CN103108487B - 耦接usb 3.0插座连接器及电缆线的电路板及其耦接方法 - Google Patents
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Abstract
公开了耦接USB 3.0插座连接器及电缆线的电路板,包括:连接USB3.0插座连接器的多个接脚焊垫,焊垫根据USB 3.0连接器的接脚定义排成交错且平行的第一焊垫列和第二焊垫列,第一焊垫列包括连接USB 3.0连接器的第一至第四接脚的电源接脚焊垫、一对USB 2.0差动信号接脚焊垫组和电源接地接脚焊垫,第二焊垫列包括连接USB 3.0连接器的第五至第九接脚的一对超高速接收差动信号接脚焊垫组、信号接地接脚焊垫和一对超高速传输差动信号接脚焊垫组;形成触垫列的多个触垫,包括与USB3.0插座连接器的多个接脚电连接的线路;连接一对USB 2.0差动信号接脚焊垫组、一对超高速接收差动信号接脚焊垫组及一对超高速传输差动信号接脚焊垫组的多个触垫成对地分别以一个信号接地触垫间隔开。
Description
技术领域
本发明涉及一种电路板;特别是涉及一种用以耦接USB3.0插座连接器及电缆线的电路板及其耦接方法。
背景技术
通用序列总线(UniversalSerialBus,USB)为计算机系统与外部装置的传输标准。由于USB3.0的传输速度理论值可达5Gbps,相比于USB2.0的传输速度理论值480Mbps快了10倍,因此2008年所制订的USB3.0已渐渐成为市场上的主流。
然而,目前符合2008工业标准的USB3.0插座连接器的原有九个接脚(pin#1至#9)设计中,两对信号线中间共享一个地(GND),因此,两对的信号线需要另外将各自的GND线互捻成一条GND线做焊锡,制造上不易加工,并且此种接法在阻抗测试后,发现阻抗不容易控制,蕊线剥线稍过长,即可能造成特性阻抗值偏高。进一步地,目前只有供USB2.0插座连接器用电缆组件,而供USB3.0插座连接器用电缆组件只有外部线,因此必需设计不同的连接器及电路板。
因此,急需一种新的电路板及加工方式,以符合协会要求的USB3.0特性阻抗值,同时更能符合焊接不同线材的需求,换言之,使用一种电路板即可焊接导线(Wire)、软排线(FFC)或极细同轴电缆(Microcoaxialcable)等不同线材。
发明内容
本发明提供一种耦接USB3.0插座连接器及电缆线的电路板,包括以下步骤:连接USB3.0插座连接器的多个接脚焊垫,该焊垫根据USB3.0连接器的接脚定义排成两个交错且平行的第一焊垫列和第二焊垫列,其中所述第一焊垫列包括连接该USB3.0连接器的第一至第四接脚的电源接脚焊垫、一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和电源接地接脚焊垫,而所述第二焊垫列包括连接该USB3.0连接器的第五至第九接脚的一对超高速接收差动信号接脚焊垫组、信号接地接脚焊垫和一对超高速传输差动信号接脚焊垫组;以及多个触垫,其以单列的方式设置在所述第一焊垫列和所述第二焊垫列中的一列的外侧以形成触垫列,并包括需分别与该USB3.0插座连接器的多个接脚电连接的线路;其中连接所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组、所述一对超高速接收差动信号接脚焊垫组及所述一对超高速传输差动信号接脚焊垫组的多个触垫成对地分别以一个信号接地触垫间隔开。
在根据本发明的电路板中,电缆线为一导线、软排线或极细同轴电缆。
在根据本发明的电路板中,所述多个触垫靠近包括第五至第九接脚的第二焊垫列的一侧设置,且连接所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组的触垫位于触垫列的中央处并夹置在信号接地触垫之间。
本发明还提供一种耦接USB3.0插座连接器及电缆线的方法,包括以下步骤:提供一电路板,其具有连接USB3.0插座连接器的多个接脚焊垫以及多个触垫,其中所述焊垫根据USB3.0连接器的接脚定义排成交错且平行的第一焊垫列和第二焊垫列,其中所述第一焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第一至第四接脚的电源接脚焊垫、一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和电源接地接脚焊垫,而所述第二焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第五至第九接脚的一对超高速接收差动信号接脚焊垫组、信号接地接脚焊垫和一对超高速传输差动信号接脚焊垫组,而所述多个触垫则以单列的方式设置在所述第一焊垫列和所述第二焊垫列中的一列的外侧,并包括需分别与该USB3.0插座连接器的多个接脚电连接的线路,其中连接所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组、所述一对超高速接收差动信号接脚焊垫组及所述一对超高速传输差动信号接脚焊垫组的多个触垫成对地分别以一个信号接地触垫间隔开;固定该USB3.0插座连接器在该电路板上;以及焊接该电缆线至该电路板的多个触垫处并予以固定。
在根据本发明的方法中,电缆线为一导线、软排线或极细同轴电缆。
在根据本发明的方法中,还包括以下步骤:提供一接地爪,并固定在该极细同轴电缆上。
在根据本发明的方法中,还包括以下步骤:提供一铁壳,以覆盖住该焊接的电缆线,并将该铁壳固定在该电路板上。
本发明的电路板通过增加一个接地的SMT触垫可符合焊接不同线材的需求,即,可使用相同的电路板来焊接导线、软排线或极细同轴电缆,同时改善公知的原有九个SMT触垫的设计在焊线时不易控制特性阻抗值的缺点。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的电路板的示意图;
图是图1的电路板的布局图;
图3A是图1的电路板焊接软排线的示意图;
图3B是本发明的图1的电路板焊接软排线的特性阻抗值波形图;以及
图4是图1的电路板焊接极细同轴电缆的示意图。
具体实施方式
以下将进行本发明具体实施例的说明。须注意,所揭示的实施例仅在于列举说明。本发明的范围并未限制在其所揭露包含特定特征、结构、或性质的具体实施例中,而通过由文后所附的权利要求范围所界定。此外,说明书中所参照的图示并未具体描绘出所有本发明不必要的特征,且所描绘出的组件可能以简化、示意的方式来表达,图标中各类组件的尺寸可能为说明方便而加以放大或不符合实际比例。不论上述简略,或是相关特征是否有被详尽描述,其皆表示所描述者位于本领域技术人员可据以连同其它与这些特征、结构或性质相关的其它具体实施例来实施的知识范畴内。
参考图1,图1是根据本发明的一个实施例的电路板的示意图。电路板100用以耦接至USB3.0连接器,电路板100包括多个接脚1101至1109、多个触垫1201至1210、凹槽130、铁壳定位孔140、连接器定位孔150及螺孔160。多个触垫1201至1210包括一个电源触垫1201、一对超高速传输差动信号触垫组1202、1203、一个第一信号接地触垫1204、一对USB2.0差动信号触垫组1205、1206、一个第二信号接地触垫1207、一对超高速接收差动信号触垫组1208、1209及一个电源接地触垫1210沿着X方向依序排成一列设置于电路板100上,且所代表的脚位依序为#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9及#10。多个接脚1101至1109包括一个第一列接脚1101至1104及一个第二列接脚1105至1109。第一列接脚1101至1104包括一个电源接脚1101、一对USB2.0差动信号信接脚组1102、1103及一个电源接地接脚1104沿着X方向依序设置于电路板100上,且所代表的脚位依序为#1、#2、#3及#4。第二列接脚1105至1109包括一对超高速接收差动信号接脚组1105、1106、一个信号接地接脚1107及一对超高速传输差动信号接脚组1108、1109沿着X方向的相反方向依序设置在电路板100上,且所代表的脚位依序为#5、#6、#7、#8及#9。在本发明的一个具体实施例中,触垫可为SMT触垫,而接脚可为穿孔接脚。
进一步参考图2,图2是图1的电路板的布局图(Layout)。电源接脚1101电连接至电源触垫1201,所述一对USB2.0差动信号接脚组1102、1103电连接至所述一对USB2.0差动信号触垫组1205、1206,电源接地接脚1104电连接至电源接地触垫1210,所述一对超高速接收差动信号接脚组1105、1106电连接至所述一对超高速接收差动信号触垫组1208、1209,所述一对超高速传输差动信号接脚组1108、1109电连接至所述一对超高速传输差动信号触垫组1202、1203,第一信号接地触垫1204及第二信号接地触垫1207电接地。凹槽130电连接至铁壳定位孔140。铁壳定位孔140电连接至连接器定位孔150。连接器定位孔150电连接至螺孔160。
多个接脚1101至1109及多个触垫1201至1210的电连接关系与信号名称整理如下表所示:
图1的电路板100可符合焊接不同线材的需求,例如导线、软排线或极细同轴电缆,以下以软排线与极细同轴电缆作说明。参考图3A,图3A是图1的电路板100焊接软排线300的示意图。电路板100的多个触垫1201至1210可设计为1.0Pitch或0.5Pitch,以符合软排线300常用的尺寸。多个触垫1201至1210所对应的信号如上表所示,SSTX与SSRX两对信号线旁边都有接地的第一信号接地触垫1204与第二信号接地触垫1207,适合一般外覆铝箔和地线的对绞线,焊线时不需将两对对绞线的地线合捻焊在一个接地触垫,加工上较方便,也较易控制特性阻抗值。
在本发明的一个具体实施例中,将软排线300焊至对应的多个触垫1201至1210后,可进一步加点胶310或塑模(molding)及加贴导电布320在软排线300上,并加上铁壳330、导电布、铜箔或铝箔以进一步控制特性阻抗值。进一步参考图3B,图3B是本发明的图1的电路板100焊接软排线300的特性阻抗值波形图,可清楚得知特性阻抗值相对稳定。
在本发明的一个具体实施例中,电路板100的铁壳定位孔150适配于铁壳330以固定铁壳330,达到防止电磁干扰(EMI)的效果。在本发明的一个具体实施例中,可进一步加贴导电布320在铁壳330上或在前期处理软排线300时即加贴导电布320,以加强防止EMI的效果。在本发明的一个具体实施例中,电路板100的连接器定位孔150适配于USB3.0连接器200的定位部210以固定USB3.0连接器200,进一步地,电路板100的螺孔160适配一个螺丝340以符合客户机构要求,弹性地做调整变更。在本发明的一个具体实施例中,制作一个USB3.0连接器组件的步骤如下:a、制作电路板100;b、以手焊或过锡炉的方式焊接USB3.0连接器200至该电路板100的多个接脚1101至1109;c、以手焊或热压焊机(Hot-Bar)方式焊接软排线300至电路板100的多个触垫1201至1210;d、点胶软排线300;e、按照不同客户需求加上铁壳330至电路板100的铁壳定位孔150(若EMI设计较佳,则不需加铁壳330);f、按照不同客户需求加上导电布320(若EMI设计较佳,则不需加导电布320,导电布320还可在前期处理软排线300时即加贴);g、以螺丝340定位电路板100。
类似地,图1的电路板100还可焊接极细同轴电缆400。参考图4,图4是图1的电路板焊接极细同轴电缆的示意图。相比于前述电路板100焊接软排线300,电路板100的凹槽130使电路板100更适合极细同轴电缆400的焊接方式,且凹槽130被适配于一个接地爪350。接地爪350具有两个突出部351用以连接至接地的SMT触垫1204与1207,可进一步节省接地线材的使用。在本发明的一个具体实施例中,制作一个USB3.0连接器组件的步骤如下:a、制作电路板100;b、以手焊或过锡炉的方式焊接USB3.0连接器200至该电路板100的多个接脚1101至1109;c、以热压焊机(Hot-Bar)方式焊接极细同轴电缆400及接地爪350至电路板100;d、点胶极细同轴电缆400;e、按照不同客户需求加上铁壳330至电路板100的铁壳定位孔150(若EMI设计较佳,则不需加铁壳330);f、按照不同客户需求加上导电布320(若EMI设计较佳,则不需加导电布320,导电布320还可在前期处理极细同轴电缆400时即加贴);g、以螺丝340定位电路板100。
据此,本发明的电路板通过增加一个接地的SMT触垫可符合焊接不同线材的需求,即,可使用相同的电路板来焊接导线、软排线或极细同轴电缆,同时改善公知的原有九个SMT触垫的设计在焊线时不易控制特性阻抗值的缺点。本发明的范围及精神不限于前述实施例。此外,说明书中所示图式仅用于呈具而非按比例所绘制。图式中的某些部分可能会被放大强调,而其它部分可能被简略。据此,本发明的揭露与图式应当被视为描述而非限制性质,并将由下文中的权利要求范围来限制。应注意,措词“包括”不排除其它元件或步骤,措词“一”或“一个”不排除多个。另外,权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。
Claims (7)
1.一种耦接USB3.0插座连接器及电缆线的电路板,包括:
连接所述USB3.0插座连接器的多个接脚焊垫,所述焊垫根据USB3.0连接器的接脚定义排成交错且平行的第一焊垫列和第二焊垫列,其中所述第一焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第一至第四接脚的电源接脚焊垫、一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和电源接地接脚焊垫,而所述第二焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第五至第九接脚的一对超高速接收差动信号接脚焊垫组、信号接地接脚焊垫和一对超高速传输差动信号接脚焊垫组;以及
与所述电缆线焊接连接的多个触垫,其以单列的方式设置于所述第一焊垫列和所述第二焊垫列中的一列的外侧以形成触垫列,并包括需分别与所述USB3.0插座连接器的多个接脚电连接的线路;
其中,所述触垫列包括依序排成一列设置的一个电源触垫、一对超高速传输差动信号触垫组、一个第一信号接地触垫、一对USB2.0差动信号触垫组、一个第二信号接地触垫、一对超高速接收差动信号触垫组和一个电源接地触垫,所述一对超高速传输差动信号触垫组、所述一对USB2.0差动信号触垫组和所述一对超高速接收差动信号触垫组分别连接所述一对超高速传输差动信号接脚焊垫组、所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和所述一对超高速接收差动信号接脚焊垫组。
2.如权利要求1所述的耦接USB3.0插座连接器及电缆线的电路板,其中所述电缆线为一导线、软排线或极细同轴电缆。
3.如权利要求1或2所述的耦接USB3.0插座连接器及电缆线的电路板,其中所述多个触垫靠近包括所述第五至第九接脚的第二焊垫列的一侧设置,且连接所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组的触垫位于所述触垫列的中央处并夹置在所述信号接地触垫之间。
4.一种耦接USB3.0插座连接器及电缆线的方法,包括以下步骤:
提供一电路板,其具有连接所述USB3.0插座连接器的多个接脚焊垫以及多个触垫,其中所述焊垫根据USB3.0连接器的接脚定义排成交错且平行的第一焊垫列和第二焊垫列,其中所述第一焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第一至第四接脚的电源接脚焊垫、一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和电源接地接脚焊垫,而所述第二焊垫列包括连接所述USB3.0连接器的第五至第九接脚的一对超高速接收差动信号接脚焊垫组、信号接地接脚焊垫和一对超高速传输差动信号接脚焊垫组,而所述多个触垫则以单列的方式设置在所述第一焊垫列和所述第二焊垫列中的一列的外侧以形成触垫列,并包括需分别与所述USB3.0插座连接器的多个接脚电连接的线路,其中,所述触垫列包括依序排成一列设置的一个电源触垫、一对超高速传输差动信号触垫组、一个第一信号接地触垫、一对USB2.0差动信号触垫组、一个第二信号接地触垫、一对超高速接收差动信号触垫组和一个电源接地触垫,所述一对超高速传输差动信号触垫组、所述一对USB2.0差动信号触垫组和所述一对超高速接收差动信号触垫组分别连接所述一对超高速传输差动信号接脚焊垫组、所述一对USB2.0差动信号接脚焊垫组和所述一对超高速接收差动信号接脚焊垫组;
固定所述USB3.0插座连接器在所述电路板上;以及
焊接所述电缆线至所述电路板的多个触垫处并予以固定。
5.如权利要求4所述的方法,其中所述电缆线为一导线、软排线或极细同轴电缆。
6.如权利要求5所述的方法,还包括以下步骤:提供一接地爪,并固定在所述极细同轴电缆上。
7.如权利要求4或5所述的方法,还包括以下步骤:提供一铁壳,以覆盖住所述焊接的电缆线,并将所述铁壳固定在所述电路板上。
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20160629 Termination date: 20181111 |
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