CN2838065Y - 薄片式通用串行总线电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露一种薄片式通用串行总线(USB)电子装置，其包含了基板与包覆基板的壳体。其中，基板包含了电路板与延伸形成的接头两部分。多个金属导电片固定于接头上，而集成电路元件则固定于基板上。壳体上开有多个开孔，以暴露部分的金属导电片，使各金属导电片能与USB插槽内相对应的接点电性接触。本实用新型揭露的另一USB电子装置，则是以金属薄膜取代上述导电金属片、将集成电路元件集中配置，并在下壳体上形成一凸出部以提高整体结构的稳定性。

Description

薄片式通用串行总线电子装置

技术领域

本实用新型为一种通用串行总线(USB)电子装置，特别是一种薄片化的通用串行总线USB电子装置。

背景技术

随着信息电子产业的进步，便携式电子装置愈来愈普及。一些便携式的电子装置，如俗称的随身碟、拇指碟，这些电子装置通常通过特定数据传输介面连接至主机端(如个人计算机或笔记型计算机)以进行数据传输，其中又以通用串行总线(Universal Serial Bus，底下简称USB)介面最为普遍。因此许多便携式电子装置采用USB为传输介面，其好处是使用USB作为传输介面可与目前计算机系统兼容而具较大兼容性，可减少卡片阅读机的使用。

传统上USB电子装置的连接器与电路板部分是分开的，而通过焊接等方法与电路板结合。然而，受限于USB连接器外壳的厚度，使得USB电子装置的厚度太厚而不方便携带。如图1所示，传统的USB连接器外壳100影响USB电子装置的厚度体积。常见的解决方法是使用无USB连接器的设计，或是改良电子装置的USB连接器使其具有较扁平的结构。参考图2A图与图2B，TW专利公告570242号揭露一种USB储存装置，接头202由电路板部分延伸，而被上、下壳体200、201包覆。主机端USB插槽内的金手指接点通过直接接触方式连接接头202上的金属镀膜204，以与USB储存装置形成电路回路。然而，与USB插槽接触的接头部分暴露于装置壳体外，容易因异物使得两金属薄膜间产生短路，将减损接点寿命。而TW专利公告565026号则揭露一种小型接头装置(图3为其简单示意图)，其接头30与电路基板31一体成型而置于下壳体38内，上壳体37则仅覆盖部分接头30，与下壳体38结合形成装置外壳。接头30设有复数个金属片33作为与USB插槽连接的接点。此结构仍然暴露过多接头30部分。再者，此结构的金属片33于焊接组设的前，必须先在接头30表面钻孔；而且，接头30上需套设一略成U型的金属壳体39，这些将使得整体结构复杂、装配困难，因而使得成本无法降低。

综合以上所言，上述现有技术虽然可达到扁平化的装置结构，但仍有进一步改良的空间。为此，如何设计扁平化的USB连接器结构乃至于整体USB电子装置的厚度体积，并消除上述现有技术结构的缺点，使接点更为强固，为本实用新型要解决的主题。

发明内容

鉴于上述的现有技术中，传统的USB装置所产生的诸多缺点，本实用新型的目的之一是提出一种薄片式通用串行总线(USB)电子装置，该装置其具有扁平薄片化的结构。

本实用新型的另一目的在于提供一种改进的USB装置，其内部基板被壳体所包覆，可避免接点、接头部份不必要地暴露出装置壳体之外，进而得到较佳的保护。

本实用新型的又一目的在于提供一种改进的USB装置，通过壳体上的多个开孔相对应于各金属导电片，使得USB装置在插拔时具有对准、引导的作用，同时也可以避免相邻金属导电片之间因外界杂物而互相影响甚至短路。

根据以上所述的目的，本实用新型提出了一种USB电子装置，其基板包含了接头与电路板两部分，其中的接头由电路板延伸形成的。多个金属导电片固定于接头上，而集成电路元件则固定于基板上。壳体包覆着基板，作为USB电子装置之外壳，其上具有多个开孔，通过各开孔以暴露部分的金属导电片，使各金属导电片能与USB插槽内相对应的金手指接点电性接触。

本实用新型提出的另一USB电子装置，则是以金属薄膜取代上述电金属片并将集成电路元件集中配置；另外，下壳体上更形成一凸出部以支撑基板的接头部分，提高整体结构的稳定性。

附图说明

图1显示传统USB连接器的结构；

图2A与图2B分别显示现有技术的USB装置接头结构与其立体展开图；

图3为另一现有技术的USB装置的立体展开图；

图4A为本实用新型的较佳实施例；

图4B为本实用新型的较佳实施例的立体展开图；

图4C为较佳实施例基板部分的侧视图；

图4D为简化的较佳实施例插入USB插槽的侧视图；

图4E为简化的较佳实施例插入USB插槽的正视图；

图5A为本实用新型的另一较佳实施例；及

图5B为图5A的另一较佳实施例的立体展开图。

图中符号说明：

100   连接器外壳                    431  电路板

200   上壳体                        432  接头

201   下壳体                        44   存储器元件

202   接头                          45   USB控制器

204   金属镀膜                      46   金属导电片组

30    接头                          49   USB插槽

31    电路基板                      492  接点

33    金属片                        495  卡栓装置

37    上壳体                        50   上壳体

38    下壳体                        51   下壳体

39   金属壳体                  512   凸出部

4    壳体                      502   开孔

40   上壳体                    505、506L形结构

41   下壳体                    53    基板

402  开孔                      531   电路板

405、斜面                      532   接头

406

408  凹陷部                    44    存储器元件

43   基板                      56    金属薄膜

具体实施方式

本实用新型的一些实施方式会详细描述如下。然而，除了详细描述的内容外，本实用新型还可以经等效修饰改变而广泛地在其它的实施例施行，其以所述的权利要求范围为准。

图4A为本实用新型提出的薄型化USB电子装置之一较佳实施例。在本实施例中，揭示一种USB储存装置；然，本实用新型的结构也可以适用于其它用途的USB电子装置。箭头方向代表电子装置插入主机端USB插槽的方向。电子装置由一壳体4所包覆，其上具多数个开孔402，以暴露出其中的金属导电片组46作为与USB插槽电性连接的接点。

图4B为上述较佳实施例的立体展开图，可更清楚了解其内部结构，其中电子装置各元件包覆于上壳体40与下壳体41内。其中包含：一基板43，包含设有电路布局的电路板431，以及由电路板431延伸形成的接头432两部分。本实施例中，基板43的较佳材质为印刷电路板(PCB)。

接头432上设有金属导电片组46，其中各金属导电片成长条状且一端与电路板431上的电路布局接点作电性连接。金属导电片组46可选用任意的固定方法以固定于接头432上，在此较佳实施例中使用表面黏着技术(Surface-mount Technology，SMT)，将金属导电片组46直接贴于接头432的表面，作为与USB插槽的接点，可免除钻孔的程序，而简化制程与生产成本。

基板43的下方设置一存储器元件44，如闪存，作为储存资料之用。另外，基板43下方尚包含一USB控制器45，用以将USB讯号转换为资料，以储存于上述存储器元件44，或是将存储器元件44中资料转换为USB讯号，由金属导电片组46输出至USB插槽所在的主机端。

必须说明的是，基板43上更可包含其它电子元件。另外，本实用新型并非仅适用于储存用途的电子装置，实施例中存储器元件44与USB控制器45亦可被其它集成电路元件所取代而作为不同用途的电子装置，本实用新型并不限制。

为薄片化本实用新型提出的电子装置，存储器元件44、USB控制器45、与金属导电片组46尽量小型化、扁平化设计。此外，将存储器元件44、USB控制器45、或其它电子元件尽量设置于基板43的同一侧(实施例中为基板43下方)，可避免因同时于基板43两侧设置装置元件而增加电子装置的高度、厚度。参考图4C的侧视图，此较佳实施例中存储器元件44配置于电路板431下方，而USB控制器配置于接头432下方，以作空间最佳化利用。

上壳体40上开设的多个开孔402，于本实施例中四个且作平行长条状，其宽度与彼此间距离需符合USB插槽的标准。通过开孔402恰可暴露出部分金属导电片组46，其中各金属导电片高度略低于上壳体40的表面，因而不会增加本实用新型整体厚度而达到一扁平薄片化的USB电子装置结构。每一金属导电片对应一个开孔而部分暴露出壳体4，以使金属导电片组46可在插入USB插槽时，与USB插槽内的金手指接点电性接触，让USB讯号能通过金属导电片输入电子装置之中。而上壳体40于开孔402前端可作成斜面状，可使电子装置插入更平顺。

与现有技术相比，其一大差异处在于壳体上开设复数个开孔使各金属导电片对应一开孔而暴露出壳体，而非整个接头露出于壳体之外。相较于现有技术，此特殊的结构设计具有许多优点，例如：由于开孔402处的各金属导电片间被上壳体40隔开，因而不易因异物碰触两金属导电片端而造成短路(上壳体40达到隔离作用)；此外，除了金属导电片组46，接头431其它部分皆被壳体4所保护，其露出面积远小于现有技术的结构，且金属导电片组46高度低于上壳体40的表面，因而本实用新型的电子装置其与USB插槽接触部分(特别是金属导电片)不易受外力外物碰触，而可受到较佳的保护。而除了上述两点优点之外，由于上壳体40隔离各开孔，其可达到部分的引导作用，当插入本实用新型的电子装置时可使USB插槽的金属指接点对正相对应的开孔与金属导电片，避免不同金手指接点碰触同一金属导电片的情形发生。

另外，壳体4可进一步作变化设计而具备更多功能，例如，上壳体40上更可作一凹陷部408图4D为简化的本实用新型与USB插槽的侧视图，图式中本实用新型由右向左的方向插入USB插槽。对于部分具较大深度、可容纳较大体积的USB插槽49，可通过增加一卡栓装置495以卡住凹陷部408。当电子装置插入USB插槽49时，卡栓装置495与USB插槽的金手指接点492略为上提直至电子装置到位，金手指接点492会接触开孔402内的金属导电片组，卡栓装置495则抵在凹陷部408内并卡住电子装置，使USB电子装置与USB插槽49连接更稳固。

再者，壳体4两侧可设计如附图的斜面405、406，使装置上下侧形状不对称。配合设计如图4E的USB插槽(附图为本实用新型以进入纸内方向插入USB插槽时的简单示意图)，当电子装置上下颠倒时，USB插槽两侧上方的斜角结构497、498会卡住电子装置底部417、418而无法插入电子装置，唯有上下位置正确才能插入USB插槽，因而可达到防呆功能。在此必须说明，此较佳实施例中的斜面405、406也可设计于装置的底边两侧，甚至侧边上下两侧、或是仅一侧作斜面，配合兼容的USB插槽同样亦可达到防呆功能。另外斜面405、406与上述的凹陷部408可依不同需求而选择是否设置以配合兼容的USB插槽，本实用新型并不强制电子装置之外壳需同时使用上述设计，可择一或完全不采用。

图5A为本实用新型提出的薄型化USB电子装置的另一较佳实施例，而图5B则是其爆炸图，可以看到其内部组成元件与结构。在外观上，原本装置两侧的斜面结构以如图式的变形(L形结构505、506)所取代，同样亦可以达到防呆的功能。上壳体50上仍具有四个开孔502，其结构功能与前一实施例相同，故于此不在赘述。

电子装置同样区分为上壳体50、下壳体51与中间的基板53三大部分，其中基板53依功能区分更可分为电路板531，以及由电路板531延伸形成的接头532。同于前一实施例，基板43一较佳材质为印刷电路板。本实施例中，接头532上包含复数条彼此平行的长方形导电金属薄膜56作成的接点(俗称的金手指)以与USB插槽相接，其一端则与电路板531上的电路布局作电性连接。基板53—特别是电路板531—的下方，则用来设置集成电路元件，例如一存储器元件54与一USB控制器(未图标)，以储存输入的数据。

与先前实施例不同在于，本例中以金属薄膜作为USB电子装置的接点，并将集成电路元件集中设置电路板531的下方。使用金属薄膜的优点之一是其单位成本较低廉(与金属片相比)；另外，金属薄膜56可以与电路板531上的电路布局同时形成，即金属薄膜56可直接由电路板531上的电路布局延伸而形成，故而可更简化装置的制造过程。而将USB控制器与存储器元件54同样配置在电路板531下方，则可以简化线路布局、进一步缩短电路布局绕线的长度(因为集中在同一区域)以降低制造成本。

然而，上述配置方式导致接头532下方是悬空的。为提高整个USB电子装置的结构稳定性，以及避免因装置经常插拔的应力影响而导致接头532部分松动，于本实施例中，下壳体51上更形成一凸出部512，以顶着/支撑接头532。凸出部512的高度大约与电路板521下的存储器元件54(或USB控制器)厚度相当，而其形状、大小或数目本实用新型并不限制。

综合以上陈述的技术特征，本实用新型一实施例提出的USB电子装置不仅可达到扁平、薄片化的目的，其中壳体上设置复数开孔仅暴露必要的导电金属片的结构，则可提供接点、接头更佳的保护；而外壳形状更可选择性地设计如附图的结构，使本实用新型具防呆功能等好处。于本实用新型的另一实施例，则对USB电子装置内的接点、集成电路元件配置位置作部分调整异动，可得到不同于前一实施例的优点。因此，本实用新型明显优于现有技术，不可不谓为一进步创新的实用新型。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用以限定本实用新型的申请专利权利；同时以上的描述，对于熟知本技术领域的专门人士应可明了及实施，因此其它未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在所述的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，包含：

一基板，包含一接头与一电路板，该接头由该电路板延伸形成，而该电路板上具有必要的电路布局；

复数个金属导电片，固定于该接头，该金属导电片的一端与该电路板电性连接；

至少一集成电路元件，固定于该基板上；及

一壳体，用以包覆该基板，该壳体上具有复数个开孔，其位置分别对应于该复数个金属导电片，通过各该开孔以暴露出部分的各该金属导电片，使各该金属导电片能与一USB插槽内相对应的接点电性接触。

2.如权利要求1所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该等集成电路元件包含一存储器元件与一USB控制器。

3.如权利要求1所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，上述各开孔设置于该壳体的上侧并向前延伸至该电子装置前端，且上述壳体于各该开孔前端作成斜面状。

4.如权利要求1所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该上述壳体上方更包含一凹陷结构。

5.如权利要求1所述薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该上述壳体两侧上方或下方形成至少一斜面作为防呆之用。

6.一种薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，包含：

一基板，包含一接头与一电路板，该电路板上具有必要的电路布局；

复数个彼此平行的金属薄膜，固定于该接头，且该等金属薄膜之一端与该电路板的电路布局电性连接；

至少一集成电路元件，固定于该基板上；及

一壳体，包含一上壳体与一下壳体以包覆该基板，该上壳体上具有复数个开孔，其位置分别对应于该复数个金属薄膜，通过各该开孔以暴露出部分的各该金属导电片。

7.如权利要求6所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该复数个金属薄膜由该基板上的电路布局直接延伸而成。

8.如权利要求6所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该下壳体更形成一凸起部于该接头下方以支撑该基板。

9.如权利要求6所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该等集成电路元件包含一存储器元件与一USB控制器。

10.如权利要求6所述的薄片式通用串行总线电子装置，其特征是，该上述壳体两侧上方或下方形成至少一L形结构作为防呆之用。

Images