通用串行總線裝置及其制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種通用串行總線裝置，包括：第一電路板，具有相對(duì)設(shè)置的前端和后端、相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面、以及成型在第一電路板上并排成一排的若干第一金手指，第一金手指具有自第一表面向外暴露的第一電性接觸面；第二電路板，具有相對(duì)設(shè)置的首端和尾端、相對(duì)設(shè)置的上表面和下表面、以及成型在第二電路板上并于第一金手指后方排成一排的若干第二金手指，第二金手指具有暴露于外界并沿第一電路板厚度方向上位于第一金手指上方的第二電性接觸面；存儲(chǔ)芯片和控制芯片，設(shè)置在第二表面上；以及塑封殼體，至少設(shè)置在第二表面上，并包封住存儲(chǔ)芯片和控制芯片。本發(fā)明通用串行總線裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命較長(zhǎng)，可降低生產(chǎn)制造成本的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】通用串行總線裝置及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通用串行總線裝置，尤其涉及一種USB閃存驅(qū)動(dòng)器。
[0002]本發(fā)明還涉及一種制造上述通用串行總線裝置的制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]通用串行總線(Universal Serial Bus, USB)是連接計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備的一個(gè)串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口技術(shù)規(guī)范，被廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦和移動(dòng)設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品，并擴(kuò)展至攝影器材、數(shù)字電視(機(jī)頂盒)、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域。
[0004]從1996年推出USB1.0版本以來(lái)，經(jīng)歷了 USB1.1、USB2.0版本，目前已經(jīng)發(fā)展到USB3.0版本。各個(gè)版本的主要區(qū)別在于最大傳輸速率的不同。最早的USB1.0版本傳輸速率為1.5Mbps (192KB/S)，主要用于人機(jī)接口設(shè)備，例如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、游戲桿等。在1998年推出的USB1.1傳輸速率達(dá)到了 12Mbps(l.5MB/s)，號(hào)稱(chēng)全速USB。而2000年推出的USB2.0傳輸速率更得到了進(jìn)一步地提升，達(dá)到480Mbps ^OMB/s)的高速速率。目前最新的USB3.0號(hào)稱(chēng)具有5Gbps (640MB/s)的超高速速率，是USB 2.0的10倍。
[0005]USB閃存驅(qū)動(dòng)器(USB Flash Drive，UFD)又稱(chēng)U盤(pán)，是一種采用USB接口的無(wú)需物理驅(qū)動(dòng)器的微型高容量移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品。它采用的存儲(chǔ)介質(zhì)為閃存(Flash Memory)，不需要額外的驅(qū)動(dòng)器，而是將驅(qū)動(dòng)器及存儲(chǔ)介質(zhì)合二為一，只要接上電腦上的USB接口就可獨(dú)立地存儲(chǔ)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)。與USB3.0相應(yīng)地，目前最新一代的UFD為UFD3.0。
[0006]傳統(tǒng)的UFD3.0結(jié)構(gòu)中，金手指排列成兩排，第一排由4個(gè)金屬接觸片組成，該4個(gè)金屬接觸片只要用于兼容USB3.0以下的版本的產(chǎn)品。第二排位于第一排后方，由5個(gè)金屬接觸片組成，這5個(gè)金屬接觸片是為了適應(yīng)USB3.0而額外增加的。而目前,后排5個(gè)金屬接觸片一般先制成彈片，然后直接焊接在PCB板上。但是，在長(zhǎng)時(shí)間的插拔情況下，彈片形式的5個(gè)金屬接觸片容易產(chǎn)生疲勞，導(dǎo)致失效，并且在制備過(guò)程中，其制備工藝一般也較復(fù)雜，所以其制造成本也較高。
[0007]有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有的通用串行總線裝置及其制造方法予以改進(jìn)以解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的之一在于提供一種通用串行總線裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命較長(zhǎng)，并且可降低生產(chǎn)制造成本。
[0009]本發(fā)明的另一目的在于提供一種制造上述通用串行總線裝置的方法。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的之一，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種通用串行總線裝置，包括:
第一電路板，具有相對(duì)設(shè)置的前端和后端、相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面、以及成型在所述第一電路板上并排成一排的若干第一金手指，所述第一金手指具有自第一表面向外暴露的第一電性接觸面； 第二電路板，焊接至第一電路板的第一表面上，所述第二電路板具有相對(duì)設(shè)置的首端和尾端、相對(duì)設(shè)置的上表面和下表面、以及成型在所述第二電路板上并于第一金手指后方排成一排的若干第二金手指，所述第二金手指具有暴露于外界并沿第一電路板厚度方向上位于第一金手指上方的第二電性接觸面；
存儲(chǔ)芯片和控制芯片，設(shè)置在第二表面上；
及塑封殼體，至少設(shè)置在第二表面上，并包封住所述存儲(chǔ)芯片和控制芯片。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二電路板長(zhǎng)度短于所述第一電路板的長(zhǎng)度，所述第二金手指為片狀體，且向外突伸超出所述第二電路板的首端并貼靠在所述第一電路板的第一表面上。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二電路板的下表面以表面焊接方式焊接在所述第一電路板的第一表面上。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一金手指的數(shù)量為4個(gè)，所述第二金手指的數(shù)量為5個(gè)，并且所述第一金手指和第二金手指的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述通用串行總線裝置還包括設(shè)置在所述第二電路板未被塑封殼體封包的部分的電源組件和晶體振蕩器。
[0015]為實(shí)現(xiàn)上述另一發(fā)明目的，本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案:一種通用串行總線裝置的制造方法，包括如下步驟:
提供第一電路板，所述第一電路板具有相對(duì)設(shè)置的前端和后端、相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面、以及成型在所述第一電路板上并排成一排的若干第一金手指，所述第一金手指具有自第一表面向外暴露的第一電性接觸面；
提供存儲(chǔ)芯片和控制芯片，將存儲(chǔ)芯片和控制芯片以表面焊接方式焊接在所述第二表面上并通過(guò)引線與第一電路板電性連接；
通過(guò)注塑在第一電路板的第二表面形成塑封殼體以包封住所述存儲(chǔ)芯片和控制芯
片;
提供第二電路板，所述第二電路板具有相對(duì)設(shè)置的首端和尾端、相對(duì)設(shè)置的上表面和下表面、以及成型在所述第二電路板上并排成一排的若干第二金手指，所述第二金手指具有暴露于外界的第二電性接觸面；
及將所述第二電路板的下表面以表面焊接方式焊接在所述第一電路板的第一表面上，所述第二金手指位于所述第一金手指后方，所述第二電性接觸面沿第一電路板厚度方向上位于所述第一電性接觸面上方。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二電路板的長(zhǎng)度短于所述第一電路板的長(zhǎng)度，所述第二金手指為片狀體，且向外突伸超出所述第二電路板的首端并貼靠在所述第一電路板的第一表面上。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一金手指的數(shù)量為4個(gè)，所述第二金手指的數(shù)量為5個(gè)，并且所述第一金手指和第二金手指的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在提供第二電路板的同時(shí)，還提供電源組件和晶體振蕩器，將電源組件和晶體振蕩器以表面焊接方式焊接在所述第二電路板的上表面上。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:通過(guò)將兩塊電路板焊接疊加并且直接在兩塊電路板上形成兩排金手指，使得本發(fā)明的通用串行總線裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，使 用壽命較長(zhǎng)，并且可降低生產(chǎn)制造成本。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中通用串行總線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為圖1中通用串行總線裝置的分解圖。
[0022]圖3為圖1中第一電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為圖1中第二電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為圖1中通用串行總線裝置的制造工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]請(qǐng)參見(jiàn)圖1至4，本發(fā)明一實(shí)施例的通用串行總線裝置，包括電路板組件(未標(biāo)示)、包封在電路板組件上的塑封殼體2、以及設(shè)置在電路板組件上的電源組件3。該電源組件3暴露在外界。下面對(duì)本實(shí)施例中的各部件及各部件之間的相互關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0026]電路板組件包括第一電路板11、與第一電路板11電性連接的第二電路板12、一個(gè)存儲(chǔ)芯片13和一個(gè)控制芯片14、以及晶體振蕩器15,第二電路板12的長(zhǎng)度短于第一電路板11的長(zhǎng)度。通過(guò)該第一電路板11和第二電路板12實(shí)現(xiàn)雙通道連接。該電路板組件各部件的具體結(jié)構(gòu)如下:
第一電路板11具有相對(duì)設(shè)置的前端111和后端112、相對(duì)設(shè)置的第一表面113和第二表面114、以及成型在第一表面113上并排成一排的4個(gè)第一金手指115。4個(gè)第一金手指115具有自第一表面113向外暴露的第一電性接觸面1151。
[0027]第二電路板12具有相對(duì)設(shè)置的首端121和尾端122、相對(duì)設(shè)置的上表面123和下表面124、以及成型在第二電路板12上并于第一金手指115后方排成一排的5個(gè)第二金手指125。5個(gè)第二金手指125具有暴露于外界并沿第一電路板11厚度方向上位于第一金手指115上方的第二電性接觸面1251。在此，第二金手指115為片狀體，且向外突伸超出第二電路板12的首端121并貼靠在第一電路板11的第一表面113上。在此，第二電路板12的下表面124以表面焊接方式焊接在第一電路板11的第一表面113上。
[0028]存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14設(shè)置在第二表面114上。該存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14以表面焊接方式焊接在第二表面114上。除本實(shí)施例外，存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14也可以為多個(gè)。
[0029]晶體振蕩器15以表面焊接方式焊接于第二電路板12的上表面123上。
[0030]上述第一金手指115靠近第一電路板11的前端111，并且第一金手指115和第二金手指125的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。在本實(shí)施例中，由于第一電路板11和第二電路板12為焊接疊加設(shè)計(jì)并且分別直接在第一電路板11和第二電路板12上形成第一金手指115和第二金手指125，所以本通用串行總線裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用壽命較長(zhǎng)，并且可降低生產(chǎn)制造成本的優(yōu)點(diǎn)。
[0031]塑封殼體2設(shè)置在第二表面114上，并包封住存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14。在此，上表面123為未被塑封殼體2包封的部分。由于上述已提到晶體振蕩器15設(shè)置在上表面123，所以晶體振蕩器15暴露在外界。該塑封殼體2采用注塑工藝實(shí)現(xiàn)。
[0032]電源組件3電性連接至電路板組件的第二電路板12的上表面123上。由于上表面123為未被塑封殼體2封包的部分，所以該電源組件3暴露在外界。電源組件3以表面焊接方式焊接在上表面123上。在本實(shí)施例中，由于塑封殼體2未完全包封住電路板組件并且電源組件3暴露在外界，所以本實(shí)施例中的通用串行總線裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅減小了整體尺寸，降低了制造成本，還提高了散熱性能，也有利于后期的維修。除上述優(yōu)點(diǎn)以外，由于電源組件3與存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14分別設(shè)置在兩個(gè)不同的表面，所以還降低了信號(hào)之間的串?dāng)_。
[0033]在此需要說(shuō)明的是，晶體振蕩器15設(shè)計(jì)成暴露在外界的原因與該電源組件3暴露在外界的原因相同。當(dāng)然對(duì)于該晶體振蕩器15和電源組件也可以同存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14 一樣設(shè)置在第二表面114上，并通過(guò)塑封殼體2包封住。
[0034]除上述部件以外，在電路板組件中還包括電容(未標(biāo)示)、電阻(未標(biāo)示)等被動(dòng)元件17，在本實(shí)施例中，該被動(dòng)元件17同電源組件3、晶體振蕩器15—樣設(shè)置在上表面123上，即暴露在外界。通過(guò)將被動(dòng)元件17暴露在外界，可以減少工藝和降低成本。當(dāng)然，除本實(shí)施例外，也可將被動(dòng)兀件17同存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14 一樣設(shè)置在第二表面114上，并通過(guò)塑封殼體2包封住。而針對(duì)塑封殼體2，該塑封殼體2也可以將上表面123包封。
[0035]以下請(qǐng)結(jié)合見(jiàn)圖5所示的工藝流程圖對(duì)上述實(shí)施例中的通用串行總線裝置的制造方法做詳細(xì)描述。
[0036]提供一電路板陣列(步驟511)，以適應(yīng)大規(guī)模制造，在本實(shí)施例中，電路板陣列包括若干個(gè)于同一平面上排列設(shè)置的第一電路板11，每塊第一電路板11具有相同的構(gòu)造，且后續(xù)形成的產(chǎn)品工藝也相同，所以下面僅以其中一塊為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖2、3所示的結(jié)構(gòu)，第一電路板11具有相對(duì)設(shè)置的前端111和后端112、相對(duì)設(shè)置的第一表面113和第二表面114、以及成型在第一電路板11上并排成一排的4個(gè)第一金手指115。4個(gè)第一金手指115具有自第一表面113向外暴露的第一電性接觸面1151。
[0037]提供一個(gè)存儲(chǔ)芯片13和一個(gè)控制芯片14 (步驟512)。存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14以表面焊接方式焊接到第一電路板11的第二表面114上(步驟513)。在此，該存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14為本領(lǐng)域技術(shù)人員常用的電子器件，故在此不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。除本實(shí)施例外，也可以將多個(gè)存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14焊接到第二表面114上。
[0038]請(qǐng)結(jié)合圖2，在存儲(chǔ)芯片13、控制芯片14與第一電路板11之間通過(guò)引線16來(lái)實(shí)現(xiàn)電性連接(步驟514)。
[0039]通過(guò)注塑成型在第一電路板11的第二表面114上形成塑料殼體2 (步驟515)，以包封住通過(guò)上述步驟已經(jīng)設(shè)置在第二表面114上的存儲(chǔ)芯片13和控制芯片14。
[0040]提供另一電路板陣列(步驟521)，以適應(yīng)大規(guī)模制造，在本實(shí)施例中，該另一電路板陣列包括若干個(gè)于同一平面上排列設(shè)置的第二電路板12，每塊第二電路板12具有相同的構(gòu)造，且后續(xù)形成的產(chǎn)品工藝也相同，所以下面僅以其中一塊為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖2、4所示的結(jié)構(gòu)，第二電路板12的長(zhǎng)度短于第一電路板11的長(zhǎng)度，第二電路板12的寬度與第一電路板11的寬度相同。第二電路板12具有相對(duì)設(shè)置的首端121和尾端122、相對(duì)設(shè)置的上表面123和下表面124、以及成型在第二電路板12上并排成一排的5個(gè)第二金手指125,5個(gè)第二金手指125具有暴露于外界的第二電性接觸面1251，在此，第二金手指115為片狀體，并向外突伸超出第二電路板12的首端121且貼靠在第一電路板11的第一表面113上。
[0041]提供被動(dòng)元件17(步驟522)，并將被動(dòng)元件17焊接到第二電路板12的上表面123上(步驟523)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的是，被動(dòng)元件17是相對(duì)于主動(dòng)元件而言的，主要是指不影響信號(hào)基本特征，僅讓信號(hào)通過(guò)而未加以更動(dòng)的無(wú)源器件，通常包括有電阻、電容等。本實(shí)施方式中,被動(dòng)元件17可通過(guò)表面焊接技術(shù)(Surface Mounted Technology,SMT)焊接到上表面123上。即在上表面123上的相應(yīng)位置處預(yù)先放置焊料；然后，被動(dòng)元件17貼裝到上表面123的相應(yīng)位置；通過(guò)回流焊設(shè)備使焊料熔化，從而將被動(dòng)元件17牢固地焊接到上表面123上。由于SMT技術(shù)為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知，所以 申請(qǐng)人:在此不再予以贅述。
[0042]提供電源組件3和晶體振蕩器15 (步驟524)，電源組件3和晶體振蕩器15以表面焊接方式焊接到第二電路板12的上表面123上(步驟525)。電源組件3、晶體振蕩器15與第二電路板12之間通過(guò)引線(未圖示)電性連接(步驟526)。
[0043]焊接通過(guò)分別完成上述步驟的第一電路板11和第二電路板12 (步驟53)，主要是將第二電路板12的下表面124以表面焊接方式焊接于第一電路板11的第一表面113上，并使得第一金手指115靠近前端111，第二金手指125位于第一金手指115的后方，第二電性接觸面1251沿第一電路板11厚度方向上位于第一電性接觸面1151上方。第二金手指125貼靠在第一電路板11的第一表面113上。在此,在第一電路板11上的4個(gè)第一金手指115和在第二電路板12上的5個(gè)第二金手指125的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。
[0044]最后，在塑封殼體2上進(jìn)行激光打標(biāo)，如標(biāo)記公司名、存儲(chǔ)容量等信息(步驟54)。隨后，將產(chǎn)品切割(步驟55)，然后經(jīng)電氣性能測(cè)試打包(步驟56)，完成產(chǎn)品的制造。
[0045]盡管為示例目的，已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書(shū)公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
【權(quán)利要求】
1.一種通用串行總線裝置，其特征在于:該裝置包括: 第一電路板，具有相對(duì)設(shè)置的前端和后端、相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面、以及成型在所述第一電路板上并排成一排的若干第一金手指，所述第一金手指具有自第一表面向外暴露的第一電性接觸面； 第二電路板，焊接至第一電路板的第一表面上，所述第二電路板具有相對(duì)設(shè)置的首端和尾端、相對(duì)設(shè)置的上表面和下表面、以及成型在所述第二電路板上并于第一金手指后方排成一排的若干第二金手指，所述第二金手指具有暴露于外界并沿第一電路板厚度方向上位于第一金手指上方的第二電性接觸面； 存儲(chǔ)芯片和控制芯片，設(shè)置在第二表面上； 及塑封殼體，至少設(shè)置在第二表面上，并包封住所述存儲(chǔ)芯片和控制芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述第二電路板長(zhǎng)度短于所述第一電路板的長(zhǎng)度，所述第二金手指為片狀體，且向外突伸超出所述第二電路板的首端并貼靠在所述第一電路板的第一表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述第二電路板的下表面以表面焊接方式焊接在所述第一電路板的第一表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述第一金手指的數(shù)量為4個(gè)，所述第二金手指的數(shù)量為5個(gè)，并且所述第一金手指和第二金手指的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述通用串行總線裝置還包括設(shè)置在所述第二電路板未被塑封殼體封包的部分的電源組件和晶體振蕩器。
6.一種通用串行總線裝置的制造方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: 提供第一電路板，所述第一電路板具有相對(duì)設(shè)置的前端和后端、相對(duì)設(shè)置的第一表面和第二表面、以及成型在所述第一電路板上并排成一排的若干第一金手指，所述第一金手指具有自第一表面向外暴露的第一電性接觸面； 提供存儲(chǔ)芯片和控制芯片，將存儲(chǔ)芯片和控制芯片以表面焊接方式焊接在所述第二表面上并通過(guò)引線與第一電路板電性連接； 通過(guò)注塑在第一電路板的第二表面形成塑封殼體以包封住所述存儲(chǔ)芯片和控制芯片; 提供第二電路板，所述第二電路板具有相對(duì)設(shè)置的首端和尾端、相對(duì)設(shè)置的上表面和下表面、以及成型在所述第二電路板上并排成一排的若干第二金手指，所述第二金手指具有暴露于外界的第二電性接觸面； 及將所述第二電路板的下表面以表面焊接方式焊接在所述第一電路板的第一表面上，所述第二金手指位于所述第一金手指后方，所述第二電性接觸面沿第一電路板厚度方向上位于所述第一電性接觸面上方。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述第二電路板的長(zhǎng)度短于所述第一電路板的長(zhǎng)度，所述第二金手指為片狀體，且向外突伸超出所述第二電路板的首端并貼靠在所述第一電路板的第一表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的通用串行總線裝置，其特征在于:所述第一金手指的數(shù)量為4個(gè)，所述第二金手指的數(shù)量為5個(gè)，并且所述第一金手指和第二金手指的排列方式符合USB 3.0介面標(biāo)準(zhǔn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通 用串行總線裝置，其特征在于:在提供第二電路板的同時(shí)，還提供電源組件和晶體振蕩器，將電源組件和晶體振蕩器以表面焊接方式焊接在所述第二電路板的上表面上。
【文檔編號(hào)】G11C7/10GK103474089SQ201210183777
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】侯建飛, 徐健 申請(qǐng)人:智瑞達(dá)科技（蘇州）有限公司