 läßt sich somit in den Aufnahmebereich 15 der Leseeinheit einsetzen. Die Kontaktfahnen 7 sind mit den Anschlußbereichen 16 kontaktierbar, ebenso wie der Befestigungssteg 10, der den Erdungskontakt aufweist. An den anderen beiden Seitenkanten sind Stege ausgebildet, um zu vermeiden, daß die Baugruppe 2 falsch an der Leseeinheit 13 befestigt werden kann. So sind auf der einen Seite zwei in großem Abstand zueinanderläegende kurze Stege ausgebildet, auf der gegenüberliegenden Seite ein in der Mitte liegender, längerer Steg. Das falsche Einsetzen der Baugruppe 2 in die Leseeinheit 13 wird somit vermieden.The reading unit 13 shown in Figure 4 has a connection field 14, with which it can be connected to a computer, for example. In a corresponding position, it has a receiving area 15, in the example shown in the form of a recess, on the corresponding edges of which connection areas 16 are formed. The assembly 2 for the contact field 1 shown in Figure 5 can thus be inserted into the receiving area 15 of the reading unit. The contact lugs 7 can be contacted with the connection areas 16, as can the fastening web 10, which has the grounding contact. Webs are formed on the other two side edges to prevent the assembly 2 from being incorrectly attached to the reading unit 13. For example, on one side there are two short webs that are a long distance apart from one another, and on the opposite side there is a longer web in the middle. Incorrect insertion of the module 2 into the reading unit 13 is thus avoided.
In Figur 6 ist das Zusammenwirken der beschriebenen Bauteile zu sehen. Die Leseeinheit 13 ist mit ihrem Anschlußfeld 14 mit dem Anschlußfeld 17 beispielsweise eines Computers in Verbindung. Die Baugruppe 2 ist in die Leseeinheit 13 eingesetzt und über die Lötfahnen und den Befestigungssteg 10 mit den jeweils dafür vorgesehen Anschlußbereichen elektrisch in Verbindung. Die Trägerkarte 11 ist in die Leseeinheit 13 eingeschoben, so daß die Kontaktbereiche 12, die trägerkartenseitig mit einem Chip in Verbindung sind, jeweils in Berührung mit den Kontaktnoppen der Baugruppe 2 sind. Dadurch, daß einer der Kontaktbereiche gleichzeitig mit zwei Kontaktnoppen in Verbindung steht, wird die erfindungsgemäße Funktionserweiterung ermöglicht. Dadurch, daß die beiden Kontaktnoppen 9 in der Aussparung 5 so hintereinander liegen, daß sie in einer Linie mit der Trägerkartenvorschubrichtung liegen, kann die richtige Trägerkartenposition ermittelt werden. Auch wird der Zugriffszeitpunkt optimiert.Figure 6 shows the interaction of the components described. The reading unit 13 is connected with its connection field 14 to the connection field 17 of a computer, for example. The assembly 2 is inserted into the reading unit 13 and is electrically connected to the connection areas provided for it via the soldering lugs and the fastening web 10. The carrier card 11 is inserted into the reading unit 13 so that the contact areas 12, which are connected to a chip on the carrier card side, are each in contact with the contact studs of the assembly 2. The fact that one of the contact areas is connected to two contact studs at the same time makes the functional expansion according to the invention possible. The fact that the two contact studs 9 are located one behind the other in the recess 5 so that they are in line with the carrier card feed direction means that the correct carrier card position can be determined. The access time is also optimized.
Figur 7 zeigt die in Figur 6 beschriebene Anordnung von der Seite und macht die Optimierung des Zugriffzeitpunktes deutlich. Die Kontaktstrecke wird durch die Hintereinanderanordnung der beiden Kontaktnoppen 9 in der Ausnehmung 5 verlängert.Figure 7 shows the arrangement described in Figure 6 from the side and clearly shows the optimization of the access time. The contact distance is extended by arranging the two contact studs 9 one behind the other in the recess 5.
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Wie in Figur 1 dargestellt, wird eine der beiden Kontaktfedern seitlich an der jeweils anderen vorbei und um dieser herumgeführt. Diese Anordnung ist selbstverständlich variabel.As shown in Figure 1, one of the two contact springs is guided laterally past and around the other. This arrangement is of course variable.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient nur der Erläuterung und ist für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend.The embodiment described is for illustrative purposes only and is not limitative of the present invention.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
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