SE515495C2 - ESD skyddsanordning för en minneskorthållare - Google Patents

Description

... ... . . .. . .. .. .

. -. »S .. - 3 . å' 3 . - n. ... . -. u ~ .u u . u. - . - - . . - . . - . . - . . . .. .n . . . . U 2 höga laddningar till elektroniken medförande en hel del skada inuti transceivern.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett syfte med uppfinningen är att åstadkomma en konstruktion som löser problemet med att skydda elektronisk utrustning med en minneskortbehållare mot ESD-skada.

Detta syfte uppnås genom att förse minneskortbehållaren med åtminstone ett jordningskontaktelement.

En mer detaljerad beskrivning av uppfinningen är att minneskortmottagaren har åtminstone ett jordningskontaktelement, där varje kontakt hos minneskortmottagaren är i kontakt med ett jordningskontaktelement när inget minneskort är infört i anordningen.

Fördelen är att alla statiska elektriska urladdningar kommer att erhålla en styrd urladdningsbana och komponenterna hos en elektronisk utrustningsanordning kommer att skyddas mot dyra skador förorsakade av höga ESD-laddningar.

Uppfinningen ska nu beskrivas mer i detalj med hänvisning till bifogade ritningar.

KORT BEKSRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 är en schematisk vy av en elektronisk utrustningsanordning 10 innefattande en minneskortbehållare.

Fig. 2 är en schematisk vy uppifrån som visar ett minneskort och en föredragen utföringsform av en minneskortbehållare.

Fig. 3 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortanordningens inre i pilarnas A-A riktning i fig. 2. »nn .fn n n nn n nn nn -n nn n n. nn nn n »n n n.. n r nn n n: :n nn n n n n n n =..n nnn m. n nn n n nn n n en nn n n n n n n n n n n n . n nn n ^ n n n n .n \nn n n = n .n .n 3 Fig. 4 är en schematisk vy uppifrån av minneskortanordningen.

Fig. 5 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortbehàllarens inre i pilarnas B-B riktning i fig. 2 visande en frontvy av den föredragna utföringsformen.

Fig. 6 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortanordningens inre i pilarnas A-A riktning i fig. 2 visande en sidovy av den föredragna utföringsformen när ett minneskort är instucket i minneskortutrymmet.

Fig. 7 visar en vy uppifrån av en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig. 8 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortanordningens inre i pilarnas D-D riktning i fig. 7 visande en sidovy av denna andra utföringsform av uppfinningen.

Fig. 9 är en schematisk vy av ett mobilt radiotelekommunikationssystem_ Fig. 10 är en schematisk vy av en löstagen bärbar mobilradiokommunikationsstation enligt uppfinningen.

FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. 1 är en schematisk vy av en elektronisk utrustningsanordning 10 innefattande en minneskortbehållare 20 och en styrenhet 12 som innefattar åtminstone en processor för styrning av andra enheter av anordningen. Dessa enheter är kopplade till in/ut-portar 14 hos styrenheten.

Minneskortbehållaren 20 utgör ett gränssnitt för anslutning av ett minneskort 18 till styrenheten via en databuss 16. En användare kan sticka in kortet i behållaren 20 eller ta ut det när så är lämpligt. Behållaren 20 gör det möjligt för styrenheten 12 att elektriskt läsa den på minneskortet 18 lagrade informationen. 515 495 Den elektroniska utrustningsanordningen 10 skulle exempelvis kunna vara en bärbar radiokommunikationsstation i ett mobilradiotelekommunikationssystem. I ett sådant system identifieras minneskortet 18 som SIM-modul (Subscriber Identification Module) och minneskortbehållaren 20 som SIM- chipkortläsare. I det följande kommer i beskrivningen de bredare uttrycken minneskort 18 och minneskortbehàllare 20 att användas, men dessa uttryck betraktas som ekvivalenta med och därför ersättningsbara med uttrycken SIM-kort respektive SIM- (chip) kortläsare eller motsvarande termer i ett mobilradiotelekommunikationssystem, så länge som funktionen och konstruktionen hos anordningarna är identisk.

En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas mera i detalj med hänvisning till fig. 2-6.

En vy uppifrån som åskådliggör ett minneskort 18 och en föredragen utföringsform av en minneskortbehàllare 20 visas i fig. 2. Minneskortet har ett antal elektriska kontakter, minneskortkontakter 19. Anordningen 20 är en konstruktion innefattande ett ej visat övre lock, fyra sidoväggar 26a-d, en kontakthölje 28 och åtminstone en kontakt 30. Varje kontakt 30 är belägen under kontakthöljen 28, som har öppningar 29 för att låta en del av varje kontakt 30 sträcka sig genom kontakthöljet 28 in i ett minneskortutrymme 32. Denna visade utföringsform innefattar sex kontakter 30 som sträcker sig genom kontakthöljen 28.

Minneskortmottagaren 20 màste ha samma antal kontakter 30 som minneskortet 24 har minneskortkontakter 19 och läget för varje kontakt 30 bestäms av läget för motsvarande minneskortkontakt 19.

Kombinationen av övre lock 23, kontakthölje 28 och tre av sidoväggarna 26 bildar minneskortutrymmet 32. Den fjärde sidoväggen 26 har en slits eller öppning, jfr. fig. 10, som medger införing och utstötning av minneskortet. Kortutrymmet u» .vf . . u . .. . n. f; 42 n »a n. u = :a a; n: v | n n. m, u n; a o nu o < 1 n f n u u | | 1 - 4 n u . H .m 5 32 innefattar en uppstàende triangulärt formad polarisator 33 anordnad i ett hörn av minneskortutrymmet 32. Den triangulärt formade polarisatorn 33 säkerställer att minneskortet 24 har införts pà rätt sida och i rätt riktning. De tre väggarna 26 skapar ett kvarhållningsomráde 34, som är format till minneskortets 24 storlek och form, där minneskortet 24 kommer att vila när det har inriktats rätt. Kontakterna 30 är på lämpligt sätt elektriskt kopplade till minneskortet 24 när kortet är inriktat.

Fig. 3 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt, av minneskortanordningens inre utefter linjen A-A i fig. 2, visande en sidovy av den föredragna utföringsformen med en av dess elektriska konakter 30.

Minneskortbehàllaren 20 kan ha en integrerad bas, en så kallad bottenvägg 25, eller vara fästad vid en yta t.ex. en yta hos ett tryckt kretskort (PCB) eller annan lämplig konstruktionsdetalj för en elektronisk utrustning 10. En sådan yta eller konstruktionsdetalj kommer att tjäna som en bottenvägg 25. Det finns en kontaktkammare 35 mellan väggarna, bottenväggen 25 och kontakthöljet 28. Kontaktkammaren 35 innehåller kontakterna 30 och åtminstone ett jordningskontaktelement 36. Denna utföringsform använder endast ett jordningskontaktelement 36. Vid andra utföringsformer kan emellertid fler än ett jordningskontaktelement 36 användas. Vid en utföringsform kan exempelvis varje kontakt 30 ha sitt eget jordningskontaktelement 36.

Varje kontakt 30 innefattar ett rörligt kontaktelement och ett signalkontaktelement. Vid denna utföringsform består det rörliga kontaktelementet av en böjbar armdel 37a, en förlängningsdel 37c och en n-formad del 37b kopplade mellan armdelen 37a och förlängningsdelen 37b. En ände av varje kontaktelement är fästad i en av sidoväggarna 26a. En elektriskt ledande del av kontakten, vid denna utföringsform rör det sig om förlängningsdelen 37, kommer att vila på 51-5 495 » - - v »u 6 jordningskontaktelementet 36 när den utstående n-formade delen 37 ej är i kontakt med minneskortet. Avlastade kontakter 30 sträcker sig parallellt med varandra och med kvarhàllningsområdet 34. Det böjbara kontaktelementet 37a är kopplat till en n-formad del 37b, med en krökt del av den n- formade delen sträckande sig in i minneskortutrymmet 32 mellan det övre locket 23 och kontakthöljet 28, varigenom det bildas en kontaktdel 37d som lätt glider mot minneskortets yta under införing eller utstötning av kortet.

Fig. 4 är en schematisk toppvy av minneskortanordningen med både det övre locket 23 och kontakthöljet 28 upplyfta hos anordningen. Var och en av de sex kontakterna innefattar en böjbar armdel 37a, en utsprångsdel 37c och en n-formad del 37b sittande mellan armdelen 37a och utspràngsdelen 37c. Varje rörlig arm 37 sträcker sig från motsatta sidoväggar 26a, 26c in i kontaktkammaren 35. En elektrisk ledande del av kontakten, vid denna utföringsform utspràngsdelen 37c, kommer att vila mot jordningskontaktelementet 36 när det rörliga kontaktelementet 37 ej är i kontakt med minneskortet 18.

Denna utföringsform har endast ett jordningskontaktelement 36.

Det är beläget i mitten av kontaktkammaren 35, på samma avstånd från var och en av sidoväggarna 26a, c där kontakterna är fasta. Jordningskontaktelementet 36 är U-format och sträcker sig tvärs alla kontakter 30 och genom åtminstone en av sidoväggarna 26b, 26d, som är parallell med kontakterna 30 (37,38), till utsidan av minneskortbehàllaren 20. Såsom visas i denna utföringsform sträcker sig jordningskontaktelementet 38 ut genom båda sidoväggarna 26b, 26d. Åtminstone en av de utstående delarna, benämnda jordningskontakttklämmor 39, hos jordningskontaktelementet 36 skall vara ansluten till jordningsskärmen 40 hos den elektroniska utrustningsanordningen 10. Nämnda anslutning (genom limning, kontaktgöring, lödning etc.) till jordningen kan lätt genomföras av en fackman inom området. 515 495 7 Fig. 5 är en schematisk tvärvy i tvärsnitt av minneskortbehållarens 20 inre utefter linjen B-B i fig. 2 visande en frontvy av den föredragna utföringsformen.

Fig. 5 visar det övre locket 23, kontaktväggen 28, sidoväggarna 26b, d, de sex kontakterna 37c och jordningskontaktelementet. Den n-formade delen av det rörliga kontaktelementet sträcker sig in i minneskortkvarhàllningsutrymmet 32 genom öppningarna 29 hos kontakthöljet 28. En elektrisk ledande del av kontakten, vid denna utföringsform rör det sig om förlängningsdelen 37c, kommer att vila på jordningskontaktelementet 36 när den n- formade delen 37b ej är i kontakt med ett minneskort.

Fig. 6 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortanordningens 20 inre utefter linjen A-A i fig. 2 (jfr. fig. 3) visande en sidovy av den föredragna utföringsformen när ett minneskort 18 är infört i minneskortutrymmet 32. Minneskortet 18 kommer att tvinga den n-formade delen 37b i riktning mot bottenväggen 25.

Förlängningsdelen 37c hos det rörliga kontaktelementet 37 kommer att föras från jordningskontaktelementet 36 och sitt första skyddade läge till kontakt med signalkontaktelementet 38 och därigenom ett andra signalledningsläge för det rörliga kontaktelementet 37. Signalkontaktelementet 38 fortsätter fràn kontaktkammaren 35 genom en av sidoväggarna 26a till utsidan av anordningshuset och slutar i en jordningskontaktterminal 39. Andra elektroniska komponenter (t.ex. en styrenhet) eller en PCB hos den elektroniska utrustningsanordningen 10 är fästad genom kända metoder vid varje terminal 38a hos signalkontaktelementet 38. Den i minneskortet 18 lagrade informationen är därpå tillgänglig för bruk. När minneskortet 18 tas ut ur mottagningsanordningen 20 återgår det rörliga kontaktelementet 37 till sitt första läge där det rörliga elementet 37 är obelastat.

En annan utföringsform av uppfinningen kommer nu att beskrivas med hänvisning till fig. 7 och 8. 515 495 1š,-%¿%;§ï-§ En vy uppifrån åskådliggörande en minneskortbehàllare 20 visas i fig. 7 och fig. 8 är en schematisk vy delvis i tvärsnitt av minneskortanordningens 20 inre utefter linjen D-D i fig. 7 visande en sidovy av denna andra utföringsform av uppfinningen.

Denna utföringsform är beträffande de flesta detaljer identisk med den föregående utföringsformen som beskrivits i fig. 2 och 3. Denna utföringsform skiljer sig från den tidigare endast genom att den har separata jordningskontaktelement 36 för vart och ett av de rörliga kontaktelementen 37. Vart och ett av de rörliga kontaktelementen 37 har ett motsvarande jordningskontaktelement 36. En minneskortbehållare 20 enligt denna utföringsform har samma antal jordningskontaktklämmor 39 som signalkontaktklämmorna på utsidan av höljet såsom visas i fig. 7. Det är fördelaktigt att ha jordningskontaktklämmorna 39 åtskilda från signalkontaktklämmorna 38a genom att ha dem belägna på olika sidor av behàllarhöljet. Alla rörliga kontaktelement 37 kommer att vara fästade vid en av sidoväggarna 26a såsom visas i fig. 8. Denna utföringsform har fördelen att en konstruktion av elektroniska utrustningsanordningar kan välja vilken av kontakterna som han önskar ESD-skydda om det inte är nödvändigt att ESD-skydda alla kontakter såsom vid den först beskrivna utföringsformen.

Ett mobilradiotelekommunikationssystem 50, visat i fig. 9 och 10, sänder informationssignaler 51 mellan en fast transceiver 52 och en bärbar radiomobilkommunikationsstation 53. Den bärbara radiostationen 53 innefattar en batteridel 54 och en radiodel 55 innefattande en styrenhet 12, en transceiver 56, en användargränssnittsmodul 57 och en antenn 58. Transceivern 56 svarar för mottagning och sändning av signalen 51 mellan den fasta transceivern och sig själv. Den svarar även för verifiering av abonnentidentifikation för faktureringsändamàl.

Batteridelen 54 är en löstagbar laddningsbar strömkälla som används för att mata den i den bärbara radiostationen ingående elektroniken. Antennen 58 sänder signaler 51 till och mottager ~ .. »- n. r -. . .. n . u.

I -. f. u. - u u u n o -U- v.. I.. . n. v - .v ~ I 1» 'ß v * _ I i n u 0 . . . 1 . . . .. v u 0 . v» .n f. nu H 9 signaler 51 från en fast transceiver 52.

Användargränssnittsmodulen 57 innehåller en knappsats 59, en skärm 62, ett mikrofonelement 60 och ett hörtelefonelement 61.

Minneskortbehállaren 20 är placerad mellan batteridelen 54 och radiodelen 55 vid denna utföringsform för att skydda minneskortbehållaren 20 från den yttre omgivningen. En slits eller öppning 61 tillåter en användare att införa och utstöta minneskortet 18.

Minneskortbehállaren 20 innefattar åtminstone en kontakt för elektrisk kontaktering av ett minneskort 18.

Minneskortbehállaren 20 har åtminstone ett jordningskontaktelement 36 för att skydda elektronisk utrustning 20 mot elektrostatisk urladdning ESD (Electro Static Discharge). Varje kontakt 30 år i kontakt med ett jordningskontaktelement 36 när inget minneskort 18 finns i anordningen 20.

Minneskortbehállaren 20 är vid denna utföringsform en SIM- chipkortläsare 20 innefattande åtminstone en kontakt 30 för elektrisk kontaktering av SIM-kortet 18 (Subscriber Identification Module).

Kortläsaren 20 har åtminstone ett jordningskontaktelement 36 för skydd av elektroniska komponenter hos den bärbara radioteminalen 53 mot elektrostatisk urladdning (ESD), varvid åtminstone en kontakt 30 år i kontakt med ett jordningskontaktelement 36 när det inte finns något SIM-kort 18 i kortläsaren 20.

SIM-chipkortläsaren 20 används som ett gränssnitt som tillhandahåller elektriska anslutningar mellan ett SIM- chipkort 18 innehållande abonnentinformation samt inre elektronik hos den bärbara transceivern 53. SIM-chipkortet 18 måste vara i linje med SIM-chipkortläsaren 20 i ändamål att erhålla information från SIM-chipkortet 18. SIM-chipkortet 18 är inriktat med glidkontakterna i SIM-chipkortkammaren när SIM-chipkortet har stuckits in i öppningen 61 hos SIM- chipkortkammaren 32, in i kvarhållningsområdet 34. Här kommer . -. .. -- u H . -. . . -u 1 n- n. .. - u I n p p »». n. n.. . a. ~ 1 »u - . -. I, v _ - u s u» - - . u 1 1 a 1 . n - . H .n . | « . u H . 10 SIM-chipkortet 18 att kvarhàllas tills det utstöts av användaren. SIM-chipkortet 18 kvarhàlls genom en kombination av kvarhållningsytan 34 och kraften hos glidkontakterna 30.

När väl SIM-chipkortet 18 kvarhàlls i detta läge är kontakterna 30 kopplade till SIM-chipkortkontakterna 19, medgivande access av den bärbara transceivern 54 till informationen som är lagrad i SIM-chipkortet 18. Den elektriska driften av SIM-chipkortet 18 beskrivs i International Standards Organisation (ISO) Document #78l6-3: 1988 (E), Technical Committee ISO/TC 97, Information Processing Systems, May 15, 1988 (First Edition).

Uppfinningen är naturligtvis ej begränsad till ovan beskrivna och pá ritningarna visade utföringsformer utan kan modifieras inom ramen för anslutande patentkrav.

Claims (16)

515 495 ll PATENTKRAV

1. Minneskortbehállare (20) innefattande åtminstone en kontakt (30) (37,38) för elektrisk kontaktering av ett minneskort (18), kännetecknad av att anordningen har åtminstone ett jordningskontaktelement (36) för skydd av elektronisk utrustning (10) mot elektrostatisk urladdning (ESD), varvid åtminstone en kontakt (30) är i kontakt med jordningskontaktelementet (36) när minneskortet (18) ej är infört i minneskortbehàllaren (20).

2. Minneskortbehállare (20) enligt krav 1, kännetecknad av att behållaren (20) innefattar samma antal jordningskontaktelement (36) som kontakter (30).

3. Minneskortbehállare (20) enligt krav 1, kännetecknad av att jordningskontaktelementet (36) sträcker sig över alla kontakter (30).

4. Minneskortbehállare (20) enligt krav 3, kännetecknad av att jordningskontaktelementet (36) är U~format.

5. Minneskortbehállare (20) enligt krav 2 eller 4, kännetecknad av att en kontakt (30) innefattar ett rörligt kontaktelement (37) och ett signalkontaktelement (38).

6. Minneskortbehállare 20 enligt något av föregående krav 1- 5, kännetecknad av att minneskortet (18) är ett SIM- modulchipkort och minneskortbehàllaren (20) är en SIM- modulchipkortläsare.

7. Bärbar radiokommunikationsstation (53) med en SIM- chipkortläsare (20) innefattande åtminstone en kontakt (30) för elektrisk kontaktering av SIM-kortet (Subscriber Identification Module) (18), kånnetecknad av att kortläsaren (20) har åtminstone ett jordningskontaktelement (36) för skydd av elektroniska komponenter hos den bärbara radiostationen mot 51-5 495 12 elektrostatisk urladdning (ESD), varvid åtminstone en kontakt (30) är i kontakt med ett jordningskontaktelement (36) när minneskortet (18) saknas i SIM-chipkortläsaren (20).

8. Bärbar radiokommunikationsstation enligt krav 7, kännetecknad av att behållaren (20) innefattar samma antal jordningskontaktelement (36) som kontakter (30).

9. Bärbar radiokommunikationsstation enligt krav 7, kännetecknad av att jordningskontaktelementet (36) sträcker sig över alla kontakter (30).

10. Bärbar radiokommunikationsstation enligt krav 9, kånnetecknad av att jordningskontaktelementet (36) är U- format.

11. Bärbar radiokommunikationsstation enligt krav 8 eller 10, kännetecknad av att en kontakt (30) innefattar ett rörligt kontaktelement (37) och ett signalkontaktelement (38).

12. Elektronisk utrustningsanordning (10) med en minneskortbehållare (20) innefattande åtminstone en kontakt (30) för elektrisk kontaktering av minneskortet (18), kännetecknad av att minneskortbehållaren (20) har åtminstone ett jordningskontaktelement (36) för skydd mot elektrostatisk urladdning (ESD), varvid åtminstone en kontakt är i kontakt med ett jordningskontaktelement (36) när ett minneskort (18) saknas i minneskortbehållaren (20).

13. Elektronisk utrustningsanordning (10) enligt krav 12, kännetecknad av att behållaren (20) har samma antal jordningskontaktelement (36) som kontakter (30).

14. Elektronisk utrustningsanordning (10) enligt krav 12, kännetecknad av att jordningskontaktelementet (36) sträcker sig över alla kontakter (30). n. ... u - .n . -v .. u . = ,-. f. .é ~ a» ; o. . 1 n. v. I u o I v o n a a I n. h. . -| n n nu v u u. i n f . . . - n > . ~ n , a »a u ' n n n . n .n ~ @ - 1 u 13

15. Elektronisk utrustningsanordning (10) enligt krav 14, kännetecknad av att jordningskontaktelementet (36) är U- format.

16. Elektronisk utrustningsanordning (10) enligt krav 13 eller 14, kännetecknad av att en kontakt (30) innefattar ett rörligt kontaktelement (37) och ett signalkontaktelement (38).