TWI566481B - The use of waterproof colloid fixed connection terminals and circuit board signal connector - Google Patents

Description

利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器

本發明係一種利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器，尤指一絕緣座體能定位於一金屬殼體中，使金屬殼體之後端開口與絕緣座體之後端面間形成一凹槽，且該絕緣座體內固設有兩排連接端子，該等連接端子之後端能由該絕緣座體之後端面延伸而出，以夾持住一電路板，業者能在該凹槽中灌注防水膠，使防水膠固化後之防水膠體能固定住該等連接端子與電路板，據此，業者即無須另行將該等連接端子焊接至該電路板上。

按，訊號連接器(Connector)泛指所有應用在電子訊號及電源上的連接元件及其附屬配件，是所有訊號的橋樑，其品質會對電流與訊號傳輸的可靠度產生影響，且亦與電子系統運作息息相關。隨著電子技術的日益發達，訊號連接器已成為各類電子裝置在進行資料傳輸及與其他週邊設備連接時不可或缺的配備。在眾多連接器的傳輸規格中，又以通用序列匯流排(Universal Serial Bus，以下簡稱USB)最為普及。

目前，USB規格已即將全面進入USB 3.1，USB3.1不僅提高了電壓、電流的傳輸量，且由於改進了編碼損耗，故能將傳輸速度大幅提昇至每秒鐘10GB。此外，相較於過去的USB1.0~USB 3.0規格，USB 3.1中 Type-C的連接器結構更有一個重大的變化，即「構型上下對稱」，使用者將無須特別辨識出USB3.1插頭的正反面，而可任意地插入對應的USB 3.1插座中，讓使用上更為直覺。然而，為了達成正反面皆可插接的功能，USB 3.1之Type-C連接器內必須配置兩組相同的連接端子，在當前業界皆以「輕薄短小」為主流設計電子裝置的情勢下，USB 3.1之Type-C連接器的此一規格條件，將會對生產、組裝流程產生新的困難與挑戰。

為了讓連接器的構型足夠輕巧，USB 3.1之Type-C連接器中的兩組連接端子勢必得設計地十分靠近，以節省佔據體積，但在縮減連接端子的間距後，業者除了需克服相鄰端子在傳輸訊號時可能相互干擾的「傳輸性能」問題外，該等連接端子焊接至電路板上的「組裝良率」問題也因應而生，因為連接端子的間距一旦縮小，對於焊接的精密度要求也會相應提高。此外，隨著「防水性」功能逐漸受到市場消費者重視，業者亦必須在連接器上設計「防水機制」，而如何兼顧「組裝良率」」與「防水機制」，以確保產品之品質，可說是USB 3.1之Type-C連接器在設計上的一大考驗。

因此，如何針對USB 3.1之Type-C連接器的特殊結構要求，設計出一種嶄新的組裝結構，令業者能在兼顧「組裝良率」」與「防水機制」等訴求的前提下，確保生產效率與整體產品品質，即成為本發明在此亟欲解決的重要課題。

有鑑於在輕薄短小的設計主流下，業者難以在USB 3.1之Type-C連接器上，同時兼顧「組裝良率」」與「防水機制」等各種性能訴求的問題，發明人憑藉著多年來的研發經驗，經過多次的實驗、測試以及實 做後，終於設計出本發明之一種利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器，期能有效解決習知技術上的設計瓶頸。

本發明之一目的，係提供一種利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器，包括一絕緣座體、一金屬殼體及一防水膠體，該絕緣座體上分別固設有複數支第一連接端子及複數支第二連接端子，該等第一連接端子之前端係由該絕緣座體鄰近前端之頂面露出，其後端則由該絕緣座體之後端面延伸而出；該等第二連接端子之前端係由該絕緣座體鄰近前端之底面露出，其後端亦由該絕緣座體之後端面延伸而出，且與該等第一連接端子之後端間保持有一預定間距，該預定間距係與一電子裝置之電路板之厚度相匹配，使該等連接端子鄰近後端之部位能夾持住該電路板，且分別與該電路板上之複數個電極接點相電氣連接；該金屬殼體之前端設有一前開口，其後端設有一後開口，該前開口係與該後開口相連通，以能形成一容置空間，該容置空間之構形係與該絕緣座體相匹配，以在該絕緣座體定位至該容置空間內後，該金屬殼體內鄰近該後開口之內壁面與該絕緣座體之後端面間能形成一凹槽；該防水膠體係由一液態防水膠經灌注至該凹槽中後固化形成，該防水膠體能密封住該絕緣座體與金屬殼體間之縫隙，且能同時包覆住該電路板之前端及該等連接端子鄰近後端之部位。據此，透過該防水膠體，不僅能形成一防水機制，且尚能有效固定住該等連接端子與電路板之間的相對位置，令業者無須再對該等連接端子進行焊接。

為便 貴審查委員能對本發明之結構特徵、技術功效及其目的有更進一步的認識與理解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

無

〔本發明〕

1‧‧‧訊號連接器

11‧‧‧絕緣座體

111‧‧‧第一連接端子

111a‧‧‧第一夾持部

112‧‧‧第二連接端子

12‧‧‧金屬殼體

120‧‧‧容置空間

121‧‧‧前開口

122‧‧‧後開口

123‧‧‧凹槽

13‧‧‧防水膠體

14‧‧‧外殼體

141‧‧‧組裝部

142‧‧‧鎖孔

21‧‧‧舌板本體

210‧‧‧金屬板

211‧‧‧第一端子槽

212‧‧‧第一嵌卡槽

213‧‧‧第二嵌卡槽

22‧‧‧第一端子座

221‧‧‧第一嵌卡部

23‧‧‧第二端子座

231‧‧‧第二嵌卡部

P‧‧‧電路板

P1‧‧‧電極接點

第1圖係本發明之訊號連接器之示意圖；第2圖係本發明之訊號連接器尚未灌膠前之示意圖；第3圖係本發明之訊號連接器灌膠後之示意圖；及第4圖係本發明之訊號連接器之舌板本體示意圖。

發明人在研究過程中，認為能利用USB 3.1之Type-C連接器具備兩組連接端子的特性，設計成「夾板式」結構(即，利用兩排端子來夾住電路板)，以有效縮減整體體積；而在「防水機制」與「組裝良率」方面，發明人則將兩者的解決方案整合於同一結構中，請參閱第1圖所示，係本發明「利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器」之第一較佳實施例，該訊號連接器1包括一絕緣座體11、一金屬殼體12及一防水膠體13，該絕緣座體11上分別固設(如：嵌插或射出成型)有複數支第一連接端子111及複數支第二連接端子112，該等連接端子111、112係分別排列成上下兩排，其中，該等第一連接端子111之前端係由該絕緣座體11鄰近前端之頂面露出，其後端則由該絕緣座體11之後端面延伸而出；該等第二連接端子112之前端係由該絕緣座體11鄰近前端之底面露出，其後端亦由該絕緣座體11之後端面延伸而出。

該等第一連接端子111之後端係與該等第二連接端子112之後端間保持有一預定間距，該預定間距係與一電路板P(可為印刷電路板或軟性電路板)之厚度相匹配，使該等連接端子111、112鄰近後端之部位能夾持住該電路板P，在本實施例中，該預定間距係略小於該電路板P之厚度， 使該等連接端子111、112能略為產生形變，以迫緊該電路板P，令該等連接端子111、112能分別與該電路板P上之複數個電極接點P1相電氣連接。

請參閱第1~3圖所示，該金屬殼體12之前端設有一前開口121，該金屬殼體12之後端設有一後開口122，該前開口121係與該後開口122相連通，以能形成一容置空間120，該容置空間120之構形係與該絕緣座體11相匹配，以在該絕緣座體11之前端穿過該後開口122，定位至該容置空間120內後，該金屬殼體12內鄰近該後開口122之內壁面與該絕緣座體11之後端面間能形成一凹槽123。

該防水膠體13係由一液態防水膠經灌注至該凹槽123中後固化形成，由於該等連接端子111、112鄰近後端之位置係對應於該凹槽123，故，該防水膠體13能密封住該絕緣座體11與金屬殼體12間之縫隙，同時，能包覆住該電路板P之前端及該等連接端子111、112鄰近後端之部位。

如此，透過該防水膠體13，不僅能防止外界水氣通過該容置空間120，侵蝕該電路板P，以形成一良好的防水機制，且由於該防水膠體13能同時包覆住該電路板P之前端及該等連接端子111、112鄰近後端之部位，令該電路板P之前端及該等連接端子111、112鄰近後端之部位穩固地結合成一體，故，業者即無須另行將該等連接端子111、112之後端焊接至該電路板P上之電極接點P1，以有效簡化業者的生產流程。

在本實施例中，該防水膠體13係同時具有「防水機制」、「將絕緣座體11固定至金屬殼體12中」、「固定該等連接端子111、112與電路板P之相對位置」之功能，不僅能簡化業者的生產流程，且尚能讓該訊號連接器1更為簡潔，惟，為了進一步提昇定位強度，業者亦能在該金屬殼體12之 內壁面及該絕緣座體11之外側面上設置對應的嵌卡機構，防止該絕緣座體11因使用者的插拔力道，而由該金屬殼體中鬆脫。

另，復請參閱第1~3圖所示，各該第一連接端子111鄰近後端(且未被防水膠體13包覆)之部位係朝各該第二連接端子112的方向彎曲，以分別形成一第一夾持部111a；各該第二連接端子112鄰近後端之部位亦朝各該第一連接端子111的方向彎曲，以分別形成一第二夾持部，該等第一夾持部111a及第二夾持部係分別與該電路板P上之電極接點P1相電氣連接(由於該等第一連接端子111及第二連接端子112之構形係相互對稱，故在第2~3圖中即未標示出第二夾持部)。此外，在本實施例中，該等第一夾持部111a及第二夾持部並未被該防水膠體13所包覆，令業者能確認該等連接端子111、112之位置是否正確，當然，業者仍能依據自身考量，仍將該等第一夾持部111a及第二夾持部焊接至該等電極接點P1上。

又，由於本發明係應用於USB 3.1之Type-C連接器上，故，茲進一步說明該絕緣座體11之細部結構如下：請參閱第1~4圖所示，該絕緣座體11尚包括一舌板本體21、一第一端子座22及一第二端子座23，該舌板本體21內固設(透過射出成型方式)有一金屬板210，該金屬板210之局部周緣能露出至該舌板本體21之周緣，該舌板本體21之頂面及底面分別形成有複數道第一端子槽211及複數道第二端子槽(由於該舌板本體21之頂部構形係與底部構形相對稱，故即未標示出該等第二端子槽)。

該第一端子座22係以塑料一體成形製成，其中固設有該等第一連接端子111，該等第一連接端子111之前端能嵌插至該等第一端子槽211中；該第二端子座23係以塑料一體成形製成，其中固設有該等第二連接端 子112，該等第二連接端子112之前端能嵌插至該等第二端子槽中，以使該第一端子座22、第二端子座23及舌板本體21能組裝成該絕緣座體11。

此外，復請參閱第1及4圖所示，該第一端子座22鄰近後端之兩對應側分別設有一第一嵌卡部221；該等第二端子座23鄰近後端之兩對應側則分別設有一第二嵌卡部231；該舌板本體21之頂部對應於各該第一嵌卡部221之位置分別形成有一第一嵌卡槽212，該舌板本體21之底部對應於各該第二嵌卡部231之位置則分別形成有一第二嵌卡槽213，在該等連接端子111、112之前端分別嵌插至該等第一端子槽211及第二端子槽中的情況下，該等嵌卡部221、231能分別嵌卡至對應之嵌卡槽212、213中，使該舌板本體21、第一端子座22及第二端子座23穩固地結合成該絕緣座體11。

該訊號連接器1尚包括一外殼體14，該外殼體14之構形係與該金屬殼體12相匹配，以能套設於該金屬殼體12上，且能透過雷射點焊，與該金屬殼體12結合成一體；該外殼體14之兩對應側面上分別設有一組裝部141(如：由該外殼體14之外壁面撕裂而成之一片體)，該組裝部141上設有一鎖孔142，以能被鎖固於一電子裝置之機殼上。惟，在本發明之其它實施例中，亦能視實際需要，省略該外殼體14，且在該金屬殼體12之兩對應側面上分別凸設該組裝部(如：由該金屬殼體12之外壁面朝兩側分別延伸一片體)，且該組裝部上設有該鎖孔，以能被鎖固於該電子裝置之機殼上。

以上所述，僅為本發明之若干較佳實施例，惟，本發明之技術特徵並不侷限於此，凡相關技術領域之人士，在參酌本發明之技術內容後，所能輕易思及之等效變化，均應不脫離本發明之保護範疇。

1‧‧‧訊號連接器

111‧‧‧第一連接端子

111a‧‧‧第一夾持部

12‧‧‧金屬殼體

13‧‧‧防水膠體

14‧‧‧外殼體

141‧‧‧組裝部

142‧‧‧鎖孔

P‧‧‧電路板

P1‧‧‧電極接點

Claims (7)

1. 一種利用防水膠體固定連接端子與電路板之訊號連接器，包括：一絕緣座體，其上分別固設有複數支第一連接端子及複數支第二連接端子，該等第一連接端子之前端係由該絕緣座體鄰近前端之頂面露出，其後端則由該絕緣座體之後端面延伸而出；該等第二連接端子之前端係由該絕緣座體鄰近前端之底面露出，其後端亦由該絕緣座體之後端面延伸而出，且與該等第一連接端子之後端間保持有一預定間距，該預定間距係與一電子裝置內之一電路板之厚度相匹配，使該等連接端子鄰近後端之部位能夾持住該電路板，且分別與該電路板上之複數個電極接點相電氣連接；一金屬殼體，其前端設有一前開口，其後端設有一後開口，該前開口係與該後開口相連通，以能形成一容置空間，該容置空間之構形係與該絕緣座體相匹配，以在該絕緣座體定位至該容置空間內後，該金屬殼體內鄰近該後開口之內壁面與該絕緣座體之後端面間能形成一凹槽；及一防水膠體，係由一液態防水膠經灌注至該凹槽中後固化形成，該防水膠體能密封住該絕緣座體與金屬殼體間之縫隙，且能同時包覆住該電路板之前端及該等連接端子鄰近後端之部位。
2. 如請求項1所述之訊號連接器，其中，各該第一連接端子鄰近後端之部位係朝各該第二連接端子的方向彎曲，以分別形成一第一夾持部；各該第二連接端子鄰近後端之部位亦朝各該第一連接端子的方向彎曲，以分別形成一第二夾持部，該等夾持部係與該電路板上之電極接點相電氣連接。
3. 如請求項2所述之訊號連接器，其中，該等夾持部並未被該防水膠體所包覆。
4. 如請求項3所述之訊號連接器，其中，該絕緣座體尚包括：一舌板本體，該舌板本體內嵌設有一金屬板，該舌板本體之頂面及底面分別形成有複數道第一端子槽及複數道第二端子槽；一第一端子座，係以塑料一體成形製成，其中固設有該等第一連接端子，該等第一連接端子之前端能嵌插至該等第一端子槽中；及一第二端子座，係以塑料一體成形製成，其中固設有該等第二連接端子，該等第二連接端子之前端能嵌插至該等第二端子槽中。
5. 如請求項4所述之訊號連接器，其中，該第一端子座鄰近後端之兩對應側分別設有一第一嵌卡部；該等第二端子座鄰近後端之兩對應側則分別設有一第二嵌卡部；該舌板本體之頂部對應於各該第一嵌卡部之位置分別形成有一第一嵌卡槽，該舌板本體之底部對應於各該第二嵌卡部之位置則分別形成有一第二嵌卡槽，在該等連接端子之前端分別嵌插至對應之端子槽中的情況下，該等嵌卡部能分別嵌卡至對應之嵌卡槽中，使該舌板本體、第一端子座及第二端子座結合成該絕緣座體。
6. 如請求項1、2、3、4或5所述之訊號連接器，其中，該訊號連接器尚包括：一外殼體，該外殼體之構形係與該金屬殼體相匹配，以能套設於該金屬殼體上，且能透過雷射點焊，與該金屬殼體結合成一體；該外殼體之兩對應側面上分別設有一組裝部，該組裝部上設有一鎖孔，以能被鎖固於該電子裝置之一機殼上。
7. 如請求項1、2、3、4或5所述之訊號連接器，其中，該金屬殼體上之兩對應側面上分別設有一組裝部，該組裝部上設有一鎖孔，以能被鎖固於該電子裝置之一機殼上。