DE10222669A1

DE10222669A1 - Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung

Info

Publication number: DE10222669A1
Application number: DE10222669A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Tsuchioka
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2002-05-22
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2022-05-23
Also published as: GB0211804D0; US20020177335A1; US6719570B2; DE10222669B4; JP3894031B2; GB2377827A; JP2003046273A; GB2377827B

Abstract

Bei einer tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung ist eine Anschlußplatine in dem Anschlußplatinenbefestigungsbereich einer Schaltungsplatine bereitgestellt. Anschlußelektroden sind auf einer Oberfläche der Anschlußplatine bereitgestellt. Die Anschlußelektroden sind an einer Höhenposition gemäß einer Vorrichtungsspezifikation angeordnet, durch Einstellen der Dicke der Anschlußplatine, derart, daß die Anschlußelektroden an der spezifizierten Höhenposition positioniert sind, sogar wenn die Höhenposition der Schaltungsplatine frei eingestellt ist. Ferner wird der Raum, der durch die Schaltungsplatine und die obere Wand der Verkleidung definiert ist, vergrößert, durch Plazieren der Schaltungsplatine entlang der Wand der Unterseite einer Verkleidung. Dementsprechend können große, elektronische Komponenten an der Schaltungsplatine in der Verkleidung bereitgestellt sein, während die spezifizierte Dicke der Verkleidung beibehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine tragbare Karten-Typ-Vorrichtung z. B. zur Verwendung in verschiede nen elektronischen Vorrichtungen, wie z. B. einem Personal computer und einer digitalen Kamera.

In den letzten Jahren wurden Multimediakarten und SD- Speicherkarten, die einen Flash-Speicher verwenden, als ein Speicherungsmedium zum Speichern einer großen Datenmenge in digitalen Videokameras, digitalen Kameras, mobilen An schlüssen und anderen elektronischen Vorrichtungen verwen det. Jede dieser Karten wird in einen Karteneinfügeschlitz einer digitalen Videokamera oder einer anderen elektroni schen Vorrichtung eingefügt, und nachfolgend werden die Da ten auf der Karte gespeichert, die Karte kann z. B. in ei nen Personalcomputer geladen werden, derart, daß die Daten bearbeitet werden können.

Ferner kann eine Kommunikationskarte mit einer Radiokommu nikationsfunktion notwendig sein, um eine Datenverteilung von Musik von einer Basisstation eines Mobiltelefons (z. B. eines persönlichen Handytelefonsystems (PHS)) an einem mo bilen Anschluß, wie z. B. einen persönlichen digitalen As sistenten (personal data assistant = persönlicher Datenas sistent) (PDA; PDA = personal digital assistant) zu empfan gen. Die externen Abmessungen und die elektrischen Charak teristika einer seriellen Verbindung dieser Kommunikations karte entsprechen z. B. jenen einer SD-Karte. Genauer ge sagt werden bei Anschlußelektroden, die mechanisch die In nenseite des Karteneinfügeschlitzes kontaktieren, die An zahl von Anschlußelektroden, das Ausrichtungsmuster und die Distanz von der Kartenoberfläche zu den Anschlußelektroden spezifiziert.

Um diese Spezifikationen zu erfüllen, wird eine Schaltungs platine 1 im Zentrum eines Gehäuses 2 in der Kommunikati onskarte bereitgestellt, wie in der Querschnittsansicht von Fig. 16 gezeigt ist. Das heißt, die Schaltungsplatine 1 ist in der Häusung 2 bereitgestellt, wobei eine Endoberfläche derselben freiliegend ist. Die Position der Schaltungspla tine 1 wird derart eingestellt, daß die Endoberfläche der Schaltungsplatine 1 um die Höhe h niedriger positioniert ist als die äußere Oberfläche 3 des Gehäuses 2. An der freiliegenden Endoberfläche 4 der Schaltungsplatine 1 sind acht Anschlußelektroden 5 entlang einer Linie in der Brei tenrichtung der Schaltungsplatine 1 ausgerichtet, wie in der Draufsicht von Fig. 17 gezeigt ist. Eine Anschlußelek trode ist nach hinten versetzt von den verbleibenden An schlusselektroden angeordnet. Ferner sind innerhalb der Verkleidung 2 elektronische Komponenten 7, wie z. B. eine Schnittstellenschaltung, eine Steuerung, eine Basisband- Verarbeitungsschaltung, eine IC, wie z. B. ein Speicher, ei ne HF-Schaltung und eine Antenne, an beiden Oberflächen der Schaltungsplatine 1 befestigt.

Die Dicke einer SD-Karte ist jedoch als 2,1 mm spezifi ziert. Wenn die Schaltungsplatine 1 in der Mitte des Gehäu ses 2 bereitgestellt ist, können keine großen elektroni schen Komponenten 7 an der Schaltungsplatine 1 befestigt werden, da der durch die Platinenoberfläche der Schaltungs platine 1 und des Gehäuses 2 definierte Raum kleiner ist als die großen elektronischen Komponenten 7. Dementspre chend, wenn die großen elektronischen Komponenten 7 an der Schaltungsplatine 1 befestigt sind, erhöht sich die Dicke des Gehäuses 2 der Kommunikationskarte, und die Kommunika tionskarte entspricht nicht den Spezifikationen.

Ferner wird die Kommunikationskarte wiederholt in den Kar teneinfügeschlitz der Ausrüstung eingefügt, wie z. B. einen PDA, und wird in Kontakt mit einem internen Anschluß ge bracht. Somit wird die Karte dick mit Gold beschichtet, um den Kontaktwiderstand der Anschlußelektroden 5 und 6 zu senken, und um die Beständigkeit gegenüber mechanischer Reibung zu erhöhen. Durch Beschichten des gesamten Leiter abschnitts einschließlich des Verdrahtungsmusters der Schaltungsplatine 1 mit Gold erhöhen sich jedoch die Ko sten. Wenn die oben beschriebenen, elektronischen Komponen ten 7 ferner über ein Lot befestigt werden, diffundiert das Gold in dem Lot und die Festigkeit der Lötverbindung wird reduziert, was zu einer reduzierten Zuverlässigkeit der elektronischen Komponentenbefestigung führt. Eine Goldbe schichtung kann selektiv ausschließlich an den Anschluß elektroden 5 und 6 durchgeführt werden, die an der Schal tungsplatine 1 bereitgestellt sind, um die Menge des ver wendeten Goldes zu reduzieren, wobei jedoch in diesem Fall der Herstellungsprozeß kompliziert ist und sich die Her stellungskosten erhöhen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine tragba re Karten-Typ-Vorrichtung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Um die oben beschriebenen Probleme zu überwinden, schaffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine tragbare Karten-Typ-Vorrichtung, bei der die Höhenpo sition der Anschlußelektroden der Spezifikation einer trag baren Karten-Typ-Vorrichtung entspricht und die Schaltungs platine innerhalb eines Gehäuses frei angeordnet sein kann. Eine tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß einem bevorzug ten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Schaltungsplatine zum Befestigen elektronischer Kompo nenten auf derselben, um eine Schaltung, ein Gehäuse zum Unterbringen der Schaltungsplatine, einen Abschnitt der Schaltungsplatine, der von dem Gehäuse freiliegend ist, und eine Anschlußplatine zu definieren, die eine Oberfläche um faßt, die mit Anschlußelektroden versehen ist. Die An schlußplatine ist an der Schaltungsplatine befestigt, wobei die Anschlußelektroden relativ zu dem freiliegenden Ab schnitt der Schaltungsplatine angeordnet sind und die An schlußelektroden an einer Höhenposition angeordnet sind, die sich von der Höhenposition der Platinenoberfläche der Schaltungsplatine unterscheidet.

Die Verkleidung umfaßt ein Paar von Wänden, die sich gegen über liegen, mit einem Raum zwischen denselben, und die im wesentlichen parallel zueinander sind, die Schaltungsplati ne ist entlang der inneren Oberfläche von einer von dem Paar von Wänden bereitgestellt, die Anschlußelektrodenober fläche der Anschlußplatine ist so angeordnet, um im wesent lichen parallel zu der Oberfläche der Schaltungsplatine zu sein, und die Höhenposition der Anschlußelektrodenoberflä che ist basierend auf der Dicke der Anschlußplatine einge stellt.

Die Oberfläche der Anschlußplatine umfaßt die Mehrzahl von Anschlußelektroden, die untere Oberfläche der Anschlußpla tine umfaßt eine Mehrzahl von Verbindungselektroden, die mit den Anschlußelektroden der Anschlußplatine verbunden sind, und der Anschlussplatinen-Befestigungsabschnitt der Schaltungsplatine umfaßt Verbindungsmuster, die den Verbin dungselektroden der Anschlußplatine gegenüberliegen und mit denselben verbunden sind.

Die Anschlußelektroden und die Verbindungselektroden der Anschlußplatine sind vorzugsweise durch unterschiedliche Leiter definiert.

Jede der Verbindungselektroden der Anschlußplatine und je des der Verbindungsmuster der Schaltungsplatine umfaßt eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen und Kopplungsbereichen zum gegenseitigen Koppeln der Verbindungsbereiche.

Die Verbindungselektroden der Anschlußplatine und die Ver bindungsmuster der Schaltungsplatine sind mit Resist über zogen, wobei das Resist mit Öffnungen in den Abschnitten der Verbindungsbereiche versehen ist, derart, daß die Ver bindungsbereiche freiliegend sind, und die vertikal ange ordneten Verbindungsbereiche sind gelötet.

Eine Lötkugel ist an jedem der Verbindungsbereiche der Ver bindungselektroden angebracht, und die Verbindungsbereiche der Verbindungselektroden und die Verbindungsbereiche der Verbindungsmuster, die einander gegenüberliegen, sind über die Lötkugeln verbunden.

Die Mehrzahl von Anschlußelektroden und die Mehrzahl von Verbindungselektroden, die an der Anschlußplatine bereitge stellt sind, sind ausgerichtet, die Schaltungsplatine ist mit der Mehrzahl von Verbindungsmustern versehen, die den Ausrichtungspositionen der Verbindungselektroden entspre chen, und die Breite der Anschlußplatine in der Ausrich tungsrichtung der Anschlußelektroden ist größer als die Breite der Schaltungsplatine in der Ausrichtungsrichtung der Verbindungsmuster.

Die elektronischen Komponenten sind an der unteren Oberflä che der Anschlußplatine befestigt, und der Anschlußplati nen-Befestigungsbereich der Schaltungsplatine ist mit aus gesparten Abschnitten versehen, zum Befestigen der elektronischen Komponenten in denselben.

Der Unterschied zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffi zienten in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Anschlußplatine und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Schal tungsplatine beträgt ungefähr 26,6 ppm/°C oder weniger.

Das Material der Anschlußplatine und das Material der Schaltungsplatine weist vorzugsweise den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Richtung entlang der Plati nenoberfläche auf.

Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die tragbare Karten-Typ- Vorrichtung vorzugsweise eine Kommunikationskarte mit einer Kommunikationsfunktion.

Andere Merkmale, Elemente, Charakteristika und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden, de taillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbei spiele offensichtlich.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die ein erstes be vorzugtes Ausführungsbeispiel einer tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der langen und der kurzen gestrichelten Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der langen und der kurzen, gestrichelten Linie III-III in Fig. 1;

Fig. 4A und 4B ein Beispiel einer Anschlußplatine einer tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, und Fig. 4A zeigt die Vorderseite und Fig. 4B zeigt die Un terseite;

Fig. 5 eine vereinfachte Draufsicht einer Schaltungspla tine der tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht, die ein anderes bevorzugtes Aus führungsbeispiel der Anschlußplatine in der trag baren Karten-Typ-Vorrichtung der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 7 eine Draufsicht, die die Unterseite der Anschluß platine der tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung ge mäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 die Konfiguration einer Verbindungselektrode in Fig. 7;

Fig. 9 eine Draufsicht zum Darstellen der Schaltungspla tine in der tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung ge mäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 10 die Konfiguration eines Verbindungsmusters in Fig. 9;

Fig. 11 eine Teilquerschnittsansicht zum Darstellen eines Verfahrens zum Koppeln der Anschlußplatine und der Schaltungsplatine;

Fig. 12 eine Teilquerschnittsansicht zum Darstellen eines anderen Verfahrens zum Koppeln der Anschlußplati ne und der Schaltungsplatine;

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht, die ein drittes be vorzugtes Ausführungsbeispiel einer tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Er findung zeigt;

Fig. 14A und 14B Ansichten zum Darstellen eines Verfah rens zum Erhalten des Zustands des linearen Aus dehnungskoeffizienten zum Verhindern eines Ver werfens der gelöteten Anschlußplatine und Schal tungsplatine;

Fig. 15A und 15B ein anderes bevorzugtes Ausführungsbei spiel gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 16 eine Längsquerschnittsansicht zum Darstellen ei ner bekannten Kommunikationskarte als eine trag bare Karten-Typ-Vorrichtung; und

Fig. 17 eine vereinfachte Draufsicht einer Schaltungspla tine, die die Kommunikationskarte in Fig. 16 bil det.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Kommunikationskarte zeigt, die eine tragbare Karten- Typ-Vorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung ist. Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1, und Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsan sicht entlang der Linie III-III in Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Verkleidung 11 bzw. ein Gehäuse der Kom munikationskarte 10 dünn und weist vorzugsweise eine im we sentlichen rechteckige Form auf. Ferner ist an einem Ende in der länglichen Richtung der Kommunikationskarte 10 ein Verbinderabschnitt 12 bereitgestellt. Der Verbinderab schnitt 12 ist mit dem Verbinder in dem Karteneinfüge schlitz der Ausrüstung gekoppelt, wie z. B. einem Personal computer oder einem PDA, in den die Kommunikationskarte 10 geladen wird. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbei spiel ist der Verbinderabschnitt 12 gemäß den Spezifikatio nen einer SD-Karte konfiguriert. Das heißt, eine Anschluß oberfläche (Anschlußelektroden bildende Oberfläche) 15 ei ner Anschlußplatine 14 ist an einer Höhenposition bereitge stellt, die basierend auf einer Oberfläche 13 der Verklei dung 11 definiert ist. Zusätzlich dazu ist eine Mehrzahl von Anschlußelektroden 16 im wesentlichen entlang einer Li nie parallel auf der Anschlußoberfläche 15 ausgerichtet.

Die Verkleidung 11 der Kommunikationskarte 10 umfaßt einen Rahmen 17, der den Umriß der Verkleidung 11 und eine obere Abdeckung 18 und eine untere Abdeckung 19 definiert, die die obere und die untere äußere Oberfläche der Verkleidung 11 definieren, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Der Rahmen 17 umfaßt vier dicke Wandbauglieder, die vorzugswei se aus Kunststoff, Harz oder Metall hergestellt sind, die in einem Quadrat angeordnet sind und die Seitenwand der Verkleidung 11 definieren.

Der obere Abschnitt des Rahmens 17 ist mit einer Einpaßril le 20 versehen, die sich entlang der Kante desselben er streckt. Zusätzlich dazu ist der untere Abschnitt des Rah mens 17 mit einer Einpaßrille 21 versehen, die sich entlang der Kante desselben erstreckt, ausgenommen eines Wandbau gliedabschnitts 17a an der Seite des Verbinderabschnitts 12. Zusätzlich dazu ist ein regalartiger Abschnitt 22 mit einer Tiefe, die im wesentlichen gleich der Dicke der Schaltungsplatine 25 ist, in einem niedrigeren, inneren Ab schnitt des Rahmens 17 bereitgestellt. Ferner ist ein Kon taktabschnitt 23, der eine Oberfläche 26 der Schaltungspla tine 25 kontaktiert, in einem niedrigeren Abschnitt des Wandbauglieds 17a des Rahmens 17 an der Seite des Verbin derabschnitts 12 bereitgestellt und ist bündig mit dem re galartigen Abschnitt 22. Ferner ist ein stufenförmiger Ab schnitt 24, an dem die Anschlußplatine 14 befestigt ist, in einem niedrigeren, äußeren Abschnitt des Wandbauglieds 17a an der Seite des Verbinderabschnitts 12 bereitgestellt.

Sowohl die obere Abdeckung 18 als auch die untere Abdeckung 19 umfaßt eine dünne Metall- oder Kunststoff-Platte mit Kantenabschnitten 18a und 19a, die im wesentlichen in einem rechten Winkel gebogen sind. Durch Einpassen dieser Kanten abschnitte 18a und 19a in die Einpaßrillen 20 und 21 des Rahmens 17 wird die obere Abdeckung 18 bzw. die untere Ab deckung 19 an dem Rahmen 17 befestigt. Die obere Abdeckung 18 und die untere Abdeckung 19 liegen einander gegenüber, mit einem Raum zwischen denselben, und definieren Wände, die im wesentlichen in der Verkleidung 11 parallel zueinan der sind.

Bei dem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schaltungsplatine 25 an der unteren Abdeckung 19 mit einem Haftmittel oder einem anderen geeigneten Verbindungsmateri al verbunden. Ein Endabschnitt der Schaltungsplatine 25 ist außerhalb des Wandbauglieds 17a des Rahmens 17 an der Seite des Verbinderabschnitts 12 freiliegend. Der andere Endab schnitt der Schaltungsplatine 25 ist in dem Raum zwischen dem regalartigen Abschnitt 22 in dem unteren, inneren Ab schnitt des Rahmens 17 und der unteren Abdeckung 19 ange ordnet.

Bei dieser Konfiguration weist ein Raum 27, der durch die Oberfläche 26 der Schaltungsplatine 25 und die innere Ober fläche der oberen Abdeckung 18 definiert ist, eine einheit liche Höhe innerhalb der Verkleidung 11 auf. Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Schaltungsplatine 25 vorzugsweise eine Monoschicht- oder Mehrschicht- Schaltungsplatine, auf der ein Verdrahtungsmuster bereitge stellt ist, das Kupfer umfaßt. Der Raum 27 ermöglicht, daß elektronische Komponenten 28, wie z. B. eine Schnittstel lenschaltung, eine Steuerung, eine Basisband- Verarbeitungsschaltung, eine HF-Schaltung und eine Antenne, an der Oberfläche 26 der Schaltungsplatine 25 innerhalb der Verkleidung 11 befestigt sind.

An einer Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25, die au ßerhalb des Rahmens 17 freiliegend ist, ist die Anschluß platine 14 derart befestigt, daß ein Abschnitt derselben in dem stufenförmigen Abschnitt 24 angeordnet ist, der in dem Wandbauglied 17a des Rahmens 17 bereitgestellt ist. Die Dicke der Anschlußplatine 14 ist derart eingestellt, daß die Anschlußoberfläche 15 an einer Höhenposition positio niert ist, die durch die äußere Oberfläche der oberen Ab deckung 18 oder der unteren Abdeckung 19 definiert ist.

Ferner, wie in Fig. 4A gezeigt ist, ist der linke Endab schnitt der Anschlußplatine 14 geneigt. Eine Anschlußelek trode 16a ist in einem geneigten Abschnitt 14a der An schlußoberfläche 15 plaziert, um von den anderen Anschluß elektroden 16 versetzt zu sein. Ferner weist eine Anschluß elektrode 16b zwischen den ausgerichteten Anschlußelektro den 16, am rechten Ende eine Breite von weniger als der der anderen Anschlußelektroden 16 auf. Die Breite von jeder der Anschlußelektroden 16 und das Intervall zwischen den An schlußelektroden 16 ist gemäß einer vorbestimmten Spezifi kation eingestellt.

Wie in Fig. 4B gezeigt ist, ist die untere Oberfläche 31 der Anschlußplatine 14 mit einer Mehrzahl von Verbindungs elektroden 32 versehen, wobei jede Verbindungselektrode 32 mit einer jeweiligen der Anschlußelektroden 16 an der Ober fläche (Anschlußoberfläche) 15 über Durchgangslöcher 33 verbunden ist. Diese Verbindungselektroden 32 weisen im we sentlichen die gleiche Form auf wie die der Anschlußelek troden 16, und sind ausgerichtet, um den Anschlußelektroden 16 gegenüberzuliegen.

Bei dem ersten, bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Anschlußelektroden 16 vorzugsweise über dem Kupfermuster nickelbeschichtet, und die Nickelschicht ist dick mit Gold beschichtet. Zusätzlich dazu sind die Verbindungselektroden 32 vorzugsweise aus Metall hergestellt, wie z. B. Kupfer und einer Kupferlegierung, um das Löten mit der Schaltungs platine 25 zu ermöglichen, und die Durchgangslöcher 33 sind mit einem Harz gefüllt.

Ferner, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist eine Mehrzahl von Verbindungsmustern 35 an der freiliegenden Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 ausgerichtet. Diese Verbindungsmu ster 35 weisen im wesentlichen die gleiche Form auf und sind mit jenen der Verbindungselektroden 32 der Anschluß platine 14 ausgerichtet. Ferner ist jede der Flächen der Verbindungsmuster 35 mit jeder der Verbindungselektroden 32 verbunden bzw. liegt derselben gegenüber. Diese Verbin dungsmuster 35 sind z. B. mit der Schnittstellenschaltung 28 über Verdrahtungsmuster 36 verbunden, die an der Schal tungsplatine 25 bereitgestellt sind.

Die Anschlußplatine 14 ist an der freiliegenden Endoberflä che 30 der Schaltungsplatine 25 befestigt, an der die Ver bindungsmuster 35 bereitgestellt sind, derart, daß jede der Verbindungselektroden 32 an der Unterseite der Anschlußpla tine 14 mit einem entsprechenden Verbindungsmuster 35 der Schaltungsplatine 25 verbunden ist. Wenn die Anschlußplati ne 14 an der Schaltungsplatine 25 befestigt ist, wird ein Lötflußmittel (z. B. ein wasserlösliches, wärmebeständiges Mittel) auf die untere Oberfläche 31 der Anschlußplatine 14 über den Verbindungselektroden 32 aufgebracht. Andererseits wird ein Lötflußmittel auf die freiliegende Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 über den Verbindungsmustern 35 und den Verdrahtungsmustern 36 vorangehend aufgebracht, und ferner wird ebenfalls ein Lot aufgebracht. Die Anschlußpla tine 14 wird über die freiliegende Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 gelagert, derart, daß die Verbindungs elektroden 32 und die Verbindungsmuster 35 einander gegenü berliegen, und wird in eine Rückflußatmosphäre plaziert, wodurch eine feste Lötung zwischen den Verbindungselektro den 32 und den Verbindungsmustern 35 erreicht wird.

Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Schaltungsplatine 25 und die Anschlußplatine 14 vorzugswei se aus dem gleichen Material hergestellt. Zusätzlich dazu ist der lineare Ausdehnungskoeffizient in der Richtung ent lang der Platinenoberfläche der Schaltungsplatine 25 vor zugsweise gleich dem linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Anschluß platine 14. Dementsprechend schrumpfen die Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 in einem Kühlprozeß nach einem Rückflußprozeß zum Verbinden der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 im wesentlichen im gleichen Schrumpfungsverhältnis. Wenn das Schrumpfungsverhältnis der Anschlußplatine 14 unterschiedlich von dem der Schaltungs platine 25 ist, schrumpft entweder die Anschlußplatine 14 oder die Schaltungsplatine 25, die gelötet sind, mehr als die andere. Folglich verziehen sich die gelötete Anschluß platine 14 und die Schaltungsplatine 25. Andererseits, bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wird das Ver ziehen der gelöteten Anschlußplatine 14 und der Schaltungs platine 25 verhindert, das von dem Unterschied im Schrump fungsverhältnis resultierte, da die Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 mit im wesentlichen dem gleichen Schrumpfungsverhältnis schrumpfen. Dementsprechend wird ei ne flache Anschlußoberfläche 15 der Anschlußplatine 14 er halten.

Bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die An schlußelektroden 16 auf der Anschlußplatine 14 bereitge stellt, die von der Schaltungsplatine 25 getrennt ist. So mit können die Anschlußelektroden 16 in der spezifizierten Höhenposition plaziert werden, durch entsprechendes Ein stellen der Dicke der Anschlußplatine 14, sogar wenn die Höhenposition der Schaltungsplatine 25 frei eingestellt ist. Anders ausgedrückt kann die Höhenposition der Schal tungsplatine 25 frei eingestellt werden, ohne durch die spezifizierte Höhenposition der Anschlußelektroden 16 ein geschränkt zu sein, und somit werden große, elektronische Komponenten 28 einfach an der Schaltungsplatine 25 befe stigt.

Zufällig ist die Breite der Anschlußplatine 14 gleich der der Schaltungsplatine 25 in dem ersten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann die Breite L1 der Anschlußplatine 38 in der Ausrichtungsrichtung der Anschlußelektroden 16 jedoch breiter sein als die Breite L2 der Schaltungsplatine 25 in der Ausrichtungsrichtung der Verbindungsmuster 25, da die Anschlußplatine 14 getrennt von der Schaltungsplatine 25 vorbereitet wird. Ferner kann die Breite der Schaltungsplatine 25 ohne ein Ändern der Größe der Anschlußplatine 38 reduziert werden.

Obwohl vorzugsweise Gold bei den Anschlußelektroden 16 bei dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet wird, können andere Metalle, wie z. B. Beryllium, verwendet wer den, wenn die Beständigkeit gegenüber dem Kontaktwiderstand und der mechanischen Reibung erhalten wird. Ferner können die Verbindungselektroden 32, die an der unteren Oberfläche 31 der Anschlußplatine 14 bereitgestellt sind, auf die gleiche Weise goldbeschichtet sein wie die Anschlußelektro den 16. In diesem Fall ist ein Vor-Flußmittel-Prozeß für die Anschlußplatine 14 nicht nötig.

Nachfolgend wird hierin ein zweites bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Beschreibung des zweiten bevorzugten Ausführungsbei spiels werden Komponenten, die gleich jenen des ersten be vorzugten Ausführungsbeispiels sind, mit den gleichen Be zugszeichen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschrei bung von bekannten Komponenten wird weggelassen.

Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 7 gezeigt ist, sind die Verbindungselektroden 39 in einem Array an der unteren Oberfläche 31 der Anschlußplati ne 14 angeordnet. Jede der Array-Typ-Verbindungselektroden 39 umfaßt eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen 40 und Kopplungsbereichen 41, wie in Fig. 8 gezeigt ist. In dieser Figur ist die Mehrzahl von Verbindungsbereichen 40 entlang zweier Linien angeordnet, und die Kopplungsbereiche 41 kop peln die Verbindungsbereiche 40, die in einer Reihenrich tung und einer Spaltenrichtung benachbart zueinander sind.

In Fig. 7 ist nur eine Array-Typ-Verbindungselektrode 39 gezeigt. Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch eine Mehrzahl von Array-Typ- Verbindungselektroden 39 bereitgestellt, die den Ausrich tungspositionen der Anschlußelektroden 16 an der Anschluß oberfläche 15 entsprechen, auf die gleiche Weise wie die Verbindungselektroden 32 bei dem ersten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel. Ferner ist jeder der Verbindungsbereiche 39 elektrisch mit der entsprechenden Anschlußelektrode 16 an der Anschlußoberfläche 15 über jedes der Durchgangslöcher 33 verbunden.

Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 9 gezeigt ist, sind die Verbindungsmuster 42 in einem Array an der freiliegenden Endoberfläche 30 der Schaltungs platine 25 wie bei den Verbindungselektroden 39 angeordnet. Das heißt, jedes der Verbindungsmuster 42 umfaßt eine Mehr zahl von ausgerichteten Verbindungsbereichen 43 und Kopp lungsbereichen 44 zum Koppeln der Verbindungsbereiche 43, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl von Array-Typ-Verbindungsmustern 42 angeordnet, um den Ausrichtungspositionen der Verbindungselektroden 39 zu entsprechen, und ist an der freiliegenden Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 ausgerichtet. Zusätzlich dazu ist jeder der Verbindungsbereiche 43 der Verbindungsmuster 42 angeordnet, um den Verbindungsbereichen 40 der Verbindungs elektroden 39 der Anschlußplatine 14 gegenüberzuliegen. Die Mehrzahl von Verbindungsmustern 42 ist z. B. mit der Schnittstellenschaltung 28 an der Schaltungsplatine 25 über die Verdrahtungsmuster 36 verbunden.

Die Anschlußplatine 14 ist an der freiliegenden Endoberflä che 30 der Schaltungsplatine 25 vorzugsweise durch Löten von jedem der Verbindungsbereiche 40 der Verbindungselek troden 39 an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 an den entsprechenden Verbindungsbereich 43 der Verbin dungsmuster 42 der Schaltungsplatine 25 verbunden. Die Ver bindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 und die Verbin dungsbereiche 43 der Schaltungsplatine 25 sind auf folgende Weise gekoppelt.

In Fig. 11 ist die untere Oberfläche 31 der Anschlußplatine 14 z. B. mit einem Resist 46 über den Verbindungselektroden 39 abgedeckt. In dem Resist 46 sind im wesentlichen kreis förmige Öffnungen 47 an Abschnitten bereitgestellt, die den Verbindungsbereichen 40 entsprechen, derart, daß die Ober fläche von jedem der Verbindungsbereiche 40 freiliegend von jeder der Öffnungen 47 ist. Anders ausgedrückt ist die Mehrzahl von Öffnungen 47 in dem Resist 46 in einem Gitter muster für eine Verbindungselektrode 39 bereitgestellt, derart, daß die Oberflächen von allen Verbindungsbereichen 40 freiliegend sind.

An der freiliegenden Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 ist ein Resist 48 über den Verbindungsmustern 42 auf die gleiche Weise angeordnet, wie oben beschrieben ist, und die Öffnungen 49 zum Freilegen der Oberfläche jedes Verbin dungsbereichs 43 sind in dem Resist 48 bereitgestellt. Ein Lot 50 ist an jedem der Verbindungsbereiche 43 bereitge stellt, die von den Öffnungen 49 freiliegend sind.

Durch Aufbringen eines Lötflußmittels an der unteren Ober fläche 31 der Anschlußplatine 14, Lagern der Anschlußplati ne 14 über die Schaltungsplatine 25 und dann Leiten dersel ben durch einen Rückflußofen werden die Verbindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 und die Verbindungsbereiche 43 der Schaltungsplatine 25 gelötet. Dementsprechend sind die untere Oberfläche 31 der Anschlußplatine 14 und die frei liegende Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 sicher verbunden. Folglich wird ein Verziehen der Anschlußplatine 14, verursacht durch ein Bilden der Anschlußelektroden 16, verhindert, und eine flache Anschlußoberfläche 15 wird er reicht.

Sogar wenn die relativen Positionen der Verbindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 und der Verbindungsbereiche 43 der Schaltungsplatine 25 leicht voneinander versetzt sind, wenn die Anschlußplatine 14 an der Schaltungsplatine 25 be festigt ist, ist die Anschlußplatine 14 genau an der ge wünschten Position der Schaltungsplatine 25 befestigt, da eine Selbstausrichtungsfunktion durch die Gitterausrich tungskonfiguration der Verbindungsbereiche 40 und 43 und durch die Oberflächenspannung des Lots bereitgestellt wird, wenn ein Rückfluß durchgeführt wird.

Ferner, sogar wenn eine schlechte Verbindung zwischen eini gen der Verbindungsbereiche 40 und 43 in den Verbindungs elektroden 39 bereitgestellt ist und die Verbindungsmuster 42 nach dem Rückfluß vertikal positioniert sind, wird eine Verbindung zwischen den anderen Verbindungsbereichen 40 und 43 erreicht. Somit sind die Verbindungselektroden 39 und die Verbindungsmuster 42 elektrisch verbunden und eine schlechte Verbindung wird verhindert. In diesem Fall umfas sen die Verbindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 ein Metall, wie z. B. Kupfer oder eine Kupferlegierung, um das Löten zu ermöglichen. Die Oberfläche der Verbindungsberei che 40 kann mit Gold beschichtet sein.

Die Verbindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 und die Verbindungsbereiche 43 der Schaltungsplatine 25 können fer ner auf folgende Weise gekoppelt sein. Wie z. B. in Fig. 12 gezeigt ist, ist eine Lötkugel 51 an jedem der Verbindungs bereiche 40 der Anschlußplatine 14 angebracht. Anders aus gedrückt ist eine Mehrzahl von Lötkugeln 51 in einem Git termuster für jede Verbindungselektrode 39 bereitgestellt. Die freiliegende Endoberfläche 30 der Schaltungsplatine 25 ist mit einem Lötflußmittel über den Verbindungsmustern 42 und den Verdrahtungsmustern 36 abgedeckt.

Durch Lagern der Anschlußplatine 14 über die Schaltungspla tine 25 und durch Leiten derselben durch einen Rückflußofen schmelzen die Lötkugeln 51, und die Verbindungsbereiche 40 der Anschlußplatine 14 werden an die Verbindungsbereiche 43 der Schaltungsplatine 25 gelötet. In diesem Fall ist eine Selbstausrichtungsfunktion bereitgestellt, wie in dem oben beschriebenen Fall, und eine hohe Positionierungsgenauig keit zum Befestigen der Anschlußplatine 14 an der Schal tungsplatine 25 wird problemlos erreicht.

Bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine bevorzugte Benetzbarkeit des Lots erreicht und eine ausrei chende Bindungsfestigkeit wird nach dem Löten erreicht, da die Verbindungsbereiche 43 Kupfer umfassen und die Lötku geln 51 die Verbindungsbereiche kontaktieren. Folglich wird die Zuverlässigkeit der Anschlußplatinenbefestigung sicher gestellt. Somit ist ein Unterfüllmaterial nicht erforder lich für ein Erhöhen der Bindungsfestigkeit zwischen der Anschlußplatine 14 und der Anschlußplatine 25, und somit werden die Herstellungskosten bedeutend reduziert.

Nachfolgend wird hierin ein drittes bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Beschreibung des dritten bevorzugten Ausführungsbei spiels werden Komponenten gleich jenen des ersten und des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine nochmalige Beschrei bung von bekannten Komponenten wird weggelassen.

In Fig. 13 ist das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel durch eine vereinfachte, schematische Modellansicht ge zeigt. Wie in Fig. 13 gezeigt ist, sind bei dem dritten be vorzugten Ausführungsbeispiel elektronische Komponenten 55 an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 befestigt. Ferner sind Verbindungselektroden 32 (39) an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 bereitgestellt, in ande ren Bereichen als dem Bildungsbereich der elektronischen Komponenten 55.

Bei dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die elektronischen Komponenten 55 elektronische Komponenten zum Entfernen eines Störrauschens (z. B. Chipkomponenten, wie z. B. ein Nebenschlußkondensator und ein Filter). Die elek tronischen Komponenten 55 sind z. B. in Leitungswegen zum Verbinden der Anschlußelektroden 16 an der Oberfläche der Anschlußplatine 14 und den Verbindungselektroden 32 (39) an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 bereitge stellt. Die elektronischen Komponenten 55 zum Entfernen ei nes Störrauschens verhindern, daß ein externes Rauschen in die Schaltungsplatine 25 eindringt. Dementsprechend wird die Stabilität des Betriebs der Kommunikationskarte wesent lich verbessert.

An dem Anschlussplatinen-Befestigungsbereich 30 der Schal tungsplatine 25 sind Lochabschnitte 56 für die elektroni schen Komponenten bereitgestellt, in den Bereichen, die den elektronischen Komponenten 55 gegenüberliegen. Ferner sind an dem Anschlussplatinen-Befestigungsbereich 30 der Schal tungsplatine 25 die Verbindungsmuster 35 (42) und die Ver drahtungsmuster 36 bereitgestellt, die mit den Verbindungs elektroden 32 (39) der Anschlußplatine 14 verbunden sind. Die Lochabschnitte 56 können Durchgangslöcher sein, die die Schaltungsplatine 25 von der oberen Oberfläche zu der unte ren Oberfläche durchdringen, oder können ausgesparte Ab schnitte sein, die die Schaltungsplatine nicht vollständig durchdringen, gemäß der Höhe der elektronischen Komponenten 55.

Die verbleibende Konfiguration ist im wesentlichen die gleiche wie die des ersten und des zweiten bevorzugten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Nachfolgend wird hierin ein viertes bevorzugtes Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Beschreibung des vierten bevorzugten Ausführungsbei spiels werden Komponenten gleich jenen des ersten bis zum dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, und eine wiederholte Be schreibung von bekannten Komponenten wird weggelassen.

Bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Ma terial der Anschlußplatine 14 unterschiedlich von dem der Schaltungsplatine 25. Der Unterschied bei dem linearen Aus dehnungskoeffizienten in der Richtung entlang der Platinen oberfläche der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 ist vorzugsweise ungefähr 26,6 ppm/°C oder weniger. Auf diese Weise, durch Reduzieren der Differenz bei dem linea ren Ausdehnungskoeffizienten der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25, wird das Verziehen der gelöteten An schlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 unterdrückt, z. B. auf ungefähr 0,2 mm oder weniger, wenn die Anschluß platine 14 und die Schaltungsplatine 25 durch einen Rück flußprozeß gelötet und abgekühlt sind.

Nachfolgend wird hierin das Prinzip zum Herleiten des Dif ferenzwerts des linearen Ausdehnungskoeffizienten zum Un terdrücken des Verziehens beschrieben.

Der lineare mittlere Temperatur-Ausdehnungskoeffizient in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Anschluß platine 14 wird durch a (1/°C) dargestellt, und der lineare mittlere Temperatur-Ausdehnungskoeffizient in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Schaltungsplatine 25 wird durch b (1/°C) dargestellt. Ferner wird die Tempera turdifferenz zwischen einer Normaltemperatur (25°C) und dem Schmelzpunkt des Lots durch Δt dargestellt. Hierin ist der lineare mittlere Temperatur-Ausdehnungskoeffizient der Durchschnitt des linearen Ausdehnungskoeffizienten in dem Temperaturbereich von der Normaltemperatur zu dem Schmelz punkt des Lots.

In diesem Fall sollte auf die Richtung entlang der Plati nenoberfläche geachtet werden. Durch anfängliches Erwärmen der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 auf den Schmelzpunkt des Lots dehnt sich die Anschlußplatine 14 zu erst um (1 + aΔt) Male im Vergleich zu dem Zustand bei Nor maltemperatur aus, und die Schaltungsplatine 25 dehnt sich (1 + bΔt) mal verglichen mit dem Zustand bei Normaltemperatur aus. Während eines Rückflußprozesses werden die Anschluß platine 14 und die Schaltungsplatine 25 in diesem ausge dehnten Zustand gelötet.

Durch Abkühlen der gelöteten Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 auf Normaltemperatur schrumpft die An schlußplatine 14 nachfolgend auf (1/(1 + Δt)) im Vergleich zu dem Zustand, in dem das Erwärmen auf den Schmelzpunkt des Lots durchgeführt wird, und die Schaltungsplatine 25 schrumpft auf (1/(1 + bΔt)) im Vergleich zu dem Zustand, in dem das Erwärmen auf den Schmelzpunkt des Lots durchgeführt wird. Wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient a der An schlußplatine 14 unterschiedlich von dem linearen Ausdeh nungskoeffizienten b der Schaltungsplatine 25 ist, wird die Differenz des Schrumpfungsverhältnisses der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 aufgrund der Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten verursacht. Wie in Fig. 14A gezeigt ist, verziehen sich die gelötete Anschlußplati ne 14 und die Schaltungsplatine 25 aufgrund der Differenz im Schrumpfungsverhältnis. Hier zeigt Fig. 14A ein Beispiel eines Falls, bei dem der lineare Ausdehnungskoeffizient a der Anschlußplatine 14 größer ist als der lineare Ausdeh nungskoeffizient b der Schaltungsplatine 25 (a < b).

Wenn die Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 hierin im wesentlichen symmetrisch in der Richtung der Dicke sind, wird eine einheitliche Belastung auf die Anschluß platine 14 und die Schaltungsplatine 25 ausgeübt. Dement sprechend verziehen sich die gelötete Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 an jeder Position im wesentli chen mit dem gleichen Krümmungsradius R.

Wenn das Intervall zwischen dem Zentrum der Anschlußplatine 14 und dem Zentrum der Schaltungsplatine 25 durch r darge stellt ist, und der Winkel durch die Länge 1/(1 + aΔt) durch das Verziehen der Anschlußplatine 14 durch θ dargestellt ist, erhält man die Ausdrücke (1) und (2).

2πR.θ/2π = R.θ = 1/(1 + aΔt) (1)

2π(R + r).θ/2π = (R + r).θ = 1/(1 + bΔt) (2)

Durch Umwandeln von Ausdruck (1) wird Ausdruck (3):
1/θ = R.(1 + aΔt) erhalten. Durch Umwandeln des Ausdrucks (2) wird ferner Ausdruck (4) 1/θ = (R + r).(1 + bΔt) er halten. Aus den Ausdrücken (3) und (4) wird der Ausdruck (5) erhalten.

R.(1 + aΔt) = (R + r).(1 + bΔt) (5)

Durch Umwandeln von Ausdruck (5) wird Ausdruck (6):
R = r.(1 + bΔt)/((a-b).Δt) erhalten.

In diesem Fall, wie in Fig. 14B gezeigt ist, wenn sich die Platine mit der Länge L mit dem Krümmungsradius R derart verzieht, daß die Endabschnitt der Platine um Δm im Hin blick auf den Platinenmittelpunkt erhöht werden, ergeben sich die Ausdrücke (7) und (8).

2πR.θ/2π = R.θ = L (7)

Δm = R(1 - cos(θ/2)) (8)

Durch Nähern des Ausdrucks (8) unter Verwendung von Aus druck (7) wird der Ausdruck (9) erhalten.

Δm = R(1 - (1 + (θ/2)2)/2!) = R.L2/8R2 (9)

Durch Umwandeln von Ausdruck (9) wird Ausdruck (10): R = L2/8Δm erhalten.

Bei der SD-Kartenspezifikation ist die Weite L der An schlußplatine 14 z. B. ungefähr 20 mm. Wenn die zulässige Grenze des Verziehens der gelöteten Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 0,2 mm beträgt, ist der Krümmungs radius R (R = 202/(8 × 0,2)) 250, wenn sich das Verziehen in der durch den Ausdruck (10) zulässigen Grenze (Δm = 0,2) befindet. Um den Wert des Verziehens der gelöteten An schlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 auf die zu lässige Grenze oder weniger einzustellen, wird der Ausdruck (11) R ≧ 250 vorzugsweise erfüllt.

Wenn ferner die Dicke der Anschlußplatine 14 und die der Schaltungsplatine 25 1,0 mm beträgt, und die Dicke des Lots ignoriert wird, beträgt r ungefähr 1,0 mm. Ferner ist der Schmelzpunkt von Bleilot ungefähr 175°C, und die Tempera turdifferenz Δt zwischen dem Schmelzpunkt und der Normal temperatur 25°C beträgt ungefähr 125°C. Wenn ein bleifreies Lot verwendet wird, ist der Schmelzpunkt ungefähr 190°C und die Temperaturdifferenz Δt zwischen dem Schmelzpunkt und der Normaltemperatur beträgt ungefähr 165°C.

In dem Fall, in dem Bleilot verwendet wird, wird
R = 1,0 × (1 + 150b)/150(a-b) aus dem Ausdruck (6) er halten, und der Ausdruck (12):
1,0 × (1 + 150b)/150 (a-b) ≧ 250 wird aus dem Ausdruck (11) erhalten. Durch Umwandeln des Ausdrucks (12) wird der Ausdruck (13) erhalten.

1/(a-b) ≧ (1/(1 + 150b)) × 0,0375 × 106 (13)

Im allgemeinen befindet sich der lineare Ausdehnungskoeffi zient in dem Bereich von ppm und ist somit sehr klein. So mit wird der Ausdruck (14):
1/(a-b) ≧ 0,0375 × 106 durch Nähern von Ausdruck (13) er halten, und der Ausdruck (15) wird durch Umwandeln des Aus drucks (14) erhalten.

(a-b) ≦ 26,6 × 106 (15)

Wie durch Ausdruck (15) angezeigt ist, ist die Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten der Anschlußplatine 14 und der Schaltungsplatine 25 (a-b) vorzugsweise unge fähr 26,6 ppm/°C oder weniger, um das Verziehen der gelöte ten Anschlußplatine und der Schaltungsplatine 25 auf unge fähr 0,2 mm oder weniger zu unterdrücken.

Ferner, um das Verziehen der gelöteten Anschlußplatine und der Schaltungsplatine 25 auf ungefähr 0,1 mm oder weniger zu unterdrücken, ist die Differenz des linearen Ausdeh nungskoeffizienten der Anschlußplatine 14 und der Schal tungsplatine 25 (a-b) vorzugsweise ungefähr 13,3 ppm/°C oder weniger, wenn der Wert durch das gleiche Verfahren wie in dem obigen Fall erhalten wird.

Wie oben beschrieben, wenn die Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 unter Verwendung unterschiedlicher Ma terialien hergestellt sind, sind die Anschlußplatine 14 und die Schaltungsplatine 25 vorzugsweise unter Verwendung von Materialien hergestellt, bei denen die Differenz des linea ren Ausdehnungskoeffizienten sehr gering ist, um das Ver ziehen der gelöteten Anschlußplatine 14 und der Schaltungs platine 25 zu unterdrücken.

Die vorliegende Erfindung ist durch das erste bis vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel nicht eingeschränkt, und es können verschiedene zusätzliche Ausführungsbeispiele ange nommen werden. Eine Kommunikationskarte basierend auf den Spezifikationen einer SD-Karte wird z. B. als ein Beispiel in dem ersten bis zum vierten bevorzugten Ausführungsbei spiel verwendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf einen anderen Typ einer tragbaren Karten-Typ-Vorrichtung angewendet werden, wie z. B. eine Speicherkarte, die in ei ner Informationsanschlußvorrichtung verwendet wird, wie z. B. einem PDA.

Fig. 15A ist z. B. eine schematische, perspektivische An sicht eines Beispiels einer tragbaren Karten-Typ- Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 15B ist eine schematische Seitenansicht der tragbaren Karten- Typ-Vorrichtung, die in Fig. 15A gezeigt ist. Bei der trag baren Karten-Typ-Vorrichtung 60 ist eine Schaltungsplatine 61 in einer Verkleidung 62 untergebracht, wobei ein Ab schnitt des Endabschnitts freiliegend ist. Eine separate Anschlußplatine 63 ist an dem freiliegenden Abschnitt der Schaltungsplatine 61 befestigt. Anschlußelektroden 64 sind an der Oberfläche der Anschlußplatine 63 bereitgestellt. Die Oberfläche der Anschlußelektroden 64 ist im wesentli chen bündig mit der äußeren Oberfläche der Verkleidung 62. In diesem Beispiel sind die elektronischen Komponenten 65 an beiden Oberflächen der Schaltungsplatine 61 bereitge stellt.

Bei dieser Konfiguration werden dieselben Vorteile wie bei den oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispielen erreicht, da die Anschlußelektroden 64 an einer Anschluß platine 63 bereitgestellt sind, die von der Schaltungspla tine 61 getrennt ist.

Ferner sind bei dem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel die elektronischen Komponenten 55 an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 Komponenten zum Entfernen eines Störrauschens. Die elektronischen Komponenten 55, die an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine 14 bereitge stellt sind, können jedoch Komponenten zum Definieren einer Schaltung der Schaltungsplatine sein, und sind nicht auf Komponenten zum Entfernen eines Störrauschens begrenzt.

Gemäß den bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegen den Erfindung sind die Anschlußelektroden nicht an der Pla tinenoberfläche der Schaltungsplatine befestigt. Statt des sen ist die separate Anschlußplatine an der Schaltungspla tine bereitgestellt, und die Anschlußelektroden sind an der Anschlußplatine bereitgestellt. Dementsprechend kann die Schaltungsplatine frei befestigt sein, ohne auf die spezi fizierte Höhenposition der Anschlußelektroden beschränkt zu sein. Somit wird die Entwurfsfreiheit bedeutend erhöht, und die Schaltungsplatine kann z. B. an einer Höhenposition an geordnet sein, derart, daß große elektronische Komponenten leicht in der Umhüllung befestigt sind.

Wenn die Höhenposition der Schaltungsplatine auf die oben beschriebene Weise entworfen ist, wird eine spezifische Hö he der Anschlußelektroden durch ein entsprechendes Auswäh len der Dicke der Anschlußplatine unabhängig von der Befe stigungsposition der Schaltungsplatine sichergestellt, da die Anschlußplatine separat von der Schaltungsplatine be reitgestellt ist. Die Spezifizierung der Höhenposition der Anschlußelektroden umfaßt ferner einen zulässigen Bereich. Um eine zuverlässige Verbindung mit der Ausrüstung, wie z. B. einem PDA, zu erreichen, wird es bevorzugt, daß die An schlußelektroden in der Höhenposition des Maximums oder in der Nähe des Maximums in dem Spezifizierungsbereich pla ziert sind (d. h., die Position, die am nächsten zu der äu ßeren Oberfläche ist). Bei der vorliegende Erfindung können die Anschlußelektroden an der Höhenposition des Maximums oder in der Nähe derselben in dem Spezifizierungsbereich angeordnet sein, ohne durch die Position der Schaltungspla tine eingeschränkt zu sein, da die Anschlußelektroden an der Anschlußplatine separat von der Schaltungsplatine be reitgestellt sind. Dementsprechend wird eine tragbare Kar ten-Typ-Vorrichtung, die mit der Ausrüstung, wie z. B. ei nem PDA, verbunden sein kann, und die eine erhöhte Zuver lässigkeit aufweist, bereitgestellt. Ferner kann die An schlußplatine automatisch an der Schaltungsplatine mit ei ner Befestigungsmaschine befestigt sein und kann durch eine herkömmliche, gedruckte Platine definiert sein. Somit wer den die Herstellungskosten bedeutend reduziert.

Ferner, da die Breite der separaten Anschlußplatine unter schiedlich von der der Schaltungsplatine sein kann, kann die Breite der Anschlußplatine frei eingestellt werden, un abhängig von der Breite der Schaltungsplatine. Die An schlußplatine kann z. B. breiter sein als die Schaltungs platine, derart, daß die Breite derselben gleich der Breite der Verkleidung ist. Alternativ kann die Anschlußplatine breiter sein als die Verkleidung, derart, daß die Breite der Anschlußplatine größer ist als die Verkleidung. Die Breite der Anschlußplatine kann entworfen sein, um größer als die Breite der Schaltungsplatine zu sein, zu niedrigen Kosten. Ferner, da die Anschlußplatine von der Schaltungs platine getrennt ist, kann die Abmessungstoleranz der An schlußplatine durch ein Erhöhen der Abmessungsgenauigkeit von ausschließlich der Anschlußplatine bedeutend verbessert werden. Wenn die Abmessungsgenauigkeit der Schaltungsplati ne erhöht wird, erhöhen sich die Kosten, da die Größe der Schaltungsplatine größer ist als die Anschlußplatine. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Abmessungsgenauigkeit der kleindimensionierten, separate Anschlußplatine jedoch ohne eine Erhöhung der Abmessungsgenauigkeit der Schal tungsplatine verbessert werden. Dementsprechend werden die Kosten bedeutend reduziert und die Abmessungsgenauigkeit des Abschnitts, der mit der Ausrüstung verbunden werden soll, wie z. B. einem tragbaren Anschluß, wird bedeutend erhöht, und somit wird die Zuverlässigkeit bei der Verbin dung bedeutend erhöht.

Wenn die Schaltungsplatine ferner entlang der inneren Ober fläche von einer der Wände der Verkleidung angeordnet ist, wird der Raum zum Befestigen der elektronischen Komponenten innerhalb der Verkleidung bedeutend erhöht, einschließlich des Abschnitts in der Nähe der Anschlußplatine. Dementspre chend können die elektronischen Komponenten, die an der Schaltungsplatine befestigt werden sollen, frei in dem Be reich der Höhe des Raums innerhalb der Verkleidung angeord net sein. Ferner wird die Höhenposition der Anschlußelek troden frei eingestellt, unabhängig von der Höhenposition und der Dicke der Schaltungsplatine, durch Auswählen der Dicke der Anschlußplatine. Somit sind die Anschlußelektro den an der Höhenposition gemäß der Spezifikation angeord net.

Zusätzlich dazu, wenn die Verbindungselektroden an der un teren Oberfläche der Anschlußplatine bereitgestellt sind und die Verbindungsmuster zum Koppeln mit den Verbindungs elektroden der Anschlußplatine an der Schaltungsplatine an statt den Anschlußelektroden bereitgestellt sind, können die Verbindungsmuster der Schaltungsplatine mit einem Mate rial hergestellt sein, bei dem eine stabile Kopplungsfe stigkeit mit den Verbindungselektroden der Anschlußplatine erreicht wird. Ferner müssen die Verbindungsmuster nicht wie bei den Anschlußelektroden dick mit Gold beschichtet sein. Dementsprechend werden die Probleme, die verursacht werden, wenn die Anschlußelektroden an der Schaltungsplati ne bereitgestellt sind, d. h. die Kostenerhöhungen, wenn der gesamte Leiterabschnitt einschließlich der Verdrah tungsmuster der Schaltungsplatine mit Gold beschichtet ist, und Golddiffundierungen in das Lot, was zu einer Ver schlechterung der Festigkeit der Lötverbindung führt, ver hindert. Zusätzlich dazu wird der Herstellungsprozeß ver einfacht und die erhöhten Herstellungskosten, die durch ei ne selektive Beschichtung mit Gold verursacht werden, wer den beseitigt.

Ferner, werden mit Gold beschichtete Anschlußelektroden oh ne die oben beschriebenen Probleme betreffend die Kosten und die Festigkeit der Lötverbindung bereitgestellt, durch Bereitstellen von ausschließlich Anschlußelektroden an der Oberfläche der Anschlußplatine.

Ferner, können Materialien gemäß den Funktionen ausgewählt werden, die für die Anschlußelektroden und die Verbindungs elektroden erforderlich sind, wenn die Anschlußelektroden und die Verbindungselektroden der Anschlußplatine durch un terschiedliche Leiter definiert sind. Die Anschlußelektro den können z. B. aus einem Metall mit einem geringen Kon taktwiderstand und einem hohen Abriebwiederstand herge stellt sein. Andererseits kann ein Metall zum Erhöhen der Zuverlässigkeit der Verbindung mit den Verbindungsmustern der Schaltungsplatine für die Verbindungselektroden verwen det werden.

Wenn jede der Verbindungselektroden der Anschlußplatinen und jede der Verbindungsmuster der Schaltungsplatinen eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen und Kopplungsbereichen umfaßt, sind die Verbindungselektroden und die Verbindungs muster durch eine Mehrzahl von Verbindungsbereichen verbun den. Wenn eine schlechte Verbindung an einem Verbindungsbe reich auftritt, wird die elektrische Verbindung zwischen den Verbindungselektroden und den Verbindungsmustern wei terhin beibehalten, da die anderen Verbindungsbereiche mit einander verbunden sind. Dementsprechend wird eine schlech te Verbindung zwischen den Verbindungselektroden und den Verbindungsmustern verhindert.

Ferner wird durch Anordnen der Verbindungsbereiche der Ver bindungselektroden und der Verbindungsbereiche der Verbin dungsmuster, um vertikal gegenüber einander positioniert zu sein, wenn die Anschlußplatine an der Schaltungsplatine be festigt ist, eine Selbstausrichtungsfunktion in einem Rück flußbereich unter Verwendung eines Lots und einer herausra genden Positionierungsgenauigkeit der Anschlußplatine in bezug auf die Schaltungsplatine erreicht.

Ferner, weisen die Verbindungselektrode, die die Oberfläche der Anschlußplatine bildet, und das Verbindungsmuster, das den Abschnitt der Schaltungsplatine bildet, eine sogenannte Bereichsgitterarray-(LGA- = land grid array-)Konfigurati on auf, wenn die Verbindungselektroden der Anschlußplatine und die Verbindungselektroden der Schaltungsplatine mit Re sist abgedeckt sind, und das Resist mit Öffnungen an den Abschnitten der Verbindungsbereiche versehen ist, derart, daß die Verbindungsbereiche freiliegend sind, und die An schlußplatine kann an der Schaltungsplatine als eine LGA-Komponente befestigt sein. Somit kann die Anschlußplatine sicher mit der Schaltungsplatine gekoppelt sein. Dement sprechend bleibt die Anschlußelektrode, die die Oberfläche der Anschlußplatine bildet, durch Löten der Schaltungspla tine an die Anschlußplatine flach, sogar wenn die Anschluß platine vor dem Befestigen aufgrund der Bildung der An schlußelektroden verzogen wird.

Wenn eine Lötkugel an jedem der Verbindungsbereiche ange bracht wird, die in den Verbindungselektroden der Anschluß platine umfaßt sind, weist die Anschlußplatine eine soge nannte Kugelgitterarray-(BGA-; BGA = ball grid array) Kon figuration auf, und die Anschlußplatine kann an der Schal tungsplatine als eine BGA-Komponente befestigt sein. Daher ist jede der Verbindungselektroden der Anschlußplatine mit jedem der Verbindungsmuster der Schaltungsplatine an mehre ren Verbindungspunkten verbunden, und somit wird eine si chere Kopplung zwischen der Anschlußplatine und der Schal tungsplatine beibehalten.

Wenn die Breite der Anschlußplatine größer ist als die Breite der Schaltungsplatine, kann die Anschlußplatine, die mit der anschlußelektrodenbildenden Oberfläche versehen ist, einer Breite aufweisen, die den Spezifikationen ent spricht, zu niedrigen Kosten entworfen werden, unabhängig von der Konfiguration der Schaltungsplatine. Ferner kann die Breite der Schaltungsplatine reduziert werden, um die Festigkeit der Verkleidung zu erhöhen, um die Festigkeit der Vorrichtung zu erhöhen. Auch in diesem Fall kann die Breite der Anschlußplatine eingestellt sein, um der erfor derlichen Spezifikation zu entsprechen.

Wenn die elektronischen Komponenten an der unteren Oberflä che der Anschlußplatine plaziert sind, und die Lochab schnitte für die elektronischen Komponenten in dem An schlussplatinen-Befestigungsbereich der Schaltungsplatine vorgesehen sind, wird der Bereich, in dem die elektroni schen Komponenten befestigt sind, bedeutend erhöht. Zusätz lich dazu tritt ein Störrauschen nicht in die Schaltung der Schaltungsplatine ein, durch Bereitstellen der elektroni schen Komponenten zum Entfernen eines Störrauschens an der unteren Oberfläche der Anschlußplatine, derart, daß die elektronischen Komponenten in den Leitungswegen angeordnet sind, die sich von den Anschlußelektroden zu der Schaltung der Schaltungsplatine erstrecken. In diesem Fall wird die Stabilität der Schaltungsoperation bedeutend erhöht, und eine tragbare Karten-Typ-Vorrichtung mit einer bedeutend erhöhten Zuverlässigkeit wird bereitgestellt.

Wenn der lineare Ausdehnungskoeffizient in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Anschlußplatine im we sentlichen gleich dem linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Richtung entlang der Platinenoberfläche der Schaltungs platine ist, oder wenn die Differenz des linearen Ausdeh nungskoeffizienten der Anschlußplatine und der Schaltungs platine ungefähr 26,6 ppm/°C oder weniger beträgt, ist das Schrumpfungsverhältnis der Anschlußplatine im wesentlichen gleich dem der Schaltungsplatine, wenn die Anschlußplatine und die Schaltungsplatine erwärmt werden, um gelötet und dann abgekühlt zu werden. Dementsprechend wird ein Verzie hen der gelöteten Anschlußplatine und der Schaltungsplatine verhindert, das durch die Differenz des Schrumpfungsver hältnisses der Anschlußplatine und der Schaltungsplatine verursacht wird.

Claims

1. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung (10), die folgende Merkmale aufweist:
eine Schaltungsplatine (25) zum Befestigen von elek tronischen Komponenten (55), um eine Schaltung zu de finieren;
eine Verkleidung (11) zum Unterbringen der Schaltungs platine (25), wobei ein Abschnitt der Schaltungsplati ne (25) von der Verkleidung freiliegend ist; und
eine Anschlußplatine (14), die eine Oberfläche umfaßt, die mit einer Mehrzahl von Anschlußelektroden (16) versehen ist; wobei
die Anschlußplatine (14) an der Schaltungsplatine (25) befestigt ist, wobei die Anschlußelektroden (16) an dem freiliegenden Abschnitt der Schaltungsplatine (25) vorgesehen sind und die Anschlußelektroden (16) an ei ner Höhenposition positioniert sind, die sich von ei ner Höhenposition einer Platinenoberfläche der Schal tungsplatine (25) unterscheidet.

2. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Verkleidung ein Paar von Wänden umfaßt, die einander gegenüberliegen, mit einem Raum zwischen den selben, und die im wesentlichen parallel zueinander sind, wobei die Schaltungsplatine (25) entlang der in neren Oberfläche von einer von dem Paar von Wänden an geordnet ist, wobei die Anschlußelektrodenoberfläche der Anschlußplatine (14) angeordnet ist, um im wesent lichen parallel zu der Oberfläche der Schaltungsplati ne (25) zu sein, und wobei die Höhenposition der An schlußelektrodenoberfläche basierend auf der Dicke der Anschlußplatine (14) bestimmt ist.

3. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der die Oberfläche der Anschlußplatine (14) einschließlich der Mehrzahl von Anschlußelektroden (16) eine obere Oberfläche ist, wobei eine untere Oberfläche (31) der Anschlußplatine (14) eine Mehrzahl von Verbindungselektroden umfaßt, die mit den An schlußelektroden (16) der Anschlußplatine (14) verbun den sind, und wobei ein Anschlußplatinen- Befestigungsabschnitt der Schaltungsplatine (25) eine Mehrzahl von Verbindungsmustern umfaßt, die den Ver bindungselektroden (32) der Anschlußplatine (14) gege nüberliegen und mit denselben verbunden sind.

4. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Anschlußelektroden (16) und die Verbindungs elektroden (32) der Anschlußplatine durch unterschied liche Leiter definiert sind.

5. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, bei der jede der Verbindungselektroden (32) der An schlußplatine (14) und jedes der Verbindungsmuster der Schaltungsplatine (25) eine Mehrzahl von Verbindungs bereichen und Kopplungsbereichen zum gegenseitigen Koppeln der Verbindungsbereiche umfaßt.

6. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der die Verbindungselektroden (32) der Anschlußplatine (14) und die Verbindungsmuster der Schaltungsplatine (25) mit Resist abgedeckt sind, wobei das Resist mit Öffnungen in Abschnitten der Verbindungsbereiche ver sehen ist, derart, daß die Verbindungsbereiche frei liegend sind, und die Verbindungselektroden (32) der Anschlußplatine (14) und die Verbindungsmuster der Schaltungsplatine (25), die einander gegenüberliegen, gelötet sind.

7. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der eine Lötkugel an jedem der Verbindungsbe reiche der Verbindungselektroden (32) angebracht ist, und bei der die Verbindungsbereiche der Verbindungs elektroden (32) und die Verbindungsbereiche der Ver bindungsmuster, die einander gegenüberliegen, über die Lötkugeln verbunden sind.

8. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung (10) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, bei der die Mehrzahl von Anschluß elektroden (16) und die Mehrzahl von Verbindungselek troden (32) der Anschlußplatine (14) ausgerichtet sind, bei der die Mehrzahl von Verbindungsmustern der Schaltungsplatine mit den Verbindungselektroden der Anschlußplatine (14) ausgerichtet ist, und bei der die Breite der Anschlußplatine (14) in der Ausrichtungs richtung der Anschlußelektroden (16) größer ist als die Breite der Schaltungsplatine (25) in der Ausrich tungsrichtung der Verbindungsmuster.

9. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß einem der An sprüche 1 bis 8, bei der die elektronischen Komponen ten (55) an einer unteren Oberfläche (31) der An schlußplatine (14) befestigt sind, und der Anschluß platinen-Befestigungsbereich der Schaltungsplatine (25) mit Lochabschnitten für die elektronischen Kompo nenten (55) an Abschnitten versehen ist, die den elek tronischen Komponenten (55) entsprechen.

10. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß einem der An sprüche 1 bis 9, bei der die Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Richtung ent lang der Platinenoberfläche der Anschlußplatine (14) und der lineare Ausdehnungskoeffizient in einer Rich tung entlang der Platinenoberfläche der Schaltungspla tine (25) ungefähr 26,6 ppm/°C oder weniger beträgt.

11. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß einem der An sprüche 1 bis 10, bei der das Material der Anschluß platine (14) und das Material der Schaltungsplatine (25) den gleichen linearen Ausdehnungskoeffizienten in einer Richtung entlang der Platinenoberfläche aufwei sen.

12. Tragbare Karten-Typ-Vorrichtung gemäß einem der An sprüche 1 bis 11, bei der die tragbare Karten-Typ- Vorrichtung (10) eine Kommunikationskarte mit einer Kommunikationsfunktion ist.