TW201411966A - 插頭連接器模組 - Google Patents

Abstract

一種插頭連接器模組，其包括一金屬框，該金屬框具有一基座部分、一插入端及自該基座部分延伸至該插入端中的一空腔。該插入端經組態以插入至一對應插座連接器之一空腔中。一基板延伸穿過該框之該基座部分並延伸至該插入端中，且具有在定位於該框內之一端處的複數個接點結合墊、在該對置端處之複數個導體結合墊及在該等接點結合墊與該等導體結合墊之間的至少一接地墊接點。第一複數個外部接點定位於一第一開口中且結合至該基板上之該複數個接點結合墊中之一些，且第二複數個接點定位於一第二開口內且結合至該基板上之複數個接點結合墊中之一些。一或多個電子組件耦接至該基板。一第一囊封料覆蓋且環境密封該一或多個電子組件。一金屬屏蔽件耦接至該金屬框之該基座部分且包住該基板之一部分及該一或多個電子組件，該金屬屏蔽件具有一實質上垂直於該基板且在該接地墊處耦接至該基板之一支柱，且一第二囊封料覆蓋且環境密封該接地墊及該支柱之至少一部分。

Description

插頭連接器模組

本發明大體係關於電連接器，且詳言之，係關於可易於併入至電子裝置及電纜中之連接器模組。

現今消費者可得到廣泛的多種電子裝置。許多此等裝置具有促進與對應裝置之通信及/或對對應裝置之充電的連接器。通常此等連接器為公插頭連接器及母插座連接器系統之部分，其中插頭連接器可插入至插座連接器中並與插座連接器配對使得可在每一連接器中之接點之間傳送數位及類比信號。連接器系統中之母連接器時常包括於諸如攜帶型媒體播放器、智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦、桌上型電腦或類似者之主機電子裝置中。連接器系統中之插頭連接器時常包括於諸如充電電纜、銜接台或音訊聲音系統之配件裝置中。然而，在一些例子中，裝置(例如，電纜配接器)包括插座連接器及插頭連接器兩者。又，在一些例子中，插頭連接器/插座連接器成對件可為產品之大型生態系統之一部分，該生態系統包括被設計成一起工作的主機電子裝置及配件裝置兩者。因此，同一格式插頭連接器可併入至許多不同配件中，該等配件又可經設計以與包括對應的插座連接器之多個不同主機裝置一起操作。

可由在世界上許多不同位置的許多不同公司來製造為生態系統之部分的各種配件及裝置。另一方面，連接器可由與製造配件及裝置之公司不同的公司來製造且可在不同位置製造。因此，可將連接器自 一個連接器製造設施裝運至另一製造設施。

本發明之實施例係關於已經設計及製造成併入至各種電子裝置及配件中的插頭連接器模組。雖然可在製造插頭連接器模組之同一位置將該模組併入至電子裝置或配件中，但該等模組特別好地適於裝運至遠離製造該模組之位置的其他製造設施。

根據本發明的連接器模組之一些實施例包括一框，該框界定經調適以插入至對應之插座連接器中的一外部連接器突片。該框支撐位於突片的對置之第一及第二側上之複數個外部接點。基板(諸如，印刷電路板(PCB))容納於框內且包括耦接至接點之接點結合墊以及為連接器之部分的各種電子組件及使連接器能夠操作性地耦接至稍後併有其之電子裝置或配件的導體結合墊。由金屬或另一合適之導電材料製成的屏蔽罐可結合至框之後部分以圍封PCB之延伸出框的一部分。連接器突片及電子組件可經環境密封，從而使導體結合墊曝露，使得其可在稍後之時間結合。在一些實施例中，屏蔽罐包括在該屏蔽罐之每一側上的實質上平坦之延伸部分且每一延伸部分包括促進將屏蔽罐及因此連接器模組附接至電子裝置或總成之至少一個孔。

為了更好地理解本發明之本質及優點，應參考以下描述及附圖。然而，應理解，僅為說明之目的而提供諸圖中之每一者，且諸圖中之每一者並不意欲作為對本發明之範疇之限制的定義。又，作為一般規則，且除非自該描述(其中不同圖中之元件使用相同參考數字)顯然為相反的，否則元件通常相同或至少在功能或用途方面係類似。

59‧‧‧中心線

59a‧‧‧四分之一線

59b‧‧‧四分之一線

100‧‧‧連接器

102a‧‧‧保持特徵/凹穴

102b‧‧‧保持特徵/凹穴

104‧‧‧基板

105‧‧‧框/接地環

105a‧‧‧第一側/平坦部

105b‧‧‧第二側/平坦部

105c‧‧‧第三側

105d‧‧‧第四側

105e‧‧‧末端

106‧‧‧接點

106a‧‧‧接點區域

106b‧‧‧接點區域

106(1)-106(16)‧‧‧接點

108a‧‧‧電子組件/積體電路(IC)

108b‧‧‧電子組件/積體電路(IC)

110‧‧‧導體結合墊

112‧‧‧插入端/接地墊

114‧‧‧凸緣端

115‧‧‧面

118‧‧‧輪緣

200‧‧‧插頭連接器模組/連接器模組

205‧‧‧囊封料/囊封料塊

210‧‧‧屏蔽罐/金屬屏蔽罐

210a‧‧‧半邊/屏蔽罐

210b‧‧‧半邊/屏蔽罐

214a‧‧‧配對板

214b‧‧‧板

216a‧‧‧板

216b‧‧‧板

220a‧‧‧支柱/屏蔽罐支柱

220b‧‧‧支柱/屏蔽罐支柱

225‧‧‧焊接結合

250‧‧‧接地墊囊封料/囊封料

300‧‧‧插頭連接器模組

310‧‧‧導體接點墊/屏蔽罐

310a‧‧‧屏蔽罐

310b‧‧‧屏蔽罐

314a‧‧‧翼形部

314b‧‧‧翼形部

316a‧‧‧翼形部

316b‧‧‧翼形部

322‧‧‧孔

ACC_ID‧‧‧配件ID接點

ACC_PWR‧‧‧配件電力接點

Data 1‧‧‧鏡像資料接點

Data 2‧‧‧鏡像資料接點

GND‧‧‧接地接點

Power‧‧‧電力接點

圖1A為根據本發明之一些實施例的插頭連接器100之簡化透視圖，該插頭連接器100可為連接器模組之部分；圖1B及圖1C分別為圖1A中所示之連接器100之簡化俯視圖及仰視 圖；圖2為說明根據本發明之一實施例的連接器100之針位(pinout)配置之圖式；圖3為根據本發明之一實施例的插頭連接器模組200之簡化透視圖；圖4為描繪根據本發明之一實施例的與製造連接器模組200相關聯之步驟之流程圖；圖5A至圖5D為描繪根據本發明之一實施例的在關於圖4所論述之不同製造階段的連接器模組200之簡化透視圖；圖6為根據本發明之另一實施例的插頭連接器模組300之簡化透視圖；圖7為根據本發明之一實施例的用於連接器模組300之製造中的屏蔽罐之簡化透視圖；及圖8為描繪根據本發明之一實施例的與製造連接器模組200及300相關聯之額外步驟之流程圖。

現將參照如隨附圖式中所說明的本發明之某些實施例來詳細描述本發明。在以下描述中，闡述眾多特定細節以便提供對本發明之透徹理解。然而，對於熟習此項技術者而言，將顯而易見的是，本發明可在無此等特定細節中之一些細節或所有細節之情況下加以實踐。在其他例子中，尚未詳細描述熟知細節以便不會不必要地使本發明難懂。

首先參看圖1A至圖1C，其描繪根據本發明之一實施例的部分形成之連接器100。圖1A為連接器100之簡化透視圖，且圖1B及圖1C分別為連接器100之簡化俯視平面圖及仰視平面圖。在此製造階段，連接器100包括框105及定位於該連接器之外表面處的複數個接點106。 框105為連接器100及接點106提供結構支撐且包括一插入端112及一凸緣端114。插入端112經組態以在配對事件期間插入至對應之插座連接器中且凸緣端114提供可充當配對事件之擋止點的面115與輪緣118兩者。雙定向連接器在一個連接器100中，該雙定向連接器可在彼此旋轉180度之兩個定向中的任一者上插入至其插座中且插入端112具有180度對稱性。框105可由金屬或任何其他適當之導電材料製成。在一特定實施例中，框105由不鏽鋼製成且可被稱作接地環。

連接器100之插入端包括：對置之第一側105a及第二側105b，其在框之寬度維度及長度維度上延伸；對置之第三側105c及第四側105d，其在高度維度及長度維度上在第一側與第二側之間延伸；及在連接器之遠端處的末端105e，其在寬度維度及高度維度上在第一側與第二側之間以及第三側與第四側之間延伸。側105a-105e構築可容納連接器100之部分的一內部空腔(未圖示)。在一些實施例中，連接器100之插入部分112為5mm至10mm寬、1mm至3mm厚，且具有在5mm至15mm之間的插入深度(自突片44之尖端至脊骨109的距離)。又，在一些實施例中，突片44具有大於其寬度之長度，而其寬度大於其厚度。在其他實施例中，突片44之長度及寬度在彼此之0.2mm內。在一特定實施例中，突片44為6.7mm寬、1.5mm厚且具有在6mm至8mm之間的插入深度(自突片44之尖端至面115的距離)，且在一特定實施中具有6.6mm之插入深度。

接點106可形成於連接器100之單一側上或兩個側上且可為以任何有效方式配置之任何數目個接點。在圖1A至圖1C中所示之實施例中，接點106包括在連接器之側105a上之單一列中間隔的第一組八個接點以及在連接器之對置側105b上之單一列中間隔的第二組八個接點。出於方便，在圖1A至圖1C中將該等接點編號為第一側上之接點106(1)..106(8)及第二側上之106(9)..106(16)。第一組接點及第二組接 點分別形成於接點區域106a、106b中，該等接點區域106a、106b由框105中之第一開口及第二開口來界定，該第一開口及該第二開口具有如下文所描述之在接點之間及接點與框之間的介電材料空間。接點106可由任何適當之導電材料(諸如，銅)製成並電鍍有金，且可用以載運廣泛多種信號，包括如先前所論述之數位信號及類比信號以及功率及接地。在一實施例中，每一接點106具有伸長之接點表面。在一實施例中，每一接點之總寬度在表面處小於1.0mm，且在另一實施例中寬度在0.75mm與0.25mm之間。在一特定實施例中，每一接點106(i)之長度在表面處比其寬度長至少2倍，且在另一實施例中，每一接點106(i)之長度在表面處比其寬度長至少4倍。

連接器100亦包括經形成為框105之側中之彎曲凹穴的保持特徵102a、102b，其經調適以在將插頭連接器插入至插座連接器中時嚙合對應之插座連接器上的一或多個特徵以將該等連接器緊固在一起。

基板104(諸如印刷電路板(PCB))容納於框105內。如圖1A至圖1C中所示，基板104之一部分延伸出框之後開口。基板104包括複數個接點結合墊(未圖示)，該等接點結合墊在數目上可對應於複數個接點106且直接定位於接點區域106a、106b中之接點下面。基板104亦包括一或多個電子組件108a、108b(諸如，積體電路)、複數個導體結合墊110及接地墊112。每一結合墊可藉由沿基板104延伸之電跡線(未圖示)而連接至一或多個接點結合墊。

在一些實施例中，電子組件108a、108b可包括一或多個積體電路(IC)，諸如，提供關於連接器100及連接器100為其部分之任何配件或裝置的資訊及/或執行特定功能(諸如，鑑認、識別、接點組態及電流或功率調節)的特殊應用積體電路(ASIC)晶片。作為一實例，在一實施例中，ID模組體現於操作性地耦接至連接器100之接點的IC內。該ID模組可藉由關於連接器及/或其相關聯之配件的識別及組態資訊而 被程式化，該識別及組態資訊可在配對事件期間傳達至主機裝置。作為另一實例，經程式化以藉由主機裝置上之電路來執行鑑認常式(例如，公共密鑰加密常式)的鑑認模組可體現於一操作性地耦接至連接器100之IC內。該ID模組及該鑑認模組可體現於同一IC內或不同IC內。作為再一實例，在連接器100為充電配件之一部分的實施例中，電流調節器可體現於IC 108a或108b中之一者內。該電流調節器可操作性地耦接至接點，該等接點能夠傳遞功率以對主機裝置中之電池充電且調節經由彼等接點所傳遞之電流以確保恆定電流，而不管輸入電壓且甚至當輸入電壓以暫時性方式變化時。

圖2描繪插頭連接器100之一特定實施例的針位之實施。所描繪之針位包括在連接器100之每一側上的八個接點106(1)..106(8)，其可對應於圖1A至圖1C中之接點。接點區域106a中之每一接點經由在基板104上之連接或穿過基板104之連接而電連接至接點區域106b中之對應接點。因此，連接器100之十六個接點充當八個電性相異之接點。該等所連接之接點中之一些接點為鏡像接點(亦即，電連接至直接與其相對之接點)，而其他接點跨越連接器之中心線59或跨越連接器之兩條四分之一線59a、59b中之一者而彼此成對角線關係，如下文所描述(如本文中所使用，術語「四分之一線」並不涵蓋中心線)。

具體言之，如圖2中所示，所描繪之針位包括第一對鏡像資料接點(Data 1)及第二對鏡像資料接點(Data 2)，其中每一個別鏡像資料接點電連接至在連接器之對置側上的直接與其相對之對應資料接點。電力接點(Power)包括跨越中心線59而按彼此成對角線關係定位的兩個接點--接點106(5)、106(13)，而接地接點(GND)包括跨越中心線59而按彼此成對角線關係定位的兩個接點-接點106(1)、106(9)。另一方面，配件電力接點(ACC_PWR)及配件ID接點(ACC_ID)分別跨越四分之一線59a及59b而按與對等接點成對角線關係定位。

可對電力接點(Power)定大小以處置攜帶型電子裝置的任何合理功率要求，且(例如)可經設計以載運來自配件之3-20伏特以對連接至連接器100之主機裝置充電。接地接點(GND)在儘可能地遠離電力接點之接點列的一端處提供專用接地接點。亦經由在保持特徵102a、102b內之對應插座連接器之側中的接點，穿過接地環105來提供接地。然而，接點區域106a、106b內之額外、專用接地接點提供額外接地覆蓋且提供益處，在於接地接點106(1)、106(9)之接點完整性可經特定地設計以在不受硬度或與接地環105之側中之接點相關聯的確保接地環足夠穩固以承受住數千次使用循環的其他要求約束的情況下載運電接地信號(例如，使用鍍金之銅接點)。

每一對資料接點(Data 1及Data 2)可定位於Power或GND接點(該等接點中之每一者載運DC信號)中之一者與ACC_PWR或ACC_ID接點(其載運較低電壓配件電力信號(DC信號)或相對低速配件ID信號)中之一者之間。資料接點可為高速資料線，其以比配件ID信號之數量級快至少1個數量級的速率而操作，從而使得其基本上像至高速資料線之DC信號。因此，將資料接點定位於電力接點或接地接點與ACC接點之間藉由將資料接點夾於被指明用於DC信號或基本上DC信號之接點之間而改良信號完整性。

在一實施例中，圖2之針位表示插頭連接器/插座連接器成對件中之插頭連接器100的信號指派，該插頭連接器/插座連接器成對件可為用於產品之包括主機電子裝置與配件裝置兩者的生態系統之主要實體連接器系統。主機裝置之實例包括智慧型手機、攜帶型媒體播放器、平板電腦、膝上型電腦、桌上型電腦及其他計算裝置。配件可為連接至主機之功能性並與主機之功能性通信或另外擴展主機之功能性的任一件硬體。許多不同類型之配件裝置可經特定地設計或經調適以經由連接器100與主機裝置通信，以為主機提供額外功能性。插頭連接器 100可併入至為生態系統之部分的每一配件裝置中以使主機及配件能夠在將來自配件之插頭連接器100與主機裝置中之對應插座連接器配對時經由實體/電通道而彼此通信。配件裝置之實例包括銜接台、充電/同步電纜及裝置、電纜配接器、時鐘無線電、遊戲控制器、音訊設備、記憶卡讀取器、頭戴式耳機、視訊設備及配接器、鍵盤、醫療感測器(諸如，心率監視器及血壓監視器)、銷售點(POS)終端機以及可連接至主機裝置並與主機裝置交換資料的眾多其他硬體裝置。

可瞭解，一些配件可想要使用與其他配件不同之通信協定來與主機裝置通信。舉例而言，一些配件可想要使用差異資料協定(differential data protocol)(諸如，USB 2.0)來與主機通信，而其他配件可想要使用非同步串列通信協定來與主機通信。在一實施例中，取決於連接器100之目的或連接器100為其部分的配件之功能，可將兩對資料接點(Data 1及Data 2)專用於兩對不同差異資料接點、兩對串列傳輸/接收接點或一對差異資料接點及一對串列傳輸/接收接點。作為特別用於面向消費者之配件及裝置的一實例，四個資料接點可適應以下三個通信介面中之兩者：USB 2.0、Mikey匯流排或通用非同步接收器/傳輸器(UART)介面。作為特別用於除錯及測試裝置之另一實例，該組資料接點可適應USB 2.0、UART或JTAG通信協定中之兩者。在每一狀況下，用以經由一給定資料接點來通信的實際通信協定可取決於配件，如下文所論述。

如上文所提到，連接器100可包括一或多個積體電路，該一或多個積體電路提供關於連接器及該連接器為其部分之任何配件或裝置的資訊及/或執行特定功能。該等積體電路可包括參與將一或多個接點之功能傳達至連接器100與之配對的主機裝置之交握演算法之電路。舉例而言，ID模組可如上文所論述而體現於IC 108a內且操作性地耦接至ID接點(ACC_ID)，且鑑認模組可體現於具有ID模組之IC 108a中 或體現於一單獨IC(諸如，IC 108b)中。該ID模組及該鑑認模組各自包括一電腦可讀記憶體，該電腦可讀記憶體可藉由與連接器及/或其相關聯之配件有關的識別、組態及鑑認資訊而被程式化，該識別、組態及鑑認資訊可在配對事件期間傳達至主機裝置。例如，當連接器100與主機電子裝置中之插座連接器配對時，主機裝置可經由其配件ID接點(其經定位以與對應插頭連接器之ID接點對準)來發送一命令作為交握演算法之部分，以判定配件是否經授權以與主機通信及操作。ID模組可接收該命令並藉由經由ID接點發送回一預定回應來回應該命令。該回應可包括識別連接器100為其部分的配件或裝置之類型以及裝置之各種能力或功能性的資訊。亦可將連接器100在資料接點對Data 1及Data 2中之每一者上使用何通信介面或通信協定的回應傳達至主機裝置。舉例而言，若連接器100為USB電纜之一部分，則由ID模組發送之回應可包括告訴主機裝置第一資料對Data 1中之接點為USB差異資料接點的資訊。若連接器100為頭戴式耳機連接器，則回應可包括告訴主機第二資料對Data 2中之接點為Mikey匯流排接點的資訊。主機內之切換電路可接著相應地組態操作性地耦接至插座連接器中之接點的主機電路。

在交握常式期間，鑑認模組亦可鑑認連接器100(或連接器100為其部分之配件)且使用任何適當鑑認常式來判定連接器100(或配件)是否為用於主機與之互動的適當連接器/配件。在一實施例中，鑑認在識別及接點切換步驟之前經由ID接點而發生。在另一實施例中，鑑認在根據由配件發送之回應來組態資料接點之後經由該等資料接點中之一或多者而發生。

現參看圖3及圖4，其中圖3為根據本發明之一實施例的特別適用於製造連接器電纜及電纜配接器之連接器模組200之簡化透視圖，且圖4為描繪根據一實施例的與製造模組200相關聯之步驟之流程圖。如 圖3中所示，連接器模組200包括連接器100，連同屏蔽罐210及保護電子組件及連接器100之其他部分免受濕氣的各種囊封料(諸如，接地墊囊封料250)。如圖3中所示，導體接點墊310未被圍封於屏蔽罐210內或被裝入於囊封料內。實情為，導體接點墊310定位於基板104之末端處，且在將連接器模組200併入至電子裝置或電纜中時容易可用於藉由導線、軟性電路或其他類型之導體而被結合。

模組300可藉由以插頭連接器100開始(圖4，步驟150)且用液體囊封料來囊封形成於基板104上之所有各種電子組件(圖4，步驟152)而形成，該液體囊封料將密封該等組件且保護其免受濕氣及其他環境組分。可將液體囊封料塗覆於基板104之每一側上以完全覆蓋電子組件108a、108b中之每一者及附接至基板之其他者。在一實施例中，囊封料為噴射施配操作中所使用之在每一側上個別地塗覆的UV/濕氣可固化丙烯酸酯聚合物。接著使聚合物固化以形成囊封料205之實質上矩形塊，其如圖5A中所示完全地包住電子組件及基板104之一部分。

接下來，將金屬屏蔽罐210附接至接地環105及基板104(步驟154；圖5B)。在一實施例中，屏蔽罐210包括如圖5C中所示之兩個半邊210A、210B，該兩個半邊210A、210B係相同的且係自(例如)不鏽鋼機械加工而成。用於每一屏蔽件中之元件的參考數字取決於該組件為屏蔽罐210A或是屏蔽罐210B之部分而包括圖5C中之A或B之表面。然而，由於元件在每一屏蔽罐中係相同的，所以出於描述之方便性而多半自以下描述中省略後綴。每一半邊包括自第一配對板214延伸至第二配對板216之一彎曲表面212。配對板214、216中之每一者提供在外周邊處之一實質上平坦部分。

屏蔽罐210A及210B可各自定位於連接器模組200上使得該等屏蔽罐之頭部分218與輪緣118接觸。在此對準中，可將頭部分218熔接至輪緣118，將配對板214A熔接至板214B，且可將板216A熔接至板 216B(步驟154)。每一屏蔽罐210A、210B進一步包括與結合墊112對準的支柱220，該等結合墊110連接至接地。在將屏蔽罐堅固地熔接至彼此及接地環105之後，可將支柱220A及220B焊接至結合墊以形成焊接結合225，以進一步將屏蔽罐緊固至連接器且進一步將屏蔽罐連接至接地(步驟156；圖5D)。第二囊封步驟接著用液體囊封料來覆蓋經焊接之支柱及接地墊112(步驟158)，該液體囊封料將進一步密封連接器模組以保護其免受濕氣及其他環境組分。如同步驟152，可將液體囊封料塗覆遍及基板104之每一側上以完全覆蓋接地墊112及屏蔽罐支柱220A、220B。在一實施例中，囊封料為在噴射施配操作中個別地塗覆於每一側上的UV/濕氣可固化丙烯酸酯聚合物。接著使聚合物固化以形成囊封料250之實質上矩形塊，其如圖3中所示完全包住接地墊及支柱220A、220B之底部部分。

亦可將屏蔽罐210A、210B一起熔接至接地環105之輪緣118。一旦將該等屏蔽罐熔接至彼此及至接地環105，便在連接器模組200之自接地環205之凸緣端延伸至連接器結合墊的一部分周圍形成外殼，其覆蓋囊封料塊205及連接器之其他部分。

圖6為根據本發明之另一實施例的插頭連接器模組300之簡化透視圖。連接器模組300與連接器模組200類似，除圍封電子組件及初始囊封料塊205之屏蔽罐310a、310b(展示於圖7中)包括在實質上平行於基板104之平面中延伸出屏蔽罐且提供類似於配對部分214、216之一實質上平坦配對表面的翼形部314及316之外。翼形部314、316亦為一或多個孔322提供額外面積。翼形部314a中之孔322中的每一者與翼形部314b中之對應孔對準且翼形部316a中之每一孔322與翼形部314b中之對應孔對準。此使孔322能夠被用作(例如)與螺桿及螺母總成或鉚釘或任何其他合適附接構件的附接點，以將連接器模組300緊固至併有其之電子裝置或配件。為提供較安全之連接，一些實施例包括沿每 一翼形部314、316之長度而間隔開的兩個孔322。

現參看圖8，其係關於根據本發明之一實施例的與連接器100之製造及組裝(圖4，步驟150)相關聯的步驟。連接器100包括三個主要部分：接地環105；具有附接之電子組件的基板104；及一接點總成，該接點總成包括支撐個別接點106中之每一者的一介電框。此等三個組件可彼此獨立地製造(步驟160、162及164)且在最後之組裝過程中被集合在一起以組裝於連接器100中。

可使用多種技術來製造接地環105，諸如，金屬射出模製製程(MIM)、冷鍛製程或坯料機械加工製程。MIM製程可在達成所要之幾何方面提供大量靈活性且可藉由最少之後機械加工操作來產生接近於最終所要形狀的部分。在一些實施例中，可使用諸如塑膠射出模製及電鍍之替代性製程來形成接地環305。凹穴102a、102b及形成接點區域106a、106b之開口亦可經機械加工或模製成接地環。可使用介質噴砂製程使接地環之表面變平滑。另外，可能需要研磨或機械加工接地環之表面(諸如，在接地環之頂部及底部上的平坦部105a、105b)且用一或多種金屬來電鍍接地環以達成所要之表面光潔度。可使用研磨及機械加工操作來產生緊密容限之特徵。緊密容限之組件幾何對於後續之組裝操作而言可為有益的，且可進一步有益於特別小之連接器的效能。

基板104可為傳統環氧樹脂及玻璃PCB或可為能夠投送電信號之任何等效結構。舉例而言，一些實施例可使用包含聚醯亞胺及導電跡線之交替層的可撓性結構，而其他實施例可使用具有導電跡線之陶瓷材料或藉由雷射直接結構化而處理之塑膠材料以產生導電跡線。PCB可經形成有安置於一端處之一組導體結合墊110、鄰近墊110安置之接地墊112及安置於對置端處的一組接點結合墊(未圖示)。PCB亦可裝備有一或多個接地彈簧結合墊以電連接一或多個接地彈簧，該一或多個 接地彈簧在將基板104插入至接地環105中時提供基板與接地環之內邊緣之間的間距。另外，一組組件結合墊可形成於基板上以電連接一或多個主動式或被動式電子組件，如先前所論述。此等組件可藉由導電環氧樹脂、焊錫合金或藉由使用無數其他技術(諸如，通孔安裝、模板印刷及回焊、板面晶片、覆晶及類似者)而附接。

組裝過程之第一步驟可涉及將基板104插入穿過接地環105之後開口使得接點結合墊及形成於基板上之其焊料凸塊定位於接地環之窗內(步驟166)。接下來，可將接點總成定位於接地環105之每一窗內使得每一總成中之接點可附接至基板104(步驟168)。每一接點總成可包括可由諸如聚丙烯之介電材料形成的模製框，該框可在接點仍附接至引線框時插入模製於接點周圍。可接著將接點壓入至焊料中且用熱壓機(hot bar)加熱以在每一接點與其各別焊料凸塊之間形成焊接接合。在將接點連接至基板104之後，可將介電材料注入至接地環105中(例如，自接地環之後開口、在基板104周圍及在接點106中之每一者周圍)(步驟170)，從而在介電質與接點區域106a、106b中之每一者中的接點之間形成一實質上齊平之外部表面。介電材料可為聚甲醛(POM)、基於耐綸之聚合物或其他合適之介電質且藉由密封連接器之內部組件以免於外部環境而向連接器100提供結構強度以及濕氣保護。在介電質模製過程之後，部分完成之連接器準備藉由屏蔽罐210或310而囊封，如上文關於圖4所描述。

如熟習此項技術者將理解，可在不偏離本發明之本質特性的情況下以許多其他特定形式來體現本發明。又，雖然揭示具有特定特徵的許多特定實施例，但熟習此項技術者將認識到可組合一實施例之特徵與另一實施例之特徵的例子。舉例而言，上文所闡述的本發明之一些特定實施例經說明為具有作為保持特徵之凹穴。熟習此項技術者將容易瞭解，可代替該等凹穴或除該等凹穴之外亦使用本文中所描述之 其他保持特徵以及未特定提到之其他保持特徵中的任一者。又，熟習此項技術者將認識到或能夠僅僅使用常規實驗確定本文中所描述的本發明之特定實施例之許多等效物。此等等效物意欲由以下申請專利範圍涵蓋。

100‧‧‧連接器

104‧‧‧基板

105‧‧‧框/接地環

106(1)-106(8)‧‧‧接點

110‧‧‧導體結合墊

200‧‧‧插頭連接器模組/連接器模組

210‧‧‧屏蔽罐/金屬屏蔽罐

250‧‧‧接地墊囊封料/囊封料

Claims (20)

1. 一種插頭連接器模組，其包含：一金屬框，其具有一基座部分、一插入端及自該基座部分延伸至該插入端中的一空腔，該插入端經組態以插入至一對應插座連接器之一空腔中，且具有寬度維度、高度維度及長度維度，連同在該寬度維度及該長度維度上延伸的對置之第一及第二外部表面，該第一外部表面包括一第一開口且該第二外部表面包括直接與該第一開口相對之一第二開口；一基板，其延伸穿過該框之該基座部分並延伸至該插入端中，該基板具有在定位於該框內之一端處的複數個接點結合墊、在該對置端處之複數個導體結合墊及在該等接點結合墊與該等導體結合墊之間的至少一接地墊接點；第一複數個外部接點，其定位於該第一開口內且結合至該基板上的該複數個接點結合墊中之一些；第二複數個接點，其定位於該第二開口內且結合至該基板上的該複數個接點結合墊中之一些；一或多個電子組件，其耦接至該基板；一第一囊封料，其覆蓋且環境密封該一或多個電子組件；一金屬屏蔽件，其耦接至該金屬框之該基座部分且包住該基板之一部分及該一或多個電子組件，該金屬屏蔽件具有實質上垂直於該基板且在該接地墊處耦接至該基板之一支柱；及一第二囊封料，其覆蓋且環境密封該接地墊及該支柱之至少一部分。
2. 如請求項1之插頭連接器模組，其中該金屬屏蔽件包含第一及第二半邊，該等半邊熔接至該基座部分且在於該屏蔽件之對置側 上的配對板處熔接至彼此。
3. 如請求項2之插頭連接器模組，其中該金屬屏蔽件之每一半邊進一步包含在平行於該基板之一平面中延伸出該各別半邊的第一及第二翼形部。
4. 如請求項3之插頭連接器模組，其中該金屬屏蔽件之該第一半邊的該第一翼形部包括與該金屬屏蔽件之該第二半邊之該第一翼形部上的一孔對準之至少一孔且其中該金屬屏蔽件之該第一半邊的該第二翼形部包括與該金屬屏蔽件之該第二半邊之該第二翼形部上的一孔對準之至少一孔。
5. 如請求項1之插頭連接器模組，其中該第一複數個接點及該第二複數個接點中之每一者由在一單一列中間隔的八個接點組成。
6. 如請求項5之插頭連接器模組，其中該第一複數個接點及該第二複數個接點中之每一者包括指明用於接地的一接地接點、經組態以實現使用一第一通信協定之通信的第一對資料接點、經組態以實現使用與該第一協定不同之一第二通信協定之通信的第二對資料接點、指明用以在一第一電壓下載運一第一電力信號的一電力輸入接點、能夠在低於該第一電壓之一第二電壓下載運一第二電力信號的一電力輸出接點及能夠載運一組態信號的一ID接點，該組態信號識別由該第一對資料接點及該第二對資料接點使用之該等通信協定。
7. 如請求項6之正反兩用插頭連接器，其中第一列及第二列中之該第一對資料接點以一鏡像關係彼此直接相對地定位，且該第一列及該第二列中之該第二對資料接點以一鏡像關係彼此直接相對地定位。
8. 如請求項6之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之該等接地接點跨越該連接器之一中心線彼此成一對角線關係 定位。
9. 如請求項6之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之第一電力接點跨越該連接器之一中心線彼此成一對角線關係定位。
10. 如請求項6之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之該等ID接點跨越該連接器之一第一四分之一線彼此成一對角線關係定位。
11. 如請求項6之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之第二電力接點跨越該連接器之一第二四分之一線彼此成一對角線關係定位。
12. 如請求項6之插頭連接器，其中該第一對資料接點及該第二對資料接點中之每一者直接定位於以下接點中之兩者之間：該接地接點、該第一電力接點、該第二電力接點或該ID接點。
13. 如請求項1至12中任一項之插頭連接器，其中該一或多個電子組件包括一積體電路，該積體電路藉由關於該插頭連接器之識別及組態資訊而被程式化，該識別及組態資訊可在一配對事件期間傳達至一主機裝置。
14. 如請求項1至12中任一項之插頭連接器，其中該一或多個電子組件包括一積體電路，該積體電路具有經程式化以執行一鑑認常式之一鑑認模組。
15. 一種插頭連接器模組，其包含：一金屬框，其具有一基座部分、一插入端及自該基座部分延伸至該插入端中的一空腔，該插入端經組態以插入至一對應插座連接器之一空腔中，且具有寬度維度、高度維度及長度維度，連同在該寬度維度及該長度維度上延伸的對置之第一及第二外部表面，該第一外部表面包括一第一開口且該第二外部表 面包括一直接與該第一開口相對之一第二開口；一基板，其延伸穿過該框之該基座部分並延伸至該插入端中，該基板具有在定位於該框內之一端處的複數個接點結合墊、在該對置端處之複數個導體結合墊及在該等接點結合墊與該等導體結合墊之間的至少一接地墊接點；第一組八個外部接點，其沿一單一列而被間隔開且定位於該第一開口內並結合至該基板上之該複數個接點結合墊中的至少一些；第二組八個外部接點，其沿一單一列而被間隔開且定位於該第二開口內並結合至該基板上之該複數個接點結合墊中的至少一些，其中該第二組八個外部接點直接與該第一組八個外部接點相對地定位；一或多個電子組件，其耦接至該基板；一第一囊封料，其覆蓋且環境密封該一或多個電子組件；一金屬屏蔽件，其耦接至該金屬框之該基座部分及該接地墊且包住該基板之一部分及該一或多個電子組件，其中該金屬屏蔽件包括第一及第二半邊，該等半邊附接至該基座部分且在於該屏蔽件之對置側上的配對板處附接至彼此，該第一半邊包括在平行於該基板之一平面中延伸出該第一半邊的第一及第二翼形部，且該第二半邊包括在平行於該基板之一平面中延伸出該第二半邊的一第三及一第四翼形部；及一第二囊封料，其覆蓋且環境地密封該接地墊及支柱之至少一部分。
16. 如請求項15之插頭連接器模組，其中該金屬屏蔽件之該第一半邊的該第一翼形部包括與該金屬屏蔽件之該第二半邊之該第三翼形部上的一孔對準的至少一孔，且其中該金屬屏蔽件之該第 一半邊的該第二翼形部包括與該金屬屏蔽件之該第二半邊之該第四翼形部上的一孔對準的至少一孔。
17. 如請求項15之插頭連接器模組，其中該第一組接點及該第二組接點中之每一者包括指明用於接地的一接地接點、實現使用一第一通信協定之通信的第一對資料接點、實現使用與該第一協定不同之一第二通信協定之通信的第二對資料接點、指明在一第一電壓下載運一第一電力信號的一第一電力接點、指明在低於該第一電壓之一第二電壓下載運一第二電力信號的一第二電力接點及能夠載運一組態信號的一ID接點，該組態信號識別由該第一對資料接點及該第二對資料接點使用之該等通信協定。
18. 如請求項17之正反兩用插頭連接器，其中第一列及第二列中之該等接地接點跨越該連接器之一中心線彼此成一對角線關係定位。
19. 如請求項17之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之該等第一電力接點跨越該連接器之一中心線彼此成一對角線關係定位。
20. 如請求項17之正反兩用插頭連接器，其中該第一列及該第二列中之該等ID接點跨越該連接器之一第一四分之一線彼此成一對角線關係定位。