JP2009505217A - 電子インタフェースモジュールの薄型コネクタ - Google Patents

Abstract

電子装置で使用されるインタフェースモジュールカード（２０）のインタフェースモジュールコネクタ（３０）。インタフェースモジュールコネクタは、インタフェースモジュールカードの電気接点（２４ａ〜２４ｆ）の位置に対応する複数の隆起領域（３２ａ〜３２ｃ）を有するシート（３１）を備える。導電性で柔軟な材料は隆起領域を貫通して延出し、コネクタの電気接点を形成する。コネクタの電気接点はＰＣＢ（５０）に電気的に接続されてもよい。コネクタはＳＩＭカード用であってもよい。ＰＣＢに装着されたコネクタを含み、ＰＣＢに装着されたシールドがコネクタをほぼ包囲するようなＰＣＢ構体が提供されてもよい。シールドは、インタフェースモジュールを受け入れるためのスロット（６８）を規定してもよい。一実施形態においては、ＰＣＢはＰＣＩミニエクスプレスカードであってもよく、別の実施形態においては、インタフェースモジュールを受け入れるスロットは約１．３５ｍｍ以下の高さであってもよい。

Description

本発明は、電子インタフェースモジュールの薄型コネクタに関する。

多くの電子装置は、多様な機能を実行するモジュール又はプラグインを有する。そのような装置はポータブル装置であってもよく、また、ラップトップコンピュータ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、計算機及びハンドヘルドゲーム又はコントローラを含んでいてもよく、あるいは着脱自在のメモリ、組合わせメモリ／プロセッサ、デジタル信号プロセッサ又は電源カードを要求する任意の装置を含んでいてもよいが、それらの装置に限定されるものではない。そのような装置には、一般に、標準Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＩＭ）リーダの電気接点を有するＳＩＭカードを使用できるものも含まれる。通常、コネクタは、標準ＳＩＭカード接点に対応する接点を有するＳＩＭカードを受け入れる。

ＳＩＭカードが使用される場合の一例として、コンピュータで見られるＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ（ＰＣＩ）バスと共に使用される場合が挙げられる。ＰＣＩカードはカードに接続された装置のシステムメモリに直接アクセスする。ＣＰＵに接続するフロントサイドバスに接続するためにブリッジが使用される。装置全体の大きさを縮小しようとする努力が続けられているため、ＰＣＩカードの大部分は、より小型であり且つ改良された特徴を有するカードに置き換えられつつある。電子装置が小型化するにつれて、装置全体の大きさを縮小するために、各装置の内部にある種々の構成要素の大きさを縮小することが重要であり且つ望ましい。ミニＰＣＩカードはＰＣＩカードと同等の機能を有する小型内部カードである。ＰＣＩエクスプレスカードはＰＣＩカードを改良したものであり、２点間切替え接続が可能である。バス上の２つの装置は互いに通信する場合に直接接続され、互いの動作速度を落とすことなく通信できる。更に改善されたカードがＰＣＩエクスプレスミニカードであり、現在は特にラップトップコンピュータにおいて使用されている。このカードはミニＰＣＩカードに代わって使用されており、ミニＰＣＩカードの形状因子の約１／２の大きさであるので、小型化又は同じスペース内での２枚のＰＣＩミニエクスプレスカードの使用が可能になる。

ＳＩＭカード及びそのコネクタは、例えば、移動遠隔通信装置、ラップトップコンピュータ、Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ（ＰＣＭＣＩＡ）カード及びＰＣＭＣＩＡエクスプレスカードで使用される。ＳＩＭカードが望まれる種々の移動遠隔通信装置の例として、Ｇｒｏｕｐｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ（移動通信用ＧＳＭ又はグローバルシステムとしても周知である）標準デジタル携帯電話サービスにおいて動作する装置が含まれる。ＳＩＭコネクタは移動遠隔通信装置と一体であってもよく、多くの場合、バッテリの下でアクセス可能である。ＳＩＭカードは移動遠隔通信装置のＳＩＭコネクタにインストール又は挿入され、その移動遠隔通信装置をＳＩＭカードに格納された加入者関連情報にリンクする。加入者関連情報は、移動遠隔通信装置と関連する特定の内部物理識別子（内部シリアルナンバーなど）に代わって通話を完了するために使用されるため、加入者関連情報は任意の有効移動通信装置からの通話を容易にする。

一般に、従来のＳＩＭの形状はほぼ平面であり、場合によっては、ＳＩＭは郵便切手とほぼ同じ大きさである。ＳＩＭコネクタはほぼ同一の形状を有し、ほぼ同一の厚さである。ＰＣＩミニエクスプレスカードの場合、ＳＩＭ及びＳＩＭコネクタの双方を受け入れるために利用可能な標準高さは約１．３５ｍｍである。従来のＳＩＭ及びＳＩＭコネクタを積み重ねると、この高さを超えるので、それらを組合わせた高さによって小型カードとＳＩＭとの併用は制限される。その結果、ＳＩＭカードが配置される装置について要求される小型化も制限される場合がある。

本発明の一実施形態によれば、電子装置において使用されるインタフェースモジュールカードのインタフェースモジュールコネクタが提供される。カードは、主面を有する本体と、メモリ、プロセッサ及び電源を含む群から選択される少なくとも１つの構成要素と、主面上にある複数の電気接点とを含む。インタフェースモジュールコネクタは、第１の面及び第２の面を有するシートを含み、インタフェースモジュールカードの電気接点の位置に対応する複数の隆起領域がシートの第１の面から延出する。導電性で柔軟な材料はシートの第２の面からシートの隆起領域を貫通して延出し、インタフェースモジュールカードの電気接点に接触するように構成される。シートの第２の面上の導電性材料は導電性で柔軟な材料からシートの第２の面に沿って延出し、プリント回路基板と共に電気回路の少なくとも一部を形成するように構成される。

本発明の別の実施形態によれば、複数の電気接点を含むＳＩＭカードのコネクタが提供される。コネクタは、第１の面及び第２の面を有するシートを含み、ＳＩＭカードの電気接点の位置に対応する複数の隆起領域がシートの第１の面から延出する。導電性ゴムはシートの第２の面からシートの隆起領域を貫通して延出し、ＳＩＭカードの電気接点に接触するように構成される。シートの第２の面上の導電性材料は導電性ゴムからシートの第２の面に沿って延出し、プリント回路基板と共に電気回路の少なくとも一部を形成する。

本発明の別の実施形態によれば、プリント回路基板（ＰＣＢ）アセンブリ（assembly）が提供される。ＰＣＢ構体は、接点側面及びプリント回路側面を有するＰＣＢを含む。シートは第１の面及び第２の面を含み、第２の面はＰＣＢの接点側面に装着され、第１の面からＰＣＢとは逆の方向へ延出する複数の隆起領域を含む。導電性で柔軟な材料はシートの隆起領域を貫通して延出し、インタフェースモジュールカードの電気接点に接触するように構成される。シートの第２の面上の導電性材料は導電性で柔軟な材料から第２の面の表面に沿って延出し、ＰＣＢと共に電気回路の少なくとも一部を形成する。ＰＣＢの接点側面に装着された筐体を含み、インタフェースモジュールを受け入れるように構成されるスロットを規定するよう、シートをほぼ包囲するシールドが設けられる。一実施形態においては、ＰＣＢはＰＣＩミニエクスプレスカードであってもよく、別の実施形態においては、インタフェースモジュールを受け入れるように構成されるスロットは約１．３５ｍｍ以下の高さであってもよい。

本発明の別の実施形態によれば、インタフェースモジュールコネクタを製造する方法が提供される。当該方法は、第１の面及び第２の面を有するシート材料を選択する工程を含む。シートは、電気接点が望まれる場所でシートの第１の面から延出する複数の隆起領域を形成するために変形される。各隆起領域の中心に開口部が形成される。導電性で柔軟な材料が開口部を貫通して延出し、インタフェースモジュールカードと電気的に接続する接触点を形成するように、隆起領域は導電性で柔軟な材料によって充填される。シートの第２の面上の１つの回路の少なくとも一部に、導電性で柔軟な材料から延出し且つプリント回路基板上の接点に電気的に接続するように構成される導電性材料が塗布される。

添付の図面に示される本発明のいくつかの実施形態の以下の詳細な説明を参照することにより、本発明の特徴及び利点は更に明らかになるであろう。本発明によれば、本発明から逸脱せずに、種々の点において以下のような変形が実現可能である。従って、図面及び説明は単なる例示であり、限定的な意味を持つものではない。

本明細書中、いくつかの用語が単に便宜上使用されるが、それらの用語は本発明を限定すると解釈されるべきではない。例えば、「上部」、「底部」、「上方」、「下方」、「水平」、「垂直」、「内側」、「外側」、「上向き」及び「下向き」などの用語は、単に図示される構成を説明したものにすぎない。構成要素は任意の向きに配置されてもよく、従って、特に指示のない限り、それらの用語はそのような変形例を含むものと理解されるべきである。

本明細書中で使用される「移動端末」なる用語は、特に、従来のラップトップコンピュータ及び／又はパームトップレシーバ又は他の機器；マルチラインディスプレイを有する又は有さない携帯無線電話；携帯無線電話をデータ処理、ファクシミリ及びデータ通信機能と組合わせたＰｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ（ＰＣＳ）端末；無線電話、ページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダー及び／又は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むＰＤＡ；計算機；ハンドヘルドゲーム又はコントローラ；並びにＣＤ、ミニディスク、ＭＰ−３ファイル、メモリスティックなどの個人向け音楽再生システムを含んでいてもよい。そのような装置の従来のインタフェースモジュールは一般にほぼ平面的である。

図面を参照すると、図１及び図２はインタフェースモジュール２０を示す。この場合、インタフェースモジュール２０は、上述の種々の移動端末又はパーソナルコンピュータにおいて使用される従来のＳＩＭカードである。他にも多くの種類のインタフェースモジュールが存在しており、ＳＩＭカード２０は単なる１つの種類であり、本発明はこのＳＩＭカードに限定されないことはいうまでもない。ＳＩＭカード２０は、例えば、メモリ、プロセッサ又は電源、あるいは所望の機能性を提供する他の装置を含む種々の装置のうち任意の１つであってもよいことはいうまでもない。本発明は装置の種類に限定されず、説明の便宜上、ＳＩＭカードの使用は本発明の単なる一実施形態にすぎない。

ＳＩＭカード２０は本体２２及び６つのＳＩＭカード電気接点２４ａ〜２４ｆを有してもよいが、任意の数のＳＩＭカードデータ接点が本発明の範囲内に含まれることが理解されよう。ＳＩＭカード２０はほぼ平坦、すなわちほぼ平面的であり、その上部に第１の主面２６を有する。第１の主面２６は、ＳＩＭカード２０の底部にある第２の主面２８とほぼ平行であり、第２の主面２８に対向する。主面は、部品において最も広い面積を有する面である。

図３は、本発明による薄型インタフェースモジュールコネクタ３０の一実施形態を示す。コネクタは、例えば、ポリイミド又はポリエステルから製造されたシート３１から形成されるが、当業者により選択された任意の材料から製造されてもよい。本実施形態のコネクタにおいてはドームに類似している複数の隆起領域が設けられる。ドームのうち３つのドーム３２ａ、３２ｂ、３２ｃはインタフェースモジュールを支持するために、本実施形態においてはＳＩＭカード２０を支持するために使用される。残る６つのドーム３４ａ〜３４ｆは電気接点３６ａ〜３６ｆを含む。

６つの接点ドーム３４ａ〜３４ｆはＳＩＭカード２０上の接点２４ａ〜２４ｆと対応する位置にある。図４は、１つの接点ドーム３４ａ及び対応する電気接点３６ａを示す。コネクタ接点３６ａはシートの開口部３８ａにおいてドーム３４ａを貫通して突出する。この構成は他の接点ドーム３４ｂ〜３４ｆについても同様である。接点３６ａ〜３６ｆは導電性ゴムなどの導電性で弾性の材料から製造されてもよい。そのような材料はＳＩＭカード接点２４ａ〜２４ｆに常時接続するための正圧を加え、コネクタ接点３６ａ〜３６ｆ及びＳＩＭカード接点２４ａ〜２４ｆを互いに近接する相補的な位置に保持する。

図５に示されるように、各電気接点ドーム３４ａ〜３４ｆの内側の空隙をほぼ充填してコネクタ電気接点３６ａ〜３６ｆを形成するために、コネクタ３０の底面側に導電性ゴムが配置されてもよい。コネクタ３０の底面側に電気リード４０ａ〜４０ｆが蒸着され、図示される実施形態の場合、それらの電気リードは、ＰＣＢの回路に接続する「ホットバー」まで延びてそれに接続してもよい。ＰＣＢへの装着のために、コネクタ３０の一端部に接着剤４２が設けられてもよい。

図６は、ＰＣＢ５０に装着されたコネクタ３０を示す。図７には、コネクタ３０の直ぐ上の位置にＳＩＭカード２０が想像線で示される。ＳＩＭカード接点２４ａ〜２４ｆとコネクタ接点３６ａ〜３６ｆとは互いに近接する相補的な位置関係にある。ＳＩＭカード２０の周囲に沿って支持ドーム３２ａ〜３２ｃが配置される。

図８及び図９は、組立て後のＰＣＩミニエクスプレスカード６０を示す。ＰＣＩミニエクスプレスカード６０はＰＣＢ５０、上部カバー６４及び底部カバー６６を含む。コネクタ３０（図９には示されず）はＰＣＢ５０に装着される。ＳＩＭカード２０は、ＰＣＢ５０及び上部カバー６４により規定されるＳＩＭカードスロット６８の前方に配置される。窓部７０から上部カバー６４を通して内部を観察できる。ＳＩＭスロット６８からＳＩＭカード２０を取り出す場合に使用するために、爪又は他の用具に対応する狭いスロット７２が上部カバー６４に設けられる。穴７４ａ、７４ｂは、ホスト装置に固着するためにＰＣＩミニエクスプレスカード６０に設けられる。

本発明の一実施形態にかかるコネクタ３０を製造するために、シート３１の基材は先に説明したようにポリイミド、ポリエステル又は当業者により選択される他の材料であってもよく、ロールの形で提供される未加工原料である。電気リード４０ａ〜４０ｆは、例えば、銅トレース又は他の導電性材料であってもよく、最初に標準フレックス回路と共に形成される。次に、従来の金属パンチ及び型を使用して、このシート３１に穴３８ａ及びドーム３４ａ〜３４ｆ又はカップ型ポケットが形成される。これにより、完成部品を構成するアレイが形成される。次に、ドーム３４ａ〜３４ｆ又はポケットの中に導電性ゴム３６ａ〜３６ｆが搾り出されて乾燥される。その後、抜き型を使用してロールから個々のコネクタ３０が切り出される。

本発明が他の環境において他の用途を有することは、電気装置技術の分野の当業者には直ちに認識されるであろう。また、インタフェースモジュールの機能性が多様に変化してもよいことは当業者には理解されるであろう。実際、数多くの実施形態及び実現例が可能である。例えば、カードは識別情報、セキュリティ情報、財務情報及びプログラムを格納する記憶装置として機能してもよく、それらは全て本発明の範囲から逸脱するものではない。コネクタは平面以外の形状に製造又は形成されてもよい。添付の請求の範囲は、本発明の範囲を説明された特定の実施形態に限定することを意図したものではない。本発明の趣旨の範囲から逸脱せずに、上述の変形並びに種々の他の変更、省略及び追加を実施できることは当業者には理解されよう。

従来のＳＩＭカードを示す平面斜視図である。 図１の従来のＳＩＭカードを示す底面斜視図である。 本発明による薄型コネクタの一実施形態を示す平面斜視図である。 図３の薄型コネクタの一部分を示す拡大詳細図である。 図３の薄型コネクタの一部分を示す底面斜視図である。 図３の薄型コネクタが装着されたＰＣＢを示す平面斜視図である。 図３の薄型コネクタに装着された図１のＳＩＭカードが想像線で示されている薄型コネクタが装着されたＰＣＢを示す平面斜視図である。 ＰＣＢ、上部カバー、底部カバー及び図３の薄型コネクタが組立てられた構造、並びに図１のＳＩＭカードを示す平面斜視図である。 ＰＣＢ、上部カバー及び底部カバーが組立てられた図８の構造に図１のＳＩＭが挿入された状態を示す平面斜視図である。

Claims (11)

1. 主面を有する本体と前記主面上の複数の電気接点とを含み且つ電子装置で使用されるインタフェースモジュールカードのインタフェースモジュールコネクタであって、
   第１の面及び第２の面を有し、前記第１の面から延出する複数の隆起領域を含み、前記領域が前記インタフェースモジュールカードの前記電気接点の位置に対応するシートと、
   前記シートの前記第２の面から前記シートの前記隆起領域を貫通して延出し、前記インタフェースモジュールカードの前記電気接点に接触するように構成される導電性で柔軟な材料と、
   前記シートの前記第２の面上にあり、前記導電性で柔軟な材料から前記シートの前記第２の面に沿って延出し、プリント回路基板と共に電気回路の少なくとも一部を形成する導電性材料と
   を備えることを特徴とするインタフェースモジュールコネクタ。
2. 前記シートは、ポリイミド及びポリエステルを含む群から選択された材料から製造されることを特徴とする請求項１記載のインタフェースモジュールコネクタ。
3. 前記インタフェースモジュールはＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅであることを特徴とする請求項１記載のインタフェースモジュールコネクタ。
4. 前記導電性で柔軟な材料は導電性ゴムであることを特徴とする請求項１記載のインタフェースモジュールコネクタ。
5. 複数の電気接点を含むＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＩＭ）カードのコネクタであって、
   第１の面及び第２の面を有し、前記第１の面から延出する複数の隆起領域を含み、前記領域が前記ＳＩＭカードの前記電気接点の位置に対応するシートと、
   前記シートの前記第２の面から前記シートの前記隆起領域を貫通して延出し、前記ＳＩＭカードの前記電気接点に接触する導電性ゴムと、
   前記シートの前記第２の面上にあり、前記導電性ゴムから前記シートの前記第２の面に沿って延出し、プリント回路基板と共に電気回路の少なくとも一部を形成する導電性材料と
   を備えることを特徴とするコネクタ。
6. 接点側面及びプリント回路側面を有するプリント回路基板（ＰＣＢ）と、
   第１の面及び第２の面を有し、前記第２の面が前記ＰＣＢの前記接点側面に装着され、前記第１の面から前記ＰＣＢとは逆の方向へ延出する複数の隆起領域を含むシートと、
   前記シートの前記隆起領域を貫通し、前記インタフェースモジュールカードの前記電気接点と接触する導電性で柔軟な材料と、
   前記シートの前記第２の面上にあり、前記導電性で柔軟な材料から前記第２の面の表面に沿って延出し、前記ＰＣＢと共に電気回路の少なくとも一部を形成する導電性材料と、
   前記ＰＣＢの前記接点側面に装着された筐体を含み、前記シートをほぼ包囲して、インタフェースモジュールを受け入れるスロットを規定するシールドと
   を備えることを特徴とするプリント回路基板（ＰＣＢ）アセンブリ。
7. Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ（ＳＩＭ）カードを含むインタフェースモジュールを更に備えることを特徴とする請求項６記載のＰＣＢアセンブリ。
8. 前記シート及び前記ＳＩＭカードは前記スロットに受け入れられることを特徴とする請求項７記載のＰＣＢアセンブリ。
9. 前記ＰＣＢはＰＣＩミニエクスプレスカードであることを特徴とする請求項８記載のＰＣＢアセンブリ。
10. 前記シールドにより規定される前記スロットは約１．３５ｍｍ以下の高さであることを特徴とする請求項９記載のＰＣＢアセンブリ。
11. インタフェースモジュールコネクタを製造する方法であって、
    第１の面及び第２の面を有するシート材料を選択する工程と、
    前記シートの前記第２の面上にある１つの回路の少なくとも一部に、導電性で柔軟な材料から延出し、プリント回路基板上の複数の接点に電気的に接続するように構成される導電性材料を塗布する工程と、
    前記電気接点が望まれる場所で前記シートの前記第１の面から延出する複数の隆起領域を形成するために前記シートを変形する工程と、
    各隆起領域の中心に開口部を形成する工程と、
    前記導電性で柔軟な材料が前記開口部を貫通して、インタフェースモジュールカードと電気的に接続する接触点を形成するように、前記隆起領域を導電性で柔軟な材料によってほぼ充填する工程と
    を備えることを特徴とする方法。

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