CN108832342A - 一种usb type c连接器及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子技术领域,提供了一种USB TYPE C连接器及其工艺。其中:USB TYPE C连接器包括金属外壳、设于金属外壳内的连接芯体以及设于连接芯体后端面的PCB板,连接芯体包括上、下芯体模组及夹在上、下芯体模组中间的屏蔽板,上芯体模组包括上排端子、上胶芯和上接地片,下芯体模组对应上芯体模组是同样的构件,并包括下排端子、下胶芯和下接地片,上排端子及上接地片通过嵌入模具成型于上胶芯中,下排端子及下接地片通过嵌入模具成型于下胶芯中,上、下胶芯相扣合,使得上、下壳部形成有对接空间,藉由前述构造解决了缩减组件、简化制成的技术问题,达成了提高产品良率及降低制造成本的效果。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤指提供了一种USB TYPE C连接器及其工艺。
背景技术
现有技术的USB Type C连接器产品的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度以及大数据传输;Type-C支持USB接口双面插入,正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题——正反面随便插。目前,USB Type C连接器产品得到了广泛的支持,众多厂商都推出了USB Type C连接器产品。但是,现有技术中,USB Type C连接器的制程较为复杂,由于至少为6组件,其组件间的结合,制约了全自动生产,其制成的绝大多数工艺靠人工完成,效率低下,而且不良损耗较高,产品质量稳定性欠佳。因此,需要研究出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的主要目的在于提供一种USB TYPE C连接器,其具有结构设计简单、巧妙合理、实用全程自动化制成、定位牢固可靠等优势,有效地提升了产能及产品良率。
为达成上述目的,本发明应用的技术方案是:提供了一种USB TYPE C连接器,包括金属外壳、设于金属外壳内的连接芯体以及连接在连接芯体后面的PCB板,其中:连接芯体包括上、下芯体模组及夹在上、下芯体模组中间的屏蔽板,其特征在于:上、下芯体模组是在相同模具中成型的构件,其中:上芯体模组包括上排端子、上胶芯和上接地片,下芯体模组包括下排端子、下胶芯和下接地片;上排端子及上接地片通过嵌入模具成型于上胶芯中,下排端子及下接地片通过嵌入模具成型于下胶芯中;上排端子包括上固定段及分别与上固定段两端相连接的上第一、上第二弹性段,下排端子包括下固定段及分别与下固定段两端相连接的下第一、下第二弹性段;上胶芯具有上基部及向前延伸的上壳部,下胶芯具有下基部及向前延伸的下壳部;上、下胶芯以相对面扣合,使得上、下基部形成有后端面,也使得上、下壳部内形成有对接空间;上、下固定段分别固于上、下基部,从而使得上、下第一弹性段具有的凸部以对称形式处于对接空间,而上、下第二弹性段以对称形式悬于后端面,并夹持PCB板,在PCB板的正、反面分别对应上、下第二弹性段设有焊盘,正、反面焊盘分别抵接上、下第二弹性段,以此使得PCB板与上、下排端子形成导通。
在本实施例中优选:上壳部分为上实体部、上让位部、上窗口部以及上对接部,下壳部分为下实体部、下让位部、下窗口部以及下对接部,其中:上、下实体部分别处于上、下基部与上、下让位部之间,上、下窗口部分别处于上、下让位部与上、下对接部之间。
在本实施例中优选:上、下胶芯包括相适配的扣合面,上、下胶芯扣合面分别具有上、下限位平台,其中:上限位平台处于上基部至上实体部的位置,在上限位平台平面上分别以对角形式形成有一对上定位柱及一对上定位孔,一对上定位柱之间的间距与一对上定位孔之间的间距相等;下限位平台处于下基部至下实体部的位置,在下限位平台的平面上以适配上定位柱的位置设有下定位孔,并以适配上定位孔的位置设有下定位孔。
在本实施例中优选:上限位平台两侧分别凹陷有上平条部,上平条部自上基部后端面延长至上让位部;下限位平台两侧对应上限位平台两侧分别凹陷有下平条部,下平条部自下基部后端面延长至下让位部,上、下芯体模组适配时,上、下平条部结合形成侧槽,侧槽贯穿对接空间。
在本实施例中优选:上让位部为贯穿上胶芯正、背面的上长条穿孔,上长条穿孔符合上排端子数量,且在上胶芯上呈横向排列,上长条穿孔容上第一弹性段在其中作弹性活动;下让位部为贯穿下胶芯正、背面的下长条穿孔,下长条穿孔符合下排端子数量,且对应上长条穿孔在下胶芯上呈横向排列,下长条穿孔容下第一弹性段在其中作弹性活动。
在本实施例中优选:上胶芯具有上横向肋部,上横向肋部设于上长条穿孔前沿位置;下胶芯具有下横向肋部,下横向肋部对应上横向肋部设于下长条穿孔前沿位置,当上、下芯体模组扣合时,上、下横向肋部在对接空间中形成阻止部,阻止部限位外部相适配的连接器的插入深度。
在本实施例中优选:屏蔽板是金属板材冲压成型的构件,并具有基本部及分别在基本部两侧向外延伸的过渡段,基本部具有符合下定位柱及下定位孔数量,且对应下定位柱及下定位孔的圆形孔;两侧的过渡段分别以对称形式向上垂直有夹持弹片,各夹持弹片前段设有夹紧触点,而夹持弹片后段设有叉形部,当用圆形孔套于下定位柱时,基本部覆盖下限位平台平面,此时两对称的夹持弹片处在下平条部上,夹持弹片的夹紧触点则内凸于对接空间,当上芯体模组扣合下芯体模组时,上芯体模组的上定位柱通过圆形孔插入下定位孔,同时下定位柱插入上定位孔,两侧夹持弹片分别处于侧槽中。
在本实施例中优选:上接地片呈半框体,以包围上第一弹性段的形式设于上排端子前端,并包括上横条部及上横条部两端分别向后延伸的上边条部和向前延伸的上第一触部,在两上边条部的相对内侧以对应形式延伸有上连接部,各上连接部分别连接上排端子的首位端子、末位端子;下接地片为对应上接地片设置的结构,其中:下接地片以包围下第一弹性段形式设于下排端子前端,并包括下横条部及下横条部两端分别向后延伸的下边条部和向前延伸的下第一触部,在两下边条部的相对内侧以对应形式延伸有下连接部,各下连接部分别连接下排端子的首位端子、末位端子。
在本实施例中优选:上横条部对应上横向肋部设在上胶芯背面,上第一触部透过上窗口部凸于对接空间中,下横条部对应上横条部,并对应下横向肋部设在下胶芯背面,下第一触部透过下窗口部凸于对接空间中。
为解决上述技术问题,本发明的主要目的在于提供一种USB TYPE C连接器的工艺,其具有结构设计简单、巧妙合理、实用全程自动化制成、定位牢固可靠等优势,有效地提升了产能及产品良率。
为达成上述目的,本发明应用的技术方案是:提供了一种USB TYPE C连接器的工艺,包括设于金属外壳内的连接芯体以及连接在连接芯体后面的PCB板,连接芯体包括上、下芯体模组及夹在上、下芯体模组中间的屏蔽板,上、下芯体模组为相同构件,其中:USBTYPE C连接器的工艺包括:
步骤一,将接地片及一排端子置于模具中;
步骤二,通过模具注塑使之形成胶芯,胶芯将接地片及一排端子固化为一体,以此制成芯体模组;
步骤三、依据上述步骤,复制N件芯体模组;
步骤四、采用两件芯体模组,以其相对适配面扣合而形成连接芯体,其中:在扣合前,将一件连接芯体的适配面朝上,使之为下芯体模组,在下芯体模组上装配夹持弹片后,再将另一件连接芯体的适配面朝下,使之为上芯体模组,然后将上芯体模组扣合下芯体模组,以此上、下芯体模组将夹持弹片夹在中间,至此完成了连接芯体制成,以及
步骤五,将连接芯体装入金属外壳中,再将PCB板插抵接于连接芯体后面,使之被上、下第二弹性段夹持,PCB板正、反面分别设有符合上、下第二弹性段数量的焊盘,上、下第二弹性段的触点分别与PCB板正、反面的焊盘形成导通,至此完成了USB TYPE C连接器制成。
本发明与现有技术相比,其有益的效果是:
1.端子和EMI接地片通过冲压一体成型,既减少了工艺步骤,也能使冲压成型过程中的料带得到充分利用,起到了降低成本效果;
2.采用嵌入模具注塑技术,将端子和EMI接地片结合成一体,提高了产品的稳定性;
3.将上、下芯体模组设计成同一个零件,采取阴阳柱相互扣合,不但降低模具开发成本,而且减少组装工艺,提高产品稳定性;
4.夹持弹片采用U型设计与PCB焊接,使焊板强度提高,同时端子与EMI接地片一体式埋入注塑成型,加强了受力强度;
5.PCB板把SMT置件的零件都放入一面,减少SMT费用;
6.PCB板接地端子都连接在一起,提高讯号传输的稳定性和一致性,减少杂讯干扰和讯号损失。
附图说明
图1是本实施例的立体示意示意图。
图2是图1的组装过程示意图。
图3是本实施例另一视角立体示意图。
图4是图3中连接芯体的组装过程示意图。
图5是图4中连接芯体的组装过程示意图。
图6是本实施例的分解示意图。
具体实施方式
尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例,但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例,同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明,而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。
由此,本说明书中所指出的一个特征将用以说明本发明的一个实施例的其中一个特征,而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外,应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计,但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此,除非另有说明,所说明的组合并非旨在限制。
在附图所示的实施例中,方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时,这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时,则这些方向的指示也相应地改变。
以下结合本说明书的附图,对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。
请参阅图1、图2、图3,并结合参阅图4、图5及图6,图中提供了一种USB TYPE C连接器,该连接器包括金属外壳10、设于金属外壳10内的连接芯体20以及连接在连接芯体20后面的PCB板30,其中:连接芯体20包括上、下芯体模组21、23以及夹在上、下芯体模组21、23中间的连接在屏蔽板22两侧的夹持弹片223。
上芯体模组21包括上排端子211、上胶芯212和上接地片213,下芯体模组23包括下排端子231、下胶芯232和下接地片233,上排端子211及上接地片213通过嵌入模具成型于上胶芯212中,下排端子231及下接地片233通过嵌入模具成型于下胶芯232中,其中:上、下排端子211、231实质上是结构相同的端子,因设置方向相对应,且便于描述而定义的名称,其中:上排端子211包括上固定段2111及分别与上固定段2111两端相连接的上第一弹性段2112及上第二弹性段2113;下排端子231包括下固定段2311及分别与下固定段2311两端相连接的下第一弹性段2312及下第二弹性段2313。上胶芯212具有上基部2121及向前延伸的上壳部2122,上壳部2122可划分为上实体部A、上让位部B、上窗口部C以及上对接部D,其中:实体部A处于上基部2121与上让位部B之间,上窗口部C处于上让位部B与上对接部D之间;在本实施例中,下胶芯232与上胶芯212是相互扣合,且外形结构相对应(且相适配)的结构,通俗讲:上、下胶芯212、232可以是在同一套模具中依次成型,因此,为便于理解以及对照附图作描述,本例中,仅以图面所展示的结构作相应的说明,如:在上、下胶芯212、232的扣合面(未标注)分别设有相适配的限位平台E,图中展示了上芯体模组21背面,同时也展示了下芯体模组23的扣合面,下面就结合上芯体模组21背面及下芯体模组23的扣合面作相应的说明,其中:下限位平台E处于下基部2321及下实体部A的位置,在下限位平台E的平面上设有下定位柱2323及下定位孔2324,在下限位平台E的两侧自下基部2321后面向前至下让位部B凹陷有下平条部2325,当上、下芯体模组21、23适配时,下定位柱2323插于上定位孔(未图示),而上定位柱(未图示)则插于下定位孔2324,与之对应的上、下平条部2125、2325形成为收纳夹持弹片223侧槽F(如图2),在本实施例中,上、下让位部B为贯穿正、背面的符合上、下排端子211、231的长条穿孔,而在上、下平条部2125、2325靠近后面处设有凹沟2326;本例中,上、下让位部B、上、下窗口部C以及上、下对接部D相对于上、下限位平台E分别呈凹陷的罩壳状,在靠近上让位部B的上窗口部C边缘设有上横向肋部2127,同样,在靠近下让位部B的下窗口部C边缘设有与上横向肋部2127对称的下横向肋部2327,上、下横向肋部2127、2327的对应平面分别小于上、下限位平台E平面的高度;本例中,上、下对接部D分别的侧面具有上、下弧形部2128、2328,上、下弧形部2128、2328的对应面高度分等于上、下限位平台E平面的高度,以此当上、下胶芯212、232扣合时所形成的芯体模组21的前端从上、下对接部D至上、下限位平台E的前侧面形成对接空间。
在本实施例中,屏蔽板22是金属板材冲压成型的构件,并具有基本部211及分别在基本部211两侧向外延伸的过渡段222,其中:基本部211具有与下定位柱2323及下定位孔2324相对应的圆形孔2211,过渡段222向上垂直设置有夹持弹片223(即两侧的过渡段222分别设置有夹持弹片223,两侧的夹持弹片223对称),在夹持弹片223前段设有夹紧触点224,而夹持弹片223后段为叉形部225。组装时,圆形孔2211套于下定位柱2323,以此使得基本部211覆盖在下限位平台E的平面上,两对称的夹紧触点224在下平条部2325上内凸于靠近下让位部,而叉形部225下面卡于凹沟2326。然后,将上芯体模组21扣合下芯体模组23过程中,上芯体模组21的上定位柱(未标注)通过圆形孔2211插入下定位孔2324,同时下定位柱2323插入上定位孔(未标注)。当上芯体模组21扣紧下芯体模组23时,上、下平条部2125、2325形成收纳两侧夹持弹片223侧槽F,两对称的夹紧触点224将会凸于对接空间G(如图3),以利于加强与外部适配的对接插连接器(未图示)接插后的插拨力。
在本实施例中,夹持弹片223外侧具有凸起部225,当连接芯体20组装于金属外壳10时,凸起部225顶住金属外壳10内侧壁11,以此既形成为夹紧触点224的杠杆支点而强化夹紧触点224夹紧效果,也因抵紧金属外壳10内侧壁11而达成与外部适配的对接插连接器在接插时形成杂电的良好放电效果。
在本实施例中,上固定段2111嵌于上限位平台E中稳固,此时,上第一弹性段2112处于上让位部B,而上第二弹性段2113则以超出上基部2321的形式悬于上基部2121后端面。同样,下排端子231与上排端子211以相互对应的形式设计,如:下固定段2311嵌于下限位平台E中稳固,此时,下第一弹性段2312处于下让位部B,而下第二弹性段2313则以超出下基部2321的形式悬于下基部2321后端面。本例中,上、下第一弹性段2112、2312分别具有的上、下触点(未标注),上、下触点分别向对接空间G凸起,以此利于与外部适配的对接插连接器电性导通。
在本实施例中,上接地片213呈半框体,以包围上第一弹性段2312形式设于上排端子211前端,并包括上横条部2132及上横条部2132两端分别向后延伸有相对称的上边条部2131和向前延伸的上第一触部2133,在两对称上边条部2131的相对内侧,以对称形式向内延伸有分别与上排端子211中两侧边的上接地端子(未标注)连通的上连接部2134,两侧边的上接地端子是处于上排端子211顺数顺序及倒数顺序的上第一端子。然而,下接地片233为对称上接地片213而设置的结构,其中:下接地片233以包围下第一弹性段2332形式设于下排端子231前端,并包括下横条部2332及下横条部2332两端分别向后延伸有相对称的下边条部2331和向前延伸的下第一触部2333,在两对称下边条部2331的相对内侧,以对称形式向内延伸有分别与下排端子231中两侧边的下接地端子(未标注)连通的下连接部2334,两侧边的下接地端子是处于下排端子231按顺数顺序及倒数顺序的下第一端子,在本列中,上、下接地片213、233分别随上、下排端子211、231同时嵌入模具中成型,以此使之上、下接地片213、233分别的上、下横条部2132、2332处于对应各自横向肋部(即上、下横向肋部)2127、2327位置的背面(结合参阅图4、图5),即各自让位部B与窗口部C的交汇处,此时,上、下第一触部2133、2333分别透过各自(如上、下)窗口部C而凸于对接空间G中,以此利于外部适配的对接插连接器插入时在上、下排端子电性接触前的第一电性接触,从而有效实现放电、抗杂电干扰的效果。
综上所述的USB TYPE C连接器,是结合附件对各组件进行描述的,但制成中的工艺方法则简便易行,例如:
本实施例的核心构件为连接芯体20,而连接芯体20是上、下芯体模组21、23以对应形式扣合形成的。通俗地讲,上、下芯体模组21、23为相同结构,是在同一模具嵌入一排带接地片213排端子211,经注塑形成胶芯212,如此通过胶芯212将这一排带接地片213的端子211固化成一体,以此重复制成N个芯体模组,组装时,用二芯体模组,即视为上、下芯体模组21、23,先在其中一芯体模组(即定义为上芯体模组21)的相对面上装上夹持弹片223,再将另一芯体模组(即定义为下芯体模组23)扣上,使夹持弹片223夹与上、下芯体模组21、23中间,便完成了连接芯体20的制成工艺,然而,将金属外壳10在连接芯体20外围,即完成了USBTYPE C连接器的制成工艺。
Claims (10)
1.一种USB TYPE C连接器,包括金属外壳、设于金属外壳内的连接芯体以及连接在连接芯体后面的PCB板,其中:连接芯体包括上、下芯体模组及夹在上、下芯体模组中间的屏蔽板,其特征在于:上、下芯体模组是在相同模具中成型的构件,其中:上芯体模组包括上排端子、上胶芯和上接地片,下芯体模组包括下排端子、下胶芯和下接地片;上排端子及上接地片通过嵌入模具成型于上胶芯中,下排端子及下接地片通过嵌入模具成型于下胶芯中;上排端子包括上固定段及分别与上固定段两端相连接的上第一、上第二弹性段,下排端子包括下固定段及分别与下固定段两端相连接的下第一、下第二弹性段;上胶芯具有上基部及向前延伸的上壳部,下胶芯具有下基部及向前延伸的下壳部;上、下胶芯以相对面扣合,使得上、下基部形成有后端面,也使得上、下壳部内形成有对接空间;上、下固定段分别固于上、下基部,从而使得上、下第一弹性段具有的凸部以对称形式处于对接空间,而上、下第二弹性段以对称形式悬于后端面,并夹持PCB板,在PCB板的正、反面分别对应上、下第二弹性段设有焊盘,正、反面焊盘分别抵接上、下第二弹性段,以此使得PCB板与上、下排端子形成导通。
2.如权利要求1所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上壳部分为上实体部、上让位部、上窗口部以及上对接部,下壳部分为下实体部、下让位部、下窗口部以及下对接部,其中:上、下实体部分别处于上、下基部与上、下让位部之间,上、下窗口部分别处于上、下让位部与上、下对接部之间。
3.如权利要求2所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上、下胶芯的相对面为相适配的扣合面,上、下胶芯扣合面分别具有上、下限位平台,其中:上限位平台处于上基部至上实体部的位置,在上限位平台平面上分别以对角形式形成有一对上定位柱及一对上定位孔,一对上定位柱之间的间距与一对上定位孔之间的间距相等;下限位平台处于下基部至下实体部的位置,在下限位平台的平面上以适配上定位柱的位置设有下定位孔,并以适配上定位孔的位置设有下定位孔。
4.如权利要求3所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上限位平台两侧分别凹陷有上平条部,上平条部自上基部后面向前延长至上让位部;下限位平台两侧对应上限位平台两侧分别凹陷有下平条部,下平条部自下基部后面向前延长至下让位部,上、下芯体模组适配时,上、下平条部结合形成侧槽,侧槽贯穿对接空间。
5.如权利要求4所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上让位部为贯穿上胶芯正、背面的上长条穿孔,上长条穿孔符合上排端子数量,且在上胶芯上呈横向排列,上长条穿孔容上第一弹性段在其中作弹性活动;下让位部为贯穿下胶芯正、背面的下长条穿孔,下长条穿孔符合下排端子数量,且对应上长条穿孔在下胶芯上呈横向排列,下长条穿孔容下第一弹性段在其中作弹性活动。
6.如权利要求5所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上胶芯具有上横向肋部,上横向肋部设于上长条穿孔前沿位置;下胶芯具有下横向肋部,下横向肋部对应上横向肋部设于下长条穿孔前沿位置,当上、下芯体模组扣合时,上、下横向肋部在对接空间中形成阻止部,阻止部限位外部相适配的连接器的插入深度。
7.如权利要求6所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:屏蔽板是金属板材冲压成型的构件,并具有基本部及分别在基本部两侧向外延伸的过渡段,基本部具有符合下定位柱及下定位孔数量,且对应下定位柱及下定位孔的圆形孔;两侧的过渡段分别以对称形式向上垂直有夹持弹片,各夹持弹片前段设有夹紧触点,而夹持弹片后段设有叉形部,当用圆形孔套于下定位柱时,基本部覆盖下限位平台平面,此时两对称的夹持弹片处在下平条部上,夹持弹片的夹紧触点则内凸于对接空间,当上芯体模组扣合下芯体模组时,上芯体模组的上定位柱通过圆形孔插入下定位孔,同时下定位柱插入上定位孔,两侧夹持弹片分别处于侧槽中。
8.如权利要求7所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上接地片呈半框体,以包围上第一弹性段的形式设于上排端子前端,并包括上横条部及上横条部两端分别向后延伸的上边条部和向前延伸的上第一触部,在两上边条部的相对内侧以对应形式延伸有上连接部,各上连接部分别连接上排端子的首位端子、末位端子;下接地片为对应上接地片设置的结构,其中:下接地片以包围下第一弹性段形式设于下排端子前端,并包括下横条部及下横条部两端分别向后延伸的下边条部和向前延伸的下第一触部,在两下边条部的相对内侧以对应形式延伸有下连接部,各下连接部分别连接下排端子的首位端子、末位端子。
9.如权利要求8所述的USB TYPE C连接器,其特征在于:上横条部对应上横向肋部设在上胶芯背面,上第一触部透过上窗口部凸于对接空间中,下横条部对应上横条部,并对应下横向肋部设在下胶芯背面,下第一触部透过下窗口部凸于对接空间中。
10.一种USB TYPE C连接器的工艺,包括设于金属外壳内的连接芯体以及连接在连接芯体后面的PCB板,连接芯体包括上、下芯体模组及夹在上、下芯体模组中间的屏蔽板,上、下芯体模组为相同构件,其特征在于:USB TYPE C连接器工艺包括:
步骤一,将接地片及一排端子置于模具中;
步骤二,通过模具注塑使之形成胶芯,胶芯将接地片及一排端子固化为一体,以此制成芯体模组;
步骤三、依据上述步骤,复制N件芯体模组;
步骤四、采用两件芯体模组,以其相对适配面扣合而形成连接芯体,其中:在扣合前,将一件连接芯体的适配面朝上,使之为下芯体模组,在下芯体模组上装配夹持弹片后,再将另一件连接芯体的适配面朝下,使之为上芯体模组,然后将上芯体模组扣合下芯体模组,以此上、下芯体模组将夹持弹片夹在中间,至此完成了连接芯体制成,以及
步骤五,将连接芯体装入金属外壳中,再将PCB板插抵接于连接芯体后面,使之被上、下第二弹性段夹持,PCB板正、反面分别设有符合上、下第二弹性段数量的焊盘,上、下第二弹性段的触点分别与PCB板正、反面的焊盘形成导通,至此完成了USB TYPE C连接器制成。
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