CN109643595A - 具有集成式自恢复热熔丝的连接器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器。连接器可以包括基板，该基板包括非传导材料和传导材料的层。连接器可以包括安装到基板并与导体电连接的接口构件。正温度系数(PTC)熔丝可以嵌入基板中并与导体和接口构件电连接。PTC熔丝的至少一部分可以设置在接口构件的正下方。

Description

具有集成式自恢复热熔丝的连接器
背景
技术领域
本领域涉及具有集成式自恢复(resettable，可复位)热熔丝的连接器，且特别地涉及具有集成式正温度系数(PTC)熔丝的连接器。
相关技术的描述
各种类型的电子设备可以包括使电子设备能够连接到各式各样的外围设备的一个或多个端口。电子设备或计算设备(诸如膝上型计算机、台式计算机、智能电话、平板计算设备等)可以包括连接至与期望的外围设备相关联的缆线的端口。例如，外围设备可以包括另一计算设备、外接鼠标或键盘、存储设备(诸如便携式存储棒)、电源电子器件(诸如用于电源线的变压器)和/或任何其他合适类型的外围设备。
当缆线插入端口中时，数据可以沿着缆线的一条或多条数据线在外围设备与电子设备之间进行交换，和/或电功率可以沿着缆线的一条或多条电力线在外围设备与电子设备之间进行传输。在一些布置中，沿着缆线传输电能可能引起电子设备和/或外围设备内的过热和/或过量的电流。这样的过热和/或过电流状况可能损坏电子设备和/或外围设备。因此，仍然继续需要减少或消除由缆线中的过量的温度和/或电流导致的损坏。
发明内容
在一个实施方式中，公开了一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器。连接器可以包括基板，该基板包括非传导材料和传导材料的图案化层。连接器可以包括安装在基板上并与传导材料电连接的接口构件。正温度系数(PTC)熔丝可以嵌入基板中并与传导材料和接口构件电连接。PTC熔丝的至少一部分可以设置在接口构件的正下方。
在一个实施方式中，在一个实施方式中，公开了一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器。连接器可以包括基板，该基板包括非传导材料和传导材料的图案化层。连接器可以包括安装在基板上并与传导材料电连接的接口构件。连接器可以包括嵌入基板中并与传导材料和接口构件电连接的自恢复热熔丝。自恢复热熔丝的至少一部分可以设置在接口构件的正下方。
在另一实施方式中，公开了一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器。连接器可以包括基板，该基板包括非传导材料和传导材料的图案化层。连接器可以包括安装在基板的上表面上并与传导材料电连接的接口构件。连接器可以包括安装到基板的上表面并与传导材料和接口构件电连接的自恢复热熔丝，自恢复热熔丝横向地偏移以接近接口构件。连接器可以包括在接口构件与自恢复热熔丝之间提供电通信的传导接线头，该传导接线头设置在基板的上表面上方。
在另一实施方式中，公开了一种用于制造连接器的方法。该方法可以包括提供包括非传导材料和传导材料的图案化层的基板和嵌入基板中并与传导材料电连接的自恢复热熔丝。该方法可以包括将接口构件安装在基板上。该方法可以包括将接口构件与传导材料和自恢复热熔丝电连接。自恢复热熔丝的至少一部分可以设置在接口构件的正下方。
所有这些实施方式都旨在在本文公开的发明的范围内。根据以下已经参考附图的优选实施方式的详细描述，本领域技术人员将容易明白这些和其它实施方式，本发明不限于所公开的任何特定优选的实施方式。
附图说明
现在将参考以下通过示例而非限制提供的附图来描述本发明的具体实现方式。
图1A是根据各种实施方式的连接器的示意性立体图。
图1B是图1A中所示的连接器的一部分的示意性侧面剖视图。
图2A是根据各种实施方式的基板的示意性俯视图。
图2B是图2A中所示的基板的示意性侧面剖视图。
图3是根据另一实施方式的连接器的示意性立体图。
图4是根据各种实施方式的与缆线耦接的连接器的示意性立体图。
具体实施方式
本文公开的各种实施方式涉及具有集成式热自恢复熔丝的连接器，例如正温度系数(PTC)元件或熔丝。例如，如上所说明，各种类型的电子设备可以沿着一条或多条数据线与外围设备交换数据，并且可以沿着一条或多条电力线与外围设备传输电力。在这样的设备中，可能重要的是确保连接器不会经历过量的温度和/或电流，以便降低较大的电子设备和/或外围设备损坏的风险。注意，本文提到较大的设备和外围设备，仅仅是示例，并且不旨在限制。本领域技术人员将知晓，如本文所述的连接器可以用于许多不同的应用中，包括数据/电力缆线，诸如USB缆线，其可以连接许多不同类型设备中的任何一种。还将理解，虽然被描述为用于在操作中连接第一电子设备和第二电子设备，但是本文描述的连接器可以存在于缆线中，诸如USB缆线，其可以不连接到任何电子设备。
在一些实施方式中，例如，连接器可以包括包含非传导材料的基板和用非传导材料形成的导体。例如，在一些实施方式中，基板可以包括印刷电路板(PCB)，其中非传导材料(例如，FR4或FR5，也称为“预浸料”)层和传导材料(例如，金属，诸如铜)层被层叠在一起。连接器还可以包括接口构件，该接口构件安装到基板并与导体电连接。接口构件可以包括各种输入-输出(I/O)端子，该输入-输出(I/O)端子向电子设备提供数据通信和/或提供来自电子设备的数据通信(例如，通过一条或多条数据线)，和/或向电子设备提供电力和/或从电子设备汲取电力(例如，通过一条或多条电力线)。连接器还可以包括嵌入在基板中并与导体和接口构件电连接的正温度系数(PTC)元件。PTC元件的至少一部分可以设置在接口构件的正下方。
本文公开的连接器可以与利用通用串行总线(USB)标准的缆线和设备一起使用。例如，本文公开的连接器可以结合到具有一条或多条数据线和/或一条或多条电力线的缆线中。本文公开的实施方式可以在任何合适版本的USB标准的情况下进行使用。作为示例，所公开的实施方式可以结合USB 2.0进行使用，其中使用了四个I/O端子(两个用于电力，且两个用于数据)。所公开的实施方式也可以用在USB 3.1中，其中设置了10个I/O端子(8个用于数据，且2个用于电力)。在一些布置中，所公开的实施方式也可以结合USB 3.0进行使用。实际上，本文公开的连接器可以与任何合适版本的USB一起使用，并且实际上可以与符合其他标准的缆线和设备一起使用。连接器可以可移除地插入电子设备中，以通过数据线将数据传输到电子设备和/或从传输来自电子设备的数据，并通过电力线向电子设备供应电力和/或从电子设备汲取电力。在其他实施方式中，连接器可以结合到除缆线之外的设备中，诸如存储棒、计算设备等。因此，在一些实施方式中，连接器可以与缆线集成，并且在其他实施方式中，连接器可以与特定电子设备集成。在各种实施方式中，连接器可以包括凸连接器。在其他实施方式中，连接器可以包括凹连接器。
在各种布置中，连接器可能经历升高的温度和/或过量的电流。例如，沿着电力线的电流浪涌可能损坏电子设备和/或连接到电子设备的外围设备。减轻或防止对电子设备和/或外围设备损坏的一种方式是将用作自恢复熔丝的正温度系数(PTC)元件集成到连接器中。熔丝可以集成PTC材料，其中常规传导材料的电阻率随着材料温度的增加而增加。在PTC元件中使用的这样的材料的示例是通过在其中分布传导填料而使得导电的有机聚合物。这些聚合物可以包括聚烯烃，诸如聚乙烯、聚丙烯和乙烯/丙烯共聚物。传导填料可以包括炭黑和金属粉末。在一些配置中，PTC熔丝包括夹在传导层之间例如在上部金属箔电极与下部金属箔电极之间的传导聚合物PTC材料层。
在低于预定值的温度下，PTC元件可以表现出相对低的电阻率(其可以是相对恒定的)。然而，随着PTC元件的温度增加超出预定温度，PTC元件的材料的电阻率随温度急剧增加。例如，在各种实施方式中，电阻率可以增加到显著地阻止电流通过PTC元件的这样的程度。当PTC元件中的材料的温度冷却到预定温度之下时，电阻率回复到其较低值，使得电流可以在没有显著损失的情况下通过。因此，由于PTC元件的滞后特性，PTC元件可以在第一正常操作状态下使用，在该第一正常操作状态中电流在很小的电阻的情况下通过PTC元件。如果PTC元件的温度上升到预定温度之上以指示温度过高或过电流状况，则PTC元件切换到第二故障状态，在该第二故障状态中几乎没有电流通过PTC元件，以保护连接的设备。一旦温度下降到期望的水平，PTC元件就可以回复到正常操作状态。在各种实施方式中，PTC元件从第一状态切换到第二状态的预定温度在65℃至170℃的范围内。在一些实施方式中，PTC元件从第一状态切换到第二状态的预定温度在65℃至90℃的范围内、在65℃至80℃的范围内、或者在68℃至72℃的范围内。在一些实施方式中，PTC元件从第一状态切换到第二状态的预定温度在100℃至170℃的范围内、在110℃至150℃的范围内、或者在115℃至125℃的范围内。在各种布置中，温度和/或电流可以用于限定PTC元件何时从第一状态切换到第二状态。例如，PTC元件可以在下述电流下从第一状态切换至第二状态：该电流在1A至5A的范围内、在2A至4A的范围内或2.5A至3.5A的范围内。可以在美国专利公开No.US2006/0055501中找到可以与任何公开的实施方式结合使用的PTC元件或材料的另外的细节，其公开内容通过引用整体并入本文并且用于所有目的。
图1A是根据各种实施方式的连接器1的示意性立体图。图1B是连接器1的一部分的示意性侧面剖视图。连接器1可以被配置为在第一电子设备与第二电子设备之间提供电子通信(包括例如数据通信和/或电功率)。如上所说明的，第一电子设备可以包括计算设备(诸如膝上型计算机、台式计算机、智能电话、平板计算设备等)、成像系统、音频系统等。第二电子设备可以包括另一设备，例如外围设备、电子或计算设备、外接鼠标或键盘、存储设备(诸如便携式存储棒)、电源电子器件(用于电源软线)、成像系统、音频系统、和/或任何其他合适类型的外围设备。在一些实施方式中，连接器1可以符合usb.org上所阐述的USB标准，诸如USB 2.0或USB3.1。
连接器1可以包括基板3和安装至基板3的上表面11的接口构件2。示意性地示出为简单的块的接口构件2可以包括各种I/O端子，I/O端子向电子设备提供数据通信和/或提供来自电子设备的数据通信(例如，通过一条或多条数据线)，和/或向电子设备提供电力和/或从电子设备汲取电力(例如，通过一条或多条电力线)。在各种实施方式中，接口构件2可以可移除地插入(或可以接收)电子设备的对应部分，以便在第一电子设备与第二电子设备之间提供机械连接和电子通信。因此，接口构件2可以包括用以机械地连接到电子设备的合适的机械连接或闩锁，以及用于与电子设备进行数据和/或电通信的I/O端子。连接器1可以形成在缆线(例如，USB缆线)的端子端部处，或者可以从电子设备之一(例如，从储存棒)整体延伸。基板3又可以将连接器1与缆线布线或电子设备电连接，连接器与该电子设备一起集成。
如图1B中所示，基板3可以包括一个或多个图案化层，例如非传导材料6和传导材料，该传导材料包括可以与传导材料6一起形成和/或嵌入到该传导材料中的一个或多个导体(例如，第一导体和第二导体10、15)。在一些实施方式中，基板3可以包括层叠基板，诸如PCB基板，其中导体10、15可以嵌入非传导材料6中(诸如，FR-4或FR-5板)。在一些实施方式中，基板3可以包括柔性基板。在其他实施方式中，基板3可以包括任何合适类型的材料，诸如与一个或多个导体一起形成的陶瓷非传导材料。第一导体和第二导体10、15可以用作金属迹线和/或接触焊盘(pad，焊垫)，以在接口构件2与第一电子设备之间传输信号(例如，通过从接口构件2延伸到第二电子设备的缆线)。
如图1A和图1B中所示的，连接器1可以包括热自恢复熔丝18。图1A和1B的熔丝18可以包括夹在第一金属电极17a与第二金属电极17b之间的PTC材料4。例如，PTC材料4可以包括填充有传导颗粒(例如炭黑)的聚合物材料，该聚合物材料在正常操作条件下进行传导但在跳闸阈值温度以上时变得绝缘。如上所说明，熔丝18可以表现出滞后行为，使得一旦温度下降到复位阈值之下，熔丝18就可以变为传导性的。两个电极17a、17b和PTC材料4一起形成熔丝18，熔丝设置在接口构件2的正下方并与该接口构件水平叠置。可能重要的是将PTC材料4定位成尽可能靠近接口构件2(其连接至较大的电子设备)，使得在熔丝18的PTC材料4与接口构件2之间存在高的热传导性。另一方面，如果PTC材料4被定位在距连接器1较远的距离处，则PTC材料4的温度可能与连接器1的温度显著地不同。因此，如图1A至图1B中所示的，熔丝18的至少一部分可以定位在接口构件2的正下方，使得垂直于基板3的平面穿过接口构件2和PTC材料4的至少一部分。在一些实施方式中，只有一部分熔丝18设置在接口构件2的正下方，而另一部分的熔丝18在横向设置在接口构件2外侧。在其他实施方式中，整个熔丝18设置在接口构件2的正下方。在一些实施方式中，熔丝18可以小于、大于、或约与基板3的大小相同。例如，在一些实施方式中，熔丝18可以相对于基板3而足够地设置大小，以便在熔丝18与基板3之间提供至少部分的横向叠置。
在一些实施方式中，熔丝18可以完全嵌入基板3中，使得熔丝18在基板3的上表面11处不露出。在这样的布置中，例如，熔丝18可以夹在非传导材料6的不同层之间。熔丝18可以与第一导体10和接口构件2电连接。例如，接口构件2(在图1B中以虚线示意性地示出)可以电连接到第一导体10的、在基板3的上表面11上露出的接触焊盘8。例如，接口构件2可以利用任何合适的传导互连件16诸如焊料、传导环氧树脂等附接到接触焊盘8。第一传导过孔7a可以穿过非传导材料6以使熔丝18的第一电极17a露出，使得第一导体10在接口构件2与熔丝18之间提供电通信。
此外，如图1B中所示的，第二导体15可以与非传导材料6一起形成，并且第二过孔7b可以穿过非传导材料6以使熔丝18的第二电极17b露出，使得第二导体15在熔丝18与第二电子设备之间提供电通信。如图1B中所示的，第二导体15可以设置在基板3的下表面12处或附近。
在图1A至图1B的实施方式中，第一导体和第二导体10、15可以形成电力线的一部分，该电力线通过连接器1在第一电子设备与第二电子设备之间供应电流。例如，在操作中，电流可以通过接触焊盘8、第一过孔7a、熔丝18的第一电极17a、熔丝18的PTC材料4、熔丝18的第二电极17b和第二过孔7b在接口构件2与第二导体15之间流动。第二导体15可以将电流传送到第二电子设备和/或传送来自第二电子设备的电流。接口构件2可以将电流传送到连接器1将要连接到的第一电子设备和/或传送来自该第一电子设备的电流。
如果接口构件2经历过量的温度和/或电流，则第一传导过孔7a可以提供短的热路径，通过该热路径可以加热PTC元件4。有利地，将熔丝18的至少一部分定位在接口构件2的正下方并且接近该接口构件，则PTC材料4的温度可以紧密地跟踪接口构件2的温度，并且即使通过非传导材料6也可以传输大量的热量。例如，在各种实施方式中，熔丝18可以在接口构件2下方间隔开一距离(例如，限定在熔丝18的上表面与接口构件2的下表面之间)，使得在操作期间，接口构件2与PTC元件4之间的温度差在5℃至55℃的范围内、或者更特别地在10℃至50℃的范围内，例如，在10℃至40℃的范围内。在一些实施方式中，熔丝18可以在接口构件2下方间隔开一距离，使得在操作期间接口构件2与PTC元件4之间的温度差在5℃至20℃的范围内、在5℃至15℃的范围内、或在8℃至12℃的范围内。在一些实施方式中，熔丝18可以在接口构件2下方间隔开一距离，使得在操作期间接口构件2与PTC元件4之间的温度差在40℃至50℃的范围内、或在43℃至50℃的范围内。在一些实施方式中，PTC元件4可以在接口构件2下方间隔开小于5mm的距离，或者更特别地，间隔开小于3mm的距离，例如间隔开小于1mm的距离。例如，PTC元件4可以在接口构件2下方间隔开下述距离：该距离在0.1mm至5mm的范围内、在0.1mm至3mm的范围内、在0.1mm至2mm的范围内、在0.1mm至1mm的范围内、在0.2mm至1mm的范围内、在0.3mm至1mm的范围内、在0.3mm至0.9mm的范围内、在0.4mm至1mm的范围内，或者在0.4mm至0.9mm的范围内。
如本文所说明，熔丝18可以具有低电阻状态和高电阻状态，使得熔丝18被配置为在接口构件2的温度超出预定温度时从低电阻状态移动到高电阻状态。接口构件2的预定温度可以在65℃至170℃的范围内、在65℃至120℃的范围内、在70℃至100℃的范围内、在65℃至90℃的范围内、在65℃至80℃的范围内或在68℃至72℃的范围内。在一些实施方式中，接口构件2的预定温度可以在100℃至170℃的范围内、在110℃至150℃的范围内、或者在115℃至125℃的范围内。熔丝18可以表现出不对称的滞后特性，使得熔丝18可以被配置为在接口构件2的第二预定温度小于50℃，例如小于40℃时从高电阻状态移动到低电阻状态。例如，熔丝18可以被配置为在接口构件2的预定温度在20℃至50℃的范围内、在25℃至40℃的范围内、或在30℃至40℃的范围内时从高电阻状态移动到低电阻状态。
在一些实施方式中，熔丝18可以具有低电阻状态和高电阻状态，使得熔丝18被配置为在熔丝18的温度超出预定温度时从低电阻状态移动到高电阻状态。熔丝18的预定温度可以在65℃至170℃的范围内、在65℃至120℃的范围内、在70℃至100℃的范围内、在65℃至90℃的范围内、在65℃至80℃范围内，或在68℃至72℃范围内。在一些实施方式中，接口构件2的预定温度可以在100℃至170℃的范围内、在110℃至150℃的范围内、或者在115℃至125℃的范围内。熔丝18可以被配置为在熔丝18的第二预定温度小于55℃，例如小于50℃时从高电阻状态移动到低电阻状态。例如，熔丝18可以被配置为在熔丝18的预定温度在25℃至55℃的范围内、在30℃至50℃的范围内、或在35℃至45℃的范围内时从高电阻状态移动到低电阻状态。
随着PTC材料4的温度升高到预定温度以上，熔丝18的电阻可以相应地增加，从而显著地阻止电流流过PTC材料4。PTC材料4在故障状况或状态下的高电阻可以用于保护电子设备和/或外围设备。随着过电流或温度过高故障状况减弱，PTC材料4的温度也会减弱。PTC材料4的温度下降可以相应地降低熔丝18的电阻，使得更多的电流能够穿过接口构件2与第二导体15之间的熔丝18。
尽管仅示出了单个电力线(关于导体10、15)，但是在各种实施方式中，可以设置附加的电力线，例如，以提供接地线和电源线。此外，尽管未示出，但是可以在基板3中设置一条或多条数据线，以在接口构件2与外围设备之间传递数据。例如，在一些实施方式中，可以在基板的上表面11处或附近设置一条或多条数据线。因此，在一些布置中，可以沿着上表面11或在该上表面附近设置数据线，并且电力线可以延伸到基板3中，例如从上表面11处或附近的接触焊盘8延伸到下表面12处或附近的第二导体15。虽然第二导体15被示出为设置在下表面12处或附近，但是在一些实施方式中，第二导体15可以嵌入基板3中。例如，在一些实施方式中，一个或多个绝缘层(诸如FR-4板)可以设置在第二导体15的下方和上方。此外，在一些实施方式中，来自第二导体15的电流可以例如通过一个或多个过孔19和迹线21(参见图2B)被路由回到上表面11处或附近。
美国专利公开No.US 2006/0055501(“‘501公布”)教导了使用PCB技术形成熔丝18的方法，其全部内容通过引用并入本文。该过程可以用于通过下述方式来形成本文所教导的嵌入式熔丝18：省略‘501公布的该过程的将熔丝单个化以形成表面安装设备的那些部分。相反，熔丝18可以保持嵌入在PCB材料内，并且基板3的其余部分可以为了路由信号和电力线以及互连表面安装设备而被正常处理，如下面讨论的图2A和2B中所示的。
图2A是根据各种实施方式的基板3的示意俯视图。图2B是图2A中所示的基板3的示意性侧面剖视图。接口构件2未在图2A至图2B中示出。除非另有说明，否则图2A至图2B的附图标记表示与图1A至图1B中所示的部件相同或相似的部件。图2A示出了一个或多个附加电部件20(诸如集成设备管芯、有源部件、无源部件，诸如电容器、电阻器等)可以设置在连接器1的基板3上。电部件20可以被配置成控制连接器1的操作以及控制连接器1如何与外围设备和/或电子设备对接。例如，各种类型的集成设备管芯(诸如控制器管芯)、有源部件和/或无源部件可以设置在基板3上。在一些布置中，各种电阻器、电容器、电感器、二极管和控制芯片可以设置在基板3上作为表面安装设备。此外，如图2B中所示的，在一些实施方式中，一个或多个过孔19可以将来自第二导体15的电信号路由回到基板3的上表面处或附近的迹线21。
图3是根据另一实施方式的连接器1的示意性立体图。除非另有说明，否则图3的附图标记表示与图1A至图2B中所示的部件相同或相似的部件。例如，连接器1可以包括安装到基板3的接口构件2。然而，与图1A至图2B的实施方式不同，熔丝18可以安装到基板3的上表面11并且可以相对于接口构件2在横向上移位。为了增强接口构件2与熔丝18之间的热传导性，可以设置传导接线头30以使熔丝18和接口构件2热连接。如图3中所示的，传导接线头30可以设置在基板3的上表面之上。在一些实施方式中，传导接线头30可以接触基板3的上表面。在其他实施方式中，传导接线头30可以不接触基板3，但是作为替代可以在基板3的上表面上竖直地偏移。传导接线头30可以缠绕在熔丝18和接口构件2的部分的周围。传导接线头30可以包括任何合适类型的导体，诸如镍。接线头30可以有利地在接口构件2与PTC元件4之间提供直接热传导路径，使得熔丝18的温度紧密地跟随(track，跟踪)接口构件2的温度。熔丝18可以被放置成接近接口构件2，以确保熔丝18的温度尽可能靠近接口构件2的温度。例如，熔丝18可以与接口构件2横向地间隔开一分离距离，该分离距离在0.1mm至0.8mm的范围内、在0.1mm至0.5mm的范围内、或在0.1mm至0.3mm的范围内，例如在一些实施方式中约为0.2mm、或在一些实施方式中约为0.6mm。而且，如图3中所示的，传导接线头30可以弯曲或成形为符合接口构件2、基板3和/或熔丝18的表面。例如，传导接线头30可以连接到接口构件2的上表面，可以沿接口构件2的侧壁向下弯曲或成角度，并且可以进一步横向向外成角度以连接到熔丝18上。
图4是根据各种实施方式的与缆线25耦接的连接器1的示意性立体图。接口构件2可以设置在封装材料26内。在一些实施方式中，如图4中所示的，接口构件2的远侧端部部分可以向外远侧地延伸并超出封装材料26。例如，接口构件2的远侧延伸部分可以包括用以电连接和/或电子连接到电子设备的凸连接器。
如上所说明，连接器1可以被设置大小和配置成符合任何合适的标准，诸如USB标准，如上所说明的。例如，连接器1可以被设置尺寸以符合USB标准。在各种实施方式中，接口构件2的宽度w可以在5mm至15mm的范围内、在7mm至14mm的范围内、在8mm至13mm的范围内。在一些实施方式中，宽度w可以在6mm至7mm的范围内、在8mm至9mm的范围内、或在11mm至13mm的范围内。接口构件2的高度h可以在1mm至12mm的范围内，例如，在4mm至5mm的范围内、在7mm至8mm的范围内、在10mm至11mm的范围内、在1.5mm至3.5mm的范围内、或在2mm至3mm的范围内。
尽管已经在某些实施方式和实施例的背景下公开了本发明，但本领域技术人员将理解，本发明延伸超出了本发明的具体公开的实施方式和其他替代实施方式和/或用途及其明显的修改和等同物。另外，虽然已经详细示出和描述了本发明的几个变型，但是基于本公开，本领域技术人员将容易明白在本发明范围内的其他变型。还可以预期，可以进行实施方式的具体特征和方面的各种组合或子组合，并且仍然落入本发明的范围内。应该理解，所公开的实施方式的各种特征和方面可以彼此组合或替代，以形成所公开发明的变化模式。因此，意图在于本文所公开的本发明的范围不应受上述具体公开的实施方式的限制，而应仅通过公平阅读如下所附权利要求书来确定。

Claims (31)

1.一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器，所述连接器包括：
基板，所述基板包括非传导材料和传导材料的图案化层；
接口构件，所述接口构件安装在所述基板上并与所述传导材料电连接；以及
自恢复热熔丝，所述自恢复热熔丝嵌入所述基板中并与所述传导材料和所述接口构件电连接，
其中，所述自恢复热熔丝的至少一部分设置在所述接口构件正下方。
2.根据权利要求1所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝包括正温度系数(PTC)熔丝。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝完全嵌入在所述非传导材料内。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝的一部分设置在所述接口构件的正下方，并且所述自恢复热熔丝的另一部分在横向上设置在所述接口构件外侧。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的连接器，其中，整个所述自恢复热熔丝设置在所述接口构件的正下方。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的连接器，其中，所述传导材料包括在所述基板的上表面上的接触焊盘，所述接口构件电连接到所述接触焊盘。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中，所述传导材料包括第一导体线和第一过孔，所述第一过孔穿过所述接触焊盘与所述自恢复热熔丝的第一电极之间的所述非传导材料的第一层，以在所述接口构件与所述自恢复热熔丝之间提供电通信。
8.根据权利要求7所述的连接器，其中，所述传导材料还包括第二导体线，所述第二导体线包括第二过孔，所述第二过孔穿过所述非传导材料的第二层，以向所述自恢复热熔丝的第二电极提供电通信。
9.根据权利要求8所述的连接器，其中，所述第二导体线设置在所述基板的下表面处或附近。
10.根据权利要求9所述的连接器，还包括在所述基板的上表面处或附近的第三过孔和第三导体线，所述第三过孔穿过所述非传导材料，以利用所述第三导体线连接到所述第二导体线。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的连接器，其中，所述基板包括印刷电路板(PCB)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的连接器，还包括一条或多条数据线，所述数据线被配置为向所述电子设备传送数据和/或传送来自所述电子设备的数据。
13.根据权利要求12所述的连接器，其中，所述一条或多条数据线设置在所述基板的上表面处或附近，并且与所述接口构件通信。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的连接器，还包括一条或多条电力线，所述电力线被配置为向所述电子设备传送电功率和/或传送来自所述电子设备的电功率。
15.根据权利要求14所述的连接器，其中，所述一条或多条电力线设置在所述基板的下表面处或附近，并且与所述自恢复热熔丝和所述接口构件通信。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝具有低电阻状态和高电阻状态，其中，所述自恢复热熔丝被配置为在所述接口构件的温度超出预定温度时从所述低电阻状态移动到所述高电阻状态。
17.根据权利要求16所述的连接器，其中，所述预定温度在65℃至90℃的范围内。
18.根据权利要求16和17中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝被配置为在第二预定温度在20℃至50℃的范围内时从所述高电阻状态移动到所述低电阻状态。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝具有低电阻状态和高电阻状态，其中，所述自恢复热熔丝被配置为在所述自恢复热熔丝的温度超出预定温度时从所述低电阻状态移动到所述高电阻状态。
20.根据权利要求19所述的连接器，其中，所述预定温度在65℃至90℃的范围内。
21.根据权利要求19和20中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝被配置为在第二预定温度在25℃至55℃的范围内时从所述高电阻状态移动到所述低电阻状态。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的连接器，还包括被配置为控制所述连接器的操作的一个或多个设备芯片。
23.一种用于在计算设备与外围设备之间提供电子通信的缆线，所述缆线包括根据权利要求1至22中任一项所述的连接器，所述连接器设置在所述缆线的端部部分处。
24.一种用于提供与电子设备的电子通信的连接器，所述连接器包括：
基板，所述基板包括非传导材料和传导材料的图案化层；
接口构件，所述接口构件安装在所述基板的上表面上并与所述传导材料电连接；
自恢复热熔丝，所述自恢复热熔丝安装到所述基板的所述上表面并与所述传导材料和所述接口构件电连接，所述自恢复热熔丝在横向上偏移以接近所述接口构件；以及
传导接线头，所述传导接线头在所述接口构件与所述自恢复热熔丝之间提供电通信，所述传导接线头设置在所述基板的上表面之上。
25.根据权利要求24所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝包括正温度系数(PTC)熔丝。
26.根据权利要求24至25中任一项所述的连接器，其中，所述自恢复热熔丝和所述接口构件沿所述基板间隔开在0.1mm至0.8mm范围内的距离。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的连接器，其中，所述传导接线头包括镍。
28.一种用于制造连接器的方法，所述方法包括：
提供基板和自恢复热熔丝，所述基板包括非传导材料和传导材料的图案化层，所述自恢复热熔丝嵌入所述基板中并与所述传导材料电连接；
在所述基板上安装接口构件；以及
将所述接口构件与所述传导材料和所述自恢复热熔丝电连接，其中，所述自恢复热熔丝的至少一部分设置在所述接口构件正下方。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述自恢复热熔丝完全嵌入所述非传导材料内。
30.根据权利要求28至29中任一项所述的方法，其中，所述自恢复热熔丝的一部分设置在所述接口构件的正下方，并且所述自恢复热熔丝的另一部分在横向上设置在所述接口构件外侧。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，其中，所述自恢复热熔丝包括正温度系数(PTC)熔丝。
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