專利名稱：一種連接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電連接器，雖不是專門用于但特別適用于如手提電話的用戶身份模塊(SIM)卡這樣的信息可交換的卡，以及用于包括電子支付卡，數(shù)據(jù)儲存(SD)卡或移動通信控制(MMC)卡等其它信息可交換的卡。
SIM卡的表面有許多不連續(xù)的接觸區(qū)。這些區(qū)是內(nèi)部連接到嵌入的集成電路的平面?zhèn)鲗?dǎo)區(qū)，各個區(qū)與相鄰的區(qū)是絕緣的，可以與構(gòu)成主裝置，如手提電話，一部分的適當(dāng)讀卡器接觸。一般來說，在主裝置的讀卡器和卡之間的接觸受到彈性金屬觸點(diǎn)的作用，受到彈性偏壓的觸點(diǎn)與SIM卡的各個接觸區(qū)相接觸。
適用于SIM卡讀卡器的連接器的示例在附圖的
圖1中顯示。連接器100包括由絕緣塑料材料構(gòu)成的主體部分110。主體部分包含多個電連接器。在主體部分的上表面有六個彈性電觸點(diǎn)120，其設(shè)置成可以與SIM卡的傳導(dǎo)區(qū)相接觸。這些觸點(diǎn)既可以電連接到用于固定連接器100到電路板的觸點(diǎn)130也可以與觸點(diǎn)130整體形成。各個觸點(diǎn)130通過焊接連接到印刷電路板(PCB)上的跡線(trace)。
為了保證SIM卡和觸點(diǎn)120之間的可靠連接，需要施加一個恒定的壓力來保證SIM卡的觸點(diǎn)和連接器100的觸點(diǎn)120之間的接觸。
所需要的接觸壓力可通過很多方式來施加。有些解決方案要求有固定SIM卡的支架，SIM卡可以鎖定到連接器上方的適當(dāng)位置。然而，在圖2a中顯示了一種簡單的方法。詳情可見圖2b。
圖2a顯示了NoKia6210手提電話的SIM卡讀卡器的圖象，圖2b顯示了讀卡器詳細(xì)的示意圖。
圖2b所示的SIM卡讀卡器包括接受SIM卡的缺角區(qū)200。在缺角區(qū)的右下角有一個只允許SIM卡沿一個方向插入的方位特征部分220。
SIM卡可以通過將其左側(cè)邊放置在突出部分210之下來插入。突出部分210可沿左側(cè)邊將此卡固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。此卡的右?cè)邊然后進(jìn)入到缺角區(qū)200，覆蓋連接器100。為了將SIM卡固定在適當(dāng)位置，滑動鎖鉤230移動到左邊，使SIM卡通過突出部分210和鎖鉤230的接合固定在適當(dāng)位置。
鎖鉤是個簡單的有一定形狀的金屬件，可以保證在由突出部分240限定的路線上進(jìn)行移動。
這樣接觸得到保證，當(dāng)讀卡器施加的向下壓力使卡保持與連接器100彈性觸點(diǎn)120接觸。
除了SIM卡，手提裝置不斷地設(shè)置其它信息可交換的存儲裝置，例如用于電子商務(wù)或移動商務(wù)(e-商務(wù)或m-商務(wù))的電子支付卡。在這種系統(tǒng)中，使用者可以用電子支付卡來支付購買的物品。例如電子支付卡允許從銀行帳戶或信用帳戶進(jìn)行付款。
另外，手提無線電話不斷增加的多媒體性能，如數(shù)碼相機(jī)功能、音樂回放功能或視頻回放功能，意味著本身一定有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生或讀取。為此，設(shè)置了大容量的存儲卡。該存儲卡可以取下地連接到手提裝置。例如，帶有照相功能的手提電話能夠拍照，并選擇是將圖象儲存在本身所帶的數(shù)據(jù)存儲卡還是通過通訊網(wǎng)絡(luò)將其發(fā)送到另一使用者。如果圖象儲存在本身，使用者可以將包含圖象數(shù)據(jù)的卡取下，將卡中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，比方說，個人電腦。
圖1所示的連接器的高度在2.7毫米。SIM卡的高度在0.8毫米。這兩個尺寸，加上要求有的保持機(jī)構(gòu)如圖2b中滑動的鎖鉤230，可導(dǎo)致SIM卡讀卡器的總高度大約在5或6毫米。手提電話裝置的不斷小型化使容納所需要的上面介紹的一個或多個可交換數(shù)據(jù)的存儲裝置變得日益困難。
特別地，進(jìn)一步減少現(xiàn)有連接器的尺寸通常是不實(shí)際的，這是由于當(dāng)連接器變小時觸點(diǎn)120很容易損壞。
有利地，此連接器可以包括多個觸點(diǎn)，所以提供了完整的多極連接器。
最好，連接器的觸點(diǎn)通常設(shè)置成圓頭形，即，是中空的并有凸出的外表面和通常是內(nèi)凹的內(nèi)表面。
觸點(diǎn)可以固定的基體最好是柔性的印刷電路板，雖然剛性的印刷電路板也可以使用。
基體最好設(shè)置有將觸點(diǎn)連接到主裝置中的其它電路的跡線。
觸點(diǎn)可以通過適當(dāng)?shù)暮附雍驼辰觿┯欣剡B接到基體。
為了保持與配合部件的可靠連接，連接器最好包括使配合部件保持與讀卡器電接觸的機(jī)構(gòu)。
這種保持與配合部件可靠電連接的機(jī)構(gòu)最好不要很大地增加連接器的體積。適當(dāng)?shù)谋３謾C(jī)構(gòu)是一種可以將配合部件固定在適當(dāng)位置的簡單的滑動鎖鉤。
觸點(diǎn)最好是用金屬材料制造，由于金屬材料有所需要的導(dǎo)電性和彈性。然而，觸點(diǎn)也可由絕緣材料構(gòu)成，如帶有適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料涂層的塑料材料。
最好，觸點(diǎn)永久連接在基體上的導(dǎo)電跡線以進(jìn)一步連接到相關(guān)的電路。
在一個有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例，連接器可以布置成包括位于基體相對表面的一個或多個觸點(diǎn)。通過這種方式，連接器可以同時接觸兩個相配合的部件。這樣布置的好處是，其所占的體積只是稍微大于相連接的配合部件的體積。
這種連接器有效的使用于智能卡讀卡器，其中智能卡在一個或多個表面上采用平面布置的方式設(shè)置了多個觸點(diǎn)。
得益于本發(fā)明的一種智能卡是用于手提電話的所謂的SIM卡。
圓頭330的中空特點(diǎn)提供了保證可靠的電連接所需的彈性。當(dāng)圓頭受到施加的壓力，即在SIM卡連接時，圓頭結(jié)構(gòu)會彈性變形。但是一旦施加的力取消，圓頭結(jié)構(gòu)恢復(fù)到其穩(wěn)定的平衡位置。假如圓頭尺寸適當(dāng)選擇可使疲勞的作用最小，會進(jìn)行這樣的工作。
可看到觸點(diǎn)是不需支撐的和能自己支撐的，即不需要支撐結(jié)構(gòu)。這點(diǎn)與圖1中的現(xiàn)有技術(shù)的連接器相反，現(xiàn)有技術(shù)的連接器要求有相對較大的絕緣體部分110來保證觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的完整性。不可以簡單地將現(xiàn)有技術(shù)連接器的主體部分移走，因?yàn)檫@樣連接器可能會短路或因缺少支撐結(jié)構(gòu)而損壞。本發(fā)明的實(shí)施例通過取消這種主體結(jié)構(gòu)極大地減小了連接器的體積。
圓頭觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)固有的穩(wěn)定性帶來了優(yōu)越性，各個圓頭通過自動化加工設(shè)備可以容易地設(shè)置在柔性印刷電路板310。但是其它形狀的觸點(diǎn)也可以滿意地發(fā)揮作用，也可以用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例。例如，觸點(diǎn)可以有非圓形的形狀如采用橢圓形，另一種是帶有開口端的中空半圓柱形觸點(diǎn)，其具有與圓頭形相同的彈性性能。
圖3b顯示了線A-A的讀卡器300的截面圖。圖中清楚地顯示了固定在基體310上的圓頭330。
基體材料是柔性的絕緣材料，如通常用于制作柔性印刷線路板的材料。多條導(dǎo)電的跡線以普通方式印刷在基體上。跡線從基體的一端開始延伸，在端部設(shè)置了與將讀卡器300連接到印刷電路板的連接器連接的接觸片340。在接觸片340的另一端，跡線以環(huán)形跡線終止，環(huán)形跡線的尺寸對應(yīng)連接到基體的金屬圓頭330的形狀。圓頭可以通過很多種方式連接，如通過焊接或?qū)щ娔z。
與圓頭的圓周配合的環(huán)形的跡線只是一種可能的跡線結(jié)構(gòu)。跡線可以圍繞圓周形成一個或多個不連續(xù)的點(diǎn)，或者環(huán)形跡線可以是滿的。
一旦裝配好，讀卡器300就可以安裝到主裝置，如手提電話。這是通過連接器實(shí)現(xiàn)的，連接器固定在接觸片340上，并與主裝置上的對應(yīng)連接器相插接。另外，讀卡器可以通過作為主裝置的印刷電路板的一部分永久地連接到主裝置。
圖4顯示了置于主裝置的讀卡器300，在本實(shí)施例的情況下，是一手提電話。電話的主電路板400支撐裝置所有的主要元件。特別是，主處理器，顯示驅(qū)動器，音頻電路，和射頻電路。射頻電路位于屏蔽金屬外殼410的內(nèi)部，這可以防止任何雜散的射頻信號干擾裝置的其它信號。
SIM卡讀卡器300固定在外殼410的表面。圓頭330朝向離開外殼的方向。讀卡器300的另一端終止于連接器420，使得可以接近SIM卡。其中連接器420將讀卡器連接到線路板400因而連接到電話的處理器。
SIM卡500位于電話的頂蓋430中的凹槽，通過利用小彈性夾440將卡固定在凹槽中。其它的固定方式也是可以的。例如，與圖2a和圖2b所示近似的滑動鎖鉤結(jié)構(gòu)可以用于固定SIM卡。
一旦將SIM卡固定在凹槽中，只要簡單地將頂蓋430連接到電話上卡就可以接觸讀卡器。頂蓋可以任何方便的方式連接，只要能有牢固的連接。例如，一種已知的連接電話頂蓋的技術(shù)是通過鎖鉤來固定頂蓋的滑動連接。還可以選擇用螺絲或其它的固定件來連接頂蓋。這種技術(shù)適用于無須經(jīng)常更換SIM卡或類似智能卡的情況。
一旦卡500可靠地接觸讀卡器300，圓頭330接觸SIM卡的各個區(qū)，建立其間的電接觸。由于圓頭是中空的金屬圓頂，故是有彈性的。如果施加足夠的力可使圓頭幾乎完全平坦地貼在基體上，其結(jié)果是讀卡器占據(jù)的空間變得可以忽略。使用中整個SIM卡和讀卡器的結(jié)構(gòu)并不厚過與讀卡器的基體310結(jié)合的SIM卡的厚度，為了清楚起見，圖4顯示了SIM卡和基體之間比實(shí)際間隙大一些的間隙。
一旦包含SIM卡的頂蓋移開，圓頭330彈回到正常的松開位置，如圖3b所示。
如圖4所示，讀卡器300不必固定到屏蔽外殼410。而是代之將讀卡器完全集成到電話的主印刷電路板400。圖5顯示了這種結(jié)構(gòu)。相同的數(shù)字代表了同一特征部分。為了清楚起見SIM卡和基體(在本例中是電路板400)之間的間隙再一次被放大。
在本發(fā)明的一個進(jìn)展中，SIM卡讀卡器能夠讀兩個SIM卡或其它的智能卡。對于手提電話有必要接近不止一套儲存在另外的卡中的信息。例如，在移動商務(wù)(e-商務(wù))時，使用者可能希望直接從電話中購買東西。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，就要插入電話支付卡以便儲存的詳情可以發(fā)送到位于通訊聯(lián)系的另一端的商家系統(tǒng)中?？梢栽O(shè)想支付卡將是緊靠目前用于電話的SIM卡設(shè)置的智能卡。
在另一種結(jié)構(gòu)中，可能會希望安裝兩個SIM卡，各個卡對應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的不同網(wǎng)絡(luò)帳戶。通過這種方式，使用者可以從一個電話進(jìn)入不止一個電話帳戶。
因此希望在任何給定的時間里電話能夠接受和進(jìn)入不止一個智能卡。
設(shè)置兩個現(xiàn)有技術(shù)讀卡器可能受到手提無線電話中空間不夠的限制，通過提供下面介紹的兩個讀卡器，可以使其占據(jù)的空間與現(xiàn)有技術(shù)的單個讀卡器占據(jù)的空間類似。
圖6a顯示具有固定在相對表面上的導(dǎo)電圓頭330的基體310`。這樣，兩個SIM卡可如圖所示位于讀卡器的兩個側(cè)面。在此示例中，基體310`可以用比在前面實(shí)施例中柔性印刷電路板使用的材料更大剛性的材料。另外，前面實(shí)施例中的柔性印刷電路板310可以固定到剛性更大的框架來提供所要求的剛性。
圖7a顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的讀卡器的平面圖。圖7b顯示了沿線B-B的截面圖。讀卡器位于手提電話的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。一凹槽610設(shè)置在結(jié)構(gòu)中以便放置第一SIM卡。圖6a的讀卡器連接到主體600的鉸鏈上。讀卡器包括了基體310`和圍繞基體的相對剛性的框架630。如圖7b所示框架和基體鉸接以便第一SIM卡可以插進(jìn)凹槽中。一旦插進(jìn)框架落在卡上，鎖鉤620滑過來保持讀卡器和卡之間的接觸壓力。
一旦第一卡保存在凹槽中，第二套圓頭升起暴露在讀卡器的頂表面。第二卡(可以是SIM卡或者是其它形式的智能卡)就是與這些圓頭接觸。第二卡的連接可以如同第一實(shí)施例一樣來實(shí)現(xiàn)，即可以在電話的另一殼體部分設(shè)置凹槽。也就是在后殼體。所以一旦連接上，卡就與讀卡器有可靠的連接。
使用相對剛性的基體310`或框架630的好處是讀卡器能夠一個卡用于兩個槽。
圖6b的讀卡器可能會用于某些場合。如果只是使用一個卡則要求使用無效卡來保證接觸壓力。
雖然是對應(yīng)用于智能卡特別是SIM卡進(jìn)行了介紹，專業(yè)人士馬上知道所介紹的連接器可以用于要求電連接器能夠與適合的配對部件接觸的場合。具體的例子包括了任何類型的可更換的或半永久的插入卡。
本發(fā)明包括了在本文中任何明確地或概括地公開的新特征或特征組合，不管其是否涉及權(quán)利要求或是否解決了部分或全部提出的問題。
權(quán)利要求
1.一種與配合的連接器連接的電連接器，包括支撐觸點(diǎn)的基體，所述觸點(diǎn)可電連接相配合的部件上的對應(yīng)觸點(diǎn)，其中，所述電連接器的觸點(diǎn)是可彈性變形的中空突出體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)外表面一般是凸出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)一般是圓頭狀的。
4.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)是金屬制成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)包括經(jīng)過處理可以導(dǎo)電的絕緣材料。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述基體包括印刷電路板(PCB)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連接器，其特征在于，所述印刷電路板是柔性的。
8.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述基體支撐與所述觸點(diǎn)電連接的導(dǎo)電跡線。
9.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述連接器包括保持配合部件與所述連接器接觸的機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述觸點(diǎn)通過焊接固定在所述基體的適當(dāng)位置上。
11.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述連接器包括多個觸點(diǎn)。
12.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述基體在其兩個相對表面支撐所述觸點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求中12所述的連接器，其特征在于，所述連接器可以設(shè)置成與兩個布置在所述基體相對側(cè)面的配合部件相接觸。
14.根據(jù)前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的連接器，其特征在于，所述連接器可用于智能卡讀卡器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的連接器，其特征在于，所述智能卡是手提電話的用戶身份模塊卡(SIM)。
16.一種包括前面權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述連接器的手提電話。
17.一種基本如本文所介紹的連接器，其特征可特別參考附圖3-7。
全文摘要
公開了一種電連接器。該連接器有支撐觸點(diǎn)的基體,觸點(diǎn)可電連接相配合的部件上對應(yīng)的觸點(diǎn)。電連接器的觸點(diǎn)是可彈性變形的中空突出體。該連接器特別適用于智能卡讀卡器。
文檔編號H01R13/22GK1363909SQ0114378
公開日2002年8月14日 申請日期2001年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月21日
發(fā)明者J·波科斯, S·P·維科維休斯 申請人:諾基亞有限公司