TW201725794A - 電連接器及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種電連接器，其包括端子座，所述端子座包括絕緣本體以及由注塑成型製造而共同埋設在絕緣本體內的上排端子、下排端子及遮蔽板；所述絕緣本體包括基座及對接舌板，所述上、下排端子分別包括接觸部、焊接部及連接接觸部與焊接部的連接部，所述上、下排端子的接觸部分別裸露在對接舌板的上、下表面；所述遮蔽板設置在上排端子與下排端子之間且具有鎖扣側緣；其中，所述對接舌板具有上表面、下表面及連接上、下表面的前端面，所述對接舌板的整體上表面、整體前端面及部分下表面由一絕緣層最後填充滿而形成。本發明電連接器先成型下排端子及遮蔽板，再將上排端子組裝後進行第二次成型，不但可以簡化製造流程，而且可以保證電連接器的強度

Description

電連接器及其製造方法
本發明係關於一種電連接器及其製造方法，尤其涉及一種利用注塑成型(insert molding)工藝製造而成的電連接器。
2014年8月11日，USB協會公佈了一種新型的電連接器，其插頭連接器能夠正反兩方向***對應的插座連接器，該插座連接器能夠傳輸USB2.0及USB3.1信號，這個連接器命名為USB Type C連接器。根據目前業界報導的新聞，該電連接器後續有較大的發展潛力，各連接器廠商配合系統廠商積極開發中。
發明專利第201420289128.X號公告了該種電連接器的結構，其上、下端子模組夾持遮蔽板而形成完整的插座連接器，這種組裝方式存在長期的插接而導致遮蔽板與上、下端子模組之間的固定破壞。中國發明專利第201420289309.2號公告了另一種組裝方式，遮蔽板與下端子一併通過注塑成型的方式埋設在下端子模組中，上、下端子模組再組裝在一起，其中，下端子模組的舌板上設置有端子槽，上端子模組裸露的端子***下端子模組的端子槽。在製造過程中，在成型下端子模組時，需要利用模仁形成端子槽，增加模組定位的複雜。在組裝過程中，上端子不易對準端子槽，而且，這種自上向下***的端子的前端存在翹曲的可能，電連接器的正確對接存在風險。
本發明所要達成之目的係提供一種電連接器及其製造方法，其製造成本較低且電連接器整體強度良好。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種電連接器，其包括端子座，所述端子座包括絕緣本體以及由注塑成型製造而共同埋設在絕緣本體內的上排端子、下排端子及遮蔽板；所述絕緣本體包括基座及對接舌板，所述上、下排端子分別包括接觸部、焊接部及連接接觸部與焊接部的連接部，所述上、下排端子的接觸部分別裸露在對接舌板的上、下表面；所述遮蔽板設置在上排端子與下排端子之間且具有鎖扣側緣；其中，所述對接舌板具有上表面、下表面及連接上、下表面的前端面，所述對接舌板的整體上表面、整體前端面及部分下表面由一絕緣層最後填充滿而形成。
為實現上述目的，本發明還提供如下技術方案：一種電連接器的製造方法，所述製造方法包括以下步驟：
步驟1：提供一排下排端子及遮蔽板，採用注塑成型工藝將下排端子及遮蔽板共同一體包覆有絕緣基座，所述絕緣基座具有上表面及下表面，所述下排端子部分裸露在絕緣基座的下表面而形成接觸部；
步驟2：提供一排上排端子，所述上排端子放置在所述絕緣基座的上表面；
步驟3：採用注塑成型工藝在所述絕緣基座的上表面處形成將上排端子一體包覆的絕緣層，所述上排端子部分裸露在絕緣層的上表面而形成接觸部，所述遮蔽板包括位於下排端子與上排端子之間的主板部，所述絕緣層同時將絕緣基座下表面中部分未完成的結構填充滿而形成一端子座，所述端子座具有基座及自基座延伸的對接舌板。
與先前技術相比，本發明具有以下功效：本發明電連接器先成型下排端子及遮蔽板，再將上排端子組裝後進行第二次成型，不但可以簡化製造流程，而且可以保證電連接器的強度。
第一圖為本發明電連接器的立體圖；
第二圖為第一圖另一角度的立體分解圖；
第三圖為第一圖中端子座的立體圖；
第四圖為第三圖中去除絕緣本體後端子與遮蔽板的立體圖；
第五圖為第三圖沿虛線V-V的剖面圖；
第六圖為第三圖沿虛線VI-VI的剖面圖；
第七圖為電連接器中下排端子與遮蔽板的組裝關係圖；
第八圖為第七圖元件進行第一次注塑成型後的立體圖；
第九圖為第八圖中下排端子的料帶被切除後的立體圖；
第十圖為將上排端子放置在第九圖元件後的立體圖；及
第十一圖為第十圖元件進行第二次注塑成型後的立體圖。
參第一圖至第六圖所示，本發明公開了一種電連接器100，其為可以供對應的插頭連接器正反兩個方向***的USB Type C插座連接器，本電連接器100包括端子座10及金屬殼體40。所述端子座10包括絕緣本體11以及由注塑成型(insert molding)工藝製造而共同埋設在絕緣本體11內的上排端子21、下排端子22及遮蔽板30。所述絕緣本體11包括基座12及對接舌板13。所述上、下排端子結構大致相同，分別包括接觸部211、221、焊接部213、223、連接接觸部與焊接部的連接部212、222，所述上、下排端子的接觸部211、221分別裸露在對接舌板13的上表面1301及下表面1302，上、下排端子的排布方式及信號傳輸定義符合USB Type C插座連接器的規定。所述遮蔽板30設置在上排端子21與下排端子22之間且具有鎖扣側緣31。所述上排端子中的兩個最外側端子 (即接地端子21G)設有向外橫向延伸的兩側片214，遮蔽板30設置有凸伸出其側邊緣的兩側翼32，兩側片214抵壓在遮蔽板的側翼，焊接腳33自側翼的後緣向下彎折而形成；下排端子中的兩最外側端子亦具有同樣的抵壓在側翼32下表面的側片。所述金屬殼體40固定在端子座的基部12，且包圍對接舌板13而在對接舌板與金屬殼體之間形成對接腔401。本實施例中，所述金屬殼體40設置有向對接腔401延伸的延伸臂41及彈性抵壓在基座12上表面1201設置的凹口121內的抵壓臂42，抵壓臂42是自後向前延伸而形成。在本發明中，上、下排端子，上表面的位置是相對而言的，比如電連接器是水平地安裝在電路板，上是指電連接器中遠離電路板的位置，下則指接近電路板的位置；在電連接器豎直地安裝在電路板，上下概念則指相對的概念，並不局限在具體的位置關係，在此敘明。
該端子座11通過二次注塑成型技術形成，從最後成型的端子座10可以看出因二次注塑成型而遺留下的特徵結構。參第三圖、第五圖及第六圖，所述絕緣本體11留有一排第一上通孔122，該等第一上通孔122自絕緣本體上表面貫穿至上排端子21，在具體實施例中，所述第一上通孔132與每一上排端子的連接部212一一對應且自基座12的上表面1201貫穿至上排端子的連接部212。所述絕緣本體留有兩第二上通孔123，每一第二上通孔123與側片214一一對應且自基座的上表面1201貫穿至側片214。所述上排端子21包括四較長端子，包括兩接地端子21G、兩電源端子21P，所述較長端子的前末端215較其他端子向前凸伸。所述絕緣本體11留有四第三上通孔124，每一第三上通孔128與較長端子的前末端215一一對應且自對接舌板的上表面貫穿至前末端215。
所述絕緣本體11留有一排第一下通孔126、第二下通孔127，該等第一下通孔126自絕緣本體下表面貫穿至下排端子，在具體實施例中，所述第一下通孔126與每一下排端子的連接部222一一對應且自基座12的下表面貫穿至下排端子的連接部222。每一第二下通孔127與下排端子的側片一一對應且自基座的下表面貫穿至側片。該等結構與第一、第二上通孔結構類似，不再詳細圖示出。該等上、下通孔是在二次注塑成型後，模具的端子壓著件取出後留有的，尤其上通孔顯示了絕緣本體11的的成型過程。
下面介紹端子座10的製造過程。參照第七圖至第十一圖，本發明的端子座10通過二次注塑成型工藝製造而成，該製造方法包括以下步驟：
步驟1：參第七圖至第九圖，提供一排下排端子22及遮蔽板30。所述下排端子包括接觸部221、連接部222及自連接部彎折延伸的焊接部223，其中連接部222之間連接有料橋224，料橋在兩最外側端子（接地端子22G）的外側連接有第一料帶61，第一料帶具有定位孔611，所述焊接部223連接有金屬連片71。所述遮蔽板30包括主板部34及自主板部後端延伸的焊接腳33，所述遮蔽板的前端連接有第二料帶62，第二料帶具有定位孔621。利用第一、第二料帶分別移動下排端子22及遮蔽板30，使得遮蔽板定位在下排端子的上方。採用注塑成型(insert molding)工藝（本處簡稱第一次注塑成型）在下排端子22及遮蔽板30的外側一體包覆有絕緣材料而形成絕緣基座50，構成半成品的下模組，如第八圖所示，所述絕緣基座50定義有上表面501及下表面502（標示在第九圖），所述下排端子22部分裸露在絕緣基座50的下表面502而形成接觸部222，焊接部223延伸出絕緣基座的下表面502，接觸部及連接部埋設在絕緣基座內。所述遮蔽板的主板部34鑲埋在絕緣基座50中，所述焊接腳33露出絕緣基座50。
其中，在第一次注塑成型過程中，需要定位下排端子22及遮蔽板30，尤其是下排端子，因數量多且要保證精確的位置，所以下排端子需要較好的定位，避免塑膠流對下排端子衝擊而造成偏移。下排端子22的連接部由料橋224定位；每一端子後端部分由模具壓著件進行抵壓，成型冷卻後模具壓著件脫離而形成第一下通孔126；最外側兩端子（接地端子22G）的側片由模具壓著件抵壓定位，成型冷卻後模具定位件脫離而形成第二通孔127，模具壓著件在定位的同時可以保證側片與遮蔽板30的側翼32之間良好的接觸，最外側兩端子（接地端子22G）的前末端由模具壓著件抵壓定位，成型冷卻後模具定位件脫離而形成第三通孔128；接觸部之間由模具定位件進行左右固定，成型冷卻後模具壓著件脫離而形成第四下通孔129；塑膠流從遮蔽板30側注入，遮蔽板的主板部34在其前、中、後三個位置處均設有貫穿槽341、342、343，其中貫穿槽341包括個，跟上述第四下通孔129位置大致對應，貫穿槽342跟上述料橋224位置大致對應。而貫穿槽343具有多個，如此，增加了塑膠流道，可以避免塑膠不保模現象。
絕緣基座50的上表面形成有橫向排列的複數隔欄521、522、523，該等隔欄在前後方向上呈三排排列，如標號521、522、523所指，三排隔欄的位置與遮蔽板的貫穿槽位置大致對應。絕緣基座50包括子基座504及子舌板505，所述下排端子的接觸部222則完整地埋設在子舌板505內，僅裸露出接觸表面，其中靠後兩排隔欄521、522大致位於子基部504處，靠前一排隔欄523位於子舌板505處。
接著，在步驟1後還包括一步驟11：如第九圖所示，將第一料帶61自下排端子22分離以及切除料橋224，同時也將焊接部後端的金屬連片71切除。此時，絕緣基座50的前端依舊保留有第二料帶62。所述下排端子222的焊接部523為表面焊接型且延伸出子基座504的下表面。
接著，進行步驟2：如第十圖所示，提供一排上排端子21，所述上排端子包括前述接觸部211、焊接部213及連接接觸部與焊接部的連接部212，焊接部213的後端連接有第三料帶63，第三料帶設置有定位孔631。利用該第三料帶63將所述上排端子21放置並被定位在所述絕緣基座的上表面501。所述上排端子21的連接部212一一排列在相鄰兩隔欄之間以定位上排端子。此時，上排端子的焊接部213沿著子基座505的後端面延伸。
接著，進行步驟3：採用注塑成型(insert molding) 工藝在所述絕緣基座的上表面501處注塑有絕緣材料而形成將上排端子一體包覆的絕緣層51，本處簡稱第二次注塑成型，所述上排端子部分裸露在絕緣層51的外表面而形成接觸部212，所述遮蔽板的主板部位於上、下排端子。在第二次注塑成型過程中，絕緣基座50的下表面502中部分未完成的結構也將會填充滿，從而形成一個完整的端子座10，如此，端子座具有對接舌板12及基座13，對接舌板在鄰近基座的根部具有變厚的台階部14。此過程中，所述絕緣基座50與所述絕緣層51彼此熔融結合，若是兩次注塑成型時採用不同的顏料，则可以清楚的看出分界線，一般情況下採用相同的絕緣材料，因在不同的溫度及時間下成型，略微會有顏色深淺的差異，然而可能肉眼比較難觀察到，通過設備可以觀察到。上述三排隔欄能夠將上排端子很好的定位，避免塑膠流對上排端子的衝擊。從第二圖與第九圖圖面的對比中可以看出，第九圖的絕緣基座的下表面在標號A、B、C、D處在第二次注塑成型之前為裸露狀態，沒有絕緣層51；在第二次注塑成型後，如第二圖所示，該等部分也被絕緣材料所填滿，形成絕緣層51的一部分，即標號A’、B’、C’ 、D’所指部分。可以看出，對接舌板12的整體上表面、整體前端面(標號B’所指部分)、部分下表面C’被上述絕緣材料注塑成型所填滿而形成，即對接舌板12的整體上表面、整體前端面(標號B’所指部分)由絕緣層51形成，對接舌板的下表面由絕緣層與子舌板共同形成，絕緣層同時也包覆在子基座外側，將上排端子的焊接部埋設在其內，即基座13則由及絕緣層共同形成。
其中，在第二次注塑成型過程中，需要定位上排端子21。上排端子21的連接部也可以由料橋連接，起到定位作用，但在組裝完畢後注塑成型前需要切除。每一上排端子21後端部分及最外側兩端子（接地端子21G）的側片214分別由模具壓著件抵壓定位，成型冷卻後模具壓著件脫離而形成第一、二上通孔122、123；四個較長端子的前末端由模具壓著件抵壓定位，成型冷卻後模具定位件脫離而形成第三上通孔124；接觸部之間由模具定位件進行左右固定，成型冷卻後模具壓著件脫離而形成第四上通孔125。隔板521、522、523不僅在前期上排端子組裝過程中起到定位，呈三排排列的隔板在絕緣材料注塑過程中能夠多點防止上排端子偏移。
在步驟3之後，還包括步驟31：將第三料帶63自上排端子21分離。
在步驟31之後，還包括步驟32：將第二料帶62自遮蔽板30的前端分離，形成如第三圖所示的端子座。
接著，進行步驟4：提供一遮蔽殼體40，將遮蔽殼體組裝至絕緣本體。上述步驟31中的第二料帶62亦可以在遮蔽殼體組裝完成後再切除，如此，可以利用其上定位孔621進行端子座10的移動定位，實現遮蔽殼體40與端子座10之間的位置定位關係。
若電連接器的台階部設置有一對金屬接地片，則可以在步驟2之前增加一個定位接地片的部分，然後再進行步驟3，完成一體的注塑。
本發明涉及的電連接器零件多，尺寸小，對電連接器的強度要求較高。本發明是先利用注塑成型工藝成型將下排端子及遮蔽板一體包覆，再將上排端子組裝後進行第二次成型，相對製造流程簡化，同時相對完全組裝的連接器而言可以保證電連接器的強度。所述對接舌板的上述部分下表面包括所述下表面的兩相對側邊及前邊緣，除上述部分下表面外的其他部分則由所述絕緣基座50的下表面形成，上述下排端子的接觸部埋設在絕緣基座內。
在第一次注塑成型過程中，由於需要定位兩組元件，即下排端子及遮蔽板，如何將兩者良好定位則提出較高要求，本發明提供多塑膠流通道，遮蔽板提供三組貫穿槽，避免不飽模現象；同時下排端子在前後方向上提供多個定位點，可以有效避免塑膠流對下排端子的衝擊。在前後方向上多排隔欄對上排端子進行定位，也可以有效避免塑膠流對上排端子的衝擊。
另外，本發明的製造方法也比較適用自動化製造，首先第一料帶61位於下排端子的後端，第二料帶62位於遮蔽板的前端，兩個料帶位於不同的方位，方便下排端子與遮蔽板借助兩個料帶上的定位孔實現在自動組裝機臺上的組裝。第一次注塑成型後，切除第一料帶61，第三料帶63位於上排端子的後端，其與第二料帶位於不同的方位，方便上排端子與絕緣基座借助第二料帶與第三料帶上的定位孔實現在自動組裝機台上的組裝。上排端子具有將連接部彼此連接的料橋，可以起到輔助定位上排端子的作用，下排端子具有的料橋具有同樣的作用。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限定本發明之權利範圍。舉凡所屬技術領域中具有通常知識者爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆仍涵蓋於後附之申請專利範圍內。
100‧‧‧电连接器
10‧‧‧端子座
11‧‧‧绝缘本体
12‧‧‧基座
1201‧‧‧上表面
121‧‧‧凹口
122‧‧‧第一上通孔
123‧‧‧第二上通孔
124‧‧‧第三上通孔
125‧‧‧第四上通孔
126‧‧‧第一下通孔
127‧‧‧第二下通孔
128‧‧‧第三下通孔
129‧‧‧第四下通孔
13‧‧‧对接舌板
1301‧‧‧上表面
14‧‧‧台阶部
21‧‧‧上排端子
21G‧‧‧接地端子
21P‧‧‧电源端子
211‧‧‧接触部
212‧‧‧连接部
213‧‧‧焊接部
214‧‧‧侧片
215‧‧‧前末端
22‧‧‧下排端子
22G‧‧‧接地端子
221‧‧‧接触部
222‧‧‧连接部
223‧‧‧焊接部
224‧‧‧料桥
30‧‧‧遮蔽板
31‧‧‧锁扣侧缘
32‧‧‧侧翼
33‧‧‧焊接脚
34‧‧‧主板部
341、342、343‧‧‧贯穿槽
40‧‧‧金属壳体
401‧‧‧对接腔
4 1‧‧‧延伸臂
42‧‧‧抵压臂
50‧‧‧绝缘基座
501‧‧‧上表面
502‧‧‧下表面
504‧‧‧子基座
505‧‧‧子舌板
51‧‧‧绝缘层
521、522、523‧‧‧隔栏
61‧‧‧第一料带
61‧‧‧1定位孔
62‧‧‧第二料带
621‧‧‧定位孔
63‧‧‧第三料带
631‧‧‧定位孔
71‧‧‧金属连片
無
21‧‧‧上排端子
213‧‧‧焊接部
50‧‧‧绝缘基座
522‧‧‧隔栏
63‧‧‧第三料带
631‧‧‧定位孔

Claims (10)

  1. 一種電連接器，其包括端子座，所述端子座包括絕緣本體以及由注塑成型製造而共同埋設在絕緣本體內的上排端子、下排端子及遮蔽板；所述絕緣本體包括基座及對接舌板，所述上、下排端子分別包括接觸部、焊接部及連接接觸部與焊接部的連接部，所述上、下排端子的接觸部分別裸露在對接舌板的上、下表面；所述遮蔽板設置在上排端子與下排端子之間且具有鎖扣側緣；其中，所述對接舌板具有上表面、下表面及連接上、下表面的前端面，所述對接舌板的整體上表面、整體前端面及部分下表面由一絕緣層最後填充滿而形成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器，其中所述對接舌板除上述部分下表面外的其他部分則由一絕緣基座形成，上述下排端子的接觸部埋設在絕緣基座內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的電連接器，其中所述對接舌板的上述部分下表面包括所述下表面的兩相對側邊緣及一前邊緣。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的電連接器，其中所述絕緣本體留有一排第一上通孔，所述第一上通孔與每一上排端子的連接部一一對應且自基座的上表面貫穿至上排端子的連接部。
  5. 如申請專利範圍第1或4項所述之電連接器，其中所述上排端子中的兩最外側端子設有向外橫向延伸的兩側片，所述兩側片抵壓在所述遮蔽板；所述絕緣本體留有兩第二上通孔，每一第二上通孔與側片一一對應且自基座的上表面貫穿至所述側片。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電連接器，其中所述上排端子包括四較長端子，所述較長端子的前末端較其他端子向前凸伸，所述絕緣本體留有四第三上通孔，每一第三上通孔與較長端子的前末端一一對應且自對接舌板的上表面貫穿至所述較長端子的前末端；所述下排端子包括四較長端子，所述較長端子的前末端較其他端子向前凸伸，所述絕緣本體留有四第三下通孔，每一第三下通孔與最外側的兩較長端子的前末端一一對應且自對接舌板的下表面貫穿至所述最外側較長端子的前末端。
  7. 一種電連接器的製造方法，所述製造方法包括以下步驟：
    步驟1：提供一排下排端子及遮蔽板，採用注塑成型工藝將下排端子及遮蔽板共同一體包覆有絕緣基座，所述絕緣基座具有上表面及下表面，所述下排端子部分裸露在絕緣基座的下表面而形成接觸部；
    步驟2：提供一排上排端子，所述上排端子放置在所述絕緣基座的上表面；
    步驟3：採用注塑成型工藝在所述絕緣基座的上表面處形成將上排端子一體包覆的絕緣層，所述上排端子部分裸露在絕緣層的上表面而形成接觸部，所述遮蔽板包括位於下排端子與上排端子之間的主板部，所述絕緣層同時將絕緣基座下表面中部分未完成的結構填充滿而形成一端子座，所述端子座具有基座及自基座延伸的對接舌板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中所述步驟1中，所述下排端子包括上述接觸部、焊接部及連接接觸部與焊接部的連接部，所述焊接部延伸出絕緣基座的下表面，所述下排端子的接觸部及連接部埋設在絕緣基座內；所述步驟1中，所述遮蔽板包括自主板部後端延伸的焊接腳，所述主板部鑲埋在絕緣基座中，所述焊接腳露出絕緣基座。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中所述步驟2中，所述上排端子包括前述接觸部、焊接部及連接接觸部與焊接部的連接部；所述絕緣基座的上表面設置有複數橫向排列的隔欄，所述上排端子的連接部一一排列在兩隔欄之間以定位上排端子。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之製造方法，其中所述步驟1中，所述相鄰下排端子之間連接有料橋，最外側的兩下排端子連接有第一料帶，第一料帶設有定位孔，在步驟1後還包括步驟11：將第一料帶自下排端子分離以及切除料橋；所述步驟2中，上排端子的後端連接至第三料帶，第三料帶設有定位孔，在步驟3之後還包括步驟31：將第三料帶自上排端子分離；所述步驟1中，遮蔽板的前端連接至第二料帶，第二料帶具有定位孔，在步驟31之後還包括步驟32：將第二料帶自遮蔽板前端分離。
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