JP2005038917A

JP2005038917A - Card machine and high frequency equipment using it

Info

Publication number: JP2005038917A
Application number: JP2003197562A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Usami; 嘉教宇佐美; Junichi Kimura; 潤一木村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2005-02-10

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable sure connection for the connection conductor of a carding machine and an external machine. <P>SOLUTION: The card machine is provided with a connection land 13 formed on one surface 11a of a printed circuit board 11, a through hole 15 of a double-sided substrate 14 by which solder connection with the connection land 13 is made, and a plurality of contact connection conductors 24 which are connected with the through-hole 15 electrically and to which gold plating is applied. An aperture 26 and an abutting portion 25 are formed which counter the contact connection conductors 24, in the lower case 19 of a case into which the printed circuit board 11 and the double-sided substrate 13 are inserted. The abutting portion 25 is made to be abutted against a surface where at least the contact connection conductors 24 are installed. Consequently, connection of the contact connection conductors 24 with the external machine can be ensured. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＤカードに代表されるカード機器とこれを用いた高周波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来のカード機器について図面を用いて説明する。図６は、従来のカード機器の断面図である。
【０００３】
図６において、まず１はプリント基板である。このプリント基板１は、多層基板であり、このプリント基板１の面１ａ側には、電子部品２とプリント基板３とが装着されている。
【０００４】
４は、プリント基板３の下面３ａ側に形成された接触接続導体である。この接触接続導体４は、このようなカード機器を外部機器へ挿入したときに、外部機器の接触端子（図示せず）と接触し、外部機器とデジタルデータのやり取りが行われるものである。
【０００５】
そして、プリント基板３の端部側面に設けられた電極は、プリント基板１の面１ａ上に電極と対応する位置用に設けられたランドとはんだ５によって接続され、プリント基板１上の電気回路が接触接続導体と電気的・機械的に接続されている。
【０００６】
次に６は、プリント基板１の上面１ａ側を覆う上ケースである。一方７は、プリント基板１の下面１ｂ側を覆う下ケースであり、この下ケース７の底面７ａにプリント基板１の下面１ｂが接着されて固定されている。そして、この下ケース７に接触接続導体４と対向して開口部７ｂが設けられることで、この接触接続導体４が外部機器の接続端子と接触する構造となっている。
【０００７】
そして、上ケース６で、プリント基板１の上面１ａを覆っている。なお、上ケース６の端部６ａと下ケース７の端部７ｃとが接着されることでカード機器を得ていた。
【０００８】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−４５７２０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本願のようなカード機器においては、外部機器とのデータ信号を確実にやり取りするために、接触接続導体４の高さ寸法８に対して高い精度が要求される。例えば、このようなカード機器においては、この寸法８に対して０．７±０．２５ｍｍの高い寸法精度が必要である。
【００１１】
しかしながらこのような従来のカード機器では、下ケース７の上にプリント基板１が装着され、そしてこのプリント基板１の上に更にプリント基板３がはんだ接続されるので、それらの組立て精度にばらつきが生じてしまうという問題があった。
【００１２】
つまり、下ケース７自体の厚み、プリント基板１やプリント基板３自体の厚み、そして特にプリント基板１とプリント基板３とのはんだ付けにおける浮きや、傾きなどによって接触接続導体４の高さ８の寸法が、規定の仕様寸法より外れてしまうことがあった。
【００１３】
又、接触接続導体４の高さ８が規定されている為、プリント基板１の厚みを大きく変えることができない。
【００１４】
更に、プリント基板１を薄くしても部品実装空間を広くすることができないという問題を有していた。
【００１５】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、接触接続導体４と外部機器との接続を確実に行うことのできるカード機器を提供することを目的としたものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明のカード機器は、第１のプリント基板の一方の面に装着された複数の電子部品と、この電子部品と同じ面側に装着された第２のプリント基板と、この第２のプリント基板と前記第１のプリント基板とが収納されるケースとからなるカード機器において、前記カード機器は前記第１のプリント基板の一方の面上に形成されるとともに前記電子部品と電気的に接続された接続ランドと、この接続ランドにはんだ付け接続されるように前記第２のプリント基板の前記接続ランドに対応する位置に形成された接続部と、この接続部に電気的に接続されるとともに金めっきが施された複数の接触接続導体とを備え、前記ケースには前記接触接続導体と対向して設けられた開口部と当接部とが設けられるとともに、少なくとも前記接触接続導体が設けられた面に前記当接部を当接させるものである。これにより、接触接続導体と外部機器との接続を確実に行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、第１のプリント基板と、この第１のプリント基板の一方の面に装着された複数の電子部品と、この電子部品と同じ面側に装着された第２のプリント基板と、この第２のプリント基板と前記第１のプリント基板とが収納されるケースとからなるカード機器において、前記カード機器は前記第１のプリント基板の一方の面上に形成されるとともに前記電子部品と電気的に接続された接続ランドと、この接続ランドにはんだ付け接続されるように前記第２のプリント基板の前記接続ランドに対応する位置に形成された接続部と、この接続部に電気的に接続されるとともに金めっきが施された複数の接触接続導体とを備え、前記ケースには前記接触接続導体と対向して設けられた開口部と当接部とが設けられるとともに、少なくとも前記接触接続導体が設けられた面に前記当接部を当接させるカード機器であり、これにより第２のプリント基板は当接部に当接されて固定されるので、この当接部の寸法精度のみを管理すれば良く、容易に接触接続導体の高さ寸法の寸法ばらつきを小さくすることができる。従って、接触接続導体の高さ精度を所定の規格内に収めることができ、外部機器の接続コネクタとの接続を確実に行えるカード機器が実現できる。
【００１８】
請求項２に記載の発明におけるケースは、第１のプリント基板の一方を覆う第１のケースと、他方を覆う第２のケースとからなり、この第２のケースに設けられた固定部と、前記第１のケースに設けられた固定部とは対向して設けられるとともに、隙間を有するように固定された請求項１に記載のカード機器である。
【００１９】
これにより、当接部が第２のプリント基板に当接させられるとともに、第１のケースの固定部と第２のケースの固定部との間に隙間を有した構成としているので、第１のプリント基板や第２のプリント基板両面の厚み精度や、これらの組み立て精度による第１のケースと第２のケースとの間の距離のばらつきに拘らず当接部を第２のプリント基板へ確りと当接させて固定することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明におけるケースは、第１のプリント基板の一方の面を覆う第１のケースと、他方の面を覆う第２のケースとからなり、前記第１のケースに開口部が形成された請求項１に記載のカード機器であり、これにより第１のプリント基板は第２のケース内いっぱいの大きさまで大きくできるので、カード機器のスペースを有効に利用することができ、カード機器を小型化することができる。
【００２１】
また、第２のプリント基板の全面が第１のプリント基板上に搭載された状態にできるので、第１のプリント基板と第２のプリント基板との接続強度を大きくすることができる。
【００２２】
さらに、第２のプリント基板の全面が第１のプリント基板上に搭載された状態で装着できるので、第２のプリント基板を自動実装機などで容易に第１のプリント基板へ装着することができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明におけるケースは、第１のプリント基板の一方の面を覆う第１のケースと、他方の面を覆う第２のケースとからなり、当接部は、前記第１のケースに設けられると共に、第２のプリント基板の接触接続導体が設けられた面に当接する請求項１に記載のカード機器であり、これにより第１のケースに設けられた当接部が接触接続導体が設けられた面に当接することとなるので、この当接部の寸法を管理するのみで、容易に第１のケース外面から接触接続導体までの距離を管理することができる。従って、第１のケース外面から接触接続導体までの距離のばらつきを小さくすることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明におけるケースは、第１のプリント基板の一方の面を覆う第１のケースと、他方の面を覆う第２のケースとからなり、当接部は、前記第２のケースに設けられるとともに、第２のプリント基板の接触接続導体が設けられた面の反対面に当接する請求項１に記載のカード機器であり、これにより第２のケースに設けられた当接部が第２のプリント基板へ直接当接することとなるので、この当接部の寸法を管理するのみで、容易に第２のケース外面から接触接続導体までの距離を管理することができる。従って、第２のケース外面から接触接続導体までの距離のばらつきを小さくすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、第１のプリント基板と第２のプリント基板とが対向する面の夫々には、互いに略同じ大きさの位置補正ランドを対向して設け、これら夫々の位置補正ランド間はクリームはんだによってリフローはんだ付けされる請求項１に記載のカード機器であり、これによりリフロー工程におけるクリームはんだの溶解によるセルフアライメント効果によって精度良く第２のプリント基板を第１のプリント基板の所定の位置へ装着することができる。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、リフローはんだ付けの加熱によって溶融されたクリームはんだの表面張力は、第２のプリント基板の自重に抗して前記第２のプリント基板を移動させる請求項６に記載のカード機器であり、これによりリフローはんだ付けの工程にてセルフアライメント効果が生じ、精度良く第２のプリント基板を第１のプリント基板へ装着することができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、金めっきは、第２のプリント基板のみに施された請求項１に記載のカード機器であり、これにより低価格なカード機器を実現することができる。
【００２８】
また、第２のプリント基板を金めっきとすることで接触接続導体での接続を確実なものとすることができる。その上、第２のプリント基板のみが金めっきされているので、第１のプリント基板と第２のプリント基板とのはんだ付け接続部における金の拡散作用によるはんだ強度の低下を小さくすることができる。
【００２９】
請求項９に記載の発明の金めっきは、第２のプリント基板と第１のプリント基板に施された請求項１に記載のカード機器であり、これにより第１のプリント基板にベアチップ実装などの高密度部品実装が信頼性高く実装可能となる。
【００３０】
又、第２のプリント基板と第１のプリント基板の金めっきの厚みを容易に変えることができるため、第２のプリント基板の接触接続導体部は厚めっきとし、第１のプリント基板は薄めっき（フラッシュめっき）にすることができる。これにより低価格なカード機器を実現することができると共に、金めっき量を最小にとどめることが可能となる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、第１のプリント基板の厚みは、第２のプリント基板の厚みより薄くした請求項１に記載のカード機器であり、これにより第１のプリント基板の一方の面とケース内面との間の隙間を大きくすることができるので、ＶＣＯなどの比較的背の高い部品もカード機器の厚みを増やさずに収納することができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、第２のプリント基板は両面基板とした請求項１に記載のカード機器であり、両面基板を用いているので低価格なカード機器を実現できる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、第２のプリント基板は多層基板とした請求項１に記載のカード機器であり、多層基板を用いているので第２のプリント基板を小型化できる。従ってカード機器を小型化できる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、第２のプリント基板の内部には、電子部品を内蔵した請求項１に記載のカード機器であり、電子部品が内蔵されるので、第１のプリント基板の部品を第２のプリント基板内に取り込むことができるので、カード機器を小型化できる。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、第１のプリント基板と、この第１のプリント基板上に形成された高周波回路と、この高周波回路と接続されるとともに前記第１のプリント基板の一方面上に装着された第２のプリント基板と、これら第２のプリント基板と前記第１のプリント基板とが収納される樹脂ケースとからなる高周波装置であって、前記高周波回路は高周波信号が入力されるアンテナと、このアンテナで受信した高周波信号がその一方の入力に供給されるとともに、他方の入力には局部発振回路の出力が供給される混合器と、この混合器の出力をデジタル信号へと変換する信号処理回路と、前記局部発振回路にループ接続されたＰＬＬ回路と、このＰＬＬ回路の入力に接続された基準発振器とを含み、前記第１のプリント基板の一方面側に設けられるとともに、前記信号処理回路の出力に接続された接続ランドと、この接続ランドにはんだ付け接続されるように前記第２のプリント基板の前記接続ランドに対応する位置に形成された接続部と、この接続部に電気的に接続されるとともに金めっきが施された複数の接触接続導体と、この接触接続導体と対向して設けられた開口部とを備え、前記ケースには前記第２のプリント基板へ当接する当接部を設けた高周波装置であり、これによりアンテナで受信した高周波信号を確実にこのカード機器が挿入される外部機器へと送出することができる。
【００３６】
請求項１５に記載の発明は、第２のプリント基板には信号処理回路が設けられた請求項１４に記載の高周波装置であり、これにより信号処理回路が第２のプリント基板上に形成されるので、カード型の高周波装置を小型化することができる。
【００３７】
請求項１６に記載の発明は、信号処理回路はＩＣであるとともに、前記信号処理回路は第２のプリント基板内に内蔵された請求項１５に記載の高周波装置であり、これにより信号処理回路は第２のプリント基板内に形成されるので、カード型の高周波装置を小型化することができる。
【００３８】
請求項１７に記載の発明は、第１のプリント基板と第２のプリント基板とが対向する面の夫々に設けられるとともに、互いに略同じ大きさのランドと、これら夫々のランドを接続するクリームはんだとを有し、前記ランドはグランドとした請求項１５に記載の高周波装置であり、これにより第１のプリント基板との間にグランドが挿入されることとなるので、信号処理回路へ第１のプリント基板上に形成された高周波回路の信号による妨害を少なくできる。
【００３９】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を用いて説明する。なお、本実施の形態１においてはＳＤカード規格の仕様に基づくカード機器を例にとって説明する。図１は、本実施の形態１におけるカード機器の断面図であり、図２は、本実施の形態１におけるカード機器の要部拡大断面図である。
【００４０】
まず図１、図２において、１１はプリント基板（第１のプリント基板の一例として用いた）である。このプリント基板１１は厚みが０．４ｍｍの４層基板である。このプリント基板１１の一方の面１１ａに電子部品１２がリフローはんだ付けによって装着され、高周波回路を形成している。そしてこの高周波回路と接続された接続ランド１３が、プリント基板１１の一方の面１１ａ上に一列に並んで形成されている。
【００４１】
１４は、電子部品２と同じプリント基板１１の一方の面１１ａ上に装着された両面基板（第２のプリント基板の一例として用いた）であり、その厚さは０．８ｍｍである。そして図２に示されるように、この両面基板１４の一方の端部１４ａには半円形状の銅スルーホール１５が設けられており、この銅スルーホール１５（本実施の形態１において接続部の一例として用いた）と接続ランド１３とがはんだ１６によって接続される。なお、接続ランド１３とスルーホール１５とは、夫々対応する位置に形成されている。
【００４２】
１７は、樹脂製の上ケース（第２のケースの一例として用いた）であり、その厚みは０．２ｍｍと非常に薄くしている。そしてこの上ケース１７の内面には、プリント基板１１の他方の面１１ｂが両面テープ１８（図２に示す。なお、これは接着剤の一例として用いた）によって貼り付けられている。一方、プリント基板１１の電子部品１２装着側は、樹脂製の下ケース１９（第１のケースの一例として用いた）によって覆われている。また、プリント基板１１の他方の面１１ｂの全面が、両面テープ１８によって上ケース１７の内面に貼り合わされて、プリント基板１１と上ケース１７とが一体化されることとなっており、曲げ強度の大きいカード機器を実現することができる。
【００４３】
また、これらの上ケース１７と下ケース１９の外周の夫々には、上外周壁２０、下外周壁２１を有している。そして、これらの外周壁２０，２１の夫々の先端に設けられた上固定部２２と下固定部２３とが溶着されることによって、上ケース１７と下ケース１９とが固定されることとなる。なお、この下ケース１９の厚みも上ケース１７と同様に０．２ｍｍの非常に薄い厚みとしているが、部品高さの凹凸に合せ下ケース１９の厚みを部分的に厚くすることで、下ケースの強度を高めることができる。
【００４４】
次に、２４は接触接続導体であり、この接触接続導体２４は、外部機器（図示せず。例えばパソコンなど）に準備されたカード用スロットへ本実施の形態１に示されるカード機器へ挿入した場合に、外部機器に設けられたコネクタ（図示せず）端子と接触し、外部機器とデータ信号のやり取りを行うものである。そして、この接触接続導体２４には、外部機器との高い接触接続の信頼性を得るために金めっきを施している。
【００４５】
２５は当接部であり、この当接部２５の先端は、両面基板１４の接触接続導体２４の形成面１４ａに当接させている。これによって、プリント基板１１と両面基板１４は、上ケース１７と当接部２５との間に挟み込まれて保持されることとなるので、プリント基板１１と両面基板１４とは確りと保持される。
【００４６】
なお、この当接部２５は、スルーホール１５と接触接続導体２４の間に当接するような位置に設けている。つまりこれは、当接部２５をスルーホール１５と接続ランド１３とが接続された箇所の近傍に設けておくことによって、プリント基板１１と両面基板１４と下ケース１９とは確実にこの箇所で固定されるので、はんだ１６へ加わるストレスを小さくすることができる。
【００４７】
そして、２６は下ケース１９に設けられた開口部である。この開口部２６から接触接続導体２４が露出し、外部機器のコネクタと接続されることとなる。
【００４８】
次に図２において、２７はプリント基板１１の一方の面１１ａに形成された位置補正ランドである。２８は、両面基板１４の接触接続導体２４の反対面であって、位置補正ランド２７と対向する位置に設けられた位置補正ランドである。そしてこれらの位置補正ランド２７，２８とは、はんだ２９によって接続されている。これによって、プリント基板１１と両面基板１４との間の接続強度を大きくすることができる。
【００４９】
従って、カード機器の折り曲げなどによって、プリント基板１１と両面基板１４との接続部へ応力が加わるが、はんだ１６が破壊することは少なくなる。さらに、カード機器をパソコンなどの外部機器へ繰り返し挿入することによって生じる繰り返し応力などに対しても、はんだ１６を破壊し難くすることができる。
【００５０】
なお、本実施の形態１における位置補正ランド２７，２８は、共に長円形状であり、その大きさは幅が３．６ｍｍで長さが５．５ｍｍとしている。さらに、プリント基板１１と、両面基板１４には、夫々３箇所ずつの位置補正ランド２７，２８が一列に並んで形成されている。
【００５１】
次に本実施の形態１におけるカード機器の製造方法について説明する。まず、印刷工程によって、プリント基板１１の一方の面１１ａ上にクリームはんだをスクリーン印刷する。そして、この印刷工程の下流に設けられた装着工程では、汎用の自動実装機を用い、印刷工程で印刷されたクリームはんだ上に電子部品１２や両面基板１４を装着する。
【００５２】
次に、この装着工程で装着された電子部品１２や両面基板１４は、リフロー炉へ投入され、一度にはんだ付けされる。この工程において、クリームはんだが溶融すると、はんだ２９に表面張力が生じ、位置補正ランド２７あるいは、位置補正ランド２８とは夫々が略対向する方向へ引っ張られることとなる。このようにして位置補正ランド２７，２８間には、セルフアライメント効果が生じ、両面基板１４は精度良くプリント基板１１にはんだ付けされる。
【００５３】
ここで、このはんだ２９の表面張力を、両面基板１４がその自重に抗して移動できるように大きくする必要がある。そこで、本実施の形態１においては位置補正ランド２７，２８のサイズを幅３．６ｍｍ、長さ５．５ｍｍとしてあり、それぞれに３箇所ずつ設けている。そしてさらに、はんだ２９をプリント基板１１上へ供給するためのスクリーンの厚みは約８０μｍ、はんだ金属厚は約２０μｍとしている。これによって、両面基板１４に対し充分なセルフアライメント効果が生じ、両面基板の装着精度を良くすることができる。
【００５４】
このようにしてはんだ付けされたプリント基板１１は、予めその内面に両面テープ１８が貼り付けられた上ケース１７の所定の位置に貼り付けられる。そして、プリント基板１１の部品実装された一方の面１１ａ側を覆うように下ケース１９を嵌合し、上ケース１７と下ケース１９とを溶着する。
【００５５】
次に、嵌合された上ケース１７と、下ケース１９との溶着について詳細に説明する。図３は、上ケースと下ケースとの溶着工程における上固定部２２と下固定部２３の要部拡大断面図であり、図３（ａ）は上ケースと下ケースとが嵌合される前の状態を表し、図３（ｂ）は、上ケースと下ケースとの溶着が完了した状態を示している。
【００５６】
図３（ａ）において、上側固定部２２の厚みは１．７ｍｍであり、この厚み方向の略中央に、深さが約０．３５ｍｍで、幅が約０．６ｍｍの凹部４１が形成されている。一方、下側固定部２３の厚みも１．７ｍｍであり、この下側固定部２３には、凹部４１と嵌合するように凸部４２が設けられている。この凸部４２は、下側固定部２３の厚み方向の略中央に設けられ、その幅が約０．５ｍｍで高さが約１．０ｍｍとしている。
【００５７】
そしてこのような上固定部２２と下固定部２３とが超音波溶着されて完成する訳であるが、ここで、図３（ｂ）に示すように、上固定部２２と下固定部２３との間に隙間４３を設けておくことが重要である。これは、プリント基板１１を上ケース１７の内面に貼り付けるとともに当接部２５を両面基板１４に当接させているので、上ケース１７と下ケース１９との間の距離３１（図２に示す）は、プリント基板１１や両面基板１４の厚み精度や、はんだ２９の厚み精度によって変化するためである。つまり、上固定部２２と下固定部２３との間に隙間４３を設けておくことによって、この距離３１にばらつきがあっても当接部２５を両面基板１４に確実に当接させて溶着できることとなる。
【００５８】
以上のような構成により、両面基板１４は当接部２５に当接されて固定されるので、下ケース１９の外面１９ａから当接部２５の先端までの寸法精度のみを管理すれば良く、容易に接触接続導体２４の下ケース１９の外面１９ａからの高さ寸法３０（図２）の寸法ばらつきを小さくすることができる。従って、外部機器の接続端子との接続を確実に行えるカード機器が実現できる。
【００５９】
次に、本実施の形態１におけるカード機器に収納される電気回路について図面を用いて説明する。本実施の形態１において、カード機器内に収納された電気回路は、例えば高周波送受信機（高周波装置の一例として用いた）であり、ブルーツースなどのように高周波信号を送受信するものである。
【００６０】
図４は、本実施の形態１におけるカード機器を用いて高周波送受信機のブロック図である。５１はＳＤカード規格に適合する寸法のケース５２内に収納された高周波送受信機である。本実施の形態１におけるケース５２の外周のサイズは、幅が２４ｍｍ、長さ５５ｍｍ、高さが２．１ｍｍである。
【００６１】
まずは、本実施の形態１における高周波送受信機５１において、高周波信号を受信する場合について説明する。５３は、２．４ＧＨｚのデジタル変調された高周波信号を受信するアンテナである。このアンテナ５３は、プリント基板１１（図１）上にプリントされたアンテナである。
【００６２】
５４は、アンテナ５３で受信した受信信号がその入出力端子５４ａに供給されるデュプレクサであり、アンテナ５３から入力される高周波信号を受信信号出力端子５４ｂへ出力するものである。
【００６３】
５５は、受信信号出力端子５４ｂから出力された受信信号が供給される高周波増幅器である。この高周波増幅器５５では、受信信号を規定のレベルへ増幅するものである。５６は、その一方の入力５６ａには高周波増幅器５５の出力が供給されるとともに、他方の入力５６ｂには局部発振器５７の出力が接続された混合器である。この混合器５６では、入力された受信信号を直接検波するダイレクトコンバージョンを行っている。そしてこの直接検波された信号が出力されることとなる。
【００６４】
５８は、信号処理回路であり、この信号処理回路５８は、前記直接検波された信号をデジタル信号へと変換し、ＳＤカード規格に合致したデジタル信号へ変換する回路である。そして、この信号処理回路５８の出力が接触接続導体２４へ出力され、この接触接続導体２４を介して接続される外部機器（図示せず）へデータが送出される。
【００６５】
次に外部機器からのデータを送信する場合について説明する。本実施の形態１のカード機器に接続された外部機器から入力される入力データは、接触接続導体２４を介して信号処理回路５８へ入力される。そしてこの信号処理回路５８では、受け取った入力データをマンチェスタ型のデジタル信号などへ変換する。
【００６６】
６１は、その一方の入力６１ａに信号処理回路５８で処理された入力データが供給されるとともに、他方の入力６１ｂには局部発振器５７の出力が接続された混合器である。この混合器６１では入力データを直接２．４ＧＨｚの高周波信号へと変換するとともに、変調を行うものである。
【００６７】
６２はパワーアンプであり、混合器６１の出力６１ｃとデュプレクサ５４の入力端子５４ｃとの間に挿入され、信号を送信できるレベルにまで増幅する。そして、デュプレクサ５４は、パワーアンプ６２で増幅された信号をアンテナ５３側に供給する。ここで、６３はＰＬＬ回路であり、局部発振器５７にループ接続されている。
【００６８】
なお、本実施の形態１においては、局部発振器５７はモジュールタイプのＶＣＯを用いているので、このモジュールを交換するだけで容易に各国の周波数に適合したブルーツース送受信機を実現することができる。
【００６９】
ただし、モジュールタイプのＶＣＯは、その高さは低くても１．２ｍｍ以上であるため、ＳＤカード（ケース外寸２．１ｍｍ）のような薄いカード機器にモジュールタイプのＶＣＯを使用するのは一般的に困難であった。しかしながら本実施の形態１における、カード機器の構造によれば、プリント基板１１（図１）の厚みを薄くしてやれば下ケース１９の内面１９ｂ（図１）との間の隙間を任意の値にまで容易に広げることができる。
【００７０】
これにより、高さの高いＶＣＯやＰＬＬ回路の基準信号として用いられる水晶発振器や、回路規模が大きくかつ集積度が高い信号処理回路などの部品が搭載された高周波送受信機を、２．１ｍｍという薄い厚みで実現することができる。
【００７１】
ここで本実施の形態１において、高周波増幅器５５、混合器５６、混合器６１とパワーアンプ６２とはひとつのパッケージに集積化されたＩＣとしている。そして、アンテナ５３の近傍にはデュプレクサ５４を配置している。一方信号処理回路５８は、アンテナ５３が形成された側と反対側であって、両面基板１４（図１）の近傍に配置される。
【００７２】
これによって、本実施の形態１におけるカード機器を外部機器へ装着時に、アンテナ５３は外部機器の外側へ突出して装着されることとなり、外部機器への装着によって受信できなくなるようなことは生じ難くなる。一方、信号処理回路５８側は、外部機器内に完全に収納されるとともに、外部機器側のグランドとも近い距離で接続されることとなるので、高周波信号による妨害は発生し難くなる。
【００７３】
さらに本実施の形態１においては、接触接続導体２４の裏面に設けられた位置補正ランド２８はグランドに接続してある。これによってさらに接触接続導体２４に対して高周波信号による妨害は発生し難くできるとともに、カード機器と接続される外部機器で発生する種々のノイズ（クロックノイズなど）も遮断することができる。
【００７４】
なお、本実施の形態１においてプリント基板１１のサイズは、上ケース１７の内周に対し約０．５ｍｍの隙間を有するサイズとしてある。従って、カード機器のスペースを有効に利用し回路構成させることができるので、カード機器を小型化することができる。
【００７５】
また、両面基板１４の全面がプリント基板１１上に搭載された状態となるので、プリント基板１１と両面基板１４との接続強度を大きくすることができる。
【００７６】
さらに、両面基板１４の全面がプリント基板１１に搭載されるように装着されるので、両面基板１４は自動実装機などで容易にプリント基板１１へ装着することができる。
【００７７】
さらにまた、本実施の形態１においては、プリント基板１１には金めっきが施されず、両面基板１４にのみ金めっきが施されている。一般に金分子は、はんだ溶融時にはんだ内に拡散しやすい。しかしながら、はんだ内に約２％以上の金が拡散されると、はんだの強度が脆くなることは良く知られている。
【００７８】
そこで、本実施の形態１においては、プリント基板１１には金めっきが施されていない構成としているので、スルーホール１５と接続ランド１３との間を接続するはんだ１６に対し、金めっきの拡散現象によるはんだ付け部の強度低下を小さくできる。もちろんプリント基板１１には金めっきを施していないので、プリント基板１１は安価になり、カード機器の低価格化を実現することができる。
【００７９】
あるいは逆に、プリント基板１１にも金めっきを施すことも可能である。この場合、ベアチップ実装などの高密度部品実装を信頼性高く実装することができる。また、両面基板１４とプリント基板１１の金めっきの厚みを容易に変えることもできる。例えば、両面基板１４は厚めっきとし、プリント基板１１は薄めっき（フラッシュめっき）にすることができるので、低価格なカード機器を実現することができると共に、金めっき量を最小にとどめることが可能となる。
【００８０】
また、本実施の形態１においてはプリント基板１１にのみ４層基板を用い、接触接続導体２４を形成する基板は両面基板を用いている。これは、ＳＤカード規格においては接触接続導体２４は９個でよい為、両面基板１４とプリント基板１１との接続も９箇所だけである。従って、接触接続導体２４を形成する基板は両面基板でも充分であり、低価格なカード機器を実現することができる。
【００８１】
さらにまた、本実施の形態１においては第２のプリント基板として両面基板を用いているが、これは第２のプリント基板を多層基板としても良い。この場合さらに小型なカード機器を実現することができる。
【００８２】
なお、信号処理回路５８は両面基板１４上に設けても良い。この場合さらに小型なカード機器を実現することができる。また、信号処理回路５８を第２のプリント基板内に内蔵してやれば、部分的な箇所にのみ高密度に回路を形成することができ、そして高価な部品内蔵基板は部分的に用いることとなる。これにより、さらにカード機器を小型化することができるとともに、低価格に実現することができる。なお、この場合には、信号処理回路５８はひとつのベアチップ上に集積化されたＩＣとし、このベアチップＩＣを第２のプリント基板内にボンディングなどによって接続してやることによって、カード機器の小型化を実現することができる。
【００８３】
そしてこの場合特に、位置補正ランド２７，２８をグランドへ接続すれば、プリント基板１１上に形成された高周波回路の信号が、信号処理回路へ妨害を与えることを少なくできる。
【００８４】
（実施の形態２）
以下本実施の形態２について図面を用いて説明する。図５は本実施の形態２におけるカード機器の断面図である。なお、図５において図１と同じものについては同じ番号を付し、その説明は簡略化する。
【００８５】
図５において、プリント基板１１の一方の面１１ａには電子部品１２と両面基板１４が装着される。この両面基板１４は、その端部に形成されたスルーホール１５によって、プリント基板１１上の接続ランド１３とはんだ１６によって接続され、プリント基板１１上に形成された電気回路と電気的に接続される。
【００８６】
１７は、プリント基板の他方を覆うように設けられた上ケースであり、この上ケース１７には、当接部７１が設けられている。一方プリント基板１１には、当接部７１が貫通するように孔７２が設けられている。そして、当接部７１の先端７１ａは、両面基板１４の接触接続導体２４が形成された面の反対面１４ｂに当接している。
【００８７】
これによって、上ケース１７の外周面１７ａと接触接続導体２４との距離７３の寸法精度は、プリント基板１１自身の厚みのばらつきや、プリント基板１１と両面基板１４との接続精度などのばらつきによって左右され難くなる。従って、外部機器と確実に接続できるカード機器を実現することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態２においては、プリント基板１１と上ケース１７の内面１７ｂとの間の隙間７４を有するようにしてある。これによってプリント基板１１の厚みが厚くなっても、当接部７１を両面基板１４に当接させることができる。
【００８９】
さらに、隙間７４にはスペーサ７５を挿入してあるので、プリント基板１１と上ケース１７との間でガタつきが生じることはない。そしてそのスペーサ７５は、弾性を有した両面テープを用いているので、プリント基板１１に厚みなどのばらつきを吸収し、当接部７１を確実に両面基板１４に当接させることができる。
【００９０】
また、本実施の形態２においても実施の形態１と同様にプリント基板１１の一方の面１１ａを覆う下ケース１９には、両面基板１４の接触接続導体２４が設けられた面に当接する当接部２５を設けてある。
【００９１】
これにより、両面基板は当接部２５と当接部７１との間で挟まれて保持されることとなるので、たとえスペーサ７５等を用いなくても両面基板１４にガタつき等が生じ難くなる。なお、本実施の形態２においては、当接部２５と当接部７１とは、両面基板１４を介して対向する位置に設けてある。従って、両面基板１４は、当接部２５，７１間に確りと挟まれ、両面基板１４の面１４ｂと当接部７１の先端７１ａとを確実に当接させることができるので、距離７３の寸法精度の良いカード機器を実現できる。
【００９２】
その上、当接部２５と当接部７１とは、両面基板１４を介して対向する位置に設けておくことによって、両面基板１４は確りとケースに保持されるので、たとえ外部機器との接続時などに接触接続導体２４へストレスが加わっても、そのストレスがはんだ１６や、プリント基板１１へ加わり難くなる。これによりはんだ１６がストレスの繰り返しなどで破壊することは少なくなる。
【００９３】
また、７６は、両面基板の上面１４ａに形成された露出部であり、この露出部７６は、プリント基板１１と対向せず、両面基板１４の上面１４ａが露出している。そして本実施の形態２においては、この露出部７６に電子部品７７を装着している。これによってさらにカード機器の小型化をすることができる。
【００９４】
なお、本実施の形態２における電子部品７７は、接触接続導体２４のデータ信号を送受信端子とグランド端子との間に挿入されている。これによりデータ信号の送受信端子に入力されるノイズや、静電気、さらには不要な高周波信号などを除去することができる。そして、この電子部品７７は、接触接続導体２４の裏面に装着されるので、例えばその間をスルーホールなどで直結することもできる。従って、接触接続導体２４と電子部品さらにはグランド端子との間を短い距離で接続することができるので、この接触接続導体２４へ入ってくる不要な信号を確実に排除することができる。
【００９５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１のプリント基板の一方面上に形成されるとともに前記電子部品と電気的に接続された接続ランドと、この接続ランドにはんだ付け接続されるように前記第２のプリント基板の前記接続ランドに対応する位置に形成された接続部と、この接続部に電気的に接続されるとともに金めっきが施された複数の接触接続導体とを備え、前記ケースには接触接続導体と対向して設けられた開口部が形成されるとともに、少なくとも前記接触接続導体が設けられた面を、前記ケースの内面に当接させたものである。
【００９６】
これにより、接触接続導体がケース内面に当接されるので、接触接続導体の下ケースの外面からの高さ寸法の寸法ばらつきを小さくすることができる。従って、外部機器の接続端子との接続を確実に行えると共に、プリント基板の厚み設定の自由度が増し、更に、プリント基板を薄くすることで部品実装空間を広くすることが可能となるカード機器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１におけるカード機器の断面図
【図２】同、要部拡大断面図
【図３】同、上ケースと下ケースとの接続部分の拡大断面図
【図４】本実施の形態１における高周波装置のブロック図
【図５】本実施の形態２におけるカード機器の断面図
【図６】従来のカード機器の断面図
【符号の説明】
１１プリント基板
１２電子部品
１３接続ランド
１４両面基板
１５スルーホール
１７上ケース
１９下ケース
２４接触接続導体
２５当接部
２６開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a card device represented by an SD card and a high-frequency device using the card device.
[0002]
[Prior art]
A conventional card device will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional card device.
[0003]
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a printed circuit board. The printed board 1 is a multilayer board, and an electronic component 2 and a printed board 3 are mounted on the surface 1 a side of the printed board 1.
[0004]
Reference numeral 4 denotes a contact connecting conductor formed on the lower surface 3 a side of the printed circuit board 3. The contact connection conductor 4 contacts a contact terminal (not shown) of the external device when such a card device is inserted into the external device, and exchanges digital data with the external device.
[0005]
The electrodes provided on the side surface of the end portion of the printed circuit board 3 are connected to the lands provided for the positions corresponding to the electrodes on the surface 1a of the printed circuit board 1 by the solder 5, and the electric circuit on the printed circuit board 1 is connected. It is electrically and mechanically connected to the contact connection conductor.
[0006]
Next, 6 is an upper case that covers the upper surface 1 a side of the printed circuit board 1. On the other hand, 7 is a lower case that covers the lower surface 1 b side of the printed circuit board 1, and the lower surface 1 b of the printed circuit board 1 is bonded and fixed to the bottom surface 7 a of the lower case 7. The lower case 7 is provided with an opening 7b so as to face the contact connection conductor 4, so that the contact connection conductor 4 comes into contact with a connection terminal of an external device.
[0007]
The upper case 6 covers the upper surface 1 a of the printed circuit board 1. In addition, the card | curd apparatus was obtained by adhere | attaching the edge part 6a of the upper case 6, and the edge part 7c of the lower case 7. FIG.
[0008]
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-45720
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the card device as in the present application, high accuracy is required for the height dimension 8 of the contact connection conductor 4 in order to reliably exchange data signals with external devices. For example, in such a card device, a high dimensional accuracy of 0.7 ± 0.25 mm is required for the dimension 8.
[0011]
However, in such a conventional card device, since the printed circuit board 1 is mounted on the lower case 7 and the printed circuit board 3 is further soldered on the printed circuit board 1, the assembly accuracy thereof varies. There was a problem that.
[0012]
That is, the dimension of the height 8 of the contact connecting conductor 4 due to the thickness of the lower case 7 itself, the thickness of the printed circuit board 1 or the printed circuit board 3 itself, and especially the floating or inclination in soldering between the printed circuit board 1 and the printed circuit board 3. However, there were cases where it deviated from the prescribed specification dimensions.
[0013]
Further, since the height 8 of the contact connecting conductor 4 is defined, the thickness of the printed circuit board 1 cannot be changed greatly.
[0014]
Furthermore, there is a problem that even if the printed circuit board 1 is thinned, the component mounting space cannot be widened.
[0015]
Therefore, the present invention solves this problem, and an object of the present invention is to provide a card device that can reliably connect the contact connecting conductor 4 and an external device.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a card device of the present invention includes a plurality of electronic components mounted on one surface of a first printed circuit board, and a second printed circuit board mounted on the same surface as the electronic component. In the card device comprising the second printed circuit board and the case in which the first printed circuit board is housed, the card device is formed on one surface of the first printed circuit board and the electronic component A connection land electrically connected to the connection land, a connection portion formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board so as to be soldered to the connection land, and an electrical connection to the connection portion And a plurality of contact connection conductors plated with gold, and the case is provided with an opening and an abutting portion provided to face the contact connection conductor, and at least But also it is brought into contact with the contact portion on the surface the contact connection conductor is provided. Thereby, a connection with a contact connection conductor and an external apparatus can be performed reliably.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, the first printed circuit board, the plurality of electronic components mounted on one surface of the first printed circuit board, and the same surface side as the electronic component are mounted. In a card device comprising a second printed circuit board and a case for housing the second printed circuit board and the first printed circuit board, the card device is formed on one surface of the first printed circuit board. A connection land electrically connected to the electronic component, and a connection portion formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board so as to be soldered to the connection land, A plurality of contact connection conductors that are electrically connected to the connection portion and plated with gold, and the case is provided with an opening and an abutting portion provided to face the contact connection conductor. And when In addition, the card device is configured to abut the abutting portion on at least the surface on which the contact connection conductor is provided, whereby the second printed circuit board is abutted and fixed to the abutting portion. Only the dimensional accuracy of the part needs to be managed, and the dimensional variation of the height dimension of the contact connecting conductor can be easily reduced. Accordingly, the height accuracy of the contact connection conductor can be kept within a predetermined standard, and a card device that can be reliably connected to the connection connector of the external device can be realized.
[0018]
The case according to claim 2 is composed of a first case that covers one of the first printed circuit boards and a second case that covers the other, and a fixing portion provided in the second case, The card device according to claim 1, wherein the card device is provided so as to face a fixing portion provided in the first case and is fixed so as to have a gap.
[0019]
Accordingly, the contact portion is brought into contact with the second printed circuit board, and a gap is provided between the fixing portion of the first case and the fixing portion of the second case. Regardless of the thickness accuracy of both sides of the printed circuit board and the second printed circuit board, and the variation in the distance between the first case and the second case due to the assembly accuracy, the contact portion is secured to the second printed circuit board. It can be fixed by contact.
[0020]
The case according to claim 3 comprises a first case that covers one surface of the first printed circuit board and a second case that covers the other surface, and the first case has an opening. The card device according to claim 1, wherein the first printed circuit board can be enlarged to the full size in the second case, so that the space of the card device can be used effectively, and the card device. Can be miniaturized.
[0021]
In addition, since the entire surface of the second printed circuit board can be mounted on the first printed circuit board, the connection strength between the first printed circuit board and the second printed circuit board can be increased.
[0022]
Furthermore, since the entire surface of the second printed circuit board can be mounted on the first printed circuit board, the second printed circuit board can be easily mounted on the first printed circuit board with an automatic mounting machine or the like. .
[0023]
The case according to claim 4 is composed of a first case that covers one surface of the first printed circuit board and a second case that covers the other surface, and the contact portion is the first case. 2. The card device according to claim 1, wherein the card device is provided on the case and abuts against a surface of the second printed circuit board on which the contact connection conductor is provided. Since the contact is made with the surface on which the conductor is provided, it is possible to easily manage the distance from the outer surface of the first case to the contact connection conductor only by managing the size of the contact portion. Therefore, the variation in the distance from the outer surface of the first case to the contact connection conductor can be reduced.
[0024]
The case according to claim 5 comprises a first case that covers one surface of the first printed circuit board and a second case that covers the other surface, and the abutting portion is the second case. 2. The card device according to claim 1, wherein the card device is provided on the case and abuts against a surface opposite to a surface provided with the contact connection conductor of the second printed circuit board, and thereby a contact portion provided on the second case. Is directly abutted against the second printed circuit board, and the distance from the outer surface of the second case to the contact connecting conductor can be easily managed only by managing the dimension of the abutting portion. Accordingly, variation in the distance from the outer surface of the second case to the contact connection conductor can be reduced.
[0025]
According to the sixth aspect of the present invention, the position correction lands having substantially the same size are provided on the surfaces of the first printed circuit board and the second printed circuit board that are opposed to each other. 2. The card device according to claim 1, wherein the gap between the lands is reflow-soldered by cream solder, whereby the second printed circuit board is accurately attached to the first printed circuit board by the self-alignment effect due to dissolution of the cream solder in the reflow process. It can be attached to a predetermined position.
[0026]
According to a seventh aspect of the present invention, the surface tension of the cream solder melted by reflow soldering heating moves the second printed circuit board against the weight of the second printed circuit board. Thus, a self-alignment effect is produced in the reflow soldering process, and the second printed circuit board can be mounted on the first printed circuit board with high accuracy.
[0027]
The invention according to claim 8 is the card device according to claim 1 in which the gold plating is applied only to the second printed circuit board, thereby realizing a low-priced card device.
[0028]
Moreover, the connection by a contact connection conductor can be ensured by making 2nd printed circuit board gold plating. In addition, since only the second printed circuit board is gold-plated, it is possible to reduce the decrease in solder strength due to the gold diffusion action at the soldered connection between the first printed circuit board and the second printed circuit board. .
[0029]
The gold plating of the invention according to claim 9 is the card device according to claim 1, which is applied to the second printed circuit board and the first printed circuit board. High-density component mounting is possible with high reliability.
[0030]
In addition, since the gold plating thickness of the second printed circuit board and the first printed circuit board can be easily changed, the contact connecting conductor portion of the second printed circuit board is made thick and the first printed circuit board is thin plated. (Flash plating). As a result, a low-priced card device can be realized and the amount of gold plating can be minimized.
[0031]
The invention according to claim 10 is the card device according to claim 1, wherein the thickness of the first printed circuit board is smaller than the thickness of the second printed circuit board, whereby one surface of the first printed circuit board. Since the gap between the case and the inner surface of the case can be increased, relatively tall components such as a VCO can be accommodated without increasing the thickness of the card device.
[0032]
The invention according to claim 11 is the card device according to claim 1 in which the second printed board is a double-sided board, and a low-priced card machine can be realized because the double-sided board is used.
[0033]
The invention according to claim 12 is the card device according to claim 1, wherein the second printed board is a multilayer board, and the second printed board can be miniaturized because the multilayer board is used. Accordingly, the card device can be reduced in size.
[0034]
The invention according to claim 13 is the card device according to claim 1 in which the electronic component is built in the second printed circuit board. Since the electronic component is built in, the component of the first printed circuit board Can be taken into the second printed circuit board, so that the card device can be miniaturized.
[0035]
According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a first printed circuit board, a high frequency circuit formed on the first printed circuit board, and connected to the high frequency circuit and on one surface of the first printed circuit board. A high frequency device comprising a mounted second printed circuit board and a resin case in which the second printed circuit board and the first printed circuit board are housed, wherein the high frequency circuit is an antenna to which a high frequency signal is input. A high-frequency signal received by the antenna is supplied to one input thereof, and the other input is supplied with the output of the local oscillation circuit, and the output of the mixer is converted into a digital signal. A signal processing circuit, a PLL circuit loop-connected to the local oscillation circuit, and a reference oscillator connected to an input of the PLL circuit, on one side of the first printed circuit board A connection land connected to the output of the signal processing circuit, and a connection portion formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board so as to be soldered to the connection land. A plurality of contact connection conductors that are electrically connected to the connection portion and plated with gold, and an opening provided to face the contact connection conductor, and the case includes the second contact connection conductor. This is a high-frequency device provided with an abutting portion that abuts against a printed circuit board, whereby a high-frequency signal received by an antenna can be reliably transmitted to an external device into which the card device is inserted.
[0036]
A fifteenth aspect of the present invention is the high-frequency device according to the fourteenth aspect, wherein the second printed circuit board is provided with a signal processing circuit, whereby the signal processing circuit is formed on the second printed circuit board. Therefore, the card-type high frequency device can be reduced in size.
[0037]
The invention described in claim 16 is the high-frequency device according to claim 15, wherein the signal processing circuit is an IC, and the signal processing circuit is built in the second printed circuit board. Since it is formed in the second printed circuit board, the card type high frequency device can be miniaturized.
[0038]
According to a seventeenth aspect of the present invention, the first printed circuit board and the second printed circuit board are provided on each of the opposing surfaces, the lands having substantially the same size, and the cream solder for connecting the lands. 16. The high-frequency device according to claim 15, wherein the land is a ground, whereby the ground is inserted between the first printed circuit board and the signal processing circuit. Interference caused by signals from the high-frequency circuit formed on the printed circuit board can be reduced.
[0039]
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, a card device based on the specification of the SD card standard will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view of the card device according to the first embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the card device according to the first embodiment.
[0040]
1 and 2, reference numeral 11 denotes a printed board (used as an example of a first printed board). This printed board 11 is a four-layer board having a thickness of 0.4 mm. An electronic component 12 is mounted on one surface 11a of the printed board 11 by reflow soldering to form a high frequency circuit. Connection lands 13 connected to the high-frequency circuit are formed in a line on one surface 11 a of the printed circuit board 11.
[0041]
Reference numeral 14 denotes a double-sided board (used as an example of a second printed board) mounted on one surface 11a of the same printed board 11 as the electronic component 2 and has a thickness of 0.8 mm. As shown in FIG. 2, a semicircular copper through hole 15 is provided at one end portion 14a of the double-sided substrate 14, and this copper through hole 15 (the connection portion in the first embodiment) is provided. Used as an example) and the connection land 13 are connected by solder 16. The connection land 13 and the through hole 15 are formed at corresponding positions.
[0042]
Reference numeral 17 denotes an upper case made of resin (used as an example of the second case), and its thickness is as extremely thin as 0.2 mm. The other surface 11b of the printed circuit board 11 is attached to the inner surface of the upper case 17 with a double-sided tape 18 (shown in FIG. 2, which is used as an example of an adhesive). On the other hand, the electronic component 12 mounting side of the printed circuit board 11 is covered with a resin lower case 19 (used as an example of the first case). Further, the entire surface of the other surface 11b of the printed circuit board 11 is bonded to the inner surface of the upper case 17 by the double-sided tape 18, so that the printed circuit board 11 and the upper case 17 are integrated. A large card device can be realized.
[0043]
Each of the outer periphery of the upper case 17 and the lower case 19 has an upper outer peripheral wall 20 and a lower outer peripheral wall 21. And the upper case 17 and the lower case 19 will be fixed by welding the upper fixing part 22 and the lower fixing part 23 which were provided in each front-end | tip of these outer peripheral walls 20 and 21. As shown in FIG. The thickness of the lower case 19 is also very thin, 0.2 mm, like the upper case 17, but the lower case 19 is partially thickened to match the unevenness of the component height, The strength of can be increased.
[0044]
Next, reference numeral 24 denotes a contact connection conductor. The contact connection conductor 24 is inserted into the card device shown in the first embodiment into a card slot prepared in an external device (not shown, for example, a personal computer). In this case, it contacts a connector (not shown) terminal provided in the external device, and exchanges data signals with the external device. The contact connection conductor 24 is gold-plated to obtain high contact connection reliability with an external device.
[0045]
Reference numeral 25 denotes an abutting portion, and the tip of the abutting portion 25 abuts on the formation surface 14 a of the contact connecting conductor 24 of the double-sided substrate 14. As a result, the printed board 11 and the double-sided board 14 are sandwiched and held between the upper case 17 and the abutting portion 25, so that the printed board 11 and the double-sided board 14 are securely held.
[0046]
The abutting portion 25 is provided at a position where it abuts between the through hole 15 and the contact connecting conductor 24. That is, this is because the printed circuit board 11, the double-sided board 14, and the lower case 19 are securely fixed at this location by providing the contact portion 25 in the vicinity of the location where the through hole 15 and the connection land 13 are connected. Therefore, the stress applied to the solder 16 can be reduced.
[0047]
Reference numeral 26 denotes an opening provided in the lower case 19. The contact connection conductor 24 is exposed from the opening 26 and is connected to a connector of an external device.
[0048]
Next, in FIG. 2, reference numeral 27 denotes a position correction land formed on one surface 11 a of the printed board 11. Reference numeral 28 denotes a position correction land provided on the opposite surface of the double-sided substrate 14 to the contact connection conductor 24 and facing the position correction land 27. These position correction lands 27 and 28 are connected by solder 29. Thereby, the connection strength between the printed circuit board 11 and the double-sided board 14 can be increased.
[0049]
Therefore, stress is applied to the connection portion between the printed board 11 and the double-sided board 14 by bending the card device, but the solder 16 is less likely to break. Furthermore, it is possible to make it difficult to break the solder 16 against repeated stress caused by repeatedly inserting the card device into an external device such as a personal computer.
[0050]
The position correction lands 27 and 28 in the first embodiment are both oval in shape, and the size is 3.6 mm in width and 5.5 mm in length. Further, the printed circuit board 11 and the double-sided circuit board 14 are formed with three position correction lands 27 and 28 arranged in a line.
[0051]
Next, a method for manufacturing the card device according to the first embodiment will be described. First, cream solder is screen-printed on one surface 11a of the printed circuit board 11 by a printing process. In the mounting process provided downstream of the printing process, the electronic component 12 and the double-sided board 14 are mounted on the cream solder printed in the printing process using a general-purpose automatic mounting machine.
[0052]
Next, the electronic component 12 and the double-sided board 14 mounted in this mounting process are put into a reflow furnace and soldered at a time. In this step, when the cream solder is melted, a surface tension is generated in the solder 29 and the solder is pulled in a direction substantially opposite to the position correction land 27 or the position correction land 28. Thus, a self-alignment effect is generated between the position correction lands 27 and 28, and the double-sided board 14 is soldered to the printed board 11 with high accuracy.
[0053]
Here, it is necessary to increase the surface tension of the solder 29 so that the double-sided substrate 14 can move against its own weight. Therefore, in the first embodiment, the position correction lands 27 and 28 have a width of 3.6 mm and a length of 5.5 mm, and three are provided for each. Further, the thickness of the screen for supplying the solder 29 onto the printed circuit board 11 is about 80 μm, and the thickness of the solder metal is about 20 μm. As a result, a sufficient self-alignment effect is produced for the double-sided substrate 14, and the mounting accuracy of the double-sided substrate can be improved.
[0054]
The printed circuit board 11 soldered in this manner is attached to a predetermined position of the upper case 17 in which the double-sided tape 18 is previously attached to the inner surface thereof. Then, the lower case 19 is fitted so as to cover the one surface 11a side of the printed circuit board 11 on which components are mounted, and the upper case 17 and the lower case 19 are welded together.
[0055]
Next, the welding of the fitted upper case 17 and lower case 19 will be described in detail. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the upper fixing portion 22 and the lower fixing portion 23 in the welding process of the upper case and the lower case, and FIG. 3 (a) is a view before the upper case and the lower case are fitted together. FIG. 3B shows a state in which welding between the upper case and the lower case is completed.
[0056]
In FIG. 3A, the upper fixing portion 22 has a thickness of 1.7 mm, and a concave portion 41 having a depth of about 0.35 mm and a width of about 0.6 mm is formed at the approximate center in the thickness direction. Yes. On the other hand, the thickness of the lower fixing portion 23 is 1.7 mm, and the lower fixing portion 23 is provided with a convex portion 42 so as to be fitted to the concave portion 41. This convex part 42 is provided in the approximate center of the thickness direction of the lower side fixing | fixed part 23, The width | variety is about 0.5 mm and height is about 1.0 mm.
[0057]
Then, the upper fixing portion 22 and the lower fixing portion 23 are completed by ultrasonic welding. Here, as shown in FIG. 3B, the upper fixing portion 22 and the lower fixing portion 23 It is important to provide a gap 43 between them. This is because the printed circuit board 11 is affixed to the inner surface of the upper case 17 and the abutting portion 25 is in contact with the double-sided substrate 14, so that the distance 31 between the upper case 17 and the lower case 19 (shown in FIG. 2). This is because the thickness varies depending on the thickness accuracy of the printed circuit board 11 and the double-sided substrate 14 and the thickness accuracy of the solder 29. In other words, by providing the gap 43 between the upper fixing portion 22 and the lower fixing portion 23, even if the distance 31 varies, the contact portion 25 can be reliably brought into contact with the double-sided substrate 14 and welded. It becomes.
[0058]
With the configuration as described above, the double-sided substrate 14 is abutted and fixed to the abutting portion 25, so that only the dimensional accuracy from the outer surface 19a of the lower case 19 to the tip of the abutting portion 25 needs to be managed. Further, the dimensional variation of the height dimension 30 (FIG. 2) from the outer surface 19a of the lower case 19 of the contact connection conductor 24 can be reduced. Accordingly, it is possible to realize a card device that can reliably connect to the connection terminal of the external device.
[0059]
Next, an electric circuit housed in the card device according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. In the first embodiment, the electric circuit stored in the card device is, for example, a high-frequency transmitter / receiver (used as an example of a high-frequency device), and transmits / receives a high-frequency signal such as Bluetooth.
[0060]
FIG. 4 is a block diagram of a high-frequency transceiver using the card device according to the first embodiment. Reference numeral 51 denotes a high frequency transmitter / receiver housed in a case 52 having a size conforming to the SD card standard. As for the size of the outer periphery of the case 52 in the first embodiment, the width is 24 mm, the length is 55 mm, and the height is 2.1 mm.
[0061]
First, the case where the high frequency transmitter / receiver 51 according to the first embodiment receives a high frequency signal will be described. Reference numeral 53 denotes an antenna that receives a 2.4 GHz digitally modulated high frequency signal. The antenna 53 is an antenna printed on the printed board 11 (FIG. 1).
[0062]
Reference numeral 54 denotes a duplexer in which a reception signal received by the antenna 53 is supplied to the input / output terminal 54a, and outputs a high-frequency signal input from the antenna 53 to the reception signal output terminal 54b.
[0063]
A high frequency amplifier 55 is supplied with the reception signal output from the reception signal output terminal 54b. The high frequency amplifier 55 amplifies the received signal to a specified level. Reference numeral 56 denotes a mixer in which the output of the high-frequency amplifier 55 is supplied to one input 56a and the output of the local oscillator 57 is connected to the other input 56b. The mixer 56 performs direct conversion for directly detecting the input received signal. This directly detected signal is output.
[0064]
Reference numeral 58 denotes a signal processing circuit. The signal processing circuit 58 converts the directly detected signal into a digital signal and converts the signal into a digital signal conforming to the SD card standard. The output of the signal processing circuit 58 is output to the contact connection conductor 24, and data is sent to an external device (not shown) connected via the contact connection conductor 24.
[0065]
Next, a case where data from an external device is transmitted will be described. Input data input from an external device connected to the card device according to the first embodiment is input to the signal processing circuit 58 via the contact connection conductor 24. The signal processing circuit 58 converts the received input data into a Manchester type digital signal or the like.
[0066]
61 is a mixer in which the input data processed by the signal processing circuit 58 is supplied to one input 61a, and the output of the local oscillator 57 is connected to the other input 61b. The mixer 61 directly converts input data into a 2.4 GHz high frequency signal and modulates the input data.
[0067]
A power amplifier 62 is inserted between the output 61c of the mixer 61 and the input terminal 54c of the duplexer 54, and amplifies the signal to a level at which it can be transmitted. Then, the duplexer 54 supplies the signal amplified by the power amplifier 62 to the antenna 53 side. Here, reference numeral 63 denotes a PLL circuit, which is loop-connected to the local oscillator 57.
[0068]
In the first embodiment, since the local oscillator 57 uses a module type VCO, it is possible to easily realize a Bluetooth transmitter / receiver adapted to the frequency of each country simply by replacing this module.
[0069]
However, since the module type VCO is 1.2 mm or more even if its height is low, it is common to use the module type VCO for thin card devices such as SD cards (case outer size 2.1 mm). It was difficult. However, according to the structure of the card device in the first embodiment, if the thickness of the printed circuit board 11 (FIG. 1) is reduced, the gap with the inner surface 19b (FIG. 1) of the lower case 19 is reduced to an arbitrary value. Can be easily spread.
[0070]
As a result, a high-frequency transmitter / receiver equipped with components such as a crystal oscillator used as a reference signal for a high VCO or PLL circuit and a signal processing circuit having a large circuit scale and high integration is as thin as 2.1 mm. It can be realized with thickness.
[0071]
Here, in the first embodiment, the high frequency amplifier 55, the mixer 56, the mixer 61, and the power amplifier 62 are integrated into one package. A duplexer 54 is disposed in the vicinity of the antenna 53. On the other hand, the signal processing circuit 58 is disposed on the opposite side to the side where the antenna 53 is formed and in the vicinity of the double-sided board 14 (FIG. 1).
[0072]
As a result, when the card device according to the first embodiment is mounted on the external device, the antenna 53 protrudes outside the external device and is not likely to be received by being mounted on the external device. . On the other hand, since the signal processing circuit 58 side is completely housed in the external device and is connected at a close distance to the ground on the external device side, interference due to high-frequency signals is less likely to occur.
[0073]
Further, in the first embodiment, the position correction land 28 provided on the back surface of the contact connecting conductor 24 is connected to the ground. As a result, the contact connection conductor 24 can be prevented from being disturbed by a high-frequency signal, and various noises (such as clock noise) generated in an external device connected to the card device can be blocked.
[0074]
In the first embodiment, the size of the printed circuit board 11 is a size having a gap of about 0.5 mm with respect to the inner periphery of the upper case 17. Therefore, the circuit of the card device can be used effectively, and the circuit configuration can be achieved, so that the card device can be miniaturized.
[0075]
Further, since the entire surface of the double-sided board 14 is mounted on the printed board 11, the connection strength between the printed board 11 and the double-sided board 14 can be increased.
[0076]
Further, since the entire surface of the double-sided board 14 is mounted so as to be mounted on the printed board 11, the double-sided board 14 can be easily mounted on the printed board 11 with an automatic mounting machine or the like.
[0077]
Furthermore, in the first embodiment, the printed board 11 is not subjected to gold plating, and only the double-sided board 14 is subjected to gold plating. In general, gold molecules are likely to diffuse into solder when the solder melts. However, it is well known that when about 2% or more of gold is diffused in the solder, the strength of the solder becomes brittle.
[0078]
Therefore, in the first embodiment, since the printed board 11 is not subjected to gold plating, the diffusion phenomenon of gold plating with respect to the solder 16 connecting the through hole 15 and the connection land 13. It is possible to reduce the strength reduction of the soldered portion due to the above. Of course, since the printed circuit board 11 is not gold-plated, the printed circuit board 11 becomes inexpensive, and the price of the card device can be reduced.
[0079]
Or conversely, the printed circuit board 11 can also be plated with gold. In this case, high-density component mounting such as bare chip mounting can be mounted with high reliability. Moreover, the gold plating thicknesses of the double-sided substrate 14 and the printed board 11 can be easily changed. For example, since the double-sided board 14 can be made thick and the printed board 11 can be made thin (flash plating), a low-priced card device can be realized and the amount of gold plating can be minimized. It becomes.
[0080]
In the first embodiment, a four-layer board is used only for the printed circuit board 11, and a double-sided board is used as the board for forming the contact connection conductor 24. This is because in the SD card standard, nine contact connection conductors 24 are required, and therefore, the connection between the double-sided board 14 and the printed board 11 is only nine. Therefore, a double-sided substrate is sufficient as the substrate on which the contact connection conductor 24 is formed, and a low-priced card device can be realized.
[0081]
Furthermore, although the double-sided board is used as the second printed board in the first embodiment, the second printed board may be a multilayer board. In this case, a smaller card device can be realized.
[0082]
The signal processing circuit 58 may be provided on the double-sided board 14. In this case, a smaller card device can be realized. Further, if the signal processing circuit 58 is built in the second printed circuit board, a circuit can be formed with high density only at a partial location, and an expensive component built-in board is partially used. As a result, the card device can be further reduced in size and realized at a low price. In this case, the signal processing circuit 58 is an IC integrated on one bare chip, and the bare chip IC is connected to the second printed circuit board by bonding or the like, thereby reducing the size of the card device. can do.
[0083]
In this case, in particular, if the position correction lands 27 and 28 are connected to the ground, the signal of the high-frequency circuit formed on the printed circuit board 11 can be less disturbed by the signal processing circuit.
[0084]
(Embodiment 2)
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a cross-sectional view of the card device according to the second embodiment. 5 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is simplified.
[0085]
In FIG. 5, an electronic component 12 and a double-sided board 14 are mounted on one side 11 a of the printed board 11. The double-sided board 14 is connected to a connection land 13 on the printed board 11 by a solder 16 through a through hole 15 formed at an end thereof, and is electrically connected to an electric circuit formed on the printed board 11. .
[0086]
Reference numeral 17 denotes an upper case provided so as to cover the other side of the printed circuit board, and the upper case 17 is provided with a contact portion 71. On the other hand, the printed circuit board 11 is provided with a hole 72 so that the contact portion 71 passes therethrough. And the front-end | tip 71a of the contact part 71 is contact | abutted on the surface 14b opposite to the surface in which the contact connection conductor 24 of the double-sided board | substrate 14 was formed.
[0087]
As a result, the dimensional accuracy of the distance 73 between the outer peripheral surface 17a of the upper case 17 and the contact connection conductor 24 depends on variations in the thickness of the printed circuit board 11 itself and variations in the connection accuracy between the printed circuit board 11 and the double-sided circuit board 14. It becomes difficult to be done. Accordingly, a card device that can be reliably connected to an external device can be realized.
[0088]
In the second embodiment, a gap 74 between the printed board 11 and the inner surface 17b of the upper case 17 is provided. As a result, even when the thickness of the printed board 11 is increased, the contact portion 71 can be brought into contact with the double-sided board 14.
[0089]
Further, since the spacer 75 is inserted into the gap 74, there is no backlash between the printed circuit board 11 and the upper case 17. Since the spacer 75 uses double-sided tape having elasticity, the printed board 11 can absorb variations in thickness and the like, and the contact portion 71 can be brought into contact with the double-sided board 14 with certainty.
[0090]
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the lower case 19 covering one surface 11a of the printed circuit board 11 is in contact with the surface on which the contact connection conductor 24 of the double-sided substrate 14 is provided. A portion 25 is provided.
[0091]
As a result, the double-sided substrate is sandwiched and held between the abutting portion 25 and the abutting portion 71, so that even if the spacer 75 or the like is not used, rattling or the like hardly occurs on the double-sided substrate 14. . In the second embodiment, the contact portion 25 and the contact portion 71 are provided at positions facing each other with the double-sided substrate 14 interposed therebetween. Accordingly, the double-sided substrate 14 is securely sandwiched between the contact portions 25 and 71, and the surface 14b of the double-sided substrate 14 and the tip 71a of the contact portion 71 can be reliably brought into contact with each other. A highly accurate card device can be realized.
[0092]
In addition, the contact portion 25 and the contact portion 71 are provided at positions facing each other with the double-sided substrate 14 therebetween, so that the double-sided substrate 14 is securely held in the case. Even if stress is applied to the contact connection conductor 24 at times, the stress is hardly applied to the solder 16 or the printed circuit board 11. As a result, the solder 16 is less likely to break due to repeated stress.
[0093]
Reference numeral 76 denotes an exposed portion formed on the upper surface 14a of the double-sided board. The exposed portion 76 does not face the printed board 11, and the upper surface 14a of the double-sided board 14 is exposed. In the second embodiment, an electronic component 77 is attached to the exposed portion 76. As a result, the card device can be further downsized.
[0094]
In the electronic component 77 according to the second embodiment, the data signal of the contact connection conductor 24 is inserted between the transmission / reception terminal and the ground terminal. As a result, it is possible to remove noise, static electricity, and unnecessary high-frequency signals that are input to the data signal transmission / reception terminal. And since this electronic component 77 is mounted on the back surface of the contact connection conductor 24, for example, it can be directly connected by a through hole. Accordingly, since the contact connection conductor 24 and the electronic component, and further, the ground terminal can be connected at a short distance, unnecessary signals entering the contact connection conductor 24 can be surely eliminated.
[0095]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the connection land formed on one surface of the first printed circuit board and electrically connected to the electronic component, and the soldering connection to the connection land A connection portion formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board, and a plurality of contact connection conductors electrically connected to the connection portion and plated with gold; Has an opening provided to face the contact connection conductor, and at least a surface provided with the contact connection conductor is brought into contact with the inner surface of the case.
[0096]
As a result, the contact connection conductor is brought into contact with the inner surface of the case, so that the variation in the height dimension from the outer surface of the lower case of the contact connection conductor can be reduced. Accordingly, there is a card device that can be reliably connected to a connection terminal of an external device, increases the degree of freedom in setting the thickness of the printed circuit board, and can further widen the component mounting space by making the printed circuit board thinner. realizable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a card device according to a first embodiment.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the main part of the same.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion between the upper case and the lower case
FIG. 4 is a block diagram of the high-frequency device according to the first embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the card device according to the second embodiment.
FIG. 6 is a sectional view of a conventional card device.
[Explanation of symbols]
11 Printed circuit board
12 Electronic parts
13 Connection land
14 Double-sided board
15 Through hole
17 Upper case
19 Lower case
24 Contact connection conductor
25 Contact part
26 opening

Claims

A first printed circuit board, a plurality of electronic components mounted on one surface of the first printed circuit board, a second printed circuit board mounted on the same surface as the electronic component, and the second printed circuit board In a card device comprising a substrate and a case in which the first printed circuit board is housed, the card device is formed on one surface of the first printed circuit board and is electrically connected to the electronic component. A connection land formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board so as to be soldered to the connection land, and electrically connected to the connection portion and gold A card machine comprising a plurality of contact connection conductors plated and an opening provided to face the contact connection conductors, wherein the case is provided with an abutting portion that abuts against the second printed circuit board .

The case includes a first case that covers one side of the first printed circuit board and a second case that covers the other side, and a fixing portion provided in the second case and the first case. The card device according to claim 1, wherein the card device is provided so as to face the fixed portion and fixed so as to have a gap.

The case includes a first case that covers one surface of the first printed circuit board, and a second case that covers the other surface, and an opening is formed in the first case. The card equipment described.

The case includes a first case that covers one surface of the first printed circuit board and a second case that covers the other surface, and the contact portion is provided in the first case and the second case. The card device according to claim 1, which abuts on a surface of the printed circuit board on which the contact connection conductor is provided.

The case includes a first case that covers one surface of the first printed circuit board and a second case that covers the other surface, and the contact portion is provided with a contact connection conductor of the second printed circuit board. The card device according to claim 1, wherein the card device is in contact with a surface opposite to the surface.

Position correction lands having substantially the same size are provided on each of the surfaces of the first printed circuit board and the second printed circuit board facing each other, and reflow soldering is performed between these position correction lands with cream solder. The card device according to claim 1.

The card device according to claim 6, wherein the surface tension of the cream solder melted by the reflow soldering heat moves the second printed circuit board against the weight of the second printed circuit board.

The card apparatus according to claim 1, wherein the gold plating is applied only to the second printed circuit board.

The card apparatus according to claim 1, wherein the gold plating is applied to the second printed circuit board and the first printed circuit board.

The card device according to claim 1, wherein a thickness of the first printed board is thinner than a thickness of the second printed board.

The card device according to claim 1, wherein the second printed board is a double-sided board.

The card device according to claim 1, wherein the second printed board is a multilayer board.

The card device according to claim 1, wherein an electronic component is built in the second printed circuit board.

A first printed circuit board, a high-frequency circuit formed on the first printed circuit board, and a second printed circuit board connected to the high-frequency circuit and mounted on one surface of the first printed circuit board And a high-frequency device comprising a resin case in which the second printed circuit board and the first printed circuit board are housed, wherein the high-frequency circuit includes an antenna to which a high-frequency signal is input, and an input to the antenna. A high-frequency signal is supplied to one of the inputs, and a mixer to which the output of the local oscillation circuit is supplied to the other input, a signal processing circuit to which the output of the mixer is supplied, and the local oscillation circuit A PLL circuit connected in a loop; and a reference oscillator connected to an input of the PLL circuit; provided on one side of the first printed circuit board; and the signal processing circuit A connection land connected to the output of the second printed circuit board, a connection portion formed at a position corresponding to the connection land of the second printed circuit board so as to be soldered to the connection land, and electrically connected to the connection portion A plurality of contact connection conductors that are connected and gold-plated, and an opening provided to face the contact connection conductors, and a contact portion that contacts the second printed circuit board in the case A high-frequency device provided with

The high-frequency device according to claim 14, wherein a signal processing circuit is provided on the second printed board.

The high-frequency device according to claim 15, wherein the signal processing circuit is an IC, and the signal processing circuit is built in the second printed circuit board.

The first printed circuit board and the second printed circuit board are provided on each of the opposing surfaces, and have lands having substantially the same size and cream solder connecting the lands, the lands being grounded The high frequency device according to claim 15.