專利名稱：電子卡及其組件的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種電子卡及其組件的制造方法，特別是指一種以自動化方式進行電子卡組件制造、組裝的方法，使用該方法節省工時及人力，降低成本，提供產品的市場競爭能力。
近年來，電腦業制造的各類信息產品如電腦、打印機、數據機或數位記事本等的體積，都朝輕薄小巧、易于攜帶的方向發展，因此，傳統信息產品中一些必要的元件，在無法省略又需容置在空間狹小的信息產品中的條件下，須將數類元件合并或縮減其體積。目前某些信息儲存裝置如傳統的軟、硬磁碟機，或電腦外圍介面裝置，如傳統的輸出、輸入介面卡，已可用一種如信用卡般大小的電子卡取代，這種現有的電子卡，多半由金屬制的蓋板、支架、具有集成電路的基板(PC BOARD)及連接器裝置等組件組成，其利用一片整體成型的支架裝設基板及連接器裝置，并將可分成上蓋板及下蓋板的金屬蓋板，分別覆蓋支架的上、下平面，以將該電子卡組裝為成品。現有的電子卡結構可參考美國專利第4,941,935、5,319,516、5,038,250、5,061,845、5,207,586、5,242,310、5,333,360號，以及臺灣第79208275、82217206、82218962、83208931、83109532、82216696號專利申請中所描述的實例。
但前述現有技術存在一些缺點，如電子卡內部電子元件由于受外力容易引起短路的問題。一般而言，電子卡都具有金屬蓋板，因為電子卡本身體積趨向扁平化，使其內某些電子封裝元件或裝置的位置十分接近金屬蓋板，金屬蓋板外表面一旦因外力作用受壓向內變形，便會接觸到電子卡內的集成電路，使其短路。同時，該電子封裝元件或裝置在基板上處于同一平面上，分布較廣，相對每一元件都有接觸金屬蓋板的機會。有鑒于此，雖然有一些現有技術利用一種絕緣物分隔金屬蓋板及其內電子封裝元件或裝置，使金屬蓋板可對電子卡內部形成絕緣保護，但卻因其需用人工方式將類似貼紙的絕緣物貼在金屬蓋板相對電子元件位置的內表面上，這樣不但耗時、耗工，且以人工方法裝貼也容易產生偏差。此外，對于電子卡組裝性而言，一般電子卡的金屬蓋板及支架間的結合方式，多半以人工操作某特定機具將金屬蓋板上一體延伸出的彈性扣爪加壓或彎折，其后導入位于支架邊緣的扣持位置，完成該金屬蓋板對支架的扣合式組裝。如前述該金屬蓋板多分成上蓋板及下蓋板，即使兩者構造相同，但在組裝過程中，對單一電子卡而言，仍需分別以人工配合機具操作，相當耗費時間，再加上一些現有電子卡組裝受制于本身結構，這些電子卡組件有不同的組裝順序，上蓋板及下蓋板無法安排在同一階段中組裝，須分開另外各自組裝，就更為繁瑣。前述的金屬蓋板及支架因分開制造，電子卡支架的壁面不論在寬度或厚度上又非常薄，能扣持的空間有限。相對地金屬蓋板上扣持用的彈性扣爪不可能太大，扣持力也很有限，故兩者間配合尺寸需相當精確，因為如果配合尺寸相差過大，會使裝配時難度增加，或者組裝后該金屬蓋板容易有松脫的問題，這也是以往一些扣合式組裝的現有技術的電子卡成品，稍受碰撞或長期使用后即會脫落的原因之一。從上述可發現，現有技術的電子卡，很難用自動化方式制造，也無法大量生產以降低成本，且成品不良率高，不利于在競爭日趨激烈的電子卡市場中競爭。雖然也有一些現有的產品，其利用不銹鋼制成的上、下蓋與塑料支架一體成型，將不銹鋼上、下蓋固定地溶入支架內，分別形成上、下組件，再與其它元件如具集成電路的基板進行組合。事實上因不銹鋼材和塑料熔點及凝固成型溫度各不相同，因此其實施技術上有困難且不穩定，不良率高。此外，對于電子卡的上、下金屬蓋板或組件的結合，一些現有技術采用雷射熔接或超聲波接合上、下金屬蓋板，但因金屬蓋板的熔點遠高于塑料支架、基板，熱傳性較強，故在熔接上、下金屬蓋板時不利于電子卡內部的塑料制品。
針對前述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種電子卡及其組件的制造方式，可使電子卡的制造、組裝完全適于自動化，達到大量生產降低成本，增加市場占有率。
本發明的目的是這樣實現的，即提供一種電子卡及其組件的制造方法，其以自動化方式制造，其中該電子卡包括一金屬蓋板，蓋板周緣上具有摺邊，支架，其上具有接合臂，先將該金屬蓋板的摺邊部分用一種塑料封埋模鑄技術與支架穩固結合，制成半成品組裝元件，該支架上還設有可熔接裝置，再利用印刷方法，將化學絕緣物質印刷在金屬蓋板上相應于電子卡內部的位置上，形成一絕緣保護層，在電子卡最后組裝階段，將前述兩塊相同組裝元件彼此相對地夾合電子卡零組件，再將其內支架上的可熔接裝置熔化，使該兩塊組裝元件固合，完成電子卡成品的組裝。
本發明的優點在于，該電子卡制造及組裝完全適于自動化，穩定性高，可大量生產、節省工時及人力、降低成本，其還具有堅固外部結構及不易脫落的優點，并可確保電子卡內部集成電路的良好絕緣性。
以下結合附圖，描述本發明的實施例，其中
圖1為本發明方法的示意圖，示出一電子卡組件的立體分解圖；圖2為本發明組裝元件俯視圖，其中包括金屬蓋板及支架；圖3示出本發明一支架的立體圖；圖4示出本發明另一實施例支架的立體圖。
請先參閱圖1，其示出本發明的一種電子卡組件10，其包括數個塑料制的支架20、數個金屬制成的蓋板30、帶集成電路(未示)的基板40、相關的連接裝置50及60，它們用于電腦或電腦外圍設備上，并根據該電子卡10內部所預設集成電路的不同功能，作為電腦或其外圍設備的存儲卡儲存裝置、電訊號介面裝置或傳輸裝置。
前述每一金屬蓋板30，可為一種金屬料片經沖壓及剪切制成，其周緣部分向內彎折成摺邊，以供每一摺邊上配合一支架20。其中在該金屬蓋板30內側，相對電子卡10內部集成電路所在位置的內板面310上，設有可遮蔽的保護裝置，其上覆蓋一層絕緣化學物質薄膜210，以對電子卡10內部的集成電路提供更周全的絕緣保護，完全杜絕短路。
如圖2及圖3所示，本發明的一種略呈L形的塑料支架20，其將兩組支架20分置于前述一組金屬蓋板30的兩相對摺邊上，用于與單一I/O連接器配合。其中每一支架20上具有接合臂205，可與前述金屬蓋板30部分周緣的摺邊穩固接合。此外，位于該接合臂205上方，沿著與金屬蓋板30銜接的區域，設有可熔接裝置，其大多呈一條與支架20一體成型并具有特定厚度及寬度的熔線203。一種具有特定深度的凹室201及204，分別位于前述每一支架20接合臂205的前末端及后末端所延伸的延伸臂206末端上，各自收納其相對的連接器裝置，如圖1中插槽連接器50及I/O連接器60。另外，圖4中為本發明另一實施例，示出另一種用于裝載雙I/O連接器60的支架20′，從中可看出該支架系呈一“凵”字形，如同前述兩支架20各接合臂后末端附近一體連接所形成的單一支架20′，其上其余各部結構及用途大致相同。
連接器裝置如圖1所示，主要分為插槽連接器50和I/O連接器60，其可分別位于該電子卡10上兩組相對支架20所構成的兩相對末端上，藉每一連接器位于短軸方向的兩相對平面上形成的凸耳501或601，可固定地被收容在前述支架20的凹室201或204內，使電子卡10在未完成全部組裝前，該連接器裝置能暫時性地被固持在支架20上。
一基板40，位于電子卡10中，載有相關的集成電路，并由于其周緣尺寸的大小近似或等于前述兩組相對支架20所圍成的空間，故可附著性地位于該支架20上，且該連接器50及60的端子(未示)可機械性地固著在其上，并電性連接該基板40的兩相對邊緣處，這樣，由該基板40、該插槽連接器50和I/O連接器60可使該電子卡10成為電腦與其外圍設備間連接的介面。
在本發明的一實施例中制成該電子卡10及其組件的方式如下最初先將一種金屬料片經沖壓及剪切加工方法，制成相同的金屬蓋板30；接著將該金屬蓋板30送入塑料模鑄工序，進行塑料支架20的制作，其利用一種塑料封埋模鑄技術(INSERT MOLDING TECHNOLOGY)的塑料射出成型制造方法，將前述金屬蓋板30的摺邊部分置于特定的模具內，并藉塑料射出成型機射出融熔狀的塑料原料至該模具中，使其依模具形狀形成支架20及其上的、與之一體成型的熔線203(WELDING LING)的構架，待原料冷卻使支架20凝固成型時，能與每一金屬蓋板30摺邊部分，穩固地接合，形成一種如同半成品的組裝元件70，且每一組裝元件70結構上完全相同，這樣后續作業能以較少組件形成模塊化裝配。其后，利用自動機具在該組裝元件70的特定位置處進行印刷，涂覆一層化學絕緣物質，可對電子卡內部的集成電路形成絕緣保護。另一處則將連接器裝置50及60機械性地先固著在一基板40上，在最后階段，藉支架20上的凹室201、204及連接器裝置上的相關凸耳501、601的結合，將前述基板40′固持地放置在一塊已覆蓋絕緣物質的組裝元件70內，即利用一組裝元件70裝置在該基板40的底部。此外，再由另一塊相同組裝元件70放置在該基板40的頂部，使兩塊組裝元件70彼此相對，同時也使其上的支架20面對面貼近，可運用一種塑料用超聲波熔接技術(ULTRASONIC WELD-ING TECHNOLOGY)，即利用塑料熔點低、熱傳性差的特性，以超聲波熔接機將每一支架20上具特定厚度及寬度的熔線熔化，進而與其對接另一支架熔接成一體，使該兩塊組裝元件70結合，完成該電子卡10成品的最終組裝。
另需注意的是前述利用印刷方法涂覆化學絕緣物質的程序，不一定安排在制作組裝元件70階段之后，可依所使用化學絕緣物質特性或基于成本上的考慮，而對印刷次序進行適當的調整。
權利要求
1.一種電子卡及其組件的制造方法，其以自動化方式制造，其中該電子卡包括一金屬蓋板，蓋板周緣上具有摺邊，支架，其上具有接合臂，其特征在于，先將該金屬蓋板的摺邊部分用一種塑料封埋模鑄技術與支架穩固結合，制成半成品組裝元件，該支架上還設有可熔接裝置，再利用印刷方法，將化學絕緣物質印刷在金屬蓋板上相應于電子卡內部的位置上，形成一絕緣保護層，在電子卡最后組裝階段，將前述兩塊相同組裝元件彼此相對地夾合電子卡零組件，再將其內支架上的可熔接裝置熔化，使該兩塊組裝元件固合，完成電子卡成品的組裝。
2.如權利要求1所述的電子卡及其組件的制造方法，其特征在于，每兩個支架各以“L”字型彼此相對，并分別與金屬蓋板上的每一摺邊接合。
3.如權利要求1所述的電子卡及其組件的制造方法，其特征在于，每一支架呈“凵”字型，可與一金屬板上的摺邊同時接合。
4.如權利要求1所述的電子卡及其組件的制造方法，其特征在于，該可熔接裝置為數條沿接合臂邊緣延伸并具特定厚度及寬度的熔線，其與支架一體構成，可使用塑料超聲波熔接技術加以熔化，使前述兩相對組裝元件中的支架熔接成一體。
5.如權利要求1所述的電子卡及其組件的制造方法，其特征在于，前述兩塊相同組裝元件所夾合的電子卡零組件，包括載有電路的基板、連接器裝置等的驅動電子卡的必要元件，其中每一連接器裝置可利用其上的凸耳配合支架上所設的凹室暫時地固定。
全文摘要
一種電子卡及其組件的制造方法，其利用塑料封埋模鑄技術將電子卡的蓋板摺邊與支架結合，制成半成品組裝元件，該組裝元件的蓋板上涂覆化學絕緣物質，形成絕緣保護膜，再將兩相同組裝元件夾合連接器裝置、具有集成電路的基板，通過將每一支架上的可熔接裝置熔化可完成電子卡的成品組裝。
文檔編號G06K19/067GK1162796SQ9610501
公開日1997年10月22日 申請日期1996年4月17日 優先權日1996年4月17日
發明者馬崇仁, 汪國正 申請人:鴻海精密工業股份有限公司