CN101692516B - 电连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电连接器，其可组装至具有若干导电线路的电路板上，其包括连接器元件及组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件，连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸的安装部，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接。

Description

电连接器
【技术领域】
本发明是有关一种电连接器，尤其是指一种内部设有电子元件的电连接器。
【背景技术】
电连接器焊接在电路板上用来与对接的插头连接，从而在外部的电子装置与电路板之间建立信号传输。现在各种电连接器在与对接的插头接合的过程中，其输入/输出埠都可能成为ESD(ElectroStatic Discharge)的进入点，从而为ESD的进入提供路径。事实上，当人与电连接器或导电端子接触时就能够产生ESD。而且，当周围环境的湿度降低50％或以下的时候，人体积聚的静电荷产生的瞬间电压可超过20000伏。通常情况下，ESD产生的电流很小，但产生的高电压却足以摧毁一些电子装置，例如半导体元件。因此，当电连接器安装到电路板上时，若产生ESD现象则很容易损坏电路板上的电子元件。
为防止ESD，电连接器上一般会设置一些构件来提供ESD保护，如有些连接器会在端口处设置屏蔽片来接地。与此同时，电连接器所安装的电路板上同样会设置ESD保护元件。现今各种设备如数码相机、手机、MP3及PDA的功能越来越多，这些设备中的输入/输出连接器也随之增加，ESD也更容易进入这些设备而损坏电路板上的电子装置。因此电路板的IC设计对ESD更加敏感，ESD成为设计面临的挑战。电路板的IC设计人员必须使IC尽可能提供最有效的ESD保护，但这样又要为额外的保护元件提供电路板空间，而与现今各种设备小型化的发展趋势相矛盾。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种电连接器，其设有可提供ESD保护的次组件，从而可节省电路板的空间。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电连接器可组装至具有若干导电线路的电路板上，其包括连接器元件及组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件，连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及固持部另一端向安装面延伸的安装部，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接。
为实现上述目的，本发明还可采用如下技术方案：一种电连接器可在具有导电迹线的电路板与对接的插头之间进行信号传输，其包括：具有对接面及安装面的绝缘本体、若干导电端子及电子元件，每一导电端子包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸并安装至电路板的安装部。该电子元件与导电端子同时组装至电路板上并共享电路板上的导电迹线，其可在对接插头与电路板之间建立两条信号传输路径，其中第一条路径是直接通过导电端子，另外第一条路径是依次通过导电端子与电子元件。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：将设置在电路板上的电子元件集成在电连接器上，不但提高了电连接器的性能，减少占用电路板的空间，而且可简化电路板的设计。
【附图说明】
图1为本发明电连接器的立体组合图。
图2为本发明电连接器另一角度的立体组合图。
图3为本发明电连接器的立体分解图。
图4为本发明电连接器的子板和集成电路元件的立体组合图。
图5为图4中的子板展开时的平面图。
图6为本发明电连接器所安装的电路板的立体图。
图7为本发明第二实施例的电连接器的立体图。
图8为图7中电连接器的部分立体分解图。
图9为图8中的子板和集成电路元件的平面图，其中子板为展开的状态。
图10本发明第三实施例的电连接器的立体图。
图11为图10中电连接器的部分立体分解图。
图12为图10中电连接器的前视图。
图13为图11中子板与集成电路元件的立体分解图。
图14为本发明第四实施例的电连接器组装至电路板上的立体图。
图15为图14中的电连接器与电路板的后视图。
图16为图14中的电连接器的部分分解图。
图17为图16中子板与集成电路元件的立体分解图。
图18为本发明第五实施例的电连接器的立体图。
图19为本发明第五实施例的子板与集成电路元件的立体组合图，其中集成电路元件被密封剂密封。
图20为密封剂取下时，子板与集成电路元件的立体组合图。
图21为本发明第六实施例的电连接器组装到电路板上时的立体图。
图22为图21中的电连接器另一角度的立体图，其中集成电路元件从电连接器上取下。
图23为本发明第六实施例的集成电路元件与电路板的组合图。
图24为图21中的电路板的立体图。
【具体实施方式】
请参阅图1至图6所示，本发明电连接器100安装在电路板90上，其包括有绝缘本体10、若干端子20及次组件。绝缘本体10上形成有用来收容对接插头(未图标)的若干收容空间11、12。端子20为一体式结构，其排成若干端子组2122分别与收容空间11、12相对应。电连接器100设有一金属外壳40包覆在绝缘本体10的外侧，外壳40具有若干接地片41用来在外壳40与对接插头之间建立接地路径。
虽然本发明揭示的是一种USB连接器，但其可以应用于其它类型的电连接器。此外，每组端子中包括四根端子，本发明也可根据需要设置其他数量的端子。同样的，本发明也可应用于单个端口或其它数量的端口。
请参图1至图3所示，外壳40是由金属料带冲压而成，其包括顶壁42，一对侧壁43、44及底壁45。每一侧壁43、44均设有廷伸入收容空间11、12内的纵长的弹性臂46从而与对接插头的外壳接触。外壳40上设有用来将电连接器100固定在电路板90上并与电路板90上的固持孔99相配合的卡扣部47。
请参阅图3所示，绝缘本体10包括基部13及自基部13向前延伸的舌板14、15。每一舌板14、15上均设置有一组导电端子21、22。导电端子20可根据需求包括信号、电源及接地端子。隔板部16自绝缘本体10延伸从而将收容空间11、12分隔开。绝缘本体10包括有与对接插头接合的对接面17及与电路板90相对的安装面18。绝缘本体10的基部13设有朝向安装面18并与绝缘本体10的外部相连通的开口19。
请同时参阅图2及图3所示，每一导电端子20均包括固持在绝缘本体10上的固持部23、自固持部23的一端延伸并与舌板14、15相平行的接触部24及自固持部23的另一端延伸入开口19内的安装部26。接触部24设有突起部25用来与对接插头的端子相接触。安装部26还设有延伸出绝缘本体10并安装至电路板90上的焊脚35。
上面的一端子组21包括四根导电端子27、28、29、30，而下面的端子组22包括四根端子31、32、33、34。其中导电端子27、31用来传输电源信号，而导电端子30、34用来传输接地信号。导电端子28、29、32、33分别属于端子组20、21，其中同组内的导电端子28、29、32、33用来传输信号。
请参照图2、4及5所示，电连接器100的次组件包括可弯折变形的子板60及安装在子板60上的电子元件，图示中电子元件为集成电路元件80。子板60由可弯折的电路板材料如聚脂薄膜制成，其上设有若干导电线路61、62、63、64、65、66。导电线路61具有两个分别与一个端子组21、22中的一根端子27、31机械电性连接的小焊脚67。导电线路62与导电线路61相似，其也具有分别与两个导电端子30、34机械电性连接的小焊脚67。导电线路63、64、65、66分别具有与导电端子28、29、32、33连接的小焊脚67。每一导电线路61、62、63、64、65、66还设有分别与集成电路元件80电性连接的焊片68。
集成电路元件80包括内部设有芯片(未图示)的封装81及与芯片电性连接并延伸出封装81的若干引脚82。引脚82的数量与导电线路61、62、63、64、65、66的数量相同，并且每一引脚82分别与一焊片68电性连接。
图5是本发明次组件组装前的示意图，其中子板60的初始状态是平的，集成电路元件80安装在子板60上。在组装过程中，首先将子板60弯折以便于安装至绝缘本体10上。其次将次组件自电连接器100的安装面18沿着垂直于安装面18的方向***绝缘本体10的开口19中。导电端子20的焊脚35设置成可包覆在小焊脚67的外侧，从而可使得次组件安装在端子20上进而收容在开口19内。此外，次组件位于两个端子组21、22之间。然后可将组装好的电连接器100安装至图6所示的电路板90上。电路板90包括若干导电迹线91，每一导电迹线91上形成有一焊孔92。导电端子20的焊脚35是***到焊孔92内进而与导电迹线91建立电性连接。
由于导电端子20分别与电路板90及子板60机械电性连接，从而进一步在电路板90及子板60之间建立了信号传输路径。由于电连接器100内设置了集成电路元件80，其可以为电路板90提供ESD保护，不但无需在电路板90上另外设置ESD保护组件，而且节省了电路板的占用空间。此外，由于次组件是从电连接器100的安装面18装入两个端子组21、22之间，其还可简化电连接器100的组装过程。
在高速传输的网络连接器及背板连接器内设置一个电路子板是比较常见的。在上述两种类型的连接器中，电路子板均作为电连接器组成的一部分，其主要功能是提供信号传输线路。电路子板是电连接器的整个信号传输线路的主要部分。而在本发明中，在对接插头和电路板之间，同时具有两条线路，其中之一是直接通过导电端子20在上述两者之间建立信号传输线路，而另一个是依次通过导电端子20、子板60、集成电路元件80。因此未组装次组件时，本实施方式的端子20和绝缘本体10可作为一普通的连接器元件。这样可以根据不同需求选择是否安装次组件及集成电路元件。
请参阅图7至图9所示，是本发明的第二实施例。在该实施例中，电连接器200与电连接器100的主要区别仅在于子板160。子板160的导电线路161、162、163、164、165、166包括若干孔眼167。这些孔眼167将焊脚135分别环绕且与其电性连接，而在集成电路元件80与电路板90之间建立电性连接，其不同于第一实施例中小焊脚67是隐匿在焊脚35中的结构。子板160包括两个与绝缘本体10的安装面18相平行的边缘169，孔眼167即形成在边缘169上。在导电线路161、165、166、162之间设有若干开口170。子板160同样也可以变形，其展开的图示请参图9所示。子板60、160上小焊脚67及孔眼167与导电端子20、120的焊脚35、135的排配方式相同，因此其可与焊脚35、135分别共享电路板90上相同的导电迹线91。
图10至13是本发明第三实施例，该电连接器300的大部分结构与电连接器100的结构相似，除了其焊脚235及次组件的结构。在本实施例中，子板260是一平直的结构而未弯曲，集成电路元件80安装在其上。子板260上设有若干导电线路261、262、263、264、265、266，每一导电线路的一端设有一个或两个孔眼267，而另一端则设有焊片268用来与集成电路元件80连接。其中，孔眼267是位于子板260的后缘，而焊片268是位子板的前缘。次组件是沿垂直于电连接器300对接方向的方向组装到端子220上。请参图12所示，组装后次组件是位于绝缘本体10安装面18的上方。
图14至17是本发明第四实施例的结构，电连接器400与第三实施例的结构相近，除了次组件的结构。子板360的导电线路361、362、363、364、365、366的长度相对缩短，其中导电线路361、362均具有两个与焊脚335连接的孔眼367及与集成电路元件80的引脚82相连接的焊片368。导电线路363、364、365、366仅是单一的孔眼而不具有焊片，导电线路363、364、365、366通过该孔眼同时与导电端子320的焊脚335及集成电路元件80的引脚82连接。集成电路元件80是位于两个端子组20、21的焊接脚335之间。请参阅图15所示，安装后次组件也是位于绝缘本体10安装面18的上方。
请参阅图18至20所示，为本发明的第五实施例，电连接器500的结构与电连接器400的相似，主要区别在于集成电路元件480的结构。集成电路元件480为一集成电路芯片。相对于前述实施方式的集成电路元件80，其除去封装81及引脚82并直接焊接于子板460上。集成电路元件480包括芯片481及若干与线路461、462、463、464、465、466电性连接的引线482。次组件还包括由高温密封剂制成的球形密封元件489，其可将集成电路元件480密封。
图21至24是本发明第六实施方式，电连接器600的集成电路元件580是直接组装到绝缘本体510上。集成电路元件580上设置T形凸耳588，绝缘本体510上设有收容凸耳580的开口519。集成电路元件580包括封装581及若干引脚582。本实施方式中的电路板590的结构与前述实施方式中的电路板90不同。电路板590上形成有若干导电迹线591、592、593、594、595、596，其中导电迹线591、592分别具有两个供焊脚535***的孔眼597及与集成电路元件580的引脚582电性连接的焊片598，而导电迹线593、594、595、596则分别具有一个同时与焊脚535及引脚582电性连接的孔眼597。
集成电路元件580的引脚582与焊脚535共享电路板590上的同一导电迹线。这样可在对接的插头与电路板590之间可建立两条传输路径；其中一条是直接通过导电端子520，而未通过集成电路元件580；另外一条是同时通过导电端子及集成电路元件580。当电连接器600未组装集成电路元件580时，导电端子520与绝缘本体510仍可形成一连接器元件。这样，组装厂商即可根据需求选择是否要组装集成电路元件580。
在本发明中，集成电路元件还可以是其它安装在电路板上的电子装置或元件。集成电路元件、导电端子及绝缘本体是同时组装至电路板上。在图标中，集成电路元件可与所有导电端子对应，所有导电端子与集成电路元件电性连接，当然本发明也可根据需要设置成仅部分导电端子与集成电路元件、电路板连接。

Claims (10)

1.一种电连接器，可组装至具有若干导电迹线的电路板上，其包括连接器元件，该连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸的安装部，其特征在于：电连接器还包括组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件及从安装面组装至连接器元件并具有若干导电线路的子板，所述电子元件为集成电路元件并安装在子板上，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接，所述子板是可弯折变形并组装至导电端子上，所述子板是沿垂直于电路板的方向组装至连接器元件上。
2.如权利要求1所述的电连接器，其特征在于：绝缘本体包括基部及自基部向前延伸的舌板，每一舌板上均设置有一组导电端子，所述子板及电子元件位于两个端子组之间。
3.一种电连接器，可组装至具有若干导电迹线的电路板上，其包括连接器元件，该连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸的安装部，其特征在于：电连接器还包括组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件及从安装面组装至连接器元件并具有若干导电线路的子板，所述电子元件为集成电路元件并安装在子板上，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接，导电端子的安装部设有组装至电路板上的焊脚，子板上设有若干小焊脚，所述小焊脚隐匿在导电端子的焊脚内。
4.一种电连接器，可组装至具有若干导电迹线的电路板上，其包括连接器元件，该连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸的安装部，其特征在于：电连接器还包括组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件及从安装面组装至连接器元件并具有若干导电线路的子板，所述电子元件为集成电路元件并安装在子板上，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接，导电端子的安装部设有组装至电路板上的焊脚，所述子板设有与导电端子相对应的若干孔眼，导电端子的焊脚分别穿过所述孔眼。
5.如权利要求4所述的电连接器，其特征在于：所述电子元件包括封装及延伸出封装的若干引脚，引脚与子板的导电线路电性连接。
6.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于：子板上每一导电线路的一端设有一个或两个孔眼，而另一端则设有焊片与电子元件连接，孔眼位于子板的后缘，而焊片位于子板的前缘。
7.如权利要求5所述的电连接器，其特征在于：子板的部分导电线路是单一的孔眼而不具有焊片，导电线路通过该孔眼同时与导电端子的焊脚及电子元件的引脚连接。
8.一种电连接器，可组装至具有若干导电迹线的电路板上，其包括连接器元件，该连接器元件包括绝缘本体及若干一体式的端子，绝缘本体具有对接面及安装面，每一端子均包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸的安装部，其特征在于：电连接器还包括组装至连接器元件上与其组装成一体的电子元件，该电子元件通过导电端子与电路板电性连接，所述电子元件直接安装至连接器元件上，其包括封装及延伸出封装的若干引脚，封装可与绝缘本体固持，引脚与电路板电性连接并与导电端子共享电路板上的导电迹线。
9.一种电连接器，其可在具有导电迹线的电路板与对接的插头之间进行信号传输，其包括：具有对接面及安装面的绝缘本体及若干导电端子，每一导电端子包括与绝缘本体相固持的固持部、自固持部一端向对接面延伸的对接部及自固持部另一端向安装面延伸并安装至电路板的安装部，其特征在于：电连接器还包括电子元件，该电子元件与导电端子同时组装至电路板上并共享电路板上的导电迹线，其可在对接插头与电路板之间建立两条信号传输路径，其中第一条路径是直接通过导电端子，另外第一条路径是依次通过导电端子与电子元件，所述电子元件是直接组装在绝缘本体上并且与电路板电性连接，所述导电端子与电子元件分别与电路板的导电迹线电性接触。
10.如权利要求9所述的电连接器，其特征在于：电子元件上设置凸耳，绝缘本体上设有收容凸耳的开口。
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