KR19990087345A - 인쇄회로기판에 칩 카드를 전기적으로 접속하기 위한 장치 - Google Patents

인쇄회로기판에 칩 카드를 전기적으로 접속하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

칩 카드 상의 접촉점들과 일치되는 형태로 배치된 구멍들(3)을 갖는 베이스 플레이트(2)를 구비한 하우징(1) 및 하우징 내에 제공된 콘택트들(4)을 가지며, 콘택트들은 실질적으로 U자 형으로 구부려지고 칩 카드와의 접촉을 이루기 위한 제 1 탄성 레그(41)와 회로기판과의 접촉을 이루기 위한 제 2 탄성 레그(42) 및 하우징(1) 상에 고정하기 위한 중앙부 영역(43)을 구비하며, 제 1 탄성 레그들(41)은 베이스 플레이트(2)에 실질적으로 평행하고 접촉영역(411)과 함께 구멍들(3)을 통하여 뻗으며, 콘택트들(4)의 중앙부 영역(43)은 베이스 플레이트(2)에 실질적으로 수직으로 연장되는 칩 카드, 특히 SIM 카드를 인쇄회로기판에 전기적으로 접속하기 위한 장치.

Description

인쇄회로기판에 칩 카드를 전기적으로 접속하기 위한 장치
SIM 카드들은 이미 공지되어 있다. 약자 SIM은 가입자 증명 모듈(Subscriber Identification Module)을 나타낸다. SIM 카드는 가입자의 증명 데이터(예를 들어 전화가입자의 전화번호)가 전자적인 방식으로 저장되어 있는 모듈을 포함한다.
WO 92/046 88호 및 WO 94/153 13호는 인쇄회로기판의 접촉점들(contact points)에 대한 칩 카드의 접촉점의 전기적 접속을 위한 장치들이 개시되어 있다. SIM 카드 상의 접촉점들의 배열 때문에 2열의 접촉점들의 배열이 규정되어 있다. 이들 2열의 접촉점들로부터 시작되는 콘택트들이 제공되며, 이들은 인쇄회로기판상의 대응 접촉점들에 접속한다. 콘택트들은 하우징 내에 끼워지며, 예를 들어 후자내에 인젝션 몰드(injection-molded)된다. 인쇄회로기판상의 콘택트들 상에 납땜하는 것은 알려져 있다. 하우징을 위하여 구멍들을 갖는 베이스 플레이트를 구비하는 것도 알려져 있으며, 구멍들은 접촉이 이루어지는 칩 카드상의 접촉점들의 배열과 일치되는 형태로 배열된다.
칩 카드용 접촉배열 역시 미국특허 4,735,578호에 개시되어 있다. 이 접촉배열은 하우징과 U형으로 구부러진 콘택트들을 가지며, 콘택트들은 일측상에서 칩 카드와 접촉하며 다른 일측상에서 예를 들어 절연변환 터미널 콘택트(insulation displacement terminal contact)에 의하여 필름 도전체들(film conductors)에 접속될 수 있다. 칩 카드와의 접촉이 이루어지는 U형 콘택트의 한 레그(leg)는 탄성적이 되도록 설계되며, 다른 레그는 2개의 하우징 부분들 사이에 고정된다.
본 발명은 특히 휴대 가능한 무선전화기용 인쇄회로기판의 접촉점들에 칩 카드(chip card), 특히 SIM 카드의 접촉점들을 전기적으로 접속하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 하우징에 의하여 인쇄회로기판상으로 가압된 칩 카드 컨넥터의 사시도;
도 2는 컨넥터의 측면도;
도 3은 컨넥터의 정면도;
도 4는 칩 카드 컨넥터를 관통한 단면도;
도 5는 표면실장가능한 칩 카드 컨넥터의 사시도;
도 6은 대응 측면도;
도 7은 대응 정면도;
도 8은 인쇄회로기판상에 장착된 부품들을 위한 절개부를 갖는 표면실장가능한 컨넥터의 사시도;
도 9는 대응 측면도;
도 10은 대응 정면도;
도 11은 도 5 내지 도 7에 도시된 장치용 콘택트의 평면도;
도 12는 대응 측면도;
도 13은 대응 정면도;
도 14는 도 8 내지 도 10에 도시된 장치의 콘택트의 평면도;
도 15는 대응 측면도;
도 16은 대응 정면도;
도 17은 대응 레이아웃도;
도 18은 삽입되지 않은 콘택트들을 갖는 칩 카드 컨넥터를 관통한 단면도;및
도 19는 로드된 콘택트들을 갖는 칩 카드를 도시한다.
본 발명의 목적은 인쇄회로기판으로의 칩 카드의 전기적 접속을 위한 장치를 설명하는데 있으며, 본 발명은 신뢰성있는 접속을 이룬다. 본 목적은 청구범위 1의 특징들을 갖는 장치에 의하여 달성된다. 유리한 개선책들은 종속항 내에서 설명된다.
본 발명에 따르면, 장치는 베이스 플레이트, 베이스 플레이트 내에 제공된 구멍들을 갖는 하우징을 가지며, 구멍들은 접촉이 이루어지는 칩 카드상의 접촉점들의 배열과 일치하는 형태로 배열되며; 그 외에, 실질적으로 U자형으로 굽어진 콘택트들이 제공되며, 각 콘택트는 칩 카드와의 접촉을 형성하기 위한 제 1 탄성 레그 및 회로기판과의 접촉을 형성하기 위한 제 2 탄성 레그를 가지며, 각 콘택트는 하우징상에 고정하기 위한 중앙부 영역을 가진다; 나아가 제 1 탄성 레그들은 실질적으로 베이스 플레이트에 평행하게 배치되며 접촉영역과 함께 구멍들을 통하여 뻗혀 있으며, 콘택트들의 중앙부 영역은 베이스 플레이트에 실질적으로 수직으로 연장한다. 콘택트들을 고정하기 위해서는, 콘택트의 중앙부 영역이 고정되는 홈들이 하우징 내에 제공된다면 특히 유리하다. 중앙부 영역을 고정하기 위하여 후자를 압입끼워맞춤(press fit)으로 홈 내에 고정하는 것이 제안된다. 이러한 장치에서, 만일 중앙부 영역 역시 U형으로 설계되고 U자형 영역이 놓여지는 면이 베이스 플레이트와 평행하다면 특히 유리하다. 이것은 콘택트의 레그들이 연장되는 방향으로 고정점에서의 콘택트의 이동성을 초래한다. 콘택트를 회로기판과 칩 카드와 접촉하기 위해서 만일 접촉영역들이 굽힘부로서 레그들 상에 설계된다면 특히 유리하다는 것이 입증되어 왔다. 특히 간단한 콘택트들의 제조방법은 금속 시트로부터 타발되고 그 후에에 절곡되는 콘택트들에 의해서 달성된다.
하우징은 유리하게 실질적으로 그릇(trough) 형태로 설계되며, 베이스 플레이트는 그릇의 바닥을 형성하고 홈들은 측벽 내에 배치된다. 이것은 하우징이 특히 제조하기 간단하다는 결과를 낳는다. 하우징에 있어서 중앙부에 웹(web)을 갖는 그릇 형태로 설계되어지는 것이 또한 가능하며, 웹은 콘택트들을 고정하기 위하여 양측상에 홈들을 갖는다. 만일 콘택트들이 적절하게 변경된다면 그릇형 설계는 또한 회로기판상의 접촉점들간의 하우징 하부의 회로기판상에 부품들을 제공하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 이것은 그릇형 하우징 내의 웹에 의해서 이루어지며, 하우징은 적절하게 낮아지게 설계되고 측벽들은 적절하게 높아진다.
더 나아가, 본 발명에 따른 장치에서는, 약간의 변형을 갖고 회로기판상에 납땜되는 표면실장가능한 부품(SMD 표면실장부품)과 인쇄회로기판에 가압되는 부품으로 설계할 수 있다는 것이 특히 유리하다. 마지막 변형의 경우에서 접촉압력은 단지 콘택트들의 U형 설계를 기초로 하여 발생된다.
더 나아가, 측벽 또는 콘택트들을 고정하기 위한 홈들을 갖는 웹과 마주보는 멈춤부들을 하우징 내에 배열하는 것이 특히 유리하다. 칩 카드가 유입될 때 또는 콘택트들 상에 다른 힘들이 존재하는 경우 콘택트들이 접촉영역에서 하우징의 베이스 플레이트의 표면과 같은 면을 이루자마자 콘택트들이 하우징의 내부로 이동하여 멈춤부에 부딪히는 상태가 되도록 멈춤부들이 제공된다.
제 1 탄성 레그들의 자유단들이 멈춤부와 부딪히는 결과로서 레그들에 과부하가 걸리는 상황은 방지되며, 따라서 기능적인 손상이 방지된다.
더 나아가, 콘택트들의 제 2 탄성 레그들이 제 2 자유단을 말아올림으로서 형성되는 접촉 영역들을 갖는 것이 특히 유리하다.
더 나아가, 접촉 영역들의 영역 내에서 제 1 레그들이 톱니 형상을 갖는, 다시 말해 단면이 다소 굴곡되어지도록 설계되는 것이 특히 유리하다. 이 특별한 형상은 강도향상을 이끌며 따라서 콘택트 레그들의 강도 증가를 유도한다. 그 외에, 접촉 영역들의 다소 굴곡진 형상은 칩 카드가 콘택트들 상에서 장치 위로 측방향, 다시 말해 경사지게 또는 탄성 레그들의 방향과 수직으로 가압될지라도 칩 카드가 손상받지 않음을 의미한다.
본 발명의 예시적인 실시예가 도면을 이용하여 설명될 것이다.
도 1 내지 도 3에는 칩 카드, 특히 SIM 카드의 전기적 접속을 위한 장치가 도시되며, 내부에 인쇄회로기판이 고정되는 하우징에 의하여 인쇄회로기판상에 가압된다. 장치 자체는 베이스 플레이트(2)를 구비한 하우징(1)을 갖는다. 베이스 플레이트(2)에는 2열의 구멍들(3)이 배열되며, 구멍들(3)이 접촉이 이루어지는 칩 카드상의 접촉점들의 배열과 일치하도록 구멍들(3)이 배열된다. 콘택트들(4)은 하우징(1) 내에 제공되며, 독립 콘택트(4)는 각 개구(3)를 위하여 제공되고 접촉영역(411)에 의하여 칩 카드와의 접촉이 이루어지는 방법으로 콘택트(4)는 접촉영역(411)과 함께 구멍(3)을 관통한다. 하우징(1)의 다른 측부에는 콘택트들(4)의 대응 접촉 영역들이 인쇄회로기판을 위하여 제공된다.
도 4에는 도 1 내지 도 3, 도 5 내지 도 7 및 도 8 내지 도 10에 도시된 배열들의 구조가 개략적인 형태로 도시되어 있다. 하우징(1)은 그릇(trough) 형태로 형성되며, 베이스 플레이트(2), 측벽들(7) 및 중앙 웹(central web; 6)을 포함한다. 베이스 플레이트(2)는 이미 설명된 구멍들(3)을 갖는다. 웹(6) 상에는 베이스 플레이트에 수직으로 연장된 홈들(5; grooves)이 배치된다. 콘택트들(4)은 이들 홈들 내에 지지된다. 콘택트들(4)은 다음과 같이 설계된다. 콘택트들은 제 1 탄성 레그(41), 제 2 탄성 레그(42) 및 중앙부 영역(43)을 갖는 실질적인 U형이다. 중앙부 영역(43)은 홈(5) 내에 고정된다. 2개의 탄성 레그들(41 및 42) 각각은 접촉영역들(411 및 421)을 갖는다. 제 1 탄성 레그(41)는 베이스 플레이트(2)에 평행하게 배열된다. 중앙부 영역(43)은 베이스 플레이트(2)에 대략 수직으로 연장된다. 예를 들어 중앙부 영역(43)은 압입끼워맞춤(press fit)에 의하여 홈(5) 내에 지지되는 형태로 이루어진다. 이는 특히 제조가 용이하기 때문에 특히 유리하다. 제 2 레그(42)와 중앙부 영역(43)간의 각도는 제품에 따라 달라질 수도 있다. 먼저, 이 각도는 칩 카드와 접촉이 이루어지는 회로기판간의 높이 및 하우징(1) 하부에서 다른 전기 또는 전자 부품들이 접촉이 이루어지는 회로기판상에 장착되어지느냐에 따라 좌우된다. 이 경우 도 8 및 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 하우징(1) 내에 절개부(cut-out)를 제공하는 것이 실용적이다. 물론, 탄성 레그(42)의 형상은 이 절개부(8)에 일치되어야 한다.
절개부(8)를 쉽게 알 수 있는 이러한 배열이 도 8 내지 도 10에 도시된다.
도 5 내지 도 10에 도시된 예들은 도 1 내지 도 3에 도시된 예와 실질적으로 부합된다. 그러나, 여기에 도시된 배열들은 표면실장가능하게 형성되며, 콘택트들이 회로기판에 납땜되기 때문에 콘택트들은 다소 다르게 설계된다. 도 5 내지 도 7 및 도 8 내지 도 10의 예에 각각 관련된 콘택트들의 설계는 도 11 내지 도 13 및 도 14 내지 도 16에 각각 도시된다. 도 14 내지 도 16의 콘택트들은 이 예시적인 실시예에서 절개부가 제공되고 제 2 탄성 레그가 적절하게 설게되어야만 한다는 점에서 도 11 내지 도 13의 콘택트들과 다르다.
이제 콘택트들의 설명이 후속되며, 이 설명은 동일한 범위로 도 11 내지 도 13 및 도 14 내지 도 16에 각각 적용한다. 콘택트들(4)은 실질적으로 U자형이 되도록 구성되며, 제 1 탄성 레그(41)는 콘택트 영역들(411)을 가지며, 제 2 탄성 레그(42)는 콘택트 영역들(421)을 가지고, 중앙부 영역은 탄성 레그들 사이에 배치된다. 제품에 따라서 제 2 탄성 레그는 특정환경 하에서 구부려지도록 설계된다. 하우징 내에 고정을 위하여 작용하는 중앙부 영역(43)의 설계는 특히 중요하다. 중앙부 영역(43)은 중앙부 영역의 양 측부상에 고정된 2개의 아암들(431)을 갖는다. 이 아암들은 굽어지게 됨으로서 아암들(431)은 중앙부 영역(43)과 함께 U자 형상으로 형성된다. 이 U자 형상은 하우징의 홈들 내로 가압된다. 비록 측 아암들이 하우징 내에 견고하게 고정될지라도 도 14에 지시된 바와 같은 R방향으로의 중앙부 영역(43)의 이동은 적은 범위까지 가능하다. 이러한 탄성 효과는 실질적으로 콘택트들의 양호한 기능에 실질적으로 기여한다. 타발된 콘택트의 레이아웃은 도 17에 도시된다. 콘택트는 바람직하게는 타발 및 절곡에 의하여 제조할 수도 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예가 도 18 및 도 19에 도시된다. 먼저, 베이스 플레이트(2)를 갖는 그릇형(trough-like) 하우징(1), 측벽들(7) 및 중앙 웹(6)을 도 18에서 볼 수 있다. 베이스 플레이트는 개구들(3)을 갖는다. 베이스 플레이트(2)에 수직으로 연장된 홈들(5)은 양측부의 웹상에 제공된다. 멈춤부들(stops; 9)은 측벽들 상에 제공된다. 이들 멈춤부들의 정확한 기능을 도 19를 통하여 설명한다. 나아가, 2개의 콘택트들(4)이 도 18에 도시된다. 각 콘택트는 U형 레그를 형성하는 제 1 레그(41) 및 제 2 레그(42)를 가지며, 그 중앙부 영역(43)은 마찬가지로 U형 외관이며, 하우징(1) 내의 홈(5) 내에 고정된다. 레그들(41 및 42)은 중앙부 영역(43)에 대하여 굽힘각을 가지며, 이 각은 레그들이 하우징 내에 삽입된 후 그들이 갖는 각 보다 크다. 따라서 하우징(1) 내로의 콘택트들(4)의 삽입의 결과로서 하우징의 상태에 대한 굽힘각의 대응 변형은 보장된다. 단면이 굴곡진 형상의 결과로서 제 1 레그(41)는 접촉영역(411)의 범위에서 톱니 형상을 갖는 것을 알 수 있다. 제 2 레그(42)의 접촉영역(421)은 이 레그의 자유단이 말려 올라감에 의하여 형성된다.
하우징의 특별한 설계와 콘택트들의 결과로서 콘택트를 갖는 하우징이 또한 장착되는 인쇄회로기판상의 웹(6) 하부에 다른 전자 또는 전기 부품들을 장착하는 것이 가능하다.
도 19에서, 도 18로부터 콘택트들(4)은 하우징(1) 내로 적절하게 삽입되어진다. 제 1 레그들(41)의 자유단들은 멈춤부들(9)상에 정지되어짐을 알 수 있다. 동시에, 접촉영역들(411)은 베이스 플레이트(2)를 갖는 표면과 수평으로 위치한다. 이 설명은 압력이 제 1 레그들 상에 가해지는 부하 상태에 대응하는 것이다. 멈춤부들(9)에 의하여 제 1 레그들의 과부하는 방지된다.

Claims (18)

  1. 칩 카드, 특히 SIM 카드를 인쇄회로기판에 전기적으로 접속하기 위한 장치에 있어서, 접촉이 이루어지는 칩 카드 상의 접촉점들의 배열과 일치하도록 베이스 플레이트(2) 내에 배치된 구멍들(3)을 갖는 베이스 플레이트(2)를 구비한 하우징(1)과; 실질적으로 U자 형태로 굽혀지며, 칩 카드와의 접촉을 이루는 제 1 탄성 레그(41)와 회로기판과의 접촉을 이루는 제 2 탄성 레그(42) 및 하우징(1)상에 고정하기 위한 중앙부 영역(43)을 갖는 콘택트들(4)을 포함하며, 제 1 탄성 레그들(41)은 베이스 플레이트(2)와 실질적으로 평행하게 배치되고 접촉 영역(411)과 함께 구멍들(43)을 통하여 뻗으며, 콘택트들(4)의 중앙부 영역(43)은 베이스 플레이트(2)에 실질적으로 수직으로 연장되는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 콘택트(4)의 중앙부 영역(43)이 각각의 내부에서 결합되는 평행한 홈들(5)은 베이스 플레이트(2)의 하부에서 베이스 플레이트에 수직으로 하우징(1) 내로 연장되는 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 중앙부 영역(43)은 압력끼워맞춤에 의하여 하우징 상에 지지되는 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 중앙부 영역(43)은 2개의 아암들(431)을 가지며, 각 아암은 한 종단을 이용하여 중앙부 영역의 양측부상에서 동일한 높이로 중앙부 영역(43)에 고정되며, 아암들은 U자 형태가 형성되도록 절곡되며, 중앙부 영역은 베이스 플레이트(2)와 실질적으로 평행하게 연장된 평면 형태로 배치된 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, U형 아암들(431)을 갖는 중앙부 영역(43)은 하우징(1) 내의 홈들(5) 내로 가압되는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 중앙부 영역들(411)은 굽힘부로서 설계되는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 콘택트들(4)은 금속 시트로부터 타발되어 그 후에 절곡되는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 하우징(1)은 그릇형태로 형성되며, 베이스 플레이트(2)는 그릇의 바닥면을 형성하고 홈들(5)은 측벽 내에서 배열되는 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 하우징(1)은 그릇 형태로 형성되며, 베이스 플레이트(2)는 그릇의 바닥면을 형성하고 양측에서 홈들(5)을 지지하는 웹(6)은 그릇의 중앙부 내에 제공되는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 2개 열의 구멍들(3)이 제공되는 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 다른 열들의 구멍들(3)에 할당된 콘택트들(4)은 서로에대하여 중앙부 역역들(43)과 함께 배열되는 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 콘택트들(4)과 하우징(1)은 전기 또는 전자 부품이 회로기판상의 접촉점들 사이에 끼워질 수 있도록 설계된 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 콘택트들(4)의 제 2 레그(42)는 구부려진 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 웹(6)은 그릇형 하우징(1)의 측벽들(7)에 관하여 평행하게 이격된 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 제 2 레그들(42)의 접촉영역들은 인쇄회로기판상에서 납땜하기 적절한 장치.
  16. 제 1 항에 있어서, 제 2 레그들(42)은 탄성력에 의하여 접촉을 보장하는 형태로 굽혀진 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 제 1 탄성 레그들(41)이 상기 멈춤부들에 부딪히는 형태로 멈춤부들(9)이 홈들과 마주보는 하우징(1)의 벽상에 형성되는 장치.
  18. 제 1 항에 있어서, 제 1 레그들(41)은 접촉영역들(411)의 영역 내에서 굴곡된 단면을 갖도록 설계된 장치.
KR10-1998-0706754A 1996-02-29 1997-02-27 인쇄회로기판에 칩 카드를 전기적으로 접속하기 위한 장치 KR100431468B1 (ko)

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DE19607738.9 1996-02-29
DE1996107738 DE19607738A1 (de) 1996-02-29 1996-02-29 Anordnung zur elektrischen Verbindung einer Chipkarte mit einer gedruckten Schaltungskarte
EP96120693 1996-12-20
EP96120693.5 1996-12-20

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KR19990087345A true KR19990087345A (ko) 1999-12-27
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