专利名称：一种插件式的usb连接插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及USB连接器件设计技术领域，特别是涉及一种插件式的USB连接插头。
背景技术：
图I为母口的USB设备与电路板为垂直连接方式的示意图。如图I所示，在电路板101的USB信号端焊接母口的USB插座102，标号103为两端为公口的USB转接插头，该USB转接插头103的一个公口 1031与USB插座102插接，另一个公口 1032即向外部的母口的USB设备提供了与电路板101连接的接口。在图I所示的现有技术中，在垂直于电路板101表面的方向上，USB转接插头103的高度至少为4cm，这大大增加了电路板101所在设备的高度，在对设备的体积(尤其是电路板表面以上的高度)要求比较严格的领域，现有技术是不能达标的。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种插件式的USB连接插头，能减小电路板表面以上的USB连接部分的高度。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下一种插件式的USB连接插头，可与一母口的USB设备相插接J_USB连接插头包括连接片和四个弯针；其中，所述连接片包括连接主体和两个延伸部；每个所述弯针包括相互垂直连接的一号金属直针和二号金属直针；所述连接主体为长方体，其高度方向垂直于电路板的表面，其宽度方向和厚度方向所在的平面平行于所述电路板的所述表面；两个所述延伸部为高度相同且小于所述连接主体的高度h的长方体，均位于所述连接主体的底部，且分别与所述连接主体的高度方向和厚度方向所在的两个表面连为一体；所述连接主体的底面以及两个所述延伸部的底面在同一平面上，且均与所述电路板的所述表面接触；h小于4cm，且在高度方向上，所述连接主体高于所述延伸部的部分的高度hi大于IOmm ；所述连接主体的高度方向和宽度方向所在的一个表面为镀层面，在所述镀层面上镀有相互平行的一条电源镀层、一条地信号镀层和两条相同的信号镀层；所述电源镀层和地信号镀层的长度均为8. 5mm,宽度均为Imm ;所述信号镀层的长度和宽度分别为7. 5mm和1mm ； 每个所述一号金属直针从所述镀层面垂直穿入，并从所述连接主体上与所述镀层面相对的表面穿出；四个所述一号金属直针与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层具有一一对应的电连接；[0012]每个所述二号金属直针垂直焊接在所述电路板的所述表面上。在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进进一步，还包括四个相同的绝缘固定装置，其与所述一号金属直针一一对应；所述绝缘固定装置为高度小于h的长方体，其位于所述连接主体的底部，底面与所述连接主体的底面在同一平面上，且连接在所述镀层面上；每个所述一号金属直针垂直穿过其对应的绝缘固定装置，再从所述镀层面垂直穿入，并从所述连接主体上与所述镀层面相对的表面穿出；四个所述一号金属直针与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层具有一一对应的电连接。进一步，所述连接主体内部垂直于所述镀层面的方向上开有四个通孔焊盘；所述通孔焊盘与所述一号金属直针一一对应；所述通孔焊盘与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层一一对应连通；每个所述一号金属直针从其对应的通孔焊盘位于所述镀层面上的一端穿入，并从该通孔焊盘位于与所述镀层面相对的表面上的一端穿出； 每个所述一号金属直针与其对应的通孔焊盘具有电连接。进一步，所述通孔焊盘与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层通过覆铜--对应连通。进一步，在所述覆铜的表面还涂有绝缘油墨。进一步，所述连接主体的高度方向和宽度方向所在的表面，与各所述延伸部的高度方向和宽度方向所在的表面均在同一平面上，该平面为焊接平面；在所述焊接平面与所述电路板的所述表面的接触线处，所述连接主体以及两个所述延伸部均与所述电路板的所述表面焊接在一起。本实用新型的有益效果是本实用新型中，电路板与各二号金属直针垂直焊接，各一号金属直针分别与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层具有一一对应的电连接，这样，电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层就分别与电路板具有了一一对应的电连接，在外部母口的USB设备与连接主体相插接时，该USB设备就与电路板直接连通，通过设计电路板即可实现相应的信号输入和输出功能。而在本实用新型中，电路板表面以上的USB连接部分仅为连接主体，其高度h很容易做到小于4cm，且连接主体高于延伸部的部分用于与外部母口的USB设备相插接，其高度hi只需满足大于IOmm的USB标准要求即可，因此，相对于现有技术中在电路板表面的上方包括SUB插座和USB转接插头两部分造成高度过大的情况，本实用新型中能够大大减小电路板表面以上的USB连接部分的高度，从而满足了设备小型化的要求。
图I为现有技术提出的电路板与母口的USB设备为垂直连接方式的示意图；图2为本实用新型提出的垂直连接在电路板上的插件式的USB连接插头的侧面示意图；图3为本实用新型提出的插件式的USB连接插头的主视图。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。图2为本实用新型提出的垂直连接在电路板上的插件式的USB连接插头的侧面示意图，图3为本实用新型提出的插件式的USB连接插头的主视图。如图2和图3所示，本实用新型提出了一种插件式的USB连接插头，可与外部提供的一母口的USB设备相插接。该USB连接插头包括连接片和四个弯针205 ;其中，连接片包括连接主体202和两个延伸部，这两个延伸部均以标号203来标示；每个弯针205包括相互垂直连接的一号金属直针和二号金属直针，图中未用不同的标号来分别标示一号金属直针和二号金属直针，以图2为例来说明，一号金属直针为弯针205上的水平直针，二号金属直针为弯针205上的竖直直针。本实用新型中的连接主体202可用常见的FR-4电路板基材来制作，其可设计为长方体的形状，其高度方向垂直于电路板201的表面。本实用新型中，电路板201的表面指的 是与连接主体202的下表面相接触的表面，以图2为例进行说明，电路板201的表面指的是其上表面。另外，本实用新型中的高度方向均指的是垂直于电路板201的表面的方向，例如，在延伸部203为长方体的情况下，其高度方向也为垂直于电路板201的表面的方向。本实用新型中，连接主体202的宽度方向和厚度方向所在的平面平行于电路板201的表面。如图2和图3所示，连接主体202的高度用h来标示，宽度用w来表示，厚度用t来表示，这样可清楚地看出连接主体202的高度方向、宽度方向以及厚度方向。两个延伸部203为高度相同且小于连接主体202的高度h的长方体，均位于连接主体202的底部，且分别与连接主体202的高度方向和厚度方向所在的两个表面连为一体，这样，如图3所示，两个延伸部203可看做是连接主体202底部向外延伸的部分，因而将其命名为延伸部。当然，延伸部203的制作材料可与连接主体202相同，也可以不同。连接主体202的底面以及两个延伸部203的底面在同一平面上，且均与电路板201的表面接触。本实用新型中，h小于4cm，且在高度方向上，连接主体202高于延伸部203的部分的高度hi大于10mm。这里,hi大于IOmm是USB标准的要求。由图2可以很清楚地看出，在电路板201以上的USB连接部分的高度最大为h，只要延伸部203的高度较小，h可以很容易做到小于4cm，从而满足本实用新型的技术目的，达到设备小型化的要求。在本实用新型的一个实施例中，h可以为14mm, t可以为2mm, w可以为12mm, hi可以为12mm,延伸部203可为高度为2mm (小于4mm即可)、长度和宽度均为I. 6mm的长方体。可见,在该实施例中，电路板201以上的USB连接部分的最大高度为14mm，远小于现有技术的超出4cm的高度，大大减小了设备空间。连接主体202的高度方向和宽度方向所在的一个表面为镀层面，在镀层面上镀有相互平行的一条电源镀层、一条地信号镀层和两条相同的信号镀层。由于这里的电源镀层、地信号镀层和信号镀层均可以采用化学沉金工艺实现，用于实现电信号的连通，而仅在具体尺寸上有所区别，因而图3中用同一个标号301来标示。至于电源镀层、地信号镀层和信号镀层的具体尺寸，按照USB标准的要求，电源镀层和地信号镀层的长度均为8. 5mm,宽度均为Imm,信号镀层的长度和宽度分别为7. 5mm和Imm,因此在图3中，标号301标不的位于中间的两条短黑线表示两条信号镀层，而位于两侧的两条长黑线则分别为电源镀层和地信号镀层。按照USB标准的要求，图3中标号301标示的相邻黑线(即相邻镀层)之间的距离为两个信号镀层的中心距离为2mm，正负误差范围为O. 05mm,电源镀层与相邻的信号镀层的中心距离为2. 5mm，正负误差范围为O. 05mm，地信号镀层与相邻的信号镀层的中心距离为2. 5mm,正负误差范围为O. 05mm如图2所示，每个一号金属直针从镀层面垂直穿入，并从连接主体202上与镀层面相对的表面穿出。四个一号金属直针与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层具有一一对应的电连接，这里的电连接的实现可以用焊接的方法来实现，如图2所示，可在连接主体上一号金属直针穿出的表面上分别设置焊盘，这样，即可用焊接的方式将一号金属直针与该焊盘连接，图2中的标号208即为该焊接后形成的焊点，当然，由于一号金属直针为四个，焊点 208也为四个。每个二号金属直针垂直焊接在电路板201的表面上，从而形成焊点2061。为了进一步提高二号金属直针与电路板201连接的牢固性，二号金属直针还可以与图2中电路板201的下表面也通过焊接方式连接，从而形成焊点2062。由此可见，本实用新型中，电路板与各二号金属直针垂直焊接，各一号金属直针分别与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层具有对应的电连接，这样，电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层就分别与电路板具有了一一对应的电连接，在外部母口的USB设备与连接主体相插接时，该USB设备就与电路板直接连通，通过设计电路板即可实现相应的信号输入和输出功能。而在本实用新型中，电路板表面以上的USB连接部分仅为连接主体，其高度h很容易做到小于4cm，且连接主体高于延伸部的部分用于与外部母口的USB设备相插接，其高度hi只需满足大于IOmm的USB标准要求即可，因此，相对于现有技术中在电路板表面的上方包括SUB插座和USB转接插头两部分造成高度过大的情况，本实用新型中能够大大减小电路板表面以上的USB连接部分的高度，从而满足了设备小型化的要求。此外，本实用新型省掉了现有技术中的USB电缆和转接插头，因而使用的材料成本也比现有技术低。如图2和图3所示，该USB连接插头还可以包括四个相同的绝缘固定装置(用同一标号204来标示)，其与一号金属直针一一对应。这里的绝缘固定装置204为高度小于h的长方体，其位于连接主体202的底部，底面与连接主体202的底面在同一平面上，也就与两个延伸部203的底面也在同一平面上，且各绝缘固定装置204连接在镀层面上。如图2所示，每个一号金属直针垂直穿过其对应的绝缘固定装置204，再从镀层面垂直穿入，并从连接主体202上与镀层面相对的表面穿出。四个一号金属直针与图3中的电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层具有一一对应的电连接。本实用新型通过设置绝缘固定装置204，可防止弯针的移动，起到固定弯针的作用，提高系统连接的稳定性。如图2所示，连接主体202内部垂直于镀层面的方向上开有四个通孔焊盘210，该通孔焊盘210与一号金属直针一一对应，该通孔焊盘210还与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层对应连通。这样，每个一号金属直针只需从其对应的通孔焊盘210位于镀层面上的一端穿入，并从该通孔焊盘210位于与镀层面相对的表面上的一端穿出，并且每个一号金属直针与其对应的通孔焊盘210具有电连接，即可实现一号金属直针与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层的一一对应电连通。[0047]上述的通孔焊盘210与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层可以通过覆铜来一一对应连通，为了防止覆铜被氧化腐蚀，还可以在覆铜的表面涂绝缘油墨。当然，如图2所示，在设置了绝缘固定装置204的情况下，也可以在绝缘固定装置204内部垂直于镀层面的方向上设置四个与一号金属直针一一对应的通透孔焊盘，该通透孔焊盘与上述的通孔焊盘210—一对应相通，这样，各一号金属直针就可以首先穿过其对应的通透孔焊盘，再穿过其对应的通孔焊盘210，并与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层的一一对应电连通了。而且，各一号金属直针还可以利用焊接方式与其对应的通透孔焊盘以及通孔焊盘210固定连接，如图2所示，各一号金属直针与其对应的通透孔焊盘所形成的焊点均用标号209来标示，而与其对应的通孔焊盘210所形成的焊点均用标号208来标示。本实用新型中，连接主体202的高度方向和宽度方向所在的表面，与各延伸部203的高度方向和宽度方向所在的表面均在同一平面上，该平面可称为焊接平面。如图2所示，由于在镀层面一侧设置了绝缘固定装置204，这里的焊接平面位于连接主体202上的部分 为与焊接面相对的另一侧表面。这样，在焊接平面与电路板201的表面的接触线处，连接主体202以及两个延伸部203均与电路板201的表面焊接在一起，形成的焊线如图2中的标号207所示。由此可见，本实用新型具有以下优点(I)本实用新型中，电路板与各二号金属直针垂直焊接，各一号金属直针分别与电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层具有一一对应的电连接，这样，电源镀层、地信号镀层、两条信号镀层就分别与电路板具有了一一对应的电连接，在外部母口的USB设备与连接主体相插接时，该USB设备就与电路板直接连通，通过设计电路板即可实现相应的信号输入和输出功能。而在本实用新型中，电路板表面以上的USB连接部分仅为连接主体，其高度h很容易做到小于4cm，且连接主体高于延伸部的部分用于与外部母口的USB设备相插接，其高度hi只需满足大于IOmm的USB标准要求即可，因此，相对于现有技术中在电路板表面的上方包括SUB插座和USB转接插头两部分造成高度过大的情况，本实用新型中能够大大减小电路板表面以上的USB连接部分的高度，从而满足了设备小型化的要求。(2)本实用新型省掉了 USB电缆和转接插头，因而使用的材料成本也比现有技术低。(3)本实用新型通过设置绝缘固定装置，可防止弯针的移动，起到固定弯针的作用，提高系统连接的稳定性。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种插件式的USB连接插头，可与一母口的USB设备相插接；其特征在于，该USB连接 头包括连接片和四个弯针；其中，所述连接片包括连接主体和两个延伸部；每个所述弯针包括相互垂直连接的一号金属直针和二号金属直针； 所述连接主体为长方体，其高度方向垂直于电路板的表面，其宽度方向和厚度方向所在的平面平行于所述电路板的所述表面； 两个所述延伸部为高度相同且小于所述连接主体的高度h的长方体，均位于所述连接主体的底部，且分别与所述连接主体的高度方向和厚度方向所在的两个表面连为一体；所述连接主体的底面以及两个所述延伸部的底面在同一平面上，且均与所述电路板的所述表面接触； h小于4cm，且在高度方向上，所述连接主体高于所述延伸部的部分的高度hi大于IOmm ； 所述连接主体的高度方向和宽度方向所在的一个表面为镀层面，在所述镀层面上镀有相互平行的一条电源镀层、一条地信号镀层和两条相同的信号镀层；所述电源镀层和地信号镀层的长度均为8. 5mm,宽度均为Imm ;所述信号镀层的长度和宽度分别为7. 5mm和1_ ；每个所述一号金属直针从所述镀层面垂直穿入，并从所述连接主体上与所述镀层面相对的表面穿出；四个所述一号金属直针与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层具有一一对应的电连接； 每个所述二号金属直针垂直焊接在所述电路板的所述表面上。
2.根据权利要求I所述的USB连接插头，其特征在于，还包括四个相同的绝缘固定装置，其与所述一号金属直针一一对应； 所述绝缘固定装置为高度小于h的长方体，其位于所述连接主体的底部，底面与所述连接主体的底面在同一平面上，且连接在所述镀层面上； 每个所述一号金属直针垂直穿过其对应的绝缘固定装置，再从所述镀层面垂直穿入，并从所述连接主体上与所述镀层面相对的表面穿出；四个所述一号金属直针与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层具有对应的电连接。
3.根据权利要求I所述的USB连接插头，其特征在于，所述连接主体内部垂直于所述镀层面的方向上开有四个通孔焊盘； 所述通孔焊盘与所述一号金属直针一一对应； 所述通孔焊盘与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层一一对应连通； 每个所述一号金属直针从其对应的通孔焊盘位于所述镀层面上的一端穿入，并从该通孔焊盘位于与所述镀层面相对的表面上的一端穿出； 每个所述一号金属直针与其对应的通孔焊盘具有电连接。
4.根据权利要求3所述的USB连接插头，其特征在于，所述通孔焊盘与所述电源镀层、地信号镀层、两条所述信号镀层通过覆铜一一对应连通。
5.根据权利要求4所述的USB连接插头，其特征在于，在所述覆铜的表面还涂有绝缘油mO
6.根据权利要求I所述的USB连接插头，其特征在于，所述连接主体的高度方向和宽度方向所在的表面，与各所述延伸部的高度方向和宽度方向所在的表面均在同一平面上，该平面为焊接平面；在所述焊接平面与所述电路板的所述表面的接触线处，所述连接主体以及两个所述延伸部均与所述电路板的所述表面焊接在 一起。
专利摘要本实用新型涉及一种插件式的USB连接插头，包括连接片和四个弯针，连接片包括连接主体和两延伸部；弯针包括垂直连接的一、二号金属直针；连接主体高度方向垂直于电路板的表面；延伸部位于连接主体底部，分别与连接主体高度、厚度方向所在的两表面连接；连接主体及延伸部的底面与电路板接触；h小于4cm，连接主体高于延伸部的部分高度大于10mm；连接主体的高度、宽度方向所在的一表面为镀层面，其上镀有平行的四条镀层；各一号金属直针从镀层面垂直穿入，从与镀层面相对的表面穿出；四个一号金属直针与电源镀层、地信号镀层、信号镀层一一对应电连接；各二号金属直针垂直焊接在电路板的表面上。本实用新型能减小电路板表面以上的USB连接部分的高度。
文档编号H01R13/40GK202651414SQ201220271969
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者李志青, 甘景全, 李利, 洪岩, 王招凯, 黄和石 申请人:航天信息股份有限公司