CN219180810U - 连接器结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供连接器结构。连接器结构包括基板及第一端子。基板具有彼此相对的第一表面及第二表面。第一端子设置于基板的第一表面上，且第一端子包括连接部及自由端部。连接部直接接触于基板的第一表面，且连接部通过熔接区固定于第一表面。自由端部由连接部的一侧朝向远离连接部与第一表面的方向延伸。

Description

连接器结构

技术领域

本实用新型是关于连接器结构，特别是关于具有优异结构稳定性的连接器结构。

背景技术

随着电子产业的高度发展，各式各样的电子产品被制造出并应用在不同的领域。在电子产品中，一般是通过连接器来连接不同的元件，以实现特定的功能。然而，现有的连接器具有厚度大、结构稳定性差及工艺复杂的问题，从而难以广泛应用于电子产品中。是以，虽然现存的连接器已逐步满足它们既定的用途，但它们并非在各方面皆符合要求。因此，关于连接器仍有一些问题需要克服。

实用新型内容

在一些实施例中，提供连接器结构。所述连接器结构包括基板及第一端子。基板具有彼此相对的第一表面及第二表面。第一端子设置于基板的第一表面上，且第一端子包括连接部及自由端部。连接部直接接触于基板的第一表面，且连接部通过熔接区固定于第一表面。自由端部由连接部的一侧朝向远离连接部与第一表面的方向延伸。

在一些实施例中，基板包括核心层及导电层。核心层具有通孔，通孔贯穿核心层的上表面及下表面。导电层设置于核心层上，并通过通孔从核心层的上表面延伸至核心层的下表面，且导电层直接接触于第一端子并与第一端子电性连接。

在一些实施例中，连接器结构还包括第二端子，第二端子设置于基板的第二表面上并通过导电层与第一端子电性连接。

在一些实施例中，连接部具有至少一开口，且熔接区位于开口中。

在一些实施例中，熔接区环绕开口。

在一些实施例中，熔接区由连接部的上表面延伸至连接部的下表面。

在一些实施例中，熔接区位于连接部的多个侧表面的至少一个上。

在一些实施例中，熔接区非封闭地环绕连接部的多个侧表面。

在一些实施例中，自由端部的宽度由邻近连接部的一侧朝向远离连接部的一侧减小。

在一些实施例中，连接器结构还包括保护层，保护层设置于基板的第一表面上，并覆盖第一端子的连接部的上表面及侧表面。

本实用新型的连接器结构可应用于多种类型的电子装置中。为让本实用新型的特征及优点能更明显易懂，下文特举出各种实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

通过以下的详细叙述配合所附附图，能更加理解本实用新型实施例的观点。值得注意的是，根据工业上的标准惯例，一些部件(feature)可能没有按照比例绘制。事实上，为了能清楚地描述，不同部件的尺寸可能被增加或减少。

图1至图4分别是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面图。

图5是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的立体示意图。

图6是根据本实用新型的另一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。

图7是根据本实用新型的另一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的立体示意图。

图8是根据本实用新型的又一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。

图9是根据本实用新型的又一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的立体示意图。

图10是根据本实用新型的又一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的立体示意图。

图11至图12分别是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面图。

图13是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面图。

图14是根据本实用新型的一些实施例，显示连接器结构的分解图。

具体实施方式

以下揭露提供了很多不同的实施例或范例，用于实施所提供的连接器结构中的不同部件。各部件及其配置的具体范例描述如下，以简化本实用新型实施例，当然并非用以限定本实用新型。举例而言，叙述中若提及第一部件形成在第二部件之上，可能包括第一部件及第二部件直接接触的实施例，也可能包括形成额外的部件在第一部件及第二部件之间，使得第一部件及第二部件不直接接触的实施例。此外，本实用新型可能在不同的实施例或范例中重复元件符号及/或字符。如此重复是为了简明及清楚，而非用以表示所讨论的不同实施例及/或范例之间的关系。

本文中所提到的方向用语，例如：“上”、“下”、“左”、“右”及其类似用语是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明而非限制本实用新型。

在本实用新型的一些实施例中，关于设置、连接的用语例如“设置”、“连接”及其类似用语，除非特别定义，否则可指两个部件直接接触，或者亦可指两个部件并非直接接触，其中有额外部件位于此两个结构之间。关于设置、连接的用语亦可包括两个结构都可移动，或者两个结构都固定的情况。

另外，本说明书或权利要求中提及的“第一”、“第二”及其类似用语是用以命名不同的部件或区别不同实施例或范围，而并非用来限制部件数量上的上限或下限，也并非用以限定部件的制造顺序或设置顺序。

于下文中，“大约”、“实质上”或其类似用语表示在给定数值或数值范围的10％内、或5％内、或3％之内、或2％之内、或1％之内、或0.5％之内。在此给定的数量为大约的数量，即在没有特定说明“大约”或“实质上”的情况下，仍可隐含“大约”或“实质上”的含义。

除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与所属技术领域中技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是，这些用语例如在通常使用的字典中定义用语，应被解读成具有与相关技术及本实用新型的背景或上下文一致的意思，而不应以理想化或过度正式的方式解读，除非在本实用新型的实施例有特别定义。

以下描述实施例的一些变化。在不同附图和说明的实施例中，相同或相似的元件符号被用来标明相同或相似的部件。可以理解的是，在方法之前、期间中、之后可以提供额外的步骤，且一些所叙述的步骤可为了方法的其他实施例被取代或删除。

参照图1，其是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。在一些实施例中，提供基板10，其具有彼此相对的第一表面10a以及第二表面10b。在一些实施例中，基板10可为板状，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，基板10的第一表面10a与第二表面10b互相平行。替代地，基板10的第一表面10a的法线与第二表面10b的法线之间也可夹有非90度的特定角度，所述特殊角度例如86度、88度、92度、94度或上述数值之间的任意角度。在一些实施例中，基板10可为或可包括铜箔基板，但本实用新型不限于此。

在一些实施例中，基板10可包括核心层11及导电层12。在一些实施例中，核心层11可为或可包括含有高分子材料、纤维材料、其他合适的材料的预浸材(prepreg)，但本实用新型不限于此。举例而言，高分子材料可为或可包括环氧树脂(epoxy resin)、聚酰亚胺(polyimide，PI)、其他合适的高分子材料或其组合，但本实用新型不限于此。纤维材料可包括碳纤维(carbon fiber)、玻璃纤维(glass fiber)、其他合适的纤维材料或其组合，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，导电层12可设置于核心层11上。举例而言，导电层12可完整覆盖核心层11的上表面11a及下表面11b，或部分覆盖核心层11的上表面11a及下表面11b。在一些实施例中，导电层12可为或可包括导电材料。举例而言，所述导电材料可为铝(Al)、铜(Cu)、其合金或其化合物，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，导电层12可为铜箔，铜箔可为或可包括黄铜(brass)、磷青铜(phosphor bronze)、铍铜(berylliunalloy)或无氧铜。

参照图2，其是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。在一些实施例中，形成贯穿基板10的第一表面10a与第二表面10b的通孔(via)13。具体而言，通孔13贯穿核心层11的上表面11a及下表面11b，并暴露核心层11的侧表面11c。在一些实施例中，可通过激光钻孔工艺、机械钻孔工艺、其他合适的钻孔工艺或其组合形成通孔13于基板10上，但本实用新型不限于此。

参照图3，其是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。在一些实施例中，设置导电层14于由通孔13暴露的核心层11的侧表面11c上。举例而言，可通过电镀(electroplating)设置导电层14于核心层11的侧表面11c上，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，导电层14的材料可为或可包括相似或相同于导电层12的材料，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，导电层14的厚度d1可相似或相同于导电层12的厚度d2，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，导电层14与导电层12可视为连续的导电层，其通过通孔13从核心层11的上表面11a延伸至核心层11的下表面11b。换言之，通过设置导电层14于通孔13中，可使核心层11的上表面11a上的导电层12与下表面11b上的导电层12电性连接(亦即，基板10的第一表面10a与第二表面10b电性连接)。在一些实施例中，通孔13与导电层14可共同称为导通孔(plating through hole，PTH)。

参照图4及图5，其分别是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图及立体示意图。在一些实施例中，设置第一端子20于基板10的第一表面10a上。第一端子20用于与其他元件电性连接。在一些实施例中，第一端子20可为导电弹性悬臂，其可为或可包括导电材料。举例而言，所述导电材料可为铝(Al)、铜(Cu)、其合金或其化合物，但本实用新型不限于此。可通过诸如光刻(photolithography)的蚀刻工艺、诸如冲压(punching)的机械加工工艺、其他合适的工艺或其组合，将诸如铜箔的导电材料加工成第一端子20，但本实用新型不限于此。

在一些实施例中，第一端子20包括连接部21以及自由端部22。具体而言，连接部21通过熔接区210固定于基板10的第一表面10a上，并电性连接基板10的导电层12。在一些实施例中，连接部21可为片状，且其上表面21a与下表面21b可互相平行。替代地，连接部21的上表面21a的法线与下表面21b的法线之间可夹有非90度的特定角度。在一些实施例中，连接部21可具有平坦的下表面21b，且下表面21b完全贴合于基板10上。在一些实施例中，自由端部22由连接部21的一侧朝向远离连接部21与第一表面10a的方向延伸。以图4所示的剖面图观察时，自由端部22可视为导电弹性悬臂的斜向延伸的一端。如图5所示，在一些实施例中，自由端部22的宽度w由邻近连接部21的一侧朝向远离连接部21的一侧减小。如图4所示，在一些实施例中，自由端部22在基板10的法线方向上与通孔13至少部分重叠。在一些实施例中，第一端子20邻近通孔13设置，且第一端子20的自由端部22朝向通孔13延伸。通过设置具有部分的或全部的上述特征的第一端子20，可使第一端子20的固定连接端部(亦即，连接部21)能更稳固地连接基板10，且/或使第一端子20的弹性连接端部(亦即，自由端部22)更易于弯折以贴合于其他元件(例如，对应的另一连接器)。

在一些实施例中，可通过激光烧结工艺(例如，使用激光烧结装置L)在连接部21上形成熔接区210，以将第一端子20固定于基板10的第一表面10a上。通过激光烧结固定第一端子20与基板10，可有效地提高两个元件之间的附着力。在下文中，将提供激光烧结工艺的各种实施态样，以使本实用新型更加明显易懂。

如图4及图5所示，在一些实施例中，可设置至少一开口211于第一端子20的连接部21上。在一些实施例中，可通过激光钻孔工艺、机械钻孔工艺、其他合适的钻孔工艺或其组合形成开口211，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，开口211的数量可以为任意正整数，例如一个、两个、三个或是多于三个。在一些实施例中，开口211的形状可以为圆柱状、多边形柱状或其他合适的形状，但本实用新型不限于此。接续上述，本实施例还通过激光烧结工艺在至少一开口211的周缘形成熔接区210，其中熔接区210直接接触于基板10的第一表面10a，并与基板10彼此固定。在一些实施例中，可激光烧结开口211的整个周缘，以形成封闭地环绕开口211的熔接区210。替代地，在一些实施例中，可激光烧结开口211的部分周缘，以形成非封闭地环绕开口211的熔接区210。在一些实施例中，激光烧结工艺的激光功率为0.5W至20W，但本实用新型不限于此。

如图4所示，在一些实施例中，熔接区210的接触于基板10的一侧(亦即，熔接区210的底表面)可由至少一开口211的周缘朝向远离至少一开口211的方向延伸熔接距离d3。通过增加熔接区210的熔接距离d3，可提高熔接区210与基板10之间的接触面积，从而强化连接部21与基板10之间的固定效果。在一些实施例中，熔接距离d3可为0.3mm至0.5mm，但本实用新型不限于此。当熔接距离d3大于0.5mm时，可能会导致过多的热应力在连接部21的内部产生。反之，当熔接距离d3小于0.3mm时，可能会导致连接部21与基板10之间的连接稳固性不足。

参照图6及图7，其分别是根据本实用新型的另一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图及立体示意图。在一些实施例中，可通过激光烧结工艺直接熔穿连接部21以形成熔接区210，其中熔接区210直接接触于基板10的第一表面10a，并与基板10彼此固定。具体而言，可通过激光烧结工艺形成从连接部21的上表面21a延伸至下表面21b的熔接区210。在一些实施例中，激光烧结工艺的激光功率为0.5W至20W，但本实用新型不限于此。值得一提的是，虽然图7中所示出的熔接区210的数量为两个，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，从连接部21的上表面21a延伸至下表面21b的熔接区210的数量可以为任意正整数，例如一个、三个、四个或是多于四个。在一些实施例中，熔接区210的形状可以为圆柱状、多边形柱状或其他合适的形状，但本实用新型不限于此。通过省略形成至少一开口211的步骤，可简化工艺以降低制造成本。

参照图8及图9，其分别是根据本实用新型的又一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图及立体示意图。在一些实施例中，可通过激光烧结工艺在连接部21的多个侧表面21c的至少一个上形成熔接区210，其中熔接区210直接接触于基板10的第一表面10a，并与基板10彼此固定。在一些实施例中，激光烧结工艺的激光功率为0.5W至20W，但本实用新型不限于此。在图9所示实施例中，熔接区210形成于连接部21的相邻的远离自由端部22的三个侧表面21c上，且熔接区210非封闭地环绕连接部21。

如图8所示，在一些实施例中，熔接区210的接触于基板10的一侧(亦即，熔接区210的底表面)可由连接部21的周缘朝向连接部21的内部延伸熔接距离d4。通过增加熔接区210的熔接距离d4，可以提升连接部21与基板10之间的固定效果。在一些实施例中，熔接距离d4可为0.3mm至20mm，但本实用新型不限于此。

参照图10，其是根据本实用新型的又一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的立体示意图。在图10所示实施例中，熔接区210形成于连接部21的相邻的五个侧表面21c上。通过在更多的侧表面上设置有熔接区210，可更稳固地连接端子20与基板10。值得一提的是，虽然图9及图10中所示出的熔接区210位于连接部21的特定侧表面21c上，但本实用新型不限于此。在其他实施例中，熔接区210也可以位于连接部21的彼此相对的两个侧表面21c上，或是位于连接部21的任意的侧表面21c上。

根据上述实施例，本实用新型通过激光烧结工艺固定第一端子20与基板10，从而有效提升两个元件之间的结构稳定性。再者，本实用新型的第一端子20是直接接触于基板10的导电层12(亦即，两者之间不具有诸如粘着剂等的其他元件)，其不仅可减少连接器结构1的整体厚度，还可省略用于电性连接第一端子20与基板10的步骤(例如对位于两者之间的粘着剂施加电镀，以使两者可电性连接)从而简化工艺。除此之外，通过将第一端子20直接接触于基板10，可提升第一端子20与基板10中的导电层12之间的接触面积，从而提升两个元件之间的电连接稳定性。

参照图11，其是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。接续图4的实施例，移除连接部21及/或导电层12的部分。值得一提的是，虽然本实用新型是以图4所示的实施例作为范例来执行下文中的步骤，但本实用新型亦可以诸如图6、图8或图10所示的实施例来执行下文中的步骤。以图11所示的剖面图观察时，上述步骤为移除在区域x中的连接部21(亦即，连接部21的位于开口211左侧的部分)。举例而言，可形成图案化遮罩层在连接部21及/或导电层12上。上述图案化遮罩层可为光阻或硬式罩幕。接着，通过蚀刻(etching)工艺移除连接部21及/或导电层12的部分。

参照图12，其是根据本实用新型的一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。在一些实施例中，设置保护层30于基板10的第一表面10a上，并覆盖第一端子20的连接部21的上表面21a及侧表面21c。在一些实施例中，还设置保护层30于连接部21的开口211中。在一些实施例中，可通过粘着剂将保护层30粘接于基板10及第一端子20上，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，保护层30可为或可包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、其他合适的材料或其组合，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，上述粘着剂可为或可包括环氧树脂、丙烯酸树脂、其他合适的粘着剂或其组合，但本实用新型不限于此。通过设置保护层30，可保护基板10及第一端子20不受到水气、灰尘的影响。

在一些实施例中，位在第二表面10b一侧的其他元件(例如，焊垫、导电线路等元件)可通过直接接触基板10的第二表面10b，以依序通过导电层12、导电层14、导电层12、连接部21、自由端部22而与位在第一表面10a一侧的另一元件电性连接(例如，另一连接器)，但本实用新型不限于此。替代地，可设置第二端子于基板10的第二表面10b上，如此一来，位在第二表面10b一侧的其他元件可通过第二端子以与位在第一表面10a一侧的另一元件电性连接。参照图13，其是根据本实用新型的另一些实施例，显示在制造方法中的各阶段的连接器结构的剖面示意图。在一些实施例中，设置第二端子40于基板10的第二表面10b上，且第二端子40可相似或相同于第一端子20，但本实用新型不限于此。在一些实施例中，可通过相似或相同于设置第一端子20的工艺来设置第二端子40，但本实用新型不限于此。在设置有第二端子40的一些实施例中，还可设置保护层30于基板10的第二表面10b上，并覆盖第二端子40的部分。

同时参照图13及图14，图14是根据本实用新型的一些实施例，显示连接器结构的分解图。在一些实施例中，由上述步骤所形成的连接器结构1包括多个第一端子20。多个第一端子20彼此间隔，并通过对应的通孔13及导电层14电性连接到基板10的第二表面10b。据此，多个第一端子20可通过其的自由端部22与其他元件电性连接，并通过其的连接部21与基板10的第二表面10b电性连接。

综上所述，根据本实用新型的实施例，提供一种连接器结构。通过激光熔接工艺将具有特定形状的第一端子设置于基板上，且使第一端子的下表面直接接触(或完全贴合)于基板，可简化工艺、降低连接器结构的整体厚度、提高连接器结构的结构稳定性及电连接稳定性。

本实用新型实施例之间的部件只要不违背实用新型精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。此外，本实用新型的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何本领域中的技术人员可从本实用新型揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施实质上相同功能或获得实质上相同结果皆可根据本实用新型使用。因此，本实用新型的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所公开的全部目的、优点及/或特点。

以上概述数个实施例，以便本领域中的技术人员可以更理解本实用新型实施例的观点。本领域中的技术人员应该理解的是，能以本实用新型实施例为基础，设计或修改其他工艺与结构，以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。本领域中的技术人员也应该理解的是，此类等效的工艺与结构并无悖离本实用新型的精神与范围，且能在不违背本实用新型的精神与范围之下，做各式各样的改变、取代与替换。

【符号说明】

1:连接器结构

10:基板

10a:第一表面

10b:第二表面

11:核心层

11a,21a:上表面

11b,21b:下表面

11c:侧表面

12,14:导电层

13:通孔

20:端子

21:连接部

210:熔接区

211:开口

22:自由端部

30:保护层

40:第二端子

d1,d2:厚度

d3,d4:熔接距离

L:激光烧结装置

w:宽度

x:区域。

Claims (10)

1.一种连接器结构，其特征在于，包括：

基板，该基板具有彼此相对的第一表面以及第二表面；以及

第一端子，设置于该基板的该第一表面上，且该第一端子包括：

连接部，直接接触于该基板的该第一表面，且该连接部通过熔接区固定于该第一表面；以及

自由端部，由该连接部的一侧朝向远离该连接部与该第一表面的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，其中该基板包括：

核心层，该核心层具有通孔，且该通孔贯穿该核心层的上表面及下表面；以及

导电层，设置于该核心层上，并通过该通孔从该核心层的该上表面延伸至该核心层的该下表面，且该导电层直接接触于该第一端子并与该第一端子电性连接。

3.根据权利要求2所述的连接器结构，其特征在于，还包括第二端子，该第二端子设置于该基板的该第二表面上并通过该导电层与该第一端子电性连接。

4.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，其中该连接部具有至少一开口，且该熔接区位于该开口中。

5.根据权利要求4所述的连接器结构，其特征在于，其中该熔接区环绕该开口。

6.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，其中该熔接区由该连接部的上表面延伸至该连接部的下表面。

7.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，其中该熔接区位于该连接部的多个侧表面的至少一个上。

8.根据权利要求7所述的连接器结构，其特征在于，其中该熔接区非封闭地环绕该连接部的所述多个侧表面。

9.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，其中该自由端部的宽度由邻近该连接部的一侧朝向远离该连接部的一侧减小。

10.根据权利要求1所述的连接器结构，其特征在于，还包括保护层，该保护层设置于该基板的该第一表面上，并覆盖该第一端子的该连接部的上表面及侧表面。

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