專利名稱：一種讀卡器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及便攜式存儲(chǔ)設(shè)備的讀寫裝置，特別涉及一種用于帶有通
用串行總線(USB)接口的卡的讀卡器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的便攜式存儲(chǔ)設(shè)備中，存在一種具有USB電極觸點(diǎn)的卡(在下 文中稱作USB卡)，這種卡能夠使用USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸速度比 普通的磁卡或集成電路(IC)卡高，而且其外型與普通磁卡相當(dāng)，比同樣能 應(yīng)用USB數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的U盤更方便攜帶。
現(xiàn)有的USB卡包括半導(dǎo)體芯片、USB電極膜片、USB信號(hào)線和塑料 基片，其中半導(dǎo)體芯片是USB卡的核心部件，可以完成存儲(chǔ)或運(yùn)算等功能。 USB電極膜片上的電極觸點(diǎn)，通過(guò)USB信號(hào)線與半導(dǎo)體芯片上的USB芯片 引腳相連，并且與USB卡讀寫裝置的電極觸點(diǎn)接觸。USB卡讀寫裝置上的 電極觸點(diǎn)通過(guò)信號(hào)線與計(jì)算機(jī)的USB端口相連，由此實(shí)現(xiàn)USB卡中的半導(dǎo) 體芯片與計(jì)算機(jī)之間的電連接。通過(guò)上述電連接，計(jì)算機(jī)給USB卡加電并 分配地址，然后計(jì)算機(jī)就可以通過(guò)USB卡讀寫裝置和USB卡的半導(dǎo)體芯片 通信，進(jìn)行存儲(chǔ)或運(yùn)算等操作。
目前，常用的USB卡讀寫裝置為USB卡讀卡器，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中 USB卡讀卡器的立體示意圖。該讀卡器有一個(gè)塑料外殼，外殼內(nèi)部存在一個(gè) 由鐵片圍成的插槽，USB卡通過(guò)塑料外殼前表面與其寬度相應(yīng)的長(zhǎng)方形開(kāi) 口，插入讀卡器內(nèi)部的插槽中。該讀卡器內(nèi)部放置有電極觸點(diǎn)，通過(guò)尺寸設(shè) 計(jì)，保證USB卡插入后，讀卡器的電極觸點(diǎn)能和USB卡的電極觸點(diǎn)可靠接 觸。讀卡器內(nèi)部放置的電極觸點(diǎn)連接有信號(hào)線，在和讀卡器塑料外殼的前表
面相對(duì)的后表面也有一個(gè)開(kāi)口，信號(hào)線穿出開(kāi)口的部分使用電纜包裝，電纜 從開(kāi)口穿出與計(jì)算機(jī)等設(shè)備連接，從而形成電通路。
現(xiàn)有的USB卡讀卡器的外型是具有一定厚度和長(zhǎng)度的盒體，體積較大， 不能很方便的攜帶。

實(shí)用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種USB卡的讀卡器，該讀卡器 具有較小的體積，方便用戶攜帶。
本實(shí)用新型提供一種讀卡器，該讀卡器包括塑料外殼(41)、電極觸點(diǎn)(42 -45)、信號(hào)線(46)、電纜(47)和通用串行總線USB連接器(48);
所述塑料外殼(41)為中空，具有相鄰的兩個(gè)端面，在其中一個(gè)端面具有 開(kāi)口，在內(nèi)部下表面上具有一個(gè)垂直方向的凹坑；塑料外殼(41 )用于將USB 卡的一角通過(guò)缺少的兩個(gè)端面插入所述中空部分；
所述電極觸點(diǎn)(42-45 )放置在塑料外殼(41)內(nèi)部下表面的凹坑上；
與電極觸點(diǎn)(42 - 45 )連接的信號(hào)線(46 )從凹坑下表面穿入塑料外殼(41 ) 內(nèi)部，并從塑料外殼(41)端面上的開(kāi)口穿出，所述信號(hào)線(46)在塑料外殼 (41)之外的部分由電纜(47)包裝；
所述電纜(47)的另一端與USB連接器(48)連接。
較佳地，所述塑料外殼(41)形成的中空部分高度與插入的USB卡的厚度 相匹配。
較佳地，所述電極觸點(diǎn)(42-45)為平行排列，且形狀和大小均相同的四 個(gè)電極觸點(diǎn)，其長(zhǎng)和寬分別為2毫米和1毫米，相鄰的中間兩個(gè)電極觸點(diǎn)(43、 44)之間的距離為2毫米，位于兩側(cè)的相鄰電極觸點(diǎn)之間的距離為2.5毫米， 所述尺寸具有0.05毫米的公差。
較佳地，電極觸點(diǎn)(42-45 )在長(zhǎng)度方向上到凹坑的兩個(gè)邊緣的距離為5.5 毫米，所述尺寸具有0.2毫米的公差。
較佳地，電極觸點(diǎn)(42-45 )的上邊緣距離塑料外殼(41)的內(nèi)部后端面
的最大距離為12.25毫米，電極觸點(diǎn)(45)和塑料外殼(41)相鄰邊緣的距離 為19.2毫米，所述尺寸具有0.3亳米的公差。
較佳地，所述凹坑為長(zhǎng)方形，寬度大于8毫米，高度與電極觸點(diǎn)(42-45 ) 的高度相同，凹坑的上邊緣距離塑料外殼(41)內(nèi)部后端面的最大距離為6.75 毫米。
較佳地，所述電纜(47)為標(biāo)準(zhǔn)的USB電纜。
從上述方案可以看出，本實(shí)用新型提供的讀卡器，其塑料外殼形成的中 空部分的高度略大于USB卡的厚度，外型尺寸只需能夠覆蓋USB卡上的電 極觸點(diǎn)，即可以套接在USB卡的一角，從而使讀卡器的體積較小，方便用 戶攜帶。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中USB卡讀卡器的立體示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)中USB卡的橫截面示意圖3為現(xiàn)有技術(shù)中USB卡電極觸點(diǎn)的位置示意圖4為本實(shí)用新型提供的讀卡器的立體示意圖5為本實(shí)用新型提供的讀卡器沿圖4的線A-A的剖面示意圖6為本實(shí)用新型提供的讀卡器沿圖4的線B-B的剖面示意圖7為本實(shí)用新型提供的讀卡器沿線C-C的剖面示意圖8為圖5中電極觸點(diǎn)的位置示意圖9為本實(shí)用新型提供的讀卡器與USB卡的配合示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施 例和附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
由于本實(shí)用新型提供的讀卡器是針對(duì)USB卡進(jìn)行讀寫，因此在詳細(xì)介 紹本實(shí)用新型提供的讀卡器之前，首先簡(jiǎn)要介紹一種USB卡結(jié)構(gòu)，然后以
讀寫這種USB卡的讀卡器為較佳實(shí)施方式，詳細(xì)介紹本實(shí)用新型提供的讀 卡器。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種USB卡的橫截面示意圖，該USB卡1包括半 導(dǎo)體芯片11、 USB電極膜片12、塑料基片13和USB信號(hào)線14。
塑料基片13是半導(dǎo)體芯片ll和USB電極膜片12的載體，用于封裝半 導(dǎo)體芯片11、電極膜片12和USB信號(hào)線14，其大小滿足國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度L、 寬度W和高度H分別為86.5毫米、53.98毫米和0.75毫米。
半導(dǎo)體芯片11是USB卡1的核心部分，可以完成存儲(chǔ)、運(yùn)算等功能， 該芯片上具有USB芯片引腳。作為一種實(shí)施方式，當(dāng)USB卡1作為存儲(chǔ)卡 時(shí)，半導(dǎo)體芯片ll可以包括存儲(chǔ)器、USB控制器、邏輯控制電路和中央處 理單元(CPU)等各種功能元件。
USB電極膜片12是一個(gè)導(dǎo)電體，其上分布四個(gè)電極觸點(diǎn)15-18,圖2 中未示出這四個(gè)電極觸點(diǎn)。USB電極膜片12上分布的四個(gè)電極觸點(diǎn)15- 18 的上表面，與USB卡1的上表面平齊，并暴露在塑料基片13的外面，用來(lái) 和讀卡器相應(yīng)的電極觸點(diǎn)接觸。
USB信號(hào)線14分別連接USB電極膜片12上的每個(gè)電極觸點(diǎn)與半導(dǎo)體 芯片11的USB芯片引腳，圖2中只示出了一根USB信號(hào)線，其他USB信 號(hào)線未示出。
上述半導(dǎo)體芯片11由芯片封裝樹(shù)脂19封裝，電極膜片12和封裝了半 導(dǎo)體芯片ll的芯片封裝樹(shù)脂19由封口膠20密封。
圖3為USB卡1電極觸點(diǎn)的位置示意圖，USB卡1中的電極膜片12 上分布的四個(gè)電極觸點(diǎn)15 - 18是標(biāo)準(zhǔn)的USB電極觸點(diǎn)，且并行排列。其中， 電極觸點(diǎn)15和18的長(zhǎng)K為5.2毫米，而電極觸點(diǎn)16和17的長(zhǎng)M為4.2 毫米，電極觸點(diǎn)15-18的寬度J都為1毫米，可以具有0.05毫米的公差。 電極觸點(diǎn)16和17之間的距離Q為2毫米，而電極觸點(diǎn)15和16之間以及 電極觸點(diǎn)17和18之間的距離N為2.5毫米，可以具有0.05毫米的公差。 這些尺寸和現(xiàn)有的USB電極觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)是相同的，以保證USB卡1的兼容
性。電極觸點(diǎn)15距離塑料基片13左端的距離I為19.2毫米，距離塑料基片 13上端的最大距離P為10.25毫米，這兩個(gè)尺寸可以具有0.3毫米的公差。
上面簡(jiǎn)要描述了 一種USB卡的結(jié)構(gòu)，下面將配合這種USB卡使用的讀 卡器作為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型提供的USB卡
的讀卡器。
圖4為本實(shí)用新型提供的讀卡器的立體示意圖，圖5至圖7為本實(shí)用新 型提供的讀卡器不同方向的剖面圖，圖8為圖5所示電極觸點(diǎn)的位置示意圖， 其中在圖4示出的立體結(jié)構(gòu)中，將該結(jié)構(gòu)中豎直方向的面稱為端面，將與端 面垂直的面稱為表面。如圖4至圖8所示，本實(shí)用新型提供的讀卡器包括塑 料外殼41、電極觸點(diǎn)42-45、信號(hào)線46、電纜47和USB連接器48。
塑料外殼41包圍出一個(gè)中空部分，具有相鄰的兩個(gè)端面，中空部分的 高度大于0.75毫米，能與前述USB卡1的厚度相匹配。通過(guò)塑料外殼41 缺少的兩個(gè)相鄰端面，可以將USB卡1的一角插入讀卡器的中空部分，在 本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式中，假設(shè)將圖3中USB卡1的左上角插入讀卡 器的中空部分。塑料外殼41的外型長(zhǎng)度和寬度，需保證USB卡1的一角插 入讀卡器的中空部分時(shí)，能夠覆蓋USB卡1的電極觸點(diǎn)15-18，根據(jù)前述 對(duì)USB卡1各項(xiàng)尺寸的介紹，塑料外殼41的內(nèi)部上下表面在USB卡1的 電極觸點(diǎn)15 - 18的長(zhǎng)度方向上應(yīng)該大于15.45毫米，在USB卡1的電極觸 點(diǎn)15 - 18的寬度方向上應(yīng)該大于27.2毫米。
為了安放和USB卡1的電極觸點(diǎn)18- 15相接觸的電極觸點(diǎn)42- 45, 塑料外殼41內(nèi)部下表面上，具有一個(gè)垂直方向的凹坑，讀卡器的電極觸點(diǎn) 42- 45安放于該凹坑的下表面上，并且電極觸點(diǎn)42-45安方文在凹坑中后， 上表面與塑料外殼41的內(nèi)部下表面齊平，即凹坑的高度與電極觸點(diǎn)(42-45)的高度相同。四個(gè)電極觸點(diǎn)42-45的長(zhǎng)度S和寬度W均相同，分別為 2毫米和1毫米，可以具有0.05毫米的公差。相鄰的中間兩個(gè)電極觸點(diǎn)43 和44之間的距離Y為2毫米，位于兩側(cè)的相鄰電極觸點(diǎn)之間的距離，也就 是電極觸點(diǎn)42和43以及電極觸點(diǎn)44和45之間的距離X為2.5毫米，它們
都可以具有0.05毫米的公差。
電極觸點(diǎn)42-45在長(zhǎng)度方向上到凹坑的兩個(gè)邊緣的距離T和V均為5.5 毫米，可以具有0.2毫米的公差。電極觸點(diǎn)42-45的上邊緣距離塑料外殼 41內(nèi)部后端面的最大距離R為12.25毫米，電極觸點(diǎn)45和塑料外殼41與其 相鄰的邊緣距離U為19.2毫米，這兩個(gè)尺寸可以具有0.3毫米的公差。
根據(jù)電極觸點(diǎn)42-45自身的尺寸設(shè)計(jì)，以及電極觸點(diǎn)42- 45的位置尺 寸設(shè)計(jì)，凹坑的寬度應(yīng)滿足大于8毫米，即寬度至少能容納電極觸點(diǎn)42-45,凹坑的上邊緣到塑料外殼41內(nèi)部后端面的最大距離可以為6.75毫米。
根據(jù)上述尺寸設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式中塑料外殼41的內(nèi)部上 下表面在USB卡1的電極觸點(diǎn)15- 18的長(zhǎng)度方向上設(shè)計(jì)為22毫米，在USB 卡電極觸點(diǎn)15- 18的寬度方向上設(shè)計(jì)為29毫米。塑料外殼41的厚度可以 在保證殼體牢固的情況下選擇最薄。
以上尺寸設(shè)計(jì)僅是配合圖3所示USB卡1的一種具體的實(shí)施方式，根 據(jù)實(shí)際需要，上述尺寸還可以設(shè)計(jì)為其他取值，設(shè)計(jì)的原則就是保證讀卡器 套接在USB卡的一角時(shí)，讀卡器內(nèi)部的電極觸點(diǎn)能夠和USB卡上的電極觸 點(diǎn)可靠接觸。
電極觸點(diǎn)42-45分別連接有信號(hào)線46 (圖6中只示出了這些信號(hào)線中 的一條)，信號(hào)線46分別連接電極觸點(diǎn)42-45,從凹坑的下表面穿入塑料 外殼41的內(nèi)部，從塑料外殼41的后端面開(kāi)口穿出，露出塑料外殼41后端 面的部分被包裝成電纜47。連接每個(gè)電極觸點(diǎn)的信號(hào)線都從塑料外殼41后 端面的同一個(gè)開(kāi)口穿出。
電纜47相對(duì)于塑料外殼41的另一端是標(biāo)準(zhǔn)的USB連接器48。 USB連 接器48可以插入到例如計(jì)算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)USB接口 ，使得計(jì)算機(jī)可以通過(guò)讀卡 器對(duì)USB卡l進(jìn)行讀寫操作。
圖9為本實(shí)用新型提供的讀卡器與USB卡配合使用的示意圖，如圖所 示，在具體進(jìn)行讀寫操作時(shí)，將讀卡器套接在圖3所示USB卡1的左上角， 并將讀卡器的USB連接器48插入到例如計(jì)算機(jī)的USB端口 。由于上述介
紹的尺寸設(shè)計(jì)，能夠保證讀卡器套接在USB卡1的一角時(shí)，讀卡器的電極 觸點(diǎn)與USB卡1的電4及觸點(diǎn)——對(duì)應(yīng)并接觸，具體的i兌，讀卡器的四個(gè)電 極觸點(diǎn)42-45分別和USB卡1的四個(gè)電極觸點(diǎn)18- 15接觸，而USB卡1 的四個(gè)電極觸點(diǎn)15- 18通過(guò)信號(hào)線14連接到半導(dǎo)體芯片11的USB芯片引 腳，讀卡器的四個(gè)電極觸點(diǎn)42-45通過(guò)信號(hào)線46連接到插入計(jì)算機(jī)的USB 端口的USB連接器48，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片11和計(jì)算機(jī)之間的電連接。
通過(guò)上述電連接，計(jì)算機(jī)通過(guò)USB信號(hào)線檢測(cè)到有USB設(shè)備插入，對(duì) USB卡1加電，然后分配給USB卡1 一個(gè)唯一的地址，計(jì)算機(jī)讀取USB卡 1中存儲(chǔ)的信息并進(jìn)行相應(yīng)的配置。這樣，USB卡1就可以通過(guò)讀卡器和計(jì) 算機(jī)通信。至于USB卡1和計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行通信，與諸如U盤的普通USB 設(shè)備是相同的，這里不再贅述。
本實(shí)用新型提供的讀卡器，在針對(duì)USB卡設(shè)計(jì)出合理尺寸的情況下， 可以保證讀卡器的電極觸點(diǎn)與USB卡的電極觸點(diǎn)可靠接觸，縮小讀卡器的 尺寸，從而使讀卡器套接在USB卡的一角就可以完成對(duì)USB卡的讀寫操作。 相比于現(xiàn)有讀卡器的盒狀外型，本實(shí)用新型提供的讀卡器體積較小，更方便 用戶攜帶。
以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn) 行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施 方式而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和 原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種讀卡器，其特征在于，該讀卡器包括塑料外殼(41)、電極觸點(diǎn)(42-45)、信號(hào)線(46)、電纜(47)和通用串行總線USB連接器(48)；所述塑料外殼(41)為中空，具有相鄰的兩個(gè)端面，在其中一個(gè)端面具有開(kāi)口，在內(nèi)部下表面上具有一個(gè)垂直方向的凹坑；塑料外殼(41)用于將USB卡的一角通過(guò)缺少的兩個(gè)端面插入所述中空部分；所述電極觸點(diǎn)(42-45)放置在塑料外殼(41)內(nèi)部下表面的凹坑上；與電極觸點(diǎn)(42-45)連接的信號(hào)線(46)從凹坑下表面穿入塑料外殼(41)內(nèi)部，并從塑料外殼(41)端面上的開(kāi)口穿出，所述信號(hào)線(46)在塑料外殼(41)之外的部分由電纜(47)包裝；所述電纜(47)的另一端與USB連接器(48)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所迷塑料外殼(41 )形成的 中空部分高度與插入的USB卡的厚度相匹配。
3、 如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所述電極觸點(diǎn)(42-45 )為 平行排列，且形狀和大小均相同的四個(gè)電極觸點(diǎn)，其長(zhǎng)和寬分別為2毫米和1 毫米，相鄰的中間兩個(gè)電極觸點(diǎn)(43、 44)之間的距離為2毫米，位于兩側(cè)的 相鄰電極觸點(diǎn)之間的距離為2.5毫米，所述尺寸具有0.05毫米的公差。
4、 如權(quán)利要求3所述的讀卡器，其特征在于，電極觸點(diǎn)(42-45 )在長(zhǎng)度 方向上到凹坑的兩個(gè)邊緣的距離為5.5毫米，所述尺寸具有0.2毫米的公差。
5、 如權(quán)利要求3或4所述的讀卡器，其特征在于，電極觸點(diǎn)(42-45 )的 上邊緣距離塑料外殼(41)的內(nèi)部后端面的最大距離為12.25毫米，電極觸點(diǎn)(45)和塑料外殼(41)相鄰邊緣的距離為19.2毫米，所述尺寸具有0.3毫米 的公差。
6、 如權(quán)利要求1或4所述的讀卡器，其特征在于，所述凹坑為長(zhǎng)方形，寬 度大于8毫米，高度與電極觸點(diǎn)(42-45)的高度相同，凹坑的上邊緣距離塑 料外殼(41)內(nèi)部后端面的最大距離為6.75毫米。
7、如權(quán)利要求1所述的讀卡器，其特征在于，所迷電纜(47)為標(biāo)準(zhǔn)的 USB電纜。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種讀卡器，該讀卡器包括塑料外殼、電極觸點(diǎn)、信號(hào)線、電纜和USB連接器。所述塑料外殼為中空，具有相鄰的兩個(gè)端面，在其中一個(gè)端面具有開(kāi)口，在內(nèi)部下表面上具有一個(gè)垂直方向的凹坑，塑料外殼用于通過(guò)缺少相鄰的兩個(gè)端面，將USB卡的一角插入所述中空部分；所述電極觸點(diǎn)放置在該凹坑上；與電極觸點(diǎn)連接的信號(hào)線從凹坑下表面穿入塑料外殼的內(nèi)部，并從塑料外殼端面上的開(kāi)口穿出，信號(hào)線在塑料外殼之外的部分由電纜包裝；所述電纜的另一端與USB連接器連接。本實(shí)用新型提供的讀卡器體積較小，方便用戶攜帶。
文檔編號(hào)G06K7/00GK201054147SQ20072015415
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月24日
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