连接器框架

背景

由印刷电路板(PCB)形成电连接器可以增加连接器的信号完整性并提供令人愉悦的工业设计。然而，常见类型的PCB材料可能会受到有限的周期性磨损属性的影响。

发明内容

提供本发明内容以便以简化的形式介绍以下在具体实施方式述中进一步描述的概念的选集。本发明内容并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。

公开了涉及基于PCB的连接器和用于PCB的连接器框架的各示例。在一个示例中，一种连接器框架包括：配置成容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定。支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸。在该连接器框架的该顶侧上的孔至少部分地由该支撑表面的边缘形成，其中该孔穿过该顶侧暴露出该腔的一部分。

另一实例提供制造基于PCB的连接器的方法，该方法包括提供连接器框架。该连接器框架包括配置成容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定。支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸。在该连接器框架的该顶侧上的孔至少部分地由该支撑表面的边缘形成，其中该孔穿过该顶侧暴露出该腔的一部分。该方法进一步包括将该PCB插入该连接器框架的该腔中。

附图简述

图1示出了根据本公开的各示例的连接器框架的顶部透视图。

图2示出了图1的连接器框架的底部透视图。

图3示出了图1的连接器框架的另一顶部透视图。

图4例示了包括图1的PCB和连接器框架的基于PCB的连接器的顶部透视图。

图5示出了图4的基于PCB的连接器的底部透视图。

图6示出了根据本公开的另一示例的连接器框架的顶部透视图。

图7示出了包括图6的PCB和连接器框架的基于PCB的连接器的另一示例的顶部透视图。

图8是根据本公开的各示例的用于制造基于PCB的连接器的方法的框图。

详细描述

由PCB形成电连接器可以增加连接器的信号完整性并提供简化的令人愉悦的工业设计。然而，常见类型的PCB材料可能会受到有限的周期性磨损属性的影响。

一些类型的连接器可能会频繁地插入插孔和从插孔中移除。例如，各种类型的USB连接器可能会频繁地插入USB端口和从USB端口中移除。以类似的方式并且在其他示例中，连接器可以位于插孔内，并且此类连接器可能会频繁地连接到对应的插头或从对应的插头断开。

用于形成此类连接器的传统材料可能包括弹性塑料和金属，这些材料被设计成能够承受与频繁周期性使用相关联的磨损。例如，许多连接器可以利用硬塑料/金属壳体，该壳体基本上包封并保护PCB免受损坏。另一方面，典型的PCB材料在结构上可能不如通常用于形成连接器的材料坚固。结果，简单的PCB连接器可能容易受到结构损坏和故障的影响。

因此，在本公开的一个潜在优点中，连接器框架可包封PCB的至少一部分并且保护PCB免受损坏和磨损，同时还为连接器提供经增强的信号完整性和令人愉悦的低型面外观。以此方式，基于PCB的连接器可以形成为具有与传统连接器相对应的坚固的磨损特性。此外，如下文更详细地描述的，当使用PCB作为连接器基座时，连接器框架可以提供接地。

图1-3例示了根据本公开的各示例的用于基于PCB的连接器的连接器框架100的一个示例。连接器框架100包括腔104，腔104被配置成容纳PCB并且至少部分地由配置成围绕和捕获PCB的前端部分的各组件来限定。在本示例中，连接器框架100还包括在连接器框架100的顶侧114上与腔104毗邻的支撑表面108。还参考图4，当PCB 148被容纳在连接器框架100中时，支撑表面108可以被配置成与PCB 148的顶侧146的前部毗邻。更具体地并且还参考图2，支撑表面108的下侧126可以与PCB 148的顶侧146的从顶侧触点152向后的部分接触或紧密毗邻(也参见图4)。以此方式，连接器框架100可以将PCB连接器部分地容纳在保护包封内。下文参考图4和5更详细地描述包括连接器框架100的基于PCB的连接器的一个示例。

将理解的是，连接器框架100可以由适合于保护PCB免受周期性磨损的任何材料形成。合适材料的一些示例可以包括但不限于各种金属，诸如不锈钢、金属合金、塑料树脂等。在其他示例中，连接器框架100可包括较软材料或牺牲材料。在一些示例中，构成连接器框架100的材料可以是彩色的，或者可以容易地染色或喷涂成指定的颜色。

再次参考图1，连接器框架100包括配置成保护PCB免受磨损的结构。例如，PCB的外边缘可能容易受到损坏和磨损的影响。因此，连接器框架100包括保护侧和配置成保护PCB的边缘的端部分。

在图1-3的示例中，连接器框架100包括第一侧面112、与第一侧面112相对的第二侧面116、以及在第一侧面112和第二侧面116之间延伸的端部120。在一些示例中，第一侧面112可以平行于第二侧面116，并且端部可以垂直于第一侧面和第二侧面延伸。第一侧面112包括第一内侧壁160，第二侧面116包括第二内侧壁164，并且端部120包括内端壁168。第一内侧壁160、第二内侧壁164和端壁168一起限定了配置成容纳PCB的腔104。如图4和5所示，腔104容纳PCB 148的前部。附加地并且如下文更详细地描述的，此构造方便地使连接器框架100能够使用诸如取放(pick-and-place)之类的表面安装组装工艺快速地插入到PCB上。

在本示例中，第一内侧壁160、第二内侧壁164和端壁168围绕PCB 148保持在腔104内的部分形成三侧包封。以此方式，第一内侧壁160、第二内侧壁164和端壁168操作以保护PCB的边缘免于接触和可能的损坏，从而提供经增加的耐磨性并延长基于PCB的连接器的使用寿命。

为了穿过连接器框架100暴露PCB的顶侧的前部，连接器框架包括由支撑表面108的前沿134和第一侧面112、端部120和第二侧面116的各部分形成的孔124。在此示例中，孔124是基本矩形的。还参考图4，孔124可以被配置成穿过连接器框架100的顶侧暴露出腔104的一部分，并从而暴露出PCB的顶侧触点152。在图1的示例中，孔124与支撑表面108毗邻，并且在第一侧面112、第二侧面116、端部120和支撑表面108之间暴露出腔104。

连接器框架100还可包括配置成改善可用性的其他结构。例如，连接器框架100可根据与各设备之间的连接、通信和/或电源有关的一种或多种规范和/或协议来设计。在一个示例中，连接器框架100可被设计成容适配置成用于USB-C标准的PCB，使得PCB可在容纳在连接器框架100中时用作USB-C连接器。因此，连接器框架100可以包括配置成与USB-C型插孔和/或插头接合的特征。

例如，如图1和2所示，连接器框架100可包括延伸到连接器框架100的主体中的槽口。在图1和2的示例中，连接器框架100包括延伸到连接器框架100的第一侧面112中的第一槽口190和延伸到连接器框架100的第二侧面116中的第二槽口192。槽口190、192可被配置成用作其他连接器的接口。例如，USB型连接器可以包括一个或多个闩锁，该闩锁被配置成在插入到连接器框架100中时接合槽口190中的一个或多个，从而将连接器固定在一起。

在一些示例中，槽口190、192和/或连接器框架100的任何其他合适的部分可以是导电的，或者可以包括配置成提供电连接的导电组件，诸如用于基于PCB的连接器的接地路径。例如，连接器框架的一个或多个组件(诸如支撑表面108、第一侧面112或第二侧面116)可替代在其他连接器中找到的接地位置。以此方式，连接器框架100可提供原本可能无法使用PCB来获得的接地路径。

如图1所示，连接器框架100还可包括连接器框架100的顶侧上的在支撑表面108上方延伸的脊132。在一些示例中，脊132可包括一个或多个突出部136，其分别延伸超过第一侧面112和第二侧面116的外壁128、130。下面参考图3描述关于脊132和突出部136的附加细节。

如图2所示，连接器框架100在其底侧上包括开口面。例如，连接器框架100可以不具有包封连接器框架100的底侧的支撑表面或其他结构。以此方式，PCB或其他连接器可以经由开口面从底侧容易地插入到连接器框架100中。在一些示例中，连接器框架100可在组装基于PCB的连接器的表面安装阶段期间快速且容易地插入到PCB上。在一些示例中，此过程可使用机器人取放机来自动执行，以进一步提高连接器组装速度并降低制造成本。缺少从底侧突出的结构也可有利地减小连接器框架100的大小。

此外，第一侧面112、第二侧面116和端部120可包括一个或多个圆形、倾斜、倒角或其他适当地配置的表面以提高可制造性。如图2和3中最佳地看到的，第二内侧壁164可包括沿着连接器框架100的底侧的倒角边缘144。类似地，第一内侧壁160可以包括倒角边缘150，而端壁168可以包括倒角边缘170。以此方式，连接器框架100可以在组装期间容易地插入到PCB上。

如上文所描述的，连接器框架100可使用机器人取放机来被放置在PCB上。在一些示例中，这可以通过在制造期间将其他组件放置在PCB上的同一机器来完成。在一些示例中，连接器框架100可以以偏置或摆动的方式对准PCB的至少一个边缘。在一些示例中，一旦连接器框架100就位，连接器框架100就可被固定到PCB。

将理解的是，任何合适的装置都可被用于将连接器框架100固定到PCB。例如，连接器框架100可经由粘合剂、通过回流焊接、或通过将连接器框架100焊接至PCB来固定到PCB。

在一些示例中，底侧盖可被施加在连接器框架100的底侧上以覆盖开口面。例如，金属底侧盖可被激光焊接到连接器框架100的底侧。以此方式，可保护PCB免受穿过连接器框架100的底侧上的开口面的损坏或磨损。

现在参考图3，连接器框架100的后端可以包括开口，该开口使PCB能够从腔104内延伸穿过连接器框架100的后端(也参见图5)。如图3所例示的，连接器框架100的后端可以进一步包括背板表面194。在图3的示例中，背板表面194包括垂直于支撑表面108的平面的平坦表面。

在此示例中，脊132和突出部136的后表面可包括背板表面194的至少一部分。以此方式，背板表面194可在支撑表面108上方延伸并且分别延伸超过第一侧面112和第二侧面116的外壁128、130。在一些示例中，背板表面194可支撑连接器框架100，使其紧靠基于PCB的连接器所位于的或者基于PCB的连接器可被插入的机架或设备的其他结构。

在一些示例中，垫圈可被提供在背板表面194上以在连接器框架100和设备之间形成密封，从而在后端周围对连接器框架100进行电密封。在一些示例中，垫圈可被配置成为基于PCB的连接器提供接地路径。例如，垫圈可包括配置成提供此类接地连接的导电硅树脂材料。图3例示了背板表面194上的垫圈202的一个示例。在不同的示例中，垫圈202可以具有其他形状和构造。

现在参考图4，提供了基于PCB的连接器400的一个示例，其包括安装在框架100内的具有顶侧触点152的PCB 148。如上文所描述的，PCB 148被容纳在连接器框架100的腔104内。如图4所例示的，PCB 148可被容纳在连接器框架100中，以使得支撑表面108(参见图2)的下侧126可以与PCB 148的顶侧146的一部分毗邻。在一些示例中，下侧126与PCB 148的表面接触以向连接器400提供附加的结构完整性。另外，在此示例中，PCB 148的第一前侧面170与连接器框架100的第一侧面112的第一侧壁160接触。类似地，PCB 148的第二前侧面174与第二侧面116的第二侧壁164接触，而PCB 148的前端178与内端壁168接触。以此方式，PCB 148可被牢固地保持在连接器框架100内以形成基于PCB的连接器400。

同样如图4所例示的，孔124可穿过连接器框架100的顶侧暴露PCB 148的前部。以此方式，PCB 148的顶侧触点152可通过孔124暴露。此外，现在参考图5，PCB 148还可包括与顶侧相对的PCB 148的底侧154上的底侧触点156。如图5所示，PCB 148和底侧触点156可以暴露在连接器框架100的底侧的开口面中。在此示例中，上文描述的倒角边缘144、150和170在这些边缘的表面与PCB 148之间产生小间隙188、196、198。

因此并如上文描述的，基于PCB的连接器400利用连接器框架100的构造来保护PCB148免受磨损和潜在的损坏，同时还提供了有利于更快的组装并降低制造成本的美学上令人愉悦的设计。

现在参考图6和7，在一些示例中，连接器框架/基于PCB的连接器的端部的至少一部分可以是不导电的。在图6和7的示例中，连接器框架102/基于PCB的连接器402包括端部120，该端部120包括位于边界线184和186之间的非导电部分180。在其他示例中，非导电部分可以延伸超过这些线并且进一步沿着第一侧面112和第二侧面116延伸。在不同的示例中，非导电部分可包括塑料组件、非导电盖、非导电膜和/或其他非导电材料。有利地并在这些示例中，当基于PCB的连接器402从插孔移除或与插头断开时，非导电部分180可允许来自相应插孔或插头的电源触点接触端部120的非导电部分180。以此方式，基于PCB的连接器402可防止这些相应的电源触点接触端部120的导电部分，这有可能会引起短路。

现在参考图8，提供了描述用于制造基于PCB的连接器的示例方法800的流程图。参考本文描述并在图1-7中示出的组件来提供方法800的以下描述。将理解，方法800还可在使用其他合适的部件的其他上下文中来执行。

在804，方法800包括提供一种连接器框架，该连接器框架包括：配置成容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定；支撑表面，该支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸；以及孔，该孔在该连接器框架的该顶侧上并至少部分地由该支撑表面的边缘形成，该孔穿过该顶侧暴露出该腔的一部分。在808，该方法800包括将该PCB插入该连接器框架的该腔中。在812，该方法800可包括使用表面安装技术将该连接器框架插入到PCB上。在816，方法800可包括将连接器框架固定到PCB。在820，方法800可包括经由粘合剂或通过激光焊接将连接器框架固定到PCB。

下述段落提供了对本申请的权利要求的附加支持。一方面提供了一种用于印刷电路板(PCB)的连接器框架，该连接器框架包括：配置成容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定；支撑表面，该支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸；以及孔，该孔在该连接器框架的该顶侧上并至少部分地由该支撑表面的边缘形成，该孔穿过该顶侧暴露出该腔的一部分。

该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该孔被配置成当该PCB被保持在该腔内时穿过该顶侧暴露该PCB的一个或多个触点。该连接器框架可附加地或替换地包括延伸到该第一侧壁中的第一槽口和延伸到该第二侧壁中的第二槽口。该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该槽口为该PCB提供接地路径。

该连接器框架可附加地或替换地包括该连接器框架的该顶侧上的在该支撑表面上方延伸的脊。该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该脊包括在该连接器框架的后端处的背板表面的至少一部分。

该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该第一侧壁和该第二侧壁中的每一者包括沿着该连接器框架的底侧的倒角边缘。该连接器框架可附加地或替换地包括，其中每个该倒角边缘被配置成在该倒角边缘的表面和该PCB之间产生间隙。

该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该端壁包括非导电部分。该连接器框架可附加地或替换地包括，其中该非导电部分包括塑料组件、非导电盖或非导电膜中的一者或多者。

另一方面提供了一种连接器，包括：具有一个或多个触点的印刷电路板(PCB)；以及连接器框架，该连接器框架包括：容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定；支撑表面，该支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸；以及孔，该孔在该连接器框架的该顶侧上并至少部分地由该支撑表面的边缘形成，该孔暴露该PCB的该一个或多个触点。

该连接器可附加地或替换地包括延伸到该第一侧壁中的第一槽口和延伸到该第二侧壁中的第二槽口。该连接器可附加地或替换地包括，其中该槽口为该PCB提供接地路径。

该连接器可附加地或替换地包括该连接器框架的该顶侧上的在该支撑表面上方延伸的脊。该连接器可附加地或替换地包括，其中该脊包括在该连接器框架的后端处的背板表面的至少一部分。

该连接器可附加地或替换地包括，其中该第一侧壁和该第二侧壁中的每一者包括沿着该连接器框架的底侧的倒角边缘。该连接器可附加地或替换地包括，其中每个该倒角边缘在该倒角边缘的表面和该PCB之间产生间隙。

该连接器可附加地或替换地包括，其中该端壁包括非导电部分。该连接器可附加地或替换地包括，其中该非导电部分包括塑料组件、非导电盖或非导电膜中的一者或多者。

另一方面提供了一种用于制造基于印刷电路板(PCB)的连接器的方法，该方法包括：提供一种连接器框架，其中该连接器框架包括：配置成容纳该PCB的腔，该腔至少部分地由第一侧壁、与该第一侧壁相对的第二侧壁、以及在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸的端壁限定；支撑表面，该支撑表面在该连接器框架的顶侧上毗邻该腔并且在该第一侧壁和该第二侧壁之间延伸；以及孔，该孔在该连接器框架的该顶侧上并至少部分地由该支撑表面的边缘形成，该孔穿过该顶侧暴露出该腔的一部分；以及将该PCB插入该连接器框架的该腔中。

应当理解，本文中所描述的构造和/或办法本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。本文中所描述的具体例程或方法可表示任何数量的制造策略中的一个或多个。由此，所例示和/或所描述的各种动作可以以所例示和/或所描述的顺序执行、以其他顺序执行、并行地执行，或者被省略。同样，以上所描述的过程的次序可被改变。

本公开的主题包括此处公开的各种过程、系统和构造以及其他特征、功能、动作和/或属性、以及它们的任一和全部等价物的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。