DE69633602T2

DE69633602T2 - Starrer Chipkartenhalter

Info

Publication number: DE69633602T2
Application number: DE69633602T
Authority: DE
Inventors: Anthony John Knights; Gary Cain Bethurum
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: EP0766189A2; CN1083594C; TW394903B; EP0766189A3; DE69633602D1; CN1151057A; EP0766189B1; JPH09183286A; US5548485A

Description

IC-Karten werden gewöhnlich in Übereinstimmung mit JEIDA-Normen aufgebaut, wobei ein Kartentyp eine Länge von 85,6 mm (3,370''), eine Kartenbreite von 54 mm (2,126'') und eine Kartendicke von 4,826 mm (0,190'') hat. Jede Karte enthält eine Schaltungsplatine mit darauf angebrachten elektronischen Bauteilen, einen Körper, der einen vorderen und einen hinteren Steckverbinder aufweist (wobei mindestens der vordere Steckverbinder eine Reihe von Kontakten hat), evtl. einen zwischen den Steckverbindern verlaufenden Rahmen sowie eine Metallblechabdeckungsanordnung. Die Metallblechabdeckungsanordnung erstreckt sich vorzugsweise beinahe vollständig um die Schaltungsplatine, ausgenommen an dem vorderen und dem hinteren Ende der Platine, wo der vordere und der hintere Steckverbinder liegen. Ein Hersteller von Teilen für eine IC-Karte liefert den Körper und die Abdeckung, während der Kunde die Schaltungsplatine herstellt. Der Kunde bzw. der montierende Betrieb montiert eine Schaltungsplatine an dem Körper und montiert die Abdeckungsanordnung um die Kombination aus Schaltungsplatine und Körper.
Aus der WO A1 95/14288 ist eine IC-Karte bekannt, die eine Abdeckungsanordnung enthält, die eine obere und eine untere Metallabdeckung enthält. beide Abdeckungen haben ein Paar von seitlichen Schienen, die jeweils im wesentlichen vertikal von den Seiten der Abdeckungen ausgehen, wobei eines der Schienenpaare eine weiter nach innen verlaufende Biegung aufweist, die während der Montage über die Oberseite des korrespondieren Schienenpaares schnappt, so dass die obere und die untere Abdeckung zusammengehalten werden.
Aus der US A 5,397,857 ist eine IC-Karte bekannt, die eine Abdeckungsanordnung hat, die eine obere und eine untere Metallabdeckung enthält, welche jeweils einen Kunststoffrahmen haben. Die beiden Abdeckungshälften werden mittels Ultraschallschweißen der gegenüberliegenden Kunststoffrahmenelemente in der Ebene der Schaltungsplatine miteinander verschweißt.
Ein Typ einer Metallblechabdeckungsanordnung enthält eine obere und eine untere Abdeckung, die jeweils einen plattenartigen Teil, der die Oberseite oder die Unterseite der Karte bedeckt, sowie ein Paar von Seitenschienen enthalten. In einer Anordnung liegen die unteren Ränder der Seitenschienen, die von der oberen Abdeckung nach unten verlaufen, an den oberen Rändern der Seitenschienen, die von der unteren Abdeckung nach oben verlaufen, stumpf an, und die stumpf anliegenden Ränder werden durch eine Laserstrahl-Schweißvorrichtung miteinander verschweißt. Die Kosten für eine Laserstrahl-Schweißvorrichtung sind sehr hoch und viele kleinere Kunden können sie nicht aufbringen. Wenn die obere und die untere Abdeckung unter Verwendung von kostengünstigeren Maschinen sicher miteinander verbunden werden könnten, wäre dies für kleinere Montagebetriebe von IC-Karten ein Vorteil. Es wäre wünschenswert, wenn die Seiten der Abdeckungsanordnung eine verbesserte Biegefestigkeit hätten, um die Karte zu versteifen.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden eine IC-Karte und ein Verfahren zum Aufbauen derselben geschaffen, die das Verbinden der oberen und der unteren Abdeckung der Abdeckungsanordnung unter Verwendung von kostengünstigen Geräten erlauben, während den Seiten der Abdeckung eine erhöhte Steifigkeit verliehen wird. Die obere und die untere Abdeckung haben jeweils einen plattenartigen Abschnitt, der die Oberseite oder die Unterseite beinahe der gesamten Schaltungsplatine bedeckt, sowie Seitenschienen. Die oberen Seitenschienen, die von den gegenüberliegenden Seiten eines oberen Abdeckungsteils nach unten verlaufen, liegen mit der Fläche benachbart zu entsprechenden unteren Seitenschienen, die von gegenüberliegenden Seiten eines unteren Abdeckungsteils nach oben verlaufen.
Anstatt dass die jeweiligen Schienenpaare verlötet oder durch Laserstrahl miteinander verschweißt werden, können sie an einer Vielzahl von Stellen auf jeder Seite der Karte miteinander punktverschweißt werden. Das hat zur Folge, dass die Kombination von benachbarten Schienen als ein dicker einheit licher Träger mit beträchtlicher Höhe dient und somit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bietet.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine isometrische Ansicht einer gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauten IC-Karte, die in unterbrochenen Linien ein Verfahren zum Fertigstellen der Montage zeigt.
2 ist eine auseinandergezogene isometrische Ansicht der IC-Karte aus 1.
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 aus 1.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der IC-Karte aus 3.
5 ist eine Teilschnittansicht einer Abdeckungsanordnung nach dem Stand der Technik.
6 ist eine isometrische Ansicht einer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebauten IC-Karte.
7 ist eine Teilschnittansicht entlang der Linie 10-10 aus 6.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine IC-Karte 10, die einen vorderen Steckverbinder 12 zum Einführen in eine elektronische Vorrichtung zum Anschluss an Kontakte in der elektronischen Vorrichtung hat. Eine Abdeckungsanordnung 50, die um den Großteil des Kartenumfangs liegt, hat einander gegenüberliegende Abdeckungsseiten 15, 17. Wie 2 zeigt, enthält die IC-Karte eine Schaltungsplatinenanordnung 14, die eine Platine 16 und darauf angebrachte elektronische Bauteile 18 umfasst. Die Platine hat ein vorderes und ein hinteres Ende 20, 22, die an einer Körperanordnung 30 montiert sind, die durch einen vorderen und einen hinteren Steckverbinder 32, 34 gebildet ist. Es sei angemerkt, dass in einigen IC-Karten die Körperanordnung einen zusätzlichen gegossenen Kunststoffrahmen einschließt, der zwischen dem vorderen und dem hinteren Steckverbinder verläuft, obgleich in der Ausführungsform in 2 der Körper nur den vorderen und den hinteren Steckverbinder enthält. Die Schaltungsplatine hat eine Reihe von Kontaktfahnen oder Flecken 36, 38 an ihren entgegengesetzten Enden, die mit Fahnen der Kontakte 40, 42 in Eingriff sind. In jedem Fall hat der vordere Steckverbinder 32 Kontakte, wohingegen der hintere Steckverbinder 34 nur in einigen Fällen Kontakte aufweist. Die Kombination 44 der Schaltungsplatinenanordnung 14 und des Körpers 30 ist durch eine Abdeckungsanordnung 50 umschlossen.
Die Abdeckungsanordnung 50 enthält eine obere und eine untere Abdeckung 52, 54, die jeweils aus gebogenem Metallblech, wie z. B. rostfreiem Stahl, geformt sind. Die obere Abdeckung enthält einen oberen Teil 60, der im wesentlichen die gesamte obere Fläche 62 der Schaltungsplatine bedeckt. Der obere Abdeckungsteil hat seitlich (in Richtung M) beabstandete gegenüberliegende Seiten 64, 66 und in Längsrichtung (in Richtung N) beabstandete gegenüberliegende Enden 67, 68. Die obere Abdeckung enthält ferner ein Paar obere Seitenschienen 70, 72, die jeweils von einer anderen Seite des oberen Teils im wesentlichen nach unten (in Richtung D) verlaufen. Die untere Abdeckung 54 ist mit einem unteren Teig 74, der im wesentlichen die gesamte untere Fläche 75 der Platine abdeckt, ähnlich aufgebaut. Der untere Teil hat gegenüberliegende Seiten 76, 78 und hat untere Seitenschienen 80, 82, die von der jeweiligen Seite des unteren Teigs im wesentlichen nach oben (in Richtung U) verlaufen.
3 zeigt die obere und die untere Abdeckung 52, 54, nachdem sie vollständig zusammengebaut wurden. Jede obere Seitenschiene, wie z. B. 70, Biegt mit der Fläche benachbart zu einer entsprechenden unteren Seitenschiene 80, wobei zwischen ihnen eine beträchtliche Überlappung besteht.
4 zeigt einen Abschnitt einer Karte, die die Anmelderin konstruiert hat, bei welcher jede Abdeckung aus rostfreiem Stahl mit einer Dicke C von 0,152 mm {sechs Mil (ein Mil entspricht einem tausendstel Zoll)} geformt ist. Die Innenhöhe B der Abdeckung nahe den gegenüberliegenden Seiten der Abdeckung beträgt etwa 2,8 mm (110 Mil). 5 zeigt eine Abdeckungsanordnung nach dem Stand der Technik, bei welcher benachbarte Ränder des oberen und des unteren Seitenträgers M, N stumpf aufeinanderstoßen und an ihrer Stoßstelle P Laser-verschweißt wurden. Wie vorstehend angeführt sind derartige Laserschweißgeräte im Vergleich zu einem einfachen Ofen, der die gegenüberliegenden Seiten der Karte nur erwärmt, sehr kostenaufwändig. Wie vorstehend beschrieben führt ferner die Tatsache, dass die Anmelderin überlappende Seitenschienen vorsieht, die miteinander verbunden werden, zu einem Träger mit erhöhter Steifigkeit, wobei die effektive Dicke des Trägers gleich der Dicke der beiden Schienen plus der Dicke der Lotschicht ist, die zwischen ihnen liegt und die mit ihnen verbunden ist.
Anstatt einen breiten oder hohen (in Richtung U, D) Lotstreifen an den Seitenschienen aufzubringen, wäre es möglich, eventuell zwei schmälere (oder kürzere) Lotstreifen oder auch mehrere Lotpunkte aufzubringen. Dies würde jedoch zur Bildung von Trägern mit geringerer Festigkeit an den beiden Seiten der Karte führen.
6 und 7 zeigen eine weitere Abdeckungsanordnung 130, die derjenigen aus 1–8 ähnlich ist, mit der Ausnahme, dass die Seitenschienen 70A, 80A keine Lotschichten tragen. An Stelle dessen werden die Schienen durch Schweißpunkte 132, 134 an jeder Seite der Karte miteinander punktverschweißt. Die Schweißpunkte, beispielsweise 132, haben vorzugsweise eine Höhe K, die mindestens die Hälfte der Höhe A der unteren Schiene 80A beträgt, und die untere Schiene hat eine Höhe A, die mindestens die Hälfte der Höhe B der Innenhöhe der Seite der Abdeckungsanordnung ist. Punktschweißvorrichtungen sind wesentlich kostengünstiger als Laserschweißgeräte (die das 2,5- bis 5-fache kosten), die gegenwärtig zum Verbinden von Abdeckungshälften von IC-Karten verwendet werden.
Die Erfindung schafft somit eine IC-Kartenvorrichtung und eine Abdeckungsanordnung für diese, bei welcher die Abdeckungsanordnung eine obere und eine untere Abdeckung enthält, die mit kostengünstigen Geräten zusam mengebaut werden können und die steife Seitenträger auf gegenüberliegenden Seiten der Karte schaffen. Dies kann erzielt werden, indem die obere und die untere Abdeckung mit Seitenschienen gebildet werden, die einander überlappen, und eine Vielzahl von Schweißpunkten an jeder der Abdeckungsseiten auf den vertikal aufeinander zu weisenden Oberflächen gebildet werden, wobei jeder Schweißpunkt in der Fläche benachbarte Stellen an einer der oberen Schienen und an einer der unteren Schienen verbindet.
Jede der Schweißstellen erstreckt sich vorzugsweise über eine Höhe, die mindestens der Hälfte der Innenhöhe der Abdeckungsseiten entspricht, sodass der durch die sandwichartig übereinandergelegten beiden Schienen geschaffene Träger eine beträchtliche Höhe hat. Die Karte kann in jeder Ausrichtung verwendet werden, wobei Begriffe wie z. B. "oben" und "unten" in ihrer Verwendung hierin nur zur Unterstützung der Beschreibung dienen.
Obgleich hierin bestimmte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben und erläutert wurden, sind für den Durchschnittsfachmann selbstverständlich Modifikationen und Variationen denkbar.

Claims

IC-Kartenvorrichtung, enthaltend eine Schaltungsplatinenanordnung (14), die eine Platine (16) mit einem vorderen und einem hinteren Ende (20, 22) enthält, wobei das vordere Ende eine Reihe von Leiterbahnen (36), eine an der Schaltungsplatine befestigte Körperanordnung (30), die einen vorderen Steckverbinder (32) mit einer Reihe von Kontakten (40), die mit der Reihe von Leiterbahnen in Eingriff sind, und eine elektrisch leitfähige Abdeckungsanordnung (50) aufweist, die weitgehend um die Schaltungsplatine verläuft und einander gegenüberliegende Abdeckungsseiten hat, wobei die Abdeckungsanordnung (50) eine obere und eine untere Abdeckung (52, 54) enthält, wobei die horizontal verlaufende obere Abdeckung einen oberen Teil (60) hat, der einen Großteil der Schaltungsplatine abdeckt und der einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (64, 66) des oberen Teils hat, und die obere Abdeckung obere Seitenschienen (70, 72, 70A) hat, die jeweils von einem anderen Seitenabschnitt des oberen Teils im wesentlichen nach unten verlaufen, und wobei die untere Abdeckung einen horizontal verlaufenden unteren Teil (74) hat, der unter einem Großteil der Schaltungsplatine liegt und der einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (76, 78) des unteren Teils hat, und die untere Abdeckung untere Seitenschienen (80, 82, 80A) hat, die jeweils von einem der Seitenabschnitte des unteren Teils im wesentlichen nach oben verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und die unteren Schienen an den jeweiligen Seiten der Abdeckungen einander überlappen und mit der Fläche einander benachbart über die gesamte Höhe (A) der unteren Seitenschienen (80A) liegen, sodass sie ein Paar von in der Fläche benachbarten Schienen bilden und benachbarte Oberflächen (92, 34) haben, die vertikal aufeinander zu weisen; eine Vielzahl von Schweißpunkten (132, 134) an jeder der Seiten der Abdeckungen an den Oberflächen (92, 94), die vertikal aufeinander zu weisen, gebildet sind, wobei jeder Schweißpunkt in der Fläche be nachbarte Stellen an einer der oberen Schienen (70A) und an einer der unteren Schienen (80A) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher: jede der unteren Schienen sich über eine vorbestimmte Höhe (A) erstreckt, entlang welcher die untere Schiene in der Fläche benachbart zu der entsprechenden oberen Schiene liegt, und jeder der Schweißpunkte eine Höhe (K) hat, die mindestens 50 Prozent der vorbestimmten Höhe ist.
Verfahren zum Aufbauen eine IC-Kartenvorrichtung nach Anspruch 1, welches Verfahren die Schritte enthält: Bilden einer elektrisch leitenden oberen Abdeckung (52) mit einem im wesentlichen horizontal sich erstreckenden oberen Teil (60), der eine größere Breite als die der Platine und einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (64, 68) hat, wobei die obere Abdeckung obere Seitenschienen (70A) hat, die jeweils von einem anderen Seitenabschnitt des oberen Teils im wesentlichen nach unten verlaufen, wobei die oberen Seitenschienen Innenflächen haben, die aufeinander zu weisen; Bilden einer elektrisch leitenden unteren Abdeckung (54) mit einem im wesentlichen horizontal sich erstreckenden unteren Teil (74), der einander gegenüberliegende Seitenabschnitte (76, 78) hat, wobei die untere Abdeckung untere Seitenschienen (80A) hat, die jeweils von einem anderen der unteren Seitenabschnitte im wesentlichen nach oben verlaufen, wobei die unteren Schienen Außenflächen haben, die voneinander abgewandt sind; Anordnen der Abdeckungen in der Weise, dass der untere Teil der unteren Abdeckung unter der Schaltungsplatinenanordnung liegt und die unteren Seitenschienen im wesentlichen außerhalb der entgegengesetzten Seiten der Schaltungsplatinenanordnung liegen, und dass der obere Teil der oberen Abdeckung über der Schaltungsplatinenanordnung liegt und die oberen Seitenschienen außerhalb und in der Fläche gegen die unteren Seitenschienen liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen und unteren Schienen an jedem der Seitenabschnitte der Abdeckungen einander überlappen und in der Fläche benachbart entlang der gesamten Höhe (A) der unteren Seitenschiene (80A) liegen, sodass sie ein Paar von in der Fläche benachbarten Schienen bilden, die benachbarte Oberflächen (92, 94) haben, die vertikal aufeinander zu weisen; eine Vielzahl von Schweißpunkten (132, 334) an jedem der Seitenabschnitte der Abdeckungen an Oberflächen (92, 94) gebildet werden, die aufeinander zu weisen, wobei jeder Schweißpunkt in der Fläche benachbarte Stellen an einer der oberen Schienen (70A) und an einer der unteren Schienen (80A) verbindet.