CN101335412A - 通用串行总线的连接装置与其连接模组和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通用串行总线的连接装置，包括一基板和一端子元件。其中，基板具有一本体部和一连接部。在基板的本体部上具有一控制电路，而连接部上则具有多数个信号端，可以耦接控制电路。另外，端子元件可以用来接合在基板的连接部上，并且具有一导线层，以连接基板上的信号端。本发明体积轻薄、可以适用于许多的通用串行总线连接端口，并且可以避免由于通用串行总线连接端口内的弹片因为弹性疲乏而造成接触不良的问题。

Description

通用串行总线的连接装置与其连接模组和制造方法

技术领域

本发明是有关于一种通用串行总线的连接装置结构，且特别是有关于一种薄型通用串行总线的连接装置结构与其连接模组和制造方法。

背景技术

当前市面上的3C产品皆朝着轻薄短小的外型设计为趋势，尤其是具有通用串行总线(以下简称USB)接口的可携式个人装置更为明显，像是具有USB接口的随身盘。因此，就衍生出薄型化设计的需求。传统的USB连接器的厚度已经不符合薄型化的要求。然而，舍弃传统USB连接器的结果，往往导致与应用端(Host)的连接器产生相容性问题，因此在压缩产品厚度以及兼顾良好的电气连接特性前提下，终端产品(Client)上薄型的USB连接器替代方案应运而生。

现有的薄型USB连接器，是以印刷电路板金手指的方式取代传统USB连接器结合机构外壳而显露于外部，用以降低整体产品的高度。虽然现有的薄型USB连接器可以有效地解决现有的USB连接器体积的问题。然而，在一些USB连接端口中，由于弹片的老化及弹性疲乏。当现有的薄型USB连接器置入这些弹片老化及弹性疲乏的连接端口中时，可能会发现接触不良的状况，而导致具有这种薄型USB连接器的装置失效。

发明内容

因此，本发明的目的就是在于提供一种连接模组，可以适用在许多的USB连接端口。

本发明也提供一种通用串行总线的连接装置，其具有较轻薄的体积。

另外，本发明一种通用串行总线连接装置的制造方法，可以制造出体积小的通用串行总线连接装置，并且可以避免由于USB连接端口内部的弹片因为弹性疲乏而造成接触不良的问题。

本发明提供一种连接模组，可以适用在通用串行总线的连接装置。本发明的连接模组包括一基板，其上配置一传导层，而此传导层具有多数个信号端。另外，本发明还包括一端子元件，其用来接合在基板上。而一导线层则配置在端子元件上。其中，导线层可以连接信号端。

其中，端子元件的基础材质可以是绝缘材料，而端子元件上的导线层可以具有多数个导线和连接端。借此，每一导线可以通过对应的连接端而分别对应连接至其中一信号端。

端子元件也可以是一印刷电路板，并且在端子元件上可以设置多数个贯孔。借此，每一导线可以分别通过这些贯孔，而对应连接至其中一信号端。

从另一观点来看，本发明也提供一种通用串行总线的连接装置，包括一基板和一端子元件。在本发明中，基板具有一本体部和一连接部。其中，本体部上具有一控制电路，而连接部上则具有多数个信号端，用来耦接配置在本体部上的控制电路。另外，端子元件可以接合在基板的连接部上，并且具有一导线层，以连接基板上的信号端。

在本发明中，连接装置还包括一下壳体和一上壳体。其中，下壳体是用来承载基板，而上壳体则可以与下壳体连接以包覆基板。另外，在上壳体上，还具有一开口，以显露端子元件上的导线层。

从另一观点来看，本发明提供一种通用串行总线连接装置的制造方法，包括在一基板上提供一主电路，并且形成一传导层在基板上，并且耦接主电路。其中，传导层上具有多数个信号端。此外，本发明的制造方法还包括将一端子元件接合在传导层上，并且形成一导线层在端子元件上，并且使其连接至传导层上的信号端。

由于本发明所提供的连接装置中，基板上还接合一端子元件，因此可以使得本发明适用于绝大部分的通用串行总线连接端口。另外，基板可以是一印刷电路板，因此本发明所提供的连接装置的体积可以有效地降低。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种通用串行总线的连接装置的立体结构图。

图2A绘示为图1的连接装置的剖面结构图。

图2B绘示为图1的端子元件的俯视图。

图2C绘示为图1的端子元件的仰视图。

图3绘示为依照本发明另一实施例的一种通用串行总线的连接装置的立体结构图。

图4A绘示为图3的连接装置的剖面结构图。

图4B绘示为图3的端子元件的俯视图。

图4C绘示为图3的端子元件的仰视图。

图5绘示为依照本发明另一实施例的一种上壳体与下壳体的立体结构图。

图6绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种通用串行总线连接装置的制造方法的步骤流程图。

具体实施方式

图1绘示为依照本发明的一实施例的一种通用串行总线的连接装置的立体结构图。请参照图1，本发明提供的连接装置100包括一基板102和一端子元件104。基板102可以是一印刷电路板，其上可以配置许多电路元件，例如电路元件122和电路元件124，以组成一主电路。基板102至少可以被区分为一本体部106和一连接部108，其中本体部106上配置了主电路的大部分，而连接部108则可以与端子元件104组成一连接模组。

图2A绘示为图1的连接装置100的剖面结构图、图2B绘示为图1的端子元件104的俯视图、而图2C则绘示为依照图1的端子元件104的仰视图。请合并参照图1以及图2A-图2C，连接部108上配置有一传导层202，其具有多个信号端204、206、208和210，可以耦接基板102上的主电路。在一些实施例中，这些信号端204、206、208和210上都可以焊接一金属焊点(Pad)。在本实施例中，信号端204和210分别为电源端和接地端，二者分别耦接一工作偏压和接地。另外，信号端206和208则可以分别是正信号端和负信号端，并且可以分别传输一差动信号的同相部分和反相部分。

端子元件104可以利用热固胶134而固定在连接部108上。而在本实施例中，端子元件的材料可以是绝缘材料，例如塑胶材料，而端子元件104上的导线层212，更具有多条导线214、216、218和220，以及多个连接端222、224、226和228。借此，每一导线214、216、218和220都可以通过对应的连接端222、224、226和228，而分别连接至信号端204、206、208和210其中之一。

从以上可知，借由连接端222、224、226和228与信号端204、206、208和210的互相耦接，则连接装置100就可以从导线214、216、218和220输出信号。此外，由于端子元件104垫高了基板102的连接部108的高度，因此当本发明的连接装置100的连接部108置入通用串行总线连接端口时，导线214、216、218和220可以和通用串行总线连接端口中的弹片作有效的接触。借此，就算弹片因为老旧而弹性疲乏，但是通过本发明的连接装置100的连接部108还是正常传送通用串行总线的信号。

另外，连接装置100还可以包括一下壳体126和一上壳体128。下壳体126是用来承载基板102，并且与上壳体128可以互相连接，以包覆基板102。另外，上壳体128还可以选择性地设置一突出部132，并具有一开口130。借此，上壳体128不但可以保护端子元件104，并且可以让导线层212上的导线214、216、218和220从开口130显露出来。

图3绘示为依照本发明另一实施例的一种通用串行总线的连接装置的立体结构图。请参照图3，本实施例所提供的连接装置300同样也包括基板302和端子元件304。基板302的构造与图1的基板102大致上相同，具有信号端306、308、310和312。然而，在本实施例中，为使端子元件304上的导线层322上的导线324、326、328和330样式设计更为自由，端子元件304也可以是另一印刷电路板。借此，在端子元件304上也可以配置一些电路元件。本领域技术人员可知，在本实施例中，导线324、326、328和330的样式就可以不限于图3所绘示的长条状，而可以依据实际使用上的需要有不同样式的设计。

图4A绘示为图3的连接装置300的剖面结构图。请合并参照图3和图4A，端子元件304上，可以设置多的贯孔402、404、406和408，其位置可以分别对应基板302上的信号端306、308、310和312的位置。借此，导线324、326、328和330就可以通过对应的贯孔(402、404、406和408)，而分别对应焊接至信号端306、308、310和312其中之一。

图4B绘示为图3的端子元件304的俯视图，而图4C则绘示为图3的端子元件304的仰视图。请合并参照图4B和图4C，在贯孔402、404、406和408中，可以涂布例如铜箔等导电材料。另外，在端子元件304的底部的贯孔402、404、406和408开口处，还可以设置金属焊点412、414、416和418。借此，每一导线324、326、328和330就可以通过金属焊点412、414、416和418而连接至信号端306、308、310和312其中之一。

请回头参照图3，连接装置300同样也包括下壳体332和上壳体334，二者的功用与图1的下壳体126和上壳体128相同，在此不多作赘述。在上壳体334上，同样也具有一开口336，用来显露端子元件304上的导线层322。不同的是，在开口336的两侧可以形成肋状结构338和340，以用来保护端子元件304。而在另外一些选择实施例中，下壳体332和上壳体334也可使用于图1的连接装置100中。

图5绘示为依照本发明另一实施例的一种上壳体与下壳体的立体结构图。请参照图5，在另外一些实施例中，图3的连接装置300也可以使用图5的下壳体502和上壳体504。类似地，在上壳体504上具有一图案化开口506，其样式是配合图3的端子元件304上的导线324、326、328和330的样式。借此，当基板302被下壳体502和上壳体504包覆时，端子元件304上的导线324、326、328和330还是可以从上壳体504的图案化开口506显露出来。

图6绘示为依照本发明的一较佳实施例的一种通用串行总线连接装置的制造方法的步骤流程图。将以上的实施例作一整理，本发明揭露了图6所绘示的流程图，请参照图6，首先本发明可以如步骤S602所述，在一基板上提供一主电路。另外，本发明可以如步骤S604所述，在基板上形成一传导层，而此传导层可以具有多个信号端，如图1所绘示般，用来耦接主电路。在一些实施例中，每一信号端上都可以被焊上一金属焊点。

另外，在一些实施例中，就如步骤S606所述，可以在连接部108上涂布热固胶，以将端子元件固定在基板上。接着，本发明可以如S608所述，进行一表面粘着制程，以将一端子元件接合在基板上。本领域技术人员应当知道，用不同的技术而将端子元件接合在传导层上，都不会影响本发明主要的精神。

请继续参照图6，本发明还可以包括步骤S610，就是形成一导线层在端子元件上。在本实施例中，此导线层可以具有多数个导线，并且分别连接到传导层上的信号端上。借此，通用串行总线连接装置就可以从导线层上的导线传送从信号端所输出的信号。

在一些选择的实施例中，本发明所提供的制造方法，还包括步骤S612，就是提供一下壳体和一上壳体。另外，如步骤S614所述，在上壳体上还可以形成一开口。借此，本发明可以如步骤S616所述，利用上壳体和下壳体的连接来包覆基板，并且使得端子元件上的图案化导线可以从上壳体上的图案化开口显露出来。在一些实施例中，上壳体和下壳体连接的方式，可以借由超声波接合制程来进行连接，本发明并不以此为限。

综上所述，由于本发明的连接装置主要的本体，仅是一例如印刷电路板的基板，因此本发明的体积可以非常轻薄。另外，本发明还使用了一端子元件接合在基板的连接部上，而有效地增加了连接部的高度。因此，本发明可以适用于许多的通用串行总线连接端口，并且可以避免由于通用串行总线连接端口内的弹片因为弹性疲乏而造成接触不良的问题。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (28)

1.一种连接模组，适用于一通用串行总线连接装置，其特征在于，该连接模组包括：

一基板；

一传导层，配置在该基板上，且该传导层具有多数个信号端；

一端子元件，用以接合在该基板上；以及

一导线层，配置在该端子元件上，用以分别对应连接该些信号端其中之一。

2.如权利要求1所述的连接模组，其特征在于，该基板为一印刷电路板。

3.如权利要求1所述的连接模组，其特征在于，该些信号端包括：

一电源端，用以耦接一工作偏压；

一正信号端，用以传输一差动信号的同相部分；

一负信号端，用以传输该差动信号的反相部分；以及

一接地端，用以接地。

4.如权利要求1所述的连接模组，其特征在于，该端子元件的基础材质为绝缘体材质。

5.如权利要求1所述的连接模组，其特征在于，该端子元件为一印刷电路板。

6.如权利要求1所述的连接模组，其特征在于，该导线层具有多数个导线。

7.如权利要求6所述的连接模组，其特征在于，该导线层还具有多数个连接端，分别对应耦接该些导线，使得每一导线通过对应的连接端分别对应连接至该些信号端其中之一。

8.如权利要求6所述的连接模组，其特征在于，该端子元件还具有多数个贯孔，使得每一导线分别通过该些贯孔，而对应连接至该些信号端其中之一。

9.一种通用串行总线的连接装置，其特征在于，包括：

一基板，具有一本体部和一连接部，其中该本体部具有一控制电路，而该连接部上则具有多数个信号端，耦接该控制电路；以及

一端子元件，用以接合在基板的连接部上，且该端子元件具有一导线层，用以连接至该些信号端。

10.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该些信号端包括：

一电源端，用以耦接一偏压；

一正信号端，用以传输一差动信号的同相部分；

一负信号端，用以传输该差动信号的反相部分；以及

一接地端，用以接地。

11.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该端子元件的基础材质为绝缘体材质。

12.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该端子元件为一印刷电路板。

13.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该导线层具有多数个导线。

14.如权利要求13所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该导线层还具有多数个连接端，分别对应耦接该些导线，使得每一导线通过对应的连接端分别对应连接至该些信号端其中之一。

15.如权利要求13所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该端子元件还具有多数个贯孔，使得每一导线分别通过该些贯孔，而对应连接至该些信号端其中之一。

16.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，还包括：

一下壳体，用以承载该基板；以及

一上壳体，用以与该下壳体连接来包覆该基板。

17.如权利要求16所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该上壳体具有一突出部，且该上壳体具有一开口，用以显露该导线层。

18.如权利要求16所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该上壳体具有二肋状结构，分别配置于该上壳体一端的两侧，且该上壳体具有一开口，用以显露该导线层。

19.如权利要求16所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该上壳体具有一图案化开口，用以显露该导线层。

20.如权利要求9所述的通用串行总线的连接装置，其特征在于，该基板为一印刷电路板。

21.一种通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：

在一基板上提供一主电路，且该基板具有一连接部；

形成一传导层在该基板的连接部上，并耦接该主电路，而该传导层上具有多数个信号端；

将一端子元件接合在该传导层上；以及

形成一导线层在该端子元件上，并使其连接该些信号端。

22.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，该导线层具有多数个导线。

23.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，将该导线层连接至该些信号端的步骤，包括下列步骤：

涂布一热固胶在该连接部上，以将该端子元件固定在该连接部；以及

将每一该些导线分别对应焊接在该些信号端其中之一。

24.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，将该导线层连接至该些信号端的步骤，包括下列步骤：

形成多数个贯孔在该端子元件上；

涂布一热固胶在该连接部上，以固定该端子元件。以及将每一导线通过对应的贯孔，而分别对应连接至该些信号端其中之一。

25.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，还包括下列步骤：

提供一上壳体和一下壳体；

在该上壳体上形成一开口；以及

利用该上壳体与该下壳体来包覆该基板，并使该导线层显露在该开口中。

26.如权利要求25所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，该上壳体与该下壳体是利用超声波接合的方式连接。

27.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，该基板为一印刷电路板。

28.如权利要求21所述的通用串行总线连接装置的制造方法，其特征在于，该端子元件的基础材质为绝缘材料和印刷电路板二者其中之一。

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