專(zhuān)利名稱(chēng)：Ic卡加固套的制作方法
IC卡通常是按JEIDA標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的，其中一種類(lèi)型的卡長(zhǎng)為3.37英寸，卡寬為2.216英寸，卡厚0.190英寸，各卡包括一其上有電子元件的電路板，一個(gè)包括前、后連接器(至少前連接器有一接點(diǎn)排)還可以帶一位于上述連接器之間的框的(安裝)物體，和一個(gè)片狀金屬套組件。該片狀金屬套組件優(yōu)選地除所述前后連接器所處的前端和后端外幾乎覆蓋整個(gè)電路板周?chē)?。IC卡部件生產(chǎn)商提供所述的卡體和蓋，而由用戶提供所述的電路板。用戶或裝配者將電路板裝到所述的卡體上再將所述的套組件套在裝在一起的電路板和(安裝)物體外。
一種典型的片狀金屬套組件包括分別有一覆蓋卡的上面和下面的片狀部件的頂蓋和底蓋，以及一對(duì)側(cè)欄。一種布置方式中，從頂蓋伸下的側(cè)欄的底邊靠在從底蓋上伸的側(cè)欄的頂邊上，靠在一起的邊由一激光束焊機(jī)焊在一起。激光束焊機(jī)的成本高，許多小用戶負(fù)擔(dān)不了。若能用中等成本的設(shè)備將頂蓋和底蓋穩(wěn)妥地連起，將使小型的IC卡裝配者受益。若能增加套組件側(cè)邊的抗彎曲強(qiáng)度以加固卡那將是最理想的。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種在增加了套側(cè)邊強(qiáng)度的同時(shí)能夠用中等成本的設(shè)備將套組件的頂蓋和底蓋連接的一種IC卡和生產(chǎn)該卡的方法。頂蓋和底蓋各有一基本上全部覆蓋電路板的上面和下面的片狀部分，和側(cè)欄、頂側(cè)欄從頂蓋部件的兩側(cè)伸下貼近從底蓋部件兩側(cè)上伸與其對(duì)應(yīng)的底側(cè)欄。每對(duì)貼近的側(cè)欄間夾有一釬料層將它的連在一起。蓋的側(cè)邊原來(lái)就配有釬料層，通過(guò)安裝套組件加熱套組件的兩側(cè)邊使釬料層熔化而將頂蓋和底蓋連在一起。
該釬料層優(yōu)選地至少延伸至套組件兩側(cè)高度的一半，結(jié)果，相互貼近的側(cè)欄和其中夾有的釬料層一起作為一個(gè)有相當(dāng)高度的厚梁提供高強(qiáng)度和硬度。套組件的制造者將釬料層粘在各側(cè)欄的將貼近另一蓋側(cè)欄表面的表面。這樣形成的側(cè)欄在裝配時(shí)在將釬料層熔融之前彼此相壓。這樣裝配所需做的就只是裝配兩蓋然后加熱套組件的兩側(cè)使靠在一起的兩釬料層熔在一起。代替通過(guò)焊接將各對(duì)側(cè)欄連在一起，可通過(guò)在卡的每側(cè)的多個(gè)位置的點(diǎn)焊將它們連起。
本發(fā)明的新的特征尤其在所附的權(quán)利要求中陳述。通過(guò)下文的說(shuō)明并結(jié)合附圖將很好地理解本發(fā)明。
附圖中

圖1是本發(fā)明中IC卡等角視圖，虛線指示了裝配該組件的方法。
圖2是圖1中所示IC卡的部件分解等角視圖。
圖3是沿圖1中3-3線的剖面圖。
圖4是圖3中的IC卡的局部放大圖。
圖5是完成組件裝配前帶有釬料層，且釬料層已壓固在合適位置的IC卡部件的分解剖面圖。
圖6是和圖5中一樣的示圖但在布局上其釬料層是嵌進(jìn)的。
圖7是圖1所示IC卡的制作中的一個(gè)步驟的剖示平面圖。
圖8是已有技術(shù)中的套組件的局部剖面圖。
圖9是本發(fā)明另一實(shí)施例中的IC卡的等角視圖。
圖10是圖9中10-10線的局部剖面圖。
圖1所示的IC卡10有一用于插入電子部件，和電子部件上的觸點(diǎn)相連的前連接器12。覆蓋在卡的外圍的大部分上的套組件50有相對(duì)的套側(cè)15，17。如圖2所示，所述IC卡包括一個(gè)由板體16和其上電子元件18構(gòu)成的電路板組件14。板體16上有前后端部20，22安在由前后連接器32，34構(gòu)成的安裝物體30上。需要說(shuō)明的是，盡管在圖2實(shí)施例中，該物體只包括前后連接器，但在某些IC卡中，安裝物體還包括一位于前后連接器之間的附加模壓塑料框。電路板兩端的一排接觸道或接觸墊36，38和觸點(diǎn)40，42的尾部接合。在所有情形中，前連接器都有觸點(diǎn)，而只有某些情形中后連接器有觸點(diǎn)。電路板組件14和物體30連好后形成組合體44封在套組件50中。
套組件50包括頂蓋和底面52，54，它們均由彎曲的片狀金屬如不銹鋼作成。頂蓋包括一基本上覆蓋了電路板的上面62的頂部60。該蓋頂部有橫向(方向M)相距一定距離配置的相對(duì)側(cè)邊64，66和縱向(方向N)相距一定距離配置的相對(duì)端67，68。該頂蓋還包括一對(duì)從頂部不同側(cè)基本上下伸(方向D)的頂側(cè)欄70，72。底蓋54構(gòu)造相似，有一基本上覆蓋電路板下面75的底部74。該底部有相對(duì)側(cè)邊76，78，和從底部分各側(cè)基本上上伸(方向u)的底側(cè)欄80，82。
圖3所示為安裝好的頂蓋和底蓋52，54。各頂側(cè)欄如70貼在與其對(duì)應(yīng)的底側(cè)欄80上，且有相當(dāng)?shù)闹丿B部分。圖4中很好地說(shuō)明了，復(fù)合的釬料層90夾在側(cè)欄70，80之間并將側(cè)欄相對(duì)的第一表面92，94粘連。該復(fù)合釬料層90沿高度A延伸，該高度大于套各側(cè)的內(nèi)高B的一半。結(jié)果，側(cè)欄粘在一起的部分和釬料層90一起用作一根有相當(dāng)厚度的單跨梁以防止在各方向上的彎曲。
圖5所示為安裝前的設(shè)置，其中第一釬料層100壓粘在頂側(cè)欄70的第一表面92上。另一相似的釬料層102壓粘在底側(cè)欄80的第一表面94上。頂蓋和底蓋優(yōu)選地結(jié)構(gòu)使得底側(cè)欄的釬料層102壓在頂側(cè)欄的釬料層100上的同時(shí)底側(cè)欄80，82恰好合在頂側(cè)欄70，72內(nèi)。當(dāng)安裝上套時(shí)由于壓配合側(cè)欄有輕微的彎曲。將頂蓋和底蓋安在電路板和所述物體周?chē)现?，只需加熱套相?duì)兩側(cè)就可得到最終的結(jié)構(gòu)。圖7所示為一例，是IC卡10穿過(guò)帶一對(duì)加熱線圈或加熱棒112，114的爐的情形。當(dāng)卡通過(guò)上述爐時(shí)，套的相對(duì)兩側(cè)被加熱以熔融釬料層100，102使它們彼此相熔?？◤臓t上移過(guò)并冷卻時(shí)，熔在一起的釬料層固化。如圖2所示，各釬料層如102，優(yōu)選地可是延伸達(dá)所粘接的側(cè)欄的縱向高度的一半以上的一條形，最好在上述長(zhǎng)度的全部上延伸。沿焊在一起的側(cè)欄的釬料用作封條保護(hù)其內(nèi)的卡。
在壓粘過(guò)程中，用可導(dǎo)致分子鍵的高壓力將釬料層壓在側(cè)欄上。由于IC卡的安裝者只需要將兩個(gè)已粘固在相應(yīng)側(cè)欄上的釬料層熔在一起，不需確保與側(cè)欄良好地焊接相連的釬料助熔劑(flux)。不需任何助熔劑釬料層就可以相熔。裝配操作的簡(jiǎn)化使得即使少量的裝配者也能經(jīng)濟(jì)地裝配IC卡。
圖6為另外一種布置，其中側(cè)欄70A，80A上形成凹槽120，122，釬料層124，126嵌在其中并用紅外線加熱之。也可以將釬料層涂敷于側(cè)欄上，盡管這樣的方式更貴。優(yōu)選地采用中等熔化溫度的釬料如熔化溫度為250℃的錫鉛組合物。但是，也可采用任何熔點(diǎn)足夠低(以避免損傷電路板)并易于粘在金屬件上，如不銹鋼的頂蓋和底蓋上的材料，釬料的熔化溫度優(yōu)選為約100℃到400℃以使釬料層熔融時(shí)不損傷電路板并確保在不利(熱)的條件下卡的運(yùn)輸或貯藏中釬料層不會(huì)熔化。
圖4是申請(qǐng)人所設(shè)計(jì)的卡的一個(gè)局部，其中各蓋是不銹鋼的，厚度為6mil(1mil為千分之一英寸)。釬料層90的厚度E為1.5mil。這是例如由將圖5中各原來(lái)厚度為約0.75mil的釬料層100，102接合得到的。在蓋相對(duì)側(cè)附近的內(nèi)側(cè)高B約為110mil。釬料層的展開(kāi)高度A約為90mil。釬料層的高度A優(yōu)選為蓋靠近其側(cè)邊的內(nèi)高B的至少50％，最好為高度B的至少75％。粘在一起的側(cè)欄70，76和釬料層構(gòu)成一抗彎曲的厚梁，其展開(kāi)高度A越大，梁的剛度越大。圖8所示為已有技術(shù)中套的設(shè)置，其中頂側(cè)梁和底側(cè)梁的接觸邊M，N靠在一起用激光將其接觸面P焊在一起。如前所述，這種激光焊接設(shè)備和僅加熱卡兩側(cè)的簡(jiǎn)易爐相比非常貴。同樣如前述，申請(qǐng)人關(guān)于將粘在一起的側(cè)欄疊合的建議使得梁的有效厚度等于兩側(cè)欄的厚度加上位于兩側(cè)欄之間并將它們粘固在一起的釬料層的厚度，結(jié)果梁的剛度增加了。
代替在側(cè)欄上施加一寬或高的(在u，D方向)釬料條，也可以加以兩條窄(或短)釬料條，還可以用多個(gè)釬料點(diǎn)。但是這將導(dǎo)致卡各側(cè)的梁的剛度減弱。
圖9和10所示為和圖1-8一樣的套組件，但其側(cè)欄70A，80A不帶釬料層。在卡的各側(cè)的焊點(diǎn)132，134將側(cè)欄點(diǎn)焊連在一起。焊點(diǎn)如132其高度K最好至少為底側(cè)欄80A的高度A的一半，而底側(cè)欄的高度A至少為套組件側(cè)的內(nèi)高B的一半。點(diǎn)焊設(shè)備比目前用于連接IC卡的兩個(gè)半截套的激光束焊槍(成本為其2.5到5倍)便宜得多。
綜上，本發(fā)明提供一種IC卡器件和其上的套組件，其中所述的套組件包括能用低成本設(shè)備裝配并在卡的相對(duì)兩側(cè)形成一剛性側(cè)梁的頂蓋和底蓋。這是通過(guò)頂蓋和底蓋上形成相疊合的側(cè)欄，以及在套裝配時(shí)將貼近另一蓋側(cè)欄的各側(cè)欄的表面加一釬料層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。最終的組件是通過(guò)僅僅加熱套的相對(duì)兩側(cè)使所述釬料層相熔來(lái)完成的。各釬料層優(yōu)選的延伸高度至少等于套側(cè)的內(nèi)高度的一半以使兩側(cè)欄及其間的釬料層形成的梁有一定的高度?？ǖ氖褂脽o(wú)方向性，這里所用的詞如“頂”“底”僅僅為了便于本發(fā)明的說(shuō)明。
雖然這里描述并圖示了本發(fā)明特定的實(shí)施例，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到按本申請(qǐng)的實(shí)質(zhì)可以容易地得到多種修改及變形，因此權(quán)利要求應(yīng)理解為覆蓋了這種修改和等同物。
權(quán)利要求
1.一種IC卡器件包括一種含有前后連接端(20，22)的板體(16)的電路板組件(14)，其中前端有一排導(dǎo)電觸軌(36)，一個(gè)固定于所述電路板并帶一個(gè)具有一和所述的導(dǎo)電軌跡排接合的觸排(40)的前連接器(32)的安裝物體(30)，和一沿所述電路板外圍延伸并有相對(duì)套側(cè)的導(dǎo)電套組件(50)，其特征在于所述的套組件包括頂蓋和底蓋(52，54)，所述的頂蓋有一覆蓋了所述電路板的絕大部分的頂部(60)和相對(duì)的頂部側(cè)邊(64，66)，所述的頂蓋有分別從所述頂部各側(cè)邊基本上下伸的頂側(cè)欄(70，72，72A)，所述的底蓋有占據(jù)所述電路板下方絕大部分的底部分(74)和相對(duì)的底部側(cè)邊(76，78)，所述的底蓋有分別從所述底部各側(cè)邊基本上上伸的底側(cè)欄(80，82，80A)，位于所述蓋各側(cè)的頂側(cè)欄和底側(cè)欄彼此面對(duì)形成一對(duì)對(duì)面貼近的側(cè)欄；將所述的各彼此對(duì)面貼近的側(cè)欄對(duì)粘固在一起的粘固件(90，124，126，132，134)。
2.按權(quán)利要求1所述的器件，其中所述的粘固件包括位于所述的蓋各側(cè)的多個(gè)焊點(diǎn)(132，134)，各焊點(diǎn)將所述頂側(cè)欄(70A)和所述底側(cè)欄(80A)彼此面對(duì)的部位連在一起。
3.按權(quán)利要求2所述的器件，其中所述各底側(cè)欄向上延伸達(dá)一個(gè)予定的高度(A)，在此高度上底側(cè)欄與相應(yīng)的頂側(cè)欄彼此面對(duì)貼近，所述的各焊點(diǎn)的高度(K)至少為所述予定高度的50％。
4.按權(quán)利要求1所述的器件，其中所述的粘固件包括一對(duì)釬料層(90，100，102)，各釬料層位于所述的各對(duì)面貼近的側(cè)欄對(duì)的側(cè)欄之間，各釬料層將其處于其間的那對(duì)側(cè)欄粘固在一起。
5.按權(quán)利要求4所述的器件，其中所述的套的各側(cè)有一從所述的頂部分的一側(cè)的下表面到所述的底部分的一側(cè)的上表面測(cè)出的予定的內(nèi)高(B)；所述的各纖料層延伸的高度大于所述予定高度的50％，以提供一個(gè)寬的強(qiáng)梁結(jié)構(gòu)。
6.按權(quán)利要求4所述的器件，其中所述的各側(cè)欄有一展開(kāi)高度大于所述側(cè)欄高度之半且具有凹槽內(nèi)壁的凹槽(120，122)，所述的各釬料層(124，126)粘固到所述的凹槽內(nèi)壁上。
7.一種制造一帶有相對(duì)卡側(cè)的IC卡的方法，該卡包括一帶有一寬度和前后端(20，22)，所述的前端有一排導(dǎo)電觸軌(36)的板體(16)電路板組件(14)，和一個(gè)固定于所述板體上并帶有一帶一排和所述導(dǎo)電觸軌排接合的觸點(diǎn)(40)的前連接器(32)的安裝物體(30)，該方法包括制一導(dǎo)電頂蓋(52)，該頂蓋帶有比所述板體寬和有相對(duì)側(cè)邊(64，66)并基本上水平延伸的頂部(60)，所述的頂蓋有分別從所述的頂部不同側(cè)邊基本上下伸的頂側(cè)欄(70A)，所述的頂側(cè)欄有彼此相對(duì)的內(nèi)表面；制一導(dǎo)電底蓋(54)，該底蓋帶有有相對(duì)側(cè)邊(76，78)且基本上水平延伸的底部(74)，所述的底蓋有分別從所述的頂部分不同側(cè)邊基本上上伸的底側(cè)欄(80A)，所述的底側(cè)欄有彼此背離的外表面；安裝所述的套使得所述的底蓋的所述底部位于所述電路板件之下，所述的底側(cè)欄基本上位于所述電路板件的相對(duì)側(cè)之外，同時(shí)使得所述頂蓋的所述頂部覆蓋所述電路板件，所述的頂側(cè)欄位于所述底側(cè)欄之外并與其面對(duì)，以在所述卡各側(cè)形成一對(duì)彼此對(duì)面貼近的側(cè)欄；在所述的彼此對(duì)面貼近的側(cè)欄對(duì)上形成焊點(diǎn)(132，134)焊接，其中將每對(duì)對(duì)應(yīng)的側(cè)欄焊接在一起。
8.一種制造IC卡的方法，該卡包括一個(gè)具有一寬度和前后端(20，22)、而所述的前端有一排導(dǎo)電觸軌(36)的板體(16)的電路板組件(14)，一個(gè)固定于該板體并包括一個(gè)有一排和所述的導(dǎo)電觸軌接合的觸點(diǎn)(40)的前連接器(32)的安裝物體(30)，該方法包括制一導(dǎo)電頂蓋(52)，該頂蓋有一有比所述板體寬并有相對(duì)側(cè)邊(64，66)的基本上水平延伸的頂部(60)，所述的頂蓋有分別從所述頂部不同側(cè)邊基本上下伸的頂側(cè)欄(70，72)，所述的頂側(cè)欄有彼此面對(duì)的內(nèi)表面(92，94，120，122)；制一導(dǎo)電底蓋(54)，該底蓋有一有比所述板體寬并有相對(duì)側(cè)邊的基本上水平延伸的底部(74)，所述的底蓋有分別從所述底部不同側(cè)邊基本上上伸的底側(cè)欄(80A)，所述的底側(cè)欄有彼此背離的外表面；將多條釬料(100，102，124，126)粘固在所述的側(cè)欄上，包括將一條釬料粘到所述的各頂側(cè)欄的內(nèi)表面和將一條釬料粘固到所述的各底側(cè)欄的外表面；安裝所述的套使得所述底蓋的所述底部位于所述電路板件之下而所述的底側(cè)欄基本上位于所述電路板件的相對(duì)側(cè)邊之外，同時(shí)使得所述的頂蓋的所述頂部覆蓋在所述電路板件上而所述的頂側(cè)欄位于所述的底側(cè)欄外同時(shí)各頂側(cè)欄上的釬料條和各底側(cè)欄上的釬料條靠在一起；加熱所述的頂側(cè)欄使得所述的釬料條熔為一體，然后使所述釬料條固化。
全文摘要
一種IC卡套組件包括帶相疊合的側(cè)欄(70，80)的頂蓋和底蓋(52，54)。在卡的兩側(cè)，一端部下伸的側(cè)欄(70)貼近一端部上伸的側(cè)欄(80)，其間夾一釬料層將它們連在一起。該釬料層在套兩側(cè)的大部分高度上展開(kāi)，使得上述兩側(cè)欄和該釬料層成為一個(gè)剛性梁。這種套組件也可以用在卡的兩側(cè)的多個(gè)位置的點(diǎn)焊將兩側(cè)欄對(duì)面焊使之連在一起。
文檔編號(hào)B42D15/10GK1151057SQ9611254
公開(kāi)日1997年6月4日 申請(qǐng)日期1996年9月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月29日
發(fā)明者卡里·C·貝休倫, 安東尼·J·奈特斯 申請(qǐng)人:Itt制造企業(yè)公司