專利名稱：一種改良型MicroUSB接口及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種USb接口，尤指一種可實現自動化裝配的穩固的Micro usb接口。
背景技術：
USB是Universal Serial BUS的縮寫，中文含義“通用串行總線”，它是一個外部總 線標準，用于規范電腦與外部設備的連接和通訊；USB接口支持設備的即插即用和熱插拔 功能，而且USB接口可用于連接多達127種外設，如鼠標、調制解調器、鍵盤、移動硬盤、DVD 等、手機、隨身聽等，USB自從1996年推出后，已成為當今個人電腦和大量智能設備的必備
接口之一。目前USB版本共有三個，第一代USB1.0/1. 1，最大傳輸速率為12Mbps，1996年推 出。第二代USB2. 0，最大傳輸速率高達480Mpbs，向下兼容USB1. 0/1. 1。第三代USB3. 0， 最大傳輸速率可達5(ibpS，向下兼容SBl. 0/1. 1/2. 0。其中，USB3. 0為第三代USB連接器，在原有二代產的基礎上增加了五根信號針腳， 用于數據的高速傳輸。因而在原有的尺寸規范下端子的密度增加了。因Micro USB屬超微小型USB接口，其外型尺寸非常小巧，故目前連接器業界生產 的Micro USB2. 0/3. 0連接器(含平臥式與直立式)采用傳統組立方式為“成型端子”Insert molding (嵌入成型)工藝(參見圖1)；采用此工藝存在如下幾個方面的弊端
1.因是hsert molding工藝，故需要額外增加立式注塑機作為生產設備，大大增加了 開發投入費用；且立式注塑機產能極低，單臺機產能僅為5 6K每小時，無形中增加了產品 制造成本。2.端子4采用沖壓折彎成型后嵌入立式注塑機再作射塑包裹形成hsert半成品 5，最后切除多余的輸送料帶51與52 ；此生產過程極為復雜、繁瑣，且在切除輸送料帶51的 同時因應力釋放效應極易造成產品焊錫腳53變形，折斷輸送料帶52的同時易使膠體接觸 膠壁M受損、脫落。另外，現有的產品還存在著一下的缺點
1、由于USB協會規定Micro USB2. 0/3. O-PCS板焊錫銅箔寬度為0. 4mm,連接器端子 接觸面寬度為0. 35 0. 37mm ；因端子為平板式，所以現業界常規Micro USB2. 0/3. 0 (含 平臥式與直立式)連接器端子焊錫腳寬度等于端子接觸面寬度等于端子材料厚度0. 35 0. 37mm ；又因如上所述協會規定了 PCB板焊錫銅箔寬度為0. 4mm,那么端子焊錫腳置于 PCB焊錫銅箔中央后，兩側的吃錫寬度僅有(0. 4-0. 37)/2 M (0. 4-0. 35)/2即0.015mm至 0. 025mm,因此極易引發錫腳虛焊與空錫，最終造成連接器接觸不良或是直接斷路。2、Micro USB2. 0/3. 0連接器主要由端子、膠體、外殼三個功能部件組成，其中端子 用于傳輸電流及信號，膠體用于支撐端子，外殼則用于固定整個連接器并實現與對接端的 配形對插；針對主要部件的外殼現業界均采用板金材料經沖壓折彎加工而成，故成型后的 外殼在板金材料首尾部位會形成結合縫11，此結合縫為整個外殼最薄弱的部位，在遇外力 撞擊或使用者不正確使用對插頭對其對插時，此外殼結合縫11外極易扭曲裂開，造成連接器功能失效。(參見圖4)
3、Micro USB2. 0/3.0(含臥式與立式)連接器在導通連接時主要靠端子與對插端彈片 相互接觸而形成功效，參見圖5，但目前系統客戶以及終端使用者均有發現與反應接觸端子 頭部45被對插端彈片頂出，造成對插端無法順利插入連接器，最終喪失連接器功能。其原 因在于業界Micro USB2. 0/3.0(含臥式與立式)連接器端子與膠體組配后，膠體空腔未完 全將端子接觸頭部固定與包裹，端子頭部在受到對插端彈片正面推頂時，及易朝未被膠體 包裹的方向翹出，進而阻止對插端彈片繼續插入的行程。
發明內容
為解決上述問題，本發明的一目的在于提供一種“平板式高強度端子”與膠體組配 結構，以避免嵌入成型工藝造成的生產成本高、品質不穩定等問題。本發明另一目的在于提供一種端子焊錫腳的“兩側壓料結構”，以增加焊腳兩側與 PCB銅箔的焊錫空間，保證產品錫腳與PCB銅箔牢固的焊接在一起。本發明另一目的在于提供一種于外殼底部設置的“輔助焊臺結構”，以解決在使用 者操作不當使用對插端對外殼進行對插連接時所產生的外殼開裂問題。本發明又一目的在于提供一種端子頭部與膠體空腔形成的“埋入式防翹結構”，借 助端子頭部卡位結構被膠體卡位空腔完全包裹，使其無法向下翹出，避免翹PIN的不良隱
串
)Qi、O本發明的還一目的在于提供一種制備具上述結構的改良型Micro USB接口的制備 方法。為達上述目的，本發明采用的技術方案為
一種改良型Micro USB接口，其包含一個經射出成型而成的膠體，該膠體開有數個分 別供一個端子插入的空腔，所述空腔分別具有兩個主空腔；數個端子，其為平板式端子，各 該端子設有端子接觸橫梁和端子卡位橫梁；其中，各該端子為平行插入膠體中，而各該端子 接觸橫梁插入該膠體的其中一個主空腔中，該各端子卡位橫梁插入該膠體的另一個主空腔 中。其中
該端子卡位橫梁另設有與該膠體主空腔上壁形成干涉結構來固定端子的卡臺。各該平板式端子設有與PCB銅箔焊接的焊腳，所述焊腳的一側或兩側設有壓料結 構，各該壓料結構為將錫腳側邊材料朝料厚方向壓扁而于錫腳一側或兩側所形成的容置焊 錫的空間。所述錫腳鄰接壓料結構的側面為平面或者曲面。其另包含一個采用板金材料經沖壓折彎加工而成的外殼，該外殼在外殼下表面形 成一個結合縫，且于該結合縫兩側分別設有至少一個能與PCB板上的銅箔形成牢固的焊接 體的輔助焊臺。該輔助焊臺可為方形或圓形凸臺。所述端子得接觸橫梁的頭部延伸出一個埋入式卡位結構，且在膠體容置該接觸橫 梁的主空腔內對應位置設有一個使端子頭部卡位結構牢固地被包裹住的卡位空腔。該卡位空腔為膠體的頭部及該頭部向所述端子的接觸面延伸出的一個突起構成。
該突起與該端子頭部卡位結構接觸面為斜面或圓弧面或階梯狀。本發明還提供一種改良型Micro USB接口制作方法，其包含步驟
1)先由注塑機射出成型一個具所述主空腔的膠體；
2)制備所述的端子；
3)然后將端子組裝入膠體對應空腔內，
4)再借助壓合治具將端子壓入到位，使端子接觸橫梁插入其中一個主膠體空腔中，而 端子的卡位橫梁插入另一個膠體空腔中，并利用一卡臺與該膠體空腔上壁形成干涉結構來 固定該端子。由上可知本發明借助上述結構和方法達到的有益效果在于
1、本發明克服了 hsert Molding工藝所造成的生產成本高、工藝復雜、產品焊錫腳易 變形等諸多品質不良的缺陷。借助本發明提出的一種改進型組配結構，即采用高強度平板 式端子直接組裝入膠體內，其間無需立式注塑機嵌入成型，避免了嵌入成型工藝造成的生 產成本高、品質不穩定等問題。2、借助端子壓料結構可增加錫腳與PCB銅箔兩側的焊錫空間，是焊錫面積增大， 焊錫穩固性能增加。3、借助在外殼結合縫兩側新增輔助焊臺，其目的在于將輔助焊臺與PCB板本體焊 接在一起，防止接合縫受外力扭曲時產生變形或裂開等問題。4、借助端子頭部卡位結構被膠體卡位空腔完全包裹，無法向下翹出，避免了翹PIN 的不良隱患。
圖1為現有Micro USB2. 0/3. 0連接器采用嵌入成型工藝的示意圖； 圖加為本發明改良型Micro USB具體實施例的組配結構立體示意圖； 圖2b為本發明改良型Micro USB具體實施例的組配結構分解示意圖； 圖2c為本發明改良型Micro USB具體實施例的組配結構組合示意圖3a、b為本發明一具體實施例的具壓料結構的端子的立體示意圖及側視圖； 圖4為本發明一具體實施例的具輔助焊臺的外殼立體圖； 圖5為現有的usb連接器的未被膠體包裹的接觸端子頭部剖視示意圖； 圖6為本發明一實施例的膠體和端子的側剖分解示意圖； 圖7為本發明一實施例被膠體包裹的接觸端子頭部的局部剖視示意圖。
具體實施例方式為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例， 并配合附圖，作詳細說明如下。為了克服hsert Molding工藝所造成的生產成本高、工藝復雜；產品焊錫腳易變 形等諸多品質不良。本發明提出一種改進型組配結構，即采用高強度平板式端子直接組裝 入膠體內，其間無需立式注塑機嵌入成型，避免了嵌入成型工藝造成的生產成本高、品質不 穩定等問題。如圖加、圖2b及圖2c所示，為本發明改良型Micro USB —具體實施例的組配結構，端子3平行插入膠體2中，其中膠體開有22與23兩個主空腔，組合后，端子接觸橫梁33 插入膠體空腔23中，端子卡位橫梁32插入膠體空腔22中，優選為，可利用設置卡臺34與 膠體空腔22上壁形成干涉結構來固定端子3，而且該卡臺34的數量不限定為一個；
本發明實施時，膠體是可先由注塑機(優選為普通臥式注塑機)射出成型，然后將端 子人工組裝入膠體對應空腔內，再借助壓合治具將端子壓入到位；此組裝方式較hsert molding工藝簡單，生產產能可達30 40K每日，同時此組裝方案使采用自動化裝配成為 可能，采用自動化裝配后產能可達60 6 每日；且端子為平板式，強度高，焊腳不易變形。 端子頭部無需連接輸送料帶，故有效避免了折料后的膠體損傷。此過程僅需借助簡易鉚壓治具及可完成組裝，且可實現自動化裝配。不需使用立 式注塑機嵌入成型，大大提高了組裝產能。如圖3a、b所示，為本發明一具體實施例的具壓料結構的端子的立體示意圖及側 視圖；為進一步連接器的性能，提高連接器焊錫腳的焊錫性能，保證產品良好的導通性與高 速的信號傳輸性能。本發明的該具體實施方式
提供的技術方案是在平板式端子一端所設 的焊腳一側或兩側增加壓料結構35，即將錫腳兩側材料朝料厚方向壓扁，以于錫腳一側 (圖未示出)或兩側所形成的容置焊錫的空間，以增加焊腳兩側與PCB銅箔的焊錫空間，保 證產品錫腳與PCB銅箔牢固的焊接在一起。如圖所示，端子壓料結構35可增加錫腳與PCB 銅箔兩側的焊錫空間，即焊錫面積增大，焊錫穩固性能增加。此時錫腳的厚度小于端子3 的厚度，該錫腳的厚度較佳位于0. 2到0. 3之間，而且為了增加該錫腳與焊錫的面積，錫腳 的側面可不限于為平面，也可為弧面、波浪形、具凹槽或突起的平面等等能增加接觸面的形 狀。參見圖4所示，為本發明一具體實施例的具輔助焊臺的外殼立體圖，于本實施例 中，本發明為有效避免外殼存在開裂問題這一隱患，所采用的技術方案是在外殼下表面結 合縫11周邊新增若干個輔助焊臺12，同時在PCB板表面與外殼焊臺12對應位置新增若干 焊接銅箔，使外殼焊臺12與PCB板形成牢固的焊接體，其借助在外殼結合縫11兩側新增輔 助焊臺12，其目的在于將輔助焊臺12與PCB板本體焊接在一起，防止接合縫11受外力扭曲 時產生變形或裂開等問題。因此，于本實施例中，該外殼結合縫11在PCB板與焊臺結構12 的固定下則無法扭曲，徹底解決了在使用者操作不當使用對插端對外殼進行對插連接時所 產生的外殼開裂問題。另外，為有效解決端子頭部翹出的嚴重不良隱患，如圖6、圖7所示，本發明進一步 改進端子及塑膠的結構，其是將端子頭部延伸出埋入式卡位結構31，同時在膠體空腔對應 位置再掏出一卡位空腔21，使端子頭部卡位結構31牢固地被包裹于膠體卡位空腔21中，無 法翹出。其中，該卡位空腔21的下部為該膠體2的端頭向內延伸而形成的一勾狀凸起，其 上表面可為與該端子3的頭部的卡位結構31相對應的斜面、曲面或者階梯面，以形成穩固 的卡掣結構。如圖5所示業界常規接觸端子頭部45的底部方向未被膠體包裹保護，在遇對插 端彈片與其對接時，極易向未被膠體包裹的部位翹出。因而，如圖6、7所示，本發明于本實施例中，借助端子頭部卡位結構31被膠體卡位 空腔21完全包裹，無法向下翹出，避免了翹PIN的不良隱患。需要聲明的是，上述實施例的技術特征，并不僅限于一具體實施例中實施，為了解決上述問題，在本領域技術人員可知的范圍內，各技術特征可任意組合，以構成滿足各種要 求的usb連接器。 以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖 然本發明已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在 不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容做出些許更動或修飾為等 同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。
權利要求
1.一種改良型Micro USB接口，其特征在于，其包含一個經射出成型而成的膠體，該膠體開有數個分別供一個端子插入的空腔，所述空腔 分別具有兩個主空腔；數個端子，其為平板式端子，各該端子設有端子接觸橫梁和端子卡位橫梁；其中，各該端子為平行插入膠體中，而各該端子接觸橫梁插入該膠體的其中一個主空 腔中，該各端子卡位橫梁插入該膠體的另一個主空腔中。
2.根據權利要求1所述的接口，其特征在于，該端子卡位橫梁另設有與該膠體主空腔 上壁形成干涉結構來固定端子的卡臺。
3.根據權利要求1或2所述的接口，其特征在于，各該平板式端子設有與PCB銅箔焊接 的焊腳，所述焊腳的一側或兩側設有壓料結構，各該壓料結構為將錫腳側邊材料朝料厚方 向壓扁而于錫腳一側或兩側所形成的容置焊錫的空間。
4.根據權利要求3所述的接口，其特征在于，所述錫腳鄰接壓料結構的側面為平面或 者曲面。
5.根據權利要求1或2所述的接口，其特征在于，其另包含一個采用板金材料經沖壓折 彎加工而成的外殼，該外殼在外殼下表面形成一個結合縫，且于該結合縫兩側分別設有至 少一個能與PCB板上的銅箔形成牢固的焊接體的輔助焊臺。
6.根據權利要求5所述的接口，其特征在于，該輔助焊臺為方形或圓形凸臺。
7.根據權利要求1或2所述的接口，其特征在于，所述端子得接觸橫梁的頭部延伸出一 個埋入式卡位結構，且在膠體容置該接觸橫梁的主空腔內對應位置設有一個使端子頭部卡 位結構牢固地被包裹住的卡位空腔。
8.根據權利要求7所述的接口，其特征在于，該卡位空腔為膠體的頭部及該頭部向所 述端子的接觸面延伸出的一個突起構成。
9.根據權利要求8所述的接口，其特征在于，該突起與該端子頭部卡位結構接觸面為 斜面或圓弧面或階梯狀。
10.一種上述權利要求任一項所述的改良型Micro USB接口制作方法，其特征在于，其 包含步驟先由注塑機射出成型一個具所述主空腔的膠體；制備所述的端子；然后將端子組裝入膠體對應空腔內；再借助壓合治具將端子壓入到位，使端子接觸橫梁插入其中一個主膠體空腔中，而端 子的卡位橫梁插入另一個膠體空腔中，并利用一卡臺與該膠體空腔上壁形成干涉結構來固 定該端子。
全文摘要
一種改良型MicroUSB接口及其制造方法，其包含一個經射出成型而成的膠體，該膠體開有數個分別供一個端子插入的空腔，所述空腔分別具有兩個主空腔；數個端子，其為平板式端子，各該端子設有端子接觸橫梁和端子卡位橫梁；其中，各該端子為平行插入膠體中，而各該端子接觸橫梁插入該膠體的其中一個主空腔中，該各端子卡位橫梁插入該膠體的另一個主空腔中。膠體先由注塑機射出成型，然后將端子組裝入膠體對應空腔內，再借助壓合治具將端子壓入到位；此組裝方式工藝簡單，同時此組裝方案使采用自動化裝配成為可能，采用自動化裝配后產能可達60～65K每日；且端子為平板式，強度高，焊腳不易變形。端子頭部無需連接輸送料帶，故有效避免了折料后的膠體損傷。
文檔編號H01R12/55GK102136646SQ20111000376
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月10日 優先權日2011年1月10日
發明者劉大海 申請人:昆山捷訊騰精密電子科技有限公司