CN117767034A - 连接器接口中的去耦接弹簧和电路径 - Google Patents

连接器接口中的去耦接弹簧和电路径 Download PDF

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Abstract

本公开涉及连接器接口中的去耦接弹簧和电路径。本发明公开了支持高速数据转移并且具有高信号质量、良好可靠性以及易于制造的连接器。一个示例可通过采用直接附接到柔性电路板的接触件来提供支持高速数据转移并且具有高信号质量的连接器插座。

Description

连接器接口中的去耦接弹簧和电路径
相关申请的交叉引用
本申请是2021年2月21日提交的美国专利申请17/180,841的部分继续申请，该美国专利申请是2019年9月24日提交的美国专利申请号16/581,101的继续申请，该美国专利申请要求2018年9月24日提交的美国临时申请号62/735,391的权益，这些专利以引用方式并入。
背景技术
电力和数据可通过缆线从一个电子设备提供给另一个电子设备，该缆线可包括一种或多种电线、光纤缆线或其他导体。连接器插入件可位于这些缆线的每一端部处并且可被插入通信电子设备中的连接器插座中。
可在这些连接的电子设备之间转移大量数据。但数据转移在时间和计算能力方面可能是昂贵的。为了减小这些数据转移时间，可期望这些连接器能够支持高数据速率。也就是说，可期望这些连接器提供高信号质量或信号完整性以允许在连接的电子设备之间进行高速数据转移。
这些连接器插入件可在电子设备的寿命期间被多次插入到连接器插座中。一些设备可在一天中若干次地连接到充电器、家庭或汽车音频装备、或其他类型的电子设备。因此，可期望这些连接器插入件和连接器插座是可靠的并且能够承受大量的插入和取出。
而且，这些电子设备中的一些变得非常流行。因此，可非常大量地销售电子设备上的连接器插座和缆线上的连接器插入件。因此，可能期望这些连接器为易于制造的，使得可满足对它们的客户需求。
因此，所需要的是支持高速数据转移并且具有高信号质量、良好可靠性以及易于制造的连接器。
发明内容
因此，本发明的实施方案可提供支持高速数据转移并且具有高信号质量、良好可靠性以及易于制造的连接器。
本发明的示例性实施方案可通过采用包括多个结构的连接器接触件来提供支持高速数据转移并且具有高信号质量的连接器插座。这些多结构接触件可使用不同结构以用于可由连接器接触件执行的各种功能。例如，弹簧接触力可由弹簧指状件提供，其中弹簧指状件实际上不传送信号或电力，而是用于提供配合连接器中的接触件之间的良好机械和电连接。由于信号不通过弹簧指状件路由，因此它们可由被选择以提供良好弹簧力的材料形成，而不考虑它们的导电性。由于其余结构不需要提供弹簧力，因此柔性印刷电路板(或柔性电路板)上的接触件可用作为连接器传送信号的电接触件。以这种方式，连接器的接触件处的信号可通过柔性电路板中的迹线路由。柔性电路板上的迹线可被屏蔽，它们可以是带状线的一部分，或者它们可以是用于改善信号质量和信号完整性的另一个路由结构(或者可以是其一部分)。这些路由技术可减小串扰，减小电磁干扰，并且实现高数据速率。另外，由于柔性电路板中的迹线可在柔性电路板的接触部分处开始，因此可减少或消除可位于传统梁接触件的端部处的短柱以用于进一步改善的高频性能。
由这些柔性电路板中的迹线传送的差分信号可被很好地屏蔽。例如，高速差分信号可在形成在柔性电路板的外表面上的迹线上或附接到该迹线的两个接触件上传送。两个迹线可连接到柔性电路板的两个通孔。然后，差分信号可通过通孔传送到板的中间层上的两个迹线。每对迹线可由接地或电源以及底层上的接地平面和顶层上的接地平面横向屏蔽。定位通孔以使得接触件与通孔之间存在短距离也可通过允许接地平面靠近接触件定位而有助于屏蔽差分信号。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件可抵靠连接器插入件的外壳或屏蔽件定位。柔性电路板可具有可远离外壳或屏蔽件位于弹簧指状件的表面上的部分。柔性电路板可使用压敏粘合剂、热活化粘合剂、热敏粘合剂或其他粘合剂、激光或点焊、或其他适当的材料或过程来胶合或以其他方式固定到弹簧指状件。接触件可形成在远离弹簧指状件的柔性电路板的接触部分的表面上。在柔性电路板的接触部分的表面上形成的接触件可直接和电气地连接到对应连接器的接触件。接触件可被电镀、通过气相沉积形成、焊接或以其他方式形成在柔性电路板的接触部分上。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件可为柔性电路板的一个接触部分提供支撑。当柔性电路板的接触部分上的接触件与对应连接器的对应接触件配合时，这种布置可很好地工作以确保柔性电路板的接触部分上的每个接触件具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件可为柔性电路板的两个接触部分提供支撑。使两个接触部分由每个弹簧指状件支撑可帮助确保当柔性电路板的接触部分上的接触件与对应连接器的对应接触件配合时，柔性电路板的接触部分上的每个接触件具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件可为柔性电路板的多于两个接触部分提供支撑。例如，每个弹簧指状件可为柔性电路板的每个接触部分提供支撑。具有有限数量的弹簧指状件可有助于简化用于连接器的部件的组装和制造。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件和接触部分可以各种方式布置。同样，每个弹簧指状件可支撑一个、两个、三个或更多个接触部分。每个接触部分可支撑一个或多个接触件。例如，弹簧指状件可支撑具有一个接触件的接触部分。弹簧指状件可支撑具有两个接触件的接触部分。单个弹簧指状件可支撑具有一排所有接触件的单个接触部分。其他配置也是可能的。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件可以是导电的。这些弹簧指状件可由钢、不锈钢、弹簧钢、铜、青铜、陶瓷或其他材料形成。弹簧指状件可通过部分地封闭在用于连接器的外壳中或附接到该外壳而保持在适当位置。外壳可由塑料、铁素体或其他磁性材料(用于形成磁性元件)或其他导电或非导电材料形成。弹簧指状件可通过附接到围绕连接器的屏蔽件或形成为其一部分而保持在适当位置。弹簧指状件也可通过由屏蔽件屏蔽的外壳而保持在适当位置。弹簧指状件可通过冲压、金属注射模制、锻造、深拉或其他过程来形成。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件可为非导电的。这些弹簧指状件可由塑料、LDS塑料、陶瓷或其他材料形成。弹簧指状件可通过部分地封闭在用于连接器的外壳中或与该外壳一起形成而保持在适当位置。外壳可由塑料、铁素体或其他磁性材料(用于形成磁性元件)或其他导电或非导电材料形成。弹簧指状件可通过模制、注射模制或其他过程来形成。弹簧指状件可形成为用于连接器的外壳的一部分。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，接触件可以各种方式形成。在接触件足够大的情况下，可省略弹簧指状件。相反，接触件可由连接器的舌状件或其他结构支撑。接触件可直接附接到柔性电路板以便支持高速数据转移并且提供高信号质量。
在一个示例中，连接器插入件或连接器插座的舌状件可包括在顶侧和底侧上具有焊盘的柔性电路板。接触件的表面安装接触部分可被焊接到柔性电路板上的焊盘。柔性电路板的顶侧上的接触件可通过顶部外壳部分保持在一起，并且柔性电路板的底侧上的接触件可通过底部外壳部分保持在一起。取决于接触件的厚度，顶部外壳部分和底部外壳部分可执行弹簧指状件的一些或全部功能。加强框架可围绕舌状件的前部和侧面定位以用于电磁干扰屏蔽、接地和机械支撑。可添加用于舌状件顶部的接地焊盘和用于舌状件底部的接地焊盘。顶部外壳部分和底部外壳部分可由围绕柔性电路板、顶部外壳部分和底部外壳部分模制的舌状件支撑。
在另一个示例中，顶部接触件可由顶部外壳部分保持在一起并且底部接触件可由底部外壳部分保持在一起。取决于接触件的厚度，顶部外壳部分和底部外壳部分可执行弹簧指状件的一些或全部功能。绝缘层可定位在顶部外壳部分和底部外壳部分之间。绝缘层可以是粘合剂以有助于组装。加强框架可沿着顶部外壳部分和底部外壳部分的侧面定位以用于电磁干扰屏蔽、接地和机械支撑。可添加用于舌状件顶部的接地焊盘和用于舌状件底部的接地焊盘。舌状件可围绕该结构模制。柔性电路板可被插入到模制舌状件部分的后部中的开口中。顶部接触件和底部接触件的表面安装接触部分可被回流焊接到柔性电路板上的焊盘。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，柔性电路板中的迹线可电连接到缆线中的导体、其他柔性电路板中的迹线、一个或多个印刷电路板或其他适当的路由路径。与常规梁接触件相比，这可节省连接器中的空间。该节省的空间可用于各种目的。例如，一个或多个电气部件可放置在柔性电路板上。一个或多个磁体可被放置在连接器中以提供连接器插座中的连接器插入件的保持力的增加。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，一个或多个磁体可位于连接器插入件中。当连接器插入件与对应连接器插座配合时，磁体可磁性地吸引对应连接器插座的舌状件上的磁性元件。舌状件上的磁性元件可由铁素体或其他磁性材料形成。例如，舌状件可包括金属注射模制框架，其中注射的金属形成磁性元件。当连接器插入件与对应连接器插座配合时，连接器插座中的磁体可吸引靠近连接器插入件的前部的磁性元件，其中磁性元件由铁素体或其他磁性材料形成。在这些实施方案和其他实施方案中，磁体可在空间上或通过取向进行定位，使得它们允许连接器插入件以分开180度的两个旋转取向中的任一者插入到连接器插座中。
在与本发明的实施方案相符合的连接器中，可以各种方式使用这些多结构接触件。例如，这些多结构接触件可用作连接器插入件中的接触件，其中当连接器插入件和对应连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到对应连接器插座中的舌状件上的接触件。这些多结构接触件可用作连接器插座中的接触件，其中当对应连接器插入件和连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到对应连接器插入件的舌状件上的接触件。这些多结构接触件也可用作连接器插入件的舌状件上的接触件，其中当连接器插入件和对应连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到对应连接器插座中的接触件。这些多结构接触件可用作连接器插座的舌状件上的接触件，其中当对应连接器插入件和连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到对应连接器插入件的接触件。
虽然本发明的实施方案可用作USB Type-C连接器插入件和连接器插座，但本发明的这些实施方案和其他实施方案可用作其他类型的连接器系统(诸如外围部件快速互连(PCIe)连接器系统)中的连接器插座。
在本发明的各种实施方案中，可通过冲压、金属注射模制、机械加工、微加工、3D打印或其他制造过程来形成连接器插座和插入件的弹簧指状件、接触件、屏蔽件、接地焊盘、背板板、加强框架和其他导电部分。导电部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。
非导电部分，诸如弹簧指状件、外壳、外壳部分、舌状件模制件、绝缘层和其他结构可使用喷射或其他模制、3D打印、机械加工或其他制造过程来形成。非导电部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(LCP)、陶瓷或其他非导电材料或材料组合形成。所使用的印刷电路板或其他板可由FR-4或其他材料形成。
本发明的实施方案可提供可位于各种类型的设备中以及可连接到各种类型的设备的连接器插座和连接器插入件，各种类型的设备可以是诸如便携式计算设备、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、单体计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频递送系统、适配器、遥控设备、充电器和其他设备。这些连接器插座和连接器插入件可为信号提供互连路径，这些互连路径符合各种标准，诸如通用串行总线(USB)标准包括USB Type-C、 (HDMI)、数字视频接口(DVI)、以太网、DisplayPort、ThunderboltTM、LightningTM、联合测试行动小组(JTAG)、测试访问端口(TAP)、外围部件快速互连、定向自动随机测试(DART)、通用异步接收器/发射器(UART)、时钟信号、功率信号中的一者，以及已开发、正在开发或在将来开发的其他类型的标准、非标准和专有接口以及它们的组合。本发明的其他实施方案可提供连接器插座和连接器插入件，该连接器插座和连接器插入件可用于为这些标准中的一个或多个标准提供一组减少的功能。在本发明的各种实施方案中，由这些连接器插座和连接器插入件提供的这些互连路径可用于输送电力、接地、信号、测试点和其他电压、电流、数据或其他信息。
本发明的各种实施方案可包含本文所述的这些和其他特征中的一个或多个特征。通过参考以下具体实施方式和附图，可更好地理解本发明的实质和优点。
附图说明
图1示出了可通过结合本发明的实施方案来改善的电子系统；
图2示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件的剖面侧视图；
图3示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件的前部分；
图4示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器插入件；
图5示出了根据本发明的实施方案的连接器系统；
图6示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器系统；
图7示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器系统；
图8示出了根据本发明的实施方案的连接器插座；
图9示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器插入件；
图10是图9的连接器插入件的分解图；
图11是图9的连接器插入件的一部分的剖面侧视图；
图12示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件和相关联的结构的一部分；
图13示出了根据本发明的实施方案的多层柔性电路板的层；
图14示出了根据本发明的实施方案的柔性电路板的表面上的接触件；
图15示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件或连接器插座的舌状件；
图16和图17示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座或连接器插入件的图15的舌状件的制造方法；
图18示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件或连接器插座的舌状件；并且
图19至图21示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座或连接器插入件的图18的舌状件的制造方法。
具体实施方式
图1示出了可通过结合本发明的实施方案来改善的电子系统。与其他被包括的附图一样，本附图是为了进行示意性的说明而显示，并且它并不限制本发明的可能的实施方案或权利要求。
在该示例中，监视器130可与计算机100通信。计算机100可基本上容纳在设备壳体102中。计算机100可通过缆线120向监视器130提供视频或其他数据。视频数据可显示在监视器130的视频屏幕132上。计算机100可类似地包括屏幕104。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可包括其他类型的设备，并且可在设备之间共享或转移其他类型的数据。例如，计算机100和监视器130可以是便携式计算设备、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、单体计算机、可穿戴计算设备、智能电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频递送系统、适配器、遥控设备、充电器和其他设备。
缆线120可为多种类型的缆线中的一种。例如，缆线可以是通用串行总线(USB)缆线，诸如USB Type-C缆线、Thunderbolt、DisplayPort、Lightning或其他类型的缆线。缆线120可包括插入到计算机100上的连接器插座122和监视器130上的连接器插座134中的兼容连接器插入件110和兼容连接器插入件124。在以下附图中示出了连接器插入件110和连接器插座的示例(其可与连接器插入件124、连接器插入件900和连接器插座134相同或不同)。
图2示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件的剖面侧视图。连接器插入件110可接纳连接器插座122的舌状件510(图5所示)。当连接器插入件110与连接器插座122配合时，连接器插入件110中的接触部分222上的接触件924(图12所示)可与舌状件510上的接触件(未示出)配合。连接器插入件110中的接触件924可以是多结构接触件。在该示例中，这些接触件924可包括柔性电路板220的接触部分222上的迹线1322(图13所示)上的金属层(未示出)，其可附接到弹簧指状件210。这些多结构接触件可位于连接器插入件110(或900，如图10所示)中的通道的顶部和底部中。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，这些接触件可位于连接器插入件110(或900，如图10所示)中的通道的顶部或底部中。弹簧指状件210可由外壳212支撑。接触部分222可由屏蔽件240电隔离。屏蔽件240可电连接到后屏蔽件242。柔性电路板220可连接到板250。柔性电路板220可以是多层或单层柔性电路板。板250可由外壳230支撑。板250上的接触件252可电连接到路由路径260。路由路径260可以是电线，诸如缆线、附加柔性电路板或其他路由结构中的电线。
弹簧指状件210可各自支撑单独接触部分222，其可各自支撑两个接触部分222，或者其可支撑多于两个接触部分222。弹簧指状件210可与屏蔽件240接触或者它们可与屏蔽件240分离。
更具体地，在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件210可为柔性电路板220的一个接触部分222提供支撑。当柔性电路板220的接触部分222上的接触件924与对应接触件(未示出)配合时，这种布置可很好地工作以确保柔性电路板220的接触部分222上的每个接触件924具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件210可为柔性电路板220的两个接触部分222提供支撑。使两个接触部分222由每个弹簧指状件210支撑可帮助确保当柔性电路板220的接触部分222上的接触件924与对应接触件配合时，柔性电路板220的接触部分222上的每个接触件924具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件210可为柔性电路板220的多于两个接触部分222上的接触件924提供支撑。例如，每个弹簧指状件210可为柔性电路板220上的每个接触件924提供支撑。具有有限数量的弹簧指状件210可有助于简化用于连接器插入件110的部件的组装和制造。
弹簧指状件210可以是导电的。弹簧指状件210可通过部分地封闭在外壳212中或附接到该外壳而保持在适当位置。外壳212可由塑料、铁素体或其他磁性材料(用于形成磁性元件)或其他导电或非导电材料形成。弹簧指状件210可通过附接到围绕连接器的屏蔽件或连接器中的外壳或形成为其一部分而保持在适当位置。弹簧指状件210可由钢、铜、青铜、弹簧钢、不锈钢、陶瓷或其他材料形成。弹簧指状件210可通过冲压、金属注射模制、锻造、深拉或其他过程来形成。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件210可以是非导电的。弹簧指状件210可通过部分地用外壳212封闭或形成而保持在适当位置。弹簧指状件210可使用压敏粘合剂、热活化粘合剂、热敏粘合剂或其他粘合剂、激光或点焊、或其他材料或过程来附接到柔性电路板220。弹簧指状件210可由塑料、LCP、橡胶、泡沫或其他材料制成。弹簧指状件210可通过模制、注射模制或其他过程来形成。外壳230可由塑料形成，并且可通过注射模制或其他过程来形成。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，柔性电路板220可连接到板250。柔性电路板220中的路由路径可电连接到板250中的迹线，该迹线可终止于接触件252中。接触件252可位于板250上。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，柔性电路板220可替代地绕过板250并且经由可位于柔性电路板220上的接触件252连接到路由路径260。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，路由路径260可在不同方向上路由。这可允许连接器插入件110具有从连接器插入件110以直角或其他角度延伸到连接器插入件110插入到连接器插座122(图5所示)中的接触方向的缆线。
图3示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件的前部分。同样，连接器插入件110的接触部分222上的接触件924(图12所示)可与舌状件510的顶表面和底表面上的接触件(未示出)配合。接触部分222上的接触件924可形成在柔性电路板220的表面上，或附接到柔性电路板220的表面上的迹线。弹簧指状件210可机械地支撑柔性电路板220的接触部分222。外壳212可支撑弹簧指状件210。屏蔽件240可电隔离接触部分222。
在这些多结构接触件中，弹簧指状件210可为接触部分222上的接触件924提供机械支撑和接触力。也就是说，弹簧指状件可能实际上不传送信号或电力，而是可用于提供配合连接器中的接触件之间的良好机械电连接。由于信号不通过弹簧指状件210路由，因此它们可由被选择以提供良好弹簧力的材料形成，而不考虑它们的导电性。由于不要求多结构接触件中的其余结构提供弹簧力，因此柔性电路板220上的接触件924可为连接器插入件110传送信号。接触部分222上的接触件924可连接到柔性电路板220的迹线(未示出)。柔性电路板220可以是多层柔性电路板以帮助改善信号质量。柔性电路板220的迹线可使用多个层来提供匹配的迹线、屏蔽、带衬里和可用于改善信号质量和信号完整性的其他路由结构。这些路由技术可减小串扰，减小电磁干扰，并且实现高数据速率。另外，由于柔性电路板的迹线可在接触部分222处开始(终止)，因此可减少或消除可位于传统梁接触件的端部处的短柱以用于进一步改善的高频性能。
通过以这种方式形成接触件，不需要传统的梁接触件。没有这些梁接触件可导致连接器插入件内的自由空间。此空间可用于可位于柔性电路板220、板250、路由路径260或其他连接器插入件上的部件。将部件直接定位在这些板上的能力可使得能够消除本来可能需要的桨板。可类似地消除在桨板上使用罩。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，一个或多个磁体也可位于连接器插入件中。示例在下图中示出。
图4示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器插入件。如前所述，柔性电路板220上的接触部分222上的接触件924(图12所示)可电连接到舌状件510上的接触件(未示出)。柔性电路板220可附接到弹簧指状件210的表面。弹簧指状件210可由外壳212支撑。柔性电路板220可在板220上的接触件252处终止，并且柔性电路板250上的信号可由路由路径260路由。
同样，没有梁接触件可在连接器插入件110中提供附加空间。在该示例中，磁体425可被包括在连接器插入件110中。该磁体425可包括南极410和北极420。南极410和北极420可吸引舌状件510上的磁性元件(未示出)。例如，舌状件510可包括金属注射模制框架，其中注射的金属形成磁性元件。这可帮助将连接器插入件110固定在连接器插座122中的适当位置。示例在下图中示出。
图5示出了根据本发明的实施方案的连接器系统。在该示例中，连接器插入件110可被插入在设备壳体或插座外壳550中的凹陷部或通道552中，该设备壳体或插座外壳可与图1中的设备壳体102相同或类似。设备壳体或插座外壳550可至少基本上容纳包括连接器插座122的电子设备。设备壳体或插座外壳550可替代地是用于连接器插座122的外壳。
如前所述，连接器插入件110可包括接触部分222上的接触件924(图12所示)，其可物理地和电气地连接到连接器插座122的舌状件510上的接触件(未示出)。接触件924可形成在接触部分222上。接触部分222可由弹簧指状件210支撑，该弹簧指状件可由外壳212支撑。在该示例中，外壳212可包括磁性元件(未示出)。柔性电路板220可终止于板250上的接触件252处。路由路径260可连接到接触件252。连接器插入件110可包括屏蔽件240。
连接器插入件110可与连接器插座122配合。连接器插座122可包括具有南极530和北极540的磁体525。路由路径520可连接到舌状件510并且可附接到板560。
在该示例中，连接器插入件110中的磁体405可电吸引连接器插座122的舌状件510上的磁性元件(未示出)。例如，舌状件510可包括金属注射模制框架，其中注射的金属形成磁性元件。连接器插座122中的磁体525可电吸引外壳212中的磁性元件(未示出)。这可帮助将连接器插入件110相对于连接器插座122固定在适当位置。在将连接器插入件110插入到连接器插座122中时，这些磁体还可向用户提供触觉响应。
在与本发明的实施方案相符合的连接器中，可以各种方式使用这些多结构接触件。例如，这些多结构接触件可用作连接器插座中的接触件，其中多结构接触件直接地且电气地连接到连接器插入件的舌状件上的接触件。示例在下图中示出。
图6示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器系统。在该示例中，连接器插入件舌状件605可与连接器插座122配合，该连接器插座可位于设备壳体610中，该设备壳体可与图1中的设备壳体102相同或类似。设备壳体610可替代地是用于连接器插座122的外壳。连接器插入件110可包括磁体525、路由路径520和舌状件510。外壳(未示出)可支撑磁体525。
连接器插座122可以是可至少基本上由设备壳体610容纳的电子设备的部分。连接器插座122可包括接触部分222上的接触件924(图12所示)，其可物理地和电气地连接到连接器插入件110的舌状件605上的接触件(未示出)。接触部分222上的接触件924可形成在柔性电路板220上。接触部分222可由弹簧指状件210支撑，该弹簧指状件可由外壳212支撑。在该示例中，外壳212可包括磁性元件(未示出)。柔性电路板220可终止于板250上的接触件252处。路由路径260可连接到接触件252。连接器插座122可至少部分地被屏蔽件240屏蔽。
同样，在与本发明的实施方案相符合的连接器中，可以各种方式使用这些多结构接触件。例如，这些多结构接触件可用作连接器插入件的舌状件上的接触件，其中当连接器插入件和连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到连接器插座中的接触件。示例在下图中示出。
图7示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器系统。在该示例中，连接器插入件110可包括柔性电路板220上的接触部分222。柔性电路板220可由舌状件510上的弹簧指状件210支撑。弹簧指状件210可由舌状件部分或外壳212支撑，该舌状件部分或外壳可位于舌状件705上或可以是其一部分。接触部分222上的接触件924(图12所示)可物理地和电气地接触连接器插座接触件(未示出)。这些连接器插座接触件可由设备壳体710支撑。设备壳体710可至少基本上容纳包括连接器插入件110的电子设备。设备壳体710可替代地是用于连接器插座122的外壳的一部分。
同样，在与本发明的实施方案相符合的连接器中，可以各种方式使用这些多结构接触件。例如，这些多结构接触件可用作连接器插座的舌状件上的接触件，其中当连接器插入件和连接器插座配合时，多结构接触件直接地且电气地连接到连接器插入件中的接触件。示例在下图中示出。
图8示出了根据本发明的实施方案的连接器插座。在该示例中，连接器插座122可包括柔性电路板220上的接触部分222。柔性电路板220可由舌状件805上的弹簧指状件210支撑。弹簧指状件210可由舌状件部分或外壳212支撑。接触部分222上的接触件924(图12所示)可物理地和电气地接触连接器插座接触件(未示出)。舌状件805可从设备壳体810中的开口812露出。设备壳体810可至少基本上容纳包括连接器插座122的电子设备。设备壳体可与图1中的设备壳体102相同或类似。设备壳体810可替代地是用于连接器插座122的外壳的一部分。
图9示出了根据本发明的实施方案的另一个连接器插入件。连接器插入件900可以是USB type C连接器插入件，尽管本发明的实施方案可结合在其他类型的连接器插入件和连接器插座中。连接器插入件900可用作图1中的连接器插入件124。连接器插入件900可包括具有用于接地接触件972的开口952的外壳950。外壳950可由塑料或其他非导电材料形成，并且可通过注射模制或其他过程来形成。外壳950可被屏蔽件940屏蔽。屏蔽件940可以是金属的或以其他方式导电的，并且可通过冲压、3D打印、深拉、锻造、模制或其他过程来形成。屏蔽件940和外壳950可具有前开口942。当连接器插入件900和对应连接器插座配合时，前开口942可接纳对应连接器插座(未示出)的舌状件，并且屏蔽件940可电连接到连接器插座中的接地接触件(未示出)。柔性电路板920和930可从连接器插入件900的后端部路由。
图10是图9的连接器插入件的分解图。连接器插入件900可包括外壳950。外壳950可在狭槽956中支撑侧接地接触件960。侧接地接触件960可包括接触部分962，其可物理地和电气地连接到对应连接器插座(未示出)中的舌状件(未示出)的侧面上的接触件。外壳950还可在狭槽954中支撑接地接触件结构970。接地接触件结构970可包括可在外壳950的开口952处暴露的接地接触件972。接地接触件972可物理地和电气地连接到对应连接器插座的舌状件上的接地焊盘(未示出)。外壳950还可在凹口957处支撑弹簧指状件910和912。
在该示例中，弹簧指状件910和912可与以上所示的弹簧指状件210相同或基本上类似，并且它们可以相同或类似的方式形成、操作和使用。
弹簧指状件910和912可各自支撑单独接触部分922和932，其可各自支撑两个接触部分922和932，或者其可支撑多于两个接触部分922和932。弹簧指状件910和912可与屏蔽件940接触或者它们可与屏蔽件940分离。
更具体地，在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件910和912可为柔性电路板920和930的一个接触部分922和932提供支撑。当柔性电路板920和930的接触部分922和932上的每个接触件924与对应接触件(未示出)配合时，这种布置可很好地工作以确保柔性电路板920和930的接触部分922或932上的每个接触件924具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件910和912可为柔性电路板920和930的两个接触部分922和932提供支撑。使两个接触部分922和932由每个弹簧指状件910和912支撑可帮助确保当柔性电路板920和930的接触部分922和932上的每个接触件924与对应接触件配合时，柔性电路板920和930的接触部分922和932上的每个接触件924具有用于将其抵靠对应接触件推动的力。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，每个弹簧指状件210可为柔性电路板220的多于两个接触部分222上的接触件924提供支撑。例如，每个弹簧指状件910和912可为柔性电路板920和930上的每个接触件924提供支撑。具有有限数量的弹簧指状件910和912可有助于简化用于连接器插入件900的部件的组装和制造。
在该示例中，弹簧指状件910和912可以是单独弹簧指状件，但在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件910和912中的一些或全部可被接合。类似地，如图所示，每个接触部分922和932可以是分离的，或者接触部分922和932中的一些或全部可被接合。每个弹簧指状件910和912可支撑柔性电路板920和930的一个、两个、三个或更多个接触部分922和932。弹簧指状件910和912可通过连接件914来连接。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件910(和912)和接触部分922(和932)可以各种方式布置。同样，每个弹簧指状件910可支撑一个、两个、三个或更多个接触部分922。每个接触部分922可支撑一个或多个接触件924。例如，弹簧指状件910可支撑具有一个接触件924的接触部分922。弹簧指状件910可支撑具有两个接触件924的接触部分922。单个弹簧指状件910可支撑具有一排所有接触件924的单个接触部分922。其他配置也是可能的。
弹簧指状件910和912可以是导电的。弹簧指状件910和912可通过部分地封闭在外壳950中或附接到该外壳而保持在适当位置。弹簧指状件910和912可通过附接到围绕连接器的屏蔽件或连接器中的外壳或形成为其一部分而保持在适当位置。弹簧指状件910和912可由钢、铜、青铜、弹簧钢、不锈钢、陶瓷或其他材料形成。弹簧指状件910和912可通过冲压、金属注射模制、锻造、深拉或其他过程来形成。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，弹簧指状件910和912可为非导电的。弹簧指状件910和912可通过部分地用外壳950封闭或形成而保持在适当位置。弹簧指状件910和912可形成为用于连接器的外壳950的一部分。弹簧指状件910和912可使用压敏粘合剂、热活化粘合剂、热敏粘合剂或其他粘合剂、激光或点焊、或其他材料或过程来附接到柔性电路板920和930。弹簧指状件910和912可由塑料、LCP、橡胶、泡沫或其他材料制成。弹簧指状件910和912可通过模制、注射模制或其他过程来形成。
柔性电路板920和930可包括可被对准并固定到弹簧指状件910和912的接触部分922和932。接触部分922可粘性地附接到弹簧指状件910，而接触部分932可粘性地附接到弹簧指状件912。保持弹簧指状件910和912分离且不接合可改善柔性电路板20和930的接触部分922和932上的接触件924(图13所示)的平面化。外壳950可被封闭在屏蔽件940中。屏蔽件940和外壳950可包括用于接纳对应连接器插座的舌状件的前开口942。
图11是图9的连接器插入件的一部分的剖面侧视图。在该示例中，弹簧指状件910可通过连接件914上的突片915附接到外壳950上的凹口957(图10所示)。出于耐久性原因，柔性电路板920可包括较厚部分927。柔性电路板920的较厚部分927可包括在弹簧指状件910的接触点917上方的接触部分922。接触件924(图13所示)可在接触点917上方形成并且可在较厚部分927的一些或全部上方延伸。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可省略较厚部分927，并且柔性电路板920可沿弹簧指状件910的长度具有均匀宽度。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，信号可从柔性电路板上的接触件路由到第二柔性电路板、印刷电路板或其他适当的衬底。在下图中示出了可这样做的方式的示例。
图12示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件和相关联的结构的一部分。在该示例中，弹簧指状件910可通过连接件914来接合。弹簧指状件910可为柔性电路板920的接触部分922(图11所示)提供支撑。接触件924可形成在柔性电路板920的底表面上。接触件924可与舌状件1290上的接触件1292进行电连接。舌状件1290可以是与该连接器插入件配合的对应连接器插座(未示出)的舌状件。接触件924可电连接到柔性电路板920中的迹线928。迹线928中的一些或全部可通过通孔1220连接到印刷电路板1210中的迹线(未示出)。迹线928中的一些或全部可替代地通过通孔1220连接到印刷电路板1210的表面上的迹线1212。
同样，柔性电路板220、920和930可以是多层柔性电路板。示例在下图中示出。在该示例中，可包括柔性电路板的底层、中间层和顶层。
图13示出了根据本发明的实施方案的多层柔性电路板的层。在该示例中，柔性电路板920(其可与柔性电路板220和930相同)可包括底层1310、中间层(此处示为层2)1312和顶层1314。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可省略这些层中的一个或多个层或者可添加一个或多个其他层。接触件924(图12所示)可附接到接触部分922上的迹线1322和1323。接触件924可被焊接、通过粘合剂附接或以其他方式附接到接触部分922。例如，可使用压敏粘合剂、热活化粘合剂、热敏粘合剂或其他粘合剂。迹线1322和1323可电连接到通孔1340。通孔1340可在底层1310、中间层1312和顶层1314上彼此电连接，并且可提供用于使迹线1322上的信号到达中间层1312上的迹线1350和1360的路由路径。迹线1350可由接地或电源使用，而较窄迹线1360可用于诸如高速差分信号的信号。底层1310上的接地平面1332和顶层1314上的接地平面1333可屏蔽迹线1360。迹线1323可电连接到接地平面1332和接地平面1333。迹线1350和1360可连接到通孔1220。通孔1220可在底层1310、中间层3012和顶层1314上彼此连接。通孔1220可连接到印刷电路板1210上的通孔929。通孔929可连接到印刷电路板1210中的不同层(未示出)上的路由路径。通孔1220还可连接到迹线1212。
以这种方式，可良好地屏蔽由柔性电路板920传送的高速差分信号。该屏蔽可保护在柔性电路板920上传送的差分信号，并且可防止在柔性电路板920上传送的差分信号耦接到其他信号或电路。例如，差分信号可在两个迹线1322上传送到底层1310上的两个通孔1340。然后，可在两个迹线1360上传送差分信号。每对迹线1360可被迹线1350上的接地或电源、以及底层1310上的接地平面1332和顶层1314上的接地平面1333屏蔽。迹线1322上的接触件924与通孔1340之间的短距离还可通过允许底层1310上的接地平面1332和顶层1314上的接地平面1333延伸靠近接触件924来帮助屏蔽差分信号。
通过将接地平面1332和1333靠近接触件924放置而提供的附加屏蔽意味着连接器具有其中由接触件924传送的信号不在横向电磁(TEM)传输线上传送的较短区域。TEM传输线(例如这里所示的带状线)具有变化较小的明确定义的阻抗，从而给出较好的回波损耗、较少的串扰、较少的模式转换和较低的插入损耗。
由于TEM传输线可靠近接触件924定位，因此用于由接触件924传送的信号的信号路径的非TEM区(迹线1360的未屏蔽长度)可变短。这可提供若干益处。它可将给定水平的近端串扰(NEXT)和远端串扰(FEXT)耦接的开始推动到较高频率，从而将显著的耦接移动到操作频率(由接触件924传送的信号的数据速率)之上。例如，当非TEM区域是较短的第一因子时，耦接效应可通过近似相同的第一因子在频率上移动得较高。通过减小迹线1360的未屏蔽长度，耦接可被移动到它们传送的信号的数据速率之上。
可通过接地、电源或具有多个接触件的任何网络上的导体回路在连接器中形成谐振。由于在该网络中产生的短接回路，这些多接触件网络可形成传输线谐振器。缩短这些回路以使得它们具有减小的电长度可将谐振频率推得更高，高于迹线1360上的信号的连接器目标操作频率或数据速率。通过第一因子使这些回路在电学上更短会通过近似第一因子增加谐振频率。
与其他结构(诸如接地平面1332和1333)相反，柔性电路的较短接触区域和带状线结构可进一步导致更多的共模电流找到通过柔性接触件924和迹线1360的路径。这可导致屏蔽件中的共模电流的减小，其可与共模屏蔽电流减小的减小成比例地减小EMI。设计通过较短的非TEM区来实现较低的共模阻抗不连续性。它还可帮助维持接地、差分信号和电源引脚组的对称性。此外，电源迹线1350的导体形状可被定制以改善迹线1350上的电源与接地平面1332和1332之间的耦接。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可在柔性组件中调整电源迹线1350的形状，其中电源耦接到接地和其他电源迹线在传统引脚领域中可能不容易执行。还可包括耦接部件(诸如电容器)以增加耦接。这些特征部可实现跨连接器的共模连续性，因为电源变成针对与接触件924和迹线1360上的信号相关的残余共模电流的更有效返回路径。
弹簧指状件910(图12所示)和接触件924之间的柔性主体可进一步减小串扰。例如，接地通孔(未示出)可在信号对之间并且从柔性电路板920的顶层1314上的迹线1323到接地缝合。
图14示出了根据本发明的实施方案的柔性电路板的表面上的接触件。在该示例中，接触件924可形成在柔性电路板920的接触部分222的表面上。接触件924可被电镀、通过气相沉积形成、焊接或以其他方式形成在柔性电路板220(以及在其他示例中的柔性电路板920和930)的接触部分922上。接触件924可通过通孔1340连接到柔性电路板920中的迹线1360。通孔1342与接触件924的接近位置可减小针对其接触件924上的信号未被接地平面1332和1333以及迹线1350屏蔽的迹线的长度，如图13所示。接触件924可以是多结构接触件，因为它们由固定到柔性电路板920的接触部分922上的金属迹线1322的金属层形成，其可附接到弹簧指状件910。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，接触件可以各种方式形成。在接触件足够大的情况下，可省略弹簧指状件。相反，接触件可由连接器的舌状件或其他结构支撑。接触件可直接附接到柔性电路板以便支持高速数据转移并且提供高信号质量。
在一个示例中，连接器插入件或连接器插座的舌状件可包括在顶侧和底侧上具有焊盘的柔性电路板。接触件的表面安装接触部分可被焊接到柔性电路板上的焊盘。柔性电路板的顶侧上的接触件可通过顶部外壳部分保持在一起，并且柔性电路板的底侧上的接触件可通过底部外壳部分保持在一起。取决于接触件的厚度，顶部外壳部分和底部外壳部分可执行弹簧指状件的一些或全部功能。加强框架可围绕舌状件的前部和侧面定位以用于电磁干扰屏蔽、接地和机械支撑。顶部外壳部分和底部外壳部分可由围绕柔性电路板、顶部外壳部分和底部外壳部分模制的舌状件支撑。在下图中示出了这种连接器舌状件。
图15示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件或连接器插座的舌状件。舌状件1500可包括舌状件模制件1510，该舌状件模制件在舌状件模制件1510的顶侧上支撑了支撑结构或顶部外壳部分1526并且在舌状件模制件1510的底侧上支撑了支撑结构或底部外壳部分1576(图16所示)。顶部外壳部分1526可支撑接触件1520，而底部外壳部分1576可支撑接触件1570(图16所示)。舌状件模制件1510可进一步在顶侧上支撑顶部接地焊盘1530，并且在底侧上支撑底部接地焊盘1590(图16所示)。加强框架1560可包括侧接地接触件1562。舌状件1500还可包括托架1540，其可支撑背板1550。托架1540可包括用于使紧固件或其他结构(未示出)将舌状件1500附接在计算机100(图1所示)或其他电子设备中的适当位置的凹口1542。舌状件模制件1510可包括后开口1544，柔性电路板1580的加厚部分1582可穿过该后开口或插入到该后开口中。柔性电路板1580的加厚部分1582可用加强层和其他层来加厚。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可省略加厚部分1582并且不包括加强层。柔性电路板1580可与柔性电路板920(图13所示)和本文中所示或由本发明的实施方案提供的其他柔性电路板相同或类似，或包括其各种特征部。
当对应连接器(未示出)与利用舌状件1500的连接器配合时，接触件1520的接触表面1522和接触件1570的接触表面1572(图16所示)可物理地和电气地连接到对应连接器的接触件。当对应连接器与利用舌状件1500的连接器配合时，加强框架1560的侧接地接触件1562可物理地和电气地接触对应连接器的屏蔽件(未示出)的内表面。当对应连接器与利用舌状件1500的连接器配合时，顶部接地焊盘1530和底部接地焊盘1590可物理地和电气地连接到对应连接器的开口(未示出)附近的接地接触件(未示出)。舌状件1500可以各种方式形成。在下图中示出了示例。
图16和图17示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座或连接器插入件的舌状件的制造方法。在图16中，舌状件1500可包括接触件1520和接触件1570。接触件1520可包括接触表面1522和表面安装接触部分1524。接触件1520可由顶部外壳部分1526保持在适当位置。顶部外壳部分1526可围绕接触件1520的部分模制。接触件1570可包括接触表面1572和表面安装接触部分1574。接触件1570可由底部外壳部分1576保持在适当位置。底部外壳部分1576可围绕接触件1570的部分模制。
柔性电路板1580可包括可在顶侧和底侧上支撑焊盘1584的加厚部分1582。加厚部分1582还可在顶侧和底侧上支撑液体检测接触件1586。接触件1520的表面安装接触部分1524可被焊接到柔性电路板1580的顶侧上的焊盘1584，而接触件1570的表面安装接触部分1574可被焊接到柔性电路板1580的底侧上的对应焊盘1584，例如通过热条焊接、回流焊接或其他适当技术。
柔性电路板1580可包括凹口1588，其可与底部外壳部分1576上的突片1578以及顶部外壳部分1526的下侧上的对应突片(未示出)对准。加强框架1560的部分1564可沿着包括柔性电路板1580、顶部外壳部分1526和底部外壳部分1576的结构的前部和侧面放置。加强框架1560可包括侧接地接触件1562。顶部接地焊盘1530可使用横杆1532来附接到加强框架1560，而底部接地焊盘1590可使用横杆1592来附接到加强框架1560以形成组装结构1790(图17所示)。舌状件模制件1510可围绕组装结构1790形成。舌状件模制件1510可包括托架1540中的后开口1544。柔性电路板1580可穿过后开口1544。舌状件模制件1510可通过背板1550中的开口1552插入。背板1550可附接到加强框架1560、横杆1532和横杆1592。托架1540可包括用于接纳紧固件(未示出)的凹口1542，该紧固件可用于将舌状件1500固定到用于计算机100(均在图1中示出)或其他电子设备的壳体102的内表面。另选地，背板1550可在模制舌状件模制件1510之前附接到加强框架1560、横杆1532和横杆1592。而且，在舌状件1510已被模制之后，顶部接地焊盘1530可使用横杆1592来附接到加强框架1560，并且底部接地焊盘1590可使用横杆1532来附接到加强框架1560，或这些和其他步骤可在根据本发明的实施方案的组装过程期间进行更改、省略或添加。
在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可包括或省略柔性电路板1580的顶侧和底侧上的液体检测接触件1586。在包括液体检测接触件1586的情况下，还可包括底部外壳部分1576中的开口1579和顶部外壳部分1526中的对应开口(未示出)。舌状件模制件1510上的湿气可穿过底部外壳部分1576中的开口1579和顶部外壳部分1526中的对应开口以到达液体检测接触件1586。可将诸如正弦波或脉冲波的电压信号施加到液体检测接触件1586，并且可使用电化学阻抗谱(EIS)来检测湿气的存在。例如，可确定施加到液体检测接触件1586的电压信号与所得电流之间的相位差，并且根据所确定的相移，可确定湿气的存在和特性。
在图17中，接触件1520的表面安装接触部分1524已被焊接到柔性电路板1580的顶侧上的焊盘1584。类似地，接触件1570的表面安装接触部分1574(均在图16中示出)已被焊接到柔性电路板1580的底侧上的焊盘1584。加强框架1560已附接到所得结构。顶部接地焊盘1530可使用横杆1532来附接到加强框架1560。底部接地焊盘1590(图16所示)可使用横杆1592来附接到加强框架1560以形成组装结构1790。然后可模制舌状件模制件1510，使得托架1540中的后开口1544围绕柔性电路板1580形成。背板1550可在舌状件模制件1510上方滑动并且附接到加强框架1560、横杆1532和横杆1592。另选地，背板1550可在形成舌状件模制件1510之前附接到加强框架1560、横杆1532和横杆1592。而且，在形成舌状件模制件1510之后，顶部接地焊盘1530和底部接地焊盘1590可附接到加强框架1560，或者这些和其他步骤可被改变、省略或添加到与本发明的实施方案相符合的组装过程。加强框架1560可包括侧接地接触件1562，其可保持不被舌状件1500上的舌状件模制件1510覆盖。
在另一个示例中，顶部接触件可由顶部外壳部分保持在一起并且底部接触件可由底部外壳部分保持在一起。取决于接触件的厚度，顶部外壳部分和底部外壳部分可执行弹簧指状件的一些或全部功能。绝缘层可定位在顶部外壳部分和底部外壳部分之间。绝缘层可以是粘合剂，或具有一个或多个粘合剂表面以有助于组装。加强框架可沿着顶部外壳部分和底部外壳部分的侧面定位以用于电磁干扰屏蔽、接地和机械支撑。可添加用于舌状件顶部的接地焊盘和用于舌状件底部的接地焊盘。舌状件部分可围绕该组件模制，使得提供了提供对顶部接触件和底部接触件的表面安装接触件部分的接近的后开口。柔性电路板可被插入到模制舌状件部分的后部中的开口中。顶部接触件和底部接触件的表面安装接触部分可被回流焊接到柔性电路板上的焊盘。在下图中示出了示例。
图18示出了根据本发明的实施方案的连接器插入件或连接器插座的另一个舌状件。舌状件1800可包括舌状件模制件1810，该舌状件模制件在舌状件模制件1810的顶侧上支撑了支撑结构或顶部外壳部分1826并且在舌状件模制件1810的底侧上支撑了支撑结构或底部外壳部分1876(图19所示)。顶部外壳部分1826可支撑接触件1820，而底部外壳部分1876可支撑接触件1870(图19所示)。舌状件模制件1810可进一步在顶侧上支撑顶部接地焊盘1830，并且在底侧上支撑底部接地焊盘1890(图19所示)。加强框架1860可包括侧接地接触件1862。舌状件1800还可包括托架1840，其可支撑背板1850。托架1840可包括用于使紧固件或其他结构将舌状件1800附接在计算机100(图1所示)或其他电子设备中的适当位置的凹口1842。舌状件1800可包括后开口1844，柔性电路板1880的加厚部分1882可穿过该后开口或插入到该后开口中。柔性电路板1880的加厚部分1882可用加强层和其他层来加厚。在本发明的这些实施方案和其他实施方案中，可省略加厚部分1882并且不包括加强层。柔性电路板1880可与柔性电路板920(图13所示)和本文中所示或由本发明的实施方案提供的其他柔性电路板相同或类似，或包括其各种特征部。
顶部外壳部分1826还可支撑一个、两个或多于两个液体检测接触件1828，而底部外壳部分1876可支撑可与液体检测接触件1828相同或类似的一个、两个或多于两个液体检测接触件(未示出)。液体检测接触件1828中的一者可定位在VBUS接触件1829与CC接触件1827之间，这可能是通用串行总线Type-C连接器上的最差腐蚀路径。CC接触件1827可围绕液体检测接触件1828路由，而VBUS接触件1829可不变以避免串联电阻的增加。
液体检测接触件1828可在长度上较短，仅延伸超出舌状件1800的顶侧上的顶部接地焊盘1830和舌状件1800的底侧上的底部接地焊盘1890较短距离。以这种方式，当连接器插入件被插入到连接器插座外壳舌状件1800中时，液体检测接触件1828不连接到连接器插入件(未示出)的任何接触件(未示出)。连接器插座接口电路(未示出)可向液体检测接触件1828提供电压波形以使用电化学阻抗谱(EIS)来确定湿气的存在。电压波形可以是正弦波、方波或其他电压波形。当湿气存在于液体检测接触件1828处时，可产生电流。连接器插座接口电路可检测该电流的量值以及与所施加的电压相比的任何相移。由此，可确定湿气的存在和关于存在的湿气的类型的信息。在2021年4月13日提交的名称为“LIQUID DETECTIONAND CORROSION MITIGATION”的共同待审的美国专利申请号17/229,660中可找到这一点的更多细节，该专利申请以引用方式并入本文。
当对应连接器(未示出)与利用舌状件1800的连接器配合时，接触件1820的接触表面1822和接触件1870的接触表面1872可物理地和电气地连接到对应连接器的接触件。当对应连接器与利用舌状件1800的连接器配合时，侧接地接触件1862可物理地和电气地接触对应连接器的屏蔽件(未示出)的内表面。当对应连接器与利用舌状件1800的连接器配合时，顶部接地焊盘1830和底部接地焊盘1890可物理地和电气地连接到对应连接器的开口附近的接地接触件。舌状件1800可以各种方式形成。在下图中示出了示例。
图19至图21示出了根据本发明的实施方案的用于连接器插座或连接器插入件的舌状件的制造方法。在图19中，舌状件1800可包括接触件1820和接触件1870，以及在顶侧上的液体检测接触件1828和在底侧上的液体检测接触件(未示出)。接触件1820可包括接触表面1822和表面安装接触部分1824。接触件1820可由顶部外壳部分1826保持在适当位置。顶部外壳部分1826可围绕接触件1820和液体检测接触件1828的部分模制。接触件1870可包括接触表面1872和表面安装接触部分1874。接触件1870可由底部外壳部分1876保持在适当位置。底部外壳部分1876可围绕接触件1870和液体检测接触件(未示出)的部分模制。
柔性电路板1880可包括可在顶侧和底侧上支撑焊盘1884的加厚部分1882。接触件1820的表面安装接触部分1824可被焊接到柔性电路板1880的顶侧上的焊盘1884，而接触件1870的表面安装接触部分1874可被焊接到柔性电路板1880的底侧上的对应焊盘1884。加强框架1860的部分1864可沿着包括柔性电路板1880、顶部外壳部分1826和底部外壳部分1876的所得结构的前部和侧面放置。顶部接地焊盘1830可使用横杆1832来附接到加强框架1860，而底部接地焊盘1890可使用横杆1892来附接到加强框架1860以完成组装结构2090(图20所示)。
舌状件模制件1810可围绕组装结构2090模制或以其他方式形成。舌状件模制件1810可包括托架1840中的后开口1844。舌状件模制件1810可通过背板1850的开口1852插入。背板1850可附接到加强框架1860、横杆1832和横杆1892。托架1840可包括用于接纳紧固件(未示出)的凹口1842，该紧固件可用于将舌状件1800固定到用于计算机100(均在图1中示出)或其他电子设备的壳体102的内表面。另选地，背板1850可在模制舌状件模制件1810之前附接到加强框架1860、横杆1832和横杆1892。而且，在舌状件1810已被模制之后，顶部接地焊盘1830可使用横杆1892来附接到加强框架1860，并且底部接地焊盘1890可使用横杆1832来附接到加强框架1860，或者这些和其他步骤可被改变、省略或添加到与本发明的实施方案相符合的组装过程。间隔件或绝缘层1896可定位在顶部外壳部分1826和底部外壳部分1876之间以提供接触件1820与接触件1870之间的间隙并且将它们隔离开。绝缘层1896可充当间隔件并且可代替柔性电路板1880的一部分，因为与柔性电路板1580延伸到舌状件1500中的距离相比，柔性电路板1880没有延伸到舌状件1800中那么远(均在图16中示出)。绝缘层1896可以是粘合剂，或者具有粘合剂顶侧和底侧中的一者或两者以有助于组装。
在图20中，绝缘层1896(图19所示)已被放置在顶部外壳部分1826和底部外壳部分1876之间。加强框架1860已附接到所得结构。接地焊盘1830已使用横杆1832来附接到加强框架1860，并且接地焊盘1890已使用横杆1892来附接到加强框架1860以形成组装结构2090。
然后可模制舌状件1800的舌状件模制件1810，使得侧接地接触件1862被暴露并且形成后开口1844，从而暴露顶部外壳部分1826上的表面安装接触部分1824(图19所示)和底部外壳部分1876上的表面安装接触部分1874。背板1850可在舌状件模制件1810上方滑动并且附接到加强框架1860、横杆1832和横杆1892。另选地，背板1850可在形成舌状件模制件1810之前附接到加强框架1860、横杆1832和横杆1892。而且，在形成舌状件模制件1810之后，顶部接地焊盘1830和底部接地焊盘1890可附接到加强框架1860，或者这些和其他步骤可被改变、省略或添加到与本发明的实施方案相符合的组装过程。加强框架1860可包括侧接地接触件1862，其可保持不被舌状件模制件1810覆盖。柔性电路板1880可包括在顶侧和底侧上支撑焊盘1884的加厚部分1882。
在图21中，组装结构2090(图20所示)已经通过舌状件模制件1810来模制。舌状件模制件1810可被装配到背板1850的开口1852中。背板1850可附接到加强框架1860、横杆1832和横杆1892。柔性电路板1880可被装配到托架1840的后部中的后开口1844中。柔性电路板1880的加厚部分1882的顶部上的接触件或焊盘1884可被回流焊接到顶部外壳部分1826上的表面安装接触部分1824(均在图19中示出)，并且柔性电路板1880的加厚部分1882的底部上的接触件或焊盘1884可被回流焊接到底部外壳部分1876上的表面安装接触部分1874。
虽然本发明的实施方案可用作USB Type-C连接器插入件和连接器插座，但本发明的这些实施方案和其他实施方案可用作其他类型的连接器系统(诸如外围部件快速互连(PCIe)连接器系统)中的连接器插座。
在本发明的各种实施方案中，可通过冲压、金属注射模制、机械加工、微加工、3D打印或其他制造过程来形成连接器插入件和插座的弹簧指状件、接触件、屏蔽件、接地板、接地焊盘、横杆、加强框架和其他导电部分。导电部分可由不锈钢、钢、铜、铜钛、磷青铜或其他材料或材料组合形成。它们可镀有或涂覆有镍、金或其他材料。
非导电部分，诸如外壳、外壳部分、舌状件模制件、绝缘层、弹簧指状件和其他结构可使用喷射或其他模制、3D打印、机械加工或其他制造过程来形成。非导电部分可由硅或硅树脂、橡胶、硬橡胶、塑料、尼龙、液晶聚合物(LCP)、陶瓷或其他非导电材料或材料组合形成。所使用的印刷电路板可由FR-4或其他材料形成。接触件可被电镀、通过气相沉积形成、焊接或以其他方式形成在柔性电路板上。
本发明的实施方案可提供可位于各种类型的设备中以及可连接到各种类型的设备的连接器插座和连接器插入件，各种类型的设备可以是诸如便携式计算设备、平板计算机、台式计算机、膝上型计算机、单体计算机、可穿戴计算设备、蜂窝电话、智能电话、媒体电话、存储设备、便携式媒体播放器、导航系统、监视器、电源、视频递送系统、适配器、遥控设备、充电器和其他设备。这些连接器插座和连接器插入件可为信号提供互连路径，这些互连路径符合各种标准，诸如通用串行总线(USB)标准包括USB Type-C、(HDMI)、外围部件快速互连、数字视频接口(DVI)、以太网、DisplayPort、ThunderboltTM、LightningTM、联合测试行动小组(JTAG)、测试访问端口(TAP)、定向自动随机测试(DART)、通用异步接收器/发射器(UART)、时钟信号、功率信号中的一者，以及已开发、正在开发或在将来开发的其他类型的标准、非标准和专有接口以及它们的组合。本发明的其他实施方案可提供连接器插座和连接器插入件，该连接器插座和连接器插入件可用于为这些标准中的一个或多个标准提供一组减少的功能。在本发明的各种实施方案中，由这些连接器插座提供的这些互连路径可用来输送电力、接地、信号、测试点和其他电压、电流、数据或其他信息。
众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
出于例证和描述的目的，呈现了对本发明的实施方案的上述描述。其并非旨在为详尽的，也不旨在将本发明限制为所述精确形式，并且根据上述教导内容，许多修改和变型是可能的。该实施方案被选择和描述以充分说明本发明的原理及其实际应用，以由此使得本领域的其他技术人员能够在各种实施方案中以及在适合于所设想的特定用途的各种修改的情况下充分利用本发明。因此，应当理解，本发明旨在涵盖以下权利要求书的范围内的所有修改和等同物。

Claims (20)

1.一种连接器，包括：
柔性电路板；
第一多个接触件，每个接触件具有焊接到所述柔性电路板的顶侧上的焊盘的表面安装接触部分；
顶部外壳部分，所述顶部外壳部分支撑所述第一多个接触件；
第二多个接触件，每个接触件具有焊接到所述柔性电路板的底侧上的焊盘的表面安装接触部分；和
底部外壳部分，所述底部外壳部分支撑所述第二多个接触件。
2.根据权利要求1所述的连接器，还包括至少部分地围绕所述顶部外壳部分和所述底部外壳部分形成的舌状件模制件。
3.根据权利要求2所述的连接器，还包括围绕所述顶部外壳部分和所述底部外壳部分的前部和侧面的加强框架。
4.根据权利要求3所述的连接器，其中所述舌状件模制件包括托架，并且所述托架包括用于接纳紧固件以将所述舌状件模制件固定到电子设备的壳体的特征部。
5.根据权利要求4所述的连接器，还包括连接到所述加强框架的顶部接地焊盘和连接到所述加强框架的底部接地焊盘。
6.根据权利要求5所述的连接器，还包括连接到所述顶部接地焊盘和所述底部接地焊盘的背板。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中所述柔性电路板包括顶侧上的液体检测接触件和所述底侧上的液体检测接触件。
8.根据权利要求7所述的连接器，其中所述顶部外壳部分包括开口以提供对所述柔性电路板的所述顶侧上的所述液体检测接触件的接近，并且所述底部外壳部分包括开口以提供对所述柔性电路板的所述底侧上的所述液体检测接触件的接近。
9.一种连接器，包括：
第一多个接触件，每个接触件具有接触表面和表面安装接触部分；
顶部外壳部分，所述顶部外壳部分支撑所述第一多个接触件；
第二多个接触件，每个接触件具有接触表面和表面安装接触部分；和
底部外壳部分，所述底部外壳部分支撑所述第二多个接触件；和
舌状件模制件，所述舌状件模制件至少部分地围绕所述顶部外壳部分和所述底部外壳部分并且具有后开口，使得所述第一多个接触件的所述接触表面暴露在所述舌状件模制件的顶部上并且所述第一多个接触件的所述接触表面和所述第二多个接触件的所述接触表面暴露在所述舌状件模制件的底部上。
10.根据权利要求9所述的连接器，还包括在所述顶部外壳部分和所述底部外壳部分之间的绝缘层。
11.根据权利要求10所述的连接器，其中所述绝缘层是粘合剂。
12.根据权利要求10所述的连接器，其中所述绝缘层具有粘合剂顶侧和粘合剂底侧中的一者或多者。
13.根据权利要求10所述的连接器，其中所述舌状件模制件包括具有所述后开口的托架。
14.根据权利要求13所述的连接器，其中所述托架中的所述后开口提供对所述第一多个接触件的所述表面安装接触部分和所述第二多个接触件的所述表面安装接触部分的接近。
15.根据权利要求14所述的连接器，还包括围绕所述顶部外壳部分和所述底部外壳部分的前部和侧面的加强框架。
16.根据权利要求15所述的连接器，其中所述托架包括用于接纳紧固件以将所述舌状件模制件固定到电子设备的壳体的特征部。
17.根据权利要求16所述的连接器，还包括连接到所述加强框架的顶部接地焊盘和连接到所述加强框架的底部接地焊盘。
18.根据权利要求17所述的连接器，还包括连接到所述顶部接地焊盘和所述底部接地焊盘的背板。
19.一种连接器，包括：
舌状件；
第一支撑结构，所述第一支撑结构位于所述舌状件的顶部处；
第二支撑结构，所述第二支撑结构位于所述舌状件的底部处；
柔性电路板；
第一多个接触件，所述第一多个接触件由所述第一支撑结构支撑并且焊接到所述第一柔性电路板的顶侧；和
第二多个接触件，所述第二多个接触件由所述第二支撑结构支撑。
20.根据权利要求19所述的连接器，其中所述第一支撑结构是第一外壳部分并且所述第二支撑结构是第二外壳部分。
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