Brevet FR2667713A1 — publié le 19920410

Lecteur de carte à micro-circuit, à encombrement réduit. L'invention concerne un lecteur de carte à micro-circuit, à encombrement réduit Un lecteur de carte à micro-circuit est géné- ralement un sous-ensemble d'un système tel qu'un terminal de tran- saction commerciale, un taxiphone, etc Il permet de lire ou écri- re des informations dans un micro-circuit, intégré dans une puce de silicium La puce est placée dans l'épaisseur d'une carte et elle est accessible électriquement par des plages conductrices situées à la surface de la carte Un lecteur comprend généralement: un connecteur, un circuit imprimé supportant des composants électroniques et le connecteur, un boîtier qui est généralement commun au lecteur et à d'autres sous-ensembles d'un système, et dés moyens pour fixer le circuit imprimé au boîtier. Une fente, ménagée dans le boîtier, permet d'introduire la carte dans le connecteur Ce connecteur comprend classiquement: des moyens pour guider la carte pendant son introduction dans le connecteur; des moyens pour la positionner avec précision à l'inté- rieur de ce connecteur; et des contacts élastiques appuyant sur les plages conductrices de la carte, pour établir des connections Un positionnement précis de la carte par rapport aux contacts élasti- que est d'une grande importance pour obtenir une faible résistance de contact, tout en évitant une usure rapide des plages conductri- ces et des contacts élastiques. Il est connu, notamment par la demande de brevet français N 02 623 313, de réaliser un connecteur de carte à micro-circuit comportant: un cadre en matière plastique portant les contacts élastiques, et un couvercle parallèle au plan du cadre et au plan de la carte Ce document décrit un connecteur de carte dans lequel toutes les tolérances dimensionnelles sont déterminées par le cadre porte-contacts, lequel peut être une pièce moulée, à la fois très précise et économique La carte est guidée, dans son plan, par deux glissières parallèles qui sont intégrées dans le couvercle, ou bien dans le cadre Le couvercle repose sur des supports intégrés au ca- dre et définissant avec précision l'intervalle entre le couvercle et le cadre Le couvercle détermine la distance de la carte par el f J -2- rapport aux contacts élastiques Il exerce une pression sur la car- te, en réaction à la pression exercée par les contacts. Plusieurs pieds de centrage, intégrés au cadre et s'emboîtant dans des trous du couvercle, positionnent le couvercle face au cadre Le couvercle est fixé au cadre par rivetage ou par vissage. L'ensemble du connecteur est classiquement fixé à un circuit impri- mé en soudant des broches qui prolongent les contacts élastiques. Le circuit imprimé peut être fixé à un bottier par vissage ou rivetage. Il est envisagé de réaliser des appareils portatifs comportant un lecteur de carte à micro-circuit Par exemple des radio télé- phones de poche peuvent comporter un lecteur de carte à mi- cro- circuit, comme moyen de paiement, comme moyen d'identification de l'utilisateur, etc Pour de telles applications, il est souhai- table de réduire le plus possible l'encombrement d'un lecteur de carte à micro-circuit, et éventuellement aussi de réduire son coût pour faciliter la diffusion de ce type d'appareil dans le public. L'objet de l'invention est un lecteur de carte à micro-circuit à encombrement réduit, comportant un boîtier; un circuit imprimé; des moyens pour fixer le circuit imprimé au boîtier; un connecteur de carte à micro-circuit, comportant: des contacts élastiques prolongés par des broches sou- dées au circuit imprimé; un cadre isolant supportant les contacts; un couvercle pour exercer une pression sur une carte à micro-circuit; des moyens pour fixer le cadre au couvercle; caractérisé en ce que le couvercle du connecteur est intégré au bottier du lecteur. Le lecteur ainsi caractérisé a un encombrement et un coût ré- duit par rapport à un lecteur classique, puisqu'il comporte une pièce de moins, le couvercle du connecteur étant constitué par une35 partie du boîtier contenant l'ensemble du lecteur de carte à mi- -3- cro-circuit et éventuellement d'autres circuits électroniques pour constituer, par exemple, un radiotéléphone de poche. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-dessous et des figures l'accompagnant: la figure 1 représente une vue en coupe d'un premier exemple de réalisation du lecteur, selon l'invention; la figure 2 représente une autre vue en coupe selon une au- tre direction de vue, du premier exemple de réalisation; la figure 3 représente une vue en coupe d'un second exemple de réalisation du lecteur selon l'invention; la figure 4 représente une vue en coupe d'une partie d'une variante du deuxième exemple de réalisation. La figure 1 représente un exemple de réalisation comportant un boîtier formé de deux demi-coques, 1 et 2, en matière plastique moulée, contenant, par exemple, tous les sous-ensembles d'un radio-téléphone de poche, en particulier un lecteur de carte à micro-circuit; un circuit imprimé rigide 3; un cadre isolant 7, supportant des contacts élastiques, 5 et 6, prolongés par des broches 12 soudées au circuit imprimé 3. La demi-coque 2, les contacts élastiques 5 et 6, et le cadre isolant 7 constituent un connecteur de carte à micro-circuit, la demi-coque 2 étant à la fois boîtier du radio-téléphone et couver- cle du connecteur Une fente 9, chanfreinée, permet d'introduire une carte 14 à l'intérieur du boîtier entre la paroi interne de la demi- coque 2 et les contats 5 et 6 Dans la zone o elle constitue le couvercle de connecteur, la paroi interne de la demi-coque 2 a une surface plane et lisse, dans cet exemple de réalisation Le ca- dre 7 a une forme générale plane dont le plan est parallèle au plan de la paroi interne de la demi-coque 2 Il peut être réalisé de ma- nière analogue à celle décrite dans la demande de brevet français n 02 623 313 Des supports 4 intégrés à la périphérie du cadre 7 s'appuient contre la paroi interne de la demi-coque 2 et définis- sent avec précision l'intervalle entre cette paroi et le cadre 7. -4- La paroi exerce une pression sur la carte 14, en réaction à la pression exercée par les contacts élastiques 5 et 6, lorsque la carte 14 est mise en place à l'intérieur du connecteur. La demi-coque 1 a une forme telle qu'elle constitue un boîtier fermé, en la réunissant avec la demi-coque 2 Elles peuvent être solidarisées par des moyens classiques, non représentés; des vis par exemple Le boîtier peut contenir d'autres sous-ensembles, non représentés, pour assurer toutes les fonctions d'un radio-téléphone de poche Un jeu 10 est ménagé tout autour du circuit imprimé 3, de telle sorte qu'il est libre de prendre la position que lui impose sa fixation au cadre 7, lequel est fixé de manière précise, par rapport à la demi-coque 2, grâce aux rivets 13 intégrés dans celle-ci. La figure 2 montre une vue en coupe du même exemple de réali- sation, mais selon une direction de vue orthogonale à la direction de vue de la figure 1 La figure 2 montre en coupe partielle un angle du cadre 7 pour faire apparaître les moyens de fixation du cadre 7 au boîtier Ces moyens de fixation sont constitués par 4 rivets, tel que le rivet 13, intégrés à la demi-coque 2, celle-ci étant réalisée en matière plastique moulée Chaque rivet est emboî- té dans un trou situé dans un coin du cadre 7 Ce trou comporte un épaulement 15 permettant de retenir le cadre 7 par un écrasement, à chaud, de l'extrémité du rivet 13. Dans cet exemple de réalisation, le circuit imprimé 3 est un circuit rigide ayant de petites dimensions, et donc une faible masse C'est pourquoi, il n'est pas prévu de moyens de fixation du circuit imprimé 3, à part les soudures 11 fixant le circuit imprimé 3 aux broches 12 prolongeant les contacts souples 5, 6 Les broches 12 sont solidement fixées au cadre 7, parce qu'il a été moulé sur ces broches Le cadre 7 est fixé au boîtier par les rivets 13 men- tionnés précédemment. La figure 2 montre aussi que le cadre 7 comporte deux glissiè- res parallèles, 17 et 16, destinées à guider la translation de la carte 14 lors de sa mise en place dans le lecteur. Selon une variante de réalisation, la paroi interne du couver- -5- cle intégré à la demi-coque 2 n'est pas plane et lisse, mais com- porte des glissières de guidage, et un bossage exerçant une pres- sion renforcée dans la zone de la carte o sont situées les plages conductrices Ces glissières et ce bossage sont en matière plasti- que moulée en même temps que le reste de la demi-coque 2, notamment les rivets 13. Selon une autre variante de réalisation le circuit imprimé 3 peut être un circuit imprimé souple, ayant pour fonction, par exem- ple, de relier le connecteur à un sous-ensemble électronique. La figure 3 représente un second exemple de réalisation d'un lecteur selon l'invention, comportant un circuit imprimé rigide, 23, ayant des dimensions très supérieures à celles du cadre du con- necteur, ce qui conduit à prévoir des moyens de fixation supplémentaires Le connecteur comprend des éléments analogues à ceux décrits précédemment en référence aux figures 1 et 2 Ces élé- ments analogues portent la même référence numérique avec l'indice '. Un jeu 10 ' est ménagé tout autour du circuit 23 mais une ex- trémité du circuit imprimé est fixée au boîtier par une pince 24 à 27, alors que l'autre extrémité est fixée au boîtier par l'intermé- diaire des soudures 11 ' sur les broches 12 ' du connecteur de carte. Le boîtier comporte deux demi-coques 21 et 22, la demi-coque 22 constituant le couvercle du connecteur de carte. La pince est constituée d'une rainure 24 intégrée à la demi-coque 22, et dont les deux flancs sont parallèles entre eux et au plan du circuit imprimé 23 Ces deux flancs sont garnis respectivement de deux pièces, 25 et 27, en matière plastique souple, ayant une forme de demi-cylindre, pincant l'extrémité du circuit 23 La ligne de pincement de cette pince peut s'étendre sur toute la largeur du circuit imprimé 23 Selon une variante de réalistion plusieurs pinces distinctes sont réparties sur la largeur, chacune ne pincant qu'un segment du bord du circuit imprimé. Il est prévu un jeu entre l'extrémité du circuit imprimé 23 et le fond de la rainure 24; et les pièces 25 et 27 ont une forme de -6- demi-cylindre, de telle sorte que le circuit imprimé 23 peut pivo- ter autour de la ligne de pincement, pour permettre la mise en pla- ce du circuit imprimé 23, muni du cadre 7 ', et pour le laisser li- bre de prendre la position que lui impose sa fixation au cadre 7 '. Par contre, la pince ainsi constituée s'oppose à un déplacement du circuit imprimé dans une direction perpendiculaire au plan de ce- lui-ci, en cas de choc par exemple. Selon une variante de réalisation, la rainure ne comporte pas de pièces 25, 27 en matière souple, à condition que le circuit im- primé 23 soit suffisamment souple pour permettre sa mise en place. Selon une variante de réalisation, les deux demi-coques du boîtier sont réalisées en métal moulé Dans ce cas, la fixation du cadre 7 est faite de préférence par des vis. La figure 4 représente une vue en coupe, partielle, d'une va- riante de ce second exemple de réalisation Le lecteur comporte un circuit imprimé rigide 33, de dimensions très supérieures à celles du connecteur de carte Il est fixé à la demi-coque 32 du boîtier par une- pince, en plus des soudures 11 ' La pince comporte deux la- mes ressorts, 34 et 35, intégrées à la demi-coque 32, et serrant un20 segment du bord du circuit imprimé 33 La largeur de cette pince peut être égale à la largeur du circuit 33, ou bien cette pince peut être fractionnée en plusieurs pinces réparties sur cette largeur Les deux lames ressorts, 34 et 35, sont symétriques par rapport au circuit imprimé 33 Chacune a une extrémité arrondie de25 façon à permettre un pivotement du circuit imprimé 33 autour de la ligne de pincement, lors de la mise en place le circuit imprimé 33, et aussi pour qu'il soit libre de prendre la position que lui impose sa fixation au cadre 7 ' du connecteur de carte Les lames ressort 34 et 35, sont moulées en même temps que l'ensemble de la30 demi-coque 32, en matière plastique. -7- REVENDICATIONS 1) Lecteur de carte à micro-circuit, à encombrement réduit, comportant: un boîtier ( 1, 2); un circuit imprimé ( 3); des moyens pour fixer le circuit imprimé au boîtier; un connecteur de carte à micro-circuit, comportant: un cadre isolant ( 7) supportant les contacts élastiques ( 5, 6); un couvercle pour exercer une pression sur une carte à micro-circuit; des moyens ( 13) pour fixer le cadre au couvercle; caractérisé en ce que le couvercle du connecteur est intégré au boîtier ( 1, 2) du lecteur. 2) Lecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour fixer le circuit imprimé ( 3) au boîtier ( 1, 2) sont constitués seulement par: des soudures ( 11) fixant le circuit imprimé ( 3) à des bro- ches ( 12) prorogeant les contacts ( 5, 6); et les moyens ( 13) pour fixer le cadre ( 7) au boîtier ( 1, 2). 3) Lecteur selon la revendication 2, comportant un circuit im- primé rigide ( 23), caractérisé en ce que les moyens pour fixer le circuit imprimé ( 23) au boîtier ( 1 ', 2 ') comportent en outre au moins une pince constituée d'une rainure ( 24) intégrée au boîtier, et dont les deux flancs sont garnis respectivement de deux pièces ( 25, 27) en matière souple ayant une forme permettant un pivotement du circuit imprimé ( 23) autour de la ligne de pincement de la pin- ce, chaque pince serrant un segment d'un bord du circuit imprimé ( 23). 4) Lecteur selon la revendication 2, comportant un circuit im- primé rigide ( 33), caractérisé en ce que les moyens pour fixer le circuit imprimé au boîtier ( 31, 32) comportent en outre au moins -8- une pince constituée de deux lames ressorts ( 34, 35) intégrées au boîtier ( 31, 32) et serrant au moins un segment d'un bord du cir- cuit imprimé ( 33), tout en permettant un pivotement du circuit im- primé autour de la ligne de pincement de la pince. ) Lecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bo Utier ( 1, 2) est en matière plastique moulée; et en ce que les moyens pour fixer le cadre ( 7) au couvercle ( 1, 2) comportent des rivets ( 13) intégrés au boîtier ( 1, 2), ces rivets traversant des trous prévus dans le cadre ( 7), et constituant en même temps des pieds de centrage du cadre par rapport au couvercle intégré.