CN101627510B - 具有接地引脚的电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种包括无鞘连接器(102)的半导体装置(100)，所述无鞘连接器(102)具有在所述连接器反向插入到主机装置时防止电短路及损坏的接地引脚(120)。如果反向插入所述电连接器，那么所述接地引脚与插座(36)的信号接地端子(46)配合，且避免与剩余端子接触。因此，避免了原本在反向插入现有技术装置时发生的损坏。

Description

具有接地引脚的电连接器
技术领域
本发明的实施例涉及无鞘连接器，所述无鞘连接器具有在所述连接器反向插入到主机装置时防止短路及损坏的接地引脚。
背景技术
对便携式消费者电子装置的需求的强劲增长正推动对高容量存储装置的需要。例如快闪存储器存储卡等非易失性半导体存储器装置正变得广泛用于满足对数字信息存储及交换的不断增长的需求。其便携性、通用性及坚固设计连同其高可靠性及大存储容量已使此类存储器装置可理想地用于各种各样的电子装置，包括(举例来说)数码相机、数字音乐播放器、视频游戏控制台、PDA及蜂窝式电话。
用于在装置(例如，上文所提及的那些装置)与其它组件(例如，桌上型计算机等)之间传送信号的通用串行总线(USB)接口同样普遍存在。所述USB接口由公插头及若干母插座连接器组成。插头通常具有一个或一个以上插入到配合插座中的开口中的引脚。虽然存在数种类型的USB连接器，但最常用的是其上是4引脚连接器且由屏蔽包围的类型A插头。在图1至3的现有技术中，以截面形式显示常规类型A USB插头及插座。举例来说，图1中所示的常规USB插头20可附装到电子装置且包括其上形成有信号功率引脚24、一对信号引脚26、28及信号接地引脚30的基底22。所述基底及引脚由护罩32覆盖。如在图2中所见，常规USB插座36可并入到主机装置中且包括基底38及在其上形成的四个端子40至46(出于清晰的目的用虚线显示)。如在图3中所见，所述插头可通过与引脚40至46配合的引脚24至30而被接纳于所述插座内，以允许在所述电子装置与主机装置之间传送信号。
在常规USB连接中，所述护罩提供用于所述电子装置中的静电电荷消散的接地路径。然而，某些低轮廓USB连接装置当前未制造有所述护罩，例如图4及5的现有技术中所显示的插头50。为在没有鞘的情况下提供到接地的路径，已知在所述基底的与用于接触插座36的若干导电侧的若干信号引脚相对的一侧上包括接地板52。举例来说，标题为“具有系统接地的细长USB公连接器(Slim USB Male Connector withSystem Grounding)”的第6,896,527号美国专利揭示一种在基底的第一侧上包括若干信号引脚且在所述基底的相对侧上包括一个用于提供到接地的路径的接地板的USB连接装置。
然而，已知连接器的缺点是在没有护罩的情况下，经常可能以错误的定向(即，反向)将USB插头插入到插座中。也就是说，如图6的现有技术中所示，插头被插入使得引脚24至30以错误的方式面向。在现有技术的连接器中，例如在‘527专利中所揭示，插头的反向插入将导致板52啮合主机装置插座的电力及接地端子。经由板52将所述主机装置接地端子与电力端子连接可导致短路及对所述主机装置的损坏。因此需要具有接地路径但在电连接器反向插入到主机装置时没有电短路或损坏的风险的所述电连接器。
发明内容
一个实施例涉及包括无鞘连接器的半导体装置，所述无鞘连接器具有在所述连接器反向插入到主机装置时防止电短路及损坏的接地引脚。所述半导体装置包括耦合到所述电连接器的集成电路。所述连接器的顶部部分可包括多个信号引脚，包括邻近所述连接器的第一边缘且连接到所述集成电路的接地面或电路的信号接地引脚。所述连接器的底部部分可包括邻近所述连接器的第二边缘且类似地连接到所述集成电路的接地面或电路的接地引脚。
所述半导体装置可进一步包括印刷电路板。在若干实施例中，所述信号引脚及接地引脚可在所述印刷电路板上形成，使得所述电连接器与所述集成电路整体地形成。在替代实施例中，所述电连接器可与所述印刷电路板分开形成且在所述连接器及印刷电路板形成之后附加到所述印刷电路板。
所述电连接器可插入到主机装置的具有信号端子的插座中，所述信号端子包括如背景技术部分中所解释的信号接地端子。当所述连接器正确地插入到所述插座中时，所述信号引脚在所述插座中啮合其相应端子。在正确插入之后，接地引脚又啮合所述插座的导电表面，从而为所述半导体装置提供接地路径。然而，如果反向插入所述电连接器，那么所述接地引脚与插座的信号接地端子配合，且避免与剩余端子接触。因此，避免了原本在反向插入现有技术的装置时发生的损坏。
附图说明
图1是包括护罩的常规USB插头的截面图。
图2是主机装置的常规USB插座的截面图。
图3是配合在USB插座内的具有护罩的常规USB插头的截面图。
图4是常规无护罩USB插头的截面图。
图5是主机装置的插座内的常规无护罩USB插头的截面图。
图6是反向插入到主机装置的USB插座内的常规无护罩USB插头的截面图。
图7是根据本发明实施例的半导体装置的俯视图。
图8是根据本发明实施例的半导体装置的仰视图。
图9是根据本发明实施例的半导体装置的截面侧视图。
图10是根据本发明实施例的电连接器的截面端视图。
图11是根据本发明实施例的正确地插入到主机装置插座内的电连接器的截面端视图。
图12是根据本发明实施例的不正确地插入到主机装置插座内的电连接器的截面端视图。
图13是根据本发明替代实施例的不正确地插入到主机装置插座内的电连接器的截面端视图。
具体实施方式
现在将参照图7至13说明若干实施例，所述实施例涉及无鞘连接器，其具有在所述连接器反向插入到主机装置时防止电短路及损坏的接地引脚。应了解，本发明可以许多不同的形式体现，而不应视为仅限于本文所述的实施例。而是，提供这些实施例使得本揭示内容透彻且完整并将本发明全面传达给所属领域中的技术人员。实际上，本发明既定涵盖这些实施例的替代形式、修改及等效形式，所述替代形式、修改及等效形式包括在由所附权利要求书所界定的本发明的范围及精神内。此外，在本发明的以下详细说明中，阐述了众多具体细节以提供对本发明的彻底理解。然而，所属领域的技术人员应清楚，可在无此类具体细节的情况下实践本发明。
现在分别参照图7-9的俯视图、仰视图及截面图，其显示在第一端处包括USB连接器102且在其第二端处包括集成电路104的半导体装置100。尽管对于本发明并不关键，集成电路104可包括至少半导体裸片104a及104b及无源组件104c。集成电路104的类型及功能对于本发明也并不关键，但在若干实施例中可以是包括一个或一个以上快闪存储器裸片及一个或一个以上控制器裸片的快闪存储器装置，例如ASIC。
所示连接器102用于到主机装置的类型A USB连接，但如后文所说明，预期其它类型的USB连接器可包括本发明。电连接器102包括第一边缘102a及与所述第一边缘102a相对的第二边缘102b。
如图7的俯视图及图9的截面图中所见，连接器102的顶部表面包括多个信号引脚106-112。信号引脚106-112可以是类型A USB连接器内的常规信号引脚。引脚106可邻近所述连接器的边缘102a且可以是用于向USB连接器100所附装到的半导体装置供应电压的信号功率引脚，如后文所解释。信号引脚108及110可在所述半导体装置与USB连接器100所连接到的主机装置之间传输信号。引脚112可邻近边缘102b且可以是连接到集成电路104内的接地面或电路的信号接地引脚。所述接地面或电路为半导体装置104提供到接地的路径。引脚106-112中的每一者可暴露在半导体装置100的上表面上。
信号引脚106-112及集成电路104可在印刷电路板(“PCB”)118上形成。如所属技术中已知，PCB 118可由核心形成，其中使顶部导电层形成在所述核心的顶部表面上且使底部导电层形成在所述核心的底部表面上。在PCB 118上的集成电路104的制作期间，PCB 118的导电层可经蚀刻以在所述第一表面上界定引脚106-112，且在相对表面上界定接地引脚120(下文解释)。导电图案可进一步包括用于将引脚106-112电耦合到集成电路104的电迹线122。一旦经图案化，可给PCB 118层压所属技术中已知的阻焊剂。
现在参照根据本发明的图8的仰视图及图9的截面图，接地引脚120可邻近边缘102b形成于PCB 118上，形成于与引脚106-112相对的侧上等等。接地引脚120可以各种方式中的任一种连接到集成电路104的接地面或电路，包括通过迹线124及在PCB118上形成的通孔126。接地引脚120可镀有金、镍/金合金或已知电镀工艺中的其它电镀材料。
如在图9中所见但从图7及8中省略，PCB 118可在已知囊封工艺中囊封在模制化合物128中。顶部表面上的引脚106-112及底部表面上的接地引脚120穿过模制化合物128的表面而暴露。在替代实施例中，集成电路104及连接器102可装入盖或框架内(代替模制化合物128或除模制化合物128以外)。
在上文所说明的实施例中，电连接器102作为印刷电路板118的部分整体形成。在本发明的替代实施例中，可与PCB 118分开形成包括信号引脚106-112及接地引脚120的电连接器102。在此实施例中，在PCB 118形成有集成电路104之后，可将所述电连接器附加到PCB 118。一旦经附加，可将信号引脚106-112焊接到PCB 118上的接触垫以将引脚106-112电耦合到所述集成电路。类似地，可将接地引脚120焊接到PCB 118上的接触垫以将接地引脚120电耦合到所述接地面或电路。
图10是电连接器102的截面图，其显示模制化合物122内的印刷电路板118上的信号引脚106-112及接地引脚120。图11是安装在主机装置的常规插座36(如背景技术部分中所说明)内的电连接器102的截面图。插座36可包括信号电力端子40、信号端子42及44以及信号接地端子46(出于清晰的目的用虚线显示插座36)。
如所属技术中已知，当正确插入时，引脚106-112分别啮合端子40-46，以允许信号在半导体装置100与主机装置之间交换。类似地，接地引脚120啮合插座36的导电表面，从而为半导体装置100提供穿过所述主机装置的接地路径。
然而，如背景技术部分中所解释，低轮廓USB连接器可能不正确地反向插入。此种情形图解说明于图12中。如图所示，当反向插入时，接地引脚120与信号接地端子46配合，且避免与端子40-44接触。因此，避免了原本在反向插入现有技术的装置时发生的损坏。应了解，引脚120的宽度(即，在边缘102a与102b之间延伸的尺寸)在替代实施例中可变化。举例来说，如图13中所示，引脚120的宽度可大于端子46的对应宽度。在若干实施例中，可将所述宽度增加到接地引脚120更接近端子44但不接触端子44的点。
出于例示及说明目的，上文已提供了对本发明的详细说明。本发明并非打算作为穷尽性或将本发明限定于所揭示的精确形式。依据以上教示，可做出许多修改及改变。所说明实施例的选择旨在最好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使其它所属领域中的技术人员能够以适合于所涵盖特定应用的各种实施例及使用各种修改来最好地利用本发明。本发明的范围打算由所附权利要求书来界定。

Claims (10)

1.一种用于将电子装置附加到主机装置的电连接器，所述电连接器包含：
基底，其包括第一及第二相对表面，以及在所述第一与第二表面之间延伸的第一及第二相对边缘；
信号接地引脚，其在所述第一表面上用于将所述电子装置连接到接地电位，所述信号接地引脚邻近所述第一边缘定位；
信号引脚，其在所述第一表面上用于在所述电子装置与所述主机装置之间传送信号，所述信号引脚邻近所述信号接地引脚定位且与所述第一边缘间隔一距离；及
接地引脚，其在所述第二表面上用于将所述电子装置接地，所述接地引脚邻近所述第二边缘定位且沿所述第一与第二边缘之间的方向具有一宽度，所述宽度小于所述信号引脚与所述第一边缘间隔的所述距离。
2.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接地引脚与所述信号接地引脚是大致相同的大小。
3.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接地引脚的所述宽度大于所述信号接地引脚的宽度。
4.如权利要求1所述的电连接器，其中所述接地引脚的所述宽度小于所述信号接地引脚的宽度。
5.如权利要求1所述的电连接器，所述第一表面进一步包含第二信号引脚及邻近所述信号引脚的信号功率引脚。
6.如权利要求1所述的电连接器，其中所述电连接器能够装配到所述主机装置的USB插孔内。
7.一种快闪存储器装置，其能够经由主机装置的USB插孔与所述主机装置一起操作，所述快闪存储器装置包含：
电子装置；及
电连接器，其能够装配在所述主机装置的所述USB插孔内，所述电连接器包括：
基底，其包括第一及第二相对表面，以及在所述第一与第二表面之间延伸的第一及第二相对边缘，
信号接地引脚，其在所述第一表面上用于将所述电子装置连接到接地电位，所述信号接地引脚邻近所述第一边缘定位，
信号引脚，其在所述第一表面上用于在所述电子装置与主机装置之间传送信号，所述信号引脚邻近所述信号接地引脚定位且与所述第一边缘间隔一距离，及
接地引脚，其在所述第二表面上用于将所述电子装置接地，所述接地引脚邻近所述第二边缘定位且具有比所述信号引脚与所述第一边缘间隔的所述距离小的宽度。
8.如权利要求7所述的快闪存储器装置，其中所述接地引脚与所述信号接地引脚是大致相同的大小。
9.如权利要求7所述的快闪存储器装置，其中所述接地引脚的所述宽度大于所述信号接地引脚的宽度。
10.如权利要求7所述的快闪存储器装置，其中所述接地引脚的所述宽度小于所述信号接地引脚的宽度。
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