专利名称：芯片卡读取器的制作方法
技术领域：
本发明涉及芯片卡读取器，尤其涉及包括PCMCIA格式外壳的芯片卡读取器，该外壳包括在用于芯片卡的插座和插槽之间延伸的底板和盖板。
背景技术：
现有技术例如EP0735507已知有这样的芯片卡读取器。这些读取器用作主机设备例如计算机或顶置盒与芯片卡之间的接口。芯片卡读取器用于各种用途，因此，在电子市场中，对低价却可靠的芯片卡读取器有很大的需求。通常，芯片卡读取器设计的特征在于外壳由金属薄板制成，主要是为了提供足够的机械稳定性和耐温度性(sufficientmechanical)。
发明内容
本发明的目的是提供一种芯片卡读取器，包括价格低廉、重量轻但是能够满足机械强度高要求的芯片卡读取器。
根据本发明的芯片卡读取器包括PCMCIA格式的外壳。该外壳包括在插座和芯片卡插槽之间延伸的底板和盖板。底板和盖板分别由塑料部分和金属部分制成并且通过两块板的金属部分互连接组装在一起。发现主要由塑料部分组成并只有特定元件由金属制成的芯片卡读取器的外壳可以满足机械强度上的高要求。通过将底板和盖板的金属部分互连接，可以确保外壳有足够的稳定性。由于塑料部分，根据本发明的外壳不易象传统金属外壳那样受塑性变形的影响。此外，根据本发明的外壳也表现出满足通常对耐温度性的要求。
底板和/或盖板最好由模塑工艺制造，其中将金属部分插入到浇注模中，并在周围浇注塑料。
在本发明的优选实施方式中底板和盖板的金属部分沿两块板的侧边露出。底板和盖板至少其一的金属部分具有至少一个弯曲侧条，芯片卡读取器的结构使得可以按侧条直接焊接到相对的另一块板的露出侧边上的组装技术可行。
根据本发明的特定方面，带有芯片卡接触单元的印刷线路板和中间板放置在底板和盖板之间。中间板保护印刷线路板在芯片卡插入时免受不希望有的损坏。
为了使得具有压纹(升高的)区的芯片卡易于插入，盖板和底板其中之一具有内部卡片导向结构，包括一对平行导向杆。导向杆沿相对的板的纵边延伸并具有限定公共面的露出导向表面。插槽具有狭窄部分和变宽的部分，变宽的部分由板的台阶状内部表面区域限定。导向杆其一具有带斜面的一端，该斜面在台阶状表面区域和露出导向表面之间延伸，使得芯片卡可以连续平滑地滑动进入芯片读取器的容纳通道。
根据本发明的另一方面，芯片卡读取器的外壳提供有与印刷线路板的相应物理编码相匹配的物理编码。因此，可以避免无意识地安装错误的印刷线路板。
从下文中对发明的描述和附图中可以更清楚理解本发明进一步的细节。在附图中图1是芯片卡读取器的分解图；图2是芯片卡读取器盖板内侧的透视图；图3a，3b分别是在插座附近和在芯片卡接收部分焊接基体(weldedbase)和盖板部分的详细截面图；图4是盖板和部分芯片卡的详细透视图；图5a是垂直打开的芯片读取器的平面图，该读取器带有用于印刷线路板的编码；以及图5b-5e是图4a中芯片读取器的细节，该读取器带有不同的编码。
具体实施例方式
图1所示的芯片读取器10由底板12和盖板14组成；印刷线路板16和中间板18放置在底板12和盖板14之间。
底板12设置成主塑料部分20和金属最好是金属薄板部分的形式。底板12最好由模塑法制造，其中将合适的金属部分插入到特定的浇注模中并且在金属部分的四周浇注塑料。在模塑工艺之后，金属部分只有沿底板12的纵边延伸的侧面部分22和端部24露出。金属部分的剩余部分被底板12的主塑料部分环绕。
盖板14的制造和配置通常与底板12相似。然而，如图2所示，盖板14的内部邻近端部24处没有覆盖塑料。因此，盖板14的内表面具有塑料部分和金属部分26。在这样的特定情形下，金属部分26在盖板14的整个宽度上延伸。金属部分26相应的外表面可以是金属坯(blank metal)或塑料覆盖的金属。与端部24相对的主塑料部分20的端部形成芯片接收部分28。盖板14的芯片卡接收部分28可以与底板的相应部分不同(在下文中将解释)。
底板12的金属部分具有从两边的侧面部分22向上弯曲的侧条30。侧条30位于邻近芯片卡接收部分28和邻近端部24的位置处。盖板14的金属部分可以有对应的侧条30，从而可以通过将两块板12、14的弯曲侧边彼此焊接在一起按传统的方式将底板12和盖板14互连接。然而，在图1所示的实施方式中，只有底板12的金属部分具有侧条30，而盖板14没有这样的条。为了将底板12和盖板14互连接，底板12的金属部分直接焊接到盖板的金属侧面部分22上。
在图3a和3b中，示意性地详细说明了底板12和盖板14的互连接部分。根据图3a所示的实施方式，底板12和盖板14上在端部24(图3a中未示出)附近都有彼此焊接在一起的侧条30。就此而论，应当注意的是标准芯片卡的宽度是54mm。考虑到邻近端部24的区域，芯片卡读取器不能超过54mm的总宽度，以适应主机设备的标准PCMCIA插槽，在邻近芯片卡的位置没有任何侧条的空间。然而，由于即使完全插入的芯片卡根据本发明也不会到达芯片卡读取器10的这一区域，因此内部宽度可以小于54mm，使得可以如图3a所示分别在底板和盖板12、14上提供侧条30。
在邻近芯片卡接收部分28的区域，一方面芯片卡读取器10的总宽度可以稍大于54mm标准智能卡的宽度，但是在另一方面，不同于邻近端部24的区域，插入的芯片卡位于这一区域中。因此，提供任何侧条的有效空间小于邻近端部24的区域。为了在底板12和盖板14之间提供满意的连接并为芯片卡提供侧面导向装置，根据图3b，只有底板12在邻近芯片卡接收部分28的位置处提供有侧条30，该侧条直接焊接到盖板14的金属侧面部分22的相对边上。
回到图1的说明中，印刷线路板16装备有安装在印刷线路板纵向端(longitudinal ends)之一上的插座32，并在芯片卡读取器10和芯片卡读取器10插入其中的主机设备之间提供电连接。在印刷线路板16上提供正对盖板14的接地夹34。接地夹34与盖板14内表面的金属部分26接触。所接触的盖板14金属部分26的尺寸和形状，特别是在芯片卡插入方向上的大小可以调整为解决ECM问题。印刷线路板14还容纳带有向下(根据图1所示)接触芯片卡的接触区(图1未示出)的接触元件的芯片卡接触单元36。
在底板12和印刷线路板16之间提供尺寸和形状与印刷线路板16相似的中间板18。中间板18最好由塑料制成，并且覆盖印刷线路板16向下正对底板12导体印制线一侧。然而，中间板18具有在位置和形状上与印刷线路板16与的接触单元36相对应的切口部分40。中间板18还可以具有与特定类型芯片卡压纹(升高的)区相对应的切口部分或凹陷处。
在组装状态中，印刷线路板16和中间板18安装在底板12和盖板14之间。底板和盖板12，14的端部24覆盖连在印刷线路板16上的插座32。在底板12和保护印刷线路板16朝下的导体印制线一侧的中间板18之间形成芯片卡的容纳通道。与盖板14的端部24相对的芯片卡接收部分28连同底板12的相应部分形成芯片卡的插槽。
当芯片卡插入到芯片卡读取器10的容纳通道中时，保护中间板18防止由于芯片卡38倾斜可能造成的损坏。芯片卡38由沿盖板14相对的纵边延伸的两条平行导向杆42，44来支撑(见图3)。在芯片卡38完全插入之后，接触单元36的朝下接触元件通过中间板18的开口部分40伸出与芯片卡38的朝上接触区接触。
图4表示将用于根据本发明的芯片卡读取器的盖板14实例。在盖板14上提供的平行导向杆42，44从芯片卡接收部分28延伸到邻近端部24的区域。导向杆42，44露出限定公共面的导向面46，48。盖板14的芯片卡接收部分28具有台阶状表面区域。导向杆44之一具有在台阶状表面区域和露出的导向面48之间延伸带有斜面的一端。盖板14的芯片卡接收部分28的台阶状表面区域连同底板12的对应部分的平整表面区域一起限定具有狭窄部分和变宽部分的插槽。
上述内部卡片引导结构在带有压纹区的芯片卡插入到芯片卡读取器10中时尤其有用。如图2所示，这样的芯片卡插入到带有压纹区的插槽中，压纹区位于芯片卡右半部分上并朝下。由于插槽的狭窄部分和变宽部分必须分别比芯片卡平整区域和压纹区的厚度更宽，因此不能排除在插入时芯片倾斜顺时钟离开由导向杆42，44的露出导向面46，48限定的公共面。为了避免芯片卡可能在插槽中卡住，导向杆44顶端所提供的斜面50保证在进一步插入到容纳通道中时，如图4所示，芯片卡38向上抬起到导向杆44的导向面48上。
应当理解的是外壳的板12和14分别称作“底”板和“盖”板，这并不限制芯片卡读取器的取向。底板12和盖板14也可以互换。并且，带台阶状表面区的芯片卡接收区28也可以制作在底板12上。
图5a描述要插入到外壳中的带有印刷线路板16的芯片卡读取器10。该外壳提供有位于特定预定位置处的凸块52。在图4a中所示的实施方式中，凸块52制作在芯片卡接收部分28后面并朝向印刷线路板16。印刷线路板具有对应的凹坑54与外壳的凸块52匹配。因此具有较小或位于其它地方的凹坑或根本没有凹坑的其它印刷线路板不能安装到这一特定类型的外壳中。通过这样的编码系统可以避免印刷线路板的错误安装。
图5b到5e表示不同的编码，也就是说外壳的凸块52在位置和尺寸上不同。只有具有相匹配的凹坑54的印刷线路板才能安装。例如，图5a中所示的印刷线路板16不能安装到图5b到5e中的任一外壳中。
这样的编码系统可以按芯片卡读取器10的工作电压来使用。例如，某一特定匹配的凸块/凹坑对可以与5伏的工作电压相联系，这是按照目前PCMCIA标准的标准电压，另一特定的凸块/凹坑对可以与按照未来标准的3.3伏工作电压相联系。在这种情况下，上述的编码系统可以防止错误安装在印刷线路板16上的元件由于印刷线路板16正常工作电压与供给电压之间的偏差而造成失灵或损坏。
应当理解的是任何合适的物理编码系统可用于该用途，特别是外壳的凸块52和印刷线路板16的凹坑54可以互换，也就是说可以在印刷线路板16上提供凸块52，而在外壳上提供凹坑54。
权利要求
1.一种芯片卡读取器，包括PCMCIA格式的外壳，该外壳包括在插座(32)和芯片卡(38)插槽之间延伸的底板(12)和盖板(14)，其特征在于底板(12)和盖板(14)分别由塑料部分(20)和金属部分制成并且通过两块板(12，14)的金属部分互连接组装在一起。
2.根据权利要求1的芯片卡读取器，其特征在于底板和盖板(12，14)至少其一通过模塑工艺制造，其中金属部分插入到浇注模中并在四周浇注塑料。
3.根据权利要求1或2的芯片卡读取器，其特征在于底板和盖板(12，14)的金属部分沿两块板(12，14)侧边露出。
4.根据权利要求3的芯片卡读取器，其特征在于底板和盖板(12，14)至少其一的金属部分具有至少一个直接焊接到另一块板(14)相对露出的侧边(22)上的侧条(30)。
5.根据前述任一项权利要求的芯片卡读取器，其特征在于底板和盖板(12，14)的金属部分具有覆盖插座(32)的、露出的端部(24)。
6.根据前述任一项权利要求的芯片卡读取器，其特征在于带有接地夹(34)的印刷线路板(16)放置在底板(12)和盖板(14)之间，在芯片卡读取器(10)的组装状态中，接地夹与底板和盖板(12，14)金属部分其一接触。
7.根据权利要求6的芯片卡读取器，其特征在于接地夹(34)接触底板和盖板(12，14)其一的内部金属表面部分(26)。
8.根据前述任一项权利要求的芯片卡读取器，其特征在于带有芯片卡接触单元(36)的印刷线路板(16)和中间板(18)放置在底板(12)和盖板(14)之间。
9.根据权利要求8的芯片卡读取器，其特征在于中间板(18)和印刷线路板(16)在尺寸和形状上相似。
10.根据权利要求8或9的芯片卡读取器，其特征在于中间板(18)由塑料制成。
11.根据权利要求8到10任一项的芯片卡读取器，其特征在于中间板(18)覆盖印刷线路板(16)的侧面，芯片卡接触单元(36)的接触元件从该印刷线路板突出。
12.根据权利要求8到11任一项的芯片卡读取器，其特征在于芯片卡(38)的容纳通道在中间板(18)和底板(12)或盖板(14)之间形成。
13.根据权利要求8到12任一项的芯片卡读取器，其特征在于中间板(18)具有切口部分(40)，芯片卡接触单元(36)的接触元件通过该切口突出。
14.根据前述任一项权利要求的芯片卡读取器，其特征在于盖板和底板(12)其一具有内部卡片导向结构，包括一对平行的导向杆(42，44)，该导向杆沿相对的板(12)的纵边延伸并具有限定公共面的露出导向表面(46，48)，插槽具有狭窄部分和变宽的部分，变宽的部分由板(12)的台阶状内部表面区域限定，并且导向杆(44)其一具有带斜面(50)的一端，该斜面在台阶状表面区域和露出导向表面(48)之间延伸。
15.根据前述任一项权利要求的芯片卡读取器，其特征在于外壳提供有与印刷线路板(16)的对应物理编码相匹配的物理编码。
16.根据权利要求15的芯片卡读取器，其特征在于外壳提供有分别与印刷线路板(16)的对应凹坑(54)或凸块相匹配的凸块(52)或凹坑。
17.根据权利要求15或16的芯片卡读取器，其特征在于编码的匹配对与芯片卡读取器(10)的特定工作电压相联系。
全文摘要
一种芯片卡读取器，包括PCMCIA格式的外壳。该外壳包括在插座(32)和芯片卡(38)插槽之间延伸的底板(12)和盖板(14)。底板(12)和盖板(14)分别由塑料部分(20)和金属部分制成，并且通过两块板(12，14)的金属部分互连接组装在一起。
文档编号G06K19/077GK1474344SQ0310302
公开日2004年2月11日 申请日期2003年1月28日 优先权日2002年1月28日
发明者尤切姆·索瓦, 沃尔夫冈·奈夫尔, 冈 奈夫尔, 尤切姆 索瓦 申请人:Scm微系统有限公司