一种USB设备的制作方法

本实用新型涉及电子产品领域，尤其涉及一种USB设备。

背景技术：

USB(通用串行总线或Universl Seril Bus)公头是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。

现有的USB设备一般将一些电子元器件焊接在一块PCB板(Printed circuit bord，即印制电路板或者PCB线路板)上，专用USB公头焊接在该PCB板的一端，再将该焊接好各元器件的PCB板安装在相应外壳内；这样的USB设备尺寸比较大，USB设备厚度大于USB公头的厚度，携带不方便，不符合现行电子设备小巧轻便化的趋势；防摔抗压能力小，容易导致外壳损坏，使设备无法正常使用；水和灰尘等异物很容易进入外壳内导致PCB板上的电路及元器件损坏，缩短USB设备使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种USB设备。

本实用新型提供了一种USB设备，包括：外壳和嵌入在外壳中的合成基板；合成基板的上表面有指纹采集模块；其中，合成基板包括：顶层基板、中层基板和底层基板；中层基板为PCB板制成的基板；中层基板的上表面和下表面分布有电子元器件；电子元器件包括主控芯片；合成基板上布设有金手指，外壳上的金属罩套接于合成基板上，构成USB公头。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：本实用新型提供了一种USB设备，所述设备由包括PCB板在内的多层基板叠加并安装在相应外壳内，USB设备厚度与USB公头的厚度相同；该USB设备小巧轻便、便于携带、抗压抗摔能力强且防水防尘，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的一种USB设备的结构图；

图2为本实用新型实施例一提供的合成基板的剖面图；

图3为本实用新型实施例一提供的合成基板的分解结构示意图；

图4为本实用新型实施例一提供的中层基板的上表面示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的中层基板的下表面示意图；

图6为本实用新型实施例一提供的一种USB设备的结构图；

图7-1为本实用新型实施例一提供的USB公头的放大示意图；

图7-2为本实用新型实施例一提供的USB公头的横截面结构示意图；

图8为本实用新型实施例一提供的一种USB设备的结构图；

图9为本实用新型实施例二提供的一种USB设备的结构图；

图10为本实用新型实施例二提供的合成基板的剖面图；

图11为本实用新型实施例二提供的合成基板的分解结构示意图；

图12-1为本实用新型实施例二提供的USB公头的放大示意图；

图12-2为本实用新型实施例二提供的USB公头的横截面结构示意图；

图13为本实用新型实施例二提供的一种USB设备的结构图；

图14为本实用新型实施例三提供的一种USB设备的结构图；

图15为本实用新型实施例三提供的合成基板的剖面图；

图16为本实用新型实施例三提供的合成基板的分解结构示意图；

图17-1为本实用新型实施例三提供的USB公头的放大示意图；

图17-2为本实用新型实施例三提供的USB公头的横截面结构示意图；

图18为本实用新型实施例三提供的一种USB设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种USB设备，如图1所示，包括：外壳1和镶嵌在外壳1中的合成基板2；

在本实施例中，合成基板2包括三层基板，分别为顶层基板21、中层基板22和底层基板23；本实施例中提供了合成基板剖面图，可以但不限于如图2所示；

在本实施例中，优选地，顶层基板21、中层基板22和底层基板23，如图3所示；

在本实施例中，中层基板22上有电子元器件；其中，电子元器件分布在中层基板22的上表面和下表面；本实施例中提供了中层基板22的上表面示意图，可以但不限于如图4所示；本实施例中提供了中层基板22的下表面示意图，可以但不限于如图5所示；

在本实施例中，电子元器件中包括主控芯片C1；一般地，主控芯片位于中层基板22的下表面；

在本实施例中，电子元器件中还包括指纹采集模块C2，用于采集指纹；指纹采集模块包括指纹传感器C21和指纹采集芯片C22；一般地，如图6所示，指纹传感器C21位于中层基板22的上表面，指纹采集芯片C22位于中层基板22的下表面；一般地，指纹传感器C21呈圆形。

在本实施例中，电子元器件中还包括指示灯C3；指示灯C3位于中层基板22的上表面；用于根据设备当前不同的状态显示不同的状态信息；具体地，当设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息；当设备中的指纹传感器检测到指纹时，指示灯C3显示第一状态信息并进行闪烁；指纹验证成功时，指示灯C3显示第一状态信息；指纹验证失败时，指示灯C3显示第二状态信息；

在本实施例中，电子元器件中还可以包括阻容、晶振及其它芯片等。

在本实施例中，如图7-1所示，合成基板2上布设有金手指C4，外壳1上的金属罩11套接于合成基板2上，构成USB公头A；具体地，中层基板22的上表面的前端布设有四根金手指C4，顶层基板21和底层基板23分别位于中层基板22的正上方和正下方；顶层基板21的长度与中层基板22、底层基板23的长度相比较短，露出中层基板22上的金手指；外壳1上的金属罩11紧固于顶层基板21和底层基板23上，包围金手指C4和顶层基板21、底层基板23，金属罩11、中层基板22上的金手指C4以及顶层基板21、底层基板23共同构成USB公头A；如图7-2所示，为USB公头的横截面结构示意图。

具体地，在本实施例中，外壳1上的金属罩11的厚度及被金属罩11包围的顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度均符合标准的USB公头的规定；一般地，金属罩11的厚度为0.315±0.03mm，顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度为11.37mm；

本实施例中，合成基板的厚度之和为预设USB设备总厚度；

优选地，预设USB设备总厚度为USB设备的USB公头的高度。

一般地，USB公头的高度为4.5mm；

具体地，金手指C4是以铜箔导电材成型于上表面上且数量为四个，中间的两根金手指C4长为6.41mm，宽为1mm；其余两根金手指C4长为7.41mm，宽为1mm；

可选地，中层基板22上表面的指示灯C3还可以位于顶层基板21的镂空区域中；

在本实施例中，底层基板23位于中层基板22的正下方；

在本实施例中，底层基板23的厚度至少等于中层基板22的下表面的电子元器件的高度，顶层基板21的厚度至少等于中层基板22的上表面的电子元器件的高度；

在本实施例中，各个电子元器件之间的高度可以相同或者不同；优选地，中层基板22上表面的指纹传感器的高度H1高于指示灯C3的高度H2；中层基板22下表面的主控芯片C1的高度H3高于指纹采集芯片C22的高度H4；

在本实施例中，顶层基板21上有镂空区域，位于中层基板22的正上方，且中层基板22上表面的指纹传感器至少位于顶层基板21的镂空区域中；

在本实施例中，底层基板23和顶层基板21是由塑胶或树脂等绝缘材料制成；

在本实施例中，合成基板2是对底层基板23、中层基板22和顶层基板21进行合成处理后得到的，可以但不限于具体采用粘贴和/或层压的工艺。

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1的厚度与合成基板2的厚度相同；外壳1中的插孔11的作为USB设备的接口的一部分；合成基板2中的顶层基板21作为USB设备的上表面；

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1材料可以为金属材质(如锌合金)，也可以为塑料材质。

在本实施例中，外壳1和合成基板2上还可以有挂绳孔K，如图8所示。

在本实施例中，当USB设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息，指纹识别软件自动运行，弹出对话框要求进行指纹识别。用户需要进行指纹比对，当指纹识别通过后，用户就可以对USB设备进行正常的操作了。需要说明的是，指纹识别过程包括指纹录入、识别程序自动运行，程序先判断USB设备中是否存有指纹数据，有则要求用户验证指纹，验证成功后才能正常使用USB设备，反之则表明初次使用USB设备，要求用户录入指纹，录入完毕后，正常使用USB设备。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种USB设备，如图9所示，包括：外壳1、镶嵌在外壳1中的合成基板2和固定合成基板2的销子3；

在本实施例中，合成基板2包括三层基板，分别为顶层基板21、中层基板22和底层基板23；本实施例中提供了合成基板剖面图，可以但不限于如图10所示；

在本实施例中，优选地，顶层基板21、中层基板22和底层基板23，如图11所示；

在本实施例中，中层基板22上有电子元器件；其中，电子元器件分布在中层基板22的上表面和下表面；本实施例中提供了中层基板22的上表面示意图，可以但不限于实施例一中的图4所示；本实施例中提供了中层基板22的下表面示意图，可以但不限于实施例一中的图5所示；

在本实施例中，电子元器件中包括主控芯片C1；一般地，主控芯片位于中层基板22的下表面；

在本实施例中，电子元器件中还包括指纹采集模块C2，用于采集指纹；指纹采集模块包括指纹传感器C21和指纹采集芯片C22；一般地，指纹传感器C21位于中层基板22的上表面，指纹采集芯片C22位于中层基板22的下表面；一般地，指纹传感器C21呈圆形。

在本实施例中，电子元器件中还包括指示灯C3；指示灯C3位于中层基板22的上表面；用于根据设备当前不同的状态显示不同的状态信息；具体地，当设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息；当设备中的指纹传感器检测到指纹时，指示灯C3显示第一状态信息并进行闪烁；指纹验证成功时，指示灯C3显示第一状态信息；指纹验证失败时，指示灯C3显示第二状态信息；

在本实施例中，电子元器件中还可以包括阻容、晶振及其它芯片等。

在本实施例中，如图12-1所示，合成基板2上布设有金手指C4，外壳1上的金属罩11套接于合成基板2上，构成USB公头A；具体地，中层基板22的上表面的前端布设有四根金手指C4，顶层基板21和底层基板23分别位于中层基板22的正上方和正下方；顶层基板21的长度与中层基板22、底层基板23的长度相比较短，露出中层基板22上的金手指；外壳1上的金属罩11紧固于顶层基板21和底层基板23上，包围金手指C4和顶层基板21、底层基板23，金属罩11、中层基板22上的金手指C4以及顶层基板21、底层基板23共同构成USB公头A；本实用新型实施例中一种USB设备中USB公头的横截面结构示意图，如图12-2所示。

具体地，在本实施例中，外壳1上的金属罩11的厚度及被金属罩11包围的顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度均符合标准的USB公头的规定；一般地，金属罩11的厚度为0.315±0.03mm，顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度为11.37mm；

本实施例中，合成基板2的厚度与销子3的厚度之和为预设USB设备总厚度。

优选地，预设USB设备总厚度为USB设备的USB公头的高度。

一般地，USB公头的高度为4.5mm；

具体地，金手指C4是以铜箔导电材成型于上表面上且数量为四个，中间的两根金手指C4长为6.41mm，宽为1mm；其余两根金手指C4长为7.41mm，宽为1mm；

在本实施例中，顶层基板21上有镂空区域，位于中层基板22的正上方，且中层基板22上表面的指纹传感器至少位于顶层基板21的镂空区域中；

需要说明的是，顶层基板21的长度与中层基板22的长度不同，顶层基板21虽位于中层基板22的正上方，但并未将中层基板22全部覆盖，预留出中层基板22上的金手指。

在本实施例中，底层基板23位于中层基板22的正下方；

在本实施例中，底层基板23的厚度至少等于中层基板22的下表面的电子元器件的高度，顶层基板21的厚度至少等于中层基板22的上表面的电子元器件的高度；

在本实施例中，各个电子元器件之间的高度可以相同或者不同；优选地，中层基板22上表面的指纹传感器的高度H1高于指示灯C3的高度H2；中层基板22下表面的主控芯片C1的高度H3高于指纹采集芯片C22的高度H4；

在本实施例中，底层基板23和顶层基板21是由塑胶或树脂等绝缘材料制成；

在本实施例中，销子3材料可以为金属材质(如锌合金)，也可以为塑胶或树脂等绝缘材质。

在本实施例中，合成基板2是对底层基板23、中层基板22和顶层基板21进行合成处理后得到的，可以但不限于具体采用粘贴和/或层压的工艺。

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1的厚度与合成基板2的厚度相同；外壳1中的插孔11的作为USB设备的接口的一部分；合成基板2中的顶层基板21作为USB设备的上表面；

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1材料可以为金属材质(如锌合金)，也可以为塑料材质。

在本实施例中，外壳1和合成基板2上还可以有挂绳孔K，如图13所示。

在本实施例中，当USB设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息，指纹识别软件自动运行，弹出对话框要求进行指纹识别。用户需要进行指纹比对，当指纹识别通过后，用户就可以对USB设备进行正常的操作了。需要说明的是，指纹识别过程包括指纹录入、识别程序自动运行，程序先判断USB设备中是否存有指纹数据，有则要求用户验证指纹，验证成功后才能正常使用USB设备，反之则表明初次使用USB设备，要求用户录入指纹，录入完毕后，正常使用USB设备。

实施例三

本实用新型实施例三提供一种USB设备，如图14所示，包括：外壳1、镶嵌在外壳1中的合成基板2；

进一步地，合成基板2包括三层基板，分别为顶层基板21、中层基板22和底层基板23；本实施例中提供了合成基板剖面图，可以但不限于如图15所示；

在本实施例中，优选地，顶层基板21、中层基板22和底层基板23，如图16所示；需要说明的是，顶层基板21的前面有一定高度的凸起211；

在本实施例中，中层基板22上有电子元器件；其中，电子元器件分布在中层基板22的上表面和下表面；本实施例中提供了中层基板22的上表面示意图，可以但不限于实施例一中的图4所示；本实施例中提供了中层基板22的下表面示意图，可以但不限于实施例一中的图5所示；

在本实施例中，电子元器件中包括主控芯片C1；一般地，主控芯片位于中层基板22的下表面；

在本实施例中，电子元器件中还包括指纹采集模块C2，用于采集指纹；指纹采集模块包括指纹传感器C21和指纹采集芯片C22；一般地，指纹传感器C21位于中层基板22的上表面，指纹采集芯片C22位于中层基板22的下表面；一般地，指纹传感器C21呈圆形。

在本实施例中，电子元器件中还包括指示灯C3；指示灯C3位于中层基板22的上表面；用于根据设备当前不同的状态显示不同的状态信息；具体地，当设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息；当设备中的指纹传感器检测到指纹时，指示灯C3显示第一状态信息并进行闪烁；指纹验证成功时，指示灯C3显示第一状态信息；指纹验证失败时，指示灯C3显示第二状态信息；

在本实施例中，电子元器件中还可以包括阻容、晶振及其它芯片等。

在本实施例中，电子元器件中还可以包括阻容、晶振及其它芯片等。

在本实施例中，如图17-1所示，合成基板2上布设有金手指C4，外壳1上的金属罩11套接于合成基板2上，构成USB公头A；具体地，中层基板22的上表面的前端布设有四根金手指C4，顶层基板21和底层基板23分别位于中层基板22的正上方和正下方；顶层基板21的长度与中层基板22、底层基板23的长度相比较短，露出中层基板22上的金手指；外壳1上的金属罩11紧固于顶层基板21和底层基板23上，包围金手指C4和顶层基板21、底层基板23，金属罩11、中层基板22上的金手指C4以及顶层基板21、底层基板23共同构成USB公头A；本实用新型实施例中一种USB设备中USB公头的横截面结构示意图，如图17-2所示。

具体地，在本实施例中，外壳1上的金属罩11的厚度及被金属罩11包围的顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度均符合标准的USB公头的规定；一般地，金属罩11的厚度为0.315±0.03mm，顶层基板21、中层基板22和底层基板23的宽度为11.37mm；

本实施例中，合成基板2的厚度为预设USB设备总厚度。

优选地，预设USB设备总厚度为USB设备的USB公头的高度。

一般地，USB公头的高度为4.5mm；

具体地，金手指C4是以铜箔导电材成型于上表面上且数量为四个，中间的两根金手指C4长为6.41mm，宽为1mm；其余两根金手指C4长为7.41mm，宽为1mm；

在本实施例中，顶层基板21上有镂空区域，位于中层基板22的正上方，且中层基板22上表面的指纹传感器至少位于顶层基板21的镂空区域中；

需要说明的是，顶层基板21的长度与中层基板22的长度不同，顶层基板21虽位于中层基板22的正上方，但并未将中层基板22全部覆盖，预留出中层基板22上的金手指。

在本实施例中，底层基板23位于中层基板22的正下方；

在本实施例中，底层基板23的厚度至少等于中层基板22的下表面的电子元器件的高度，顶层基板21的厚度至少等于中层基板22的上表面的电子元器件的高度；

在本实施例中，各个电子元器件之间的高度可以相同或者不同；优选地，中层基板22上表面的指纹传感器的高度H1高于指示灯C3的高度H2；中层基板22下表面的主控芯片C1的高度H3高于指纹采集芯片C22的高度H4；

在本实施例中，底层基板23和顶层基板21是由塑胶或树脂等绝缘材料制成；

在本实施例中，合成基板2是对底层基板23、中层基板22和顶层基板21进行合成处理后得到的，可以但不限于具体采用粘贴和/或层压的工艺。

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1的厚度与合成基板2的厚度相同；外壳1中的插孔11的作为USB设备的接口的一部分；合成基板2中的顶层基板21作为USB设备的上表面；

在本实施例中，包覆在合成基板上的外壳1材料可以为金属材质(如锌合金)，也可以为塑料材质。

在本实施例中，外壳1和合成基板2上还可以有挂绳孔K，如图18所示。

在本实施例中，当USB设备与PC机连接后，指示灯C3显示第一状态信息，指纹识别软件自动运行，弹出对话框要求进行指纹识别。用户需要进行指纹比对，当指纹识别通过后，用户就可以对USB设备进行正常的操作了。需要说明的是，指纹识别过程包括指纹录入、识别程序自动运行，程序先判断USB设备中是否存有指纹数据，有则要求用户验证指纹，验证成功后才能正常使用USB设备，反之则表明初次使用USB设备，要求用户录入指纹，录入完毕后，正常使用USB设备。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围。