專利名稱：硬卡的制作方法
有關申請的相互參照本申請是懸而未決的申請系列號為08/628,480、申請日為1996年4月5日中請的部分繼續(xù)申請。
背景技術：
發(fā)明領域本發(fā)明涉及了硬卡，尤其是涉及了這種卡的外部保護罩。
先前進展的簡述硬卡已得到了廣泛應用，特別是用于增添個人計算機的容量和功能。個人計算機存儲卡國際協(xié)會(PCMCIA)已經建立了這種卡的標準，并把它們分類成Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型卡。
先前的硬卡采用鎖定和/或膠接在中間框上的保護罩，并且用激光焊或超聲焊接把保護罩連在一起。較近代的硬卡采用了金屬保護罩，它們直接相互固定而不用中間框。但是，很難使這種結構保持足夠的剛性，來承受在通常使用過程中會作用在卡上的彎折、彎曲和扭轉力。因此，需要有一種能避免上述困難的硬卡。
采用薄金屬片來制作象PCMCIA存儲卡組件那樣尺寸相當大的產品外包裝，其固有的特性是發(fā)出“汽油桶”的噪聲，常常稱為“咔嗒噼啪”聲。因此繼續(xù)要求對硬卡的兩個半保護罩的深沖壓區(qū)仍采用薄的材料，同時還可消除這種噪聲。
發(fā)明概述本發(fā)明硬卡包括一個印刷線路板，印刷線路板插在兩個帶邊的硬卡保護罩之間。一個保護罩邊上的舌片與另一個保護罩邊上的槽口配合。由此提供了合適的剛性。另外包括一個I/O連接器，它不用單獨的接地點來接地并且沿其長度得到保護。
本發(fā)明另一個實施例的硬卡包括一個印刷線路板，印刷線路板插在兩個帶邊的卡保護罩之間。一個保護罩邊上的舌片與另一個保護罩邊上的槽口配合。由此提供了合適的剛性。一個框條插在保護罩之間。另外包括一個I/O連接器，它不用單獨的接地點來接地并且沿其長度得到保護。在本發(fā)明中還包括一個消除“汽油桶”噪聲的保護罩，其中有一條周向槽環(huán)繞著深沖壓的凹區(qū)。
附圖簡述參照以下附圖來進一步描述本發(fā)明，其中

圖1是本發(fā)明硬卡的分解透視圖；圖2是圖1所示硬卡的透視圖；圖3是圖1中圓圈Ⅲ內區(qū)域的放大視圖；圖4a-4f是各種方式的示意圖，其中，在本發(fā)明范圍內，圖1所示硬卡中的舌片和槽口相配合；圖5a和5b是分解透視圖，分別表示了圖1所示硬卡中采用的I/O連接器及其相附的通用接地件，以及已與通用接地件配合的I/O連接器；圖6a和6b分別是另一種I/O連接器的分解視圖，以及已與通用接地件配合的I/O連接器視圖；圖7是另一種被保護的I/O插座的分解透視圖；圖8是另一種保護件的透視圖，可用于圖7所示的I/O插座；圖9是本發(fā)明硬卡另一個優(yōu)選實施例的分解透視圖；圖10是圖9硬卡的仰透視圖；圖11是用于圖9硬卡的保護罩的俯透視圖；圖12是圖11中圓圈Ⅻ內區(qū)域的詳細視圖；圖13是圖11中圓圈XⅢ內區(qū)域的詳細視圖；圖14是用于圖9所示硬卡連接器的I/O連接器詳細視圖；圖15是通過已配合鎖片的剖視圖16是通過圖15中Ⅶ-ⅩⅦ的剖視圖；以及圖17是通過圖15中ⅩⅧ-ⅩⅧ的剖視圖；圖18是用于本發(fā)明硬卡另一個優(yōu)選實施例的保護罩俯視平面圖；圖19是圖18所示保護罩的側視圖；圖20是圖18所示保護罩的端視圖；圖21是采用了圖18所示保護罩的整個硬卡端視圖；圖22是用于本發(fā)明硬卡另一個優(yōu)選實施例的保護罩俯視平面圖；圖23是圖22所示保護罩的側視圖；圖24是圖22所示保護罩的端視圖；圖25是用于本發(fā)明硬卡另一個優(yōu)選實施例的保護罩俯視平面圖；圖26是圖22所示保護罩的側視圖；圖27是圖22所示保護罩的端視圖；圖28是圖18所示保護罩的部分透視圖；圖29是圖28中圓圈ⅩⅩⅨ內區(qū)域的放大視圖；圖30是用于制造圖18所示保護罩的坯料；圖31是圖30中圓圈ⅩⅩⅪ內區(qū)域的放大視圖；圖32a和32b分別是舌片和槽口的另一個優(yōu)選實施例視圖；圖33是不完全的詳細透視圖，表示了用于本發(fā)明硬卡的框條；圖34是圖1中所示整個框條的透視圖；圖35-38是硬卡各部分的側視圖和平面視圖；圖39-42是說明框條在保護罩內裝配的各種透視圖和示意圖；圖43-46是說明硬卡各部分的各種平面視圖和端視圖；圖47-51是說明硬卡各部分的透視圖；圖52是支承在密碼插鍵背面上的框條側視圖和俯視圖；圖53是說明硬卡扭轉試驗的示意圖；圖54是用于本發(fā)明硬卡另一個優(yōu)選實施例的保護罩平面俯視圖；圖55是圖54中通過55-55的剖視圖；圖56是圖54中圓圈56內的詳細視圖；圖57是圖56中通過57-57的剖視圖；圖58是圖55中圈58內的詳細視圖；圖59a-59c是說明圖54所示保護罩優(yōu)選制造方法的示意圖；圖60a-60c是說明圖54所示保護罩另一種優(yōu)選制造方法的示意圖；圖61是圖60a-60c所示設備的另一個示意圖；圖62a-62c是圖59b中圓圈61內區(qū)域的詳細視圖；圖63a，63b和63c是用于對比的詳細剖視圖，分別為先前技術保護罩的壓延區(qū)剖視圖，本發(fā)明保護罩的實際和理論的深沖壓凹區(qū)剖視圖；圖64a和64b是照片圖，表示了本發(fā)明保護罩的深沖壓凹區(qū)的詳細剖視圖；圖64c和64d是照片圖，表示了本發(fā)明保護罩的整個端區(qū)的詳細剖視圖；圖65a和65b是照片圖，表示了先前技術保護罩的深沖壓凹區(qū)的詳細剖視圖；圖65c和65d是照片圖，表示了先前技術保護罩的整個端區(qū)的詳細剖視圖；優(yōu)選實施例詳述參照圖1-3，印刷線路板(PCB)組件在一端有一個金屬化的I/O插座1，在板另一端有一個68孔位的MTB(MICRO TRIBEAMTM)插座2。連接器2具有與塑料外殼側面作成整體的兩個密碼插鍵3和4，以及在該外殼上、下面上的豎直棱邊5。在連接器2的每個密碼插鍵端的上、下面上，還設有兩個槽口6。I/O插座將在以下詳細描述。
上、下硬卡保護罩7和8是完全相同的金屬(如不銹鋼)薄片沖壓件。沿著保護罩的大部分長度上，在一側最好設置許多斷續(xù)相隔的豎直舌片9，而在另一側以同樣的斷續(xù)位置設置了相應的槽口10。此外，在保護罩13的前側設置了兩個固定舌片11，而在每個保護罩后側具有延伸區(qū)12，它垂直彎曲成與I/O連接器1的插頭開口的金屬保護罩前面對齊。這種垂直彎曲使硬卡外形變得美觀，并且在使PCB組件沿軸向正確定位的同時，防止了所謂的硬卡“微笑”現(xiàn)象。
當硬卡的兩個半保護罩7和8在PCB組件兩側定位和相互靠近時，舌片9和固定舌片11分別與對面位置上的槽口10和6配合，得到如圖2所示的最終硬卡組件14。
通常如果只有一個舌片9與一個正確定位的槽口10配合，盡管硬卡組件在使用中受到機械的彎曲和拉伸，保持硬卡組件結構(參見圖2)原樣不變的力很低。由于沿著組件長度方向在兩側采用了相當多數(shù)量的等間隔的舌片和槽口，組件可以得到的足夠剛性。一般說，由于沖壓件的制造公差，在舌片和槽口之間可能存在，通常也的確存在著正確位置的對準-對不準現(xiàn)象。由此，在硬卡的兩個保護罩相互之間，以及與MTB連接器2塑料外殼的槽口6之間，可以存在摩擦配合。適當選擇一起配合成機械結構的舌片/槽口的尺寸和形狀，可以提高這些單個摩擦力。例如，考慮圖4a中舌片9的截面A，如果舌片比槽口長(圖4d)、舌片被扭曲(圖4e)或舌片被彎曲(圖4c)，則在舌片和槽口之間可以產生摩擦配合。另外，在圖4b和圖4g，以及圖4c和圖4h中，提供了把舌片鎖定在槽口內的幾種方式，其中，由剪開部分形成的鎖片9a位于舌片的中心或在舌片的一端，它在完全配合時把舌片鎖定在槽口內。鎖定裝置的目的是承受機械力和保持組件原樣不變。另一個目的是為硬卡組件提供基本上為平的金屬側面，容許與PCMCIA卡需要配合的設備插槽(圖中未示)的接地點接觸。
在圖5a和5b中表示了I/O連接器，其中可看出，在上、下塑料壁20兩端的塑料已去除，以容許從后面(PCB一側)嵌入兩個金屬彈性件，彈性件具有腿21和22，腿具有朝內突出的鎖片23和24以及端邊25和26。在最后裝配狀態(tài)下，鎖片23和24與已裝配的I/O插頭的金屬保護罩插頭連接器18接觸，同時端邊25和26壓在上、下金屬保護罩7和8上，由此實現(xiàn)了系統(tǒng)的總接地連接。在連接器兩端，象原來設計中那樣，用鉚釘把這兩個金屬彈性件連接到PCB的接地印制線上。
參照圖6a-6b，它表示了另一種實施例，其中，一個金屬件嵌在I/O插座的上、下塑料壁上。這種裝置的優(yōu)點，不僅是只需要用一個零件，而且金屬保護罩在連接器的整個長度上延伸，從而保證了位于連接器兩端的兩個接地點之間沒有壓降。在這個設計中，朝內突出的鎖片23和24面對著中心塑料插口13，最終與所匹配的I/O插頭的保護罩18接觸。在I/O連接器另一側的朝外突出的鎖片27與上、下保護罩7和8接觸，同時邊25和26的位置也對著硬卡保護罩的邊。
參照圖7-8，表示了I/O插座保護罩的又一種改進形式，它替代了原來設計中的接地點7。這里上、下保護罩部分表示為兩個單獨的半罩，每個具有相互面對著的鎖片保持開口12的對稱段。這種替代設計不僅提供了具有鎖片保持開口的金屬板，而且除了SMT接線柱所需區(qū)域外，在I/O插座后端28上，也提供了在硬卡其余寬度上的金屬壁。這個特性在圖4中更為明顯，它表示了從PCB后面看的I/O插座的側視圖。在該設計中的后端28(圖8)如果被鎖定在從下面保護罩區(qū)延伸的相似壁之上，則在硬卡的這一側，提供了PCB電子線路和I/O連接器之間的EMI/ESD屏蔽措施。
參照圖9-16，PCB組件在一端有一個金屬化的I/O插座101，在板的另一端有一個68孔位的MTB插座102。MTB連接器102具有與塑料外殼側面作成整體的兩個密碼插鍵103和104，以及在該外殼上、下面上的豎直棱邊105。在MTB連接器102的每個密碼插鍵端的上、下面上，在I/O連接器端上還設有兩個槽口106。I/O插座將在以下詳細描述。
上、下硬卡保護罩107和108是完全相同的金屬薄片，如不銹鋼薄片。沿著保護罩的大部分長度上，在一側斷斷續(xù)續(xù)地設置了許多豎直舌片109，而在另一側以同樣的位置設置了相應的槽口110。此外，在保護罩的前側113上設置了兩個固定舌片111，而在保護罩后側具有延伸區(qū)112，在最后的硬卡組件狀態(tài)下，它垂直彎曲成與I/O連接器101的插頭開口的金屬保護罩前面對齊。這種垂直彎曲使得硬卡外形美觀，同時使PCB組件沿軸向正確定位。
當硬卡的兩個半保護罩107和108相互定位和靠近來封閉PCB組件時，舌片109與沿著邊上的槽口110配合，固定舌片111通過槽口100，與對面的上保護罩上位置相對的槽口144配合，從而得到最終的硬卡組件。
在兩側沿著組件長度方向斷續(xù)設置的舌片和槽口，足以保證所希望的組件剛性。如上所述，由于沖壓件的制造公差，通常在舌片和槽口之間存在正確位置的對不準現(xiàn)象。因而由于側面舌片109進入側面槽口110，以及兩個前固定舌片111通過兩個槽口106進入連接器102塑料外殼的對面保護罩上的前槽口144，這種裝置至少造成兩個硬卡保護罩相互的初始摩擦配合。適當選擇配合一起形成機械結構的舌片/槽口的尺寸和形狀，可提高這種個別的摩擦力。
特別參照圖9-10和14，表示了I/O插座保護罩的另一種改進形式，它替代了原來設計中的接地點107。這里上、下保護罩部分表示為兩個分開的半罩，每個具有相互面對著的鎖片保持開口112的對稱段。這種設計不僅提供了具有鎖片保持開口的金屬板，而且除了SMT接線柱所需區(qū)域外，在I/O插座后端128上，也提供了在硬卡其余寬度上的金屬壁。
圖11和12表示了緊固舌片的修改形式，其中，舌片109包括一個豎直的圓弧區(qū)130，它具有對著的剛性兩側131和倒角132，從那里朝下和朝外伸出一個彈性鎖片133。特別參照圖13，在邊緣134中形成槽口110。槽口110的兩端具有邊135和136，它們朝內傾斜到點138。特別參照圖15-17，舌片133配合在槽口110中邊緣134之下。
該實施例的兩個硬卡保護罩最好由0.2mm不銹鋼制成，并具有許多機械按扣式配合的緊固件。在兩個保護罩相互裝配之后，這些緊固件使硬卡對抵抗彎曲和扭轉得到意想不到的剛硬程度。由于有多個接觸點，這些緊固件也對兩個硬卡保護罩之間的接地產生良好的電連接，并且還因為不采用中間承載表面，使硬卡對EMI作了最佳的屏蔽。這些緊固件包括了許多與槽口110配合的舌片109。從圖中可以看到(圖15和16的一部分)，每個舌片109和鎖片133從垂直平面朝內傾斜，例如，傾斜一個角度α(圖15)，以便更好地與槽口110配合。每個舌片109包括一個與鎖片133成一體的彈性區(qū)132，鎖片133鉤在每個槽口110區(qū)域之下的邊緣134內。這種鎖片133在裝配后保持硬卡的兩個保護罩不打開。在配合時，舌片109將從鎖片133頂端直到剛性兩側，承受彈性彎曲和扭轉力。
每個舌片109還包括剛性的兩側131，它們配合在槽口110的兩端內而具有某些間隙。許多剛性兩側131和槽口兩端合在一起，使得在兩個保護罩之間的機械連接具有高的剪切強度，它形成了抵抗彎曲和扭轉的高剛性。也可注意到，硬卡的兩個保護罩是完全相同和雌雄同體的，也就是說，每個保護罩同時包括公和母的緊固件。
特別是如圖12-14所示，在配合時，倒角132將首先與前邊135和136接觸，從而它們將引導舌片109到達超過點138的端點位置，并保證鎖片133鉤住在邊緣134之下。點138起到鎖的作用，保持舌片定位在槽口內，并提供了一個指示正確鎖定的可聽到的“咔嗒”聲?？梢栽O計倒角132和邊緣135和136的相對尺寸來吸收(沖壓)制造公差。
把鎖定機構設計成這樣沿垂直方向在鎖片和邊緣134之間有一個初始間隙，而邊緣端部137的第二彈性功能消除了這個間隙。因為這些端部具有小于90°的彎曲角，使得在裝配硬卡的兩個保護罩時，它們首先接觸，然后在鎖片133將被配合之前，它們被稍稍壓在一起。此后鎖定機構不再有間隙。
最好是，彈性舌片的累計總長度至少為保護罩長度的10％，更好的是為保護罩長度的50％。
特別參照圖9，也可看到，在連接器102的每一端有一個槽口106，它容許舌片111通過連接器，與對面的硬卡保護罩中槽口144配合。因此，存在一個完全金屬對金屬的接觸，從而不需要與連接器102中的塑料外殼配合。尤其是，如果僅把兩個硬卡保護罩107和108相配合而不利用連接器101和102，則最終的硬卡盒仍是剛性的。
在上述PCMCIA硬卡的第二種型式上進行了扭轉試驗、彎曲試驗和指甲模擬試驗。這些試驗分別表示在附表Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中。
參照圖18-21，表示了一個不采用I/O插座的實施例。該實施例在其它方面一般與圖7-17中所示的實施例相同。也就是說，它具有完全相同的舌片245，舌片與完全相同的槽口254配合，并且它也具有用于MTB連接器(圖中未示)的空間。特別參照圖20-21，可以注意到，后端的連接舌片和槽口均設置在兩旁，而在中心具有相鄰接的板241和242。參照圖22-24，表示了與上述實施例相似的另一個實施例，但它采用了單個的15孔位I/O插座343。舌片309和槽口310均與上述相同。在這個實施例中，連接舌片和槽口345和354分別被朝外設置，在硬卡前端的I/O連接器旁邊，而在MTB連接器的一側，舌片311與槽口344相互配合。
參照圖25-27，表示了采用兩個I/O連接器446和447的另一個實施例。該實施例在其它方面基本上與上述各實施例相同?？梢宰⒁獾剑谠撚部ǖ暮蠖?，舌片和槽口448位于兩個I/O連接器之間和硬卡的后側。
參照圖28-29可以看到，上述各實施例的全金屬角包括一個以549概括表示的折疊金屬壁。參照圖30-31可以注意到，該彎角可由一塊坯料制成，坯料具有一個中央凸區(qū)450和側面凸區(qū)451和452，它們可分段朝上和朝內折疊，以產生所希望的倒圓效果。由于EMI/ESD屏蔽或相似的全金屬屏蔽不采用塑料或露在空氣中，熟悉該技術的人員可以理解到這種全金屬角構造的優(yōu)越性。這種特性還在美觀上有利，因為它沒有銳邊。
在上述硬卡中還可引入以下修改。
a)除了金屬的硬卡保護罩以外，引入一個框條來支承內部的電子線路；以及b)提供把硬卡金屬保護罩連接和固定到PCB上的裝置。
在這個補充的實施例中，在用焊劑回流工藝把兩個端部連接器(I/O和MTB連接器)固定之前，提供了一個裝置來把它們適當對準PCB。最好是不需要緊密的連接器安裝孔間隙，就可達到這個對準。對于兩個或一個連接器(例如MTB側)去除這個要求，PCMCIA盒仍可以滿足。
為了引入這些變化，已經進行了設計的修改，但不改變在金屬保護罩邊緣上前述金屬鎖片按扣式配合的基本特性；也不改變I/O連接器的基本構形。1)框條實施例包括引入一個塑料框條，它裝在硬卡金屬保護罩的一個側邊上，如圖33所示。因為沿著硬卡保護罩中縱向設置的框條是關鍵的問題，因此以下討論和附圖均涉及這種組合情形。在上、下保護罩內可利用同樣的框條。圖34表示了這種框條601的兩個不同的視圖(除了第二個視圖相對于第一個視圖轉了360°)，它具有幾個豎直凸齒602以及兩個朝著框條中間部位的沿縱向隔開的豎直塞栓603，同時沿框條長度方向分布著幾個錐形的凹區(qū)604。每個凸齒具有一個垂直面605和一個傾斜面607；所有凸齒的垂直面形成一個沿框條601長度方向延伸的整體垂直面605。具有倒角邊緣606的兩個塞栓603和603′從垂直面605朝外突出。該突起沿著半圓的周邊608和608′，它們均從垂直面605突進與PCB邊相鄰的空間中。對于這兩個塞栓603和603′，由于它們尺寸稍有差別，它們朝著PCB的突起也稍有差別，并且面對著硬卡金屬保護罩的邊610。對于傾斜面607也是這樣，這從圖33可以更清楚看出，其中，607對著從金屬保護罩613伸出的豎直弧形段611,613具有幾個沿保護罩邊610長度方向分布的卡緊鎖片612。
為了理解該框條601在金屬保護罩613一條邊上的裝配情形，先強調一下MTB連接器614的相對(工藝)定位，它采用板框618的方案，依靠臺階620和舌片619來實現(xiàn)。其相應的透視圖如圖47和48所示。在這些圖中，確定了緊接在密碼插鍵之后的連接器后端604位置?，F(xiàn)在可以用孔623來設定I/O連接器615的位置，如圖44所示，仍利用板框結構作為定位裝置。一旦用戶把所有其它電子線路元件設置在PCB上，就可采用一次回流操作來形成完整的電子組件，如PCMCIA硬卡。該組件顯然包括兩個端部連接器。最后，在連接點621附近剪斷，把每個電子組件與板框分離。應該注意到，預計這種設計也可以適應兩個I/O連接器或完全沒有I/O連接器的情形。
用戶可把這種組件放在事先準備好的框條201與金屬保護罩613組合件上。如圖49所示(圖中沒有I/O連接器)，塞栓603和603′可以固定這個組件，如前面所討論那樣。從I/O到MTB連接器一側來看，并假設PCB和連接器尾罩是透明的，則可得到圖38。從圖39可導出各種不同的透視圖。
圖40表示了在“反向”使用硬卡組件時，該設計的另一個有用的特性。由于存在密碼插鍵，這種硬卡只可沿著一個方向插入外圍設備中。由于反向使用(錯用)，MTB連接器可把大的縱向力通過焊接柱傳到PCB 616。如果使用者繼續(xù)插入，從I/O一側推動硬卡，則可能使PCB上的焊接點產生機械斷裂，從而損壞了硬卡。如圖40很明顯，在該設計中MTB連接器的后端624靠在框條601的前面。由于后者固定在硬卡盒中，因此在把力傳到焊接點之前，這個力可以容易地由PCB的邊來承受。對于PCMCIA硬卡的目前標準為60牛頓。
本設計的另一個優(yōu)點是它能夠承受扭轉和扭曲，如圖41所說明。需要理解的是在這種機械加載模式中，構成PCMCIA組件的上、下金屬保護罩趨向于相互沿相反方向移動。因為是從I/O連接器一端作用扭曲，其結果是在MTB連接器一側的保護罩之間的相對移動最顯著。因此，在MTB連接器一端的兩個保護罩之間的連接受到了相當大的力(剪力)，它易于使焊接點斷裂。由于存在凸齒602，它在該圖中成為沿著框條601中一個凸齒總寬度的剖面形式，凸齒從對著的保護罩兩側進入，并位于保護罩邊610中適當?shù)陌紖^(qū)內，從而阻止了兩個保護罩之間的相對縱向移動。而且，在PCMCIA硬卡的兩側(沿長度方向)，這種阻止機構分布在幾個位置上。在這種加載模式下許多其它設計都很容易失效。所以，這是本設計的一大優(yōu)點。因此，除了對盒內電子線路有特別安全保護(PCB對準/定位和固定)之外，裝了框條還可進一步提高組件的堅固性。
參照圖54-59，它表示了用于可消除“汽油桶”噪聲的硬卡實施例的保護罩。所示保護罩用707概括表示?？梢岳斫獾?，該保護罩可用于在先前各實施例中所述的其它相似保護罩。如同也在先前實施例中提到，該保護罩具有許多舌片609和槽口610，容許兩個保護罩配合一起。也與先前的實施例相似，保護罩具有對角線的封閉角711。保護罩包括一個深沖壓凹區(qū)712。該深沖壓凹區(qū)具有一個底面714，底面有一個周向斜面716，它從底面朝下傾斜延伸到外部的周向法蘭718。相鄰于深沖壓凹區(qū)，在周向法蘭上有一個周向槽720。
參照圖59a-61，表示了制造保護罩的第一步。這種制造設備包括一個上蓋板722、822，上蓋板疊加在沖孔板724、824上，而沖孔板本身又疊加在活動的上成形板726、826上?；顒拥纳铣尚伟瀵B加在活動的下推板728、828上，活動下推板同心地位于固定的下成形板730、830之外。保護罩的坯料732、832插在活動上成形板與活動下推板和下成形板之間。沖壓過程的下一步在圖60b中所示，其中，上蓋板722、822，沖孔板724、824，活動上成形板726、826以及活動下推板728、828均相對于固定下成形板730、830朝下移動。該運動使得坯料成形為上述的保護罩形狀，具有深沖壓凹區(qū)712、812和周向槽720、820。該方法中的最后一步在圖59c-60c中說明，其中，上蓋板722、822，沖孔板724、824以及活動上成形板726、826均相對于活動下推板728、828，固定下成形板730、830以及加工好的保護罩坯料832朝上移動。參照圖61可看出，距離“X”小于深沖壓凹區(qū)的高度。
舉例在68孔位連接器一側的硬卡厚度在短的長度上為3.3mm；接著在主要的硬卡長度上增加到5mm(具有圖中未表示的下陷區(qū)，以容許硬卡膠粘劑的厚度)，在I/O連接器一側再回到3.3mm。對于圖2的基本數(shù)據(jù)是用0.2mm厚的不銹鋼材料作成0.75mm的深沖壓凹區(qū)尺寸，具有規(guī)定的保護罩平面度。此外，硬卡美觀的重要性決定了外表面上應該沒有油脂或劃痕、符合標準的平面度以及沒有“汽油桶”現(xiàn)象。在這些保護罩的深沖壓過程中，理解上述限制條件所給出的約束是很重要的。這是本發(fā)明中要討論的主題。對于深沖壓，由于局部雙向彎曲操作、因材料縮頸引起的裂縫以及因該操作造成材料厚度局部改變，產生了其它問題。除了最終產品的尺寸特性以外，需要避免劃痕和斑點。結合由兩半保護罩的相互“按扣式配合”鎖定性質提出的機械要求，需要充分注意到能自始至終達到PCMCIA硬卡制造中的質量目標。目前保護罩具有的材料厚度為0.15mm，深沖壓區(qū)的深度“D”為0.85±0.05mm(即范圍為0.1mm)。但是，對于這種薄材料的平面度難以保持，并且經常會發(fā)現(xiàn)產生局部應力和“汽油桶”現(xiàn)象。最終的尺寸“D”可以低到0.63mm(降低范圍為0.85+0.05-0.63=0.27mm)，形成一個帶波紋的產品，對多數(shù)用戶均不適用。為了避免這個問題，首先把材料厚度增加到0.2mm，新的尺寸“D”為0.75±0.03mm，此外，在幾乎為70cm長×44cm寬的表面上，0.2mm范圍的平面度標準是容許的。對于深沖壓過程，最好存在低的拉伸強度(Rm)。在我們的情形中，希望采用Rm為600MPA的(1/4)H不銹鋼。為了達到所希望的“按扣式配合”連接特性和沒有斑點，希望采用(1/2)H材料(Rm=850～900 MPA,Rp 0.2=320～330 MPA)。因此，存在著相互矛盾的材料要求，尚需制造一種新產品。下面將說明所需新產品的形成過程。據(jù)說已滿足了美觀和消除“汽油桶”缺陷的要求。由于選擇了相當堅韌的不銹鋼保護罩材料，以及由于尺寸和平面度要求，涉及了相當高的沖壓成形力。由于相應的反作用力，模具或甚至壓機會受到延伸“咬合”作用。在深沖壓的過渡區(qū)，材料被延伸和局部“變薄”，在這種區(qū)域可能發(fā)生“縮頸”斷裂的危險。顯著的剩余應力會促進“汽油桶”現(xiàn)象。
從水平平面區(qū)到三角形的斜邊，深沖壓區(qū)中的材料延伸是很大的。最好是需要從與這個深沖壓延伸直接有關的其它材料區(qū)來“補充”材料。在環(huán)繞深沖壓區(qū)之外的保護罩平法蘭區(qū)域上，由深沖壓模具作出一條槽，可以達到這一點。在PCMCIA卡保護罩法蘭中的材料應力造成了所謂的“汽油桶”或“咔嗒噼啪”噪聲。由于這個原因，保護罩變成可以雙向-穩(wěn)定，也造成了不平的保護罩和組件。所作出的槽沿著連續(xù)的矩形周邊，包括彎曲的角區(qū)。沿著深沖壓保護罩的周邊，這種在棱邊(沿著垂直于棱邊長度的方向)上的材料局部變薄，由于把法蘭與深沖壓區(qū)隔離，可以消除在法蘭中的應力。本發(fā)明把變形區(qū)與非變形區(qū)隔離，形成了平的無應力深沖壓保護罩，沒有“汽油桶”現(xiàn)象。把模具設計成它與保護罩材料剛配合時先形成一條槽；接著的模具運動才開始所希望的深沖壓順序。
對于不銹鋼材料厚度要求0.2mm和深沖壓尺寸0.75mm的專用情形，根據(jù)生產和質量要求，導出和確定了幾個理想的工作條件a)棱邊最好是一條連續(xù)長度的棱邊，在為材料厚度150％的寬度上，局部厚度減少25％(參見圖3和4)。
b)棱邊的位置最好位于保護罩上模具的旁邊，對著深沖壓方向。
c)材料的屈服強度與拉伸強度之比最好低于40％。
d)模具需要限制在其垂直運動方向，運動距離與深沖壓的深度相應。
e)根據(jù)是否有膠粘劑的要求，需要對模具作出修改。
參照圖63a，表示了先前技術的IBM保護罩深沖壓區(qū)，附有長度和角度尺寸。參照圖63b，表示了按上述例子制造的本發(fā)明保護罩的深沖壓區(qū)，附有長度和角度尺寸。為了比較，也表示了本發(fā)明保護罩深沖壓區(qū)的理論形式。
參照圖64a和64b，它表示了按照上述例子制造的本發(fā)明保護罩深沖壓區(qū)的剖面照片圖。參照圖64c和64d，表示了按照上述例制造的本發(fā)明整個保護罩端區(qū)的剖面照片圖。參照圖65a和65b，表示了IBM先前技術的保護罩深沖壓區(qū)的剖面照片圖。參照圖65c和65d，表示了IBM先前技術的整個保護罩端區(qū)的剖面照片圖。
可以理解到，上述硬卡保護罩提供了以下優(yōu)點提供一種實用方法，隔離了由于深沖壓變形材料區(qū)變形產生的應力；達到這一點的方法是在材料深沖壓開始之前，由深沖壓模具在法蘭區(qū)中設置出一條具有規(guī)定深度和寬度的連續(xù)棱邊；規(guī)定不銹鋼材料的最終深沖壓保護罩在法蘭區(qū)中沒有應力，避免了“汽油桶”現(xiàn)象；根據(jù)深沖壓的深度，需要限制相應的垂直模具運動(距離)；硬卡保護罩的優(yōu)選材料的屈服強度對拉伸強度比小于40％，與PCMCIA的要求相一致。
還可以理解到，所提供的硬卡保護罩對彎曲和扭轉具有最佳的強度和剛性。
盡管結合各種附圖的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，應該理解到，可以采用其它相似的實施例，或者對所描述的實施例作出各種修改和補充，來完成本發(fā)明的同樣功能而不會偏離本發(fā)明范圍。因此，不應該把本發(fā)明限制在任何個別實施例中，而寧可按照所附權利要求說明的廣度和范圍來解釋本發(fā)明。
PCMCIA型式21．扭轉試驗1/4硬不銹鋼，厚度0.2mm試驗條件硬卡組件包括兩個保護罩和兩個連接器，沒有PCB作用扭矩為1.236 Nm每次在一個方向上對硬卡作用扭矩(而不是5次)在硬卡上作用扭矩約10秒(而不是5分鐘)即使超出10°的最大角，均作用最大扭矩在彎曲試驗(按照PCMCIA標準)和指甲試驗之前完成本試驗表Ⅰ試樣扭矩(Nm) 轉角(°) 附注11.236 11.3 順時針11.236 12.6 反時針21.236 10.9 順時針21.236 11.7 反時針平均 1.236 11.63外觀無損壞結論1．在最大轉角時無失效現(xiàn)象2．在硬卡內的PCB或其它元件能起到隔離墊的作用，將明顯地增加剛性
PCMCIA型式22．彎曲試驗1/4硬不銹鋼，厚度0.2mm試驗條件硬卡組件包括兩個保護罩和兩個連接器，沒有PCB作用力為19.6 N試驗按照PCMCIA標準夾持裝置是按照SK33279的設備硬卡被夾持得非常牢固在扭轉試驗之后和指甲試驗之前完成本試驗試驗機設置y軸F=500N，速率1∶1，量程5mV/om(1om=2.5N)x軸L=5，速率1∶1，量程5mV/om(1om=1mm)表Ⅱ試樣 力(N)位移(mm)附注1 20.7 3.6 I/O側夾持，向上1 20.2 3.3 I/O側夾持，向下1 20.2 2.368孔插座側夾持，向上1 20.5 4.068孔插座側夾持，向下2 20.2 3.4 I/O側夾持，向上2 20.1 3.4 I/O側夾持，向下2 20.6 3.168孔插座側夾持，向上2 20.4 2.968孔插座側夾持，向下平均I/O 20.30 3.43平均68孔 20.43 3.08結論1．相對于先前技術，型式2的硬卡組件非常剛硬2．采取優(yōu)化的幾何尺寸和更牢固的夾持，在I/O側和68孔位插座側之間的位移無差別
PCMCIA型式23．指甲模擬試驗1/4硬不銹鋼，厚度0.2mm由數(shù)人來認可試驗組件，他們關心用手(包括用指甲)裂開硬卡組件的抵抗能力試驗條件硬卡組件包括兩個保護罩和兩個連接器，沒有PCB從兩側直到14mm處夾持硬卡組件試驗銷按照修改版1的SK35578圖樣，在硬卡組件和試驗銷上涂油脂，以避免粘滑現(xiàn)象在相關扭轉和彎曲試驗之后完成本試驗試驗機設置y軸F=100N，速率1∶1，量程0.1V/om(1om=50N)x軸L=50，速率5∶1，量程5mV/om(1om=0.2mm)表Ⅲ試樣1 力(N) 位移(mm) 附注1 14520 2.08 1032 12024 1.72 143 16533 2.24 112I/O 4 12024 0.42 21T/O 5 90100.25 1256 11323.9 1.66 837 13026 1.44 728 95101.18 39平均127.92 1.72平均I/O 105.00 0.34試樣2 力(N)位移(mm) 附注1 10521 1.68842 95 19 1.34673 16583 1.9497I/O 4 11022 0.3015I/O 5 9510 0.28146 11022 1.36687 12024 1.24628 11523 1.2663平均 118.331.47平均I/O102.500.29縱向兩側 123.131.59兩個試樣平均值I/O側 103.750.31兩個試樣平均值外觀無損傷結論1．打開組件的力非常高2．在I/O側的力幾乎與在縱向兩側的力一樣高3．在I/O側的穿入深度比在縱向兩側低得多4．力/位移曲線有重復性
權利要求
1．一種硬卡，它包括一個印刷線路板組件，印刷線路板組件插在兩個帶邊的卡保護罩之間，其中的改進為一個保護罩邊上的舌片與另一個保護罩邊上的槽口配合，上述每個舌片包括一個具有斜向突起的元件，它與上述另一個保護罩配合，以及一個保護罩具有由周向槽環(huán)繞的深沖壓凹區(qū)。
2．權利要求1的硬卡，其中，硬卡包括的材料具有小于40％左右的屈服強度與拉伸強度比。
3．權利要求2的硬卡，其中，槽具有為連續(xù)長度的一條棱邊。
4．權利要求3的硬卡，其中，棱邊具有局部厚度，材料具有一定厚度，以及上述棱邊沿著約150％材料厚度的寬度上局部厚度約減少25％。
5．權利要求3的硬卡，其中，棱邊被設置成對著深沖壓凹區(qū)。
6．權利要求2的硬卡，其中，材料是不銹鋼。
7．權利要求6的硬卡，其中，材料具有約0.2mm的厚度，深沖壓凹區(qū)具有約0.75mm的深度。
8．一種制造硬卡保護罩的方法，它包括在上述保護罩中的形成一個由周向槽環(huán)繞的深沖壓凹區(qū)的步驟。
9．權利要求8的方法，其中，硬卡包括的材料具有小于40％左右的屈服強度與拉伸強度比。
10．權利要求9的方法，其中，槽具有為連續(xù)長度的一條棱邊。
11．權利要求10的方法，其中，槽具有一條有局部厚度的棱邊，材料有一定厚度，以及上述棱邊沿著約150％材料厚度的寬度上局部厚度約減少25％。
12．權利要求10的方法，其中，棱邊被設置成對著深沖壓凹區(qū)。
13．權利要求9的方法，其中，材料是不銹鋼。
14．權利要求13的方法，其中，材料具有約0.2mm的厚度，深沖壓凹區(qū)具有約0.75mm的深度。
15．一種減少“汽油桶”噪聲的方法，在深沖壓凹區(qū)的金屬薄片中，包括了環(huán)繞上述深沖壓凹區(qū)的步驟。
16．權利要求15的方法，其中，金屬薄片包括的材料具有小于40％左右的屈服強度與拉伸強度比。
17．權利要求16的方法，其中，槽具有為連續(xù)長度的一條棱邊。
18．權利要求17的方法，其中，槽具有一條有局部厚度的棱邊，材料的有一定厚度，以及上述棱邊沿著約150％材料厚度的寬度上，局部厚度約減少25％。
19．權利要求17的方法，其中，棱邊被設置成對著深沖壓凹區(qū)。
20．權利要求16的方法，其中，材料是不銹鋼。
21．權利要求20的方法，其中，材料具有約0.2mm的厚度，深沖壓凹區(qū)具有約0.75mm的深度。
全文摘要
公開了一種硬卡,它包括一個印刷線路板,印刷線路板插在兩個帶邊的硬卡保護罩之間。一個保護罩邊上的舌片與另一個保護罩邊上的槽口配合。硬卡中已連接的保護罩提供了高的剛性程度,足以超出現(xiàn)有的抗彎曲和扭轉標準。因此提供了合適的剛性。還包括一個I/O連接器,它的接地不需要單獨的接地點,并沿其長度得到屏蔽保護。舌片包括一個具有中間斜向突起的弧形件,突出與槽口附近的另一個保護罩邊緣配合。本發(fā)明的硬卡還包括一個印刷線路板,印刷線路板插在兩個帶邊的硬卡保護罩之間。一個保護罩邊上的舌片與另一個保護罩邊上的槽口配合。因此提供了合適的剛性。一個框條插在兩個保護罩之間。還包括一個I/O連接器,它的接地不需要單獨的接地點,并沿其長度得到屏蔽保護。還包括一個消除“汽油桶”噪聲的保護罩,其中有一條槽沿周向圍繞著深沖壓凹區(qū)。
文檔編號B42D15/10GK1306734SQ98808014
公開日2001年8月1日 申請日期1998年8月12日 優(yōu)先權日1997年8月13日
發(fā)明者安東尼爾斯·H·J·格里茨, 保羅斯·J·M·皮格曼斯, 維姆·范·阿爾斯特, 保羅·J·M·波特斯 申請人:連接器系統(tǒng)工藝公司