CN1279446A - 小型内部连接装置 - Google Patents

Abstract

一种IC卡,具有顶盖,该顶盖具有模铸聚合物材料部,在顶盖导电后端和电路板后部的上表面间构成空腔,插头可插入该空腔。电路板的上表面设有导电迹线,盖的模铸部制出凸轮壁,以压下插头接触部,使其与导电迹线接触。下盖具有模铸聚合物部,支承电路板的后部,并构成一引入口,以引导插头进入空腔。插头具有接触部,每一接触部的自由前端部包括一水平的后段和倾斜的前段。该IC卡的连接件占据很小的空间。

Description

小型内部连接装置

IC卡一般根据个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA--PersonalComputer Memory Card International Association)标准制造，该标准规定，对于绝大多数普通型II型卡，最大厚度为5mm。IC卡通常具有一电路板，电路板的前端具有连接器，并具有主要由金属板构成的顶盖和底盖。标准的前端连接器具有68针接触部，在大约3.2mm的高度排列成两排。IC卡最近的改进之一在于设置一种后部连接器，该后部连接器能使数据经过IC卡传送至设有该卡的电子装置。后部连接器设计成如美国专利No.5,554,045所述那样，几乎占据了卡后部的全部5mm高度，电路板被切去一部分以留出后部连接器所需空间。尽管前端连接器具有68个接触部，在后接触部设置成少于前接触部接触部数目的一半通常是足够的。希望IC装置后连接器占据最小的空间和设计上特别简单。这种连接器的特点对于其可用于希望占据最小空间的其它应用场合，例如便携式电话。

制造IC卡盖的最近发展，包括使顶盖和底盖设置塑料的周边，这种周边可用超声焊接。与焊接单独的金属板盖所使用的点焊设备之价格更为昂贵和较不易获得相比较，塑料的超声焊接使用的是中等成本的设备。这种盖包括具有塑料周边区域的金属板，该塑料周边是模铸在金属板的边缘。一种最简单的后部连接器占据最小的空间，并可容易地设置在IC卡或其它具有模铸聚合物周边区域的设备将是有价值的。

根据本发明之一实施例，提供了一种连接器，该连接器对于连接在IC卡的后部特别有用，这种连接器是一种简单而小巧的设计。IC卡或其它装置具有一电路板、顶盖和底盖，该顶盖和底盖具有模铸的聚合物部，设置在电路板后端部的上面和下面。上盖的模铸聚合物部制出向后开口的空腔，该空腔处于上盖与电路板的上表面之间。电路板的上表面设有导电体迹线，顶盖上模铸出凸轮壁，该凸轮壁处于迹线之上，以使配对插头的接触部弯曲变形而与迹线接触。在一种IC卡中，这种结构使插头的接触部与电路板的迹线直接连接，而不需要具有接触针的单独后部连接器进行连接，从而保证高可靠性。此外，电路板的底部和电路板下面的一区域，现在可保持电路和/或电路元件。连接器空腔的侧壁和顶壁与上盖模铸聚合物部制成一体，以限制成本和限制单独安装单独后部连接器元件的必要性。

可插入此空腔的插头制成具有很小的高度。插头的接触部具有向前的自由端部，其后部沿水平方向延伸，而前部向下倾斜延伸。接触部的前部可直接与在盖上盖上制出的凸轮壁接触。

本发明的新颖特点在所附权利要求中特别提出。在结合附图阅读所作的下述说明合后，可对本发明有清楚的理解。

图1为一分解轴侧图，示出本发明之一IC卡和一插头，两者彼此分离，还用假想线示出另一插头的结构。

图2为一图1所示IC卡和插头在彼此连接前的分解截面图，并用假想线示出插头接触部首先接触IC卡连接器凸轮壁的情况。

图3为类似于图2的视图，不过是插头完全插入IC卡的位置。

图4为图1所示IC卡顶盖上下倒置后的轴侧图。

图5为图1所示IC卡连接器的一部分截面的轴侧图。

图1图解说明一IC卡10，该IC卡包括：电路板12；卡体14，具有前后端15、17，该前后端环绕电路板的的绝大部分；前连接器16，设在卡的前端；后连接器18，设在卡的后端。具体的卡在图示U、D(上、下)方向的高度H为5mm，而在横向的宽度L为54mm，以配入电子装置的槽中，该电子装置设计成容纳II型卡。前连接器16具有68个接触部，该接触部按这一类型卡的标准形式设置，以便与电子装置槽前端的连接器(未示出)配接，该电子装置可容纳卡10。卡沿前、后方向F、R的长度小于绝大多数普通卡的长度。后连接器18包括一空腔20，该空腔沿向后方向R开口，以容纳插头32的前端30。插头具有一排接触部34，该接触部位于插头前端的槽36内，插头的后端40与电缆42连接，该电缆连接至其它装置，诸如调制解调器、传真机、另一计算机等等。

IC卡的卡体14包括顶盖和底盖50、52。每一盖，例如顶盖，包括：金属板部分54，该金属板部本质上遍及整个电路板(至少占电路板的75％)；和模铸聚合物的边部56，该边部是模铸在金属板54的边60上。值得指出的是，下盖52的金属板部设置成本质上遍布电路板，关于此，当将卡从图中所示位置上下倒置后可以发现。

对于底盖52，模铸聚合物边部如图中所示之62。边部56、62使顶盖和底盖50、52易于用超声焊接将其聚合物边部焊接在一起。早些时候，顶盖和底盖整个由金属板制成，且必须焊接在一起，这样，由于焊接设备的高成本而带来困难。

图2示出后部连接器18和插头32一部分的结构。后部连接器的电路板具有一后端70，该后端被底盖52的模铸聚合物部62的支承部72所支承。可以看出，底盖包括一金属板74，该金属板的周边75模铸在下盖的聚合物部62中。与此类似，顶盖金属板54具有周边77，该周边模铸在聚合物边部56中。电路板具有上、下表面76、78，在电路板后部70的上面设有成排的迹线80。顶盖50的模铸聚合物边部56具有构成空腔20顶壁的后端部57，该后端部还构成空腔的前壁82和两侧壁84，电路板的上表面构成空腔的底壁。下盖的模铸聚合物边部62的支承部72构成引入端口，该引入端口直接设置在电路板的最后边90处。

插头包括插头体100和插头接触部34。插头接触部具有固定在插头体上的后部102，并具有自由的前部104，该前部处于插头体前端105，且自由地向下弯曲。每一插头接触部的的自由前部或前部包括：后段106，沿水平延伸；前段108，向前延伸并向下倾斜，该前段的前端具有向下凸的表面110。

当插头沿插入轴线111插入空腔20进入至图2中假想线所示位置时，倾斜的前段108A首先碰上连接器上壁上制出的凸轮壁120。凸轮壁具有类似于美国专利No.5,807,126所示的结构，该结构的凸轮壁具有水平的后部124和前部126，以及倾斜的中间部130。插头接触部倾斜的前段108A，相对于水平的倾斜角，略小于凸轮壁中间部130的倾斜角。插头从图2所示位置进一步向前运动的结果，接触部的前段被弯曲至图3中在108B所示位置。接触部的后段106也弯曲至图中106B所示位置。这种弯曲的结果使突出的下表面在110处与线路板的导电迹线80接触。导电迹线80可能直接与前部连接器的接触部或电路板上的元件连接。插头的向前插入受连接器插头和插座的止挡112、114所限制。

图2示出插头接触部102的后段106，平行于插入轴线111和插头体前部顶表面120和底表面122延伸。接触部的后段106最好处于与插头体的表面120齐平或略低于(例如低0.1mm)该表面。借助于利用接触部的水平后段106，本申请人能够把接触部沿前端30配入高度J非常小的插头接触部，该接触部具有倾斜的前段108。对于高度为5mm的IC卡10，空腔20的最大高度为卡的高度的一部分，例如高度大约为2mm。这就难于在如此小的高度制成插头的插座容纳端。申请人利用自由前部104的水平后段106，有助于实现如此低的高度。结果，申请人利用倾斜段108与凸轮壁的倾斜中部130接触，使插头接触部向下弯曲而与电路板的迹线贴靠。图3示出，在插头位于完全安装位置上，接触部前后段间的中间段131，最好处于凸轮壁倾斜中间部130前端或较低端132的后面。

图4为上下倒置后的视图，示出顶盖50的结构。可以看出，板的金属部54占据盖的绝大部分面积，而模铸聚合物边部56占据金属板部绝大部分周边。在标号为134处留有缺口以容纳前连接器。可以看出，在模铸边部的后部的后区140构成空腔的侧壁84和前壁82，还制成空腔的上壁141，该上壁包括凸轮壁120和处于相邻凸轮壁间的槽142。可以使凸轮壁或凸轮壁区域不被槽分离。从图4可见，构成插头容纳空腔的侧壁和顶壁与顶盖边部56的其余部143制成一体。这就避免了制造一单独的后部连接器体或支架并将其安装在卡上的必要性。空腔的侧壁84可由在下盖周边的向上突出部构成，该突出部穿过电路板的槽向上突出。如上所述，在电路板12上表面导电迹线80(图5)的设置的结果，使插头接触部与电路板12电路(包括迹线)直接接触。这种结构的优点之一在于空腔20的高度有限。因为空腔的底面是处于电路板上表面76的高度，而电路板是支承在支承72上，该支承是在下盖的模铸周边部62所制成。模铸周边部62的支承表面144可降低至略高于下盖金属板部74的上表面，以增加空腔20的高度，尽管高度仍旧被电路板和模铸部62所限制。不过，由于连接器的插头接触部与电路板的导电迹线直接接触，一种低成本和简单的连接器体的实现，结果带来巨大的好处。

需要指出，在某些没有设置后连接器空间的IC卡，可以设置一种向后突出的后连接器。这在图1中用假想线在标号150处示出。突出的连接器150由顶盖和底盖的模铸聚合物周边部的相应部分构成，所用电路板具有向后突出部。

虽然申请人已经示出了IC卡的连接器，同样的连接器结构可用于其它应用中，这些应用中要求很小的空间，而有限数量的接触部就足够。例如，在便携式电话中，本发明的连接器可通过提供环绕电路板的顶盖和底盖而制成，其中至少上盖包括一模铸聚合物，该模铸聚合物是模铸成以构成空腔的侧壁和顶壁，以及连接器的凸轮壁。空腔于是仍旧是在模铸顶壁和具有导电迹线的电路板间制成。

尽管在说明本发明中已经使用了术语“顶”、“底”等等，应当指出，IC卡或其它包括连接器的装置可相对于地球在任何方向使用。

因此，本发明提供了一种插座连接器，可用于IC卡或其它装置，该装置包括电路板和具有模铸聚合物周边部的顶盖。模铸周边部是模铸成在周边和电路板上表面之间构成一空腔。电路板上表面具有导电迹线，而顶盖聚合物部构成凸轮壁，以使插头接触部弯曲变形而贴靠在导电迹线上，聚合物最好也构成空腔的侧壁和前壁。底盖最好具有模铸聚合物周边部，该周边部支承电路板的后边部。本发明还提供一种小型插头，该插头的接触部具有自由的前端部，该前端部包括水平的后段和倾斜的前段。接触部的倾斜前段与凸轮壁的倾斜部贴靠。

尽管本发明的具体实施例已经在此图示与说明，应当认识到，本领域的技术人员可容易地作修改与变型，因此，所附权利要求应该被解释成包括本发明的修改及其等同替换。

Claims (12)

1.一种IC卡，包括电路板(12)和卡体(14)，该卡体具有顶盖和底盖(50、52)，扩展至电路板的绝大部分区域，其中所示IC卡具有设有后连接器(18；150)的后端部，用以容纳具有插头接触部(34)的插头(32)，其特征在于：

所述电路板具有上下表面(76、78)，并具有后部(70)，该后部在所述电路板的上表面设有数个电导体迹线(80)；

所述上盖具有模铸聚合物材料的后部区域(140)，该区域构成向后开口空腔(20)，该空腔处于所述电路板的后端，在所述电路板上表面之上，构成空腔上壁(141)的所述后部区域，在垂直方向离开所述电路板一段距离，以容纳具有插头接触部的插头，所述空腔上壁制出数个凸轮壁(120)，处于所述导电迹线之上，用以压下所述插头接触部，使之贴靠所述导电迹线。

2.如权利要求1所述的IC卡，其中：

每一所述盖包括金属板部(54、74)，该板部扩展至覆盖电路板的绝大部分，并具有周边(75、77)，每一盖包括模铸在环绕盖金属板边部的聚合物周边部(56、62)，因此，可以通过连接上下盖的聚合物周边部而将盖连接在一起；

所述上盖的聚合物周边部，具有制成一体的区域(140)，该区域构成所述空腔的上壁。

3.如权利要求1所述的IC卡，包括所述插头(32)，其中：

所述插头具有插头体(100)，插头体设有前端(105)，当所述插头沿插入轴线(111)在预定的向前方向(F)滑动时，此前端配入所述空腔，所述插头体前端具有顶表面和底表面(120、122)和数个槽(36)，该槽保持所述插头接触部的一部分；

每一所述插头接触部具有固定在所述插头体上的后部(102)和自由的前部(104)，每一前部包括：后段(106)，从所述后部沿向前方向延伸；和前段(108)，从所述前段的前端向前向下延伸，该前段具有前端(131)，该前端被弯曲以具有凸起的下表面(110)，用以与所述电路板导电迹线之一接触。

4.如权利要求3所述的IC卡，其中：

每一所述凸轮壁具有后端和前端(124、126)，沿水平方向延伸，所述前端处于比所述后端低而在所述电路板之上的高度，每一凸轮壁具有向前向下的中间部(130)，所述中间部具有向前向下端(132)；

所述插头和IC卡具有止挡(112、114)，该止挡限定了所述插头插入所述空腔至全部插入的位置；

在所述全部插入的位置，所述接触部前部的前段(108B)，与所述凸轮壁中间部之一的所述向前向下端(132)接触。

5.一种IC卡，用于容纳一种插头，包括：电路板(12)，具有后端(70)和上下板面(76、78)；和壳体(14)，具有前端和后端(15、17)，所述壳体具有顶盖和底盖(50、52)，每一盖包括一金属板部(54、74)，该金属板部扩展至所述电路板的绝大部分，每一金属板部具有周边(75、77)，每一盖包括模铸部(56、72)，该模铸部是将聚合物材料模铸在相应金属板部的周边，每一盖的模铸部沿所述壳体的后端延伸，其特征在于：

所述电路板后端具有数个设置在上板面的导电迹线；

在所述壳体的后端，所述顶盖的所述模铸部具有一区域(140)，该区域是在所述顶盖和所述电路板的上板面间制出，以在所述导电迹线处构成空腔(20)，所述空腔在向后方向开口；

所述顶盖在所述顶部制出空腔上壁(141)，所述空腔上壁制出数个凸轮壁表面(130)，该表面向前向下倾斜延伸，以压下所述插头的接触部，使其与所述电路板的所述导电迹线贴靠。

6.如权利要求5所述的IC卡，其中：

所述电路板的所述后端具有后边(90)；

在所述壳体的所述后端，所述底盖的所述模铸部制出一支承部(72)，该支承部在所述电路板的所述后端部直接向后延伸以构成引入端口(86)，该端口沿所述空腔后端的底面延伸。

7.如权利要求6所述的IC卡，其中：

在所述壳体的所述后端，所述底盖的所述支承部(72)直接支承所述电路板。

8.如权利要求5所述的IC卡，包括所述插头(32)，其中：

所述插头包括插头体(100)，具有插头体前部(105)，通过使其沿轴线(111)运动，可配入所述空腔，所述插头体前部具有顶面和底面(120、122)，而所述插头具有数个插头接触部(34)，其中，每一插头接触部具有固定在所述插头体上的后接触部(102)，和自由前接触部(104)；

每一自由前接触部包括：后段(106)，平行于所述轴线延伸；和前段(108)，从所述前段的前端(130)向前向下倾斜延伸。

9.如权利要求8所述的IC卡，其中：

所述插头具有一止挡(112)，该止挡与所述IC卡在插头完全插入的位置与IC卡接触，以限定所述插头的前部向前插入所述空腔；

在所述插头的所述完全插入位置，每一所述凸轮壁表面与所述接触部之一的前段(108B)接触。

10.一种电子装置，包括：电路板(12)，具有后端(70)和上下板面(76、78)；和壳体(14)，具有顶盖和底盖(50、52)，分别设置在所述电路板的上面和下面，所述盖具有模铸聚合物周边(56、72)，该周边连接在一起，其特征在于：

所述电路板后端具有数个设置在上板面的导电迹线；

所述顶盖的所述聚合物周边(56)具有后区(140)，该后区至少构成空腔的顶壁(141)，与所述电路板一起，由所述壳体构成所述空腔的侧壁(84)，由所述电路板的后端(70)构成所述空腔的底壁，所述空腔向后方(R)开口，所述空腔的所述顶壁与所述顶盖的所述模铸聚合物周边制成一体，所述顶盖的聚合物周边与所述底盖的聚合物周边连接；

所述空腔的所述顶壁制出数个凸轮壁(120)，每一凸轮壁具有向下向前倾斜部(130)。

11.如权利要求10所述的电子装置，包括一插头(32)，该插头具有插头体前端(105)，该插头体前端制成可沿插入轴线(111)插入所述空腔，插头还具有数个插头接触部(34)，其中：

所述插头接触部具有自由前部(104)，该前部包括：后段(106)，沿平行于所述插入轴线方向延伸；前段(108)，当所述后段为水平时，该前段沿向下向前倾斜方向延伸；

所述插头体和所述插座壳具有止挡(112、114)，该止挡设置成可彼此贴靠以限定所述插头向前插入所述空腔的位置，当所述止挡彼此贴靠时，所述接触部前段(108B)与所述凸轮壁之所述倾斜部的前端(132)接触。

12.一种小型插头(32)，用于沿插入轴线(110)插入一电子装置的向后开口的空腔(20)，该插头包括：

插头体(100)，具有前部和后部(105、102)，所述前部具有至少一垂直通槽(36)；

数个插头接触部(34)，每一插头接触部具有：后接触部(102)，固定在所述插头后部；自由前接触部(104)，处于所述至少一垂直槽中；

每一接触部的自由前部具有后段(106)和前段(108)，所述后段在平行于所述插入轴线的方向水平延伸，而所述前段沿向前向下的倾斜方向延伸，并在前端具有向下凸起的表面(110)。

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