TWI740710B - 具改善端子共面度之連接器結構 - Google Patents

具改善端子共面度之連接器結構 Download PDF

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Abstract

一種具改善端子共面度之連接器結構，包含殼體及複數端子組件，殼體內具有複數個插槽與位於殼體底部之共面軌道，共面軌道由二凸緣構成，二凸緣分別設置於殼體之相對二內側，二凸緣以其長度方向相互平行設置；各端子組件包含本體、複數針腳及導引件，本體設置於插槽；複數針腳穿越本體；導引件靠近複數個針腳之焊接端，各焊接端突伸於導引件之一面外，導引件相對二側分設有一凹槽，各導引件位於共面軌道，各導引件之二凹槽分別與二凸緣相嵌合，共面軌道具有一共同基準面位於該共面軌道之底面，複數個針腳之焊接端與共同基準面間之距離相同。

Description

具改善端子共面度之連接器結構
本案涉及電子連接器焊接技術領域，尤指一種具改善端子共面度之連接器結構。
電子產品製程中，表面貼焊技術(SMT：Surface Mount Technology)是一關鍵，焊錫的優劣對於連接器強度，甚至是產品的功能性皆有重要的影響。而電子連接器方面，決定表面貼焊成功與否在於端子針腳(SMT腳)的共面度(平面度)。相較於直式連接器，彎式連接器因不同排端子分開組裝，導致共面度不穩定，將直接影響SMT製程。藉由新的結構設計，改善連接器共面度，提升SMT製程穩定性，進而提高良率。
電子連接器與印刷電路板間以焊接方式組裝，過去是藉由通孔焊接技術(THT,Through-Hole Technology)，此技術雖焊接強度足夠，但缺點在於需要較大的空間，隨著產品尺寸日漸縮小，且印刷電路板上各式零件愈加複雜，取而代之的是表面貼焊技術(SMT)，方能滿足產業需求。對於SMT製程中吃錫(焊錫潤濕程度)是否良好，各式電子零件的SMT腳共面度有決定性的影響，而共面度決定了SMT製程良率。
直式電子連接器之SMT腳共面度可藉由端子組裝深度來控制，而彎式電子連接器往往因為端子、塑膠不同套且組裝位置不同層產生公差累積，導致共面度較差。
現有彎式連接器多採用嚴格控管端子折彎尺寸來控制共面度，此一方法再加上不同層端子於塑膠殼體的組裝位置不同時，兩者的公差累計所產生的共面度已相當大，而當彎式連接器有兩層以上時，共面度更難以控制。
據此，如何發展出一種「具改善端子共面度之連接器結構」，是相關技術領域人士亟待解決之課題。
於一實施例中，本發明提出一種具改善端子共面度之連接器結構，其包含：一殼體，殼體內具有複數個插槽與一位於殼體底部之共面軌道，共面軌道由二凸緣構成，二凸緣分別設置於殼體之相對二內側，各凸緣呈長條狀，二凸緣以其長度方向相互平行設置；複數個端子組件，各端子組件包含：一本體，本體設置於插槽；複數個針腳，穿越本體；以及一導引件，靠近複數個針腳之一端，各針腳之一端突伸於導引件之一面外，導引件之相對二側分設有一凹槽，各導引件位於共面軌道，各導引 件之二凹槽分別與二凸緣相嵌合，共面軌道之底部為一共同基準面，突伸於導引件外之各針腳之一端與共同基準面間之距離相同。
100:具改善端子共面度之連接器結構
10:殼體
11A:第一插槽
11B:第二插槽
11C:第三插槽
11D:第四插槽
12:共面軌道
121,122:凸緣
123:共同基準面
124:頂面
125:第一端
126:第二端
20A:第一端子組件
20B:第二端子組件
20C:第三端子組件
20D:第四端子組件
21A:第一本體
211A:第一凸軌
21B:第二本體
211B:第二凸軌
21C:第三本體
211C:第三凸軌
21D:第四本體
211D:第四凸軌
22A:第一針腳
22B:第二針腳
22C:第三針腳
22D:第四針腳
221A:第一前段
221B:第二前段
221C:第三前段
221D:第四前段
222A:第一中段
222B:第二中段
222C:第三中段
222D:第四中段
223A:第一末端
223B:第二末端
223C:第三末端
223D:第四末端
224A:第一焊接部
224B:第二焊接部
224C:第三焊接部
224D:第四焊接部
23A:第一導引件
23B:第二導引件
23C:第三導引件
23D:第四導引件
24A:第一凹槽
24B:第二凹槽
24C:第三凹槽
24D:第四凹槽
D:距離
F1:長度方向
H1,H2,H3,H4:凹槽高度
T4,T3,T2,T1:厚度
圖1為本發明之一實施例之組合結構示意圖。
圖2為圖1實施例之分解結構示意圖。
圖2A為圖1實施例之第一端子組件之組合結構示意圖。
圖2B為圖1實施例之第二端子組件之組合結構示意圖。
圖2C為圖1實施例之第三端子組件之組合結構示意圖。
圖2D為圖1實施例之第四端子組件之組合結構示意圖。
圖3為圖1實施例之仰視結構示意圖。
圖4為圖2之A-A部分剖面結構且於共面軌道置入一導引件之結構示意圖。
圖5為依序置入其他導引件之結構示意圖。
圖6為所有導引件皆置入共面軌道之結構示意圖。
請參閱圖1及圖2所示，本發明所提供之一種具改善端子共面度之連接器結構100，其包含一殼體10及一第一端子組件20A、一第二端子組件20B、一第三端子組件20C、一第四端子組件20D。
殼體10內具有一第一插槽11A、一第二插槽11B、一第三插槽11C、一第四插槽11D與一位於殼體10底部之共面軌道12。殼體10之材質例如可採用塑膠絕緣材質。
共面軌道12由二凸緣121、122構成，二凸緣121、122分別設置於殼體10之相對二內側。於本實施例中，二凸緣121、122對稱設置於殼體10之相對二內側。凸緣121、122皆呈長條狀，凸緣121、122以其長度方向F1相互平行設置。於以下說明凸緣121或凸緣122與本發明其他構件的組裝關係時，同樣適用於另一凸緣121或凸緣122與本發明其他構件的組裝關係。
請參閱圖3及圖4所示，以其中一凸緣121為說明例，凸緣121沿長度方向F1具有相對之一共同基準面123(底面)與一頂面124，亦即凸緣121、122的底部為共同基準面123。於本實施例中，共同基準面123為一平面，頂面124沿著長度方向F1呈階梯狀。
凸緣121沿長度方向F1具有相對之一第一端125與一第二端126，凸緣121之厚度由第一端125至第二端126漸增。凸緣121由第一端125至第二端126階段性地具有複數種厚度T4、T3、T2、T1。
請參閱圖2及圖2A~2D所示，本發明所提供之一種具改善端子共面度之連接器結構100，第一端子組件20A包含一第一本體21A、複數個第一針腳22A及一第一導引件23A，第一本體21A與第一導引件23A為相連結的一體式結構，第一本體21A與第一導引件23A的區域虛擬分割線如同虛線所示。第二端子組件20B包含一第二本體21B、複數個第二針腳22B及一第二導引件23B，第二本體21B與第二導引件23B為分離的 二件式結構。第三端子組件20C包含一第三本體21C、複數個第三針腳22C及一第三導引件23C，第三本體21C與第三導引件23C為分離的二件式結構。第四端子組件20D包含一第四本體21D、複數個第四針腳22D及一導引件23D，第四本體21D與第四導引件23D為分離的二件式結構。
第一針腳22A、第二針腳22B、第三針腳22C、第四針腳22D之材質例如可採用導電金屬材質。第一本體21A、第二本體21B、第三本體21C、第四本體21D與第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D之材質例如可採用塑膠絕緣材質。
於本實施例中，第一本體21A、第二本體21B、第三本體21C、第四本體21D的形式大致皆呈現扁平矩形結構，第一本體21A的相對兩側分別設有第一凸軌211A，第二本體21B的相對兩側分別設有第二凸軌211B，第三本體21C的相對兩側分別設有第三凸軌211C，第四本體21D的相對兩側分別設有第四凸軌211D。
第一導引件23A之相對二側分設有一第一凹槽24A，第二導引件23B之相對二側分設有一第二凹槽24B，第三導引件23C之相對二側分設有一第三凹槽24C，第四導引件23D之相對二側分設有一第四凹槽24D。
由於第一本體21A與第一導引件23A為相連結的一體式結構，第一本體21A的第一凸軌211A與第一導引件23A的上緣(等同第一凹槽24A的上半部)相互連接，第一導引件23A的下緣與第一導引件23A的上緣共同形成該第一凹槽24A。換言之，就第一端子組件20A而言，其第一導引件23A與第一本體21A整合，第一導引件23A位於第一本體21A的側邊。
請參閱圖2A及圖3所示，各個第一針腳22A由一第一前段221A、一第一中段222A與一第一末端223A構成且三者之間具有電性連接。各個第一針腳22A穿越第一本體21A與第一導引件23A，第一本體21A與第一導引件23A位於第一前段221A與第一末端223A之間，第一中段222A被包覆於第一本體21A內。第一前段221A的端部(第一針腳22A相對於第一末端223A的另一端)突伸於第一本體21A的一側外，第一末端223A突伸於第一導引件23A之一面外且向下彎折。第一末端223A為第一針腳22A的焊接端，其具有一第一焊接部224A，用以焊接於印刷電路板(圖中未示出)表面，第一焊接部224A之長度延伸方向平行於水平面且為平面。
請參閱圖2B及圖3所示，各個第二針腳22B由一第二前段221B、一第二中段222B與一第二末端223B構成且三者之間具有電性連接。各個第二針腳22B穿越第二本體21B，第二本體21B位於第二前段221B與第二中段222B之間，第二前段221B的端部(第二針腳22B相對於第二末端223B的另一端)突伸於第二本體21B的一側外。第二導引件23B位於第二中段222B與第二末端223B之間，第二末端223B突伸於第二導引件23B之一面(底面)外，第二中段222B突伸於第二本體21B的另一側外。第二末端223B為第二針腳22B的焊接端，其具有一第二焊接部224B，用以焊接於印刷電路板(圖中未示出)表面，第二焊接部224B之長度延伸方向平行於水平面且為平面。
請參閱圖2C及圖3所示，各個第三針腳22C由一第三前段221C、一第三中段222C與一第三末端223C構成且三者之間具有電性連接。各個第三針腳22C穿越第三本體21C，第三本體21C位於第三前段 221C與第三中段222C之間，第三前段221C的端部(第三針腳22C相對於第三末端223C的另一端)突伸於第三本體21C的一側外。第三導引件23C位於第三中段222C與第三末端223C之間，第三末端223C突伸於導引件23C之一面(底面)外，第三中段222C突伸於第三本體21C的另一側外，第三中段222C向下彎折。第三末端223C為第三針腳22C的焊接端，其具有一第三焊接部224C，用以焊接於印刷電路板(圖中未示出)表面，第三焊接部224C之長度延伸方向平行於水平面且為平面。
請參閱圖2D及圖3所示，各個第四針腳22D由一第四前段221D、一第四中段222D與一第四末端223D構成且三者之間具有電性連接。各個第四針腳22D穿越第四本體21D，第四本體21D位於第四前段221D與第四中段222D之間，第四前段221D的端部(第四針腳22D相對於第四末端223D的另一端)突伸於第四本體21D的一側外，第四中段222D突伸於第四本體21D的另一側外。第四導引件23D位於第四中段222D與第四末端223D之間，第四末端223D突伸於導引件23D之一面外。第四末端223D為第四針腳22D的焊接端，其具有一第四焊接部224D，用以焊接於印刷電路板(圖中未示出)表面，第四焊接部224D之長度延伸方向平行於水平面且為平面。
請參閱圖2、2A~2D所示，第二中段222B的導線長度小於第三中段222C的導線長度；第三中段222C的導線長度小於第四中段222D的導線長度。在一實施例中，第一末端223A的形狀為S型，從第一導引件23A的側面突出；第二末端223B、第三末端223C、第四末端223D的 形狀為L型，分別從第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件24D的底部突出。
將第一凸軌211A嵌入第一插槽11A中，可使第一本體21A連同第一針腳22A的第一前段221A定位於殼體10內。
將第二凸軌211B嵌入第二插槽11B中，可使第二本體21B連同第二針腳22B的第二前段221B定位於殼體10內。
將第三凸軌211C嵌入第三插槽11C中，可使第三本體21C連同第三針腳22C的第三前段221C定位於殼體10內。
將第四凸軌211D嵌入第四插槽11D中，可使第四本體21D連同第四針腳22D的第四前段221D定位於殼體10內。
請參閱圖2、2A所示，將第一凹槽24A與二凸緣121、122相嵌合，可使第一導引件23A連同第一針腳22A的第一中段222A與第一末端223A定位於殼體10內。
請參閱圖2、2B所示，將第二凹槽24B與二凸緣121、122相嵌合，可使第二導引件23B連同第二針腳22B的第二中段222B與第二末端223B定位於殼體10內。
請參閱圖2、2C所示，將第三凹槽24C與二凸緣121、122相嵌合，可使第三導引件23C連同第三針腳22C的第三中段222C與第三末端223C定位於殼體10內。
請參閱圖2、2D所示，將第四凹槽24D與二凸緣121、122相嵌合，可使第四導引件23D連同第四針腳22D的第四中段222D與第四末端223D定位於殼體10內。
請參閱圖2及圖4所示，凸緣121由第一端125至第二端126階段性地具有複數種厚度T4、T3、T2、T1。導引件23A、23B、23C、23D之第一凹槽24A、第二凹槽24B、第三凹槽24C、第四凹槽24D具有對應於之複數種凹槽高度H1、H2、H3、H4，每一厚度T4、T3、T2、T1分別與一凹槽高度H1、H2、H3、H4相配合。厚度T4大於厚度T3，厚度T3大於厚度T2、厚度T2大於厚度T1(T1>T2>T3>T4)，每一厚度T4、T3、T2、T1分別與第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D之各凹槽高度H1、H2、H3、H4相配合，階梯狀的頂面124係能精確地卡住且定位第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D。
由於凸緣121之厚度T4、T3、T2、T1具有由第一端125至第二端126漸增之特性，因此在置入第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D時具有順序性。
請參閱圖4至圖5所示，第一導引件23A之第一凹槽24A所具有之凹槽高度H1最大，因此首先將第一導引件23A由凸緣121的第一端125送入，使第一凹槽24A到達第二端126定位與凸緣121相嵌合。厚度T1與第一端子組件20A的第一導引件23A的第一凹槽24A呈緊配合。
而後依序將第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D由凸緣121的第一端125送入，使第二凹槽24B、第三凹槽24C、第四凹槽24D分別與凸緣121的厚度T2、T3、T4各段呈緊配合。藉此使第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D固定於共面軌道12。
請參閱圖6所示，共面軌道12之底部為一共同基準面123，各端子組件20A、20B、20C、20D的各針腳22A、22B、22C、22D之焊接端(亦即第一末端223A、第二末端223B、第三末端223C、第四末端223D)位於凸緣121的共同基準面123之下方，第一針腳22A、第二針腳22B、第三針腳22C、第四針腳22D藉由共同基準面123來提高共面度。第一焊接部224A、第二焊接部224B、第三焊接部224C、第四焊接部224D與凸緣12之共同基準面123間之距離D相同。
請參閱圖2及圖4、6所示，本案的主要結構特徵在於複數個針腳22A、22B、22C、22D是藉由共面軌道12之共同基準面123、導引件23A、23B、23C、23D的定位，來提高焊接部224A、224B、224C、224D的共平面程度。藉由共面軌道12(階梯狀的頂面124與共同基準面123的組合)與導引件23A、23B、23C、23D的設計，使突伸於導引件23A、23B、23C、23D外之各針腳22A、22B、22C、22D之末端(如圖6所示各焊接部224A、224B、224C、224D)與凸緣12之共同基準面123間之距離D相同，即可使焊接部224A、224B、224C、224D位於同一平面，亦即改善端子共面度。
至於第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D與第一針腳22A、第二針腳22B、第三針腳22C、第四針腳22D之焊接部224A、224B、224C、224D以及凸緣12之間於製造及配合時必定具有可容許的公差，可使距離D保持在可容許的誤差範圍，不致影響後續製程，例如SMT製程。
此外，本實施例將凸緣121(凸緣122亦有相同結構)的頂面124階梯狀結構的一功效在於，將第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D依序置入凸緣121時，可避免先置入的導引件刮損凸緣而影響後續導引件與凸緣之密合性。然除此之外，另一實施例中，凸緣121由第一端125至第二端126可保持單一厚度，並不限於上述呈階梯狀之結構，而第一導引件23A、第二導引件23B、第三導引件23C、第四導引件23D之第一凹槽24A、第二凹槽24B、第三凹槽24C、第四凹槽24D的高度也可為同一高度。
綜上所述，本發明所提供之具改善端子共面度之連接器結構，利用一設置於殼體的共同基準面以及各端子組件之導引件，使各端子組件進行統一的組裝尺寸控制，改善共面度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:具改善端子共面度之連接器結構
10:殼體
11A:第一插槽
11B:第二插槽
11C:第三插槽
11D:第四插槽
12:共面軌道
121,122:凸緣
20A:第一端子組件
20B:第二端子組件
20C:第三端子組件
20D:第四端子組件
F1:長度方向

Claims (9)

  1. 一種具改善端子共面度之連接器結構，其包含： 一殼體，該殼體內具有複數個插槽與一位於該殼體底部之共面軌道，該共面軌道由二凸緣構成，該二凸緣分別設置於該殼體之相對二內側，各該凸緣呈長條狀，該二凸緣以其長度方向相互平行設置； 複數個端子組件，各該端子組件包含： 一本體，該本體設置於該插槽； 複數個針腳，穿越該本體；以及 一導引件，靠近該複數個針腳之焊接端，各該針腳之該焊接端突伸於該導引件之一面外，該導引件之相對二側分設有一凹槽，各該導引件位於該共面軌道，各該導引件之該二凹槽分別與該二凸緣相嵌合，該共面軌道具有一共同基準面位於該共面軌道之底面，突伸於該導引件外之各該針腳之該焊接端之焊接部與該共同基準面間之距離相同。
  2. 如請求項1之具改善端子共面度之連接器結構，其中各該凸緣沿該長度方向具有相對之一底面與一頂面，該底面為一平面，該底面係該共同基準面，各該端子組件的各該針腳之該焊接端位於該底面之下方且與該底面間之距離相同。
  3. 如請求項2之具改善端子共面度之連接器結構，其中該頂面沿著該長度方向呈階梯狀，該凸緣沿該長度方向具有相對之一第一端與一第二端，該凸緣之厚度由該第一端至該第二端漸增。
  4. 如請求項3之具改善端子共面度之連接器結構，其中該凸緣由該第一端至該第二端階段性地具有複數種厚度，該複數個端子組件的該等導引件具有複數種不同高度的該等凹槽，每一該厚度與一相對應之該高度之該凹槽相配合。
  5. 如請求項4之具改善端子共面度之連接器結構，其中每一該厚度與一該端子組件的該導引件之該凹槽之間呈緊配合。
  6. 如請求項1之具改善端子共面度之連接器結構，其中各該焊接部之長度延伸方向平行於水平面，各該焊接部與該凸緣之該共同基準面間之距離相同。
  7. 如請求項1之具改善端子共面度之連接器結構，其中該二凸緣對稱設置於該殼體之相對二內側，該導引件之相對二側對稱分設有一該凹槽。
  8. 如請求項1之具改善端子共面度之連接器結構，其中該複數個針腳之材質為導電金屬材質。
  9. 如請求項1之具改善端子共面度之連接器結構，其中該殼體、該本體與該導引件之材質為塑膠絕緣材質。
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