CN115394594A - 键输入设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了键输入设备，其包括壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内并且包括多个触点对；圆顶阵列，其在小键盘阵列和键触点阵列下方并且包括多个圆顶；以及突起阵列，其位于圆顶阵列下方并包括多个突起，由此按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。

Description

键输入设备
本申请是于2016年3月15日提交的名称为“键输入设备”的中国专利申请201680059415.3的分案申请。
相关申请的交叉引用
本文参考2014年9月16日提交的题为“SECURE THIN DATA ENTRY DEVICE”的美国临时专利申请序列No.62/050,866，该申请的公开内容通过引用全文并入本文。
本文还参考2015年8月25日提交的题为“SECURE SMART CARD READER”的PCT专利申请PCT/IL2015/50851，其公开内容通过引用全文并入本文，并且其优先权依据37C.F.R.1.78(d)(1)。
技术领域
本发明总体涉及数据输入设备。
背景技术
各种类型的数据输入设备是已知的。
发明内容
本发明寻求提供改进的数据输入设备。
因此根据本发明的优选实施例提供了一种键输入设备，包括壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内，并且包括多个触点对，每个触点对与多个键中的一个对齐；圆顶阵列，其在小键盘阵列和键触点阵列下方并且包括多个圆顶，每个圆顶与多个键中的一个以及多个触点对中的一个对齐；以及突起阵列，其位于圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐，由此按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。
优选地，按压多个键中的一个使得圆顶阵列的相应的部分朝向突起阵列的相应的部分移位，并且按压多个键中的一个使得多个键中的一个的下侧表面向下按压为与键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，导电环是触点对中的第一个，因此引起作为触点对中的第二个的导电盘与多个圆顶中的一个形成电连接，从而在导电盘和导电环之间形成电连接。此外，由于突起中的一个的顶表面与圆顶中的一个的接合，因此从上方观察时多个圆顶中的一个变形为在其中心凸出。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括保护性外壳，该保护性外壳包括至少围绕键触点阵列和圆顶阵列的至少一个防篡改网格。此外，包括至少一个防篡改网格的保护性外壳也围绕突起阵列。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括多个机箱打开开关组装件，该多个机箱打开开关组装件完全位于保护性外壳内并由此受到保护。此外，多个机箱打开开关组装件包括与突起阵列一体形成的元件。优选地，元件被指向与其中突起被指向的方向相反的方向。
根据本发明的优选实施例，键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并位于至少一个防篡改网格之下。此外，至少一个防篡改网格也形成在柔性印刷电路基板上。附加地或可替代地，至少一个防篡改网格包括多个防篡改网格。
优选地，多个圆顶中的至少一个在键按压之前从上方观察时具有大致凹入的取向，并且在键按压时从上方观察时具有至少部分凸出的取向。
还根据本发明的另一优选实施例提供了一种键输入设备，其包括：壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内，并且包括多个触点对，每个触点对与多个键中的一个对齐；以及圆顶阵列，其包括多个圆顶，每个圆顶与多个键中的一个以及多个触点对中的一个对齐，多个圆顶中的至少一个在键按压之前从上方观察时具有大致凹入的取向，并且在键按压时从上方观察时具有至少部分凸出的取向。
根据本发明的优选实施例，键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并位于至少一个防篡改网格之下。此外，至少一个防篡改网格也形成在柔性印刷电路基板上。附加地或可替代地，至少一个防篡改网格包括多个防篡改网格。
优选地，键输入设备还包括保护性外壳，该保护性外壳包括围绕键触点阵列和圆顶阵列的至少一个防篡改网格。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括突起阵列，该突起阵列位于圆顶阵列下方并且包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐；以及保护性外壳，其包括至少一个防篡改网格并且至少围绕键触点阵列、圆顶阵列和突起阵列。此外，键输入设备还包括多个机箱打开开关组装件，该多个机箱打开开关组装件完全位于保护性外壳内并由此受到保护。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括突起阵列，该突起阵列位于圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐，由此按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。此外，多个键中的一个的按压引起圆顶阵列的相应的部分朝向突起阵列的相应的部分移位。
优选地，多个键中的一个的按压使得多个键中的一个的下侧表面向下按压为与键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，导电环是触点对中的第一个，因此引起作为触点对中的第二个的导电盘与多个圆顶中的一个形成电连接，从而在导电盘和导电环之间形成电连接。此外，由于突起中的一个的顶表面与圆顶中的一个的接合，因此从上方观察时多个圆顶中的一个变形为在其中心凸出。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括多个机箱打开开关组装件，该多个机箱打开开关组装件包括与突起阵列一体形成的元件。此外，元件被指向与突起的方向相反的方向。
根据本发明的另一个优选实施例进一步提供了一种键输入设备，其包括：壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内，并且包括多个触点对，每个触点对与多个键中的一个对齐；圆顶阵列，其在小键盘阵列和键触点阵列下方并且包括多个圆顶，每个圆顶与多个键中的一个以及多个触点对中的一个对齐；以及保护性外壳，其包括围绕键触点阵列和圆顶阵列的至少一个防篡改网格。
根据本发明的优选实施例，键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并位于至少一个防篡改网格之下。此外，至少一个防篡改网格也形成在柔性印刷电路基板上。附加地或可替代地，至少一个防篡改网格包括多个防篡改网格。
优选地，键输入设备还包括多个机箱打开开关组装件，该多个机箱打开开关组装件完全位于保护性外壳内并由此受到保护。
根据本发明的优选实施例，键输入设备还包括突起阵列，该突起阵列位于圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐，由此按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。此外，多个键中的一个的按压引起圆顶阵列的相应的部分朝向突起阵列的相应的部分移位。
根据本发明的优选实施例，多个键中的一个的按压使得多个键中的一个的下侧表面向下按压为与键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，导电环是触点对中的第一个，因此引起作为触点对中的第二个的导电盘与多个圆顶中的一个形成电连接，从而在导电盘和导电环之间形成电连接。附加地或可替代地，由于突起中的一个的顶表面与圆顶中的一个的接合，因此从上方观察时多个圆顶中的一个变形为在其中心凸出。
优选地，保护性外壳还围绕突起阵列。
根据本发明的优选实施例，多个机箱打开开关组装件包括与突起阵列一体形成的元件。此外，元件被指向与突起的方向相反的方向。
根据本发明的优选实施例，多个圆顶中的至少一个在键按压之前从上方观察时具有大致凹入的取向，并且在键按压时从上方观察时具有至少部分凸出的取向。
根据本发明的另一个优选实施例进一步提供了一种键输入设备，其包括：壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内，并且包括多个触点对，每个触点对与多个键中的一个对齐；圆顶阵列，其包括多个圆顶，每个圆顶与多个键中的一个以及多个触点对中的一个对齐；保护性外壳，其包括围绕键触点阵列和圆顶阵列的至少一个防篡改网格；以及多个机箱打开开关组装件，其完全位于保护性外壳内并由此受到保护。
优选地，键输入设备还包括突起阵列，该突起阵列位于圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐，由此按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。此外，多个键中的一个的按压使得圆顶阵列的相应的部分朝向突起阵列的相应的部分移位。
优选地，多个键中的一个的按压使得多个键中的一个的下侧表面向下按压为与键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，导电环是触点对中的第一个，因此引起作为触点对中的第二个的导电盘与多个圆顶中的一个形成电连接，从而在导电盘和导电环之间形成电连接。附加地或可替代地，由于突起中的一个的顶表面与圆顶中的一个的接合，因此从上方观察时多个圆顶中的一个变形为在其中心凸出。
根据本发明的优选实施例，多个机箱打开开关组装件包括与突起阵列一体形成的元件。此外，元件被指向与突起的方向相反的方向。
根据本发明的优选实施例，键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并位于至少一个防篡改网格之下。此外，至少一个防篡改网格也形成在柔性印刷电路基板上。附加地或可替代地，至少一个防篡改网格包括多个防篡改网格。
优选地，多个圆顶中的至少一个在键按压之前从上方观察时具有大致凹入的取向，并且在键按压时从上方观察时具有至少部分凸出的取向。
根据本发明的优选实施例，保护性外壳还围绕突起阵列。
根据本发明的另一个优选实施例进一步提供了一种键输入设备，其包括：壳体；小键盘阵列，其设置在壳体内并包括多个键；键触点阵列，其在小键盘阵列下面设置在壳体内，并且包括多个触点对，每个触点对与多个键中的一个对齐；圆顶阵列，其在小键盘阵列和键触点阵列下方并且包括多个圆顶，每个圆顶与多个键中的一个以及多个触点对中的一个对齐；突起阵列，其位于圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与圆顶中的一个对齐；保护性外壳，其包括至少围绕键触点阵列和圆顶阵列的至少一个防篡改网格；以及多个机箱打开开关组装件，其完全位于保护性外壳内并由此受到保护，多个机箱打开开关组装件包括与突起阵列一体形成的元件。
根据本发明的优选实施例，元件被指向与突起的方向相反的方向。优选地，保护性外壳还围绕突起阵列。
根据本发明的优选实施例，键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并位于至少一个防篡改网格之下。此外，至少一个防篡改网格也形成在柔性印刷电路基板上。附加地或可替代地，至少一个防篡改网格包括多个防篡改网格。
根据本发明的优选实施例，多个圆顶中的至少一个在键按压之前从上方观察时具有大致凹入的取向，并且在键按压时从上方观察时具有至少部分凸出的取向。此外，按压小键盘阵列的多个键中的一个使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个向下移位，并且由于推动与突起阵列的突起中的相应的一个的接合以与键触点阵列的触点对中的至少一个接触而使得圆顶阵列的圆顶中相应的一个变形。
优选地，多个键中的一个的按压引起圆顶阵列的相应的部分朝向突起阵列的相应的部分移位。附加地或可替代地，多个键中的一个的按压使得多个键中的一个的下侧表面向下按压为与键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，导电环是触点对中的第一个，因此引起作为触点对中的第二个的导电盘与多个圆顶中的一个形成电连接，从而在导电盘和导电环之间形成电连接。此外，由于突起中的一个的顶表面与圆顶中的一个的接合，因此从上方观察时多个圆顶中的一个变形为在其中心凸出。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，将更全面地理解和认识本发明，其中：
图1A和图1B是分别在面向下和面向上方向上，根据本发明的优选实施例构造和操作的智能卡数据输入设备的简化图示分解视图；
图1C是图1A和图1B的智能卡数据输入设备的简化图示组装视图；
图1D是沿着图1C中的线ID-ID截取的简化截面图；
图2A和图2B是分别在面向下和面向上方向上，图1A-图1C的智能卡数据输入设备的安全容积组装件成型件的简化分解图；
图3A和图3B是分别在面向下和面向上方向上，图2A和图2B的安全容积组装件的子组装件的简化分解图；
图3C和图3D是图3A和图3B的子组装件的随后被折叠元件成型件的两个替代实施例的简化平面图；
图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F是折叠图3C和图3D中的任一个的被折叠元件的步骤的简化图；
图5A和图5B是分别在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件的另一个子组装件的第一实施例的简化图示；
图5C是图5A和图5B的子组装件以及图1A-图2B中示出的印刷电路板的简化组装视图，所述印刷电路板与所述子组装件协作；
图6A和图6B是分别在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件的另一个子组装件的第二实施例的简化图示；
图6C是图6A和图6B的子组装件以及图1A-图2B中示出的印刷电路板的简化组装视图，所述印刷电路板与所述子组装件协作；
图6D是图6A和图6B的子组装件的简化分解视图；
图7A和图7B是分别在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件的另一个子组装件的第三实施例的简化图示；
图7C是图7A和图7B的子组装件以及图1A-图2B中示出的印刷电路板的简化组装视图，所述印刷电路板与所述子组装件协作；
图8A和图8B是分别在面向下和面向上方向上，根据本发明的优选实施例构造和操作的智能卡数据输入设备的简化图示分解视图；
图8C是图8A和图8B的智能卡数据输入设备的简化图示组装视图；
图8D是沿着图8C中的线VIIID-VIIID截取的简化截面图；
图9A和图9B是分别在面向下和面向上方向上，图8A-图8C的智能卡数据输入设备的安全容积组装件成型件的简化分解图；
图10A和图10B是分别在面向下和面向上方向上，图9A和图9B的安全容积组装件的另一个子组装件的简化分解图；
图11是图10A和图10B的子组装件的随后被折叠元件成型件的简化分解概括性的面向上的视图；
图12A、图12B和图12C是图11的随后被折叠元件的层的简化平面图；
图13A是图9A和图9B中示出的圆顶组装件的子组装件的简化图示，并且包括面向下的组装视图和相应的截面图及分解图；
图13B是图9A和图9B中示出的圆顶组装件的子组装件的简化图示，并且包括面向上的组装视图和相应的分解图；
图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F和图14G是图10A和图10B的子组装件的组装步骤的简化图示；
图15是图8A-图12C的智能卡数据输入设备的印刷电路板成型件的简化图示；以及
图16A和图16B是图8A-图14E的智能卡数据输入设备的键接合操作的简化图示。
具体实施方式
现在参考图1A和图1B，其分别是在面向下和面向上方向上，根据本发明的优选实施例构造和操作的机器可读卡数据输入设备的简化图示分解视图，参考图1C，其是机器可读卡数据输入设备的组装视图，并且参考图1D，其是图1A-图1C的机器可读卡数据输入设备的简化截面图。
如在图1A-图1D中看出，机器可读卡输入数据输入设备优选地包括壳体100，其包括顶部壳体部分102和底部壳体部分104。顶部壳体部分102优选地限定键孔106的阵列105。底部壳体部分104优选地限定具有孔111的磁卡读取狭缝110。顶部壳体部分和底部壳体部分优选地一起限定智能卡读取狭槽112。底部壳体部分104限定多个直立凸起114。顶部壳体部分102限定多个面向下的凸起115。
位于壳体100内的是LCD组装件120。LCD组装件120可以任选地包括触摸屏面板，诸如由中国台湾苗栗头份镇工业路15号(15Industrial Road,Toufen,Miauli,Taiwan)的凌巨科技有限公司(GIANTPLUS TECHNOLOGY CO,LTD)制造的LCM260-002-01-A。
同样位于壳体100内与狭缝110相邻的是磁卡读取器子组装件130。磁卡读取器子组装件130优选地包括磁卡读取器磁头132，典型地为由中国珠海九洲路蓝浦工业区阿波罗大厦(Apollo Bldg)的阿波罗(珠海)电子有限公司(APOLLO(ZHUHAI)ELECTRONICS CO)制造的MSR252-011-01-A，其被安装到孔111中。
此外，特别地如在图1D中看出，位于壳体100内并优选地安装到凸起114和/或凸起115上的是安全容积(security volume)组装件140，其在下文中参考图2A-图7C被更详细地描述，并且其内定义了安全容积。通常经由柔性电缆141和连接器142提供磁卡读取器子组装件130和位于安全容积组装件140内的电路之间的电连接。还通常经由柔性电缆143和连接器144提供LCD组装件120和位于安全容积组装件140内的电路之间的电连接。
将理解的是，如下文详细描述的，将被读取的智能卡可以经由狭槽112***为与安全容积组装件的内部可操作地接合。狭槽112与形成在组装件140中的相应的智能卡读/写狭槽145对齐。
现在参考图2A和图2B，其分别是在面向下和面向上方向上，图1A和图1B的机器可读卡数据输入设备的安全容积组装件140(即成型件)的简化分解视图。
如在图2A和图2B中看出，安全容积组装件140包括小键盘元件150，其优选地由诸如橡胶的弹性材料形成。小键盘元件150优选地是整体元件，其在其顶表面151上限定可移位键153的阵列152，所述可移位键153被配置为延伸穿过顶部壳体元件102上的相应的键孔106的阵列105(图1A)。小键盘元件150可被提供有键罩154。可移位键153中的每个优选地在其下侧上形成有销155。
小键盘元件150优选地提供有八个销，包括六个边缘销156和两个内部销158。销156和158中的每个从小键盘元件150的底表面159延伸。
安全容积组装件140优选地还包括具有用于容纳相应的销155、156和158的孔165、166和168的带孔光导元件160。
安全容积组装件140优选地另外包括圆顶172的阵列170，当键153被按下时，所述圆顶172被销155接合。如通过粘合剂(诸如粘合剂层174)或通过焊接将圆顶安装到触点子组装件180上，下文将参考图3A-图4F详细描述所述触点子组装件180。
粘合剂层174包括六个孔，包括用于容纳相应的销156的四个边缘孔186，以及用于容纳销158的两个内部孔188。
位于安全容积组装件140内并且形成其一部分的是智能卡连接器组装件210，下文中参考图5A-图7C描述其各种实施例，所述智能卡连接器组装件210安装在印刷电路板220上。
将看出，根据本发明的优选实施例提供了多个篡改检测开关组装件222。
每个篡改检测开关组装件222优选地包括固定到销156和158的底部的碳丸(carbon pill)226以及安装在印刷电路板220上的一对电触点228，优选地每个电触点228包括中心导体232以及至少一个周向环234，所述周向环优选地包括内环235和外接地环236，所述内环235和外接地环236中的任一个或两个可以包括多个分段环部分(未示出)。
当壳体关闭并且顶部壳体部分102和底部壳体部分104完全接合时，固定到销156和158的底表面的碳丸226被定位成使相应的电中心导体232与相应的至少一个周向环234短路。可替代地，碳丸226可以由可变形导电圆顶代替。
根据本发明的优选实施例，印刷电路板220形成有保护性防篡改网格238，其优选地为至少一层并排布置的两个导体的密集阵列并且连接到报警电路，如下文所述。印刷电路板220还优选地提供有连接器240、242和244，连接器240、242和244优选地分别提供印刷电路板220上的元件与柔性电缆141之间的电连接、与触点子组装件180之间的电连接以及与柔性电缆143之间的电连接。连接器242优选地为斑纹(Zebra)连接器。
印刷电路板220优选地在其上安装有主处理器250及其存储器252以及篡改检测和报警电路254，该存储器可以包含高度敏感信息。篡改检测和报警电路254可以是常规电路，其响应于感测到的篡改检测提供警报(诸如音频或视觉上可感测的警报)，所述篡改例如由一个或多个保护性网格(诸如网格238)中的短路或开路证明。篡改检测和报警电路254还可以响应于篡改以擦除敏感信息并禁止敏感信息的通信。
优选地，印刷电路板220还形成有多个孔290，用于智能卡连接器组装件210和印刷电路板220之间的精确并行间隔。优选地，印刷电路板220另外形成有用于接收凸起114和/或凸起115的一对孔292。
现在参考图3A和图3B，其分别是在面向下和面向上方向上，图2A和图2B的安全容积组装件140的触点子组装件180的简化分解视图，并且参考图3C和图3D，其是图3A和图3B的子组装件的随后被折叠元件成型件的两个可替代实施例的简化平面图。
如在图3A和图3B中看出，触点子组装件180包括部分围绕智能卡连接器210(图2A和2B)的框架300以及围绕框架300缠绕的折叠柔性PCB 302。框架300包括八个孔，包括用于容纳相应的销156的六个边缘孔303，以及用于容纳相应的销158的两个内部孔304。
折叠柔性PCB 302包括八个孔，包括对应于孔303的用于容纳相应的销156的的六个边缘孔305，以及对应于孔304的用于容纳相应的销158的两个内部孔306。
折叠柔性PCB 302优选地包括电触点308的阵列307，优选地每个电触点308包括中心导体309和至少一个周向环310，当按压相应的键153时并且相的应键153的销155引起圆顶172的变形，相应的圆顶172与中心导体309和至少一个周向环310的接合使得中心导体309与至少一个周向环310短路。
折叠柔性PCB 302优选地进一步包括保护性防篡改网格312，其优选地形成为至少一层并排布置两个电导体的密集阵列并且耦合到报警电路，其在下文中被描述。
特别地如在如图3B中看出，框架300的下侧包括在三个侧面上由U形支撑部分315围绕的大致平坦的主要部分314，所述U形支撑部分315包括中心部分316和从其垂直延伸的一对臂318和320。臂318和320每个也分别形成有相应的贯穿孔322和324。
中心部分316还可以提供有用于容纳螺杆(未示出)的一对带有内螺纹孔的凸起326，其将安全容积组装件140的触点子组装件180连接到PCB 220并且有助于将斑纹连接器242固定就位。
U形支撑部分315具有大致凹陷的平坦底表面330，其由直立的周壁332围绕。印刷电路板220上的防篡改网格312、周壁332、多个内壁334和防篡改网格238限定多个受保护的外壳335，其中可以定位各种电子部件，诸如磁条读取器连接器142和相应的连接器240、LCD连接器144和相应的连接器244、主处理器250和存储器252(其可以包含高度敏感信息，诸如加密密钥)，以及篡改检测和报警电路254。斑纹连接器242(图2A)优选地位于凸起326、周壁332和多个内壁334中的一个内壁之间。
将理解的是，印刷电路板220上的防篡改网格312、大致平坦的主要部分314和直立的周壁332以及防篡改网格238一起限定受保护区域336，智能卡连接器组装件210定位在该受保护区域336中。
如果主处理器250是独立的安全处理器，则其可以位于受保护区域的外部。
如在图3C中看出，在本发明的一个实施例中，这里以附图标记344指示的以平坦状态示出的折叠柔性PCB 302包括两个层346和348，优选地基本上沿着它们的整个表面具有相应的保护性防篡改网格350和352，保护性防篡改网格350和352中的每个优选地由耦合到篡改检测和报警电路254的并排导体对的密集阵列形成。
层346优选地包括电触点308的阵列307，每个电触点308包括中心导体309和至少一个周向环310，并且形成有边缘孔305和内部孔306。层346还包括将每个周向环310连接到相应的连接器焊盘358的导体356。
层348优选地包括焊盘362的阵列360，所述焊盘362中的每个位于中心导体309的下方并且通过通孔364与中心导体309耦合。焊盘362中的每个优选地通过电导体365连接到相应的连接器焊盘366。
防篡改网格350优选地基本上围绕电触点308以及边缘孔305和内部孔306中的每个，并且向其提供防篡改保护。防篡改网格350也根据上述方式保护电导体365。这很重要，因为电导体365通常携带代表键按压的信号，其可以包含敏感PIN(个人识别号码)信息。
防篡改网格352优选地基本上围绕焊盘362、电导体365和连接器焊盘366以及边缘孔305和内部孔306中的每个，并且为其提供防篡改保护。
如在图3D中看出，在本发明的另一个实施例中，这里以附图标记384指示的以平坦状态示出的折叠柔性PCB包括三个层386、387和388。层386可以与图3C的实施例的层346相同。
层386和388优选地基本上沿着它们的整个表面具有相应的保护性防篡改网格390和392。保护性防篡改网格390和392中的每个优选地由经由相应的连接器焊盘394和395耦合到篡改检测和报警电路254的并排导体对的密集阵列形成。优选地，每对中的并排导体中的一个可以接地，而每对中的并排导体中的另一个可以耦合到除接地之外的电压，并且优选地携带防篡改信号。
层386优选地包括电触点308的阵列307，每个电触点308包括中心导体309和至少一个周向环310，并且形成有边缘孔305和内部孔306。层386还包括将每个周向环310连接到相应的连接器焊盘398的导体396。
层387优选地包括焊盘402的阵列400，所述焊盘402中的每个位于中心导体309的下方并且通过通孔404与中心导体309耦合。焊盘402中的每个优选地通过电导体406连接到相应的连接器焊盘408。
防篡改网格390优选地基本上围绕电触点308以及边缘孔305和内部孔306中的每个，并且向其提供防篡改保护。防篡改网格390也根据上述方式保护电导体406。这很重要，因为电导体406通常携带代表键按压的信号，该信号可以包含敏感PIN(个人识别号码)信息。
防篡改网格392优选地根据下述方式保护电触点308的阵列307、电导体396以及焊盘402的阵列400和电导体406。
现在参考图4A、图4B、图4C、图4D、图4E和图4F，它们是折叠图3C和图3D所示的实施例中的任一个的折叠柔性PCB 302的步骤的简化图。
如在图4A中看出，在折叠之前，柔性PCB 302是大致矩形构造的大致平坦的多层PCB 410。大致平坦的多层PCB 410优选地包括主要部分412，该主要部分412在其下侧表面上(从图4A的意义上说)形成有电触点308的阵列307，每个电触点308包括中心导体309和至少一个周向环310。主要部分412形成有边缘孔305和内部孔306。
从主要部分412向外延伸的是一对前边缘折翼(flaps)414、四个角部折翼416、两个侧边缘折翼418、连接器折翼420、一对向后折叠折翼422和后边缘折翼424。将理解的是，优选地，所有上述折翼基本上沿着其基本整个范围被提供有防篡改网格。
如在图4A和图4B中看出，框架300最初与主要部分412对齐，使得多层PCB 410的孔305和306与框架300的相应的孔303和304对齐。
如在图4C中看出，优选地，侧折翼418折叠在框架300的相应的侧边缘表面上。如在图4D中看出，优选地，角部折翼416折叠在框架300的前角部表面和周壁表面332的相邻部分两者上以及折叠在框架300的后边缘表面的角部部分上。
图4E示出前边缘折翼414折叠在沿着周壁表面332延伸的折翼416的那些部分上。折叠的前边缘折翼414还进一步沿着周壁表面332向内延伸超过折翼416。图4E还示出连接器折翼420和一对向后折叠折翼422以及后边缘折翼424被升高和折叠在框架300的后表面上。
图4F示出后折翼422，其折叠在周壁表面332的相应的背部上并且连接器折翼420被双重折叠以便定位在凸起326之间的受保护的外壳335中的一个内。
本发明的实施例的特定特征在于提供了安全容积，在所示实施例中，所述安全容积由防篡改网格238和312限定，所述安全容积包围印刷电路板的至少一部分、智能卡连接器的至少一部分和多个小键盘触点。篡改检测开关组装件222延伸穿过防篡改网格312中的孔并为安全容积提供进一步的保护。
本发明的特定特征还在于，安全容积至少部分地由折叠的单个柔性PCB限定，所述柔性PCB为容积的至少一个平面表面提供保护，并且其中PCB的侧折叠边缘向外壳提供侧边缘保护。
现在参考图5A和图5B，其分别是在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件140的智能卡连接器组装件210(图2A和图2B)的第一实施例500的简化分解视图，并且参考图5C，其是图5A和图5B的子组装件连同图1A-图2B中示出的印刷电路板220的简化组装视图，所述印刷电路板220与所述子组装件协作。
如在图5A-图5C中看出，智能卡连接器组装件500包括大致矩形的狭槽表面限定元件510，其通常由塑料形成并且包括八个孔512的阵列，所述孔512中的每个容纳智能卡读取弹簧触点514。智能卡读取弹簧触点514中的每个耦合到相应的电边缘触点516。大致矩形的狭槽表面限定元件510优选地沿其三个边缘形成有从属壁部分520、522和524。
狭槽表面限定元件510的相邻角部处存在侧突起530，所述侧突起530中的每个形成有具有周壁表面534的面向下的栓钉(peg)532。栓钉532被配置用于***印刷电路板220上的孔290中，以在狭槽表面限定元件510和印刷电路板220之间提供精确的并行间隔。可替代地，可以不需要突起530，并且栓钉532可以形成在狭槽表面限定元件510的与其角部相邻的面向下的表面上。任选地，附加栓钉532可以被包括在狭槽表面限定元件510的面向下的表面上。
包括弹簧触点指状件542的附加弹簧触点组装件540也安装在狭槽表面限定元件510上并连接到电边缘触点544。组装件540可操作以用于卡进入检测。
特别地转向图5C，将看出的是，通过将栓钉532***印刷电路板220上的孔290中，狭槽表面限定元件510以并行精确邻近的方式安装到印刷电路板220，从而限定智能卡读/写狭槽550，其对应于智能卡读/写狭槽145(图1A和图1B)。
本发明的该实施例的特定特征在于通过在狭槽表面限定元件510和印刷电路板220之间限定狭槽550来实现智能卡读取器设备的厚度的显著减小。优选实施例具有从印刷电路板220的顶表面到狭槽表面限定元件510的面向上的表面的2.5mm的总厚度。
图5A和图5B的实施例的特定特征在于智能卡连接器500与印刷电路板220协作以限定智能卡读取容积，智能卡经由狭槽550***所述智能卡读取容积以对其进行读取。
现在参考图6A和图6B，其分别是在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件140的智能卡连接器组装件210(图2A和图2B)的第二实施例600的简化分解视图，并且参考图6C，其是图6A和图6B的子组装件连同图1A-图2B中示出的印刷电路板220的简化组装视图，所述印刷电路板220与子组装件协作，以及参考图6D，其是图6A和图6B的子组装件的简化分解图。
如在图6A-图6D中看出，智能卡连接器组装件600包括大致矩形的狭槽表面限定元件610，其通常由塑料形成并且包括八个孔612的阵列，所述孔612中的每个容纳智能卡读取弹簧触点614。智能卡读取弹簧触点614中的每个耦合到相应的电边缘触点616。大致矩形的狭槽表面限定元件610优选地沿其三个边缘形成有从属壁部分620、622和624。
狭槽表面限定元件610的相邻角部形成有侧突起630，所述侧突起630中的每个形成有具有周壁表面634的面向下的栓钉632。栓钉632被配置用于***印刷电路板220上的孔290中，以在狭槽表面限定元件610和印刷电路板220之间提供精确的并行间隔。可替代地，可以不需要突起630，并且栓钉632可以形成在狭槽表面限定元件610的与其角部相邻的面向下的表面上。任选地，附加栓钉632可以被包括在狭槽表面限定元件610的面向下的表面上。
包括弹簧触点指状件642的附加弹簧触点组装件640也安装在狭槽表面限定元件610上，所述狭槽表面限定元件610连接到电边缘触点644。组装件640可操作用于卡进入检测。
与图5A-图5C的实施例不同，并且如特别地在图6B和图6C中看出，图6A-图6D的智能卡连接器组装件600还包括带孔金属底板650，其提供静电放电并且还限定对应于狭槽145(图1A和图1B)的智能卡读/写狭槽652。此外，底板650为智能卡连接器组装件650提供增强的结构完整性。
一对弹簧654与底板650一体地形成并用于向上推动智能卡，使得智能卡(未示出)的电触点接合智能卡读取弹簧触点614。弹簧654也可以提供静电放电。
优选地，底板650形成有用于与印刷电路板220的边缘接合的唇部656。此外，底板650优选地提供有两对侧接合部分658，用于与智能卡连接器组装件600的壁部分620和624上的相应的突起660接合。
本发明的该实施例的特定特征在于通过在狭槽表面限定元件610和金属底板650之间限定狭槽652来实现智能卡读取器设备的厚度的显著减小。优选实施例具有从印刷电路板220的顶表面到狭槽表面限定元件610的面向上的表面的2.8mm的总厚度。
图6A和图6B的实施例的特定特征在于智能卡连接器600与底板650协作以限定智能卡读取容积，智能卡经由狭槽652***所述智能卡读取容积以对其进行读取。
现在参考图7A和图7B，其分别是在面向下和面向上方向上，图2A和图2B中示出的安全容积组装件的智能卡连接器组装件210(图2A和图2B)的第三实施例700的简化分解视图，并且参考图7C，其是图7A和图7B的子组装件连同图1A-图2B中示出的印刷电路板220的简化组装视图，所述印刷电路板220与所述子组装件协作。
如在图7A-图7C中看出，智能卡连接器组装件700包括大致矩形元件710，其通常由塑料形成并且包括八个孔712的阵列，所述孔712中的每个容纳智能卡读取弹簧触点714。智能卡读取弹簧触点714中的每个耦合到相应的电边缘触点716。
大致矩形元件710优选地沿其三个边缘形成有从属的壁部分720、722和724，并且形成有狭槽开口限定边缘部分726。
在元件710的下侧表面上形成有面向下的栓钉732，其中每个栓钉732具有周壁表面734。栓钉732被配置用于***印刷电路板220上的孔290中，以在元件710和印刷电路板220之间提供并行间隔。在图7B中看出，元件710的底侧包括主凹陷735，所述主凹陷735由抬高的侧部736和738界定，所述抬高的侧部736和738中的每个可以具有多个开口，诸如由附图标记740、742、744和746表示的那些开口，以用于容纳安全容积组装件140内的附加部件(图1A和图1B)。
包括弹簧触点指状件(未示出)的附加弹簧触点组装件(未示出)也安装在元件710上并连接到电边缘触点748。该组装件可操作用于卡进入检测。
与图5A-图5C的实施例不同，并且如特别地在图7B和图7C中看出，图7A-图7C的智能卡连接器组装件700还包括带孔金属底板750，其可以被模塑到元件710中并限定主凹陷735的底部(floor)。
底板750和元件710一起限定对应于狭槽145(图1A和图1B)的智能卡读/写狭槽752。底板750可以包括类似于图6D中的金属板中的弹簧654的弹簧指状件754，其优选地将位于狭槽752中的智能卡推入到与弹簧触点714读取接合，并且还可以提供静电放电。此外，底板750为智能卡连接器组装件700提供增强的结构完整性。电边缘触点756连接到金属底板750，用于接地和静电放电保护。
本发明的实施例的特定特征在于，小键盘元件150和圆顶172的阵列170、电触点308的阵列307以及智能卡连接器210全都位于印刷电路板220的相同侧。
本发明的特定特征在于篡改检测开关组装件222的电触点228与销156和158中的每一个以及相应的孔166和168、186和188以及305和306对齐，使得在没有篡改的情况下，固定到销156和158的底表面的碳丸226延伸穿过相应的孔166和168、186和188以及305和306，以与电触点阵列228的中心导体232以及至少一个周向环234中的至少一个进行电路闭合接合。如果壳体打开，则该电接合中断，从而产生警报。
本发明的该实施例的特定特征在于销156和158延伸穿过至少一个保护性防篡改网格并因此提供相互保护。
本发明的实施例的进一步特定特征在于连接到篡改检测和报警电路254的保护性安全防篡改网格312保护到各个电触点228、连接器240、242和244的连接，并且还保护智能卡读取弹簧触点514、614和714以及电边缘触点516、616和716免于篡改。
本发明的实施例的进一步特定特征在于安全容积组装件140由至少一个斑纹连接器242、多个篡改检测开关组装件222和多层柔性电路板302保护，所述多层柔性电路板302包括连接到篡改检测和报警电路254的至少一个保护性安全防篡改网格312，并且其中保护性安全防篡改网格312保护多个篡改检测开关组装件222和斑纹连接器242免受未经授权的访问。斑纹连接器242和多个篡改检测开关组装件222一起保护保护性安全防篡改网格312不被移除或抬起。
将理解的是，防篡改网格238和312以及篡改检测开关组装件222优选地全部连接到篡改检测和报警电路254。
现在参考图8A和图8B，其分别是在面向下和面向上方向上，根据本发明的另一个优选实施例构造和操作的机器可读卡数据输入设备的简化图示分解视图，参考图8C，其是机器可读卡数据输入设备的组装视图，并且参考图8D，其是图8A-图8C的机器可读卡数据输入设备的简化截面图。
如在图8A-图8D中看出，机器可读卡输入数据输入设备优选地包括壳体1000，该壳体1000包括顶部壳体部分1002和底部壳体部分1004。顶部壳体部分1002优选地限定键孔1006的阵列1005。顶部壳体部分1002优选地限定磁卡读取狭槽1010以及与狭槽1010通信的孔1011。顶部壳体部分和底部壳体部分优选地一起限定智能卡读取狭槽1012。底部壳体部分1004限定多个插座(sockets)1014。顶部壳体部分1002限定多个面向下的凸起1015，其接合插座1014。
位于外壳1000内的是LCD组装件1020。LCD组装件1020可以任选地包括触摸屏面板，诸如由中国台湾苗栗头份镇工业路15号的凌巨科技有限公司制造的LCM260-002-01-A。
同样位于壳体1000内的邻近狭槽1010的是磁卡读取器子组装件1030。磁卡读取器子组装件1030优选地包括磁卡读取器磁头1032，典型地为由中国珠海九洲路蓝浦工业区阿波罗大厦的阿波罗(珠海)电子有限公司制造的MSR252-011-01-A，其被安装到孔1011中。
此外，特别地如在图8D中看出，位于壳体1000内并优选地安装到顶部壳体部分1002上的是安全容积组装件1040，这将在下文中参考图9A-图12C进行描述。位于安全容积组装件1040内并且形成其一部分的是智能卡连接器组装件，上文中参考图5A-图7C描述了其各种实施例。
通常经由柔性电缆1041和连接器1042提供磁卡读取器子组装件1030与位于安全容积组装件1040内的电路之间的电连接。还通常经由柔性电缆1043和连接器1044提供LCD组装件1020与位于安全容积组装件1040内的电路之间的电连接。
将理解的是，将被读取的智能卡可以经由狭缝1012***为与安全容积组装件的内部可操作的接合。狭槽1012与形成在组装件1040中的相应的智能卡读/写狭槽1045对齐。
现在参考图9A和图9B，其分别是在面向下和面向上方向上，图8A和图8B的机器可读卡数据输入设备的安全容积组装件1040(即成型件)的简化分解图。
如在图9A和图9B中看出，安全容积组装件1040包括小键盘元件1050，其优选地由诸如橡胶的弹性材料形成。小键盘元件1050优选地是整体元件，其在其顶表面1051上限定可移位键1053的阵列1052，所述可移位键153被配置为延伸穿过顶部壳体元件1002上的相应的键孔1006的阵列1005(图8A)。可移位键1053中的每个优选地形成有下侧表面1055。
安全容积组装件1040任选地还包括具有用于容纳键1053的孔1065的带孔光导元件1060。
安全容积组装件1040优选地另外包括折叠柔性PCB 1070，其在下文中参考图11-图12C被详细描述。折叠柔性PCB 1070下方是圆顶组装件1080，其在下文中参考图13A和图13B被详细描述。圆顶组装件1080下方是突起阵列元件1090。突起阵列元件1090包括突起1092的阵列，从图9A的意义上说，突起1092的阵列从相对于大致平面表面1096布置的相应的凹陷表面1094的阵列向上延伸。从图9A的意义上说，多个机箱打开开关销1098从元件1090的面向下的平面表面1099向下延伸。
通过将柔性PCB 1070折叠并缠绕在框架1100上并将圆顶组装件1080和突起阵列1090定位并保持在折叠柔性PCB 1070和框架1100之间，以便将折叠柔性PCB 1070、圆顶组装件1080和突起阵列元件1090安装到框架1100，所述框架围绕智能卡连接器1110。如上指出，智能卡连接器1110可以是任何合适的智能卡连接器，诸如上文参考图5A-图7C所描述的那些。
框架1100和智能卡连接器1110优选地安装在图15中示出的印刷电路板1120上。
现在参考图10A和图10B，其分别是在面向下和面向上方向上，图9A和图9B的安全容积组装件1040的子组装件1130的简化分解图。将看出，子组装件1130包括折叠柔性PCB1070、圆顶组装件1080和突起阵列元件1090，它们一起安装到框架1100上。
图10B中的放大图A示出包括导电盘1152和导电环1154的输入键触点焊盘对1150，导电环1154包围盘1152并与盘1152隔离。输入键触点焊盘对1150形成阵列1156的一部分，阵列1156位于折叠柔性PCB 1070的面向下的表面上。
图10B中的放大图B示出当没有按压相应的键时，在面向上的视图中观察到的具有凹入整体构造的微坑(dimpled)圆顶1160。圆顶1160形成阵列1166的一部分，阵列1166形成圆顶组装件1080的一部分。
现在参考图11，其是图10A和图10B的子组装件的随后被折叠柔性PCB1070成型件的简化分解概括性图示，并且参考图12A、图12B和图12C，其是图11的随后被折叠柔性PCB1070的层的简化平面图。
如通常在图11中看出，随后被折叠柔性PCB 1070包括第一防篡改网格层和第二防篡改网格层，这里用附图标记1170和1172表示，其覆盖在触点焊盘层1174上。将看出，触点焊盘层1174包括输入键触点焊盘对1150的面向下的阵列1156。将理解的是，第一防篡改网格层1170和第二防篡改网格层和1172的网格构造优选地通常分别如图12A和图12B所示。
保护性防篡改网格1170和1172中的每个优选地由耦合到印刷电路板1120(图15)上的篡改检测和报警电路1175的导体的密集阵列形成。优选地，防篡改网格1170和1172中的一个可以连接到地，而防篡改网格1170和1172中的另一个可以耦合到除地之外的电压，并且优选地携带防篡改信号。
现在转到图12C，将看到，面向下的阵列1156的输入键触点焊盘对1150连接到斑纹连接器触点1180和1182，所述斑纹连接器触点1180和1182由安装在印刷电路板1120上的相应的斑纹连接器1190和1192接合(图15)。
现在参考图13A，其是图9A和图9B的圆顶组装件1080的子组装件的简化图示，并且包括面向下的组装视图和相应的截面图及分解图以及放大图，并且参考图13B，其是圆顶组装件1080的子组装件的简化图示，并且包括面向上的组装视图和相应的分解图。
如在图13A和图13B中看出，圆顶组装件1080优选地包括带孔塑料片1200，该带孔塑料片1200通常由PET制成并具有孔1204的阵列1202，所述孔1204的位置通常对应于键1053(图9A)的那些位置。阵列1202优选地包括孔1204的三个行1206。双面粘合剂条1208优选地在行1206之间并沿带孔塑料片1200的大部分周边定位。条1208可操作以在输入键触点焊盘对1150(图10A和10B)的行的中间和周边位置处将圆顶组装件1080附接到柔性PCB1070的下侧。
优选地，孔1204中的每个以相应的输入键触点焊盘对1150的中心的位置为中心并且以相应的突起1092(图9A)的中心的位置为中心。
阵列1166(图10A)的微坑圆顶1160各自布置在相应的孔1204中并相对于其居中，由此优选地限定每个圆顶的周向边缘1212与带孔塑料片1200中的每个相应的孔1204的相应的周向边缘1214之间的周向间隙1210。
微坑圆顶1160通过粘合剂层1220支撑在带孔塑料片1200上。如在图13A的截面放大图成型件中清楚地看到，每个圆顶1160从上方看时大体上是凹入的，并且包括多个面向上的微坑1230和大致平坦周缘(peripheral rim)1232。圆顶1160优选地由诸如镀镍不锈钢的导电金属形成。
现在参考图14A、图14B、图14C、图14D、图14E、图14F和图14G，其是各种视图中折叠柔性PCB 1070的折叠步骤的简化图示。
如在图14A中看出，在折叠之前，柔性PCB 1070是大致矩形构造的大致平坦的多层PCB。大致平坦的多层PCB优选地包括主要部分1240，所述主要部分1240在其下侧表面(从图14A的意义上说)上形成有输入键触点焊盘对1150(图10B)的阵列1156。主要部分1240形成有多个对齐孔1242。
从主要部分1240分别向前和向后延伸的是前边缘折翼1250、前边缘端部折翼1251和1252以及包括端部折翼1256和1258的后边缘折翼1254。从主要部分1240的第一侧延伸的是第一侧折翼1260，第一前侧带孔折翼1262和第一后侧折翼1264从所述第一侧折翼1260延伸。第一前侧带孔折翼1262限定孔1266。从主要部分1240的第二侧延伸的是第二侧折翼1270，第二前侧带孔折翼1272和第二后侧折翼1274从所述第二侧折翼1270延伸。第二前侧带孔折翼1272限定孔1276。
优选地，在主要部分1240和前边缘折翼1250之间延伸的是至少一条折叠线1300。优选地，在主要部分1240和前边缘端部折翼1251和1252之间延伸的是相应的至少一条折叠线1302和1304。优选地，在主要部分1240和后边缘折翼1254之间延伸的是至少一条折叠线1306。优选地，在后边缘折翼1254和端部折翼1256和1258之间延伸的是相应的至少一条折叠线1308和1310。优选地，跨过端部折翼1256和1258延伸的是相应的至少一条折叠线1312和1314。优选地，跨过前边缘端部折翼1251和1252延伸的是相应的至少一条折叠线1316和1318。
优选地，在主要部分1240和第一侧折翼1260之间延伸的是至少一条折叠线1320。优选地，在第一侧折翼1260和第一前侧带孔折翼1262之间延伸的是至少一条折叠线1322。优选地，在第一侧折翼1260和第一后侧折翼1264之间延伸的是至少一条折叠线1324。优选地，在孔1266的边缘处跨过第一前侧带孔折翼1262延伸的是至少一条折叠线1326。
优选地，在主要部分1240和第二侧折翼1270之间延伸的是至少一条折叠线1330。优选地，在第二侧折翼1270和第二前侧带孔折翼1272之间延伸的是至少一条折叠线1332。优选地，在第二侧折翼1270和第二后侧折翼1274之间延伸的是至少一条折叠线1334。优选地，在孔1276的边缘处跨过第二前侧带孔折翼1272延伸的是至少一条折叠线1336。
如在图14A和图14B中看出，主要部分1240通过双面粘合剂1208的方式粘附到触点子组装件1080。通过将多个机箱打开开关销1098***框架1100中的相应的孔1348中，突起阵列元件1090被安装到框架1100上并与框架1100对齐。
如在图9B、图10B、图14A和图14D中看出，部分围绕智能卡连接器1110的框架1100还包括多个向下指向的凸起1350，其中每个凸起1350与相应的孔1348关联。如在图10A、图14A和图14D中看出，框架1100还包括容纳安装在印刷电路板1120(图9A)上的斑纹连接器1190和1192的一对侧孔1352。
框架1100还包括四个向上指向的对齐销1360，该销1360用于通过延伸穿过分别在柔性PCB 1070、触点子组装件1080和突起阵列元件1090中形成的相应的孔1242、1380和1390而使柔性PCB 1070、触点子组装件1080和突起阵列元件1090与框架1100相互对齐，如图14A-图14C所示。
如在图9B、图10B和图14D中看出，框架1100的下侧包括在三个侧面上由U形支撑部分1402围绕的大致平坦的主要部分1400，所述U形支撑部分1402包括中心部分1404和从中心部分1404垂直延伸的一对臂1406和1408。臂1406和1408各自形成有相应的向下指向的凸起1350，每个凸起与相应的孔1348关联。
U形支撑部分1402具有大致凹陷的平坦底表面1420，其由直立的周壁1422围绕。防篡改网格1170和1172、柔性PCB 1070上的成型件(图9A)、周壁1422、多个内壁1424和印刷电路板1120上防篡改网格1426的(图15)限定多个受保护的外壳1430，在该受保护的外壳1430内可以定位被安装在印刷电路板1120上或连接到印刷电路板1120的各种电子部件(图15)，诸如磁条读取器连接器1042和相应的连接器1432(图15)、LCD连接器1044和相应的连接器1434(图15)、主处理器1436和存储器1438(其可以包含高度敏感信息，诸如加密密钥)，以及篡改检测和报警电路1175。
将理解的是，防篡改网格1426连同防篡改网格1170和1172一起提供包围触点子组装件1080、突起阵列元件1090、框架1100和智能卡连接器1110的保护性外壳。优选地，保护性外壳完全包围篡改检测开关组装件1500。
如在图14D和图14E中看出，优选地，前边缘折翼1250、前边缘端部折翼1251和1252以及后边缘折翼1254(包括端部折翼1256和1258)折叠在框架1100的相应的侧边缘表面上。
如在图14F和图14G中看出，第一侧折翼1260、第一前侧带孔折翼1262、第一后侧折翼1264、第二前侧带孔折翼1262、第二侧折翼1270、第二前侧带孔折翼1272和第二后侧折翼1274折叠在框架1100的相应的侧边缘表面上。
将看出，孔1266和1276与相应的定位的凸起1350和机箱打开开关销1098对齐。
返回到图15，并且特别是其中的放大图，将看到篡改检测开关组装件1500的示例，所述篡改检测开关组装件1500优选地包括固定到机箱打开开关销1098的底部的碳丸1502以及在印刷电路板1120上形成的一对电触点1504，优选地每个电触点1504包括中心导体1506和至少一个周向导体1508。优选地还提供外部接地环1510。将理解的是，导体1506、1508和1510中的任一个可以包括多个分段部分(未示出)。
当壳体关闭并且顶部壳体部分1002和底部壳体部分1004完全接合时，固定到机箱打开开关销1098的底表面的碳丸1502被定位成使相应的电中心导体1506和相应的至少一个周向导体1508短路。可替代地，碳丸1502可以由可变形导电圆顶代替。
根据本发明的优选实施例，印刷电路板1120的保护性防篡改网格1426形成有并排导体的密集阵列，并且连接到报警电路1175，如下所述。
本发明的实施例的特定特征在于篡改检测开关组装件1500(并且具体地是机箱打开开关销1098)被防篡改网格完全包围。通过将机箱打开开关销1098构造为突起阵列元件1090的一部分来实现该结构，所述突起阵列元件1090位于图9A和图9B的安全容积组装件1040的触点子组装件1080下面。在这种情况下，篡改检测开关组装件不是小键盘元件1050的一部分。
篡改检测和报警电路1175可以是常规电路，其响应于感测到的检测到篡改提供警报(诸如音频或视觉上可感测的警报)，所述篡改例如由一个或多个保护性网格(诸如网格1426)中的短路或开路证明。篡改检测和报警电路1175还可以响应于篡改以擦除敏感信息并禁止敏感信息的通信。
优选地，印刷电路板1120还形成有多个孔1550，用于智能卡连接器组装件1110和印刷电路板1120之间的精确并行间隔。
现在参考16A和图16B，其是图8A-图14E的智能卡数据输入设备的键接合操作的简化图示，其中图16A示出键未被按压的操作取向，并且图16B示出键被按压的操作取向。图16A和图16B是沿图8A中的线XVIA-XVIA截取的，但不包括智能卡连接器1110和印刷电路板1120。
首先转到图16A，将看出在键未被按压的操作取向中，键1053的下侧表面1055与柔性PCB 1070垂直地间隔开(从图16A和16B的意义上说)，并且因此导电盘1152与圆顶1160垂直地隔开，并且更具体地与微坑1230间隔开。因此，导电盘1152和导电环1154之间不存在电接触。如图13A所示，圆顶1160从上方看时是凹入的。典型地，圆顶1160及其下方的粘合剂层1220位于突起1092的顶表面上。
在图16B所示的键被按压的操作取向中，将看到在键被按压的操作性取向中，键1053的下侧表面1055垂直地(从图16A和图16B的意义上说)向下按压以向下推动到与柔性PCB 1070接合，从而将圆顶1160的平坦周缘1232向下按压为与导电环1154电接触，因此引起导电盘1152形成与圆顶1160的电连接，并且更具体地形成与微坑1230的电连接。因此，在导电盘1152和导电环1154之间形成电连接。由于突起1092的顶表面与圆顶1160的接合，现在从上方观察时圆顶1160在其中心处看起来是凸出的。将理解的是，推动接合不需要与圆顶直接触摸接合，诸如在所示的实施例中，其中与圆顶的接合是经由其下方的粘合剂层1220实现的。
本领域技术人员将会理解，本发明不受上文已经特别示出和描述的内容的限制。相反，本发明的范围包括上述特征的组合和子组合以及其不在现有技术中的修改和改进。

Claims (10)

1.一种键输入设备，其包括：
壳体；
小键盘阵列，其设置在所述壳体内并包括多个键；
折叠印刷电路板，其在所述小键盘阵列下面并包括键触点阵列，所述键触点阵列包括多个触点对，每个触点对与所述多个键中的一个键对齐；
圆顶阵列，其位于所述小键盘阵列和所述键触点阵列下方并且包括多个圆顶，每个圆顶与所述多个键中的一个以及所述多个触点对中的一个对齐；以及
保护性外壳，其包括围绕所述键触点阵列和所述圆顶阵列的至少一个防篡改网格。
2.根据权利要求1所述的键输入设备，其中所述键触点阵列形成在柔性印刷电路基板上并且位于所述至少一个防篡改网格下方。
3.根据权利要求2所述的键输入设备，其中所述至少一个防篡改网格也形成在所述柔性印刷电路基板上。
4.根据权利要求1所述的键输入设备，还包括完全位于所述保护性外壳内并由此受到保护的多个机箱打开开关组装件。
5.根据权利要求1所述的键输入设备，还包括突起阵列，其位于所述圆顶阵列下方并包括多个突起，每个突起与所述多个圆顶中的一个对齐。
6.根据权利要求5所述的键输入设备，其中按压所述小键盘阵列的所述多个键中的一个引起所述圆顶阵列的所述圆顶中的相应的一个向下移位，并且由于与所述突起阵列的所述突起中的相应的一个的推动接合以使所述圆顶阵列的所述圆顶中的相应的一个变形，从而与所述触点阵列的所述触点对中的至少一个电接触。
7.根据权利要求5所述的键输入设备，其中所述多个键中的一个的所述按压引起所述圆顶阵列的相应的部分朝向所述突起阵列的相应的部分移位。
8.根据权利要求1所述的键输入设备，其中所述多个键中的一个的所述按压引起所述多个键中的所述一个的下侧表面被向下按压为与所述键触点阵列的相应的触点对向下推动接合，由此以与导电环电接触的方式向下按压所述多个圆顶中的相应的一个的平坦周缘，所述导电环是所述触点对中的第一个，因此引起作为所述触点对中的第二个的导电盘与所述多个圆顶中的所述一个形成电连接，从而在所述导电盘和所述导电环之间形成电连接。
9.根据权利要求5所述的键输入设备，其中由于所述突起中的所述一个的顶表面与所述多个圆顶中的所述一个的接合，因此从上方观察时所述多个圆顶中的所述一个变形为在其中心处凸出。
10.根据权利要求5所述的键输入设备，其中所述保护性外壳还围绕所述突起阵列。
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