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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität für
eine elektronische Vorrichtung, insbesondere eine Speicherkarte. Genauer gesagt bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf eine Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität, die dazu
ausgelegt ist, eine Zerstörung einer elektronischen Vorrichtung und einer Hauptvorrichtung, mit der
die elektronische Vorrichtung verbunden, zu verhindern.
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Bei einer typischen herkömmlichen Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität für eine
Speicherkarte, wird statische Elektrizität, die an der Oberfläche der Speicherkarte gebildet wird,
zu einer Leiterplatte abgezogen, die in der Speicherkarte enthalten ist und Eingangs/Ausgangs-
Anschlüsse aufweist und auf der ebenso ein IC-Chip montiert ist, und die statische Elektrizität
wird dann zu einigen von Steckverbinderanschlüssen weitergeleitet, mit denen die
Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse der Speicherkarte verbunden sind. In diesem Fall fließt die
statische Elektrizität jedoch durch das Schaltungsmodul auf der Leiterplatte in der Speicherkarte,
weshalb es nur möglich ist, eine statische Stehspannung von etwa 10 kV zu erzielen.
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Zur Erhöhung der statischen Stehspannung ist eine Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität
von einer Speicherkarte vorgeschlagen worden, die später im einzelnen unter Bezugnahme auf
die Fig. 4 bis 7 erläutert wird und die in der EP-A-0 328 077 beschrieben wird, welche unter
Art. 54(3) zitiert ist. Wie aus jener detaillierten Beschreibung hervorgehen wird, leidet dieser
Stand der Technik an dem Problem, daß eine ausreichende Zunahme der statischen
Stehspannung nicht möglich ist.
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Eine Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in
dem Dokument EP-A-0 228 278 offenbart. Bei diesem Stand der Technik sind das Gehäuse der
elektronischen Vorrichtung und das Gehäuse des Steckverbinders mittels eines Anschlusses zur
Ableitung statischer Elektrizität miteinander verbunden.
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Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Struktur zur Ableitung
statischer Elektrizität für eine elektronische Vorrichtung, insbesondere eine Speicherkarte zu
schaffen, die eine erhöhte statische Stehspannung aufweist und in der Lage ist, eine Zerstörung
der elektronischen Vorrichtung und der Hauptvorrichtung infolge statischer Elektrizität zu
verhindern.
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Diese Aufgabe wird mit einer Struktur zur Ableitung von Elektrizität gelöst, wie sie in Anspruch
1 beansprucht wird.
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Gemäß dieser Struktur ist ein metallischer Oberflächenabschnitt auf der Oberfläche entweder
der oberen oder der unteren Platte vorgesehen und elektrisch mit der oberen oder der unteren
Platte verbunden, und der Steckverbinder der Hauptvorrichtung ist mit einem elastischen
statischen Ableitungsanschluß versehen, der länger ist als die Steckverbinderanschlüsse des
Steckverbinders und an seinem entfernten Ende mit dem metallischen Oberflächenabschnitt der
elektronischen Vorrichtung in Berührung kommt. Wenn dementsprechend die elektronische
Vorrichtung, z.B. eine Speicherkarte mit dem Steckverbinder verbunden wird, wird das entfernte
Ende des statischen Ableitungsanschlusses des Steckverbinders in Druckkontakt mit dem
metallischen Oberflächenabschnitt gebracht, bevor die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse der
elektronischen Vorrichtung mit den Steckverbinderanschlüssen des Steckverbinders verbunden
werden. Da hierbei ein zufriedenstellend hoher Kontaktdruck und eine zufriedenstellend große
Kontaktfläche erzielt werden, ist der Kontaktwiderstand gering, und die statische Elektrizität, die
an der elektronischen Vorrichtung erzeugt wird, wird von dem metallischen
Oberflächenabschnitt über den statischen Ableitungsanschluß zur Rahmenmasse der Hauptvorrichtung
abgezogen, wodurch die Ableitung der statischen Elektrizität erfolgt.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben, in denen
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt,
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Fig. 2 eine Schnittansicht ist, die die Ausführungsform zeigt, unmittelbar bevor die
Speicherkarte mit dem Steckverbinder verbunden wird,
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Fig. 3 eine Schnittansicht ist, die die Speicherkarte zeigt wie sie mit dem Steckverbinder
verbunden ist,
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Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Speicherkarte und einen Steckverbinder
zeigt, die in Kombination eine herkömmliche Struktur zur Ableitung statischer
Elektrizität darstellen,
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Fig. 5 eine Schnittansicht der Speicherkarte von Fig. 4 ist,
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Fig. 6 eine Schnittansicht der Speicherkarte von Fig. 4 ist, wie sie mit dem Steckverbinder
verbunden ist, und
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Fig. 7 eine andere Schnittansicht der herkömmlichen Speicherkartenstruktur zur Ableitung
statischer Elektrizität ist.
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Zur Erleichterung des Verständnisses der vorliegenden Erfindung soll zunächst unter
Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 7 eine herkömmliche Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität
erläutert werden.
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In diesen Figuren bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Speicherkarte, 2 eine in der Speicherkarte
enthaltene Leiterplatte, 3 Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse eines auf der Leiterplatte 2
vorgesehenen Schaltungsmoduls, 4 IC-Chips, die auf der Leiterplatte 2 montiert sind, 5
Harzabstandshalter und 6 und 7 eine obere und eine untere metallische Platte mit bedruckten
Oberflächen, die die Leiterplatte 2 über die isolierenden Abstandshalter 5 zwischen sich
einschließen.
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Verbindungselemente 8 verbinden die obere und die untere Platte 6 und 7 elektrisch miteinander
und sind intern mit einem Masseanschluß der Leiterplatte 2 verbunden. Eine Verschlußplatte 9
ist an einem Fensterabschnitt der oberen Platte 6 vorgesehen, wobei die Verschlußplatte 9
elektrisch mit der oberen Platte 6 verbunden ist. Stücke 10 zur Ableitung statischer Elektrizität
sind jeweils auf beiden Seiten der Verschlußplatte 9 vorgesehen und stehen von den
Seitenflächen der oberen Platte 6 vor. Eine Feder 11 spannt die Verschlußplatte 9 dauernd in eine
Richtung zum Schließen der Verschlußplatte 9.
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Die Bezugszahl 20 bezeichnet einen U-förmigen Steckverbinder 20, mit dem die Speicherkarte 1
verbunden ist. Eine Vielzahl von Steckverbinderanschlüssen 21 ragt teilweise über die äußere
Randfläche des Steckverbinders 20 hinaus. Eine Kartenführungsnut 22 ist in der inneren
Randfläche des Steckverbinders 20 vorgesehen. Anschlußstücke 23 zur Ableitung statischer
Elektrizität sind jeweils an beiden Endabschnitten des Steckverbinders 20 vorgesehen, wobei die
Anschlußstücke 23 in die Kartenführungsnut 22 hineinragen. Anschlüsse 24 zur Ableitung
statischer Elektrizität stehen von der äußeren Randfläche des Steckverbinders 20 ab, wobei die
Anschlüsse 24 mit den jeweiligen Anschlußstücken 23 verbunden sind.
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Bei der Speicherkartenstruktur zur Ableitung statischer Elektrizität mit der oben beschriebenen
Anordnung, wird die Speicherkarte 1 zur Verbindung mit dem Steckverbinder 20, der mit einer
Hauptvorrichtung verbunden ist, an ihrer Seite, wo die Verschlußplatte 9 vorgesehen ist, in die
Kartenführungsnut 22 des Steckverbinders 20 eingesteckt. Dabei stoßen die Stücke 10 zur
Ableitung statischer Elektrizität, die an der Verschlußplatte 9 vorgesehen sind, gegen die
Anschlußstücke 23, die in die Kartenführungsnut 22 hineinragen. Wenn die Speicherkarte 1
weiter eingesteckt wird, wird dementsprechend die Verschlußplatte 9, die mit den Stücken 10
eine Einheit bildet, gegen die Vorspannkraft der Feder 11 geöffnet. Da die Eingangs/Ausgangs-
Anschlüsse 3 direkt unterhalb der Verschlußplatte 9 vorgesehen sind, werden die
Steckverbinderanschlüsse 21 des Steckverbinders 20 mit den Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen
verbunden, wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Dabei bleiben die an der Verschlußplatte 9
vorgesehenen Stücke 10 in Druckkontakt mit den Anschlußstücken 23 des Steckverbinders 20,
wie in Fig. 7 gezeigt. Dementsprechend fließt statische Elektrizität, die auf der Speicherkarte 1
gebildet wird, wenn die Speicherkarte 1 mit dem Steckverbinder 20 verbunden wird, von den
Stücken 10, die elektrisch mit der oberen Platte 6 der Speicherkarte 1 verbunden sind, zu den
Anschlußstucken 23 des Steckverbinders 20 und fließt weiter von den Anschlußstucken 23 zur
Rahmenmasse der Hauptvorrichtung, die mit den Anschlussen verbunden ist. Auf diese Weise
wird die statische Elektrizitat abgeleitet bzw. beseitigt.
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Bei der herkömmlichen oben beschriebenen Speicherkartenstruktur zur Ableitung statischer
Elektrizität sind die Stücke 10 zur Ableitung statischer Elektrizität an beiden Seiten der
Verschlußplatte 9 vorgesehen, die die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse 3 der Speicherkarte 1
öffnet und schließt, und zwar in solcher Weise, daß die Stücke 10 von den Seitenflachen der
oberen Platte 6 vorstehen, während der Steckverbinder 20 mit den Anschlußstücken 23 zur
Ableitung statischer Elektrizität versehen ist, die in die Kartenführungsnut 22 hineinragen, in
welche die Speicherkarte 1 eingesteckt wird. Wenn daher die Speicherkarte 1 mit dem
Steckverbinder 20 verbunden wird, werden die Stücke 10 verschoben und in Druckkontakt mit den
Anschlußstücken 23 gebracht. Da jedoch die Kontaktfläche zwischen jedem Stück 10 und dem
entsprechenden Anschlußstück 23 klein ist, übersteigt der Kontaktwiderstand zwischen den
Stücken 10 der Speicherkarte und den Anschlußstücken 23 des Steckverbinders 20 1 kΩ,
während der Kontaktwiderstand vorzugsweise auf 200 Ω oder weniger herunter gehalten
werden sollte. Aus diesem Grund leidet der Stand der Technik an dem Problem, daß es nicht
möglich ist, eine deutliche Erhöhung der statischen Stehspannung zu erzielen.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 soll nun eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben werden. In diesen Figuren sind Anordnungen, die im wesentlichen
solchen bei dem oben beschriebenen Stand der Technik gleichen, mit denselben Bezugszahlen
versehen, und ihre wiederholte Beschreibung unterbleibt.
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Die Bezugszahl 15 bezeichnet einen Sockel, der an dem Endabschnitt der Speicherkarte
vorgesehen ist, die hier als ein Beispiel einer elektronischen Vorrichtung benutzt wird. Die
Speicherkarte 1 ist in den Steckverbinder 20 einzustecken. Der Sockel 15 ist zwischen die
Endabschnitte der oberen Platte 6 und der unteren Platte 7 zwischengesetzt, welche in den
Steckverbinder 20 eingesteckt werden. Der Sockel 15 hat Paare von Steckeranschlüssen 15a,
die mit den Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen 3 verbunden sind, welche an der Leiterplatte 2
vorgesehen sind. Der Sockel 15 hat ferner in ihn eingebaute Buchsenanschlüsse 15b. Ein Paar
rechteckiger metallischer Oberflächenabschnitte 16 ist auf den Oberflächen der Seitenabschnitte
an dem Ende der oberen Platte 6 vorgesehen, die in den Steckverbinder 20 eingesteckt werden
soll, wobei die Platte 6 eine bedruckte Oberfläche aufweist. Die Ausbildung der metallischen
Oberflächenabschnitte 16 kann dadurch erfolgen, daß eine bedruckte Oberfläche auf der
Rohoberfläche der oberen Platte 6 mit einer Druckfarbe in einer solchen Weise vorgesehen wird,
daß Bereiche, die als die metallischen Oberflächenabschnitte 16 definiert sind, farblos bleiben,
oder daß eine elektrisch leitende Farbe auf Bereiche der Rohoberfläche der oberen Platte 6
aufgetragen wird, die als die metallischen Oberflächenabschnitte 16 definiert sind, und dann
eine Druckfarbe auf den Rest der Rohoberfläche aufgebracht wird. Es ist natürlich möglich,
dieselben vorteilhaften Wirkungen dadurch zu erzielen, daß die metallischen Oberflächenabschnitte
16 durch Plattieren mit Nickel, Gold etc. geschaffen werden.
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Die Steckverbinderanschlüsse 21 des Steckverbinders 20 sind in stiftförmiger Konfiguration
ausgebildet. Ein Paar elastischer Anschlüsse 25 zur Ableitung statischer Elektrizität ist jeweils
an beiden Endabschnitten des Steckverbinders 20 parallel zu den Steckverbinderanschlüssen 21
vorgesehen, wobei die Anschlüsse 25 zur Ableitung statischer Elektrizität länger als die
Steckverbinderanschlusse 21 sind. Jeder Anschluß 25 zur Ableitung statischer Elektrizitat hat einen
gekrümmten entfernten Endabschnitt 25a.
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Wenn bei der Speicherkartenstruktur zur Ableitung statischer Elektrizität mit der oben
beschriebenen Anordnung die Speicherkarte 1 mit dem Steckverbinder 20 verbunden wird, kommen die
entfernten Endabschnitte 25a der Anschlüsse 25, da die Anschlüsse 25 zur Ableitung statischer
Elektrizität, die an dem Steckverbinder 20 vorgesehen sind, länger sind als die
Steckverbinderanschlüsse 21, mit den metallischen Oberflächenabschnitten 16 auf der oberen Platte 6 der
Speicherkarte 1 in Druckkontakt, bevor die Buchsenanschlüsse 15b des Sockels 15, die mit den
Eingangs/Ausgangs-Anschlüssen 3 der Speicherkarte 1 verbunden sind, in Kontakt mit den
Steckverbinderanschlüssen 21 des Steckverbinders 20 kommen. Unter Beibehaltung dieses
Druckkontaktzustands werden die Steckverbinderanschlüsse 21 des Steckverbinders 20 und die
Buchsenanschlüsse 15b des Sockels 15 der Speicherkarte 1 miteinander verbunden. Wenn
dementsprechend die Anschlüsse 25 zur Ableitung statischer Elektrizität des Steckverbinders 20
in Druckkontakt mit den metallischen Oberflächenabschnitten 16 der Speicherkarte 1 kommen,
fließt statische Elektrizität, die an der Speicherkarte 1 erzeugt wird, von den metallischen
Oberflächenabschnitten 16 zu den Anschlüssen 25 und von dort zur Rahmenmasse der
Hauptvorrichtung, die mit den Anschlüssen 25 verbunden ist. Dadurch wird die Ableitung oder
Beseitigung der statischen Elektrizität bewirkt. Da hierbei die Anschlüsse 25 des
Steckverbinders 20 elastisch sind und ihre entfernten Endabschnitte 25a gekrümmt sind, werden die
Änschlüsse 25 mit den metallischen Oberflächenabschnitten 16 mit einem ausreichend hohen
Kontaktdruck in Kontakt gebracht. Da die metallischen Oberflächenabschnitte 16 der
Speicherkarte 1 ausreichend weit sind um zu ermöglichen, daß sich die Anschlüsse 25 relativ zu den
metallischen Oberflächenabschnitten 16 unter Aufrechterhaltung des Kontakts mit ihnen
verschieben, ist es möglich, eine weite Kontaktfläche zwischen jedem der Anschlüsse 25 zur
Ableitung statischer Elektrizität und dem entsprechenden metallischen Oberflächenabschnitt 16
zu erzielen. Da die Anschlüsse 25 gegen die metallischen Oberflächenabschnitte 16 reiben, wird
jeglicher Schmutz oder andere den Kontakt beeinträchtigende Teile auf den metallischen
Oberflächenabschnitten 16 zur Sicherstellung eines verläßlichen Kontakts abgeschabt. Somit beträgt
der Kontaktwiderstand 200 Ω oder weniger, und eine zufriedenstellend hohe statische
Stehspannung wird erreicht. Demzufolge wird die statische Elektrizität, die an der Speicherkarte 1
erzeugt wird, wirksam und zuverlässig über die metallischen Oberflächenabschnitte 16 und die
Anschlüsse 25 zur Ableitung statischer Elektrizität abgeleitet bzw. beseitigt. Da ferner die
Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität eine zufriedenstellend hohe statische Stehspannung
aufweist, ist es möglich, eine Zerstörung der Speicherkarte 1 und der Hauptvorrichtung
aufgrund statischer Elektrizität zu verhindern.
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Obwohl bei der vorgenannten Ausführungsform die metallischen Oberflächenabschnitte 16 auf
der oberen Platte 6 der Speicherkarte 1 vorgesehen sind, können die metallischen
Oberflächenabschnitte 16 auf der unteren Platte 7 oder auf den Seiten den Speicherkarte 1 vorgesehen
werden. Bei einer solchen alternativen Anordnung sind die Einbaupositionen der Anschlüsse 25
zur Ableitung statischer Elektrizität, die mit den metallischen Oberflächenabschnitten 16 in
Kontakt gebracht werden, entsprechend den Positionen der metallischen Oberflächenabschnitte
16 natürlich geeignet zu ändern.
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Wie oben beschrieben, sind bei der vorliegenden Erfindung metallische Oberflächenabschnitte
auf der Oberfläche entweder der oberen oder der unteren Platte vorgesehen und elektrisch mit
der oberen oder der unteren Platte verbunden, und der Steckverbinder ist mit elastischen
Anschlüssen zur Ableitung statischer Elektrizität versehen, die länger sind als die
Steckverbinderanschlüsse des Steckverbinders und an ihren entfernten Enden mit den metallischen
Oberflächenabschnitten der Speicherkarte in Kontakt kommen. Wenn also die Speicherkarte mit
dem Steckverbinder verbunden wird, werden die entfernten Enden der Anschlüsse zur Ableitung
statischer Elektrizität des Steckverbinders in Druckkontakt mit den metallischen
Oberflächenabschnitten der Speicherkarte gebracht, bevor die Eingangs/Ausgangs-Anschlüsse der
Speicherkarte mit den Steckverbinderanschlüssen des Steckverbinders verbunden werden, wodurch ein
zufriedenstellend hoher Kontaktdruck und eine zufriedenstellend große Kontaktfläche erhalten
werden. Dementsprechend ist der Kontaktwiderstand zwischen den metallischen
Oberflächenabschnitten der Speicherkarte und den Anschlüssen zur Ableitung statischer Elektrizität des
Steckverbinders klein, und eine zufriedenstellend hohe statische Stehspannung wird erreicht.
Die statische Elektrizität, die an der Speicherkarte erzeugt wird, wird von den metallischen
Oberflächenabschnitten über die Anschlüsse zur Ableitung statischer Elektrizität zur
Rahmenmasse der Hauptvorrichtung abgezogen, wodurch eine verläßliche Beseitigung der statischen
Elektrizität ermöglicht wird. Da zusätzlich die Struktur zur Ableitung statischer Elektrizität eine
zufriedenstellend hohe statische Stehspannung aufweist, ist es möglich, eine Zerstörung der
Speicherkarte und der Hauptvorrichtung infolge der statischen Elektrizität zu verhindern.