一種表貼式的usb連接插頭的製作方法
2023-05-28 04:47:11
專利名稱：一種表貼式的usb連接插頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及USB連接器件設計技術領域，特別是涉及ー種表貼式的USB連接摘頭。
背景技術：
圖I為母ロ的USB設備與電路板為垂直連接方式的示意圖。如圖I所示，在電路板101的USB信號端焊接母ロ的USB插座102，標號103指示的是兩端為公ロ的USB轉接插頭，該USB轉接插頭103的ー個公ロ 1031與USB插座102插接，另ー個公ロ 1032即向外 部的母ロ的USB設備提供了與電路板101連接的接ロ。在圖I所示的現有技術中，在垂直於電路板101表面的方向上，電路板101表面以上的高度hx至少為4cm，這大大增加了電路板101所在設備的高度，在對設備的體積(尤其是hx)要求比較嚴格的領域，現有技術是不能達標的。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種表貼式的USB連接插頭，能減小電路板表面以上的USB連接部分的高度。本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下一種表貼式的USB連接插頭，可與一母ロ的USB設備相插接J_USB連接插頭包括連接主體和四個方形焊盤；其中，所述連接主體為長方體，其高度方向垂直於電路板的表面，其寬度方向和厚度方向所在的平面平行於所述電路板的所述表面；所述連接主體的高度h小於4cm ；所述連接主體的高度方向和寬度方向所在的ー個表面為鍍層面，該鍍層面與所述電路板的所述表面垂直且有一條交線，該交線為接觸線；在所述鍍層面上沿所述連接主體的高度方向有相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層；所述電源鍍層和地信號鍍層的長度均為8. 5mm，寬度均為Imm ;所述信號鍍層的長度和寬度分別為7. 5mm和1_ ；四個所述方形焊盤位於所述鍍層面上，與所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層對應連通；在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，四個所述方形焊盤的下邊緣均在所述接觸線上，且所述連接主體位於四個所述方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm。在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進進一歩，四個所述方形焊盤與所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層各自通過覆銅——對應連通。進一歩，在所述覆銅的表面還塗有絕緣油墨。進ー步，還包括兩個延伸部和兩個方形固定焊盤；兩個所述延伸部為高度相同且小於h的長方體，分別與所述連接主體的高度方向和厚度方向所在的兩個表面連為一體，且各有一表面為固定面與所述鍍層面在同一平面內；兩個所述方形固定焊盤分別位於兩個所述延伸部的固定面上；在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，所述連接主體高於所述延伸部的部分的高度hi大於10mm，且兩個所述方形固定焊盤的下邊緣均在所述接觸線上。進ー步，所述連接主體的寬度方向和厚度方向所在的ー個表面與所述電路板的所述表面接觸，所述接觸線位於所述連接主體的該表面上。進ー步，所述電路板內部有通透的開槽； 在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，所述連接主體位於所述接觸線以下的部分穿入所述開槽，使四個所述方形焊盤的下邊緣均在所述接觸線上。本實用新型的有益效果是本實用新型在連接主體的鍍層面上設置了相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層，各鍍層的尺寸滿足USB標準的要求；連接主體位於四個方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm，這使得該USB連接插頭符合了 USB標準的尺寸要求，可用其與外部的母ロ的USB設備進行插接。由於四個鍍層分別與四個方形焊盤對應連通，當電路板放置於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方時，也就是電路板水平放置而連接主體的高度方向在豎直方向的情況下，四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線上，因此，可通過焊接的方式將方形焊盤與電路板上設置的相應焊盤進行電連通，就可以實現電路板上的相應電路與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層的電連通，當該USB連接插頭上的連接主體與外部提供的母ロ的USB設備實現插接時，該USB設備就可以與電路板上的電路進行數據的交換。該USB連接插頭通過四個方形焊盤既實現了與電路板上電路的電連通，又完成了在電路板上的垂直固定，在電路板的表面(即接觸線)上方的USB連接部分的高度極易做到小於4cm，ー個典型的實施例為12mm，因此，本實用新型可以大大減小電路板表面以上的USB連接部分的高度，促進電路板所在設備的小型化。
圖I為現有技術提出的電路板與母ロ的USB設備為垂直連接方式的示意圖；圖2為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第一實施例的主視圖；圖3為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第一實施例垂直連接在電路板上時的側視圖；圖4為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第二實施例的主視圖；圖5為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第二實施例垂直連接在電路板上時的側視圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本實用新型，並非用於限定本實用新型的範圍。[0028]本實用新型提出了一種表貼式的USB連接插頭，該USB連接插頭可與一母ロ的USB設備相插接。圖2為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第一實施例的主視圖，圖3為該第一實施例垂直連接在電路板上時的側視圖。圖4為本實用新型提出的表貼式的USB連接插頭的第二實施例的主視圖，圖5為該第二實施例垂直連接在電路板上時的側視圖。下面先以圖2和圖3為例對本實用新型進行說明，後面再對圖4和圖5進行說明。如圖2和圖3所示，該USB連接插頭包括連接主體201和四個方形焊盤204 ;其中的連接主體201為長方體，其在圖2和圖3中的高度用h來標示，寬度用w來標示，厚度用t來標示。本實用新型中，連接主體201的高度h小於4cm,其ー個典型的實施例為14mm, t的ー個典型實施例為2mm，w的ー個典型實施例為12mm。本實用新型要涉及到「電路板的表面」這ー概念，該概念指的是電路板上設計有端 ロ、電路、焊盤等器件的表面，如圖3和圖5中的電路板，由於都是在其上表面設計了各種端ロ、電路、焊盤等，因而在圖3和圖5中，電路板的表面都是指該電路板的上表面。當然，電路板也可以設計為多層結構，則本實用新型中的「電路板的表面」指的是電路板上藉助該USB連接插頭與外部的母ロ的USB設備進行數據交換的電路所在的表面。 本實用新型提供的USB連接插頭供與電路板的表面垂直連接的母ロ的USB設備與電路板進行通信使用，因此，該USB連接插頭中的連接主體201的高度方向垂直於電路板301的表面，而連接主體201的寬度方向和厚度方向所在的平面則平行於電路板301的表面。圖3示出連接主體201的下表面(其寬度方向和厚度方向所在的表面中的ー個)與電路板301的上表面貼合的情形。連接主體201的高度方向和寬度方向所在的ー個表面為鍍層面，圖2即為鍍層面的正面示意圖，而在圖3中，鍍層面則為連接主體201位於右側的表面(圖中用一條豎線來表示)。該鍍層面與電路板301的表面是垂直的，且有一條交線，該交線為接觸線，在圖2中用標號207來表示接觸線，在圖3中，接觸線則用一個點來表示(即表示鍍層面的豎線與電路板301的表面的交點)。如圖2所示，在鍍層面上沿連接主體201的高度方向有相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層，在圖中用同一個標號203所指的四條黑線來表示。按照USB標準的要求，電源鍍層和地信號鍍層的長度均為8. 5mm,寬度均為Imm ;信號鍍層的長度和寬度分別為7. 5mm和Imm ;兩個信號鍍層的中心距離為2mm，正負誤差範圍為O. 05mm,電源鍍層與相鄰的信號鍍層的中心距離為2. 5mm,正負誤差範圍為O. 05mm，地信號鍍層與相鄰的信號鍍層的中心距離為2. 5mm，正負誤差範圍為O. 05mm。四個方形焊盤204位於鍍層面上，與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層一一對應連通，連通方式的ー個實施例為四個方形焊盤204與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層各自通過覆銅一一對應連通，其中的兩組覆銅用圖2中的標號205來標示。為了提高覆銅的抗氧化性能，本實用新型還可以在覆銅的表面塗絕緣油墨。如圖3所示，在電路板301位於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，也就是在圖示的電路板301水平放置而連接主體201的高度方向在豎直方向的情況下，四個方形焊盤204的下邊緣均在接觸線(圖2中的207所示)上，連接主體201位於四個方形焊盤204的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm，該尺寸是USB標準的要求。這樣，只需在電路板301的表面上與四個方形焊盤204的下邊緣接觸的位置相應地設計四個焊盤(較佳實施例為邊長等於相應方形焊盤204下邊緣的長度的正方形焊盤)，並將電路板301上的相應電路分別與設計的這四個焊盤相接，即可在將四個方形焊盤204分別與電路板301上的相應焊盤進行焊接之後，既實現電路板301上的電路與相應鍍層的電連通，又實現連接主體201與電路板301的固定。圖3為焊接後的示意圖，在圖3中，以302來標示焊點。由此可見，本實用新型在連接主體的鍍層面上設置了相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層，各鍍層的尺寸滿足USB標準的要求；連接主體位於四個方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm，這使得該USB連接插頭符合了 USB標準的尺寸要求，可用其與外部的母ロ的USB設備進行插接。由於四個鍍層分別與四個方形焊盤對應連通，當電路板放置於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方時，也就是電路板水平放置而連接主體的高度方向在豎直方向的情況下，四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線上，因此，可通過 焊接的方式將方形焊盤與電路板上設置的相應焊盤進行電連通，就可以實現電路板上的相應電路與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層的電連通，當該USB連接插頭上的連接主體與外部提供的母ロ的USB設備實現插接吋，該USB設備就可以與電路板上的電路進行數據的交換。該USB連接插頭通過四個方形焊盤既實現了與電路板上電路的電連通，又完成了在電路板上的垂直固定，在電路板的表面(即接觸線)上方的USB連接部分的高度極易做到小於4cm，ー個典型的實施例為12mm，因此，本實用新型可以大大減小電路板表面以上的USB連接部分的高度，促進電路板所在設備的小型化。如圖2和圖3所示，該USB連接插頭還包括兩個延伸部202和兩個方形固定焊盤206，這兩個延伸部202為高度相同且小於h的長方體，分別與連接主體201的高度方向和厚度方向所在的兩個表面連為一體(即分別連接在圖2中連接主體201的左側和右側表面上)，且各有一表面為固定面與連接主體201的鍍層面在同一平面內，這意味著兩個延伸部202的固定面是與連接主體201的鍍層面齊平的。兩個方形固定焊盤206分別位於兩個延伸部202的固定面上。在如圖3所示電路板301位於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，圖2中連接主體201高於延伸部202的部分的高度hi也要大於IOmm,這是來自USB標準的要求，此外，兩個方形固定焊盤206的下邊緣也要均在接觸線207上。這樣就可以在電路板301的表面上設計與方形固定焊盤206的下邊緣對齊的焊盤，其最佳實施例為邊長等於方形固定焊盤206下邊緣的長度的正方形焊盤，進而用焊接方式實現方形固定焊盤206與該焊盤的連接，從而對連接主體201起到加固作用。圖2和圖3分別為本實用新型的一個實施例及其連接在電路板上的示意圖，其特點在於連接主體201的寬度方向和厚度方向所在的ー個表面(即圖3所示的連接主體201的下表面)與電路板301的表面接觸，而接觸線207位於連接主體201的該表面上，也就是說，接觸線207既是連接主體201的兩個表面(圖2中的鍍層面以及連接主體201的下表面)的交線，又是鍍層面與電路板301的表面的交線，在這種情況下，電路板301的表面是與連接主體201的下表面相貼合的，依靠焊接方式將連接主體201 (包括加固用的延伸部202)與電路板301實現連接。圖4和圖5分別為本實用新型的第二個實施例及其連接在電路板上的示意圖，其中，連接主體用401標示，電源鍍層、地信號鍍層以及兩條信號鍍層用同一個標號403所指示的四條黑線來表示，四個方形焊盤中位於左側的兩個用404標示，位於右側的兩個未標示，且這四個方形焊盤與電源鍍層、地信號鍍層以及兩條信號鍍層一一對應連通，典型的實施例為通過覆銅(其中的兩組覆銅用405標示)連通。圖4還示出了連接在連接主體401上的兩個延伸部402，與圖2實施例相同，這兩個延伸部402也為高度相同且小於連接主體401的高度h的長方體，分別與連接主體401的高度方向和厚度方向所在的兩個表面(即圖4中連接主體401的左側面和右側面)連為一體,且各有一表面為固定面與鍍層面在同一平面內，在延伸部406的固定面上也設置了方形固定焊盤406。在圖4和圖5中，接觸線用虛線407標示，連接主體401的下底面(寬度方向和厚度方向所在的表面中的一個)用標號408標不O該實施例與圖2和圖3實施例的唯一區別在於，接觸線407不在連接主體401的下底面408內，而在其上方(這裡的「上方」參見圖4所示)，也就是說，接觸線407位於鍍層面內，而不是鍍層面與下底面408的交線，連接主體401在接觸線407以下還有一部分結構。如圖5所示，電路板501內部開有通透的開槽，在電路板501位於水平面上且電源鍍層、地 信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，連接主體401位於接觸線407以下的部分穿入開槽，使四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線407上，這樣，在電路板501的表面上與四個方形焊盤相接的位置分別設計焊盤，該焊盤的最佳實施例為邊長等於相接方形焊盤的下邊緣的長度的正方形焊盤，即可通過焊接方式將各方形焊盤與電路板501上的焊盤實現連通，進而在電路板501的表面上設計與各焊盤相連的電路，即可實現電路板501與電源鍍層、地信號鍍層以及兩條信號鍍層之間的數據交互。在圖4和圖5實施例中，連接主體401的下底面408與電路板501的下底面5011(即與電路板501的表面相對的表面)之間的位置關係可以為二者在同一平面內，或者二者不在同一平面內。圖5不出了下底面408和5011不在同一平面的一種情形,此時，電路板501的厚度tl小於連接主體401位於接觸線407以下部分的高度h2。當然，為了節省空間，在本實用新型的最佳實施例中，tl和h2相等。圖4和圖5實施例中，開槽的尺寸是與連接主體401位於接觸線407以下的部分的尺寸相一致的，即二者的寬度和厚度應分別一致，當然，如果連接主體401還連接了延伸部402，且延伸部402在接觸線407以下仍有結構，則開槽的尺寸也要與連接主體401、延伸部402的尺寸相一致，從而使該USB連接插頭與電路板能牢固連接。可見，相對於圖2和圖3實施例中連接主體與電路板只通過焊接方式連接的情形，圖4和圖5實施例進一步通過機械穿入的方式實現了固定，提高了本實用新型與電路板的連接牢固程度。圖4和圖5所示實施例的其他結構特徵與圖2和圖3實施例相同，SP :連接主體401為長方體，其高度方向垂直於電路板501的表面，其寬度方向和厚度方向所在的平面平行於電路板501的表面；連接主體401的高度h小於4cm ;連接主體401的高度方向和寬度方向所在的一個表面為鍍層面,該鍍層面與電路板501的表面垂直且有一條交線，該交線即為上述的接觸線407 ;在鍍層面上沿連接主體401的高度方向有相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層；電源鍍層和地信號鍍層的長度均為8. 5mm,寬度均為Imm ;信號鍍層的長度和寬度分別為7. 5mm和Imm ;兩個信號鍍層的中心距離為2mm，正負誤差範圍為O. 05mm,電源鍍層與相鄰的信號鍍層的中心距離為2.5mm,正負誤差範圍為O. 05mm，地信號鍍層與相鄰的信號鍍層的中心距離為2. 5mm,正負誤差範圍為O. 05mm。四個方形焊盤位於鍍層面上，與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層一一對應連通；在電路板501位於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線407上，且連接主體401位於四個方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm。該實施例也可以設置兩個延伸部402，這兩個延伸部402為高度相同且小於h的長方體，分別與連接主體401的高度方向和厚度方向所在的兩個表面連為一體，且各有一表面為固定面與鍍層面在同一平面內；兩個方形固定焊盤406分別位於兩個延伸部402的固定面上；在電路板501位於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，連接主體401高於延伸部402的部分的高度hi大於10mm，且兩個方形固定焊盤406的下邊緣均在接觸線407上。該實施例中，連接主體401的高度h小於4cm，其典型實施例為14mm，厚度t的典 型實施例為2mm，寬度w的典型實施例為12mm。本實用新型中，連接主體可用常見的FR-4電路板基材來製作，電源鍍層、地信號鍍層和信號鍍層均可以採用化學沉金工藝實現，延伸部可為高度為2_ (小於4_即可)、長度和寬度均為I. 6mm的長方體。由此可見，本實用新型具有以下優點(I)本實用新型在連接主體的鍍層面上設置了相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層，各鍍層的尺寸滿足USB標準的要求；連接主體位於四個方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm，這使得該USB連接插頭符合了 USB標準的尺寸要求，可用其與外部的母口的USB設備進行插接。由於四個鍍層分別與四個方形焊盤對應連通，當電路板放置於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方時，也就是電路板水平放置而連接主體的高度方向在豎直方向的情況下，四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線上，因此，可通過焊接的方式將方形焊盤與電路板上設置的相應焊盤進行電連通，就可以實現電路板上的相應電路與電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層的電連通，當該USB連接插頭上的連接主體與外部提供的母口的USB設備實現插接時，該USB設備就可以與電路板上的電路進行數據的交換。該USB連接插頭通過四個方形焊盤既實現了與電路板上電路的電連通，又完成了在電路板上的垂直固定，在電路板的表面(即接觸線)上方的USB連接部分的高度極易做到小於4cm，一個典型的實施例為12mm，因此，本實用新型可以大大減小電路板表面以上的USB連接部分的高度，促進電路板所在設備的小型化。(2)本實用新型在覆銅的表面塗絕緣油墨，提高了覆銅的抗氧化性能。(3)本實用新型在連接主體上設置了用焊接方式與電路板連接的延伸部，從而提高了該USB連接插頭與電路板連接的牢固性。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種表貼式的USB連接插頭，可與一母ロ的USB設備相插接；其特徵在於，該USB連接插頭包括連接主體和四個方形焊盤；其中， 所述連接主體為長方體，其高度方向垂直於電路板的表面，其寬度方向和厚度方向所在的平面平行於所述電路板的所述表面；所述連接主體的高度h小於4cm ； 所述連接主體的高度方向和寬度方向所在的ー個表面為鍍層面，該鍍層面與所述電路板的所述表面垂直且有一條交線，該交線為接觸線； 在所述鍍層面上沿所述連接主體的高度方向有相互平行的一條電源鍍層、一條地信號鍍層和兩條相同的信號鍍層；所述電源鍍層和地信號鍍層的長度均為8. 5mm,寬度均為Imm ;所述信號鍍層的長度和寬度分別為7. 5mm和1_ ； 四個所述方形焊盤位於所述鍍層面上，與所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層--對應連通； 在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，四個所述方形焊盤的下邊緣均在所述接觸線上，且所述連接主體位於四個所述方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm。
2.根據權利要求I所述的USB連接插頭，其特徵在幹，四個所述方形焊盤與所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層各自通過覆銅一一對應連通。
3.根據權利要求2所述的USB連接插頭，其特徵在於，在所述覆銅的表面還塗有絕緣油mO
4.根據權利要求I所述的USB連接插頭，其特徵在於，還包括兩個延伸部和兩個方形固定焊盤； 兩個所述延伸部為高度相同且小於h的長方體，分別與所述連接主體的高度方向和厚度方向所在的兩個表面連為一體，且各有一表面為固定面與所述鍍層面在同一平面內； 兩個所述方形固定焊盤分別位於兩個所述延伸部的固定面上； 在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，所述連接主體高於所述延伸部的部分的高度hi大於10mm，且兩個所述方形固定焊盤的下邊緣均在所述接觸線上。
5.根據權利要求1-4中任ー權利要求所述的USB連接插頭，其特徵在於，所述連接主體的寬度方向和厚度方向所在的ー個表面與所述電路板的所述表面接觸，所述接觸線位於所述連接主體的該表面上。
6.根據權利要求1-4中任ー權利要求所述的USB連接插頭，其特徵在於，所述電路板內部有通透的開槽； 在所述電路板位於水平面上且所述電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，所述連接主體位於所述接觸線以下的部分穿入所述開槽，使四個所述方形焊盤的下邊緣均在所述接觸線上。
專利摘要本實用新型涉及一種表貼式的USB連接插頭，包括連接主體和四個方形焊盤；連接主體為長方體，其高度方向垂直於電路板的表面，高度h小於4cm；連接主體的高度、寬度方向所在的一個表面為鍍層面，其與電路板的表面垂直且有一交線為接觸線；鍍層面上沿連接主體的高度方向有相互平行的符合USB標準要求的電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層；四個方形焊盤位於鍍層面上，與四條鍍層一一對應連通；電路板位於水平面上且電源鍍層、地信號鍍層和兩條信號鍍層均位於其上方的情況下，四個方形焊盤的下邊緣均在接觸線上，且連接主體位於四個方形焊盤的上邊緣中最高的一個之上的部分的高度不小於10mm。本實用新型能減小電路板表面以上的USB連接部分的高度。
文檔編號H01R13/02GK202601875SQ20122027502
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月11日 優先權日2012年6月11日
發明者黃和石, 甘景全, 李利, 洪巖, 王招凱, 李志青 申請人:航天信息股份有限公司