專(zhuān)利名稱(chēng)：具有電路板定位裝置的ic卡的制作方法
IC卡-一般是存儲(chǔ)卡，通常由一模制的塑料框架構(gòu)成。前、后連接件就安裝與/或模制在框架中，并且上蓋與下蓋也安裝在框架上。美國(guó)專(zhuān)利US-5,207,586和US-5,244,397披露了這種IC卡的結(jié)構(gòu)。如果能夠減少構(gòu)成和組成IC卡的部件數(shù)，就可以降低其成本。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，一種低成本的IC卡包括一塊電路板，該電路板具有分別安裝在前、后連接件上的前、后端部分，這種IC卡不需要中介框架。蓋也安裝在前、后連接件上，它大體上僅通過(guò)接地電連接連到電路板上。
至少第一連接件具有一排橫向延伸的接觸器，它們與電路板的一個(gè)端部分上的相應(yīng)接觸片嚙合。至少第一連接件還具有橫向超出所述那排接觸器的相對(duì)端的銷(xiāo)。電路板的每一端部分在其相對(duì)的側(cè)部上都具有孔，用于接收相應(yīng)的銷(xiāo)。
所附權(quán)利要求更進(jìn)一步說(shuō)明了本發(fā)明的新穎性。以下參照附圖的說(shuō)明將有助于更好地理解本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的IC卡的等角視圖，其中用虛線(xiàn)示出了接收該卡的電子裝置的一部分，圖2是圖1所示IC卡的分解等角視圖；圖3是連接件和安裝在連接件上的電路板端部分的局部分解視圖；圖4是沿圖3中線(xiàn)4-4的局部剖視圖，示出了處于裝配位置的各部件；圖5是圖4所示的連接件和電路板的局部剖視圖，同時(shí)也示出了另外兩個(gè)可以使用的電路板。
圖6是圖1所示IC卡的局部剖視圖；圖7是圖1所示IC卡的局部剖視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例構(gòu)造的銷(xiāo)的局部等角視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例構(gòu)造的銷(xiāo)和電路板的局部等角視圖。
圖1示出的IC卡10在其相對(duì)的諸端上具有連接件12、14。將連接件12、14分別指定為前、后連接件，當(dāng)然反之亦可?？ū辉O(shè)計(jì)成能夠沿著向前方向F插入到電子裝置16中，并使得前連接件上的接觸器20與電子裝置上相應(yīng)的接觸器22嚙合?？裳刂蚝蠓较騌將卡撥出。IC卡具有符合JEIDA標(biāo)準(zhǔn)的最大尺寸上、下方向U、D為4.83mm，橫向L為54mm，縱向F、R為85.6mm。這種IC卡的制造成本低，同時(shí)其限的空間也為容納電子元件得到最充分的利用。
圖2示出的IC卡包括電路板組件30，該電路板組件具有安裝在電路板32上的電子元件31(例如集成電路、電阻、電容等)。電路板具有橫向相對(duì)的側(cè)部80、82以及前、后端部分34、36，同時(shí)它還在相對(duì)的端部分上具有橫向延伸的諸排接觸片40、42。前、后連接件12、14每一個(gè)都包括一塊模制的塑料。至少前連接件12(最好是兩個(gè)連接件)具有至少一排橫向延伸的接觸器，在接觸器上具有與電路板上相應(yīng)的諸排接觸片40、42相接合的接觸尾44、46。值得注意的是電路板具有上、下表面50、52，并且接觸片通常是位于下表面52上。
蓋60被設(shè)計(jì)成能夠包住電路板組件。蓋60包括上、下蓋部件66、68，它們具有分別位于電路板主表面區(qū)域上方和下方的薄片狀部分62、64。上蓋部件包括一對(duì)上邊凸緣70、72，它們與下蓋部件上相應(yīng)的下邊凸緣74、76嚙合。在組裝部件時(shí)先將電路板的相對(duì)端部分安裝在連接件12、14上，然后再將經(jīng)過(guò)上述組裝步驟的子配件放到下蓋部分68中。上蓋的后端73放在下蓋的前端75，并且沿向后方向R滑動(dòng)上蓋部件。在相應(yīng)蓋部件前、后端上的U型指77、78有助于使組裝好的蓋部件固定在連接件的某一位置上。
現(xiàn)有的JEIDA IC卡使用模制的塑料框架將其它部件固定在一起。美國(guó)專(zhuān)利US-5,207,586、US-5,244,397披露了這種類(lèi)型的IC卡，其中，模制的塑料框架在前、后連接件之間延伸，并將前、后連接件在某一位置上固定住，支承住電路板組件以及上、下蓋部件。盡管在現(xiàn)有的及本發(fā)明的IC卡中，在電路板和連接件之間通過(guò)諸排的接觸尾或接觸器與電路板上導(dǎo)電片40、42之間的焊接，而有了一些力學(xué)連接，但不可靠，只有通過(guò)模制塑料框架預(yù)先獲得強(qiáng)的力學(xué)連接。
根據(jù)本發(fā)明，申請(qǐng)人提出一種無(wú)框架IC卡，其中，電路板的相對(duì)端部分34、36被直接安裝在前、后連接件12、14上。電路板的后端部分36在其相對(duì)側(cè)部上具有安裝在后連接件14上的板安裝部件81、83，并且電路板的前端部分34也具有安裝在前連接件12上的板安裝部件85、87。連接件具有相應(yīng)的支承部件91、93、95和97，所有安裝部件是相似的并且所有支承部件也是相似的。每一連接件(包括其支承部件)的縱向(方向F、R)長(zhǎng)度小于卡的縱向長(zhǎng)度的二分之一，最好小于四分之一。如圖3所示，每一電路板安裝部件(例如81)橫向延伸超出了相應(yīng)的一排接觸片42(即橫向延伸超出了該排的一個(gè)端)。電路板端部分的每個(gè)板安裝部件(例如81)都直接安裝在相應(yīng)的連接件支承部件(例如91)上，連接件支承部件橫向延伸超出相應(yīng)的一排接觸器46。每個(gè)支承部件(例如91)包括第一與第二平臺(tái)，或凸起，或銷(xiāo)90、92，它們從第一電路板支承表面94中伸出。形成安裝部件81的電路板的側(cè)部80具有一對(duì)用于進(jìn)一步接收相應(yīng)銷(xiāo)90、92的孔100、102。于是前、后連接件形成一個(gè)可用于固定住電路板的裝置。最好每一銷(xiāo)都具有幾個(gè)逐級(jí)降低的臺(tái)階。
當(dāng)將電路板的前、后部分穩(wěn)定地安裝在前、后連接件上，用蓋圍繞住電路板與連接件。圖6示出了上、下蓋部件66、68安裝在前、后連接件12、14上的方式。上蓋部件66具有向下傾斜的薄片110、112，它們伸向連接件頂部的相應(yīng)的槽114。下蓋部件也個(gè)有薄片115、116，它們伸向連接件底部的相應(yīng)的槽117。薄片形成了可以將蓋端安裝到連接件上以將蓋部件連到連接件上的連接部件?？吭谶B接件上的蓋部件(例如118)也形成連接部件。也可以使用粘合劑將蓋部件固定在連接件上。蓋部件還具有內(nèi)配合側(cè)面凸緣部分(圖7)。需要注意的是與電路板30一樣蓋被直接安裝在前、后連接件上。除了蓋部件和電路板之外不需要在連接件之間延伸的中介框架。還值得注意的是在蓋與電路板的接地平面之間具有接地電連接。圖7示出的下蓋部件68具有與接地平面132上一個(gè)位置嚙合的薄片130。然而，這并不提供側(cè)性連接或力學(xué)支承，所以在電路板和蓋之間基本上無(wú)其它直接連接。
圖3和圖4示出的每個(gè)平臺(tái)或銷(xiāo)90、92都具有多個(gè)銷(xiāo)部件或臺(tái)階140、142、144。第一級(jí)臺(tái)階140具有最大寬度A，而第二、第三級(jí)臺(tái)階142、144的寬度依次減小，分別是B和C。支承部件91在每級(jí)臺(tái)階的底部形成板支承表面或表面區(qū)域94、150、152。圖4示出的孔，例如電路板30中的孔100的寬度是B，這樣電路板的孔壁就能被緊緊地接收在第二級(jí)臺(tái)階42中，并且電路板的下表面靠在第二級(jí)板支承表面區(qū)域150上。
連接件12、14(圖2)和蓋60通常是由批量生產(chǎn)這些部件的制造商來(lái)生產(chǎn)的。連接件和蓋的制造商通常把這些部件銷(xiāo)售給設(shè)計(jì)和組裝電路板的公司，公司再將電路板、連接件以及蓋組裝在一起成形一塊完整的IC卡。電路板制造商一般都具有能夠形成諸如孔100、102的鉆床，這樣就可精確地控制孔的寬度或直徑以及精確地對(duì)孔進(jìn)行定位。電路板制造商只要選擇所鉆電路板的孔的直徑就能選擇電路板的特定高度。選擇第一表面94上的一特定的電路板高度以把希望的電路元件安裝在電路板上。如果設(shè)計(jì)電路板的工程師需要用垂直厚度很厚的元件，他就可以鉆出小孔，使得電路板靠在第三平臺(tái)152(圖4)上。這樣在電路板下方留出的空間相對(duì)來(lái)說(shuō)就較大，可以將較厚的元件布置在這個(gè)空間中。但在電路板上方留出的安裝空間就相對(duì)來(lái)說(shuō)小了些。從另一方面看，如果工程師們需要在電路板上安裝大批量的較薄元件時(shí)，就可以用大直徑的孔，把電路板擱置在第一表面94上。這樣，在電路板上方、下方，即電路板和蓋66、68之間都留出較大的空間。
圖5示出的電路板160和電路板30相類(lèi)似。但電路板160上的孔162、164能夠接收最低一級(jí)臺(tái)階或銷(xiāo)部件140。圖中還示出另一塊電路板170，它具有更小的孔172、174，它們能夠接收第三銷(xiāo)或臺(tái)階144。
在電路板上的孔已接收銷(xiāo)之后，可以使用各種方法來(lái)將其緊固在某一位置上，一種方法是使用簡(jiǎn)單的壓配合。另一種方法是使用粘合劑將下表面和孔壁粘合到銷(xiāo)與/或最下面的表面94上。圖8示出了修改后的銷(xiāo)90A及槽150，當(dāng)將電路板壓緊在一位置上時(shí)，槽150使得銷(xiāo)能夠被壓緊。圖8中的銷(xiāo)90A可以與連接件12A分開(kāi)制造，銷(xiāo)可以有一標(biāo)桿(post)152，以便通過(guò)擠壓配合安裝到連接件的孔中。
圖9示出了本發(fā)明另一實(shí)施例的組件180的一部分，其中如沿垂直線(xiàn)194所剖的平面圖所示，每個(gè)銷(xiāo)或平臺(tái)都具有直角形狀。一具體的銷(xiāo)或平臺(tái)192具有三個(gè)臺(tái)階200、202、204以及三個(gè)相應(yīng)的電路板支承表面206、208和210。電路板211具有用來(lái)接收最上一級(jí)臺(tái)階204的孔212(用實(shí)線(xiàn)表示)，這樣電路板的下表面214就落在電路板支承表面210上。圖9中還示出了另外兩個(gè)不同寬度的孔216、218，它們能使電路板擱置在依次下降的高度上?？?例如212)所采取的形式是，向電路板最外邊220延伸的槽。盡管這些槽不如孔好形成，但可以用鋸切進(jìn)電路板的邊緣來(lái)形成它們。圖9還示出電路板211具有脊或整體梁部分222，它可以增加電路板的縱向剛性。
雖然本文在描述IC卡時(shí)結(jié)合附圖使用了諸如“垂直”、“水平”、“前和后”之類(lèi)術(shù)語(yǔ)，眾所周知，IC卡及其部分能被安裝和使用于相對(duì)重力而言的任何方向。
在以上所描述的結(jié)構(gòu)中，電路板的每個(gè)端部分在橫向超出一排連接件接觸器的位置上剛性連接到相應(yīng)的連接件上。對(duì)電路板來(lái)說(shuō)，它可以在前后方向上稍微加長(zhǎng)些，并安裝在連接件的一排接觸器上方的位置上。但是，這種安裝比較困難，因?yàn)樗枰潭ㄇ敖佑|器部分的連接件部分較薄。在前連接件具有典型的兩排垂直隔開(kāi)的接觸器(但接觸尾通常是一排)時(shí)，就只有非常少的空間用于這種安裝。通過(guò)將電路板安裝在每個(gè)連接件的橫向相對(duì)的側(cè)部上，申請(qǐng)人使用了在其它方面可能不會(huì)采用的連接件部分，它比接觸器固定部分更容易制得更薄。在一些卡中，在卡的后端不需要接觸器，在這種情況下，就可以用一塊不帶接觸器的模制塑料形成后連接件，該后連接件作為主要的力學(xué)連接，將電路板的后端與蓋部件連在一起，并將蓋部件間的后部空間壓緊。
可以看出，本發(fā)明提出的IC卡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該IC卡無(wú)框架，電路板的相對(duì)端部分直接、剛性地連接到前、后連接件上。蓋可以包括上蓋和下蓋，也可以是一整體的蓋，蓋也可以直接安裝在連接件上。所有這些都不需要使用在前、后連接件之間延伸并支承電路板與蓋部件的單獨(dú)的框架就能較好地實(shí)現(xiàn)。每個(gè)電路板端部分與連接件之間的連接在橫向超出一排或諸排連接件(至少在前連接件)的接觸器的位置上實(shí)現(xiàn)，這樣，在一定程度上來(lái)說(shuō)，在連接件區(qū)域中進(jìn)行連接所需要的垂直厚度就較小?？梢酝ㄟ^(guò)在連接件上提供向上凸出的銷(xiāo)，并在電路板上形成接收所述銷(xiāo)的孔來(lái)實(shí)現(xiàn)這種連接。銷(xiāo)最好從平面圖上看是圓形的，這樣就可以用圓孔來(lái)接收它們，而圓孔對(duì)電路板制造商來(lái)說(shuō)更容易鉆出。銷(xiāo)至少具有兩級(jí)不同階梯，在每個(gè)臺(tái)階底部形成電路板支承表面，較高的臺(tái)階比較低的臺(tái)階寬度要小。這樣電路板制造商就可以通過(guò)選擇電路板上形成的孔的直徑寬度，來(lái)選擇接收哪一級(jí)臺(tái)階。
盡管已描述和說(shuō)明了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但應(yīng)知道，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很容易作出一些修改和變型，所以本發(fā)明權(quán)利要求將覆蓋所有這些修改與變型。
權(quán)利要求
1.一組部件，組裝之后可以形成用于固定電路板組件的無(wú)框架IC卡外殼，其中，所述電路板組件包括電路板和電路板上的元件，而電路板具有前、后電路板端部分，并且至少所述前電路板端部分具有一排導(dǎo)電接觸片，所述部件的組合包括前、后連接件，至少所述前連接件具有一排與所述一排導(dǎo)電接觸片相接合的接觸器；每個(gè)所述連接件在其上都具有一支承表面，所述支承表面分別用于直接支承所述電路板的所述前、后電路板端部分；以及用于大體上包住所述電路板的蓋，所述蓋具有蓋的前、后端部分，每一所述蓋的端部分都具有將所述蓋固定到一相應(yīng)的所述連接件上的部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述部件的組合，其中所述第一連接件具有沿橫向的寬度，并且所述一排接觸器沿所述橫向延伸；所述前連接件具有一對(duì)安裝部件，它們沿橫向超出所述一排接觸器的相對(duì)端，并形成兩個(gè)所述支承表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述部件的組合，包括具有前、后端部分的電路板，其中所述前、后連接件每個(gè)都具有支承部件，所述支承部件具有銷(xiāo)并形成所述支承表面，所述電路板端部分每個(gè)都具有能夠接納相應(yīng)銷(xiāo)的孔和位于所述銷(xiāo)附近并被支承在所述電路板支承表面上的安裝部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的所述的IC卡，其中每個(gè)所述的銷(xiāo)具有多個(gè)垂直疊置的銷(xiāo)部件，并且每個(gè)所述支承部件包括多個(gè)所述電路板支承表面，每個(gè)所述電路板支承表面位于銷(xiāo)部件的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的部件的組合，包括具有分別安裝在所述前、后連接件上的前、后端部分的電路板，其中所述蓋大體上僅通過(guò)所述連接件剛性地力學(xué)連接到所述電路板上。
6.一種無(wú)框架IC卡，它包括一塊電路板組件，該組件具有一塊電路板并且在其上具有線(xiàn)路元件，所述電路板具有前、后端部分，在所述前端部分上具有一排接觸片，所述IC卡包括前、后連接件，至少所述前連接件具有與所述接觸片接合的接觸器，并且IC卡還包括一導(dǎo)電的蓋，該蓋具有分別位于所述電路板的主部的上面和下面的上、下部分，所述IC卡的特征在于所述連接件上具有支承表面，所述前連接件的所述支承表面與所述接觸器分開(kāi)；所述電路板端部分每一個(gè)都剛性地直接安裝在所述連接件的一個(gè)相應(yīng)的所述支承表面上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IC卡，其中所述前、后連接件每一個(gè)都具有支承部件，它們形成所述支承表面和從所述支承表面上突出的銷(xiāo)，并且所述電路板端部分每個(gè)都具有接受相應(yīng)銷(xiāo)的孔以及與所述銷(xiāo)相鄰并被支承在所述支承表面上的電路板表面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的IC卡，其中每個(gè)所述連接件都具有橫向隔開(kāi)的相對(duì)側(cè)部，并且在其每個(gè)側(cè)部上至少具有一個(gè)垂直延伸的凸起；所述電路板具有多個(gè)在結(jié)構(gòu)上相應(yīng)于所述凸起的位置的孔，每個(gè)所述凸起伸進(jìn)一個(gè)所述電路板孔，并且所述電路板被直接支承在所述連接件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的IC卡，其中所述蓋被剛性地安裝在所述連接件上，并且大體上僅通過(guò)所述連接件被剛性地連接于所述電路板上，這樣所述IC卡不需要任何跨度為所述連接件之間距離的任何中間框架來(lái)將所述電路板或蓋連接到所述連接件上。
10.一種用于構(gòu)造IC卡的方法，包括形成具有橫向相對(duì)側(cè)部的前、后連接件，并且至少所述前連接件具有一排橫向延伸的接觸器；形成具有前、后電路板端部分的電路板，每一所述端部分都具有橫向隔開(kāi)的相對(duì)側(cè)部，并且至少在其前端部分上具有一排橫向延伸的接觸墊片；形成一個(gè)蓋；并將所述連接件、電路板以及蓋組裝到一個(gè)IC卡上，該方法的特征在于形成所過(guò)連接件的步驟包括，形成的每個(gè)所述連接件在其橫向相對(duì)的每個(gè)側(cè)部至少具有一個(gè)直立的銷(xiāo)，在所述前連接件上的銷(xiāo)落在其所述那排接觸器的橫向相對(duì)側(cè)部上，形成所述電路板的所述步驟包括在所述前、后電路板端部分上形成孔，在所述電路板前部分中的所述孔橫向超出所述那排接觸片，并且通過(guò)讓所述孔接收所述銷(xiāo)而將所述電路板的端部分安插在所述連接件上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括大體上僅將所述蓋安裝在所述前、后連接件上。
全文摘要
一種低成本的IC卡，包括電路板(圖2，30)，它具有能直接安裝在前、后連接件(12、14)上的前、后端部分(34、36)，這樣就不需要用單獨(dú)的框架將它們用機(jī)械的方法固定在一起。將具有上、下部件(66、68)的蓋(60)用機(jī)械方法安裝到所述連接件上，并僅通過(guò)電氣接地連接到電路板上。每個(gè)連接件通過(guò)支承部件(91、93和95、97)的銷(xiāo)安裝在一電路板的端部，所述支承部件位于一排接觸件的接觸器(60)的橫向相對(duì)的側(cè)部，每個(gè)銷(xiāo)被電路板的一個(gè)孔(100、102)所接收，電路板就靠在與銷(xiāo)相鄰的電路板支承表面(圖4，150上)。
文檔編號(hào)H05K5/02GK1137321SQ94194459
公開(kāi)日1996年12月4日 申請(qǐng)日期1994年11月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月15日
發(fā)明者格瑞·C·貝休倫 申請(qǐng)人:Itt工業(yè)公司