专利名称：通用序列总线组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可携式电子组件，特别涉及一种使用通用序列总线(USB)规格的可携式电子组件。
背景技术：
数种快速发展技术的结合，使得小型可携式记忆卡能够具有相当大容量。例如，采用可电抹除可程序只读存储器(EEPROM)的内存技术，使得芯片能够储存128MB或更多数据。现有的小型快闪记忆卡是具有一连接器，且此连接器可被插入专用(例如CF、SD、MS或其它标准格式)的卡片阅读机中。
近年来，市售的快闪记忆卡也具有一USB连接器。此种USB型快闪记忆卡并不需要专用的卡片阅读机，且可被插入一主机系统(例如个人计算机PC)的一USB插座连接器中。这种USB型快闪记忆卡可被用来代替软盘。虽然USB型快闪记忆卡不会多大过一大型邮票，但是却比数十张软盘具有更多记忆容量。
图20A是具有标准公USB连接器的现有快闪记忆卡。闪存芯片12可为128MB或其它容量的非挥发性芯片，控制器芯片14包括一闪存控制器，用以存取闪存芯片12内的内存位置。控制器芯片14同样可包括一USB接口控制器，用以连续地透过USB连接来传递或接收数据。
公USB连接器20是设于一板子10上，此板子10是一设有芯片12与14的小型电路板。多层印刷电路板(PCB)技术也可运用于板子10上。一塑料盒可包覆围绕板子10。
公USB连接器20包括一小型连接器基底16，通常为白陶瓷、黑硬塑料、或其它坚固基底。四个或多个金属接点18是形成于连接器基底16上。金属接点18是承载控制器芯片14所产生或接收的USB讯号。USB讯号包括电源、接地、以及差动数据线路D+与D-。
公USB连接器20包括一金属插头套11，插头套11是包覆连接器基底16。插头套是接触连接器基底16的三侧。连接器基底16的顶侧是支撑金属接点18且和插头套之间具有一大间隙。此外，插头套11的顶部与底部具有洞孔15。USB连接器20是一A型标准USB连接器。
图20B是母USB插座连接器22。母USB插座连接器22可为个人计算机或主机系统整体的一部分，或者是可经由缆线21而连接至此主机系统。另一连接器基底26具有四个金属接点28，这些金属接点28是电连接图20A的公USB连接器20的四个金属接点18。连接器基底26是被一金属插座套所包覆，且连接器基底26的下面三侧与金属插座套之间具有小间隙。
位于金属插座套的顶部与底部的金属弹簧24则是用来提供固定作用。当翻转图20A的公USB连接器20并将其插入图20B的母USB插座连接器22时，金属弹簧24可卡住公USB连接器20的洞孔15。
图21A与图21B是公与母连接器间的连接剖面图。母USB插座连接器22是位于左边，而公USB连接器则是从右边插入。公USB连接器20则是从图20A的方向翻转过来。金属接点18是形成于公USB连接器的连接器基底16的下表面上，且金属接点28是位于母USB插座连接器22的连接器基底26的上表面上。因此，这些金属接点是相互面对，藉以当公USB连接器20插入母USB插座连接器22中时(如图21B所示)，可获得电连接。
金属弹簧24是位于金属插座套上且适合插入公USB连接器20的插头套上的洞孔中。藉此，有助于将公与母连接器固接在一起。
制造这种使用标准式公USB插头连接器的现有USB组件时，会产生的问题就是需要利用含铅的焊接法以将标准式插头结构(例如基底16与插头套11)安装至电路板10上。铅(Pb)是一种已知的危险物质，且可能在未来某个时间点之后被禁止使用。而无铅的焊接则需要较高的温度(约摄氏240度)，此温度可使得塑料基板产生收缩或变形。所以，这种现有的USB插头连接器并不适用于无铅制造过程。
图22是现有的USB快闪记忆卡，其是使用一小轮廓USB连接器，通过将公USB连接器30整合至板子32上，且省下金属插头套，则将不再需要安装标准式公USB连接器至电路板上。板子32是PCB，且其上表面(亦即，设有金属接点38的同一面)上是设有闪存芯片12与控制器芯片14。板子32是延伸涵盖公USB连接器30，板子32的一端部36是设有金属接点38。板子32的端部36的宽度与厚度是设计为几乎紧密配合于图20A的连接器基底16的宽度与厚度。塑料盒34可包覆板子32，但是提供一开口供露出金属接点38。塑料盒34可覆盖公USB连接器30的底部与侧边直至端部36，以仿效图20A的公USB连接器的金属插头套。
图23A与图23B是将现有的小轮廓USB连接器插入标准式母USB连接器的剖面图。板子32的端部36是形成有公USB连接器30，且将板子从图22所示的方向翻转过来，以及从右侧将端部36插入母USB插座连接器22。
金属接点38是位于公USB连接器30的下表面上。塑料盒34具有一开口，且此开口是位于公USB连接器30的下表面上，藉以暴露出金属接点。因此，如图23B所示，当插入时，金属接点38可电连接母USB插座连接器22的连接器基底26的上表面上的金属接点28。
塑料盒34可填入板子32与母USB插座连接器22的金属插座套的顶缘间的间隙。然而，因为塑料盒34不具有任何洞孔，因此当公USB连接器30被插入母USB插座连接器22时，金属弹簧24就会被稍微往上推。塑料盒34同样是沿着板子32的薄侧缘形成，且可填入连接器基底26与母USB插座连接器22的金属插座套的侧边间的间隙，这些间隙是位于图23B的平面的上面与下面。
虽然，公USB连接器30可较不昂贵且可小于标准式USB连接器的尺寸，以及不需要插头套，但是却会在母USB插座连接器中造成不需要的摇晃，并且可使得暴露的金属接点38受损。
因此，需要一种具有较短长度且具有标准尺寸公USB连接器插头的USB组件，并且不需用焊接方法将连接器的插头套固定至USB组件上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种USB组件，其中一印刷电路板配件(PCBAassembly)是设于一塑料罩结构内，藉以使得罩结构可保护性地将位于PCBA的一主体的集成电路(IC)围在内部，而罩结构的一插头部分的一开口是暴露出PCBA上的金属接点。此PCBA与塑料罩结构配件的结合有助于降低制造成本。此外，一金属插头套是安装至罩结构上且延伸穿过插头部分，藉以使得金属插头套的一上壁可定位于插头部分之上，并且金属接点是暴露于插头部分与金属插头套的上壁间的一间隙中。金属插头套是用以保护暴露的金属接点并且有助于固定连接至一主机USB母连接器。通过将金属插头套直接固接于塑料罩结构上，则不需如同现有制造方法一样将插头套焊接至PCBA上，故有助于制造无铅的PCBA。
根据本发明的一目的，金属插头套是瘦长盒状结构，包括相对的上壁与下壁以及相对的侧壁，这些四壁构成矩形边缘部用以定义出前开口与后开口。在某些实施例中，金属插头套的侧壁是咬接罩结构的插头部分。在明确的实施中，侧壁中定义有沟槽，用以容置插头部分的凸耳，藉此金属插头套可咬接插头部分，藉以使得金属插头套的后缘可邻接罩结构的较宽把手部分的前壁。金属插头套的下壁是邻接插头部分的下表面，且金属插头套的上壁与金属接点之间是保持依据USB标准所制定的一距离(亦即，例如当USB组件插入一标准母USB插座连接器时，穿过金属插头套的前开口可接触金属接点)。因为金属插头套是被凸耳固定住且抵住把手部分的前壁与插头部分的下壁，所以金属插头套是以适当的USB定义位向确实紧靠罩结构，而不需如同现有USB组件一样将插头套焊接至PCBA。在某些实施例中，一固定环是设于把手部分的前壁上且位于金属插头套的后缘上，藉以使用节省成本与容易装配的方式进一步将金属插头套固接至罩结构。当固定环在滑动过金属插头套上并且固接于罩结构主体把手部分的前缘时，金属插头套的至少一部分(亦即，靠近后缘)是延伸入固定环的中央开口，藉以使得金属套的后缘可保持在适当位置。
根据本发明的另一目的，一USB控制器IC是至少部份设于PCBA的较窄PCB插头区域上，且在一明确实施例中，是位于金属接点的下方，用以缩短USB组件的长度。PCBA包括一印刷电路板(PCB)、一较宽PCB主体(后)区域、以及较窄PCB插头(前)区域，此较窄PCB插头(前)区域是延伸自PCB主体区域的一前缘。金属接点是位于PCB插头区域的上表面，且各种USB兼容的集成电路是设于PCB的上与/或下表面。USB控制器IC是电连接至金属接点且控制USB组件与主机之间的USB规格通讯操作。此USB控制器IC是设于PCB的下表面上且至少部份是位于PCB插头区域上，以及在一实施例中则是位于金属接点下面。通过将USB控制IC设于PCB插头区域的下表面上，且特别是位于金属接点下面，而非如同现有USB组件一样位于PCB主体区域上，则可以制造较小的PCB主体区域(亦即，不需现有USB控制器IC所需的空间)，故可以降低PCB主体区域的总长度。因此，此种布置方式有助于制造较短的USB组件，且此种USB组件所需的原料较少且成本较低。
根据本发明的另一实施例，罩结构是一制模成型的单片塑料结构，其包括一中空把手部分，用以通过其后开口得装置PCBA、一两部式罩结构用以装配PCBA于其中、或者是一具有管状结构且包围一两部式塑料罩结构的三部式罩结构。在某些实施例中，一后盖可设于塑料罩结构的后开口的上，且包括一PCB支架，此PCB支架可将PCBA的后缘保持在塑料罩结构内的一预设的理想位置，藉此避免PCBA受到震动损害。在一实施例中，一两部式罩结构包括一下罩部分，此下罩部份具有一把手下壁与垂直延伸至把手下壁的侧缘的第一把手侧壁。此两部式罩结构更包括一上罩部份，此上罩部份包括一把手上壁与一垂直延伸至把手上壁的侧缘的第二把手侧壁，其中上罩部份是设于下罩部份之上，藉以使得第一把手侧壁可密合第二把手侧壁，而将PCBA包在两部式罩结构的内部。在其它实施例中，一个三部式罩结构的配件包括一位于PCBA的相对端的金属管及在金属管内部咬合在一起的中空盒状的前与后两个塑料罩部份，此金属管可进一步保护被围住的PCBA且使其更美观。
根据另一实施例，一小轮廓(例如，4.5mm厚)的罩结构包括上把手壁与下把手壁，且均是共平面于金属插头套的上壁与下壁。
在另一实施中，在此揭露的USB结构也可以被应用于无线(例如，蓝牙)通讯。
为了实现上述目的，本发明提供一种通用序列总线组件，其特征在于，包括一印刷电路板配件，包括一印刷电路板，包括一较宽印刷电路板主体区域与一较窄印刷电路板插头区域，其中所述印刷电路板具有相对的上表面与下表面、多个金属接点位于所述印刷电路板插头区域的所述上表面、以及多个集成电路，其中至少一个集成电路设于所述印刷电路板主体区域的所述上表面或所述下表面；一塑料罩结构，包括一较宽把手部分与一较窄插头部分，其是延伸自所述把手部分的一把手前壁，所述罩结构是固接于所述印刷电路板配件上，其中所述印刷电路板主体区域是被包覆围绕在所述把手部分内，所述印刷电路板插头区域是延伸穿过所述把手前壁所定义出的一开口且被所述插头部分的一插头下壁支撑；以及一金属插头套固接于所述罩结构，藉以使得所述金属插头套的一上壁延伸自所述把手前壁且位于所述插头部分上，其中所述印刷电路板的所述金属接点是暴露于所述印刷电路板插头区域与所述金属插头套的所述上壁中间的一间隙中。
图1是依据本发明的一简化实施例的一种USB组件的部份分解上透视图；图2是图1的USB组件的上透视图；图3A与图3B是依据本发明的一明确实施例的USB组件的分解与结合的透视图；图4是依据本发明的一目的的PCBA的透视图，此PCBA是运用于图3A与图3B中的USB组件中；图5A与图5B是图3的USB组件的分解与结合的剖面侧视图；图6A与图6B是依据图3的USB组件的插头结构与标准母USB连接器插座的剖面侧视图；图7A与图7B是依据本发明另一实施例的另一USB组件的插头结构的剖面侧视图；图8是依据本发明的另一实施例的一种USB组件范例的分解透视图；图9是图8的USB组件在组合状态的上透视图；图10是依据本发明的另一实施例的一种USB组件范例的分解透视图；图11是图10的USB组件在组合状态的上前透视图；图12是图10的USB组件在组合状态的上后透视图；图13是依据本发明的另一实施例的一种USB组件范例的分解透视图；图14是图13的USB组件在组合状态的上前透视图；图15是图13的USB组件在组合状态的简化侧视立体图；
图16是依据本发明的另一实施例的一种USB组件范例的分解透视图；图17是图16的USB组件在组合状态的上前透视图；图18是图16的USB组件在组合状态的简化侧视立体图；图19是依据本发明的另一实施例的一种无线通讯型USB组件；图20A是具有标准公USB连接器的现有快闪记忆卡；图20B是现有标准母USB插座连接器；图21A与图21B是现有标准公母USB连接器间的连接剖面图；图22是另一使用现有公USB连接器的现有USB快闪记忆卡；图23A与图23B是将图22的USB连接器插入一标准母USB连接器插座的剖面图。
附图标记说明10-电路板；11-插头套；12-闪存芯片；14-控制器芯片；15-洞孔；16-连接器基底；18-金属接点；20-公USB连接器；21-缆线；22-母USB插座连接器；23A-下壁；23B-1-侧壁；23B-2-侧壁；23C-上壁；24-金属弹簧；25A-下插座区域；25B-1-侧插座区域；25B-2-侧插座区域； 25C-上插座区域；26-连接器基底；28-金属接点；30-公USB连接器；32-电路板；34-塑料盒；36-端部；38-金属接点；100-USB组件；110-印刷电路板配件(PCBA)；111-印刷电路板(PCB)；112-PCB主体区域；112R-后缘；114-PCB插头区域；116-上表面；118-下表面；120-金属接点；125-金属分隔物；130-USB控制器IC；131-金属走线；135-辅助IC；135B-IC；135T-IC；136-金属走线；137-发光组件；138-对应配件；140-塑料罩结构；151-把手部分；152F-把手前壁；153F-开口；154-插头部分；155B-插头下壁；155F-前壁；155S1-侧壁；155S2-侧壁；160-金属插头套；162F-前缘；162R-后缘；165B-下壁；165S1-侧壁；165S2-侧壁；165T-上壁；168F-前开口；168R-后开口；200-USB组件；200A-USB组件；210-PCBA；210A-PCBA；240-罩配件；250-塑料罩结构；251-把手部分；252B-把手下壁；252F-把手前壁；252R-后缘；252S1-把手侧壁；252S2-把手侧壁；252T-把手上壁；253F-前开口；253R-后开口；254-插头部分；255B-插头下壁；255F-前壁；255S1-侧壁；255S2-侧壁；256-插头支撑条；257-凸耳(或凹耳)；258F-安装结构；258R-后安装结构；259-钥匙链孔；260-金属插头套；262R-后缘；265B-下壁；265S1-侧壁；265S2-侧壁；265T-上壁；267-沟槽(或压痕)；270-后盖；272-外环；274-后盖板；275-PCB支撑结构；277-开口；279-钥匙链孔；280-固定环；282-外环；284-前板；287-开口；290-保护盖；300-USB组件；340-罩配件；350B-下罩部份；350T-上罩部份；351B-下把手部分；352B-把手下壁；352T-把手上壁；352FB-把手前壁部分；352FT-把手前壁部分；352S1B-把手侧壁部分；352S2B-把手侧壁部分；352S1T-把手侧壁部分；352S2T-把手侧壁部分；400-USB组件；437-发光组件；440-罩配件；441-金属管；442B-下壁；442F-前缘；442R-后缘；442S1-侧壁；442S2-侧壁；442T-上壁；443F-前开口；443R-后开口；450F-前罩部份；450R-后罩部份；452F-把手前壁；452R-把手后壁；452RB-把手下壁部分；452RS1-把手侧壁部分；452RS2-把手侧壁部分；452RT-把手上壁部分；452FB-把手下壁部分；452FS1-把手侧壁部分；452FS2-把手侧壁部分；452FT-把手上壁部分；453FR-第一开口；454-插头部分；457-凸耳(或凹耳)；458F1-固定凹部；458F2-固定凹部；458R-固定指；477-开口；500-USB组件；540-罩配件；541-金属管；542B-下壁；542T-上壁；550F-前罩部份；550R-后罩部份；600-USB组件；637-小轮廓发光组件；640-罩配件；650-罩结构；651-把手部分；652B-把手下壁；652T-把手上壁；653R-后开口；670-后盖；700-蓝芽USB转接器；710-PCB；730-USB控制IC；735-无线通讯组件；750-罩结构；760-金属插头套；770-LED；775-收发器天线；G-间隙；H1-高度；H2-高度；L-长度；T-距离；V-垂直虚线；W1-宽度；W2-宽度。
具体实施例方式
本发明是有关于改良型USB连接器。下方的说明与描述的用意是要让本领域技术人员得以依据本专利说明书而制造与使用本发明。此处所用的指向性术语，例如上、往上、下、往下、前与后，均是描述相对的位置，并不是指定绝对的架构。此外，此处所用的词组整体地连接与整体地制模成型是描述一个单独成型或机器制作的结构中两个部分间的连接关是，而且是不同于术语连接、耦接或咬接(亦即，不具有修饰语整体地)。其中，术语连接、耦接或咬接是表示利用例如黏胶、扣件、夹具或移动式接头，将两个分离的结构连接在一起。对于本领域技术人员而言，本发明的实施例很明显可具有不同的修改方案，而且此处所定义的一般观念也可应用至其它实施例。因此，本发明并非意图受限于已与描述的明确实施例，而是要具有符合此处所描述的观念与新颖特征的最宽广范围。
图1与图2是分别为顶部分解与结合的透视图，其依据本发明广义实施例的USB组件100。USB组件100通常包括一印刷电路板配件(PCBA)110，一塑料罩结构140，以及一金属插头套160，其中塑料罩结构140是固设于PCBA110的上，且此金属插头套160是以下述的方式固设于塑料罩结构140上。
请参照图1的上部，PCBA110包括一印刷电路板(PCB)111，此印刷电路板111包括一较宽PCB主体区域112与延伸自其的一前端的一较窄PCB插头区域114。PCB111实质上为平坦基板，且具有相对的两侧，亦即下述的上表面116与下表面118。其中，四个金属接点120形成于较窄PCB插头区域114的上表面116上。金属接点120是依据USB规格而定型与排列。一控制器集成电路(IC)130是设于下表面118上，且一个或多个辅助IC135(例如闪存组件与/或RF通讯电路)是分别设于上表面116与/或下表面118上。IC130与135是相互电连接，且通过金属走线131与136而分别连接至金属接点120(为了说明起见，图1中将金属走线简化成数个虚线)。PCB111是依据已知的PCB制造技术而形成，藉以使得金属接点120与IC130与135(以及为了简洁起见而省略掉的0个或多个其它电路组件)是通过一预设网络而相互电连接，此预设网络包括导电的金属走线131与136以及其它导电结构(例如在延伸于上表面116与下表面118间且以垂直虚线表示穿过PCB111的金属介层窗)，且这些其它导电结构是夹在一绝缘物质(例如FR4)与黏胶的多层结构的中。
请参照图1所示，塑料罩结构140是固接在PCBA110上的一盒状结构，且包括一较宽把手部分151与延伸自其的一把手前壁152F的一较窄塑料插头部分154。PCBA110的PCB主体区域112是被包围在把手部分151的内部。PCB插头区域114是延伸穿过把手前壁152F所定义的一开口153F，且是被支撑在相对侧壁155S1与155S2之间，并且位在插头部分154的一插头下壁155B之上，使得金属接点120朝向离开插头部分154的方向。藉此，暴露出金属接点120以接触一主机系统。
如图1与图2所示，第一实施例中，金属插头套160是一盒状结构，且具有相对的侧壁165S1与165S2以及相对的上壁165T与下壁165B。其中，上壁165T与下壁165B是分别整体地连接至侧壁165S1与165S2的上与下端(缘)。在另一实施例中，也可省去下壁165B，使所得的结构可能因此不够坚固。上壁、下壁与侧壁是共同形成一前缘162F，用以定义出一前开口168F，以及共同形成一后缘162R，用以定义出一后开口168R。依据本发明的一目的，如图2所示，一金属插头套160是固接至塑料罩结构140，藉以使得后缘162R邻接把手前壁152F、下壁165B邻接插头部分154的下壁155B、侧壁165S1与165S2分别邻接插头部分154的侧壁155S1与155S2、以及上壁165T延伸于PCB插头区域114的上表面上方且自把手前壁152F延伸至插头部分154的前壁155F上方的一点。此外，上壁165T与PCB插头区域114间具有间隔，因此金属接点120是暴露于上壁165T与PCB插头区域114问的一间隙G中，藉此有助于当主机系统的连接器部分插入前开口168F中时，金属接点120与主机系统的对应接脚间的接触。通过提供塑料罩结构140，其中直接形成于PCBA110的上的金属接点是暴露于间隙G中以及通过直接设置金属插头套160于塑料罩结构140的上，使得金属插头套160的侧壁与下壁能够邻接插头部分154的对应侧壁与下壁。因此，本发明有助于不昂贵且耐用USB组件的制造，且不需如同现有公USB插头一样将任何结构焊接至PCBA110上。所以，本发明有助于制造无铅的USB组件。
图3A与图3B分别为分解与结合的透视图，其依据本发明的一明确实施例的一USB组件200。USB组件200包括PCBA210、一罩配件240、一金属插头套260、以及一选择性的保护盖290。PCBA210是相似于上述的PCBA110，但其包括下述的其它特征。罩配件240包括一制模成型的塑料罩250、一后盖270、以及一固定环280。金属插头套260是相似于上述的金属插头套160，但其包括下述的其它特征。保护盖290是一制模成型的塑料结构，且是设于USB组件200的前端，用以在不使用USB组件200的时保护金属插头套260。
请参照图3A与图4，PCBA210是相似于上述的PCBA110，其中相同的标号代表其结构与特征也相似。如图4与图5A所示，根据本发明的一目的，一USB控制器IC130是至少部分位于PCBA210的较窄PCB插头区域114上。且如图5A中的垂直虚线V所示，USB控制器IC130的至少一部分是直接位于金属接点120下方。USB控制器具有较小的脚印，因此有助于USB控制器IC130在插头区域114的定位。通过将USB控制器IC130定位在PCB插头区域114的下表面118上，且特别是位在金属接点120下面，而非如同现有USB组件一样定位于PCB主体区域112上，则可以缩短PCB主体区域112的总长度L。故，有助于制造较短的USB组件，并且需要较少材料与成本。
根据本发明的本实施例的另一目的，塑料罩结构250是一制模成型的单片塑料结构，其包括一较宽把手部分251与延伸自其的一把手前壁252F的一较窄塑料插头部分254。把手部分251包括相对的上壁252T与下壁252B，这两者是整体地制模成型连接在相对的侧壁252S1与252S2的上缘与下缘，藉以形成一盒状围栏。此盒状围栏具有由一后缘252R所定义的一后开口253R。在装配过程中，PCBA210是插入后开口253R直至PCB主体区域112位于把手部分251的内部为止。把手前壁252F定义出一前开口253F，其中在装配过程中PCB插头区域114穿透此开口253F，藉以将金属接点120暴露于插头部分254上。插头部分254包括一插头下壁255B、相对侧壁255S1与255S2、一前壁255F、以及数个插头支撑条256，其中插头支撑条256是由插头下壁255B往上延伸且位于前壁255F后面、以及位于侧壁255S1与255S2之间。如图5A与图5B所示，当PCBA210被完全插入塑料罩结构250中时，PCB插头区域114的前缘则会延伸穿过把手前壁252F所定义出的一前开口253F且被插头支撑条256支撑住。如图5B所示，USB控制器IC130伸入一中空区域中，其中此中空区域是由插头部分254的侧壁所定义出且位于插头支撑条256后方。
请再次参考图3A，金属插头套260包括一金属片，且利用已知技术压印与折迭此金属片，而形成相对的侧壁265S1与265S2。侧壁265S1与265S2的上缘与下缘是分别整体地连接至一上壁265T与一下壁265B。根据本发明的一目的，侧壁265S1与265S2上定义有沟槽267。所以，当金属插头套260设于插头部分254的上时，沟槽267可容置突出自插头部分254的侧壁255S1与255S2的凸耳257，藉以使得金属插头套260可轻易地咬接塑料罩结构250，且使得金属插头套260的后缘262R可邻接把手前壁252F。尤其，如图6A与图6B所示，每个凸耳257均会和对应的沟槽267咬合在一起，故可使金属插头套260固接插头部分254，藉以使得金属插头套260的下壁265B邻接插头部分下壁255B的下表面。此外，金属插头套260的上壁265T是被侧壁265S1与265S2支撑住，故金属接点120与上壁265T之间可具有一间隙G。或者，凸耳257也可以是凹耳陷入(而非突出)侧壁255S1与255S2中。在适当对准之后，也可以使用一压合法，在侧壁265S1与265S2留下对准凹耳257的压痕267(而非沟槽)，藉以将金属插头套260固接在插头部分254上。另一种方法则是使金属插头套260制模成型(而非采用上述的咬接)在插头部分254上，藉以获得较强性能。
请再次参考图3A，固定环280是设于罩结构250的把手前壁252F，用以进一步使得金属插头套260与罩结构250固接在一起。固定环280是一制模成型的塑料结构，且具有一外环282。此外环282是安装至把手前壁252F的对应安装结构258F上，此固定环280亦具有一前板284，用以定义出一矩形开口287，其中此开口287是具有实质相同于(或稍微大于)金属插头套260的尺寸。在以上述方式将金属插头套260安装至插头部分254之后，则可将开口287对准金属插头套260，并且在金属插头套260上滑动固定环280直至固定环280接触把手前壁252F为止，藉以设置固定环280。如图5B所示，然后例如利用咬接法将外环282连接至安装结构258F，而将固定环280固定在把手前壁252F之上，藉以使得前板284的一内缘可夹住或圈住金属插头套260的后缘262R，用以进一步将金属插头套260固定在罩结构250。在USB组件200插入主机系统时，固定环280同样可保护前壁252F免于受到可能的伤害。
请再次参考图3A，后盖270是设于罩结构250的后缘252R上，用以将PCBA210固定于罩结构250里面。后盖270包括延伸自一后盖板274的一外环272，以及位于后盖板274的一内表面上的一PCB支撑结构275。如图5B所示，当PCBA210插入罩结构250之后，后盖270是设于把手部分251的后缘252R上，使得外环272咬合(例如咬接)对应之后安装结构258R。此外，后盖270的PCB支撑结构275咬合且支撑PCBA210的一后缘112R，藉以避免PCBA210在罩结构250内产生移动。因此，当USB组件掉落或受到其它机械性撞击时，可以分别避免IC135T与135B撞击把手上壁252T与把手下壁252B。
如图3A与图3B所示，PCBA210更包括一发光组件(例如光导管)137，此发光组件137是位于PCB111的一后缘的一对应配件138上。后盖270的后盖板274定义出一开口277。此开口277是对齐于PCBA210，因此当后盖270设定于后安装结构258R上时，透过开口277可看见发光组件137。
如图3A所示，钥匙链孔259与279是分别定义在把手部分251的把手侧壁252S1与后盖270中。如图3B所示，当后盖270设于罩结构250上时，钥匙链孔259与279是共同提供一穿孔，用以咬合一钥匙链或其它携带式结构(虚线所示)。
类似于现有的插头套，金属插头套260是用来保护金属接点120以及有助于将USB组件200牢靠连接至主机的母USB连接器。如图6A所示，间隙距离G通常对应于金属接点28与现有标准母USB连接器插座22的上壁23C之间的一高度H1。同样地，对于插头部分254与金属插头套260而言，PCB插头区域114的上表面(亦即，金属接点120)是距离下壁265B的下表面一预设距离T。其中距离T是对应于金属接点28与现有标准母USB连接器插座22的下壁23A之间的高度H2。最后，金属插头套260的侧壁265S1与265S2是间隔一宽度W1，此宽度W1是对应于现有标准母USB连接器插座22的侧壁23B-1与23B-2间的宽度W2。因此，如图6B所示，当插入现有标准母USB连接器插座22时，PCB插头区域114、插头部分254、与金属插头套260是紧紧地容置于标准母USB连接器插座22中。因此，金属接点120可接触母连接器的对应金属接点28。尤其，PCB插头区域114、插头部分254、以及下壁265B的尺寸均可容置于母USB连接器插座22的下插座区域25A，其中侧壁265S1与265S2是分别容置于侧插座区域25B-1与25B-2的中，且上壁265T是容置于上插座区域25C。
图7A与图7B是简化的前视图，其依据本发明的变化实施例的一USB组件200A。USB组件200A中，类似于USB组件200的结构则标示为相同编号，且为了简洁的目的所以不再赘述。根据本发明的另一目的，PCBA210A包括位于PCB插头区域114的上表面的瘦长金属分隔物125，且每个金属分隔物125是位于两个相邻的金属接点120之间。金属分隔物125可增加插头结构的刚性，并进而增加插头结构与标准母USB连接器插座22间的紧密咬合程度，如图7B所示。
此外，也可以修改此处所描述的各种USB组件结构，藉以获得不同的罩结构，例如下述实施例中所描述的罩结构。
图8与图9是分别为分解图与结合透视图，其依据本发明的另一明确实施例的一USB组件300。USB组件300中，类似于上述的结构则标示为相同编号，且为了简洁的目的所以不再赘述。请参考图9，USB组件300包括一罩配件340，此罩配件340是由相互结合的一上罩部分350T与一下罩部分350B所组成，且形成类似于上述的一罩结构。罩配件340同样具有上述的一固定环280以及一后盖270。请参考图8，下罩部分350B包括一下把手部分351B，此下把手部分351B具有一把手下壁352B以及从把手下壁352B垂直向上延伸的把手侧壁部分352S1B与352S2B。同样地，上罩部分350T包括一把手上壁352T与从把手上壁352T垂直向下延伸的第二把手侧壁部分352S1T与352S2T。在装配过程中，PCBA210是设于下罩部分350B上，且上罩部分350T是设于下罩部分350B上，藉以使得侧壁部分352S1T与352S2T咬合于侧壁部分352S1B与352S2B，而在PCB主体区域112上方形成一围栏。以类似上述的方法，将金属插头套260、固定环280、以及后盖270装配在罩结构的端部，藉以完成装配过程。后盖270与固定环280是用以将上罩部分350T维持在下罩部分350B上。尤其，固定环280是分别设于上罩部分350T与下罩部分350B的把手前壁部分352FT与352FB上，以及设于金属插头套260的一后缘262R之上。或者，凸耳257也可以是凹耳陷入(而非突出)侧壁255S1与255S2中。在适当对准之后，也可以使用一压合法，在侧壁265S1与265S2留下对准凹耳257的压痕267(而非沟槽)，藉以将金属插头套260固接在插头部分254上。另一种方法则是使金属插头套260制模成型(而非采用上述的咬接)在插头部分254上，藉以获得较强性能。
图10、图11、与图12是分解与结合立体图，其依据本发明的另一明确实施例的一USB组件400。USB组件400中，类似于上述的结构则标示为相同编号，且为了简洁的目的所以不再赘述。请参考图10，USB组件400包括一罩配件440，此罩配件440是由相互结合的一前罩部分450F、一后罩部分450R、以及一金属管441所组成。前罩部分450F包括相对的把手上壁部分452FT与把手下壁部分452FB，以及延伸自把手前壁452F的相对的把手侧壁部分452FS1与452FS2，并且共同定义出一第一开口453FR。其中，实质相同于上述的插头部分454是延伸自一把手前壁452F，且包括凸耳457。以上述的方法，将凸耳457耦接至金属插头套260中的沟槽267。或者，凸耳457也可以是凹耳陷入(而非突出)侧壁255S1与255S2中。在适当对准之后，也可以使用一压合法，在侧壁265S1与265S2留下对准凹耳457的压痕267(而非沟槽)，藉以将金属插头套260固接在插头部分454上。另一种方法则是使金属插头套260制模成型(而非采用上述的咬接)在插头部分454上，藉以获得较强性能。后罩部分450R包括相对的把手上壁部分452RT与把手下壁部分452RB，以及延伸自把手后壁452R的相对的把手侧壁部分452RS1与452RS2，并且共同定义出一第二开口(面对图10的金属管441)。固定结构是提供于后罩部分450R与前罩部分450F的相对缘部，用以在装配时促进前后罩部分的连接。在本实施例中，固定指458R是延伸自把手侧壁部份452RS1与452RS2的前缘，且分别与形成在把手侧壁部份452FS1与452FS2的后缘的固定凹部458F1与458F2密合。此外，本领域技术人员也可能使用其它固定机构将前罩部分450F固定在后罩部分450R上。金属管441包括相对的上壁442T与下壁442B，上壁442T与下壁442B是整体地连接至相对的侧壁442S1与442S2的上缘与下缘，以及共同形成定义出一前开口443F的一前缘442F与定义出一后开口443R的一后缘442R。在装配过程中，PCBA210是插入前罩部分450F或后罩部分450R，金属管441则是已经或随后设置在所选择的前或后罩部分的上/下/侧壁之上。之后，另一罩部分的上/下/侧壁也插入金属管441中，直至固定指458R与固定凹部458F密合，藉以如同图11与图12所示一样，将罩配件440装配在一起。因此，金属管441可同时保护PCBA210与提供USB组件400的美化外观。
如图10所示，USB组件400使用设于后罩部分450R的一后壁452R上且穿过一结合开口477的一发光组件437，且发光组件437包括延伸的接点，用以接触设在PCBA210上的对应连接结构138。
图13与图14是分解与结合透视图，其依据本发明的另一明确实施例的一USB组件500。USB组件500中，类似于上述的结构则标示为相同编号，且为了简洁的目的所以不再赘述。请参考图13，类似于上述USB组件400，USB组件500包括一罩配件540，此罩配件540是由一前罩部分550F、一后罩部分550R、以及一金属管541相互结合而组成。然而，如同图15所示，USB组件500不同于USB组件400的处在于金属管541的相对上壁542T与下壁542B是分别共平面于金属插头套260的上壁265T与下壁265B，藉以提供具有一高度H1(例如，4.5mm)的小轮廓结构，此高度H1是实质相同于金属插头套260的高度。经过比较(参考图11)，标准尺寸USB组件400的金属管441则具有约为6.5mm的高度H2。因此，USB组件500具有比标准尺寸的USB组件更小的外型。
USB组件500的小轮廓布置并不限于具有金属管的实施例。例如，图16至图18的一USB组件600，其具有一罩配件640。类似于上述的USB组件200，此罩配件640亦包括一完整罩结构650。但是不同之处在于，罩结构650具有一把手部分651，且把手上壁652T与把手下壁652B是分别共平面于金属套260的上壁265T与下壁265B。藉以提供具有一高度H1(例如，4.5mm)的小轮廓结构，此高度H1是实质相同于金属套260的高度。注意，在此小轮廓布置中，已经省下了固定环，且后盖670是位于把手部分651所定义出的一后开口653R里面。此外，使用一小轮廓发光组件637也是有帮助于小轮廓结构的形成。
另外，也可以使用适合的IC(例如，IC130与135)来修改此处所描述的不同USB组件结构，用以作为例如MP3播放器(亦即，音乐储存)、数字相机、与行动电话的外部储存。
在另一实施例中，USB组件结构也可以用于无线通讯。在此例子中，也可以将一USB组件(例如，图19所示的蓝牙USB转接器700)插入一主机组件的USB端口，而且USB组件也可以包括一无线通讯组件735。此无线通讯组件735可产生经由一收发器天线775所发射的无线讯号。此收发器天线775也可以位于罩结构750的后缘，以获得最大的讯号传输效果。无线通讯组件735是利用USB控制器IC730而和主机(例如，计算机)进行通讯，且更包括一蓝牙控制器、一射频(RF)收发器、一基频控制器、内存(例如EEPROM)、电压调整器、一水晶体、以及一控制电路用以控制LED770。如图所示，这些电路可与被动电路(例如，电阻、电容、与电感)结合在一起，形成在一单一芯片上，或者是形成在PCB710上的一或多个独立的芯片上且被罩结构750与金属插头套760所包围，其中罩结构750与金属插头套760是以上述的方式连结在一起。这种布置是有助于主机与无线通讯组件(例如，蓝牙组件)间的通讯。蓝牙是一种无线技术，可使得任何电子组件均可以2.4GHz的频带进行无线通讯。蓝牙可使得组件(例如行动电话、双耳式耳机、PDA、与计算机)进行通讯并且相互传送数据而不需要以电线或电缆连接彼此。蓝牙已经被具体地设计为低成本与低功率的无线电技术，尤其是适合应用于短范围的个人局域网络(PAN)。通过将蓝牙USB转接器700插入USB埠中，则蓝牙USB转接器可使得一非蓝牙电子组件(例如，主机)能够和蓝牙组件进行通讯。一种明确的无线应用即是蓝牙鼠标组件，此鼠标组件目前是用来移动光标。另一种应用例子则是使得计算机使用者能够和具有蓝牙无线的行动电话、PDA、键盘、打印机、数字相机、与MP3播放器进行双向通讯。另外也可以包括无线的双耳式耳机的应用。其它的应用尚可包括汽车内的蓝牙无线连接，亦即不需手持即可操作行动电话。当然，其它无线通讯协议，例如IrDA红外线传输组件亦可应用于本发明的USB组件。
除了上述各种实施例中明确的罩结构之外，本领域技术人员依据本发明应可知道尚有其它罩结构与连接方法。例如，也可使用超音波焊接法将第八图中的上与下罩部份连结在一起。因此，除非另外指明，否则本发明并非限于上述的罩结构布置。
虽然本发明提出上述一些明确实施例，但是对于本领域技术人员而言，应所述知道本发明的特征同样适用于其它实施例，且这些实施例均属于本发明请求保护的范围。
权利要求
1.一种通用序列总线组件，其特征在于，包括一印刷电路板配件，包括一印刷电路板，包括一较宽印刷电路板主体区域与一较窄印刷电路板插头区域，其中所述印刷电路板具有相对的上表面与下表面、多个金属接点位于所述印刷电路板插头区域的所述上表面、以及多个集成电路，其中至少一个集成电路设于所述印刷电路板主体区域的所述上表面或所述下表面；一塑料罩结构，包括一较宽把手部分与一较窄插头部分，其是延伸自所述把手部分的一把手前壁，所述罩结构是固接于所述印刷电路板配件上，其中所述印刷电路板主体区域是被包覆围绕在所述把手部分内，所述印刷电路板插头区域是延伸穿过所述把手前壁所定义出的一开口且被所述插头部分的一插头下壁支撑；以及一金属插头套固接于所述罩结构，藉以使得所述金属插头套的一上壁延伸自所述把手前壁且位于所述插头部分上，其中所述印刷电路板的所述金属接点是暴露于所述印刷电路板插头区域与所述金属插头套的所述上壁中间的一间隙中。
2.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述金属插头套包括分别沿着所述插头部分的两个相对侧壁设置的两个相对插头套侧壁；一下壁是整体地连接至所述些相对插头套侧壁的下缘且位于所述插头部分的下壁之下；以及一上壁是整体地连接至所述些相对插头套侧壁的上缘且位于所述印刷电路板插头区域的所述上表面之上，形成预设的所述间隙。
3.如权利要求2所述的通用序列总线组件，其特征在于所述印刷电路板配件包括一无铅结构。
4.如权利要求2所述的通用序列总线组件，其特征在于所述插头部分更包括多个凸耳，其中所述金属插头套是定义有多个插槽，以及其中所述金属插头套是设于所述插头部分上，藉以使得所述插头部分的所述每一个凸耳容置于所述金属插头套的所述一对应插槽中。
5.如权利要求2所述的通用序列总线组件，其特征在于还包括一邻接于所述把手前壁且位于所述金属插头套上的一后缘。
6.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述印刷电路板配件更包括一通用序列总线控制器集成电路，是至少部分设于所述较窄印刷电路板插头区域的所述下表面。
7.如权利要求6所述的通用序列总线组件，其特征在于所述通用序列总线控制器集成电路是至少部分位于所述些金属接点下面。
8.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述罩结构的所述把手部分具有共同定义出一罩室的相对上壁与下壁、相对的侧壁，以及具有定义出一后开口的多个后缘，其中所述印刷电路板配件是容置于所述罩室中，藉以使得所述印刷电路板的一后缘是邻接所述后开口，并且所述通用序列总线组件更包括一后盖设于所述把手部份的所述些后缘上，所述后盖包括延伸穿过所述后开口且连接至所述印刷电路板的所述后缘的一印刷电路板支撑结构。
9.如权利要求8所述的通用序列总线组件，其特征在于更包括一发光组件，设于所述印刷电路板的所述后缘上，其中所述后盖是定义出对齐所述印刷电路板的一开口，藉以从所述开口看见所述发光组件。
10.如权利要求8所述的通用序列总线组件，其特征在于所述罩结构的所述把手部分的至少一壁与所述后盖定义出多个相对应的用以容置一钥匙链的钥匙链孔。
11.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述罩结构的所述插头部分包括一插头下壁；以及多个插头支撑条设于所述插头下壁的一上表面上，其中所述印刷电路板配件是设于所述插头部分上，藉以使得所述印刷电路板插头区域邻接所述插头支撑条的一上表面。
12.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述印刷电路板更包括多个金属分隔物形成于所述印刷电路板的所述上表面，所述每一个金属分隔物是位于两相邻的所述些金属接点之间。
13.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述把手部分是与所述插头部分整体地铸造成型，且包括相对的一上壁与一下壁，且所述上壁与所述下壁是整体地铸造成型在所述两个相对侧壁的一相对上缘与下缘上。
14.如权利要求13所述的通用序列总线组件，其特征在于所述金属插头套更包括一下壁，所述下壁是平行于所述上壁且位于所述罩结构的所述插头部分之下，其中所述罩结构的所述把手部分的所述相对的上壁与下壁是分别共平面于所述金属插头套的所述相对的上壁与下壁。
15.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述罩结构包括一下罩部分，包括一下把手部分，且所述下把手部分具有一把手下壁与垂直延伸至所述把手下壁的两个侧缘的两个第一把手侧壁部分；以及一上罩部分，包括一把手上壁与垂直延伸至所述把手上壁的两个侧缘的两个第二把手侧壁部分，其中所述上罩部分是设于所述下罩部分之上，藉以使得所述些第一把手侧壁部分密合于所述些第二把手侧壁部分，形成包覆围绕所述印刷电路板主体区域的一围栏。
16.如权利要求15所述的通用序列总线组件，其特征在于所述上罩部分与所述下罩部分更分别包括有一第一把手前壁部分与一第二把手前壁部分，其中所述通用序列总线组件更包括一邻接于所述第一把手前壁部分与所述第二把手前壁部分且位于所述金属插头套上的一后缘。
17.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述罩结构包括一前罩部分，包括相对的一把手上壁部分与一把手下壁部分以及两个相对的把手侧壁部分，所述些把手上壁部分与把手下壁部分以及把手侧壁部分是延伸自所述把手前壁；以及一后罩部分，包括相对的一把手上壁部分与一把手下壁部分以及两个相对的把手侧壁部分，所述些把手上壁部分与把手下壁部分以及把手侧壁部分是延伸自一把手后壁，其中所述通用序列总线组件更包括一金属管，所述金属管包括相对的一上壁与一下壁，以及两个相对的侧壁，所述上壁与所述下壁分别位于所述前罩部分与所述后罩部分的所述把手上壁部分与所述把手下壁部分上，且所述些相对的侧壁分别位于所述前罩部分与所述后罩部分的所述些把手侧壁部分上，其中所述金属管是延伸在所述把手前壁与所述把手后壁之间，以及所述前罩部分与所述后罩部分是位于所述金属管内且相互耦接。
18.如权利要求17所述的通用序列总线组件，其特征在于所述金属插头套更包括一下壁，所述下壁是平行于所述上壁且位于所述罩结构的所述插头部分之下，其中所述金属管的所述相对的上壁与下壁是分别共平面于所述金属插头套的所述相对的上壁与下壁。
19.如权利要求1所述的通用序列总线组件，其特征在于所述集成电路包括一无线通讯组件。
全文摘要
一种通用序列总线(USB)组件包括一PCBA设于一制模成型的塑料罩结构中，使得金属接点暴露于罩结构的插头部分上，以及包括一金属插头套装在罩结构上，使得金属插头套的一上壁与金属接点之间具有一预设间隙距离。一USB控制器IC是设于PCBA的一较窄部分上且位于金属接点下方，藉以降低USB组件的总长度。金属接点套是制模成型于或咬接于罩结构的插头部分的凸耳上。一选择性的固定环则可用来将金属插头套的一后缘固定在罩结构上。一选择性的后盖则是装在罩结构的一后开口上并且固定PCBA的后缘。
文档编号G06G1/16GK1988289SQ20051013271
公开日2007年6月27日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者倪金南 申请人:大智电子科技公司