TWI650912B - 具有雙平面連接之互連裝置 - Google Patents

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克里斯帝安Ａ 萊登柏格
馬哈姆德Ｒ 阿米尼
威廉Ｆ 雷吉特
米凱爾Ｍ 希爾凡多
克里斯多夫Ｊ 史汀爵
喬治 提維思柯斯
愛德華 庫柏
榮恩 艾倫 霍金森
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Abstract

本發明描述互連裝置。在一些實例中，一互連裝置可被對準在一第一平面中且可包括具有一舌件部分及一接針部分的一印刷電路板。該接針部分可包括延伸遠離該印刷電路板之複數個接針。該互連裝置可經組態以與一主邏輯板電耦接，該主邏輯板被對準在一第二平面中。特定而言，該複數個接針可被插入至該主邏輯板內的對應電觸點位置中以形成一雙平面連接。可以使高速資料傳送的信號損耗最小化的方式進行該雙平面連接。

Description

具有雙平面連接之互連裝置 相關申請案之交叉參考
本申請案主張標題為「Interconnect Devices」之2016年5月10日提出申請的美國非臨時申請案第15/151,288號的優先權權益，該美國非臨時申請案主張標題為「Interconnect Devices」之2015年9月30日申請的美國臨時申請案第62/235,514號的權益，該等申請案的揭示內容以全文引用的方式併入本文中。
本發明係關於電腦裝置上的埠。特定來說，將此等埠連接至該等電腦裝置之內部組件的系統及裝置。
典型電腦將具有一或多個埠。此等埠可包括觸點結構(例如，包括電觸點之公結構或母結構)，除其他外，亦可使用此等觸點結構來連接至輔助裝置，為輔助裝置提供電力，傳送資料至電腦及自電腦傳送資料及連接至網路。一些埠可甚至支援多個功能(例如，將資料傳送到輔助裝置及自輔助裝置傳送資料同時還為輔助裝置充電)。近來，已開發多用途埠，其可以越來越高速度傳送大量的資料且還提供充電能力。此增加的速度可導致增加的信號雜訊及信號降級，此係因為資料自特定多用途埠移動到待處理之電腦之內部組件。甚至隨著此等埠經開發，內部電腦組件及其中電腦組件保持於其中之外殼變得較緊湊。此可導致內部組件及埠之堆疊以便滿足空間要求。此堆疊可增 加由毗鄰組件增加的信號雜訊且亦可添加組裝之額外成本。
本發明之實例係針對互連裝置，該等互連裝置可用於將電腦埠連接至一電腦之一殼體內之一主邏輯板。一特定埠(例如，一統一串列匯流排(USB))可位於一第一水平平面中，而該主邏輯板可位於不同於該第一水平平面之一第二水平平面。可選擇形成一雙平面連接以連接該USB埠及該主邏輯板之一互連裝置。該互連裝置經設計以維持高信號完整性且高效地利用該殼體內之空間。
在一些實例中，一互連裝置包括一印刷電路板，該印刷電路板安置在一第一平面內且包括一接針部分及一舌件部分，該舌件部分具有形成一公舌件連接器之複數個電觸點。該接針部分可包括複數個接針，該複數個接針經組態以與位於一第二平面中之一主邏輯板上之電觸點位置電耦接。此可在該複數個電觸點與該主邏輯板之間形成一電連接。
在一些實例中，一互連裝置包括一剛性舌件部分，該剛性舌件部分包括位於一第一平面中之一公舌件連接器及位於一第二平面中之一剛性附接部分。該互連裝置亦可包括一撓性部分，該撓性部分在該兩個不同平面處之該兩個剛性區段之間延伸。該剛性附接部分可包括可附接至一主邏輯板之複數個觸點。以此方式，可將該公舌件連接器電耦接至該主邏輯板。
在一些實例中，一互連裝置包括一印刷電路板、一撓性電路及一連接器。該印刷電路板可包括一公舌件連接器，該公舌件連接器在經安裝時自一電腦殼體延伸出且對準在一第一平面中。一主邏輯板可位於該殼體內且對準在一第二平面中。該連接器可將該互連裝置連接至該主邏輯板，且該撓性電路可在該兩個平面之間撓性延伸以連接該印刷電路板及該主邏輯板。
本發明之實例亦針對整合式接地系統。該等整合式接地系統可用於使連接至一電腦埠之公舌件連接器之一母連接器插頭接地。在一些實例中，兩個扭力彈簧經安置在具有開口之通道內，該等開口延伸至一孔道開口中，該公舌件連接器位於該孔道開口處。在該母連接器插頭連接至公舌件連接器時，該兩個扭力彈簧與該母連接器插頭之一外表面接觸以形成兩個接地觸點。在一些實例中，一扭力彈簧經安置在一單個通道內，該單個通道具有在相對側延伸至一孔道開口中之兩個開口。在該母連接器插頭連接至該公舌件連接器時，該單個扭力彈簧之相對部分與該母連接器插頭之該外表面接觸以形成兩個接地觸點。在一些實例中，該兩個伸縮觸點經安置在兩個通道內，該兩個通道具有在相對側延伸至一孔道開口中之開口。在該母連接器插頭連接至公舌件連接器時，該等伸縮觸點使其端部延伸與該母連接器插頭之一外表面接觸以形成兩個接地觸點。
為更好地理解本發明之性質及優點，應參考以下描述及附圖。然而，應理解，圖中之每一者經提供僅用於說明目的且並不意欲作為對本文發明之範疇之限制之界定。此外，作為一般規則，且除非明顯與描述相反，否則在不同圖中之元件使用完全相同參考數字，該等元件通常完全相同或在功能或用途上至少相似。
100‧‧‧互連裝置
102‧‧‧印刷電路板(PCB)
104‧‧‧接針支撐結構
106‧‧‧接地屏蔽
108‧‧‧接針部分
110‧‧‧舌件部分
112‧‧‧接針
112a‧‧‧接針
112b‧‧‧接針
114‧‧‧主邏輯板
116a‧‧‧對準柱
116b‧‧‧對準柱
118‧‧‧第二屏蔽
120a‧‧‧舌件
120b‧‧‧舌件
122‧‧‧電觸點/導電觸點
124‧‧‧互連系統
126‧‧‧殼體
128‧‧‧孔道開口
130‧‧‧中間腔
132‧‧‧主腔
134‧‧‧第一接地屏蔽
136a‧‧‧電鍍孔
136b‧‧‧電鍍孔
138‧‧‧鑲嵌物
140a‧‧‧電跡線
140b‧‧‧電跡線
142‧‧‧墊片
144‧‧‧接地元件
200‧‧‧互連系統
202‧‧‧剛性-撓性互連裝置
204‧‧‧主邏輯板
206‧‧‧殼體
208a‧‧‧剛性-撓性電路板
208b‧‧‧剛性-撓性電路板
210‧‧‧剛性舌件部分
210b‧‧‧剛性舌件部分
212‧‧‧撓性中間部分
212a‧‧‧撓性中間部分
212b‧‧‧撓性中間部分
214‧‧‧剛性附接部分
214b‧‧‧剛性附接部分
216‧‧‧舌件
216a‧‧‧舌件
216b‧‧‧舌件
218‧‧‧電觸點
220a‧‧‧安裝墊片
220b‧‧‧安裝墊片
220c‧‧‧安裝墊片
222‧‧‧孔道開口
224‧‧‧中間腔
226‧‧‧主腔
228‧‧‧連接器
228a‧‧‧連接器
228b‧‧‧連接器
230‧‧‧絕緣墊片
230a‧‧‧絕緣墊片
230b‧‧‧絕緣墊片
232‧‧‧保持板
234‧‧‧電觸點
236b‧‧‧附接板
238a‧‧‧安裝位置
238b‧‧‧安裝位置
238c‧‧‧安裝位置
300‧‧‧互連系統
302‧‧‧撓性互連裝置
304‧‧‧主邏輯板
306‧‧‧舌件
308‧‧‧暴露觸點
310‧‧‧撓性電路
312‧‧‧連接器結構
314‧‧‧孔道開口
316‧‧‧殼體
318‧‧‧中間腔
320‧‧‧電觸點
322‧‧‧絕緣墊片
324‧‧‧保持板
326a‧‧‧安裝墊片
326b‧‧‧安裝墊片
400‧‧‧整合式接地系統
402a‧‧‧彈簧
402b‧‧‧彈簧
404a‧‧‧彈簧通道
404b‧‧‧彈簧通道
406‧‧‧殼體
408‧‧‧孔道開口
410‧‧‧連接器插頭
412‧‧‧舌件
414a‧‧‧接地點
414b‧‧‧接地點
500‧‧‧整合式接地系統
502‧‧‧彈簧
504‧‧‧彈簧通道
506‧‧‧殼體
508‧‧‧孔道開口
510‧‧‧連接器插頭
512‧‧‧舌件
514a‧‧‧接地點
514b‧‧‧接地點
600‧‧‧整合式接地系統
602a‧‧‧伸縮觸點
602b‧‧‧伸縮觸點
604a‧‧‧通道
604b‧‧‧通道
606‧‧‧殼體
608‧‧‧孔道開口
610‧‧‧連接器插頭
612‧‧‧舌件
616a‧‧‧螺紋
616b‧‧‧螺紋
618a‧‧‧彈簧缸
618b‧‧‧彈簧缸
620a‧‧‧觸點
620b‧‧‧觸點
622a‧‧‧接地點
622b‧‧‧接地點
藉由以下實施方式結合附圖將容易理解本發明，在附圖中：圖1A展示根據至少一項實例之互連裝置之俯視等角視圖；圖1B展示根據至少一項實例之來自圖1A之互連裝置之仰視等角視圖；圖1C展示根據至少一項實例之包括圖1A之互連裝置及主邏輯板之互連系統之輪廓圖；圖2A展示根據至少一項實例之包括互連裝置及主邏輯板之互連 系統之俯視等角視圖；圖2B展示根據至少一項實例之來自圖2A之互連系統之輪廓圖；圖3展示根據至少一項實例之互連系統之輪廓圖；圖4展示根據至少一項實例之包括兩個彈簧之整合式接地系統；圖5展示根據至少一項實例之包括一個彈簧之整合式接地系統；及圖6展示根據至少一項實例之包括兩個伸縮觸點之整合式接地系統。
現在將詳細參考附圖中所說明之代表實施例。應注意，以下描述並不意欲將實施例限制於一個較佳實施例。相反地，意欲涵蓋如所描述實施例之精神及範圍內可包括之替代方案、修改及等效形式，如由隨附申請專利範圍所界定。
圖1A及圖1B分別說明根據本發明之至少一個實例之互連裝置100之俯視圖及仰視圖。如本文中所說明，互連裝置100支援以高速度將大量資料傳送至電子裝置及自電子裝置以高速度傳送大量資料。舉例而言，互連裝置100之某些態樣可經製造以符合可在電子裝置中實施之現有USB規範(例如，USB C類型)。在一些實例中，此等電子裝置包括相對於彼此位於不同水平平面處之內部組件及埠。舉例而言，USB埠可位於第一平面中且主邏輯板可位於第二不同平面中。互連裝置100可經實施以在USB埠與主邏輯板之間形成雙平面連接。此雙平面連接可電連接(且在一些實例中，結構連接)USB埠，該USB埠亦可與主邏輯板一起被包括作為互連裝置100之一部分。另外，因為互連裝置100可用於以高速度傳送大量資料，所以互連裝置100可以維持一致信號完整性且使信號損耗最小化之方式實現雙平面連接。舉例而言，與通常在其觸點結構(例如，具有電觸點之公或母結構)周圍包括 金屬殼之其他埠不同，互連裝置100(及本文中所描述的其他互連裝置)可接地至殼體，在該殼體中經由不包括此殼之整合式接地系統安裝互連裝置100，如本文中所說明。另外，在無殼之情況下將互連裝置100(及本文中所描述之其他互連裝置)安裝在殼體中之能力可提供殼體之更光滑且更美觀舒適的外部呈現，同時與典型埠之安裝組態相比亦使殼體中可用之空間最大化。
現在轉向互連裝置100之細節，互連裝置100包括印刷電路板102、接針支撐結構104、接地屏蔽106及複數個接針112。印刷電路板102可為任何適合多層印刷電路板(PCB)。
印刷電路板102包括接針部分108及舌件部分110。接針部分108可與舌件部分110間隔開且可包括複數個接針接觸位置。在一些實例中，複數個接針112在接針部分108內之複數個接針接觸位置處電連接至印刷電路板102，因此，圖1A及1B中所示的每一接針112也表示一接針接觸位置。複數個接針112中之每一個別接針可具有實質上伸長形狀且沿垂直於PCB 102之方向延伸遠離印刷電路板102。複數個接針112之剖面輪廓可為圓形、矩形、梯形或具有任何其他形狀。在一些實例中，複數個接針112內之每一個別接針可專用於攜載電力、接地、控制、資料或其他適當信號。在其他實例中，複數個接針112中之某些者可被保留以在其他接針112失效之情況下提供冗餘。
如本文中更詳細描述，複數個接針112可充當公導電元件，其可與位於主邏輯板114內之對應母導電元件配對。在一些實例中，複數個接針112可由任何適合導電材料製造。舉例而言，複數個接針112可由銅或銅合金製造。藉由印刷電路板102將複數個接針112固定地保持在其位置中。在一些實例中，可在已形成印刷電路板102之後將複數個接針112插入至印刷電路板102中。
在一些實例中，接針支撐結構104亦用於將複數個接針112相對於 印刷電路板102保持在其位置中。舉例而言，接針支撐結構104可包括複數個接針112可延伸穿過之複數個接針開口。複數個接針112在延伸穿過複數個接針開口時(並未標號，但顯示在圖1A及1B中複數個接針112從接針支撐結構104延伸出之位置)可沿正交於舌件部分110之方向延伸。接針支撐結構104可由可為非導電之任何適合絕緣材料(諸如例如塑膠或陶瓷)製造。在一些實例中，接針支撐結構104充當間隔件。接針支撐結構104亦可包括一或多個對準柱116a、116b。在一些實例中，對準柱116a、116b用於在安裝期間(例如，在連接至主邏輯板114時)恰當地對準互連裝置100。在一些實例中，對準柱116a、116b用於保持互連裝置100之其他元件。舉例而言，如圖1B中所說明，對準柱116a、116b延伸穿過印刷電路板102且延伸至形成在第二屏蔽118中之凹槽。以此方式，對準柱116a、116b及接針支撐結構104可用於保持第二屏蔽118、印刷電路板102、複數個接針112及接地屏蔽106。在一些實例中，接地屏蔽106可經由接地元件144接地至殼體126。在一些實例中，第二屏蔽118被附接至與接針支撐結構104分離之互連裝置100及/或主邏輯板114。接地屏蔽106可經組態以圍繞接針支撐結構104延伸。
如上文所介紹，印刷電路板102亦包括舌件部分110。舌件部分110可包括一或多個舌件，例如圖1A及圖1B中所展示之舌件120a、120b。舌件120可為使得諸如配件裝置之其他電子裝置能夠電連接至其中實施互連裝置100之電腦的連接器之一部分。雖然說明兩個舌件120a、120b，但應理解互連裝置100中可包括更多或更少舌件，包括單個舌件。如本文中所說明，每一舌件120a、120b可包括電連接至複數個接針112之複數個電觸點122。
在一些實例中，舌件120a、120b正交地延伸遠離複數個接針112。複數個觸點122可被安置在舌件120a、120b之相對扁平側上。每 一導電觸點122用於攜載資料，提供電力、提供接地迴路、攜載控制/組態信號或提供任何其他適合功能。舌件120a、120b可經設計(包括關於觸點122中之每一者之功能設計)及製造以符合一或多個標準連接器插頭類型。舉例而言，舌件120a、120b可符合USB標準規範，例如USB C類型、USB 3.0、USB 2.0或任何其他適合標準。在一些實施例中，舌件120a、120b可為雙面且能夠與USB裝置之可逆連接器插頭介接。
圖1C說明根據本發明之至少一個實例之在互連裝置100已連接至主邏輯板114之包括互連裝置100之互連系統124之輪廓圖。主邏輯板114可為任何適合多層印刷電路板(例如，母板)。在一些實例中，主邏輯板114可向互連裝置100提供結構支撐。
除了互連裝置100及主邏輯板114外，互連系統124亦包括殼體126。殼體126可為互連裝置100及主邏輯板114附接至其之電子裝置之本體。以此方式，殼體126可被認為底盤，其在一些實例中由單件材料形成，亦即，為一體式底盤。殼體126(無論被定義為一體式或其他)可由任何適合剛性材料形成，例如聚碳酸酯、玻璃纖維、鋁或任何其他適合材料。
殼體126可包括孔道開口128、中間腔130及主腔132。在一些實例中，互連裝置100之舌件120a在孔道開口128內延伸使得對應連接器插頭可與舌件120a介接。互連裝置100之複數個接針112可被安置在中間腔130內。在一些實例中，中間腔130為殼體126內之經由複數個接針112使對準在第一平面中之印刷電路板102與對準在第二不同平面中之主邏輯板114連接的位置。換言之，可在中間腔130內發生雙平面連接。在其他實例中，雙平面連接發生在主腔132中。在一些實例中，第一平面及第二平面實質上平行。主腔132為主邏輯板114及其他電腦組件(例如，記憶體、硬碟機、晶片等)所定位之位置，該等其他電腦 組件中之一些可經附接至殼體126及/或主邏輯板114。
如圖1C中所說明，接針112a及112b(至少專用於接地之彼等接針)可經由印刷電路板102、接針支撐結構104及主邏輯板114從第二屏蔽118延伸至第一接地屏蔽134。在一些實例中，接針112a及112b端接在主邏輯板114內。主邏輯板114可包括與複數個接針112對準之複數個電鍍孔136。複數個電鍍孔136可經電耦接至複數個接針112以形成耦接結構。在一些實例中，複數個電鍍孔136可結構耦接至複數個接針112以形成耦接結構。耦接結構可用於為印刷電路板102提供結構支撐及使舌件120a、120b在孔道開口128內對準。因此，複數個接針112可提供與主邏輯板114之電連接以及結構連接。在一些實例中，如在圖1C中關於接針112b及孔136b所說明，複數個接針112可在將其插入至主邏輯板14中之後被焊接至主邏輯板114。
在一些實例中，複數個接針112中之至少一些可經由鑲嵌物138或其他而電耦接至第二屏蔽118。可使用其中填充第二屏蔽118內部之區域之焊接技術來施加鑲嵌物138。在其他實例中，複數個電觸點122中之至少一些經電耦接至第二屏蔽118。
接針112a及112b各自經由嵌入在印刷電路板102內之各別電跡線140a及140b連接至特定導電觸點122。其他接針112可經由其他電跡線140連接至其他電觸點122。雖然經說明為位於不同層中，但在一些實例中，所有電跡線140位於相同層內。互連系統124還可包括一或多個墊片142。一或多個墊片142可用作中間腔130與孔道開口128之間的污染障壁。在一些實例中，一或多個墊片142亦可為舌件120a提供結構支撐。
由於舌件120a、120b可經組態以與對應連接器插頭(例如，配件裝置)配對，因此互連裝置100與主邏輯板114之間的雙平面連接可能夠在連接器插頭連接至舌件120a、120b時耐受施加於舌件120a、120b 上之相反配對力。
圖2A及圖2B分別說明根據本發明之至少一個實例之包括剛性-撓性互連裝置202之互連系統200之仰視等角視圖及輪廓圖。如同本文中所說明之互連裝置100，剛性-撓性互連裝置202支援以高速度將大量資料傳送至電子裝置及自電子裝置以高速度傳送大量資料。舉例而言，剛性-撓性互連裝置202之某些態樣可經製造以符合可在電子裝置中實施之現有規範(例如，USB C類型)。在一些實例中，此等電子裝置包括相對於彼此位於不同水平平面中之內部組件及埠。舉例而言，附接至剛性-撓性互連裝置202之USB埠可位於第一平面中且主邏輯板204可位於第二不同平面中。剛性-撓性互連裝置202可經實施以在USB埠與主邏輯板204之間形成雙平面連接。此雙平面連接可電連接(且在一些實例中，結構連接)USB埠，該USB埠亦可與主邏輯板204一起被包括作為剛性-撓性互連裝置202之一部分。另外，由於剛性-撓性互連裝置202可用於以高速度傳送大量資料，因此剛性-撓性互連裝置202可以維持一致信號完整性且使信號損耗最小化之方式實現雙平面連接。
如上文所介紹，互連系統200包括附接至主邏輯板204之剛性-撓性互連裝置202。主邏輯板204為主邏輯板114之實例。在一些實例中，互連系統200亦包括殼體206。殼體206為殼體126之實例。
剛性-撓性互連裝置202包括一或多個剛性-撓性電路板208a、208b。剛性-撓性電路板208a、208b可為使用形成多個金屬信號層之任何適合製造程序製造之印刷電路板。在一些實例中，每一剛性-撓性電路板208a、208b亦包括一或多個撓性材料層。印刷電路板可經層壓至一或多個撓性材料層。以此方式，剛性-撓性電路板208a、208b可包括撓性及剛性性質。在一些實例中，撓性材料之部分亦包括金屬信號層。
剛性-撓性電路板208a、208b包括剛性舌件部分210a、210b、撓性中間部分212a、212b及剛性附接部分214a、214b。剛性舌件部分210a、210b可位於第一平面中且可包括舌件216a、216b及複數個電觸點218。舌件216a、216b為舌件120a、120b之實例。複數個電觸點218為複數個電觸點122之實例。剛性舌件部分210可由剛性-撓性電路板208a、208b之剛性部分形成。
剛性舌件部分210a、210b亦可包括安裝結構，其可包括一或多個安裝位置238a、238b、238c及一或多個安裝墊片220a、220b。一或多個安裝位置238a、238b、238c可用於將剛性舌件部分210a、210b牢固地保持在孔道開口222內。舉例而言，一或多個安裝位置238a、238b、238c可為一或多個孔，且可將一或多個螺釘、螺栓、鉚釘或其他緊固件插入穿過一或多個孔且附接至殼體206。以此方式，剛性舌件部分210a、210b可由殼體206牢固地保持。在一些實例中，一或多個安裝位置238a、238b、238c亦用於將剛性舌件部分210a、210b之舌件216a、216b適當地定位在孔道開口222中。由於舌件216a、216b可經組態以與對應連接器插頭配對，因此一或多個安裝位置238a、238b、238c可能夠在連接器插頭與舌件216a、216b配對時耐受施加於舌件216a、216b上之相反配對力。
安裝墊片220a、220b可附接至剛性舌件部分210a、210b且可充當中間腔224與孔道開口222之間的污染障壁。在一些實例中，安裝墊片220a、220b亦可經組態以將剛性舌件部分210a、210b保持在殼體206之孔道開口222內。在一些實例中，安裝墊片220a、220b及/或其他類似結構之使用可為所要的以便確保剛性-撓性互連裝置202保持穩定地保持在殼體206內。在一些實例中，剛性舌件部分210a、210b從孔道開口222延伸至殼體206之中間腔224。
在中間腔224內，位於第一平面中之剛性舌件部分210a、210b開 始過渡至撓性中間部分212a、212b。撓性中間部分212a、212b從剛性舌件部分210a、210b延伸至剛性附接部分214a、214b。在一些實例中，撓性中間部分212a、212b可由任何適合撓性材料形成，該適合撓性材料能夠在電觸點218與主邏輯板204之間攜載電信號。在一些實例中，撓性中間部分212a、212b包括用於剛性-撓性互連裝置202之連續信號跡線。在此實例中，撓性中間部分212a、212b可從剛性舌件部分210a、210b延伸至剛性附接部分214a、214b且可嵌入於剛性舌件部分210a、210b及剛性附接部分214a、214b中之每一者內。
剛性附接部分214a、214b可位於第二平面中在第一平面上面或下面且至少部分地安置在主腔226內。在一些實例中，剛性附接部分214a、214b包括連接器228a、228b、絕緣墊片230a、230b及保持板232。連接器228a、228b可包括與附接板236電連通之第二複數個電觸點234。在一些實例中，附接板236與撓性中間部分212a、212b電連通且可為印刷電路板。附接板236可經由連接器228a、228b連接至主邏輯板。在一些實例中，連接器228a、228b充當實現附接板236與主邏輯板204之間的板對板連接之裝置。在一些實例中，主邏輯板204包括可將第二個複數個電觸點234插入其中之複數個電鍍孔。第二複數個電觸點234可與附接板236電連通。在一些實例中，第二複數個電觸點234被包括作為連接器228a、228b之一部分。
絕緣墊片230a、230b被安置在保持板232與連接器228a、228b之間。在一些實例中，絕緣墊片230a、230b用於電隔離保持板232及附接板236。保持板232可由剛性材料形成且可經附接至主邏輯板204。保持板232可用於確保附接板236保持連接至主邏輯板204。
圖3說明根據本發明之至少一項實例之互連系統300之輪廓圖。互連系統300包括可用於在主邏輯板304與舌件306或具有舌形狀之連接器之間形成雙平面連接的撓性互連裝置302。如同本文中所說明之 互連裝置100及202，撓性互連裝置302支援以高速度將大量資料傳送至電子裝置及自電子裝置以高速度傳送大量資料。舉例而言，撓性互連裝置302之某些態樣可經製造以符合可在電子裝置中實施之現有規範(例如，USB C類型)。在一些實例中，此等電子裝置包括相對於彼此位於不同水平平面中之內部組件及埠。舉例而言，附接至撓性互連裝置302之USB埠可位於第一平面中且主邏輯板304可位於第二不同平面中。撓性互連裝置302可經實施以在USB埠與主邏輯板304之間形成雙平面連接。此雙平面連接可電連接(且在一些實例中，結構連接)USB埠，該USB埠亦可與主邏輯板304一起被包括作為撓性互連裝置302之一部分。另外，由於撓性互連裝置302可用於以高速度傳送大量資料，因此撓性互連裝置302可以維持一致信號完整性且使信號損耗最小化之方式實現雙平面連接。
撓性互連裝置302包括舌件306(其可為具有暴露觸點308之印刷電路板)、撓性電路310及連接器結構312。舌件306位於第一平面中且從中間腔318延伸至殼體316之孔道開口314中。連接器結構312位於第二平面中。撓性電路310用於撓性連接連接器結構312及舌件306(亦即，暴露觸點308)。可通過將印刷電路層壓至撓性材料上來形成撓性電路310。可使用任何適合技術來將撓性電路310附接至舌件306及連接器結構312。
連接器結構312用於將撓性電路310連接至主邏輯板304。在一些實例中，連接器結構312為實現撓性印刷電路與主邏輯板304之間的連接之任何適合裝置。在一些實例中，連接器結構312充當實現主邏輯板304與撓性互連裝置302之間的板對板連接之裝置。在一些實例中，連接器結構312包括對應於暴露觸點308之複數個電觸點320。可將複數個電觸點320插入至主邏輯板304中之對應電鍍孔中。連接器結構312亦包括絕緣墊片322及保持板324。
互連裝置302亦可包括一或多個安裝墊片326a、326b。安裝墊片326a、326b可經附接至舌件306且經組態以將舌件306保持在孔道開口314內。在一些實例中，安裝墊片326a、326b及/或其他類似結構之使用可為所要的以便確保互連裝置302保持穩定地保持在殼體316內。在一些實例中，互連裝置302亦可包括安裝結構，其可包括一或多個安裝位置。一或多個安裝位置可用於將舌件306牢固地保持在孔道開口314內。舉例而言，一或多個安裝位置可為一或多個孔，且可將一或多個螺釘、螺栓、鉚釘或其他緊固件插入穿過一或多個孔且經附接至殼體316。以此方式，舌件306可由殼體316牢固地保持。在一些實例中，一或多個安裝位置亦用於將舌件306適當地定位在孔道開口314中。由於舌件306可經組態以與對應連接器插頭配對，因此一或多個安裝位置可能夠在連接器插頭與舌件306配對時耐受施加於舌件306上之相反配對力。
如本文中所說明，互連裝置可被安置在電子裝置之殼體內。此等電子裝置可經由互連裝置之舌件而被連接至其他電子裝置。特定來說，其他電子裝置之連接器插頭可與舌件配對以形成電連接，除其他外，可藉助該等電連接在裝置之間傳送資料及電力。在一些實例中，為了恰當地形成電連接，亦可需要連接器插頭與殼體之間的接地連接。在一些實例中，可經由連接器插頭與殼體之間的偶然接觸實現此等接地連接。在說明實例中，可將插頭連接器之尖端插入在舌件上方且接觸圍繞該舌件之殼體之部分。在殼體係由導電材料形成時，此觸點可形成適合接地連接，甚至在不存在通常圍繞舌件之殼之情況下。在一些實例中，然而，可期望接地系統以確保提供接地連接且在資料傳送期間減少信號雜訊。圖4至圖6說明可整合至電子裝置之殼體中以形成此等適合接地連接之接地系統之實例。
圖4說明根據本發明之至少一項實例之整合式接地系統400之俯 視剖視圖。整合式接地系統400可包括保持在殼體406之彈簧通道404a、404b內之兩個或多於兩個彈簧402a、402b。殼體406為本文中所描述之殼體126、206及316之實例。因此，殼體406可包括連接器插頭410可被插入至其中之孔道開口408。連接器插頭410可為任何適合連接器插頭，例如根據任何標準規範構造之連接器插頭，包括本文中所描述之彼等連接器插頭。將連接器插頭410插入至孔道開口408中以便與對應舌件412連接。舌件412為舌件120a、120b、216a、216b及306之實例且經組態以與連接器插頭410介接。
彈簧通道404a、404b可經定大小以容納彈簧402a、402b且可包括可使彈簧402a、402b接地至殼體406之位置。彈簧402a、402b可為可用於在連接器插頭410與舌件412連接時使該連接器插頭電接地之任何適合扭力彈簧。在一些實例中，彈簧402a、402b自彈簧通道404a、404b延伸出且延伸至孔道開口408中。在實務上，隨著將連接器插頭410插入至孔道開口408中，連接器插頭410之外部表面接觸彈簧402a、402b且致使彈簧402a、402b開始與外部表面接合。在連接器插頭410被連接至舌件412時，彈簧402a、402b保持與連接器插頭410之外部表面接合在接地點414a、414b處。此接合提供連接器插頭410與殼體406之間的接地連接。
圖5說明根據本發明之至少一項實例之整合式接地系統500之俯視剖視圖。整合式接地系統500可包括保持在殼體506之彈簧通道504內之單個彈簧502。殼體506為本文中所描述之殼體126、206、316及406之實例。因此，殼體506可包括連接器插頭510可被插入至其中之孔道開口508。連接器插頭510可為任何適合連接器插頭，例如根據任何標準規範構造之連接器插頭，包括本文中所描述之彼等連接器插頭。將連接器插頭510插入至孔道開口508中以便與對應舌件512連接。舌件512為舌件120a、120b、216a、216b、306及412之實例且經 組態以與連接器插頭510介接。
彈簧通道504可經定大小以容納彈簧502且可包括可使彈簧502接地至殼體506之位置。彈簧502可為可用於在連接器插頭510與舌件512連接時使該連接器插頭電接地之任何適合扭力彈簧。在一些實例中，彈簧502之位置可自彈簧通道504延伸出且延伸至孔道開口508中。在實務上，隨著將連接器插頭510插入至孔道開口508中，連接器插頭510之外部表面接觸彈簧502且致使彈簧502開始與外部表面接合。在連接器插頭510被連接至舌件512時，彈簧502保持與連接器插頭510之外部表面接合在接地點514a、514b處。此接合提供連接器插頭510與殼體506之間的接地連接。
圖6說明根據本發明之至少一項實例之整合式接地系統600之俯視剖視圖。整合式接地系統600可包括保持在殼體606內之通道604a、604b內之一或多個伸縮觸點602a、602b。殼體606為本文中所描述之殼體126、206、316、406及506之實例。因此，殼體606可包括連接器插頭610可被插入至其中之孔道開口608。連接器插頭610可為任何適合連接器插頭，例如根據任何標準規範構造之連接器插頭，包括本文中所描述之彼等連接器插頭。將連接器插頭610插入至孔道開口608中以便與對應舌件612連接。舌件612為舌件120a、120b、216a、216b、306、412及512之實例且經組態以與連接器插頭610介接。
伸縮觸點602a、602b可包括螺紋616a、616b、彈簧缸618a、618b及觸點620a、620b。螺紋616a、616b用於將伸縮觸點602a、602b保持在通道604a、604b內且亦用於與殼體606形成接地接觸。彈簧缸618a、618b保持一或多個螺旋彈簧，該一或多個螺旋彈簧用於沿遠離螺紋616a、616b之方向驅迫觸點602a、602b。一或多個螺旋彈簧致使觸點620a、620b與連接器插頭610之外部表面接合。在一些實例中，伸縮觸點602a、602b為彈簧接針之實例。
通道604a、604b可經定大小以容納伸縮觸點602a、602b。舉例而言，通道604a、604b可經定大小成稍微窄於螺紋616a、616b之外徑使得螺紋616a、616b可與通道604a、604b之內表面接合。在一些實例中，通道604a、604b在插入伸縮觸點602a、602b之前被分接。在其他實例中，將彈簧缸618a、618b壓入至通道604a、604b中且經由干涉配合保持(例如，無需使用螺紋616a、616b)。
觸點620a、620b之端部部分自通道604a、604b延伸出且延伸至孔道開口608中。在實務上，隨著將連接器插頭610插入至孔道開口608中，連接器插頭610之外部表面接觸觸點620a、620b之端部部分且致使端部部分開始與外部表面接合。在將連接器插頭610連接至舌件612時(亦即，在已將其完全插入之後)，壓縮彈簧缸618a、618b中之一或多個螺旋彈簧，此致使觸點620a、620b之端部部分保持與連接器插頭610之外部表面接合在接地點622a、622b處。此接合提供連接器插頭610與殼體606之間的接地連接。
在一些實例中，整合式接地系統600(及本文中所描述之其他整合式接地系統)之接地點經定位朝向殼體之外部。在一些實例中，此可致使雜訊減少，甚至在經由連接器插頭之高速傳送期間。
上文可使用空間相對術語(諸如，「下面」、「上面」、「下部」、「上部」及其類似者)來描述元件及/或特徵與另一元件及/或特徵之關係，如(例如)圖中所說明。應理解，除了圖中所描繪之定向外，空間相對術語亦意欲囊括使用及/或操作中之裝置之不同定向。舉例而言，若圖中之裝置翻轉，則經描述為在其他元件或特徵「下面」及/或「下方」之元件將接著被定向成在其他元件或特徵「上面」。裝置可以其他方式定向(例如，旋轉90度或處於其他定向)且因此可解釋本文中所使用之空間相對描述符。
出於說明及描述之目的已呈現本發明之實施例之上述描述。並 不意欲為窮舉性或將本發明限制至所描述之精確形式，且鑒於上文之教示內容，諸多修改及變化係可能的。選擇並描述實施例以便最佳地解釋本發明之原理及其實際應用，以藉此使得其他熟習此項技術者能夠最佳地將本發明最佳地用於各種實施例中且具有適用於所涵蓋之特定用途之各種修改。因此，應瞭解，本發明意欲將所有修改及等效物涵蓋在以下申請專利範圍之範疇內。

Claims (20)

  1. 一種用於一電子裝置之互連裝置，該互連裝置包含：一印刷電路板，其包含：一舌件部分，其支撐複數個電觸點；一接針部分，其與該舌件部分間隔開且包括複數個接針接觸位置；及複數個電跡線，其在該舌件部分與該接針部分之間延伸，其中該複數個電跡線中之個別電跡線將該複數個電觸點中之個別電觸點電連接至該複數個接針接觸位置中之個別接觸位置；一接針支撐結構，其經附接至該印刷電路板且經安置成毗鄰該接針部分，該接針支撐結構包含穿過其形成有複數個接針開口之一非導電材料；複數個伸長接針，其在該複數個接針接觸位置處經電耦接至該印刷電路板，該複數個伸長接針中之每一者延伸穿過該接針支撐結構中之該複數個接針開口中之一接針開口；及一接地屏蔽，其經附接至該印刷電路板且圍繞該接針支撐結構延伸。
  2. 如請求項1之互連裝置，其中該舌件部分為一第一舌件部分且該等電觸點為第一電觸點，該印刷電路板進一步包含支撐第二電觸點之一第二舌件部分，該等電跡線在該第二舌件部分與該接針部分之間延伸且將該等第二電觸點電連接至該等接針接觸位置。
  3. 如請求項1之互連裝置，其進一步包含一墊片，該墊片經安置在該舌件部分周圍且經組態以延伸遠離該舌件部分，且在該互連裝置被安裝在一電子裝置之一殼體中時接觸該殼體。
  4. 如請求項1之互連裝置，其中該舌件部分及該舌件部分之該等電觸點經定尺寸以對應於一統一串列匯流排(USB)C類型規範。
  5. 如請求項1之互連裝置，其中該等電觸點包含安置在該舌件部分之一第一側上之第一電觸點及安置在該舌件部分之一第二側上之第二電觸點。
  6. 如請求項1至5中任一項之互連裝置，其中該複數個接針經組態以與一主邏輯板之對應導電孔耦接以在該印刷電路板與該主邏輯板之間形成一耦接結構。
  7. 如請求項6之互連裝置，其中：該耦接結構用於將該舌件部分定位在一電子裝置之一殼體之一孔道開口中；及該主邏輯板及該互連裝置之至少一部分經安置在該殼體內。
  8. 一種用於一電子裝置之互連裝置，該互連裝置包含：一舌件部分，其包含：第一電觸點，其安置在該舌件部分之一端部處；及一安裝結構，其包含經組態以將該舌件部分耦接至該電子裝置之一殼體且將該舌件部分之該端部定位在一孔道開口內之一位置；一附接部分，其包含對應於該電子裝置之一主邏輯板上之電觸點位置之第二電觸點；及一撓性中間部分，其在該舌件部分與該附接部分之間撓性地延伸，該撓性中間部分包括電連接該等第一電觸點及該等第二電觸點之電跡線。
  9. 如請求項8之互連裝置，其中該附接部分包含一連接器，該連接器包括該等第二電觸點，該連接器經組態以將該等第二電觸點與該主邏輯板上之該等電觸點位置耦接。
  10. 如請求項8之互連裝置，其中該撓性中間部分使得能夠將該舌件附接部分及該附接部分安裝在該殼體中之不同平面處。
  11. 如請求項8之互連裝置，其中該撓性中間部分之一第一部分在該舌件部分內延伸且該撓性中間部分之一第二部分在該附接部分內延伸。
  12. 如請求項8之互連裝置，其進一步包含一墊片，該墊片經安置在該舌件部分周圍且經組態以延伸遠離該舌件部分，且在該互連裝置被安裝在該殼體中時接觸該電子裝置之該殼體。
  13. 如請求項8之互連裝置，其中該舌件部分及該舌件部分之該等第一電觸點經定尺寸以對應於一統一串列匯流排(USB)C類型規範。
  14. 如請求項8至13中任一項之互連裝置，其中該舌件部分包含一印刷電路板且該撓性中間部分包含一印刷電路及一撓性層板，該撓性中間部分經附接至該印刷電路板之一外部表面且經附接至該附接部分之一外部表面。
  15. 一種電子裝置，其包含：一印刷電路板，其經對準於一第一平面中，該印刷電路板包含：一舌件部分，其包含電觸點；一接針部分，其與該舌件部分間隔開且包含接針接觸位置；及電跡線，其在該舌件部分與該接針部分之間延伸，其中該等電跡線中之個別電跡線將該等電觸點中之個別電觸點電連接至個別接針接觸位置；一接針支撐結構，其經附接至該印刷電路板且經安置成毗鄰該接針部分，該接針支撐結構包含穿過其形成有接針開口之一非導電材料；伸長接針，其在該等接針接觸位置處經電耦接至該印刷電路板，該等伸長接針中之個別伸長接針延伸穿過該接針支撐結構中之該等接針開口；及一主邏輯板，其經對準在與該第一平面間隔開之一第二平面中，該主邏輯板包含導電孔，其中該等導電孔中之至少一些與該等伸長接針對準且經電耦接至該等伸長接針。
  16. 如請求項15之電子裝置，其進一步包含一殼體，且其中該印刷電路板之至少一部分經安置在該殼體內。
  17. 如請求項16之電子裝置，其中：該等導電孔與該等伸長接針結構耦接以在該印刷電路板與該主邏輯板之間形成一耦接結構；及該耦接結構將該舌件部分定位在該殼體之一孔道開口中。
  18. 如請求項15至17中任一項之電子裝置，其進一步包含一接地系統，該接地系統經安置在該電子裝置之一殼體之一或多個通道內，該接地系統之至少一部分經由一或多個通道開口延伸至該殼體之一孔道開口中。
  19. 如請求項18之電子裝置，其中該接地系統包含一或多個彈簧，該一或多個彈簧經組態以在一配件裝置之一連接器插頭經連接至該舌件部分時與該連接器插頭接合在該連接器插頭之一外部表面上之一或多個接觸位置處。
  20. 如請求項18之電子裝置，其中該接地系統包含一或多個伸縮觸點，該一或多個伸縮觸點經組態以在一配件裝置之一連接器插頭經連接至該舌件部分時與該連接器插頭接合在該連接器插頭之一外部表面上之一或多個接觸位置處。
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