專利名稱：集成電路卡連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及電連接器技術，具體地涉及集成電路卡連接器，用在諸如移動電話或類似裝置的集成電路卡閱讀系統(tǒng)中，連接如卡之類的IC卡。
人們已開發(fā)出集成電路(IC)卡，集成電路卡包含集成電路(IC)，集成電路包括如隨機存取存儲器(RAMs)的存儲電路，及如中央處理器(CPUs)的控制電路。一種稱為用戶識別模塊(SIM)卡的特殊類型集成電路卡，有日漸增長的好處，并用于蜂窩電話中作為身份識別及作為用戶相關資料的存儲單元。SIM卡通常包括作為通過卡閱讀系統(tǒng)與外部設備連接的終端陣列。連接器通常包括某種形式的IC卡插座和有多個暴露在插座中的、用以接合IC卡的終端陣列的電極或觸點?？ú迦氩遄胁牟遄腥〕觯B接器觸點為彈性的或包含有彈性的觸點，當將卡插入到插座中時，用以屈服性地接合IC卡的終端陣列。
隨著IC卡和其各自的連接器的日漸微型化，各種問題不斷涌現(xiàn)。例如，正確地處理微型IC卡很困難，且當將卡插入連接器的卡接納腔或其它接納裝置中并從連接器的卡接納腔中或其它接納裝置中取出時，正確地在連接器中定位卡出現(xiàn)相應的問題。這樣的卡連接器可以具有用以將IC卡夾持在鎖定的閱讀位置上的鎖定裝置，但鎖定裝置有可靠性問題。再有，從連接器中夾住并移走已插入的芯片卡也是很困難的。本發(fā)明意圖在解決在微型SIM卡連接器中的各種問題，且連接器可靠、制造裝配簡單。
因此，本發(fā)明的目的之一為提供一種新潁的并改進的用以將有終端陣列的IC卡連接在IC卡閱讀系統(tǒng)或類似系統(tǒng)中的IC卡連接器。
在本發(fā)明示范性的實施例中，連接器包括底座元件，底座元件有多個暴露在至少底座元件一側的、用以連接IC卡的終端陣列的電導觸點。在底座元件上安裝蓋，以便繞旋轉(zhuǎn)軸朝向或離開底座元件的一側做繞樞軸轉(zhuǎn)動的運動，蓋包括將IC卡固定于其上的接納裝置，從而將蓋閉合到底座元件上，實現(xiàn)IC卡終端陣列與底座元件上觸點的接合。IC卡接納得可在與旋轉(zhuǎn)軸基本垂直的方向上、在預裝載位置和鎖定位置之間相對于蓋滑動。
本發(fā)明設想提供在底座元件上的偏置裝置，以響應蓋的關閉，自動地將IC卡從其預裝載位置滑動到其鎖定位置。在底座元件上的鎖定裝置與在其鎖定位置的IC卡接合，將蓋和IC卡鎖定在底座元件的閉合位置上。底座元件上的脫開裝置，有效地與偏置裝置協(xié)同工作，使偏置裝置不起作用，并使IC卡回到其與鎖定裝置脫離接合的預裝載位置，從而使蓋和IC卡能轉(zhuǎn)回到開啟位置。
連接器還包括在底座元件上的回復裝置，回復裝置能與IC卡接合，響應使偏置裝置不起作用的脫開裝置，自動地將IC卡從其鎖定位置滑回到其預裝載位置。在優(yōu)選實施例中，回復裝置包括彈簧加載臂位置成用以與IC卡前緣接合。臂可以是固定到底座元件上的金屬元件并獨立于底座元件的金屬元件。
如在此文中所描述的，鎖定裝置包括與IC卡前緣接合的鎖定元件。與回復臂類似，鎖定元件可以是獨立于底座元件的金屬元件并固定到底座元件上的金屬元件。
偏置裝置包括在底座元件上的偏置肩，當蓋及IC卡朝向底座元件轉(zhuǎn)動時，偏置肩在IC卡的后緣的運動路徑上，并與IC卡的后緣接合。偏置肩形成于底座元件的彈性臂上。彈性臂的按鈕部分，由操作者按下以移動彈性臂，從而使偏置肩脫離與IC卡后緣的接合。
本發(fā)明的其它特征包括在底座元件上的止動肩裝置，止動肩裝置用以限定在蓋上的IC卡的預裝載位置。此外還提供有在蓋和底座元件之間的互補的相互接合的開啟裝置，用以響應鎖定裝置從IC卡上的脫離，自動地將蓋從底座元件上移開。在優(yōu)選實施例中開啟裝置包括在蓋上的彈簧元件，彈簧元件能與底座元件接合，將彈簧加載蓋在其閉合位置。
從以下結合附圖的詳細描述，將會理解本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點。
本發(fā)明的相信具有新穎性的特征特別地在所附權利要求中提出。通過在下文參照附圖的說明將能很好地領會本發(fā)明及其目的和優(yōu)點，在附圖中用相同的標記表示相同的元件

圖1為實施本發(fā)明的構思的、處于開啟位置的并與IC卡配合的IC卡連接器的透視圖；圖2為IC卡已插入蓋中直到預裝載位置的、與圖1類似的視圖；圖3為蓋與IC卡部分已閉合的連接器的透視圖；圖4為蓋和IC卡已閉合且IC卡已移到其鎖定位置的、與圖3類似的視圖；圖5為蓋處于部分開啟位置的連接器后部的片斷的透視圖；圖6為蓋已閉合且彈簧開啟裝置在扳起狀態(tài)的、與圖5類似的視圖；圖7為蓋已移開以展示在底座內(nèi)的IC卡處在其鎖定位置的連接器的透視圖；圖8為按鈕和脫開臂壓下從而使IC卡已回到其預裝載位置的、與圖7類似的視圖；圖9為從后部看的連接器在其部分開啟位置且IC卡以移走以顯示在蓋上的接入開口的連接器透視圖；圖10為在圖9示出的狀態(tài)下蓋上的接入開口和底座元件平面區(qū)域的對齊的連接器的俯視圖；圖11為在圖9示出的狀態(tài)下真空吸嘴伸過蓋上的接入開口以與底座平面區(qū)域接合的連接器的側視圖。
詳細參照附圖，首先參照圖1，本發(fā)明以IC卡連接器的形式來實施，連接器12極為簡單，其包括兩個基本部分，即底座元件14及蓋16。IC卡18沿箭頭“A”的方向插入蓋16中，直到蓋達到圖2中所示的預裝載位置。IC卡為具有傳統(tǒng)或已知結構的微型卡，其包括在卡底側18a上的終端陣列(未示出)。在優(yōu)選實施例中，IC卡為在蜂窩電話中用作身份識別和用戶相關資料存儲的用戶識別模塊(SIM)卡。
仍參照圖1和2，當IC卡18已插入蓋16中，卡在蓋的頂壁20和一對向內(nèi)的凸緣22之間滑動。凸緣22從蓋的一對側臂24上向內(nèi)突伸。當卡到達其預裝載位置時，卡的邊緣18b接靠在蓋的止動肩26上。止動肩26形成于內(nèi)側并位于彈性臂28的端部。彈性臂28形成其使用目的將于下文提及的的彈簧元件。因此，頂壁20，凸緣22和止動肩26確定了用于將IC卡18固定在蓋上或蓋內(nèi)的接納裝置。最后，基本上為正方形的接入開口30形成于蓋16的頂壁20上，其使用目的將于下文中提及。整個蓋為用塑料或類似材料整體模制而成的一片式結構。
IC卡連接器12的底座元件14也可以用諸如塑料或類似材料的介電材料模制而成，并包括有基本上為平底座32。連接器，特別是底座元件14的平底座32，適合于裝在印刷電路板上。底座在其一端上有向上向外突起的一對整體凸緣36，以及在底座相對端上的一對加大部分38。蓋16通過向內(nèi)的、扣接到放大部分38頂部的凹進部分42中的樞轉(zhuǎn)耳軸40可繞樞轉(zhuǎn)軸地安裝到底座元件14上。在底座元件14的平底座32橫向部分46固定多個電導觸點44。如圖所示，在優(yōu)選實施例中設想鑲嵌模塑觸點在平底座32中，但本發(fā)明也設想包括采用針插或成排裝載的其它裝配方式。觸點有止于接觸部分48而從底座32上向上突起與IC卡18的終端陣列相接合的懸臂彈簧。觸點44有尾部50，通過焊接將尾部50與印刷電路板上的適當電路路線相連。連接器還包括用51表示的開關觸點，帶有表面裝貼接地回路34。
通常，IC卡18裝在蓋16內(nèi)，在基本上垂直于蓋旋轉(zhuǎn)軸的方向上，在圖2所示的預裝載位置和下面將要提到的鎖定位置之間相對蓋滑動。通常，在底座元件14上提供有偏置裝置，用以響應蓋16關閉到底座元件14上而自動地將IC卡從其預裝載位置滑動到其鎖定位置。
更具體地說，偏置裝置包括偏置肩52(圖1和2)，偏置肩52在蓋和IC卡轉(zhuǎn)向底座元件14時，位于IC卡邊緣18b的運動路徑上，并能與IC卡的邊緣18b接合。由于IC卡能夠從其預裝載位置沿與箭頭“A”相反的方向(圖1和2)滑動到其鎖定位置，故將認為IC卡的邊緣18c為卡的后緣，相對的邊緣18b為卡的前緣。帶著這樣的理解，提供有鎖鉤54形式的鎖定裝置，當卡在鎖定位置時，鎖鉤54用以同卡的前緣18c接合。
通常，在底座元件14上提供有釋放裝置，釋放裝置與偏置肩52有效協(xié)同工作，以使偏置肩不起作用，并使IC卡回到其與鎖鈞54脫離接合的預裝載位置，從而使蓋16和IC卡能夠轉(zhuǎn)回到開啟位置。更具體的說，可以從圖1和圖2中清楚地看到，偏置肩52形成于彈性或可屈服的臂56上，彈性臂56在其遠端或后端有按鈕58。因此，如在下文中將看到，沿箭頭“B”方向(圖1和圖2)壓下按鈕58將使臂56向下屈服，并使偏置肩52脫離與IC卡后緣18b的接合。
大致呈U形的彈簧臂形式的回復裝置，提供于底座元件14的前面，響應偏置肩52脫離與IC卡后緣18b的接合而自動地將IC卡從其鎖定位置滑動到其預裝載位置。更具體地說，U形彈簧臂60可以用彈簧金屬材料制成，并包括鑲嵌模塑到底座元件14的平底座32的凸緣36內(nèi)的側面腿部62。在凸緣36內(nèi)的鑲嵌模塑側面腿部62，提供了一種將彈簧臂剛性地鎖定到底座元件上的可靠方法。如在下文中將會看到的，彈簧臂有可與IC卡前緣18C接合的凸出部分64。鎖鉤54也可以為金屬材料，并固定到金屬彈簧臂60的內(nèi)側。通過用金屬材料制成彈簧臂和鎖鉤，比起塑料能提供的磨耗面，金屬材料能提供更大的磨耗面，雖然塑料及其它材料也可作為選擇。
以下將說明IC卡連接器12的操作。圖3和圖4顯示蓋16和插入的IC卡18，在箭頭“C”的方向(圖3)上，相對底座元件14向下轉(zhuǎn)動到圖4所示的IC卡鎖定位置。在從蓋的開啟位置向關閉位置移動的過程中，有許多情況發(fā)生。首先，IC卡后緣18b與底座元件14上的有倒角的偏置肩52接合，以將IC卡從其預裝載位置向前滑動到其鎖定位置。這樣有效地自動響應蓋的關閉。換句話說，IC卡的后緣18b離開在蓋16中止動肩26(圖1)，IC卡的前緣18c移動到鎖鉤54之下。其次，卡的前緣18c與彈簧臂的凸出部分64接合，以扳起臂或彈簧加載臂。在圖7中清楚地示出卡的鎖定位置?？梢钥吹娇ǖ暮缶?8b與偏置肩52相接合，卡的前緣18c與彈簧臂的凸出部分接合，且前緣還鎖定在鎖鉤54之下。
在蓋關閉到底座元件上之后發(fā)生的第三種情況，清楚地示出在圖5和圖6中。具體地說，當蓋關閉時，蓋上的止動肩26(圖1)與底座元件上的升起的平臺68接合，在箭頭“D”(圖6)的方向向上地偏置彈性臂28。實質(zhì)上，該動作扳起彈性臂28或彈簧加載彈性臂28，從而當蓋關閉時彈性臂變作彈簧元件。
當需要從底座元件14上開啟蓋16，如取下IC卡18時，請參照圖7和8。如上所述，圖7示出IC卡處在其全鎖定或運行位置。當需要打開蓋和IC卡時，操作者沿箭頭“B”的方向(圖8)壓下按鈕58，這樣使偏置肩52(圖7)脫離與IC卡后緣18b的接合。這使得其上帶有與IC卡前緣18接合的凸出部分64的彈簧臂60，沿箭頭“E”方向向后移動IC卡，使其脫離在鎖鉤54下的接合。底座元件14的止動肩70阻止IC卡的向后移動。
當IC卡18的前緣18c如圖8所示從鎖鉤54中脫開，圖6中所示的已扳起的彈性臂28，現(xiàn)起著彈簧元件的作用而自動打開蓋，至少部分打開到圖3中所示的位置。換句話說，響應按鈕58的壓下，蓋和IC卡自動移向開啟位置。
圖9到11示出本發(fā)明的一個特征，通過用真空吸嘴方便IC卡連接器的操控。具體地說，對如IC卡連接器12之類的連接器來說，從供應源上移走連接器，通過加負空壓到連接器轉(zhuǎn)移連接器，并將連接器放到印刷電路板的預選位置上以備焊接，在這些過程中廣泛地使用了真空轉(zhuǎn)移和放置機構。一般不接受用蓋16作為與真空吸嘴接合的頂面。比如，在IC卡連接器12中，蓋16設計成保持部分開啟作為蓋沒有鎖上和/或IC卡18不在連接器中的目視指示。在部分開啟位置，如圖9和11所示，蓋繞樞軸從平底座32上開啟約10°。
為了提供用真空吸嘴進行的操作，蓋16上的接入開口30與底座元件14的平底座32(圖1)頂部的上表面區(qū)域74對齊。表面區(qū)域74有足夠的尺寸用以同真空吸嘴接合。如圖11中所示，這樣的真空吸嘴76經(jīng)接入開口30插入，并與底座元件14的平底座32的上表面區(qū)域74接合。盡管蓋16相對底座元件位于部分開啟位置，這種接合還是能夠?qū)崿F(xiàn)。
應理解，本發(fā)明可以用其它特定的方式實施而不會脫離本發(fā)明的精神和主要特征。因此，在此的列舉和實施例應認為是示范性的而非限制性的，本發(fā)明不限于本文中給出的細節(jié)。
權利要求
1．一種適用于連接有終端陣列的集成電路卡(18)的集成電路連接器(12)，包括底座元件(14)，所述底座元件包括多個電導觸點(44)，所述觸點至少暴露在所述底座元件的一側，以便與集成電路卡的終端陣列相接合；蓋(16)，所述蓋安裝在所述底座元件上，且可繞旋轉(zhuǎn)軸(40)朝向或離開所述底座元件的所述一側轉(zhuǎn)動，所述蓋有將所述集成電路卡固定于其上的接收裝置(22)，從而將所述蓋閉合到底座元件上時，便可實現(xiàn)所述集成電路卡終端陣列與所述底座元件上的所述觸點的接合，所述集成電路卡(18)接納成在與所述旋轉(zhuǎn)軸垂直的方向上相對于所述蓋(16)在預裝載位置和鎖定位置之間滑動；在所述底座元件(14)上的偏置肩(52)，響應所述蓋(16)的閉合，將所述集成電路卡從其預裝載位置滑動到其鎖定位置；在所述底座元件(14)上的鎖定裝置(54)，所述鎖定裝置將在其鎖定位置上的所述集成電路卡(18)接合以將所述蓋(16)和所述集成電路卡鎖定在所述底座元件的閉合位置上；在所述底座元件(14)上的所述脫開裝置(58)，所述脫開裝置與所述偏置裝置(52)有效地協(xié)同工作而使所述偏置裝置不起作用并使所述集成電路卡(18)運動回到其與所述鎖定裝置(54)脫離接合的預裝載位置，從而使所述蓋和所述集成電路卡轉(zhuǎn)回到開啟位置。
2．如權利要求1所述的集成電路卡連接器，其特征在于其包括與所述集成電路卡(18)接合的在所述底座元件(14)上的回復裝置(60,64)，所述回復裝置響應使所述偏置裝置(52)不起作用的所述脫開裝置(58)自動將所述集成電路卡從其鎖定位置滑動回到其預裝載位置。
3．如權利要求2所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述回復裝置(60,64)放置成與所述集成電路卡(18)的前緣(18c)相接合。
4．如權利要求2所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述回復裝置包括彈簧臂(60)。
5．如權利要求4所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述彈簧臂(60)為固定到所述底座元件(14)上的金屬元件。
6．如權利要求1所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述鎖定裝置(54)包括與所述集成電路卡(18)的前緣(18c)相接合的鎖定元件(54)。
7．如權利要求6所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述鎖定元件(54)為固定到所述底座元件(14)上的金屬元件。
8．如權利要求4所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述偏置裝置包括在所述底座元件(14)上的偏置肩(52)，在所述蓋(16)及所述集成電路卡朝向所述底座元件轉(zhuǎn)動時，所述偏置肩在是集成電路卡(18)的后緣(18b)的運動路徑上并與所述集成電路卡(18)的后緣(18b)接合。
9．如權利要求8所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述偏置肩(52)形成于所述底座元件(14)的彈性臂(56)上，所述脫開裝置(58)有效地移動所述彈性臂部分，從而使所述偏置肩移動脫離與所述集成電路卡(18)的后緣(18b)的接合。
10．如權利要求9所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述彈性臂部分(56)包括用以接合的按鈕部分(58)，由操作者按下以移動所述彈性臂部分。
11．如權利要求1所述的集成電路卡連接器，其特征在于其包括在所述底座元件(14)上的止動肩裝置(70)，用以限定在所述蓋(16)上的所述集成電路卡(18)的預裝載位置。
12．如權利要求1所述的集成電路卡連接器，其特征在于其包括在所述蓋(16)和所述底座元件(14)之間的互補的相互接合的開啟裝置(26,28,68)，所述開啟裝置(26,28,68)用以響應所述鎖定裝置(54)從所述集成電路卡(18)脫離自動地將所述蓋從所述底座元件上移開。
13．如權利要求12所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述開啟裝置包括在所述蓋(16)上的彈簧元件(28)，所述彈簧元件(28)與所述底座元件(14)接合，以在其閉合位置上彈簧加載所述蓋。
14．如權利要求13所述的集成電路卡連接器，其特征在于所述彈簧元件包括與所述蓋成整體的彈簧臂(28)。
全文摘要
用于連接有終端陣列的集成電路卡的連接器包括有多個與卡終端陣列接合的電導觸點的底座。蓋安裝在底座上,朝向或離開底座一側繞樞軸轉(zhuǎn)動。蓋有卡的接收裝置。卡在預裝載和鎖定位置間相對于蓋滑動。底座上偏置肩響應蓋的關閉自動地將卡從預裝載位置滑動到鎖定位置。底座上鎖定元件與在鎖定位置的集成卡接合,將蓋和卡鎖定在底座閉合位置。脫開裝置使偏置肩脫離與卡的接合,以使卡回到其與鎖定元件脫離接合的預裝載位置,使蓋和卡轉(zhuǎn)回到開啟位置。
文檔編號H01R12/71GK1305246SQ0013097
公開日2001年7月25日 申請日期2000年11月14日 優(yōu)先權日1999年11月15日
發(fā)明者G·M·西姆西爾, Y·T·亞普, M·M·菲爾萊 申請人:莫列斯公司