CN103247895A

CN103247895A - 电连接器

Info

Publication number: CN103247895A
Application number: CN2012100253769A
Authority: CN
Inventors: 陈伯榕
Original assignee: DONGGUAN JIANGUAN PLASTICS ELECTRON Co Ltd; Zhongjiang Yongde Electronics Co Ltd; UD Electronic Corp
Current assignee: DONGGUAN JIANGUAN PLASTICS ELECTRON Co Ltd; Zhongjiang Yongde Electronics Co Ltd; UD Electronic Corp
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明为有关一种电连接器，包括有绝缘座体、信号模块及罩覆于绝缘座体外部的屏蔽壳体，其中该绝缘座体所具的基座前方处舌板表面为设有至少一个缕空孔及缕空孔前方的五个孔洞，而信号模块的电路板表面上各穿孔处为对应设有弹性端子，且各弹性端子的接触部为凸出于缕空孔处，其电路板上的各接点则对应于孔洞位置，并通过线路连接至后方多个连接端子，即可于电路板上增减线路的面积来调整阻抗值及减少信号干扰，且因电路板为位于舌板内辅以弹性端子的接触部可于穿孔处形成弹性变形空间，以达到防止电路板结构破坏、弹性端子不易产生变形及避免焊接端剥离的缺点发生。

Description

电连接器

技术领域

本发明提供一种电连接器，尤指可有效调整阻抗匹配、信号干扰且同时于插头对接时具有结构稳定、信号良好的电连接器。

背景技术

现今电子科技快速发展，而计算机的型态为由桌面计算机发展成体积较小、携带方便的笔记本电脑，并普遍存在社会上各个角落，且当用户欲进行资料、信号传输或是与其他外围设备连接时，即需要所谓的外围设备接口，而一般市面上外围设备接口最为普遍且广为大众使用，仍就以通用串行总线(USB)作为主流。

再者，随着计算机或笔记本电脑发展趋势，使计算机内部的连接器亦随之大幅缩小，但连接器于计算机缩小化，即需考虑其电磁效应所产生的信号干扰问题；而一般会影响连接器的电磁波干扰大致上可分成以下二种，其一为主要经由电路板上的电力线路、信号线路等导体传输至连接器产生的传导干扰(Conducted Disturbance)，其二为以电磁波形态传播至连接器周围的放射空间所造成的放射干扰(Radiated Disturbance)；另，随着USB3.0连接器传输速度大幅提升，其导电端子数目增多且分布密集，极容易因相邻端子间过于接近或端子有任何转折或弯曲而造成高频信号传递时的信号干扰(如静电干扰、电磁波干扰、阻抗匹配、噪声干扰、相邻导电端子的串音干扰等)，USB3.0连接器和系统主板接口的电路阻抗(Z)必需相匹配，必须在满足这种条件的情形下才能有效降低电磁干扰(EMI)和减少噪声(noise)干扰，使USB3.0连接器和系统主板接口间正确地进行信号传输；否则，USB3.0连接器和系统主板接口间的信号传输将会产生信号反射和噪声干扰，进而造成信号损失、变形和失真，导致带宽及信号传输的质量达不到标准，而影响电子装置(如计算机、网络设备等)的正常运作。

另，一般电路板型式设计的舌板大多使用在铜箔接点皆为平面的结构，如HDMI型式的插座连接器，而应用于USB3.0的插座连接器时，因为电路板型式设计的舌板表面需要设有五个铜箔接点和四个弹性端子，当USB3.0的插头连接器与插座连接器对接时，其弹性端子在电路板型式设计的舌板上会产生几种严重的机构问题，第一个问题为弹性端子前方接触部位因位于电路板表面上方，在对接时极易因偏移或过大公差而受到插头连接器的正向力撞击，进而产生弹性端子变形或弹性端子与电路板焊接部位的剥离或破坏，第二个问题为当插头连接器与插座连接器对接时，二者对应配置的端子电性接触时，其弹性端子受到侧向力朝电路板挤压，极易使弹性端子与电路板的焊接部位产生剥离或破坏，第三个问题为当插头连接器与插座连接器对接时，二者对应配置的端子电性接触时，其弹性端子受到侧向力朝电路板挤压，因弹性端子在电路板上并无空间可作较佳的弹性变形，极易使弹性端子产生变形。

是以，要如何解决现有电连接器在高频信号传输时及结构稳定上的缺点与不足，即为从事此行业者所亟欲改善的方向所在。

发明内容

发明人有鉴于上述现有电连接器的问题与缺点，乃搜集相关资料经由多方评估及考虑，并利用从事于此行业的多年研发经验不断试作与修改，始设计出此种电连接器发明专利诞生。

本发明的主要目的乃在于，提供一种电连接器，以达到防止电路板结构破坏、弹性端子不易产生变形及避免焊接端剥离的缺点发生。

本发明的次要目的乃在于电路板上可通过增减信号及接地线路的面积来调整阻抗值及减少信号干扰，进而使信号传输质量更为稳定且可靠。

本发明的又一目的乃在于电路板的线路上可进一步连接设有电子元件，且电子元件可为扼流线圈(CMC)、电阻或电容，以利用电子元件滤除不必要的噪声、高频电磁波干扰使用，进而使信号传输质量更为稳定且可靠。

本发明提供一种电连接器，包括有绝缘座体、信号模块及屏蔽壳体，其中：该绝缘座体的基座前方舌板内部为定位有信号模块的电路板，并于舌板表面设有至少一个缕空孔及缕空孔前方五个孔洞，而电路板表面上各穿孔处为对应设有具悬臂及朝穿孔位置转折凸出于缕空孔处的接触部的弹性端子，且各弹性端子的接触部为凸出于缕空孔处，其电路板上的各接点则对应于孔洞位置，并通过线路连接至后方多个连接端子，且因电路板为位于舌板内可有效防止插头对接撞击时所造成的结构破坏，而弹性端子的接触部则可于电路板的穿孔处形成弹性变形空间，便可达到不易产生变形及避免焊接端剥离的缺点发生。

附图说明

为达成上述目的及功效，本发明所采用的技术手段及其构造，以下结合较佳实施例及附图详加说明如后，其中：

图1为本发明的立体外观图。

图2为本发明的立体分解图。

图3为本发明另一视角的立体分解图。

图4为本发明于插头未插入的侧视剖面图。

图5为本发明于插头已插入的侧视剖面图。

图6a-图6b为本发明电路板较佳实施例的平面图。

图7a-图7b为本发明电路板另一较佳实施例的平面图。

图8为本发明再一较佳实施例的侧视剖面图。

具体实施方式

请参阅图1、图2、图3、图4所示，是分别为本发明的立体外观图、立体分解图、另一视角的立体分解图及插头未插入的侧视剖面图，由图中可清楚看出，本发明为包括有绝缘座体1、信号模块2及屏蔽壳体3，其中：

该绝缘座体1为具有基座11，并于基座11前方处设有呈悬空状的舌板12，此舌板12内部为设有横向一端具开口的穿置空间120，并于舌板12一侧表面处设有至少一个缕空孔121，且缕空孔121前方一距离处则设有五个孔洞122，再于穿置空间120的开口且位于缕空孔121板缘处形成有凹部1201，而在除了凹部1201的其它三面则形成有阶梯状的阻挡部123，此外，基座11后方处形成有容置空间10，且容置空间10底侧处设有具多个透孔131的隔板13。

该信号模块2为设有水平电路板21，并于电路板21表面设有多个穿孔210、线路211、接点212及焊接部213，其位于各穿孔210处为对应设有弹性端子22，各弹性端子22的焊接端221为焊接于电路板21上，而焊接端221为由电路板21后方往前朝穿孔210反向斜伸有悬臂222，其悬臂222末端设有接触部223，并于接触部223前方板面设有交错状的接点212，另电路板21后方的焊接部213处则焊接有连接端子23，其中电路板21上方的四个弹性端子22为符合USB2.0规格，而四个弹性端子22加上电路板21前方五个铜箔接点212则为符合USB3.0规格，且四个弹性端子22与五个接点212皆以电路板21二侧表面的线路211连接至焊接有连接端子23的九个焊接部213处形成电性传导路径。

然而，在本发明中弹性端子22的焊接端221及连接端子23与电路板21的焊接方式是分别以表面黏着技术(Surface Mounting Technology，SMT)及穿出电路板21上的穿孔焊接式(Through Hole)进行，然而，本发明中弹性端子22的焊接端221及连接端子23与电路板21的焊接方式，皆可视结构设计上的考虑来选择利用表面黏着技术(Surface MountingTechnology，SMT)或是穿出电路板21上的穿孔焊接式(Through Hole)进行，另电路板21可为单层或多层型式为之，且因弹性端子22结构设计方式很多，其悬臂222及接触部223也可进行多段弯折设计，以分散弹性端子22受到挤压所产生的应力而不易造成变形或偏位，并可减少结构的损伤与破坏，上述简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的权利要求范围内。

该屏蔽壳体3前方为形成有对接空间31，而后方为一可收容绝缘座体1的收容空间32，且收容空间32二侧底部皆设有向下延伸的定位插脚33。

当本发明于组装时，是先将各弹性端子22的焊接端221焊接于电路板21上，而电路板21后方的各焊接部213处亦同时焊接有连接端子23，再将电路板21前方朝绝缘座体1基座11上的舌板12后方穿置空间120的开口处推入，各弹性端子22的接触部223便会凸出于对应缕空孔121处，待电路板21完全推入舌板12的穿置空间120定位后，其各接点212为露出于对应孔洞122位置，续将隔板13由下向上推入至基座11的容置空间10内，并使电路板21上的多个连接端子23下方悬空处由隔板13上对应的透孔131向下穿越至外部，再利用隔板13二侧处所设的凸扣132扣持于基座11内壁面处对应的卡块111内呈一定位，如此，便可将信号模块2稳固收容于基座11的容置空间10内，再将上述已组装后的绝缘座体1及信号模块2以屏蔽壳体3包覆定位，此时，绝缘座体1即定位于收容空间32处，而组装有电路板21的舌板12则位于对接空间31中，其电路板21位于对应孔洞122前方板面为五个铜箔接点212，而每相邻间隙略后方则为四个弹性端子22，且各弹性端子22的接触部223皆会凸出于缕空孔121处，并以电路板21上方的线路211将各个接点212及弹性端子22连接至焊接有连接端子23的九个焊接部213处形成电性传导路径。

请参阅图2、图3、图4、图5所示，当本发明于使用时，其插头4朝对接空间31置入，其前方的平板端子41与后方的导电端子42分别和弹性端子22与铜箔接点212形成电性连接，其插头4前端为抵持定位于舌板12阶梯状的阻挡部123位置，然而，当插头4对接时极易与舌板12产生撞击，如果直接撞击电路板21时，便会对电路板21造成结构破坏，所以电路板21位于舌板12内，为可有效防止插头4对接撞击时的电路板21结构破坏；另平板端子41在推动弹性端子22时，其接触部223的抵触面2231接触平板端子41，该接触部223便以焊接端221处为支点朝穿孔210处呈弹性变形，此时，其接触部223因为有穿孔210使对接时的上下弹性变形的行程变大，亦以穿孔210作为弹性端子22弹性变形时的行程限位，而使焊接于电路板21的各弹性端子22的焊接端221不会过度变形而产生焊接端221剥离或弹性端子22变形的缺点，以解决电路板21上的弹性端子22不够稳固的问题，并达到组装容易、定位牢靠的功效。

然而，请参阅图3所示，上述信号模块2为具有五个接点212及四个弹性端子22，其中五个接点212的中央部份为接地功能，而中央二侧各二个接点212为信号传输使用，另四支弹性端子22二侧为电源端子及接地端子，中央二支弹性端子22则为信号传输使用，由此可知，当传输信号用的接点212及弹性端子22传送高频信号时，相互间所形成的电磁波干扰可由接地功能的中央接点212与其所连接贯穿的线路211感应吸收，并导引传输至线路211另侧的连接端子23进行接地释放，以降低信号传递时的电磁波干扰(EMI)及串音干扰，另请参阅图6a、图6b所示，是为本发明电路板较佳实施例的平面图，上述接地功能的中央线路211为可依实际情况予以增加面积来减少信号干扰，使接地功能的中央线路211较信号传输使用的线路211面积为大，进而使信号传输质量更为稳定且可靠；此外，由图中可以了解其线路211可于电路板21不同表面布线使用。

此外，USB3.0连接器和系统主板接口的电路阻抗(Z)必需相匹配，必须在满足这种条件的情形下，才能降低高频电磁波(EMI)干扰和减少噪声(noise)干扰，才可以使USB3.0连接器和系统主板接口之间正确地进行信号传输；请参阅图7a、图7b所示，是为本发明电路板另一较佳实施例的平面图，由图中可以了解，在本实施例中每一对信号用线路211的布线长度相同，以达到阻抗匹配，所以每一对信号传输用线路211皆可依阻抗匹配的实际需要调整线路211的面积及长度，以达到阻抗匹配优化的目的。

请参阅图8所示，是为本发明再一较佳实施例的侧视剖面图，由图中可清楚看出，上述绝缘座体1的基座11与舌板12可为一体成型或分开组构而成，并使舌板12组装于基座11上后呈一悬空状，而基座11上方则抵贴于舌板12下方，同时多个弹性端子22的焊接端221因受到电路板21下表面与基座11的稳固定位，使电路板21上的各弹性端子22的焊接端221不会过度变形而产生焊接端221剥离或弹性端子22变形的缺点，并可于电路板21的线路211上为进一步连接设有电子元件24，且该电子元件24可为扼流线圈(CMC)、电阻或电容，以利用电子元件滤除不必要的噪声、高频电磁波干扰使用，进而使信号传输质量更为稳定且可靠。

综上所述，本发明上述的电连接器，为确实能达到其功效及目的，故本发明诚为一实用性优异的发明，实符合发明专利的申请条件，故依法提出申请。

Claims

1.一种电连接器，包括有绝缘座体、信号模块及屏蔽壳体，其中：

该绝缘座体为所具的基座前方处为设有具穿置空间的舌板，并于舌板表面设有至少一个缕空孔及缕空孔前方一距离处的五个孔洞；

该信号模块为具有位于舌板穿置空间内的电路板，而电路板表面上设有多个穿孔、线路、接点及焊接部，其位于各穿孔处对应设有具悬臂及朝穿孔位置转折凸出于缕空孔处的接触部的弹性端子，且各弹性端子的焊接端为焊接于电路板上，又电路板上的各接点为对应于孔洞位置，并于电路板后方的多个焊接部处皆焊接有连接端子，其电路板上的四个弹性端子为符合USB2.0规格，而四个弹性端子加上电路板前方五个接点则为符合USB3.0规格，且四个弹性端子与五个接点通过电路板上的线路连接至焊接有连接端子的九个焊接部处形成电性传导路径；及

该屏蔽壳体前方为形成有对接空间，并使电路板的多个弹性端子及接点位于对接空间处，而后方为一可收容绝缘座体的收容空间。

2.如权利要求1所述的电连接器，其中该绝缘座体的基座后方处为形成有可收容信号模块的容置空间，并于容置空间底侧处设有具多个透孔的隔板。

3.如权利要求1所述的电连接器，其中该舌板的穿置空间位于缕空孔板缘处形成有凹部。

4.如权利要求3所述的电连接器，其中该舌板在除了凹部的其它三面为形成有阶梯状的阻挡部。

5.如权利要求1所述的电连接器，其中该屏蔽壳体前方于收容空间二侧底部皆设有向下延伸的定位插脚。

6.如权利要求1所述的电连接器，其中该电路板的线路上为进一步连接设有电子元件。

7.如权利要求6所述的电连接器，其中该电路板的电子元件为扼流线圈。

8.如权利要求6所述的电连接器，其中该电路板的电子元件为电容。

9.如权利要求6所述的电连接器，其中该电路板的电子元件为电阻。

10.如权利要求1所述的电连接器，其中该电路板的每一对信号用线路的布线长度相同。

11.如权利要求1所述的电连接器，其中该电路板的接地功能的中央线路较信号传输使用的线路面积为大。