DE602004008788T2

DE602004008788T2 - Halter für ein elektronisches modul und verfahren dafür

Info

Publication number: DE602004008788T2
Application number: DE602004008788T
Authority: DE
Inventors: Adrian Richard Estcourt Knowle Pewsey TEMPLE-BROWN
Original assignee: IPWireless Inc
Current assignee: Nvidia Corp
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2008-06-12
Anticipated expiration: 2024-08-13
Also published as: GB0319769D0; DE602004008788D1; WO2005020451A1; ATE372607T1; GB2405249B; US20060289720A1; ES2291931T3; EP1661256B1; GB2405249A; EP1661256A1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft Module und ihren Einbau und zugehörige Prüffähigkeiten in einer elektronischen Ausrüstung. Die Erfindung ist insbesondere, doch nicht ausschließlich, anwendbar auf elektronische Module, wie beispielsweise SIM ("Subscriber Identity Module"; Teilnehmeridentifikationsmodul) oder USIM ("Universal SIM"; universelles SIM) -karten in einer Kommunikationsausrüstung.
Hintergrund der Erfindung
Auf dem Gebiet dieser Erfindung ist es in einer idealen Produktionsumgebung bekannt, dass ein Massenprodukt aus allen seinen Bauteilen in sein endgültiges Gehäuse verbaut, verpackt und versandt wird. Aufgrund praktischer Ausbeutefragen wird irgendwann eine Prüfung benötigt, um sicherzugehen, dass nur funktionsfähige Produkte verpackt und zum Endnutzer versandt werden.
Idealerweise wird ein Prüfen unter Verwendung nur von Schnittstellen durchgeführt, die physikalisch am endgültigen fertig gestellten Produkt verfügbar sind, wobei dem Nutzer ein Zugang zu Prüfschnittstellen verwehrt wird, die Produktästhetik aufrechterhalten wird und die Gesamtkosten und die Komplexität minimiert werden. Dies macht ein herkömmliches Prüfen durch Roboter, was idealerweise oft einen Prüfsondenzugang zu elektronischen Schaltkreisen im Gehäuse des fertig gestellten Produkts benötigt, nahezu unmöglich.
Geräte, die Mobiltelefonstandards der ersten, zweiten und dritten Generation entsprechen, sollten eine vom Nutzer entnehmbare SIM- oder USIM-Karte enthalten. Diese Karte ist relativ groß (ungefähr 15 mm × 25 mm × 1,2 mm) und befindet sich, wenn sie in ein Mobiltelefon eingelegt wird, allgemein in/auf einer flachen Oberfläche ähnlicher Größe und wird dort mittels einer Vielzahl kostengünstiger Verfahren gehalten.
Kostengünstige Ausgestaltungen zur Massenherstellung (z.B. für Verbraucherkommunikationsgeräte) verwenden eigenständige SIM-Kartenhalter, die an der elektroni schen gedruckten Leiterplatte ("printed circuit board"; PCB) befestigbar sind, oder verwenden eine Geräteoberfläche zusammen mit Merkmalen des Gerätegehäuses, um die (U)SIM-Karte unter minimalen Kosten zu halten. in jedem Ansatz ist die (U)SIM-Karte physikalisch von der elektronischen gedruckten Leiterplatte mittels einer schützenden einheitlichen isolierenden Oberfläche getrennt.
Jedoch hat dieser Ansatz den Nachteil (die Nachteile), dass solche bekannten (U)SIM-Halterausgestaltungen Teile der gedruckten Leiterplatte verdecken, an welcher sie befestigt sind, was einen Prüfzugang zu großen Bereichen der PCB verhindert.
US-A 5,823,828 offenbart einen Mechanismus, um SIM-Verbindungsstifte zugänglich zu machen, und zwar durch eine obere Abdeckung eines SIM-Halters, um ein Prüfen der Verbindungsstifte zu erleichtern.
Deshalb besteht ein Bedarf an einem Halter für ein elektronisches Modul und einem zugehörigen Verfahren, bei dem der/die oben erwähnte(n) Nachteil(e) vermindert werden können.
Darstellung der Erfindung
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Halter für ein elektronisches Modul wie in Anspruch 1 beansprucht bereitgestellt.
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Halters für ein elektronisches Modul wie in Anspruch 9 beansprucht bereitgestellt.
Kurz gesagt stellt die vorliegende Erfindung in einer beispielhaften Ausführungsform einen (U)SIM-Kartenhalter bereit, der mit einer Anzahl von gebohrten Löchern modifiziert ist, die einen herkömmlichen Prüfsondenzugang für eine herkömmliche Sondenprüfausrüstung ermöglichen, um Zugang zu auf Standardoberflächen befestigten Prüfsondenfeldern auf einer PCB zu gewähren.
Während die Erfindung alle eigenständigen (U)SIM-Kartenhalter (gedeckelt oder ungedeckelt) betrifft, ist sie genauso auf (U)SIM-Kartenhalter anwendbar, die eine Geräte-PCB-Oberfläche zusätzlich mit Merkmalen des Gerätegehäuses erwenden, um die (U)SIM-Karte zu halten.
Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise in allen Gerätausgestaltungen, wird eine Metallbeschichtung bzw. Metallisierung der Oberfläche, in welche die (U)SIM-Halterlöcher gebohrt sind, bereitgestellt, das dies eine wünschenswerte zusätzliche Eigenschaft ist, welche die Erfindung auf eine breitere Palette von Geräten anwendbar macht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
Ein Halter für (U)SIM-Karten und ein Verfahren dafür, das die vorliegende Erfindung einschließt, wird nun beschrieben, und zwar nur anhand von Beispielen, mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnung(en), in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines (U)SIM-Kartenhalters für Verbraucherkommunikationsgeräte zeigt;
2 eine perspektivische Ansicht des Halters aus 1 zeigt, der an einer gedruckten Leiterplatte eines tragbaren drahtlosen Modems befestigt ist und einem Prüfen unterzogen wird; und
3 eine perspektivische Ansicht des (U)SIM-Kartenhalters aus 1 zeigt, der an der gedruckten Leiterplatte befestigt ist und mit einer (U)SIM-Karte daran befestigt, welche nach Beendigung des Prüfens in den Halter eingelegt ist, so wie in 2.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
Zuerst bezüglich 1 und 2 ist ein (U)SIM-Kartenhalter 100 für ein tragbares Modem einer drahtlosen Kommunikationsausrüstung aus einem gegossenen Kunststoffmaterial in der allgemeinen Form eines Rahmens oder einer Schale hergestellt, welche(r) eine flache Aussparung 110 zum Einlegen einer (U)SIM-Karte (nachstehend beschrieben) definiert. Der Halter 100 weist eine rechteckige Öffnung 120 dorthindurch auf, um es der eingelegten (U)SIM-Karte zu erlauben, eine gedruckte Leiterplatte (PCB) 140 zu kontaktieren, und zwar unter Verwendung eines nachstehend beschriebenen Standardfederanschlussstücks (nicht gezeigt), an welchem der Halter zu befestigen ist. Der Halter 100 weist auch achtzehn kreisförmige gebohrte/gegossene Löcher 130 mit einem Durchmesser von 1,0 mm in der unteren Kunststoff-(U)SIM-Halteroberfläche auf. An einer Seite der Aussparung 110 weist die Karte 100 einen durchgebrochenen Schlitz 100' auf.
Die Löcher 130 sind mit achtzehn Oberflächenmontageprüffeldern (nicht gezeigt) bündig ausgerichtet, die sich an der PCB 140 befinden, an welcher die Schale 100 befestigt ist, die den standardgemäßen minimalen Durchmesser von 0,8 mm aufweisen und sich im standardgemäßen minimalen Prüfsondenabstand von 2,14 mm befinden.
Es ist zu beachten, dass 1 ein Beispiel mit den "niedrigsten Betriebskosten" darstellt, und dass die Erfindung allgemeiner nicht von dem Standardprüfsondendurchmesser, dem Prüfeinbausondenabstand, dem PCB-Prüffelddurchmesser oder der Anzahl von gebohrten Löchern abhängt.
Eine Standardprüfhalterung kann mit achtzehn Standardprüfsondenstiften (von denen einer, 150, gezeigt ist) bestückt sein, die an den Löchern in der (U)SIM-Schale 100 ausgerichtet sind, und zwar unter Verwendung von Lokalisierungsmerkmalen (nicht gezeigt) anderswo am Gerätegehäuse. Wenn sie aktiviert ist, drückt die Standardprüfvorrichtung allgemein federbelastete Prüfsonden, wie beispielsweise die Sonde 150, durch die Löcher 130 und auf die Felder auf der gedruckten Leiterplatte darunter, was einen Zugang zu der Elektronik der von der Prüfausrüstung zu prüfenden Einheit ermöglicht.
Nun auch bezüglich 3 sind die Löcher 130 im (U)SIM-Halter 100 zu jeder Zeit sichtbar, bis der Nutzer die (U)SIM-Karte 160 einlegt (mittels Einlegens eines Randteils 160' – gezeigt mittels der gepunkteten Linie – der Karte durch den Schlitz 100'); diese Handlung ist erforderlich, um einen standardgemäßen Betrieb des Geräts zu ermöglichen. Wenn sie eingelegt ist, verdeckt die (U)SIM-Karte 160 die Löcher 130 vor einer Betrachtung und schützt sie und die PCB-Felder unter ihnen vor Feuchtigkeit, Schmutz und jeglicher elektrostatischer Entladung ("electrostatic discharge"; ESD), welche die Gerätausgestaltung ermöglichen kann.
Es ist zu beachten, dass jegliche Anzahl von Löchern/Feldern/Sonden in dem Raum implementiert werden kann, der in der gewünschten Ausgestaltung verfügbar ist, und zwar abhängig von der Anzahl von elektronischen Prüfpunkten, die zugänglich gemacht werden müssen. Es ist auch zu beachten, dass Einzel-(U)-SIM-Halterungsausgestaltungen sowohl in Oberflächenmontagetechnik (SMT, wie in 1 gezeigt), Durchmetallisierungstechnik ("plated through hole"; PTH) oder Presspassung verwendet werden können.
Es ist ferner zu beachten, dass die oben beschriebenen (U)SIM-Halter und Verfahren einen Prüfzugang ganz ohne Kosten für zusätzliche Bauteile oder ohne eine verminderte Ästhetik des Geräts in seiner endgültigen nutzbaren Form ermöglicht. Eine Position von Oberflächenmontageprüffeldern an der PCB und das Gießen einer modifizierten SIM-Halter- oder -gehäuseoberfläche mit dieser Art von Loch kann unter Verwendung einer Standardgussanwendung umgesetzt werden und erfordert keinen Kostenaufwand.
In der beispielhaften Oberflächenmontageausgestaltung von 1 wird ein Maskenmetallisierungsablauf an der Unterseite (in der in 1 gezeigten Ausrichtung nicht sichtbar) des (U)SIM-Halters durchgeführt, um Metall auf die Oberflächenmontagefelder zu beschichten. Mittels ordnungsgemäßen Ausgestaltens der Metallisierungsmaske kann die komplette unterseitige Oberfläche des SIM-Halters metallisiert werden, was eine Abschirmung von Energie einer elektromagnetischen Störbeeinflussung ("Electro Magnetic interference"; EMI) ermöglicht, die üblicherweise von elektronischen Bauteilen ausgestrahlt wird, wenn diese aktiv sind, sowie ein Metallisieren der Montagefelder.
Mittels Ausgestaltens eines metallisierten (U)SIM-Halters auf diese Weise oder Hinzufügens einer metallisierten (U)SIM-Positionsoberfläche (verwendet mit Merkmalen des Gerätegehäuses, um die (U)SIM-Karte zu halten, d. h., Metallisieren der Beine) und Verbindens des metallisierten Bereichs mit der relevanten Masse der Modemvorrichtung kann ein Schutz vor einer elektrostatischen Entladung (ESD) (zusammen mit einer Gerätegehäuseausgestaltung für ESD) für jedes Feld, das durch die Löcher im (U)SIM-Halter zugänglich ist, erreicht werden, und zwar bei null Kosten. Dies ist möglich, da eine ESD-Energie durch den metallisierten Bereich niedriger Impedanz zur Masse laufen kann, und zwar bevorzugter als ein Laufen durch irgendein SMT-Prüffeld zur Masse. Es ist zu beachten, dass man, da es typischerweise nötig sein wird, mehrere Oberflächenmontagefüße (nicht gezeigt) an der Unterseite des Halters 160 zu metallisieren, mittels Erzeugens der geeigneten Art von Metallisierungsmaske die gesamte untere Oberfläche ohne wesentlichen Anstieg der Kosten oder der Verarbeitungszeit metallisieren kann.
Mittels Ausgestaltens der Metallisierungsmaske, um einen minimalen Abstand zwischen dem (U)SIM-Halterlochrand zum Metallisierungsbereich zu erzeugen, wird ein Kurzschluss der Prüfsondenstifte durch den Metallisierungsbereich vermieden.
Mittels Ausgestaltens der Metallisierungsmaske, um einige oder alle Oberflächenmontagefelder mit der Unterseite (oder einigen oder allen anderen Oberflächen) des (U)SIM-Halters zu verbinden, kann ein benötigter mechanischer Kontakt mit jeglicher EMI-Abschirmungsoberfläche, die im Gerätegehäuse (nicht gezeigt) ausgestaltet ist, erlangt werden.
Es ist zu beachten, dass der Halter für ein elektronisches Modul und das zugehörige Verfahren, die oben beschrieben sind, den Vorteil eines einfachen und effektiven PCB-Prüfens vor einem Einlegen einer (U)SIM-Karte bereitstellen, welches bei Standardvorrichtungen verwendet werden kann, und zwar ohne zusätzliche Kosten. Es ist auch zu beachten, dass ein effektives PCB-Prüfen nach einem Einlegen einer (U)SIM-Karte in ein vollständig zusammengebautes Gerät ebenfalls erleichtert wird, da das Prüfen mittels Sondierens direkt durch den Halter 100 hindurch nach einem Entfernen der Karte 160 durchgeführt werden kann.

Claims

Halter (100) für ein elektronisches Modul zur Verbindung mit einer gedruckten Leiterplatte in einer elektronischen Ausrüstung, wobei der Halter dazu angeordnet ist, das elektronische Modul aufzunehmen, und einen Teil aufweist, der mit zumindest einem Loch (120) dorthindurch versehen ist, wobei der Halter dadurch gekennzeichnet ist, dass: zumindest ein Loch (120) dazu angeordnet ist, zum Testen einen Zugang durch den Halter (100) zur gedruckten Leiterplatte (140) bereitzustellen; und der Halter (100) ferner mit einer Metallisierungsmaskenschicht an einer Oberfläche zum Positionieren benachbart der gedruckten Leiterplatte (140) versehen ist.
Halter nach Anspruch 1, bei dem das zumindest eine Loch (120) so angeordnet ist, dass es durch das elektronische Modul bedeckt ist, wenn es im Halter (100) positioniert ist.
Halter (100) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Halter mit einer Vielzahl von Löchern (120) dorthindurch versehen ist
Halter (100) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem der Halter dazu angeordnet ist, an der gedruckten Leiterplatte (140) durch A oder B montiert zu werden: A Oberflächenmontagetechnologie B Durchmetallisierungs-Technologie
Halter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das elektronische Modul ein Teilnehmeridentifikationsmodul (160) aufweist.
Halter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elektronische Ausrüstung eine Ausrüstung zur drahtlosen Kommunikation aufweist.
Halter (100) nach Anspruch 6, bei dem die Ausrüstung zur drahtlosen Kommunikation ein tragbares Modem aufweist.
Halter (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halter aus einem Spritzgusskunststoffmaterial besteht.
Verfahren zum Einbauen eines Halters (100) für ein elektronisches Modul an einer gedruckten Leiterplatte (140) einer elektronischen Ausrüstung, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer gedruckten Leiterplatte (140); wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch: Bereitstellen eines Halters (100) für das elektronische Modul zur Verbindung mit der gedruckten Leiterplatte (140), wobei der Halter (100) dazu angeordnet ist, das elektronische Modul aufzunehmen, und einen Teil aufweist, der mit zumindest einem Loch (120) versehen ist, um für Testzwecke einen Zugang durch den Halter (100) zur gedruckten Leiterplatte (140) bereitzustellen, Versehen des Halters (100) mit einer Metallisierungsmaskenschicht an einer Oberfläche zum Positionieren benachbart der gedruckten Leiterplatte (140); und Montieren des Halters auf der gedruckten Leiterplatte (140).
Verfahren nach Anspruch 9, ferner aufweisend ein Einsetzen des elektronischen Moduls in den Halter (100), sodass das zumindest eine Loch (120) durch das elektronische Modul abgedeckt wird.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem der Halter (100) mit einer Vielzahl von Löchern (120) dorthindurch versehen ist.
Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11, bei dem der Schritt des Montierens ein Montieren des elektronischen Moduls an der gedruckten Leiterplatte (140) durch A oder B aufweist: A Oberflächenmontagetechnologie B Durchmetallisierungs-Technologie
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei dem das elektronische Modul ein Teilnehmeridentifikationsmodul (160) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem die elektronische Ausrüstung eine Ausrüstung zur drahtlosen Kommunikation aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Ausrüstung zur drahtlosen Kommunikation ein tragbares Modem aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 9 bis 15, bei dem der Halter aus einem Kunststoffmaterial spritzgegossen wird.
Elektronische Schaltung mit daran montiertem Halter nach einem der Ansprüche 1 bis 8.