CN108352634A - 用于印刷电路板的连接器系统 - Google Patents

Abstract

一种用于印刷电路板(14)的电接触引脚(26)。电接触引脚(26)包括具有第一直径的第一圆柱部(30)和从第一圆柱部(30)延伸的第二圆柱部(38)。第二圆柱部(38)具有大于第一直径的第二直径。第二圆柱部(38)包括构造为压靠印刷电路板(14)的壁的凸缘(46)。第二圆柱部还包括构造为容纳密封材料(86)的凹槽(54)。

Description

用于印刷电路板的连接器系统

背景技术

连接器系统通常用于将印刷电路板连接至各种装置，包括例如外部电子装置。目前的连接器系统例如包括微型通用串行总线(USB)连接器以及其它类型的连接器块、插头、插座、连接头和柔性连接。然而，这些系统通常昂贵，需要大量的部件和空间，无法对灰尘、污垢、水和其它环境污染物提供足够的密封，难以清洁，并且寿命周期短。

因此，需要一种用于印刷电路板的连接器系统，其具有低成本、减少的部件数量，具有降低的空间需求，密封优良，易于清洁，并且具有长的寿命。

附图说明

附图与下面的详细描述一起并入说明书中，并且构成说明书的一部分，用于进一步说明包括要求保护的发明的构思的实施例，并解释那些实施例的各种原理和优点，其中，同样的附图标记在各图中指代相同元件或在功能上类似的元件。

图1示出了根据一个实施例的连接器系统，其一部分暴露在电子装置的外部，仅示出了电子装置的一部分。

图2和3示出了图1中的电子装置的局部分解图，示出了连接器系统在电子装置内的位置。

图4示出了图1中的连接器系统，示出了布置有电子部件的印刷电路板、电接触引脚，以及密封材料。

图5示出了图1中的连接器系统的横截面图。

图6示出了图1中的连接器系统的电接触引脚，以及用于将电接触引脚焊接至印刷电路板的焊盘。

图7示出了图1的连接器系统，示出了暴露在密封材料的外部的、电接触引脚的一部分。

本领域技术人员将认识到，图中的元件为了简单和清楚示出，而不必然按照比例绘制。例如，图中的一些元件的尺寸可以相对于其它元件被放大，以帮助改善对本发明的实施例的理解。

设备和方法的组成部分在图中以常规符号适当地表示，以仅示出与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，以免对于受益于本文描述的本领域普通技术人员而言将显而易见的细节使本公开晦涩。

具体实施方式

一个实施例提供了一种用于印刷电路板的电接触引脚。在一个具体实例中，电接触引脚包括具有第一直径的第一圆柱部，以及从第一圆柱部延伸的第二圆柱部。第二圆柱部具有大于第一直径的第二直径。第二圆柱部包括构造为压靠印刷电路板的壁的凸缘。第二圆柱部还包括构造为容纳密封材料的凹槽。

另一个实施例提供一种包括印刷电路板的连接器系统，印刷电路板具有顶表面和从顶表面延伸的侧表面。该连接器系统还包括联接至印刷电路板的电接触引脚。电接触引脚具有直接联接至顶表面的第一圆柱部。第一圆柱部具有第一直径。电接触引脚具有从第一圆柱部延伸的第二圆柱部。第二圆柱部具有大于第一直径的第二直径。第二圆柱部包括与侧表面直接接触的凸缘。

又一个实施例提供一种包括印刷电路板的连接器系统，该印刷电路板包括具有顶表面和从顶表面延伸的侧表面。连接器系统还包括联接至印刷电路板的电接触引脚。电接触引脚具有直接联接至顶表面的第一圆柱部，第一圆柱部具有第一直径。电接触引脚具有从第一圆柱部延伸的第二圆柱部，第二圆柱部具有大于第一直径的第二直径。第二圆柱部包括凹槽。该连接器系统还包括布置在凹槽中的密封材料。

图1至7示出了连接器系统10，其用于将印刷电路板14(图2至7中示出)联接至例如外部装置(例如，电子装置)。连接器系统10可用于将各种其它装置连接或联接至印刷电路板14。

参照图1至3，在所示实施例中，连接器系统10联接到并且部分地布置在电子装置18(例如移动通信装置，如双向无线电或移动电话)中。仅示出了电子装置18的一部分。如图1所示，连接器系统10的一部分沿着电子装置18的底部22暴露，以便外部电子装置或装备(例如，充电器等)可被能移除地联接至电子装置18，并且联接至布置在其中的印刷电路板14。其它的实施例包括用于连接器系统10的不同位置。在一些实施例中，连接器系统10至少部分地布置在除电子装置18之外的其它装置中。

参照图1至7，连接器系统10包括至少一个电接触引脚26。在所示实施例中，连接器系统10包括十二个电接触引脚26，尽管其它实施例包括不同于所示出的电接触引脚26的不同数目和布置。在所示实施例中，电接触引脚26每一个在尺寸和形状上相同。在一些实施例中，电接触引脚26中的至少两个在尺寸和/或形状上不同。如图5所示，电接触引脚26中的每一个包括具有第一宽度34和第一长度36的第一部分30。第一部分30为圆柱形，并且第一宽度34为第一部分30的直径。电接触引脚26中的每一个还包括从第一部分30延伸的第二部分38，并且具有大于第一宽度34的第二宽度40，以及小于第一长度36的第二长度42。第二部分38为圆柱形，并且第二宽度40为第二部分38的直径。

参照图5和6，第二部分38包括压靠印刷电路板14的侧表面50的凸缘46。第二部分38还包括凹槽54。在所示实施例中，凸缘46为整体围绕第二部分38延伸的周向凸缘。凸缘46的仅一部分直接接触并压靠印刷电路板14的侧表面50。凹槽54为整体围绕第二部分38延伸的周向凹槽。如图5和6所示，电接触引脚26为长条形，中心轴线58延伸穿过整个电接触引脚26。凸缘46沿着中心轴线58在轴向上布置在第一部分30与凹槽54之间。

参照图4至6，印刷电路板14包括顶表面62(图4)和底表面66(图5)，所述顶表面62容纳并保持多个电路板部件64(图4)，所述底表面66与顶表面62相背并且布置在顶表面62的下方。顶表面62和底表面66彼此平行，并且经由侧表面50彼此连接，使得侧表面50垂直于顶表面62和底表面66中的每一个延伸。

参照图6，十二个电接触引脚26中的六个的第一部分30经由一个或多个焊盘74被直接焊接至顶表面62上。在图6所示的示例实施例中，每一个焊盘74具有平行于中心轴线58或沿着中心轴线58延伸的中心分隔区域78。该中心分隔区域78为薄的焊料区域，其将中心分隔区域78的每一侧上的焊盘74内的两个较厚的焊料区域82(例如，堆丘)分离开。中心分隔区域78和两个较厚区域82的应用使得当焊料材料在被加热时，两个较厚区域82中的焊料材料沿着电接触引脚26的一个或多个表面向上(即，沿着大致离开图6页面的方向)漫延，并且形成至少一个焊料填角，由此将电接触引脚26固定至印刷电路板14。如图6所示，焊盘74以及电接触引脚26彼此平行定位，使得每一个中心分隔区域78平行于每个其它的中心分隔区域78，并且每一个中心轴线58平行于每个其它的中心轴线58。中心分隔区域78和两个较厚区域82还有助于将电接触引脚26沿着中心轴线58定中心，并且防止电接触引脚26相对于印刷电路板14倾斜或扭转。

参照图5，当焊盘74中的焊料材料变硬时(即，当焊料材料冷却时)，焊料材料沿着中心轴线58朝着侧表面50在轴向上拉动凸缘46，从而将凸缘46压靠至侧表面50。例如，在一些实施例中，当焊料材料变硬时，形成一个或多个焊料填角80(例如，由于上述的漫延)，这有助于将凸缘46拉靠至侧表面50。如图5所示，在所示的实施例中，焊料填角80中的至少一个布置成在轴向上邻近电接触引脚26的端部81。

在所示实施例中，凸缘46平行于侧表面50延伸，这样凸缘46与第一部分30在横截面上的结合(图5所示)形成了90度角，由此在凸缘46与顶表面62之间产生压紧配合。凸缘46抵靠侧表面50的压力防止电接触引脚26相对于印刷电路板14倾斜或扭转。

参照图3至7，剩余的六个电接触引脚26以类似方式被直接焊接至印刷电路板14的底表面66(图5)。不过，这些剩余的六个电接触引脚26相对于直接联接至顶表面62的六个电接触引脚26交替布置，使得直接联接至顶表面62的电接触引脚26中的任意一个的中心轴线58以及直接联接至底表面66的电接触引脚26中的任意一个的中心轴线58都布置在相对于印刷电路板14的顶表面62以一倾斜角度延伸的平面中。在其它实施例中，电接触引脚26的间距与定位不同于所示的实施例。

参照图5，每一个电接触引脚26还包括有助于稳固电接触引脚26的重心84。例如，如图5所示，重心84布置在侧表面50的内部，并且在顶表面62的上方，由此有助于保证当焊盘74变硬时，电接触引脚26不会掉出印刷电路板14或者从印刷电路板14滑出。

参照图1至4和图7，连接器系统10还包括密封材料86，该密封材料86布置在至少一个电接触引脚26的凹槽54内。在所示实施例中，密封材料86为硅酮材料，其布置在十二个电接触引脚26的每一个凹槽54内并填充凹槽54，由此有助于密封电接触引脚26，并将各电接触引脚26相对于彼此固定并保持就位。在其它实施例中，使用其它类型的材料作为密封材料86，包括但不限于Buna N丁腈和氟硅酮。在所示实施例中，密封材料86形成为具有唇部90的单个部件，该唇部90远离十二个电接触引脚26伸出并围绕其延伸，由此形成了开口94，电接触引脚26的第一部分30的区域在开口94中暴露(例如，用于连接至如外部电子装置)。如图2至4和图7所示，密封材料86还包括从唇部90的每一侧延伸的两个臂98。两个臂98接触和/或缠绕印刷电路板14的一部分，由此围绕印刷电路板14的一部分进一步提供附加的密封。

在所示实施例中，为了组装连接器系统10，首先选择电接触引脚26中的一个，并将其放置在印刷电路板14上，并用焊盘74直接焊接至印刷电路板14的顶表面62上。然后，选择第二电接触引脚26，并将其直接放置在印刷电路板14上，并用另一个焊盘74直接焊接至顶表面62上。然后，以类似方式选择第三、第四、第五和第六电接触引脚26，并放置和焊接至顶表面62上。一旦将初始的一组六个电接触引脚26焊接就位，则翻转印刷电路板14，随后将剩余六个电接触引脚26以类似方式分别焊接至印刷电路板14的底表面66上。该工艺允许按照需求改变电接触引脚26的数量和间距。

一旦将所有的电接触引脚26联接(例如，焊接)至印刷电路板14，则将密封材料86施加到电接触引脚26和印刷电路板14上(例如，流过)。在该工艺期间，密封材料86延伸进到每一个凹槽54中并变硬，使得电接触引脚26的第一部分30的区域暴露，用于接触外部电子装置或装备，并且提供对电接触引脚26和印刷电路板14的密封。

在前面的说明书中，已经描述了具体的实施例。然而，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离如下面权利要求阐述的本发明范围的情况下，可以做出各种变型及改变。因此，说明书和附图应被认为是说明性的，而非限制性的，并且所有这些变型旨在被包括在本教导的范围之内。

有益效果、优点、问题的解决方案、以及可造成任何有益效果、优点、或解决方案发生或变得更加明显的任何要素不应被阐释为任何或全部权利要求的关键的、必需的或基本的特征或要素。本发明仅由所附的权利要求限定，包括在本申请未决期间做出的任何修改和如所发布的那些权利要求的全部等同物。

此外在本文中，如第一和第二、顶部和底部等相对术语可仅用于将一个实体或动作与其它的实体或动作区分开，而不必然要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包含”、“具有”、“包括”、“含有”或其任意其它的变型，意在涵盖非排它性的包含，使得包含、具有、包括、含有要素列表的步骤、方法、物品或设备并不仅包括这些要素，而是可以包括没有明确列出的其它要素，或该步骤、方法、物品或设备固有的其它要素。由“包含……一个”、“具有……一个”、“包括……一个”、或“含有……一个”表示的要素在没有更多限制的情况下，并不排除在包含、具有、包括、含有该要素的步骤、方法、物品或设备中存在有其它附加的相同要素。术语“一”限定为一个或多个，除非本文另有说明。术语“实质上”、“基本上”、“大致”、“大约”或其任意其它变型，限定为接近本领域普通技术人员所理解的，并且在非限制性实施例中，该术语限定为10％以内，在另一个实施例中限定为5％以内，在另一个实施例中限定为1％以内，且在另一个实施例中限定为0.5％以内。本文使用的术语“联接”限定为连接，但不必然是直接连接，并且不必然是机械连接。以某种方式“构造”的装置或结构表示至少以该方式构造，并且也可以用没有列出的方式构造。

提供本公开的摘要以允许读者快速确定本技术公开的性质。要理解的是，它不用于诠释或限制权利要求的范围或含义。此外，在前述的详细说明中，可以看到，为精简本公开的目的，各种特征在各个实施例中被组合到一起。这种公开方式并不诠释为反映这样的意图，即，所要求保护的实施例需要比在每个权利要求中明确记载的特征更多的特征。相反，如以下权利要求所反映的，本发明的主题在于比单个公开的实施例更少的特征。因此，下面的权利要求被合并到具体实施方式中，其中每个权利要求本身作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种用于印刷电路板的电接触引脚，所述电接触引脚包括：

第一圆柱部，所述第一圆柱部具有第一直径；以及

第二圆柱部，所述第二圆柱部从所述第一圆柱部延伸，并且具有大于所述第一直径的第二直径，所述第二圆柱部包括构造为压靠所述印刷电路板的壁的凸缘，所述第二圆柱部还包括构造为容纳密封材料的凹槽。

2.根据权利要求1所述的电接触引脚，其中，所述电接触引脚为沿着中心轴线延伸的长条形电接触引脚，并且其中，所述凸缘沿着所述中心轴线在轴向上布置在所述第一圆柱部和所述凹槽之间。

3.根据权利要求1所述的电接触引脚，其中，所述凹槽为整体围绕所述第二圆柱部延伸的周向凹槽。

4.根据权利要求1所述的电接触引脚，其中，所述凸缘为周向凸缘。

5.根据权利要求1所述的电接触引脚，其中，所述第一圆柱部具有第一长度，所述第二圆柱部具有第二长度，其中所述第一长度大于所述第二长度。

6.一种连接器系统，包括：

印刷电路板，所述印刷电路板具有顶表面和从顶表面延伸的侧表面；以及

电接触引脚，所述电接触引脚联接至所述印刷电路板，所述电接触引脚具有直接联接至所述顶表面的第一圆柱部，所述第一圆柱部具有第一直径，所述电接触引脚具有从所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二圆柱部具有大于所述第一直径的第二直径，所述第二圆柱部包括与所述侧表面直接接触的凸缘。

7.根据权利要求6所述的连接器系统，其中，所述第一圆柱部具有第一长度，所述第二圆柱部具有第二长度，其中所述第一长度大于所述第二长度。

8.根据权利要求6所述的连接器系统，其中，所述第一圆柱部利用焊料填角焊接至所述顶表面，并且其中，所述焊料填角将所述凸缘拉靠至所述侧表面。

9.根据权利要求6所述所述的连接器系统，其中，所述凸缘为周向凸缘，并且其中，所述凸缘的仅一部分直接接触所述侧表面。

10.根据权利要求6所述的连接器系统，其中，所述电接触引脚为第一电接触引脚，其中，所述连接器系统包括联接至所述印刷电路板的第二电接触引脚，所述第二电接触引脚具有直接联接至所述顶表面的第一圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部具有第一直径，所述第二电接触引脚具有从所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部具有比所述第二电接触引脚的第一直径大的第二直径，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部包括与所述侧表面直接接触的凸缘。

11.根据权利要求6所述的连接器系统，其中，所述印刷电路板包括底表面，其中所述电接触引脚为第一电接触引脚，其中所述连接器系统包括联接至所述印刷电路板的第二电接触引脚，所述第二电接触引脚具有直接联接至所述底表面的第一圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部具有第一直径，所述第二电接触引脚具有从所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部具有比所述第二电接触引脚的第一直径大的第二直径，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部包括与所述侧表面直接接触的凸缘。

12.根据权利要求11所述的连接器系统，其中，所述第一电接触引脚包括延伸穿过整个所述第一电接触引脚的第一中心轴线，所述第二电接触引脚包括延伸穿过整个所述第二电接触引脚的第二中心轴线，其中，所述第一中心轴线和所述第二中心轴线每一个位于相对于所述印刷电路板的所述顶表面呈一倾斜角度延伸的平面中。

13.一种连接器系统，包括：

印刷电路板，所述印刷电路板具有顶表面和从顶表面延伸的侧表面；

电接触引脚，所述电接触引脚联接至所述印刷电路板，并且具有直接联接至所述顶表面的第一圆柱部，所述第一圆柱部具有第一直径，所述电接触引脚具有从所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二圆柱部具有大于所述第一直径的第二直径，所述第二圆柱部包括凹槽；以及

布置在所述凹槽中的密封材料。

14.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述第一圆柱部具有第一长度，所述第二圆柱部具有第二长度，其中所述第一长度大于所述第二长度。

15.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述凹槽为整体围绕所述第二圆柱部延伸的周向凹槽。

16.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述密封材料为硅酮。

17.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述第二圆柱部包括与所述侧表面直接接触的凸缘。

18.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述电接触引脚为第一电接触引脚，其中所述连接器系统包括联接至所述印刷电路板的第二电接触引脚，所述第二电接触引脚具有直接联接至所述顶表面的第一圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部具有第一直径，所述第二电接触引脚具有从所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部具有比所述第二电接触引脚的第一直径大的第二直径，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部包括凹槽，其中所述密封材料被布置在所述第一电接触引脚和所述第二电接触引脚两者的所述凹槽中。

19.根据权利要求13所述的连接器系统，其中，所述印刷电路板包括底表面，其中所述电接触引脚为第一电接触引脚，其中所述连接器系统包括联接至所述印刷电路板的第二电接触引脚，所述第二电接触引脚具有直接联接至所述底表面的第一圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部具有第一直径，所述第二电接触引脚具有从所述第二电接触引脚的所述第一圆柱部延伸的第二圆柱部，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部具有比所述第二电接触引脚的第一直径大的第二直径，所述第二电接触引脚的所述第二圆柱部包括凹槽，其中所述密封材料布置在所述第一电接触引脚和所述第二电接触引脚两者的所述凹槽中。

20.根据权利要求19所述的连接器系统，其中，所述第一电接触引脚包括延伸穿过整个所述第一电接触引脚的第一中心轴线，所述第二电接触引脚包括延伸穿过整个所述第二电接触引脚的第二中心轴线，其中所述第一中心轴线和所述第二中心轴线每一个位于相对于所述印刷电路板的所述顶表面呈一倾斜角度延伸的平面中。