KR200146733Y1 - Ic카드 조립용 래칭 장치 - Google Patents

Abstract

IC 카드(10)는 직사각형 프레임(30)을 포함한다. 회로 기판 조립체(14)는 프레임 위에 장착되고, 회로 트레이스(18)를 갖는 편평한 유전성 기판(20)과 그 위에 장착된 적어도 하나의 전기 부품(22)을 포함한다. 단자(16)를 포함하는 리셉터클커넥터(12)는 회로 기판 조립체의 단부(25)에 장착되며, 그 단자는 회로 기판 조립체 위의 회로 트레이스와 기계 및 전기적으로 결합한다. 상보적 상호 결합 래치(52, 56)는 리셉터클 커넥터를 회로 기판 조립체의 단부에 고정시키고 단자를 그 각각의 회로 트레이스에 대해 스프링 편의시키기 위해 프레임과 리셉터클 커넥터 사이에서 제공되며, 이에 의해 단자와 회로 기판 조립체 위의 회로 트레이스 사이의 기계 및 전기 접속을 확실히 한다.

Description

IC 카드 조립용 래칭 장치

제1도는 본 고안이 적용되는 IC 카드 부품의 분해 사시도.

제2도는 프레임 위에 장착된 회로 기판 조립체와 프레임의 개구부 내에 래치되는 리셉터클 커넥터의 사시도.

제3도는 프레임에 래치되는 리셉터클 커넥터와 회로 기판 조립체 위의 회로 수단과 결합하는 커넥터 단자의 제2도와 유사한 사시도.

제4도는 제3도의 선 4-4를 따라 취한 확대된 수직 부분 단면도.

제5a도 및 제5b도는 스프링 편의 또는 단자의 프리로딩을 도시하기 위해 회로 기판 조립체에 대한 리셉터클 커넥터의 순차적인 장착 위치를 도시한 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 리셉터클 커넥터 14 : 회로 기판 조립체

20 : 기판 30 : 프레임

34 : 지지 레일 36 : 장착 펙

38, 40 : 덮개 52 : 래치 설부

본 고안은 대개 전기 커넥터의 기술에 관한 것이며, 특히 리셉터클 커넥터와 IC 카드의 개선된 조립체용 프레임 사이의 래칭 수단에 관한 것이다.

일반적으로, 메모리 카드와 같은 IC 카드 및 팩은 워드 프로세서와 퍼스널 컴퓨터 및 다른 전자 장치와 같은 전자 장치 또는 기억 장치에 전기적으로 접속되는 데이타 입력 장치이다. IC 카드 내에 저장된 데이타는 전자 장치에 전달된다. 메모리 카드는 헤드 케넥터와 같은 커넥터 장치로부터 쉽게 삽입 및 발출되는 휴대용 기기이며, 일예로 IC 카드를 인쇄 회로 기판에 분리식으로 결합하기 위해 IC 카드와 함께 사용된다.

IC 카드는 통상적으로 직사각형의 프레임을 포함하고 그리고 상부면이나 기부면 또는 양쪽면에 일정 형태의 개구를 포함한다. 개구는 회로 기판 조립체를 수용하고, 그리고 패널 및 덮개는 개구를 폐쇄시키고 프레임 내의 회로 기판 조립체를 둘러싼다.

보통 IC 카드의 회로 기판 조립체는 회로 트레이스를 갖춘 평면 형태의 유전성 기판과 그 위에 장착된 적어도 하나의 전기 부품을 포함한다. 전기 부품은 반도체 장치, 일체형 회로 및 배터리 등을 포함한다. 표면 장착 리셉터클 커넥터는 회로 기판 조립체의 단부에 기계 및 전기적으로 결합된다. 리셉터클 커넥터는 리셉터클 단자 또는 그 위에 장착된 접촉부를 포함하고 그리고 회로 기판 조립체의 기판 위의 대응 회로 트레이스에 표면 장착되는 미부를 갖는다. 각각의 리셉터클 접촉부는 또한 메인 전자 장치의 인쇄 회로 기판 위에 장착되는 헤더 커넥터의 접촉부와의 정합과 같은 메인 전자 장치의 접촉부와의 정합을 위해 리셉터클부를 포함한다.

리셉터클 커넥터는 회로 기판 조립체에 표면 장착되고 커넥터와 조립체는 차례로 프레임과 덮개에 장착되기 때문에, 커넥터가 회로 기판 조립체에 대해 정확히 배치되어야 하며, 즉 리셉터클 접촉부의 미부는 정확히 배치되어 적절한 전기 접속이 이루어지도록 그 대응 회로 트레이스에 접속되어야 하는 것은 중요하다. 반드시 필요하지 않지만 표면 장착 공정(즉, 일예로 리플로우 솔더링 공정) 전 또는 공정 중에 표면 장력으로 인해 커넥터가 부정확하게 배치되지 않도록 커넥터를 적소에 유지시키는 것이 바람직하다.

IC 카드 및 메모리 카드에 사용되는 회로 기판은 보통, (소형화 및 중량 감소 욕구로 인해) 다른 용도에 사용되는 것보다 얇기 때문에, 이러한 카드의 표면 장착 납땜 공정 중에 발생되는 다른 어려움으로 인해 더 두꺼운 회로 기판에 비해 공정중 열 팽창 및 수축으로 인한 휨(bowing), 뒤틀림(warping) 및 굽힘(flexing)과 같은 기판의 변형량이 증가되는 경향이 있다.

비교적 긴 리셉터클 커넥터의 경우에는 회로 기판이 납땜 미부의 평면으로부터 일시적으로 휘어져 개방 회로에 있게 되는 동안 납땜이 일부의 회로 패드 위에서 냉각 및 경화되기 때문에 이 운동에 의해 악영향을 받게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 커넥터를 회로 기판에 유지시키고 납땜 미부와 기판 사이에 양의 힘을 발생시키는 커넥터 설계가 바람직하며, 그리하여 납땜미부는 공정 중에 휘어지면서 기판의 표면과 접하게 된다.

종종 IC 카드의 리셉터클 커넥터는 인쇄 회로 기판 조립체의 단부에 장착된다. 특히 커넥터를 요동시키거나 경사지게 하는 기판의 단지 하나의 측면 위에 힘이 인가되는 단일 측면의 리셉터클 커넥터의 경우에, 조작 중에 또는 조작에 앞서 리셉터클 커넥터를 인쇄 회로 기판 조립체의 기판에 기계적으로 고정시키는데는 주의가 요구된다.

또, 리셉터클 커넥터를 적절한 위치에 유지시킬 때도 주의가 요구된다. 기판에의 보유력(retention)이 너무 작으면 무의미하며, 개방 회로 상태 또는 단속 상태에서, 접촉부의 표면 장착 미부가 그 각각의 회로 트레이스 위로 부유하거나 정확한 위치를 벗어나게 될 수도 있다. 한편, 보유력이 너무 크면 삽입력이 과대해져서 보드로의 커넥터 조립을 불가능하지는 않지만 어렵게 한다.

단일 측면의 IC 카드 리셉터클 커넥터를 회로 기판에 조립하는 하나의 방법은 조립체와 커넥터를 IC 카드 프레임에 고정시키기 전에 단지 리셉터클 커넥터와 회로 기판 조립체를 처리하는 공정을 포함한다. 그러나, 장치는 처리 공정 완료 후에 절단되어 폐기되는 고정체 및 추가의 회로 기판에 의해 회로 기판에 대해 커넥터를 지지하는 수단을 제공해야 한다. 이것은 시간과 노동의 면에서 비경제적이다. 일예로, 1994년 1월 11일에 딕슨(Dixon)에게 특허 허여된 미합중국 특허 제5,277,596호는 커넥터 접촉부를 납땜하기에 앞서 회로 기판의 개구부 내의 리셉터클 커넥터를 장착함으로써 IC 카드의 회로 기판 조립체에 단부 장착된 리셉터클 커넥터를 제조하는 방법을 도시한다. 그 후 회로 기판의 주변부는 절단되어 폐기된다. 리셉터클 커넥터용의 별도의 지지 고정 부재를 사용하는 것 자체와 그 절차는 시간, 비용 및 노동을 많이 요구한다.

그러한 문제점에 대한 해결책은 1993년 11월 22일에 출원되고 본 고안의 양수인에게 양도된 공동 계류중인 출원 번호 제08/156,171호에 기재된다. 그 출원은 리셉터클 커넥터와 회로 기판 사이의 개선된 기판 장착 펙(peg) 수단을 제공함으로써 그 문제점을 해결한다. 그러나, 다시 커넥터는 기판에 장착한 후 IC 카드 프레임 내에서 전체의 조립체의 장착에 앞서 가공 처리해야 한다. 본 고안은 그 기술분야에서의 또 다른 향상에 관한 것으로서, 회로 기판을 프레임에 고정하고, 리셉터클 커넥터는 처리 중에 커넥터 접촉부와 회로 기판 트레이스 사이의 기계 및 전기적 접속을 확실히 하기 위해 차례로 적절한 위치의 프레임에 래치된다.

그러므로 본 고안의 목적은 리셉터클 커넥터와 IC 카드의 개선된 조립체용 프레임 사이의 새롭고 개선된 형상의 래칭 장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 새롭고 개선된 IC 카드의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 고안의 전형적인 실시예에서, IC 카드는 일반적으로 직사각형 프레임을 포함한다. 회로 기판 조립체는 회로 트레이스와 그 위에 장착된 적어도 하나의 전기 부품을 포함하는 전자 회로를 갖는 편평한 유전체 기판을 포함하는 회로 기판 조립체를 갖춘 프레임 위에 장착된다. 단자를 포함하는 리셉터클 커넥터는 회로 기판 조립체 위의 회로 트레이스의 대응 회로 패드에 기계 및 전기적으로 결합되는 상태로 단자를 갖춘 회로 기판 조립체의 단부에 장착된다.

본 고안은 리셉터클 커넥터를 회로 기판 조립체의 단부에 고정시키고 단자와 회로 기판 조립체 위의 회로 사이의 기계 및 전기적 접속을 확실히 하기 위해 프레임과 리셉터클 커넥터 사이의 상보적 상호 결합 래치를 제공한다.

본 고안의 바람직한 실시예에서, 리셉터클 커넥터는 긴 형상이며, 프레임은 긴 커넥터를 수용하기 위해 그 안에 개구를 포함한다. 상보적 상호 결합 래치는 리셉터클 커넥터의 양단부와 프레임 내의 개구 측면에 위치한 스냅 래치를 포함한다. 스냅 래치는 프레임의 개구 내의 리셉터클 커넥터의 적절한 위치 조정에 따라 상호 결합된다.

본 고안에서 리셉터클 커넥터의 단자는 회로 기판 조립체의 한 측면 위의 회로 트레이스와의 기계 및 전기적 접속을 위해 표면 장착부를 포함한다. 표면 장착부는 탄력이 있으며, 그리고 상보적 상호 결합 래치는 회로 기판 조립체의 한 측면 위의 회로 트레이스에 대해 표면 장착부에 예비 부하를 가하거나 스프링 편의시키는 데 효과적이다.

본 고안의 다른 목적, 특징 및 장점은 첨부 도면에 관련된 이하의 상세한 설명으로부터 잘 알 수 있을 것이다.

본 고안의 신규한 특징은 첨부된 청구 범위에 상세히 기재되어 있다. 본 고안의 목적과 장점과 함께 본 고안의 첨부 도면과 관련된 이하의 설명을 참조로 잘 알 수 있으며, 도면에서 동일한 참조 부호는 동일한 요소를 나타낸다.

도면 우선 제1도를 상세히 참조하면, 본 고안은 (도시 안된) 워드 프로세서, 퍼스널 컴퓨터 또는 다른 전자 장치와 같은 전자 장치나 기억 장치로의 접속을 위해 메모리 카드와 같은 데이타 입력 장치로 제공되는 IC 카드(10)에 사용된다. 메모리 카드(10)에 저장된 데이타는 회로 기판 조립체(14)에 단부 장착되는 리셉터클 커넥터(12) 내의 단자를 통해 전자 장치에 전달된다.

리셉터클 커넥터(12)는 길며 제1도에 도시한 표면 장착부 또는 미부(16)를 갖는 다수의 입력 단자를 장착한다. 단자는 회로 기판 조립체(14)의 유전성 기판(20) 위의 접촉 패드(18)와 기계적 및 전기적으로 결합한다. 다양한 전기 부품 또는 회로 요소(22)는 기판의 선단부(25)가 접촉 패드(18)에 접촉하도록 회로 트레이스(24)를 따라 기판(20) 위에 표면 장착된다. 이러한 단부는 긴 리셉터클 커넥터(12)에 결합되고, 그리고 리셉터클 커넥터는 회로 기판 조립체(14) 내에 기억된 데이타가 전달되는 전자장치의 인쇄 회로 기판 위의 헤더 커넥터와 같은 전기 커넥터에 상호 접속된다.

회로 기판 조립체(14)에 대한 상기 설명은 일반적인 내용으로서, 회로 기판 조립체의 설명은 간략히 하기로 한다. 그러나 전기 부품(22)이 납작한 형태로 도면에 도시되었지만 그 부품은 반도체 장치, 배터리, 또는 회로 기판 조립체의 기판(20) 위의 다른 일체형 회로 부품으로 구성될 수도 있음을 알 수 있다. 결국, 본 고안에 따르면, 회로 기판 조립체의 기판(20) 내에 다수의 (4개의) 장착 구멍(26)이 형성된다.

계속해서 제1도를 참조하면, IC 카드(10)는 회로 기판 조립체(14)를 수용하기 위해 상부면(33) 내에 개구(32)를 포함하는 프레임(30)을 포함한다. 프레임은 프레임 내의 회로 기판 조립체를 지지하기 위해 한쌍의 지지 레일(34)을 포함한다. 다수의 (4개의) 장착 펙(36)은 회로 기판 조립체 내의 장착 홈(26) 안으로의 삽입을 위해 레일(34)로부터 상향 돌출한다. 상부 패널 또는 덮개(38) 그리고 하부 패널 또는 덮개(40)는 개구(32)를 폐쇄시키고 프레임 내의 회로 기판 조립체(14)를 둘러싸기 위해 적절한 접착제 또는 구조적 래치 형태에 의해 프레임의 상부면와 하부면에 단단히 고정된다. 프레임은 플라스틱과 같은 유전성 재료로 단일 성형된다. 본 고안에 따라, 프레임은 이하에 기술된 대로 그 안에 리셉터클 커넥터(12)를 수용 및 고정시키기 위해 그 전면에 개구(42)를 갖는다. 덮개(38, 40)는 또한 그 개구가 제1도의 기부 덮개에서만 볼 수 있지만 리셉터클 커넥터를 수용하는 전면 개구(44)를 포함한다.

제2도는 프레임(30)의 개구(32) 내에 장착된 인쇄 회로 기판 조립체(14)를 도시한다. 회로 기판 조립체는 (제1도) 지지 레일(34)의 상부면 위에 걸쳐져 있고, 그리고 장착 펙(36)이 회로 기판 조립체의 기판(20) 내의 장착 홈(26)을 통해 레일로부터 상향으로 어떻게 돌출되는지를 알 수 있다. 제2도는 인쇄 회로 기판 조립체(14)와 프레임(30)의 부품 위로 이격된 리셉터클 커넥터(12)를 도시한다. 그러나, 리셉터클 커넥터는 화살표 A의 방향으로 프레임에 래치되고, 본 고안에서 리셉터클 커넥터는 회로 기판 조립체(14)의 전단부에서 적절한 위치에 고정된다. 리셉터클 커넥터의 이러한 고정된 위치는 제3도에 도시된다.

일반적으로, 본 고안에서는 리셉터클 커넥터를 제3도에 도시된 대로 회로 기판 조립체(14)의 단부(25)에 고정시키고 커넥터 단자의 표면 장착부(16)와 회로 기판 조립체의 기판(20) 위에 접촉 패드(18) 사이의 기계 및 전기적 접속을 확실히 하기 위해 프레임(30)과 리셉터클 커넥터(12) 사이의 상보적 상호 결합 래치가 제공된다. 특히 제2도와 제3도에 관련하여 제4도를 참조하면, 리셉터클 커넥터(12)는 하우징에 일체형으로 성형되고 그 각각의 단부에서 외향 돌출되는 래치 설부(52)를 갖는 긴 하우징(50)을 포함한다. 프레임(30) 내의 개구(42)의 각각의 측면은 래치 설부가 그 안으로 위치 조정이 가능한 직립 슬롯(54)을 포함한다. 래칭립(56)은 각각이 슬롯(54) 내의 개구(42) 내향으로 돌출된다.

리셉터클 커넥터(12)를 프레임(30)에 고정시킬 때, 리셉터클 커넥터는 제2도에 도시된 위치로부터 화살표 A의 방향의 제3도에 도시된 래치 및 고정된 위치로 이동된다. 리셉터클 커넥터의 위치 이동 중에, 커넥터 하우징의 양 단부에서의 래치 설부(52)는 프레임내의 개구(42)의 양 측면의 래칭 립(56)과 결합한다. 위에 기술된 대로, 프레임은 플라스틱 재료로 일체로 성형되고, 프레임은 개구(42)에 이르며 래치 설부(52)는 프레임의 래칭 립 아래의 제4도에 도시된 위치로 자동적으로 스냅 결합된다. 래칭 립은 리셉터클 커넥터의 래치 설부(52)가 개구(42)에서 프레임의 편의를 용이하게 하기 위해 도면 부호 60의 위치에서 모떼기 가공된다. 래치 설부가 래칭 립(56)을 제거하면, 프레임은 자동적으로 제4도에 도시된 대로 그 래칭 상태 안으로 탄성적으로 후방 스냅 결합되고, 리셉터클 래치 설부를 래칭 립 아래로 고정시킴으로써 리셉터클을 프레임 내에 고정시킨다.

제5a도 및 제5b도는 각각 인쇄 회로 기판 조립체(14)에 대한 리셉터클 커넥터(12)의 위치에 관해서 특히 커넥터 단자의 미부(16) 또는 표면 장착부의 예비 부하 또는 스프링 편의에 관해서 제2도 및 제3도에 위치 상으로 대응한다. 특히 제5a도는 인쇄 회로 기판 조립체(14) 위로 들어 올려진 리셉터클 커넥터를 도시한다. 다시 말해, 커넥터는 프레임에 아직 래치되지 않는 제2도의 위치에 있게 된다. 커넥터가 화살표 A 방향으로 프레임에 래치될 때, 커넥터 단자의 표면 장착부(16)는 (제5b도) 화살표 B 방향으로 상향 편의된다. 단자는 일반적으로 전도성 탄성 금속 재료로 제조되고 그리고 단자 미부 또는 표면 장착부에는 예비 부하가 가해지며, 표면 장착부는 양의 접촉 압력을 (제5b도) 화살표 C의 방향으로 접촉 패드(18) 위에 인가시킨다.

본 고안은 본 고안의 정신이나 중심 특성으로부터 벗어남이 없이 다른 특정형태로 구체화될 수 있음을 알 수 있다. 그러므로 본 고안의 예와 실시예는 설명을 위한 것이지 제한적인 것은 아니며, 그리고 본 고안은 본 명세서에 주어진 상세한 설명에 제한되지 않는다.

Claims (10)

1. 직사각형 프레임과; 프레임 위에 장착되고 회로 트레이스와 그 위에 장착된 적어도 하나의 전기부품을 가진 편평한 유전체 기판을 포함하는 회로 기판 조립체와; 상기 회로 기판 조립체 단부에 장착되어 회로 기판 조립체 상의 회로 트레이스에 기계적 및 전기적으로 결합되는 단자를 포함하는 리셉터클 커넥터를 포함하는 IC 카드에 있어서, 프레임과 리셉터클 커넥터 사이에 배치되어 리셉터클 커넥터를 회로 기판 조립체의 단부에 고정시키고 단지를 회로 트레이스에 대해 스프링 편의시켜서 회로 기판 조립체 위의 단자와 회로 트레이스 사이에서 기계적 및 전기 접속을 확실히 하는 상보적 상호 결합 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
2. 제1항에 있어서, 프레임이 리셉터클 커넥터를 수용하기 위한 개구를 포함고, 상보적 상호 결합 래치는 상기 개구에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
3. 제1항에 있어서, 상보적 상호 결합 래치는 리셉터클 커넥터를 프레임에 적절히 위치 조정하는 것에 응답하여 상호 결합하는 스냅 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
4. 제3항에 있어서, 프레임은 리셉터클 커넥터를 수용하기 위한 개구를 포함하고, 상기 스냅 래치는 개구 내에 위치해 있는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
5. 제1항에 있어서, 리셉터클 커넥터의 단자는 회로 기판 조립체의 한 측면 위의 대응 회로 패드와 기계 및 전기적으로 결합되는 표면 장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
6. 제5항에 있어서, 단자의 표면 장착부는 탄성을 가지며, 상보적 상호 결합 래치는 회로 기판 조립체의 한 측면위의 회로 패드에 대해 표면 장착부를 스프링 편의시키는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
7. 내부에 주변 개구를 갖는 직사각형 프레임과; 상기 프레임 위에 장착되고, 회로 기판 조립체의 한 측면 위에 적어도 하나의 전기 부품이 장착된 전자 회로를 갖는 편평한 유전체 기판을 포함하는 회로 기판 조립체와; 회로 기판 조립체의 한 측면 위의 전자 회로와 기계 및 전기적으로 결합되는 표면 장착부를 갖는 단자를 포함하는 리셉터클 커넥터를 포함하는 IC 카드에 있어서, 프레임과 리셉터클 커넥터 사이에 배치되어 프레임 내의 주변 개구 내, 및 회로 기판 조립체의 단부에 리셉터클 커넥터를 고정시키고 표면 장착부를 회로에 대해 스프링 편의시켜 표면 장착부와 회로 기판 조립체의 한 측면 위의 회로 사이에서 기계적 및 전기 접속을 확실히 하는 상보적 상호 결합 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
8. 제7항에 있어서, 리셉터클 커넥터는 길고 상보적 상호 결합 래치는 리셉터클 커넥터의 양 단부와 프레임 내의 주변 개구의 양 단부 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
9. 제7항에 있어서, 상보적 상호 결합 래치는 리셉터클 커넥터를 프레임에 적절히 위치 조정하는 것에 응답하여 상호 결합하는 스냅 래치를 포함하는 것을 특징으로 하는 IC 카드.
10. 제9항에 있어서, 리셉터클 커넥터는 길고 스냅 래치는 리셉터클 커넥터의 양단부와 프레임 내의 주변 개구의 양 측면 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 IC 카드.