通用串行總線應用裝置的製作方法
2023-05-02 14:37:41 4
專利名稱：通用串行總線應用裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種通用串行總線應用裝置，尤其涉及一種小型化的通用串行總
線應用裝置。
背景技術：
通用串行總線(Universal Serial Bus)傳輸接口由於具備有可提供使用者在使用上的便捷性、擴充性與高速傳輸等優點，因此被廣泛的應用於各種計算機外設裝置、信息家電產品與消費性電子產品中，例如通用串行總線隨身碟，通用串行總線藍芽轉接器，是現今工作場合與家庭生活中不可缺少的傳輸接口工具。 —種通用串行總線應用裝置的改良結構，如臺灣專利第1288315號，其主要以一PCB電路板作為一連接頭的PCB承載板，PCB承載板的頂表面可用以承載多個第一連接端子，而PCB承載板的底表面與連接頭的外殼層之間則自然形成有一板底夾層，板底夾層內部可用以固設有至少一電子元件，以選擇是否縮減一通用串行總線電子應用模塊的長度，或是增加通用串行總線電子應用模塊的工作效能。 板底夾層內可選擇設有可與承載板連接的支撐構造、前端保護層或其組合。因此，支撐構造可穩固該底板夾層的結構，防止底板夾層受力變形的情形發生，前端保護層可保護底板夾層內部的電子元件，並強化底板夾層的結構。 連接頭的外殼層可選擇用塑料、塑鋼或聚合物等非金屬材質製成，並與電子應用
模塊的模塊外殼層以一體成型的方式設置，以簡化製造步驟。 但是，上述通用串行總線應用裝置的改良結構有以下缺點 第一、外殼層以塑料、塑鋼或聚合物等非金屬材質製成，其結構強度與金屬材質相較下明顯較弱，故需額外增加支撐構造以強化底板夾層的結構，且無法符合通用串行總線的標準規範；以及 第二、連接頭的外殼層與電子應用模塊的模塊外殼層以一體成型的方式設置，在製造時須將PCB承載板以嵌入件射出成型(InsertMolding)方式製成，雖省去組裝步驟，卻增加了製造的複雜度及模具的設計難度與費用。
實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種製造方便、結構較強並可符合通用串行總線標準規範的通用串行總線應用裝置。 為實現上述目的，本實用新型所提供的通用串行總線應用裝置包括絕緣本體、電路板、金屬外殼與保護元件，絕緣本體內設有容置空間及連通容置空間的前端開口 ，電路板設有相對的頂面與底面及相對的第一端部與第二端部，電路板的第二端部收容於容置空間內，第一端部伸出於絕緣本體外部，多個接觸端子設置於電路板的第一端部頂面上。電路板底面設有集成電路，集成電路與電路板固設於絕緣本體的前端開口中，金屬外殼與絕緣本體相結合，並包覆電路板的第一端部，保護元件與金屬外殼相結合，並包覆電路板的第一端部底面。 如上所述，本實用新型通用串行總線應用裝置可以用簡單的組裝方式取代嵌入件 射出成型(Insert Molding)方式，可降低模具設計與開發的成本及製造的複雜度；此外， 保護元件與金屬外殼可加強通用串行總線應用裝置的結構強度與電氣特性測試強度，並使 通用串行總線應用裝置符合通用串行總線標準規範。
通用串行總線應用裝置1外殼體2電路板4保護元件6金屬外殼12絕緣本體8蓋體10第一側壁14第二側壁16底壁18頂壁20固定壁22容置空間24後端開口26前端開口28導接槽30固定孔32卡接槽34第一導引部36凹陷部38本體40固定柱42第一支持部44頂面46底面48第一端部50第二端部52側邊54接觸端子56集成電路58通用串行總線界面60無線傳輸界面62轉換單元64天線66電子元件68定位槽70底板72第一側牆74第二側牆76
4[0044]前擋牆78第二支持部80凸塊82收容部84凸肋86平臺88第二導引部90頂面92底面94側面96插接口98組裝接口100卡榫102第一構件104第二構件10具體實施方式以下參照實施例並配合附圖詳細說明本實用新型的技術內容、構造特徵、所實現 目的及效果。 請參閱圖1與圖2，本實用新型通用串行總線應用裝置1 一種實施例為一通用串 行總線界面與無線傳輸界面轉接裝置，無線傳輸接口可為藍芽界面、RFID界面、WiFi界面、 WiMax界面與ZigBee界面等。 通用串行總線應用裝置1設有外殼體2、電路板4與保護元件6，電路板4與保護 元件6收容於外殼體2內部。外殼體2由絕緣本體8、蓋體10與金屬外殼12所組成。 請參閱圖2、圖3、圖4與圖10，絕緣本體8設有第一側壁14、第二側壁16、底壁18、 頂壁20、與固定壁22，底壁18與頂壁20相對設置，第一側壁14與第二側壁16亦相對設置， 並分別連接底壁18與頂壁20兩側邊。 固定壁22設置於頂壁20的內側壁面，固定壁22設置於頂壁20前端，並朝底壁18 方向垂直延伸。第一側壁14、第二側壁16、底壁18與頂壁20圍成一容置空間24，容置空間 24後端部形成一後端開口 26，底壁18與固定壁22之間形成一與後端開口 26相對的前端 開口 28。 第一側壁14與第二側壁16的內側壁面分別設有導接槽30，第一側壁14與第二側 壁16後端的頂部與底部分別設有固定孔32。固定孔32開設於絕緣本體8的後端開口 26 邊緣。 底壁18與頂壁20的外壁面分別設有一對卡接槽34，頂壁20與固定壁22連接處 的外壁面設有與卡接槽34相互對齊並設置於卡接槽34前方的第一導引部36。底壁18設 有一凹陷部38。第一導引部36為一斜面，絕緣本體8以塑料射出成型製成。 請參閱圖5，蓋體10設有本體40、固定柱42與第一支持部44，本體40呈板狀，本 體40周緣的形狀相對應於絕緣本體8的後端開口 26的形狀。絕緣本體8的後端開口 26 形狀大致呈矩形，所以本體40亦呈矩形板狀。 固定柱42的設置位置對應於絕緣本體8後端開口 26邊緣的固定孔32的位置，固 定孔32設置於絕緣本體8的第一側壁14與第二側壁16後端的頂部與底部，所以固定柱42 分別設置於本體40兩側的頂部與底部。第一支持部44與固定柱42設置於本體40的同一 面上。第一支持部44亦呈柱狀，蓋體10以塑料射出成型製成。 請參閱圖6與圖10，電路板4設有相對的頂面46與底面48、相對的第一端部50 與第二端部52及相對的兩側邊54，兩側邊54分別連接第一端部50與第二端部52兩側。[0062] 電路板4的第一端部50的頂面46設有四個接觸端子56，其功能分別為VCC電源 線路、GND電源線路、0+數據線路與D-數據線路，以符合通用串行總線標準規範。電路板4 的底面48設有至少一集成電路58 (Integrated Circuit, IC)，集成電路58設置於第一端 部50與第二端部52之間。 請一併參閱圖7，集成電路58包括至少一通用串行總線界面60、至少一無線傳輸 界面62與一轉換單元64，轉換單元64連接於通用串行總線界面60與無線傳輸界面62之 間，用以將通用串行總線界面60的數據轉成無線傳輸界面62的數據，並將無線傳輸界面62 的數據轉成通用串行總線界面60的數據。集成電路58的通用串行總線界面60電性連接 四個接觸端子56。 電路板4的第二端部52的頂面46設有天線66，其電性連接集成電路58的無線傳 輸界面62，用以接收無線傳輸界面62發出的數據並轉成無線信號，並可接收無線信號並轉 成數據送至無線傳輸界面62。 電路板4的頂面46中間區域與第一端部50的底面48分別設有多個電子元件68。 為了提高天線66效能，電路板4的第二端部52的底面48相對於天線66設置位置的區域 未設置任何電子元件68，以避免對天線66產生電氣幹擾。電路板4的第一端部50的兩側 邊54設有定位槽70。 請參閱圖8，保護元件6設有底板72、第一側牆74、第二側牆76、前擋牆78、第二支
持部80與凸塊82，前擋牆78由底板72的前端垂直向上延伸，第一側牆74與第二側牆76
分別由底板72相對兩側邊垂直向上延伸，並分別連接於前擋牆78兩側。 底板72、第一側牆74、第二側牆76與前擋牆78圍成一收容部84。第二支持部80
設置於收容部84內，第二支持部80包括凸肋86與平臺88，凸肋86設置於底板72與第一
側牆74和第二側牆76連接處，平臺88設置於底板72與前擋牆78連接處。 凸肋86的頂面與平臺88的頂面位於同一平面。凸塊82設置於收容部84內，並
凸設於第一側牆74與第二側牆76的內側壁面。前擋牆78頂部設有一第二導引部90。第
二導引部90為一斜面，保護元件6以塑料射出成型製成。 請再參閱圖2，金屬外殼12設有相對的頂面92與底面94及相對的兩側面96，兩 側面96分別連接於頂面92與底面94兩側，以形成相對的插接口 98與組裝接口 100。金屬 外殼12的頂面92與底面94分別設有一對卡榫102(圖中僅表示頂面92的卡榫102)。卡 榫102設置於組裝接口 100鄰近處，金屬外殼12以金屬箔衝壓成型。 請參閱圖1、圖2、圖9與圖10，通用串行總線應用裝置1組裝時，絕緣本體8、蓋體 10與電路板4組裝成第一構件104，保護元件6與金屬外殼12組裝成第二構件106，之後， 再將第一構件104與第二構件106組裝成通用串行總線應用裝置1。 當絕緣本體8、蓋體10與電路板4組裝時，蓋體10的固定柱42卡入絕緣本體8的 固定孔32，使蓋體10封住絕緣本體8的後端開口 26，電路板2的第二端部52開始插入絕 緣本體8的前端開口 28，電路板4兩側邊54分別卡合於絕緣本體8的導接槽30內，經由導 接槽30的導引，電路板4可組裝於絕緣本體8中。 第一構件104組裝完畢時，電路板4的第二端部52收容於絕緣本體8的容置空間 24內，電路板4側邊54卡合於絕緣本體2的導接槽30內，以對電路板4定位，避免電路板 4相對於絕緣本體8產生上下方向位移。蓋體10的第一支持部44支撐電路板4的第二端部52，以加強電路板4的結構，並對電路板4定位。 集成電路58收容於絕緣本體8的底壁18的凹陷部38內，且集成電路58抵接凹 陷部38的底面，從而支撐電路板4，並對電路板4定位。絕緣本體8的固定壁22抵接電路 板4的頂面46，使電路板4的一部分與集成電路58夾持於固定壁22與底壁18之間所設的 前端開口 28中，以抵頂固定住電路板4。因此，電路板4的第一端部50及接觸端子50伸出 於絕緣本體8外部。 當保護元件6與金屬外殼12組裝成第二構件106時，保護元件6收容於金屬外殼 12內部，保護元件6的前擋壁78與插接口 98齊平。保護元件6可以黏貼方式裝設於金屬 外殼12內部。或者，金屬外殼12以二次成型方式結合保護元件6。亦或，金屬外殼12與保 護元件6可以卡固結構相互組合。 當第一構件104與第二構件106組裝成通用串行總線應用裝置1時，電路板4的 第一端部50由金屬外殼12的組裝接口 100插入金屬外殼12內，金屬外殼12的卡榫102 經由絕緣本體8的第一導引部36的導引可流暢地卡合於卡接槽34內，使第一構件104與 第二構件106相互固定結合。 當通用串行總線應用裝置1組裝完成時，保護元件6的凸塊82卡合於電路板4的 定位槽70內，以對電路板4定位，避免電路板4相對於絕緣本體8與保護元件6產生前後 方向位移。電路板4兩側邊54分別抵接絕緣本體2的第一側壁14與第二側壁16的內側 壁面及保護元件6的第一側牆74與第二側牆76的內側壁面，以避免電路板4相對於絕緣 本體8與保護元件6產生左右方向位移。 電路板4的第一端部50前緣抵接保護元件6的前擋牆78的內側壁面，以對電路 板4定位。保護元件6的第二支持部80支撐電路板4的第一端部50，以加強電路板4的受 力強度。蓋體10的第一支持部44頂面與保護元件6的第二支持部80頂面位於同一平面， 以對電路板4定位，使電路板4水平置於絕緣本體8與金屬外殼12內部。 絕緣本體8的凹陷部38與保護元件6的底板72位於同一平面，且集成電路58同 時抵接絕緣本體8的底壁18與保護元件6的底板72，因此，可支撐電路板4，並對電路板4 定位。電路板4位於第一端部50的底面48的電子元件68可收容於保護元件6的收容部 84內。因此，保護元件6具有保護電子元件68與增加電路板4的受力強度。另外，保護元 件6同時可增加電氣特性測試強度。 金屬外殼12包覆電路板4的第一端部50，使其一起構成一標準通用串行總線A
型連接器，使通用串行總線應用裝置1可符合通用串行總線標準規範，且金屬外殼12亦可
提升通用串行總線應用裝置1的結構強度。當通用串行總線應用裝置1插接於對接連接器
(圖中未示)時，通過保護元件6的第二導引部90，對接連接器可被導引並插入電路板4與
金屬外殼12之間，使對接連接器的對接端子抵接電路板4的接觸端子56。 由以上說明可知，集成電路58設置於電路板4的底面48並設於第一端部50與第
二端部52之間，且抵接絕緣本體2的凹陷部38底面與保護元件6的底板72，因此，可支撐
電路板4並對電路板4定位。蓋體10的第一支持部44與保護元件6的第二支持部80分
別支撐電路板4的第二端部52與第一端部50，以支撐電路板4，並固定電路板4。 絕緣本體2的固定壁22抵接電路板4的頂面46並相對於集成電路58設置處，使
電路板4與集成電路58夾持於固定壁22與底壁18之間所設的前端開口 28中，以抵頂固定住電路板4。 電路板4的兩側邊54與定位槽70分別卡接絕緣本體8的導接槽30與保護元件 6的凸塊82，可固定電路板4，避免電路板4相對於絕緣本體8與保護元件6產生位移。保 護元件6包覆電路板4的第一端部50的底面48，可保護第一端部50的底面48上的電子元 件68，並增加電路板4的受力強度與電氣特性測試強度。 透過金屬外殼12的卡榫102卡固於絕緣本體8的卡接槽34，電路板4、絕緣本體 8與蓋體10組成的第一構件104及金屬外殼12與保護元件6組成的第二構件106可穩固
^口 口 。 電路板4的第一端部50及金屬外殼12構成標準通用串行總線A型連接器，使通 用串行總線應用裝置1可符合通用串行總線標準規範，且金屬外殼12包覆保護元件6與電 路板4的第一端部50，亦可增強通用串行總線應用裝置1的結構強度。 相較於現有技術，本實用新型通用串行總線應用裝置1可以採用簡單的組裝方式 取代嵌入件射出成型(Insert Molding)方式，可降低模具設計與開發的成本及製造的複雜 度；保護元件6與金屬外殼12可加強通用串行總線應用裝置1的結構強度與電氣特性測試 強度，並使通用串行總線應用裝置1符合通用串行總線標準規範。
8
權利要求一種通用串行總線應用裝置，包括一絕緣本體、一電路板與一集成電路，絕緣本體設有一容置空間及一連通容置空間的前端開口，電路板設有相對的一頂面和一底面及相對的一第一端部和一第二端部，電路板的第二端部收容於容置空間內，而第一端部伸出於絕緣本體外部，第一端部頂面設有若干接觸端子，其特徵是所述集成電路設置於電路板的底面，集成電路與電路板的一部分分別夾持固定在絕緣本體的前端開口中；電路板的第一端部包覆有一與絕緣本體相結合的金屬外殼和一與金屬外殼相結合的保護元件。
2. 根據權利要求l所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述絕緣本體由一頂壁、 一底壁及兩側壁圍成所述的容置空間，頂壁的內壁面朝底壁延伸有一固定壁，固定壁與底 壁中間形成所述前端開口，固定壁與底壁分別抵接並挾持電路板與集成電路。
3. 根據權利要求2所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述絕緣本體設有一與 前端開口相對的後端開口 ，後端開口蓋合有一蓋體。
4. 根據權利要求3所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述蓋體具有一本體，本體一面設有至少一固定柱與至少一第一支持部，第一支持部支撐電路板的第二端部，絕緣 本體後端開口的周緣設有可卡接固定柱的固定孔。
5. 根據權利要求4所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述絕緣本體的第一側 壁與第二側壁內壁面分別設有一導接槽，電路板兩側邊卡入所述導接槽內。
6. 根據權利要求5所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述保護元件設有一底 板、從底板的相對兩側垂直延伸形成的一第一側牆與一第二側牆、一垂直於底板的前端延 伸形成並連接第一側牆與第二側牆的前擋牆，底板、第一側牆、第二側牆與前擋牆圍成一收 容部；收容部內設置有一第二支持部，第二支持部支撐電路板的第一端部。
7. 根據權利要求6所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述絕緣本體的底壁設 有一凹陷部，保護元件的底板與凹陷部的底面位於同一平面，集成電路抵接保護元件的底 板與凹陷部的底面。
8. 根據權利要求7所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述電路板兩側邊分別 設有定位槽，保護元件的第一側牆與第二側牆分別設有卡合於定位槽的凸塊。
9. 根據權利要求6所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述第二支持部設有一 延伸於底板與第一側牆連接處及底板與第二側牆連接處的凸肋及一延伸於底板與前擋牆 連接處的平臺，所述前擋牆頂部設有一導引部。
10. 根據權利要求2所述的通用串行總線應用裝置，其特徵是所述絕緣本體的頂壁與 底壁外側壁面分別設有至少一卡接槽，金屬外殼設有至少一卡合於卡接槽內的卡榫。
專利摘要本實用新型公開了一種通用串行總線應用裝置，其包括一絕緣本體、一電路板與一集成電路，絕緣本體設有一容置空間及一連通容置空間的前端開口，電路板設有相對的一頂面和一底面及相對的一第一端部和一第二端部，電路板的第二端部收容於容置空間內，而第一端部伸出於絕緣本體外部，第一端部頂面設有若干接觸端子，所述集成電路設置於電路板的底面，集成電路與電路板的一部分分別夾持固定在絕緣本體的前端開口中；電路板的第一端部包覆有一與絕緣本體相結合的金屬外殼和一與金屬外殼相結合的保護元件。本實用新型通用串行總線應用裝置製造方便、結構較強並可符合通用串行總線標準規範。
文檔編號H01R13/66GK201449606SQ20092005504
公開日2010年5月5日 申請日期2009年4月17日 優先權日2009年4月17日
發明者李宗仕, 鄭嘉發 申請人:富港電子(東莞)有限公司;正崴精密工業股份有限公司