具有免焊连接器接口的通用串行总线装置制造方法
【专利摘要】本发明包括一通用串行总线3装置，其具有无焊通用串行总线3的连接器接口，并包括：一个通用串行总线3装置主体，其容纳由刚性材料制成的载体；四个接口接脚，位在外部列，并符合通用串行总线2.0标准；五个接口接脚，位在内部列，并符合通用串行总线3.0标准；及一基底和电子电路；及一通用串行总线3装置子体，其容纳：一由刚性材料制成的载体；五个接口接脚，符合通用串行总线3.0标准，其中每个接口接脚具有一上凸部及一下凸部；该上凸部及下凸部形成一弹簧线圈接脚；并且该弹簧线圈接脚能承受多次压缩；一顶部外壳；一底部外壳；及一外壳总成。
【专利说明】具有免焊连接器接口的通用串行总线装置
【技术领域】
[0001]本发明一般而言涉及计算装置，特别而言涉及一种利用这样计算装置的通用串行总线装置(USB device)。
【背景技术】
[0002]通用串行总线主体和装置在计算装置中，是随处可见的计算，该计算装置包括个人计算机、笔记型计算机、服务器、平板计算机、智能电视、媒体播放器、游戏机和周边装置。通用串行总线3.0 (通用串行总线3 (USB3))接口标准以持续成功的通用串行总线2.0 (通用串行总线2(USB2))接口标准的后继者被推出。通用串行总线3预期传递10倍的性能，同时保持和通用串行总线2向下兼容。一通用串行总线3装置连接器传统上具有一总数九个外部接口接脚(external interface pin),—排四个及一排五个接脚,该些外部接口接脚经由表面黏着技术(SMT)或孔洞技术连接到通用串行总线3装置。通用串行总线3装置连接器的物理尺寸因此增加该通用串行总线3装置的尺寸的长度。如果该通用串行总线3装置可延展该通用串行总线3装置的该本体至该通用串行总线3装置连接器的前部边缘的所在处，并完成该通用串行总线3装置连接器在其主体的功能，它不仅消除了对一物理性通用串行总线3装置连接器的需要且节省了成本，而且还可以在为该通用串行总线3装置内部的电路提供更多实体(real estate)或空间。所面临的挑战在于如何有效地达成在该通用串行总线装置的本体里的一通用串行总线3装置连接器的功能。
[0003]该通用串行总线3主体连接器(USB3 host connector)除了通用串行总线2主体连接器的该原有四个接脚，还多引入五个接脚。大多数的通用串行总线3装置需要一通用串行总线3装置连接器，该连接器被焊接到一基板或一印刷电路板，以稳固地配合该通用串行总线3主体连接器或通用串行总线2主体连接器。在该通用串行总线3主体连接器里，该通用串行总线3装置连接器内的四个接脚和五个接脚的该两列对应地与的四个接脚和五个接脚的该两列配合。在通用串行总线2主体连接器的例子，仅四个接脚的该外部列被使用于该通用串行总线3装置的连接，以连接。在该通用串行总线3闪存装置于模造过程中被预制的情况中，该通用串行总线3装置连接器的额外回流焊接过程不仅使工艺复杂化，还在预制的通用串行总线装置内引入了一低产量至该闪存装置。
[0004]因此为通用串行总线装置提出一无焊(solderless)通用串行总线3连接器和装置是有利的，以能消除焊接回流、简化制造过程及增加该通用串行总线3装置的产量。
[0005]通用串行总线2和通用串行总线3主体连接器之间的物理差异描述在图1A和图1B0图1A中所示的剖视图为该通用串行总线2主体连接器111的接脚13的其中一个。图1B中所示的剖视图为该通用串行总线3主体连接器113的接脚103的其中一个。一通用串行总线2装置连接器112可以被插入到一通用串行总线2主体连接器111或一通用串行总线3主体连接器113。同样地，一通用串行总线3装置连接器114可被插入至一通用串行总线2主体连接器111或一通用串行总线3主体连接器113。
[0006]如图1A所示，一通用串行总线2主体连接器111具有一顶部外壳10及一底部外壳11。它也有一个容纳四个接口接脚(未示出)的本体12。该通用串行总线2主体连接器111中的该些接脚13的其中之一显示于一剖视图中。当该通用串行总线2装置的本体17被插入时，该接脚13是可伸缩并会向上退入至该通用串行总线2主体12。一通用串行总线2装置连接器112具有一顶部外壳14、一底部外壳15、一本体17、一可选的止动件18和四个接口接脚(未示出)。该通用串行总线2装置连接器112中的该些接脚16的其中之一，是显示于一剖视图中。当通用串行总线2装置连接器112插入到通用串行总线2主体连接器111时，该接脚16不会退回。当该通用串行总线2装置连接器112已完全插入通用串行总线2主体连接器111时，该通用串行总线2主体连接器111里的其对应的接脚13将退回及连接到接脚16。
[0007]如图1B中所示，一通用串行总线3主体连接器113具有一顶部外壳100和一底部外壳101。它也有一个本体102，其容纳有位于该内部列的四个接口接脚(未示出)中和五个位于外部列的接口接脚(未示出)。在内部列上的该些接脚103上的其中一个，是显示于一剖视图中。在外部列上的该些接脚110的其中一个，也是显示于一剖视图中。当通用串行总线3装置连接器114被完全插入时，接脚103是可伸缩的，且将会向上退回到通用串行总线3主体本体102。
[0008]一通用串行总线3装置连接器114有一顶部外壳104、一底部外壳105、一本体107、一可选的止动件108、位于外部列中的四个接口接脚(未示出)和位于内部列中的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置连接器114内的该些接脚106的其中之一，是显示于一剖视图中。当该通用串行总线3装置连接器114插入该通用串行总线3主体连接器113时，接脚106不会退回。当该通用串行总线3装置连接器114完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接113上的其对应物103将退回，并连接到接脚106。该通用串行总线3装置连接器114内的该些接脚109的其中一个，是显示于一剖视图中。当该通用串行总线3装置连接器114被插入至该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接器113内的该接脚110中却不会退回。当该通用串行总线3装置连接器114完全插入到通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接113内的其相对应的接脚109将退回，并连接到接脚110。
[0009]当该通用串行总线3装置连接器114完全插入该通用串行总线2主体连接器111时，该通用串行总线3装置连接器114的接脚106连接到该通用串行总线2主体连接器111的接脚13。该通用串行总线3主体连接器114里的接脚109会退回且不会接触到通用串行总线2主体连接器111的任何其它接脚。
[0010]如图2A、图2B和图2C所示，一通用串行总线3主体连接器113具有一顶部外壳100及一底部外壳101。它也有一个本体102，其容纳有位于内部列的四个接口接脚(未示出)和位于外部列的五个接口接脚(未示出)。内部列上的该些接脚103的其中之一是显示于一剖视图中。外部列上的该些接脚110的其中之一是显示于一剖视图中。当通用串行总线3本体107被插入时，接脚103是可伸缩的，并向上退回到该通用串行总线3主体本体102。
[0011]图2A是一个连接，其试图解决有效地实现该通用串行总线装置的一本体里的通用串行总线装置连接器的功能的挑战。在图2A中，一通用串行总线装置3装置220具有一顶部外壳24、一底部外壳25、一本体27和一个表面贴装子体21。该本体27及该子体21经由表面贴装技术(surface mount technology)来连接。[0012]该本体27容纳在第一列上的四个接口接脚(未示出)及在第四列上的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置本体27的两个接脚26 (在第一列)和23 (在第四列)是显示于一剖视图中。
[0013]该表面安装的子体21容纳有在第二列上的五个接口接脚(未示出)及在第三列上的五个接口接脚(未示出)。该些第二列接脚及第些三列接脚在该子体21内，内部地连接成对。该通用串行总线3子体21的两个接脚20 (在第二列)和22 (在第三列)是显示于一剖视图中。接脚20和接脚22于通用串行总线3子体21内，内部地连接。
[0014]当该通用串行总线3装置220插入到该通用串行总线3主体连接器113时，该接脚26不会退回。当通用串行总线3装置220完全插入到通用串行总线3主体连接器113时，通用串行总线3主体连接器113里的其对应物103将退回并连接到接脚26。
[0015]当该通用串行总线3装置220完全插入通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接器113里的该接脚110不会退回。当通用串行总线3装置220完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3子体21上的其对应接脚20也不会退回，且将也连接到接脚110。接脚20不会退回的原因是该子体21和本体27是两个独立的刚性件。当通用串行总线3装置220插入至通用串行总线3主体连接器113时，没有空间让接脚20退回。
[0016]该实施例实现了消除一外部通用串行总线3装置连接器的功效，且为了该通用串行总线3装置内的电路，提供更多实体或空间。但仍需要将该通用串行总线3装置子体21焊接至该本体27。并且，因为该接脚20在该通用串行总线3装置220插入该通用串行总线3主体连接器113后，不会退回，故它承受了在该接脚的结构的应力。随着时间的进展，该通用串行总线3装置220里的接脚20及通用串行总线3的主体连接器里的接脚110之间的阻抗(impedance)开始改变。该接触最终变得不稳定和不可靠。
[0017]在图2B中所示的实施例，打算处理与上述同样的挑战。它不仅消除了对通用串行总线3装置物理连接器的需要，且节省了成本，而且还可以为了通用串行总线3装置内部的电路提供更多实体或空间。
[0018]如图2B所示，一通用串行总线3装置221具有一顶部外壳204、一底部外壳205、一本体207及一可拆卸的子体201。该本体207及该可拆卸的子体201经由五对接脚之间的强迫接触来连接。该对的一个接脚200是来自子体，而另一个接脚203是来自本体。接脚200在子体201内，被内部地连接到接脚202。两个接脚200和203之间不需焊接。
[0019]该本体207容纳有在第一列中上的四个接口接脚(未示出)和在第四列上的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3主体207里的两个接脚206 (第一列)和203 (在第三列)是显示于一剖视图中。
[0020]该可拆卸的子体201容纳有在第二列上的五个接口接脚(未示出)和在第三列上的五个接口接脚(未不出)。该第二列接脚和该第三列接脚在子体201内，内部地连接成对。在该通用串行总线3子体201里的两个接脚200 (在第二列)和202 (在第四列)显示于一剖视图中。接脚200和接脚202在通用串行总线3子体201内，内部地连接。
[0021]当通用串行总线3装置221插入该通用串行总线3主体连接器113时，该接脚206不会退回。当该通用串行总线3装置221完全插入通用串行总线3主体连接器113时，通用串行总线3主体连接器113内的其对应物103将退回并将连接到接脚206。[0022]当通用串行总线3装置221插入到该通用串行总线3主体连接器113时，通用串行总线3主体连接器113里的该接脚110不会退回。当通用串行总线3装置221完全插入到通用串行总线3主体连接器113时，在通用串行总线3子体201上的其对应接脚200也不会退回，但仍将连接到接脚110。接脚200不会消退的原因是，该子体201和该主体207是两个单独的刚性件。当通用串行总线3装置221插入通用串行总线3主体连接器113时，没有接脚200退去的空间。
[0023]现有技术实现消除一外部通用串行总线3装置连接器的好处，且提供更多实体或空间给通用串行总线3装置内的电路。它也消除了该通用该通用串行总线3装置子体201至本体207的焊接。但是因为该接脚200在该通用串行总线3装置221插入该通用串行总线3主体连接器113后，不会撤消，它承受至接脚的结构的应力。该通用串行总线3装置221里的接脚200和该通用串行总线3主体连接器里的接脚110之间的接触阻抗开始随着时间的进展而改变。该接触最终变得不稳定和不可靠。在该通用串行总线3子体里的接脚202和该通用串行总线3本体里的接脚203之间的接触也将变得不稳定和不可靠，因为该些接脚的对之间被施加持续的应力。当该通用串行总线3装置221被插入该通用串行总线3主体连接器113时，该接触也可能借由压着接脚200的力所产生的杠杆效应而被削弱。
[0024]另一种现有技术，如在图2C中所示，是图2B里现有技术的衍生物。再强调，它不仅消除了对物理性通用串行总线3装置连接器的需求，并节省了成本，还可以为了通用串行总线3装置内部的电路提供更多实体或空间。它也有一个可拆卸的子体211，其不需要焊接到本体217。借由消除在子体211内的第三列接脚，它与图2B所示的现有技术中的相t:匕，进一步节省了成本。
[0025]如图2C中所示，一通用串行总线3装置222具有一顶部外壳214、一底部外壳215、一本体217及一可拆卸的子体211。该主体217及该可拆卸子体211透过该五对的接脚之间的强制接触而连接。该对中的一个接脚210是来自该子体211，而另一个接脚213是来自该本体217。
[0026]该本体217容纳有在第一列上的四个接口接脚(未示出)及在第四列上的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3本体217中的两个接脚216 (在第一列)及213 (在第三列)显示于一剖视图中。
[0027]该可拆卸子体211容纳有在第二列上的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3子体211上的该些接脚210的其中一个(在第二列)显示于一剖视图中。
[0028]当通用串行总线3装置222插入通用串行总线3主体连接器113时，该接脚216不会退回。当通用串行总线3装置222完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接器113中的对应物103将退回，并连接到接脚216。
[0029]当通用串行总线3装置222插入该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接器113内的接脚110不会退回。当通用串行总线3装置222完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，在该通用串行总线3子体211上的其相对应的接脚210也不会退回，但仍然连接到接脚110。接脚210不会退回的原因是，该子体211及该本体217是两个单独的刚性件。当通用串行总线3装置222插入通用串行总线3主体连接器113时，没有空间让接脚210撤消时。
[0030]该实施例实现了消除一外部通用串行总线3装置连接器的优点，且为了该通用串行总线3装置内的电路提供更多实体或空间。它也省去了该通用串行总线3装置子体211到本体217上的焊接。但由于该接脚210在该通用串行总线3装置222被插入通用串行总线3的主体连接器113后，不会退回，它承受了至接脚的结构的应力。通用串行总线3装置222上的接脚210及通用串行总线3主体连接器上的接脚110之间的接触阻抗开始随着时间的进展改变。该接触最终变得不稳定和不可靠。在通用串行总线3子体的接脚210和通用串行总线3主体中的接脚213之间的接触也将变得不稳定和不可靠，因为该些接脚的对被施加了持续应力。
[0031]有鉴于此，所需的是提供一个能克服上述问题的系统和方法。本发明处理了这样的需要。
【发明内容】
[0032]本发明的第一个目的是实现消除一外部通用串行总线3装置连接器的优点，且提供更多实体或空间给该通用串行总线3装置内的电路。
[0033]第二个目的是使制造过程简化，并借由消除该通用串行总线3装置子体到该本体的焊接来节省成本。
[0034]第三个目的是使该通用串行总线3主体连接器和该通用串行总线3装置之间的接触机制简化，且因此有效地造成该通用串行总线3装置的成本节省。
[0035]本发明的第四个目的是减少或消除该通用串行总线3装置及该通用串行总线3装置主体连接器之间的任何接触接脚上的持续应力(constant stress),并且因此延长的该装置和主体连接器的可靠性。
[0036]本发明包括一个通用串行总线3装置，其具有无焊通用串行总线3连接器的接口，其包括:一通用串行总线3装置本体，其容纳由刚性材料制成的载体；在该外部列上的四个接口接脚(interface pin),其符合通用串行总线2.0标准；在内部列上的五个接口接脚，其符合通用串行总线3.0标准；及一基底和电子电路；及一通用串行总线3装置子体，其容纳:由刚性材料制成的载体(carrier body);及五个接口接脚,其符合的通用串行总线3.0标准，其中每个接口接脚具有一上凸部及一下凹部；该上凸部及该下凹部形成一弹簧线圈接脚；该弹簧线圈接脚能承受多次压缩；一顶部外壳；一底部外壳；及一外壳总成。
[0037]本发明的其它方面和优点将从下面的详细描述及连结的附图而变得显而易见，以举例本发明原理的方式来表示出。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1A和图1B标出通用串行总线2.0和通用串行总线3.0主体连接器和装置的一第一传统实施例(剖视图)。
[0039]图2A-2C示出通用串行总线3.0主体连接器及装置的一第二、第三和第四传统实施例(剖视图)。
[0040]图3A-3C示出依据本发明的一通用串行总线3.0主体连接器和一通用串行总线3.0装置，其具有在一弹簧线圈接脚中的凸部和凹部(剖视图)。
[0041]图4A-4C示出依据本发明的一通用串行总线2.0主体连接器和一通用串行总线3.0装置，其具有在一弹簧线圈接脚中的凸部和凹部(剖视图)。[0042]图5A-5C示出依据本发明的一通用串行总线3.0主体连接器及一通用串行总线3.0装置，其具有在本体上的槽(剖视图)。
[0043]图6A-6C示出依据本发明的一通用串行总线2.0主体连接器及一通用串行总线3.0装置，其具有在本体上的槽(剖视图)。
[0044]图7A-7C示出依据本发明的一通用串行总线3.0主体连接器及一通用串行总线3.0装置,具有在弹簧线圈接脚里的凸头接脚(convex head pin)及凹部(剖视图)。
[0045]图8A-8C示出依据本发明的一通用串行总线2.0主体连接器及一通用串行总线3.0装置，其具有在弹簧接脚上的凸头接脚及凹部(剖视图)。
[0046]图9A-9C示出依据本发明的一通用串行总线3.0主体连接器及一通用串行总线3.0装置，其具有在一弹簧线圈接脚中的凸部和凹接触尖端(剖视图)。
[0047]图10A-10C示出依据本发明的一通用串行总线2.0主体连接器及一通用串行总线
3.0装置，其具有在一弹簧线圈接脚中的凸部和凹接触尖端(剖视图)。
[0048]【主要组件符号说明】
[0049]通用串行总线2
[0050]主体连接器11 1
[0051]装置连接器112
[0052]顶部外壳10
[0053]底部外壳11
[0054]本体12
[0055]接脚13
[0056]顶部外壳14
[0057]底部外壳15
[0058]接脚16
[0059]本体17
[0060]止动件I8
[0061]通用串行总线3
[0062]顶部外壳100
[0063]底部外壳101
[0064]本体102
[0065]内列接脚103
[0066]顶部外壳104
[0067]底部外壳105
[0068]接脚106
[0069]本体107
[0070]止动件108
[0071]接脚109
[0072]外列接脚110
[0073]主体连接器113
[0074]装置连接器114[0075]通用串行总线3装置220
[0076]表面安装子体21
[0077]顶部外壳24
[0078]底部外壳25
[0079]本体27
[0080]接脚2O
[0081]通用串行总线3装置221
[0082]接脚200
[0083]可拆卸的子体201
[0084]接脚202
[0085]接脚203
[0086]顶部外壳204
[0087]底部外壳205
[0088]接脚206
[0089]本体207
[0090]通用串行总线3装置222
[0091]可拆卸的子体211
[0092]接脚213
[0093]顶部外壳214
[0094]底部外壳215
[0095]接脚216
[0096]本体217
[0097]通用串行总线3装置300
[0098]接脚3O
[0099]可拆卸子体31
[0100]接脚33
[0101]顶部外壳34
[0102]底部外壳35
[0103]接脚36
[0104]本体37
[0105]通用串行总线3装置500
[0106]可拆卸子体51
[0107]接脚53
[0108]顶部外壳54
[0109]底部外壳55
[0110]接脚56
[0111]本体57
[0112]凹槽58
[0113]通用串行总线3装置700[0114]可拆卸子体71
[0115]顶部外壳74
[0116]底部外壳75
[0117]本体77
[0118]接脚76
[0119]通用串行总线3装置900
[0120]可拆卸的子体91
[0121]顶部外壳94
[0122]底部外壳95
[0123]接脚96
[0124]本体97
【具体实施方式】
[0125]本发明一般而言涉及到计算装置，更特别地涉及和这样的计算装置一起使用的通用串行总线装置。下面的描述被提出，以使在本领域的普通技术人员能够制造和使用本发明，且是在专利申请书的前后文及其要求下被提供。对本领域的技术人员而言，本文所描述的较佳实施例、通用原理和特征的各种修改将是显而易见的。因此，本发明不倾向被局限于所示出的实施例中，而是应被赋予和本文所描述的原理及特征相一致的最宽范围。
[0126]如图3A至图3C所示，本发明的第一个目的是达成消除一外部通用串行总线3装置连接器(USB 3device connector)的好处,并提供更多实体或空间给通用串行总线3装置内的电路。第二个目的是使制程简化，及借由消除串行总线3装置子体(Sub-body)31到本体(main body) 37的焊接，来节省成本。第三个目的是使该通用串行总线3主体连接器(USB 3host connector)和该通用串行总线3装置之间的接触机制简化,并有效地造成该通用串行总线3装置的成本减少。本发明的第四个目的是减少或消除通用串行总线3装置和通用串行总线3主体连接器之间的任何接触接脚上的固定应力，借此增加该装置和主体连接器的可靠性。
[0127]如图3A-3C及图4A-4C所示，一通用串行总线3装置(USB 3device) 300有一顶部外壳34、一底部外壳35、一本体(main body) 37和一可拆卸子体(sub-body) 31。该可拆卸的子体31推迭于该本体37上。
[0128]该本体37容纳有位于该第一列的四个接口接脚(未示出)和位于该第四列的五个接口接脚(未示出)中的第四列。在该通用串行总线3本体37上的两个接脚36 (在第一列)和33 (在第三列)显示于一剖视图中。
[0129]该可拆卸子体31容纳有位于该第二列的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3子体31上的该些接脚30的其中一个(在第二列)显示于一剖视图中。
[0130]当通用串行总线3装置300插入该通用串行总线3主体连接器113时，该接脚36不会退回。当通用串行总线3装置300完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，通用串行总线3主体连接器113内的其对应物103将退回，并连接到接脚36。
[0131]当通用串行总线3装置300插入该通用串行总线3主体连接器113时，该通用串行总线3主体连接器113里的接脚110不会退回。当通用串行总线3装置300完全插入到该通用串行总线3主体连接器113时，在通用串行总线3子体31上的其对应的接脚30将退回，并连接到该通用串行总线3主体连接器113里的接脚110。接脚30退回的原因是，接脚30具有一弹簧线圈效应，并且当接脚30被该通用串行总线3主体连接器113压时，接脚30可被压缩，如图3A-3C所示。当通用串行总线3装置300插入到该通用串行总线3主体连接113时，也有空间让接脚30向下退回并碰触接脚33。
[0132]藉由应用了通用串行总线3装置300内的第一列的四个接脚及第三行的五个接脚，本发明达成了第一个目的，即消除一外部通用串行总线3装置连接器，并提供更多实体或空间艮通用串行总线3装置内的电路。藉由引入在通用串行总线3装置内的堆栈在本体37顶部上的子体31，也消除了该通用串行总线3装置子体31到主体37上的焊接，并达到本发明的第二个目的。
[0133]在该通用串行总线3装置子体31上的接脚30，对此目的为有用，该目的为:该通用串行总线3装置主体37上的接脚33 (在第三列)，和该通用串行总线3主体连接器113的外部列上的接脚110之间的连接。如图3A所示，该通用串行总线3装置300插入通用串行总线3主体连接器113之前，接脚30没有应力并且没有接触到接脚33或接脚110。当通用串行总线3装置主体37的前端开始触碰该通用串行总线3主体连接器中的接脚103时，该接脚103开始退回到该通用串行总线3主体连接器的主体102中，如图3B所示。接脚30一旦触碰到该通用串行总线3主体连接器的本体102的前缘时，该接脚30的上凸部(upperconvex part)被向下地压缩。当该通用串行总线3装置300向通用串行总线3主体连接器113内侧里面移动时，该插入力量继续压缩该接脚30的下部。它迫使该接脚30向下触碰到该通用串行总线3装置300本体37的接脚33上，如在图3C所示。该接脚30的上凸部及下凹部(lower concave part)用作为一弹簧线圈，以承受由通用串行总线3装置300插入到通用串行总线3主体连接器113所导致的压缩。一旦通用串行总线3装置300从通用串行总线3主体连接器113拔出时，在接脚30里的被压缩的弹簧线圈被释放，并返回其原始状态。藉由使得该通用串行总线3主体连接器113和通用串行总线3装置300之间的接触机制简化，该接脚30上凸部及下凹部的设计简单化达成了本发明的第三个目的，以有效地导致该通用串行总线3装置成本的节省。
[0134]在把通用串行总线3装置300插入通用串行总线3主体连接器113之前或拔除之后，该接脚30的上凸部及下凹部保持松开(free)，且不接触该通用串行总线3装置300或通用串行总线3主体连接器113的其它任何部份。该接脚3的弹簧线圈设计能够压缩及回到其原始状态，而不会产生施加在该通用串行总线3装置300或通用串行总线3主体连接器113的其它任何部分的持续应力(constant stress)。透过减少或去除该通用串行总线3装置和该通用串行总线3主体连接器之间的任何接触接脚上的持续应力，因而实现了本发明的第四目的，从而增加装置和主体连接器的可靠性。
[0135]图4A-4C叙述一通用串行总线3装置300如何被插入一通用串行总线2主体连接器(USB 2host connector) 111的状况。一通用串行总线3主体连接器113及一通用串行总线2主体连接器111之间的差别在于该事实，即一通用串行总线2主体连接器不具有额外的位于外部列的五个接脚(未示出)。图4A-4C显示了该通用串行总线2主体连接器111的剖视图。注意的是，一通用串行总线2主体连接器具有较小地余地(room)让通用串行总线3装置300里的接脚30被压缩，一旦通用串行总线3装置300完全插入该通用串行总线2主体连接器111。
[0136]如图5A-5C和图6A-6C所示，一通用串行总线3装置500据有一顶部外壳54、一底部外壳55、一本体57和一可拆卸子体51。该本体57和可拆卸子体51堆栈在一起。
[0137]该本体57容纳有位在第一列的四个接口接脚(未示出)及位在第四列的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置本体57上的两个接脚56 (在第一列)和53 (在第三列)显示于一剖视图中。在本体57的一凹部区的该凹槽(groove) 58，容纳有包括接脚53的五个接口接脚。
[0138]该可拆卸子体51容纳有位在第二列的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置子体51的该些接脚50的其中一个(在第二列)显示于一剖视图中。该接脚50具有形成的一弹簧线圈的至少一上凸部和一下凸部。
[0139]为了能使由该接脚50的上凸部及下凹部所形成的弹簧线圈具有更多的空间压缩及反弹，使一槽58在该通用串行总线3装置500主体57中可为有利的。藉由减少或消除通用串行总线3装置和通用串行总线3主体连接器之间的任何接触接脚上的永久应力，将进一步增强本发明的第四个目的，并因此增加了装置及主体连接器的可靠性。图5A-5C中显示出该槽58的剖视图。
[0140]图6A-6C叙述一通用串行总线3装置500如何插入一通用串行总线2.0主体连接器111的状况。一通用串行总线3主体连接器113及一通用串行总线2主体连接器111之间的差别在于该事实，即一通用串行总线2主体连接器不具有额外的位在外部列的五个接脚(未示出)。该图6A-6C显示了该通用串行总线2主体连接器111的剖视图。注意的是，一通用串行总线2.0主体连接器具有较小地余地让通用串行总线3装置500里的接脚50压缩，一旦通用串行总线3装置500完全插入该通用串行总线2主体连接器111。因此它是有益的，对于通用串行总线3装置500主体57里的槽58有一个适当的深度，以适合这两种情况，即插入一通用串行总线3主体连接器113及一通用串行总线2主体连接器111。
[0141]如图7A-7C及图8A-8C所示，一通用串行总线3装置700具有一顶部外壳74、一底部外壳75、一本体77及一可拆卸子体71。该本体77和可拆卸子体71堆栈在一起。
[0142]该本体77容纳有位于第一列的四个接口接脚(未示出)和位于第四列的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置本体77上的两个接脚76 (在第一列)和73 (在第三列)显示于一剖视图中。
[0143]该可拆卸子体71容纳有位于第二列的五个接口接脚(未示出)。剖视图中所示为该通用串行总线3装置子体71上的该些接脚70 (在第二列)的其中之一。该接脚70具有形成一弹簧线圈的至少一上凸部和一下凹部。这是一在上凸部具有凸头接脚(convex headpin)的替代实施例。
[0144]图8A-8C叙述通用串行总线3装置700如何插入一通用串行总线2主体连接器111的状况。一通用串行总线3主体连接器113及一通用串行总线2主体连接器111之间的差别在于该事实，即一通用串行总线2主体连接器不具有额外的位于外部列的五个接脚(未示出)。图8A-8C显示了该通用串行总线2主体连接器111的剖视图。注意的是，一通用串行总线2.0主体连接器具有较小地余地让通用串行总线3装置700里的接脚70压缩，一旦通用串行总线3装置700完全插入该通用串行总线2主体连接器111。
[0145]如图9A-9C和图10A-10C所示，一通用串行总线3装置900具有一顶部外壳94，一底部外壳95,—本体97,及一可拆卸的子体91。该本体97及该可拆卸子体91堆栈在一起。
[0146]该本体97容纳有位于第一列的四个接口接脚(未示出)及位于第四列的五个接口接脚(未示出)。在该通用串行总线3装置本体97上的两个接脚96 (在第一列)和93 (在第三列)显示于剖视图中。
[0147]该可拆卸子体91具有位在第二列的五个接口接脚(未示出)。该通用串行总线3装置子体91上接脚90 (在第二列)的其中之丨显示于剖视图中。接脚90具有形成的弹簧线圈的至少一上凸部及下凹部。这是一个替代的实施例，其具有位在该下凹部的一凹的接触尖端(concave contact tip)。
[0148]图10A-10C叙述通用串行总线3装置900如何插入一通用串行总线2.0主体接口 111的状况。一通用串行总线3主体连接器113及一通用串行总线2主体连接器111之间的差别在于该事实，即一通用串行总线2主体连接器不具有额外的在外部列的五个接脚(未示出)。该图10A-10C显示了该通用串行总线2主体连接器111的剖视图。注意的是，一通用串行总线2主体连接器具有较小地余地让通用串行总线3装置900里的接脚90被压缩，一旦通用串行总线3装置900完全插入该通用串行总线2主体连接器111。
[0149]虽然本发明已按照所示的实施例中描述，在本领域的普通技术人员将容易地辨认至IJ，实施例有可能的变化，而这些变化将在本发明的精神和范围之内。因此，许多调整，可以在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，由在本【技术领域】的普通技术人员之一做修改。
【权利要求】
1.一种具有免焊连接器接口的通用串行总线3装置，包括: 一通用串行总线3装置本体，其容纳一由刚性材料制成的载体；四接口接脚，位于一外部列，且符合一通用串行总线2.0标准；五接口接脚，位于一内部列，且符合一通用串行总线3.0标准；及一基板与一电子电路；以及 一通用串行总线3装置子体，其容纳有:一由刚性材料制成的载体；及五接口接脚，其符合该通用串行总线3.0标准的接口接脚，其中，每个该接口接脚具有至少一上凸部和至少一下凹部；该至少一上凸部和该至少一下凹部形成了一弹簧线圈接脚；以及该弹簧线圈接脚能承受多次压缩， 其中，当该通用串行总线3装置被插入该通用串行总线3主体连接器时，该至少一上凸部进行压缩并连接到与其相对应的位于一通用串行总线3主体连接器的另一外部列的接脚；其中，当该通用串行总线3装置被插入该通用串行总线2主体连接器时，该至少一上凸部进行压缩并无连接到位于一通用串行总线2主体连接器的接脚；其中，当该通用串行总线3装置被插入一通用串行总线主体连接器时，该至少一下凹部进行压缩并连接到与其相应的位于该通用串行总线3装置的该内部列的接脚；其中，当通用串行总线3装置从该通用串行总线主体连接器拔除开时，该弹簧线圈接脚回弹到其原始状态，并不再接触位于该通用串行总线主体连接器的一相对应接脚或位于该通用串行总线3装置的一相对应接脚；一顶部外壳； 一底部外壳； 一外壳总成。
2.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于，一总成结合一顶部外壳、一底部外壳、该通用串行总线3装置本体及该通用串行总线3装置子体，以完成该通用串行总线3装置；以及其中该`通用串行总线3装置子体堆栈在该通用串行总线3装置本体上，且无需为该本体及该子体之间做焊接，其中该顶部外壳形成该通用串行总线3装置的一上保护部，该底部外壳体形成该通用串行总线3装置的一下保护部。
3.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于，其包含了一槽，该槽位在该通用串行总线3本体上，以容纳该五接口接脚。
4.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于， 当该通用串行总线3装置插入至该通用串行总线3主体连接器时，该通用串行总线3装置子体内的该五弹簧线圈接脚的该至少一上凸部进行压缩并与其相对应的位于该通用串行总线3主体连接器的该外部列的接脚连接成一对； 当该通用串行总线3装置插入至该通用串行总线3主体连接器时，该通用串行总线3装置子体内的该五弹簧线圈接脚的该至少一下凹部进行压缩并与其相对应的位于该通用串行总线3装置的该内部列的接脚连接成一对； 当该通用串行总线3装置插入该通用串行总线3主体连接器时，该五弹簧线圈接脚进行压缩并且与位于该通用串行总线3主体连接器的该外部列及该通用串行总线3装置的内部列之间的该五对接脚连接； 当该通用串行总线3装置插入该通用串行总线3主体连接器时，位于该通用串行总线3装置的该外部列的该四接脚与位于该通用串行总线3主体连接器的该内部列的该相对应的四接脚连接成一对；以及当该通用串行总线3装置一旦从该通用串行总线3主体连接器拔除时，该弹簧线圈接脚回弹到其原始状态，并不再接触该通用串行总线3主体连接器的该相对应的接脚或该通用串行总线3装置的该相对应的接脚。
5.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于，该至少一接口接脚的至少一上凸部由一凸形弹簧线圈组成。
6.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于，该至少一接口接脚的至少一上凸部由一凸顶接脚组成。
7.如权利要求1所述的通用串行总线3装置，其特征在于，该至少一接口接脚的至少一下凹部由一凹型接触尖端组成。
8.一种通用串行总线3系统，包含: 一通用串行总线3装置主体连接器，其包含: 一由刚性材料制成的本体； 四接口接脚，位于一外部列，且符合一通用串行总线2.0标准，以及； 五接口接脚，位于一内部列，且符合一通用串行总线3.0标准，以及； 一通用串行总线装置，其包含: 一通用串行总线3装置本体，其容纳一由刚性材料制成的载体；四接口接脚，位于另一外部列，且符合该通用串行总线2.0标准；五接口接脚，位于另一内部列，且符合该通用串行总线3.0标准；及一基板与电 子电路；以及 一通用串行总线3装置子体，其容纳:另一由刚性材料制成的载体；及五接口接脚，符合该通用串行总线3.0标准的接口接脚，其中，每个该接口接脚具有至少一上凸部和至少一下凹部；该至少一上凸部和该至少一下凹部形成了一弹簧线圈接脚；以及该弹簧线圈接脚能承受多次压缩， 其中，当该通用串行总线3装置被插入到一通用串行总线主体连接器时，该至少一下凹接脚进行压缩并连接到与其相对应的位于该通用串行总线3装置的该外部列的接脚；其中当该通用串行总线3装置从该通用串行总线主体连接器拔除时，该弹簧线圈接脚弹回其原始状态，并且不再接触位于该通用串行总线主体连接器内的一相对应接脚或位于该通用串行总线3装置内的一相对应接脚；该顶部外壳，该底部外壳， 其中该通用串行总线3本体是由刚性材料制成；及该四接口接脚，位于该内部列，且符合该通用串行总线2.0及该通用串行总线3.0标准；及该五接口接脚，位于该外部列，且符合该通用串行总线3.0标准； 一顶部外壳； 一底部外壳；及 一外壳总成。
9.一种通用串行总线2系统，包含: 一通用串行总线2主体连接器，其包含: 一由刚性材料制成的本体； 四接口接脚，位于一外部列，且符合一通用串行总线2.0标准； 一通用串行总线装置，其包含: 一通用串行总线3装置本体，其容纳一由刚性材料制成的载体；四接口接脚，位于一外部列，且符合该通用串行总线2.0标准；五接口接脚，位于另一内部列，且符合一通用串行总线3.0标准；及一基板与电子电路；以及 一通用串行总线3装置子体，其容纳:另一由刚性材料制成的载体；及五接口接脚，符合该通用串行总线3.0标准的接口接脚，其中，每个该接口接脚具有至少一上凸部和至少一下凹部；该至少一上凸部和该至少一下凹部形成了一弹簧线圈接脚；以及该弹簧线圈接脚能承受多次压缩， 其中，当该通用串行总线3装置被插入到一通用串行总线主体连接器时，该至少一下凹接脚进行压缩并连接到与其相对应的位于该通用串行总线3装置的该外部列的接脚；其中当该通用串行总线3装置从该通用串行总线主体连接器拔除时，该弹簧线圈接脚弹回其原始状态，并且不再接触位于该通用串行总线主体连接器内的一相对应接脚或位于该通用串行总线3装置内的一相对应接脚；该顶部外壳，该底部外壳， 其中该通用串行总线3本体是由刚性材料制成；及该四接口接脚，位于该内部列，且符合该通用串行总线2.0及该通用串行总线3.0标准；及该五接口接脚，位于该外部列，且符合该通用串行总线3.0标准； 一顶部外壳； 一底部外壳；及 一外壳总成。`
【文档编号】H01R4/48GK103515746SQ201210393025
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年10月16日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】B·W·陈, 颜锦堂, 周可俊 申请人:金士顿数位股份有限公司