[发明专利]USB连接器及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电连接器技术领域，特别涉及一种通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称USB)连接器以及一种包括该USB连接器的电子设备。

背景技术

USB连接器在诸如数据卡和USB闪存盘(USB flash disk，以下简称U盘)的电子设备中应用很广，这些数据卡或U盘例如多用在手机、对讲机、电话机、电脑等电子产品中。由于在数据卡和U盘的使用过程中需要经常插拔，所以对USB连接器的结构强度和接地可靠性都有很高的要求。

目前通用的USB连接器一般有六个引脚，其中四个为功能引脚，用于传输信号或数据，另外两个为接地引脚，用于使USB连接器壳件接地，同时还有助于提高USB连接器的焊接强度。在USB连接器插拔过程中，上述两个接地引脚的焊点成为插拔应力的主要受力点。从USB连接器失效分析可以得知，接地引脚是主要的受力点，所以在失效样品中多数都是接地引脚的焊点发生裂纹，这样，如果接地引脚的焊点发生问题，则一方面会影响USB连接器的接地可靠性，另一方面还会影响USB连接器的结构强度，导致出现USB连接器的失效或故障。特别地，在用户使用的过程中，若出现使用不慎的情况，例如插偏、掉落或撞击等，则更容易导致焊点松动，使得该USB连接器的可靠性降低。因此，在保证USB连接器的接地可靠性的前提下，确保USB连接器的结构强度可靠性显得尤为重要。

此外，构成目前通用的USB连接器的主要结构——即USB头，通常通过焊接或者诸如固定凸片的附加机械机构连接于USB连接器的印制电路板(Printed Circuit Board，以下简称PCB板)，以实现USB头与PCB板二者之间的定位。但是在通过焊接来定位的情况下，由于焊接工艺本身的可靠性问题，容易出现USB头与PCB板相互定位的不可靠，从而影响USB连接器的结构强度，导致出现USB连接器的失效或故障。而在通过诸如固定凸片的附加机械机构来定位的情况下，则显然增加了结构复杂性，从而不希望地提升成本。特别低，在用户使用的过程中，若出现上述插偏、掉落或撞击等的使用不慎的情况，则更容易导致USB头与PCB板的相互定位不可靠，导致USB连接器的可靠性降低。

图1示意性示出现有技术一的USB连接器。USB头的公头的端子和母头接触，以达到工作的目的。USB头的公头通过USB头上的四个焊脚焊接在PCB板上，既起到接地的作用又起到将USB头与PCB板二者相互定位的作用。但是，在现有技术一的USB连接器中，通过将USB头焊接在PCB板上来实现接地以及USB头与PCB板二者之间的定位，但由于焊接工艺本身的可靠性问题，例如虚焊，因此USB连接器的结构强度差，并且接地可靠性也差。此外，由于USB头焊接在PCB板上，造成USB连接器整体厚度比较厚，这不利于USB连接器的产品小型化和成本的降低。另外，现有技术一的USB连接器的USB头是通过其上的四个焊脚焊在PCB板上，这四个焊脚增加了USB头的整体长度，导致USB头总长达21.5mm。在用户使用的过程中，过长的USB头更容易引起诸如插偏的使用不当的情况。而且由于USB头长度较大，还导致USB头整体刚性较差，容易在使用过程中折弯变形，从而导致USB连接器的失效或故障。此外，与目前通用的USB连接器一般具有两个接地引脚的情况相比，现有技术一的USB连接器的USB头上设置有四个焊脚，从而额外增加了两个焊脚，因此过长的USB头以及额外增加的两个焊脚都不利于USB连接器的产品小型化和成本的降低。

图2a和2b示意性示出现有技术二的USB连接器。PCB的所谓“金手指”的边接头(edge connector)和USB头的母头接触，以达到工作的目的。在USB头的金属外壳上额外设置有凸片，该凸片通过螺钉固定于USB连接器的壳件上，达到USB连接器壳件接地的目的。但是，在现有技术二的USB连接器中，通过将USB头上的凸片固定到USB连接器的壳件来实现接地，但由此带来的问题是结构复杂，接地不可靠。此外，USB头和PCB板之间没有进行任何定位，因此USB连接器的结构强度差。另外，在现有技术二的USB连接器中，由于USB头通过额外设置在USB头的金属外壳上的凸片连接于USB连接器的壳件上，因此额外设置的凸片将导致USB头的整体长度增大，其总长达18mm。在用户使用的过程中，过长的USB头更容易引起诸如插偏的使用不当的情况。而且由于USB头长度较大，还导致USB头整体刚性较差，容易在使用过程中折弯变形，从而导致USB连接器的失效或故障。同样，过长的USB头也不利于USB连接器的产品小型化和成本的降低。