专利名称：具散热结构的高功率连接器的制作方法
技术领域：
本发明是关于高功率连接器，尤指ー种增设有辅助金属板片，以利用该辅助金属板片具有的较小阻抗值，直接将热量发散至外界空气中的高功率连接器。
背景技术：
随着生活水平的提高，现代人在购买电子产品时，除了会考量电子产品的实际效用外，尚会特别注重电子产品的外观，尤其是消费性电子产品，如行动电话、个人数位助理器、平板电脑…等，一般言，为了方便携帯，且不占用过多收纳空间，现代人对于消费性电子产品的外观，大多冀望能符合「轻、薄、短、小」的设计理念，且期望电子产品能具有较高的效 能，因此，各家电子厂商为能迎合消费者的需求，纷纷更改原有消费性电子产品的设计，以期能在消费性电子产品的市场中占有一席之地。当各家电子厂商欲使消费性电子产品维持在高效能时，必需使其内的相关电子元件(如连接器)具备高密度能量的传输能力，由于能量(如电量)在传输过程中，会因传输路径(如金属端子)的阻抗值而产生热量，且热量又与能量传输的密度成正比，意即，在消费性电子产品拥有高效能的传输能力时，将伴随着产生高热量的问题，此外，当消费性电子产品的整体体积缩小时，其内各电子元件的体积势必随的缩小，以能在有限的空间内布设多种电子元件(如连接器、电阻、电容…等)，前述情况不仅増加了消费性电子产品的设计复杂性，且当金属端子的厚度变薄(即截面积缩小)时，其阻抗值亦会随的增加，故相应而生的热管理问题，更成为业者在设计该等消费性电子产品时必需克服的难题。举例而言，业者为能提高行动电话(即消费性电子产品)的待机时间及維持多种应用程式的长时间运作，必需大幅度地増加行动电话的电池容量，此举将造成电池的供电电流增加，使得与电池相电气连接的连接器产生大量的热量。承前所述，现有的连接器并未因应消费性电子产品的体积缩小，而改变其结构设计，仅是直接依比例縮小，使得其散热效果不佳，兹为明确揭露现有连接器的设计缺失，乃就公知连接器的局部剖面图，请參阅图I所示，说明如下图I所示的一电池的连接器I，包括ー罩体11及多支金属端子13，其中该罩体11组装至一电路板15上，该罩体11内设有多个容纳空间111，各该金属端子13被弯折成波浪状，且分别嵌设至对应的容纳空间111中，且各该金属端子13的前段部分穿过该罩体11的ー侧面，外露至该罩体11タト，其后段部分则连接至该电路板15的金属垫片151上，如此，当各该金属端子13的前段部分连接至该电池的电极端子时，该电池的供电电流便会通过各该金属端子13，而传送至该电路板15，然而，诚如前述，当该电池的供电电流愈大时，各该金属端子13即会产生大量的热量，由于各该金属端子13的中段部分的散热面积较大，且被封闭在该罩体11内，故，各该金属端子13所释放出的热量便会蓄积在该罩体11中，此时，因该罩体11本身为塑性材质，导致其与外界空气的热交換效果不佳，不易将热量散发到外界空气中，如此，该连接器I的整体温度便会因此迅速地上升，不仅会造成自身元件因长期处于高温环境，而加速老化外，尚连带地波及到邻近该连接器I的诸多电子元件，而损及该等电子兀件的使用寿命。此外，复请參阅图I所示，当该连接器I内蓄积了大量的热能时，因各该金属端子13被安装在各个封闭的容纳空间111中,致其氧化速度会快速增加,进而使得各该金属端子13会因氧化，而提高自身的阻抗值，并产生更多的热量，恶性循环之下，将导致设有该连接器I的消费性电子产品的使用寿命大幅减损，进而影响了业者所生产的消费性电子产品的品质，造成客户的抱怨及流失。综上所述可知，由于传统连接器的整体结构并未因应消费性电子产品的轻薄短小的设计趋势，而作出相对应的改变，故极易在传统连接器内造成热量的蓄积，导致设有传统连接器的消费性电子产品发生热管理不良的严重问题，因此，如何设计出一种崭新的连接器，以能满足消费性电子产品在满足轻薄短小的设计需求，且不断提高性能的同吋，尚能使其中紧密依靠且安装在有限空间内的各个电子元件，仍能保持良好的散热效果，即成为相关电子领域的业者亟欲探讨的一重要课题。有鉴于传统连接器的结构设计，并未因应外形小巧的消费性电子产品的设计趋势，而进行相对应的改变，至其衍生出热管理不良的严重问题，影响了消费性电子产品的使用寿命与消费者的使用观感，因此，发明人在经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种具散热结构的高功率连接器，以期通过本发明的崭新结构，能快速释放出高功率连接器的热量，进而有效解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具散热结构的高功率连接器，其具有较小的阻抗值，并能直接将热量发散至外界空气中，避免该高功率连接器因高温而造成元件老化。为此，本发明提出一种具散热结构的高功率连接器，是在原有的连接器上，额外增加多支辅助金属板片，以能降低本发明的高功率连接器的阻抗值，以大幅提高该高功率连接器的使用寿命。该高功率连接器包括ー罩体、多支弾性金属端子及多支辅助金属板片，其中该罩体由绝缘材质制成，其内设有多个容纳空间，另外，该等弹性金属端子分别嵌设至该等容纳空间中，各该弹性金属端子的前段部分呈弧形，且能穿过该罩体的ー侧面，外露至该罩体外，再者，该等辅助金属板片的前段部分会分别与对应的该弾性金属端子相电气连接，其后段部分则与该电路板相电气连接，如此，由于该辅助金属板片具有较小的阻抗值，故能避免该高功率连接器内的元件，因处于高温环境而造成过早老化的现象。中本发明中，该弹性金属端子的后段部分会电气连接至该电路板，使得该弹性金属端子与该辅助金属板片形成并联电路，以降低该高功率连接器的整体阻抗值，此外，该辅助金属板片的阻抗值尚能小于对应的弾性金属端子的阻抗值，因此，在对应的该辅助金属板片的阻抗值较小的情况下，各该弹性金属端子上的电流将选择经由对应的该辅助金属板片，传送至该电路板，以有效降低该高功率连接器所产生的热量。在本发明中，该高功率连接器能够采用破板方式，组装至该电路板上，意即该高功率连接器能嵌入至该电路板中，以缩减该高功率连接器与该电路板所占用的空间，并增加 业者在规划电子装置的电路设计空间的弾性。
以下附图仅g在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中图I为公知连接器的示意图；图2为本发明的第一实施例；图3为本发明的第二实施例；图4为本发明的第三实施例；
图5为本发明的第四实施例。主要元件标号说明高功率连接器2、2A、4、7罩体21、21A、41第一开ロ210容纳空间211、411第二开ロ212弹性金属端子23、23A、43辅助金属板片25、25A、45、75、75A定位部251电路板3、5金属垫片31、51电池6电极端子61、61A连接片75具体实施例方式为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照
本发明的具体实施方式
。发明人在长期从事连接器等相关产品的研发与制造中，发现传统连接器的结构设计不良，使得传统连接器内会蓄积大量的热量，而无法快速地被释放至外界空气中，导致传统连接器内部的元件(如金属端子)容易氧化，且邻近传统连接器的相关电子元件，亦会因长期处于高温环境而加速老化，有鉴于此，发明人乃思及出一种完善的解决方案，即是更改传统连接器的结构设计，以达到降低连接器的阻抗值，与减少连接器所蓄积的热量等功效。本发明提出的一种具散热结构的高功率连接器，且能组装至一电路板上，在本发明的第一实施例中，请參阅图2所示，该高功率连接器2包括ー罩体21、多支弾性金属端子23及多支辅助金属板片25，为详细揭露本发明的整体结构，并简化图式，仅采用该高功率连接器2的局部剖面图作为说明图式，并省略电路板3上的相关电子元件(如电阻、电容…等)，其中该罩体21由绝缘材质制成，并固设至该电路板3上，其ー侧面开设有多个第ー开ロ 210，其内对应于各该第一开ロ 210的位置，分别设有一容纳空间211，另外，该罩体21的顶面尚开设有多个第二开ロ 212,各该第二开ロ 212分别与各该第一开ロ 210相连通，在该第一实施例中，该等容纳空间211彼此相互独立，但在本发明的其它实施例中，业者能依设计需求，而使该等容纳空间211相互连通，合先叙明。另外，各该弹性金属端子23被弯折成波浪状，使其具有一弹性而能被压缩变形，然而，在本发明的其它实施例中，该弹性金属端子23能被弯折成其它形状，只要其能具有弹性并被压缩变形，即为本发明所称的弾性金属端子23。另外，各该弹性金属端子23分别嵌设至各该容纳空间211中，并对应于各该第一开ロ 210，其前段部分呈弧形，且能穿过对应的该罩体21的第一开ロ 210，外露至该罩体21タト，其后段部分则会插入至该罩体21的底面，以固定在该罩体21中，且与该电路板3的金属垫片31相电气连接，以能将电源或信号传送至该电路板3，或接收该电路板3传来的电源或信号，此外，在各该弹性金属端子23的前段部分受到抵压时，其邻近前段部分的位置会朝对应的第二开ロ 212的方向延伸变形。另外，复请參阅图2所示，该罩体21外尚设置有该等辅助金属板片25，且该等辅助金属板片25彼此间相隔ー间距，其前段部分分别对应于各该第二开ロ 212，并与对应的各该弹性金属端子23相电气连接，其后段部分则朝该电路板3的方向弯折延伸，并与该电路板3的金属垫片31相电气连接，且各该辅助金属板片25的阻抗值小于对应的该弹性金属端子23的阻抗值，如此，当该高功率连接器2与一电池相电气连接吋，该等弹性金属端子23的前段部分会受到该电池的电极端子的压迫，由于各该弾性金属端子23已被定位住而无法位移，因此，其弹性能使各该弹性金属端子23产生压缩变形，同吋，因其自身尚会产生一弾性恢复力，故能确保各该弹性金属端子23的前段部分稳固地抵靠在对应的该电极端子上，以使该电池能透过该等弾性金属端子23传递电流，此外，各该弹性金属端子23因被压缩变形，其对应于第二开ロ 212的部分弾性金属端子23，尚会朝该第二开ロ 212方向位移，以能紧密地抵靠至各该辅助金属板片25。再者，复请參阅图2所示，为避免该辅助金属板片25因受挤压，而不慎脱离原有位置，造成该高功率连接器2无法正常作业，该辅助金属板片25的前段部分尚能设有一定位部251，该定位部251能嵌卡至该罩体21中，以提高该辅助金属板片25的定位效果。承上所述可知，通过该第一实施例的整体构图，该高功率连接器2能达成下列的功效(I)由于各该弾性金属端子23的前段部分与后段部分，分别与对应的该辅助金属板片25的前段部分与后段部分，形成电气连接，意即该弹性金属端子23与该辅助金属板片25形成并联电路，依据并联电阻值的公式总阻抗值R= (R1*R2)/(R1+R2)，其中Rl为弹性金属端子23的阻抗值，R2为辅助金属板片25的阻抗值，因此，该高功率连接器2的整体阻抗值会降低，进而降低该高功率连接器2的产生热量；(2)由于该辅助金属板片25直接外露于该罩体21タト，因此，其自身产生的热量能够直接释放到外界空气中，而不会蓄积至该罩体21内，大幅增加该高功率连接器2的散热面积与效果，此外，因该辅助金属板片25能够快速地释放出热量，故其自身的温度能低于该弹性金属端子23或该罩体21，以能迅速地吸收该弹性金属端子23所产生的热量及/或该罩体21传来的热量，并释放至外界空气中，进而避免该高功率连接器2因高温而造成元件老化，导致其使用寿命较短；(3)由于该辅助金属板片25的阻抗值，能够小于对应的弾性金属端子23的阻抗 值，因此，该弹性金属端子23上的电流将选择经由对应的该辅助金属板片25，传送至该电路板3，如此，在流经该弹性金属端子23的电流较小时，其产生的热量亦随的较少，使得该罩体21内不易被蓄积热量，而该辅助金属板片25虽然会产生较多的热量，但因其能直接释放到外界空气中，并不会蓄积在该罩体21内，故本发明的高功率连接器2的散热效果会优于公知连接器的散热效果。另外，熟悉该领域的技艺人士能在掌握本发明的主要技术特征后，能针对罩体、弹性金属端子与辅助金属板片间的样式，作出其它变化，为方便说明，请參阅图3所示，其中仅针对罩体21A、弾性金属端子23A与辅助金属板片25A间的变化，进行说明，至干与第一实施例相同的部分则不予赘述，合先叙明。在本发明的第二实施例中，该罩体21A能够不开设有第二开ロ，且该辅助金属板片25A的前段部分能被弯折进该罩体21A内，使得该弹性金属端子23A邻近其前段部分的位置能抵靠该辅助金属板片25A，如此，在该弹性金属端子23A触压到电池的电极端子时，该电池的供电电流能经由该弾性金属端子23A而传送至该辅助金属板片25A。 再者，复请參阅图3所示，在本发明的第二实施例中，该弹性金属端子23A的后段部分尚能够穿过该罩体21A的另ー侧面，而外露至该罩体21A外，并与该电路板3的金属垫片31相电气连接，同时，该辅助金属板片25A的后段部分能直接贴附至该弹性金属端子23A的后段部分，以电气连接至该电路板3，并将其自身接收到的电流，经由该弾性金属端子23A的后段部分传送至该电路板3，在此特别一提的是，本发明的前述实施例中，均以使用在电池上的高功率连接器2A为例，但在实际使用上，与喇叭或耳机的连接端子相连接的连接器，亦可采用本发明的高功率连接器2A，以使得该电路板3能传送电流或信号至该高功率连接器2A中。由于本案是采用辅助金属板片作为主要传导电流或信号的路径，以能快速地将热量散发至外界，因此，在不同设计需求的高功率连接器中，弾性金属端子能够不与电路板相电气连接，请參阅图4所示，在本发明的第三实施例中，该高功率连接器4包括ー罩体41、多支弹性金属端子43及多支辅助金属板片45，其中该罩体41内设有多个容纳空间411，且其会穿过ー电路板5，而嵌入至该电路板5中，另外，各该弹性金属端子43被弯折成波浪状，且分别嵌设至对应的各该容纳空间411中，其前段部分呈弧形，且能穿过该罩体41的ー侧面，外露至该罩体41外，其后段部分则仅是抵靠住该罩体41，另外，各该辅助金属板片45设置于该罩体41タト，且前段部分分别与对应的该弾性金属端子43相电气连接，其后段部分则与该电路板5的金属垫片51相电气连接，如此，透过前述设计方式，业者即可将电子产品内的电路空间，压缩至该高功率连接器4的高度，而非为该高功率连接器4加上电路板5的高度，以提高业者在规划电子装置的电路设计空间的弾性，在此特别一提的是，虽然前述实施例以弹性金属端子43不电气连接至电路板5为例，但实际使用上，业者亦能够使弹性金属端子43电气连接至电路板5，合先叙明。另外，请參阅图5所示，公知电池6的结构中，因应不同电路需求，通常会产生不同设计样式的电极端子61，例如接触面积较宽的电极端子61A、或是多个电极端子61属于同ー线路，而可视为同一个电极端子61…等，因此，在本发明的第四实施例中，业者能够在相邻近的两个辅助金属板片75间，设有一连接片751，以增加辅助金属板片75的宽度，或者能够设计宽度较大的辅助金属板片75A，大幅提高该高功率连接器7的散热面积，令本发明的高功率连接器7具有较良好的产业应用性，且能因应不同的电路设计需求，进而增加业者的市场竞争力。在此特别ー提者，业者亦可直接将本发明的辅助金属板片设置于罩体内，只要该辅助金属板片能与弾性金属端子形成并联电路，或者本身具有较小的阻抗值，便能够有效降低高功率连接器所产生的热量，进而达到本发明的目的。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式
，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
权利要求
1.一种具散热结构的高功率连接器，组装至一电路板上，其特征在于，该高功率连接器包括 ー罩体，由绝缘材质制成，其内设有多个容纳空间； 多支弾性金属端子，且分别嵌设至所述容纳空间中，各该弹性金属端子的前段部分呈弧形，且能穿过该罩体的ー侧面，外露至该罩体外；及 多支辅助金属板片，其前段部分分别与对应的各该弹性金属端子相电气连接，其后段部分则与该电路板的金属垫片相电气连接。
2.如权利要求I所述的高功率连接器，其特征在于，该弹性金属端子的后段部分尚与该电路板的金属垫片相电气连接。
3.如权利要求I所述的高功率连接器，其特征在于，该弹性金属端子的后段部分能穿 过该罩体的另ー侧面，并与该电路板的金属垫片及对应的该辅助金属板片的后段部分相电气连接。
4.如权利要求2或3所述的高功率连接器，其特征在干，该辅助金属板片设置于该罩体夕卜，该罩体的顶面对应于该辅助金属板片的位置，开设有ー开ロ，该弹性金属端子能通过该开ロ抵靠至对应的该辅助金属板片。
5.如权利要求2或3所述的高功率连接器，其特征在干，该辅助金属板片设置于该罩体夕卜，该辅助金属板片的前段部分会被弯折进该罩体内，且该辅助金属板片的前段部分能抵靠至对应的该弾性金属端子。
6.如权利要求4所述的高功率连接器，其特征在于，该辅助金属板片的前段部分设有一定位部，该定位部能嵌卡至该罩体。
7.如权利要求6所述的高功率连接器，其特征在于，至少两个相邻的该辅助金属板片间设有ー连接片。
8.如权利要求7所述的高功率连接器，其特征在于，该罩体穿过该电路板，以嵌入至该电路板中。
全文摘要
本发明提供一种具散热结构的高功率连接器，包括一罩体、多支弹性金属端子及多支辅助金属板片，其中各该弹性金属端子分别嵌设至该罩体中，其前段部分呈弧形，且能穿过该罩体的一侧面，外露至该罩体外，另外，各该辅助金属板片设在该罩体上，且其前段部分分别与对应的该弹性金属端子相电气连接，其后段部分则与一电路板相电气连接，如此，由于该辅助金属板片能改变原有的导电路径，使热量不易蓄积在该罩体内，避免该高功率连接器因高温而造成元件老化。
文档编号H01R13/24GK102655285SQ20111005151
公开日2012年9月5日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者林欣卫, 褚汉民, 邱显钰 申请人:矽玛科技股份有限公司