CN104518387B - 配线方法、电子装置与连接器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种配线方法、电子装置与连接器。配线方法应用于将柔性电路板上的信号连接至印刷电路板的连接器。柔性电路板上有M组差动信号线对与X根接地遮蔽线，印刷电路板上有M组差动信号线对与Z根接地遮蔽线。配线方法包含下列步骤：配置M组导线对于该连接器上，其中该M个导线对是与对应的该柔性电路板上的该M个差动信号线与对应的该印刷电路板上的该M个差动信号线分别电性连接；以及，配置Y根导线于该连接器上，其中该Y根导线的至少一者是分别与该X根接地遮蔽线的至少一者及该Z根接地遮蔽线的至少一者电性连接，其中，Y小于X。

Description

配线方法、电子装置与连接器

技术领域

本发明是有关于一种配线方法、电子装置与连接器，且特别是有关于一种应用于差动线对的配线方法、电子装置与连接器。

背景技术

许多可携式装置均提供，通过显示器显示视频数据的功能。其中，通过差分方式传送控制信号的移动产业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，简称为MIPI)，是一种经常被用于控制面板的传输接口。

请参照图1A，其是根据MIPI控制的一种显示器的示意图。显示器11包含显示面板11a与显示驱动芯片11b。其中，显示面板11a由显示驱动芯片11b控制。

此处，显示驱动芯片11b通过柔性电路板(Flexible Printed Circuit，简称为FPC)的19根导线接收信号。这19根导线包含10根差动信号线、6根接地遮蔽线(Gnd)与3根控制信号线。图1A假设，10根差动信号线用于传送4组差动数据信号线(D0±、D1±、D2±、D3±)，以及1组差动时钟信号线(CLK±)。

请参照图1B，其绘示柔性电路板的示意图。柔性电路板13的连接端有两侧，其中，左侧连接端用于与显示驱动芯片电性连接，右侧连接端则电性连接于连接器(Connector)(未绘式)。

连接器被装设在主控端的印刷电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)(未绘式)上，成为柔性电路板13与印刷电路板间传送信号的媒介。其中，主控端可能是手机的主要电路、可携式DVD播放电路等。

此种柔性电路板、连接器、印刷电路板的组合，可被应用于各类具有显示功能的可携式装置。为了让显示器11接收主控端的控制信号，柔性电路板13、连接器、印刷电路板均设置了相同数量的导线。

面板的分辨率越高，MIPI所需的频宽也越高。连带的，需要使用的差动线对(signal pair)数量也越多。然而，随着差动线对的数量增加，代表所使用的连接器也需要使用更多导线(接脚)。连带的，连接器在印刷电路板占用的空间也随着增加。此种接脚数量增加、占用的硬件空间增加的现象，是生产可携式装置时希望避免的。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种配线方法，应用于将一柔性电路板上的信号连接至一印刷电路板的一连接器，该柔性电路板上有M组差动信号线对与X根接地遮蔽线，该印刷电路板上有M组差动信号线对与Z根接地遮蔽线，该配线方法包含下列步骤：配置M组导线对于该连接器上，其中该M个导线对是与对应的该柔性电路板上的该M个差动信号线与对应的该印刷电路板上的该M个差动信号线分别电性连接；以及，配置Y根导线于该连接器上，其中该Y根导线的至少一者是分别与该X根接地遮蔽线的至少一者及该Z根接地遮蔽线的至少一者电性连接，其中，Y小于X。

根据本发明的第二方面，提出一种电子装置，包含：一柔性电路板(FPC)，包含：M组差动信号线对；以及，X根接地遮蔽线；一印刷电路板(PCB)，包含：M组差动信号线对；以及，Z根接地遮蔽线；以及，一连接器，包含：M对导线，其是对应将该柔性电路板上的M组差动信号线对应连接至该印刷电路板上的M组差动信号线对；以及，Y根导线，其中至少一根导线连接至该X根接地遮蔽线的至少一者以及该Z根接地遮蔽线的至少一者，其中，Y小于X。

根据本发明的第三方面，提出一种连接器，电连接于一柔性电路板与一印刷电路板间，该柔性电路板上有M组差动信号线对与X根接地遮蔽线，该印刷电路板上有M组差动信号线对与Z根接地遮蔽线，该连接器包含：M对导线，与对应的该柔性电路板上的该M个差动信号线与对应的该印刷电路板上的该M个差动信号线分别电性连接；以及，Y根导线，该Y根导线的至少一者是分别与该X根接地遮蔽线的至少一者及该Z根接地遮蔽线的至少一者电性连接，其中，Y小于X。

为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A是根据MIPI控制的一种显示器的示意图。

图1B是绘示柔性电路板的示意图。

图2是采用本发明配线方法的连接器的示意图。

图3是针对6组差动线对的情形，已知技术的连接器的示意图。

图4是针对6组差动线对的情形，本发明实施例的连接器的示意图。

图5是根据显示器的分辨率不同，MIPI采用的配置方式的比较表。

图6是使用一根接地遮蔽线的连接器的示意图。

[标号说明]

显示面板11a 显示驱动芯片11b

显示器11 连接器23、33、43、63

柔性电路板13、21 印刷电路板25

具体实施方式

为便于说明，柔性电路板、连接器、印刷电路板的导线配置情形，以下利用M表示差动线对的数量；以X表示柔性电路板的接地遮蔽线数量；以Y表示连接器提供的接地遮蔽线数量；以及，以Z表示印刷电路板的接地遮蔽线数量。

再者，以下的实施例假设连接器提供作为接地遮蔽线的导线数量为2(Y=2)。然而，实际应用时，连接器提供的接地遮蔽线数量(Y)只需满足Y<X的关系式即可。需留意的是，本发明的实施例，着重于连接器所提供的接地遮蔽线。至于差动信号线对与控制信号的导线数量，则会根据应用或规格的定义不同而决定。

首先，假设柔性电路板与印刷电路板均各自包含10根导线。这10根导线包含3组差动信号线对、4根接地遮蔽线传送信号。在此实施例中，M=3、X=Z=4导线。

请参见图2，其是本发明配线方法的连接器的实施例。此实施例的连接器配置M对导线(M=3)于连接器上，并配置Y根接地遮蔽线(Y=2)于连接器上。无论是差动数据信号线(Dx)或差动时钟信号线(CLK)，此处均以Sx±表示。

柔性电路板21上的导线由左而右依序为：第一接地遮蔽线Gnd1、第一正向差动信号S1+、第一负向差动信号S1-、第二接地遮蔽线Gnd2、第二正向差动信号S2+、第二负向差动信号S2-、第三接地遮蔽线Gnd3、第三正向差动信号S3+、第三负向差动信号S3-、第四接地遮蔽线Gnd4。其中，第二接地遮蔽线Gnd2、第三接地遮蔽线Gnd3并未连接至连接器23。

柔性电路板21的所有接地遮蔽线(Gnd1、Gnd2、Gnd3、Gnd4)，在靠近连接器23的位置均有一圆点，这些圆点代表柔性电路板21的接地遮蔽线被导通至接地层。柔性电路板21的第一接地遮蔽线Gnd1与第三接地遮蔽线Gnd3还分别被连接至连接器23的最左侧导线、最右侧导线。柔性电路板21的第二接地遮蔽线Gnd2、第四接地遮蔽线Gnd4并未连接至连接器23。

印刷电路板25上的导线由左而右依序为：第一接地遮蔽线Gnd1、第一正向差动信号S1+、第一负向差动信号S1-、第二接地遮蔽线Gnd2、第二正向差动信号S2+、第二负向差动信号S2-、第三接地遮蔽线Gnd3、第三正向差动信号S3+、第三负向差动信号S3-、第四接地遮蔽线Gnd4。其中，第二接地遮蔽线Gnd2、第三接地遮蔽线Gnd3并未连接至连接器23。

在靠近连接器的位置，将印刷电路板25的第二接地遮蔽线Gnd2、第三接地遮蔽线Gnd3直接连接至印刷电路板25的接地层。印刷电路板25的第一接地遮蔽线Gnd1连接于连接器23的最左侧导线、第三接地遮蔽线Gnd3连接于连接器23的最右侧导线。此外印刷性电路板25的第一接地遮蔽线Gnd1、第三接地遮蔽线Gnd3在靠近连接器23的位置，亦连接至印刷电路板25的接地层。

承上，柔性电路板21与印刷电路板25均具有接地层。接地层共同连接于所有的接地遮蔽线(Gnd1、Gnd2、Gnd3、Gnd4)。但是，在柔性电路板21与印刷电路板25上的所有接地遮蔽线中，仅选择将其中的一部分(Y个)连接至连接器23。

换言之，通过连接器23的3组差动导线对，将柔性电路板21上的3组差动信号线被连接至印刷电路板25上的3组差动信号线对。然而，柔性电路板21的4根接地遮蔽线中，仅选择其中的2根连接至连接器23；并且，将这两根接地遮蔽线再连接至于印刷电路板25的4根接地遮蔽线中的2根。

针对M=3，且X=Z=4的配置，已知技术的连接器需要使用10根导线。即，柔性电路板、印刷电路板与连接器均具有相同的导线数目。但是，此实施例的连接器23仅需要8根导线。

由图2可以看出，采用此种配线方式时，具有10根导线的连接器23可以空出两根导线。因此，厂商可以改用8根导线的连接器。使用导线数量较少的连接器时，除了能降低成本，也能减少将连接器连接至印刷电路板时，连接器在印刷电路板上占用的空间。

仅管在图2中，选择柔性电路板21、印刷电路板25的左、右两侧的接地遮蔽线连接至连接器23。但是，实际应用时，被选择的接地遮蔽线的位置并不以此为限。例如：选择皆设置在相对内侧位置的两根接地遮蔽线(选择第二接地遮蔽线Gnd2与第三接地遮蔽线Gnd3)；或者，选择一根设置在外侧位置的接地遮蔽线、选择一根设置在中间位置的接地遮蔽线(选择第一接地遮蔽线Gnd1与第三接地遮蔽线Gnd3)。

再者，连接器23的接地遮蔽线数量(Y)只要小于柔性电路板21的接地遮蔽线数量(X)、印刷电路板25的接地遮蔽线数量(Z)即可。由于X=Z=4，代表连接器23的接地遮蔽线数量不一定为2根，而可搭配1、3根接地遮蔽线使用。

实际应用时，搭配连接器23使用的柔性电路板21类型不限。例如：柔性电路板21可为单面软式电路板、双面柔性电路板、多层软式电路板、微细线路软式电路板等。

请参见图3，其是针对6组差动线对的情形，已知技术的连接器的示意图。已知技术的连接器33，由上而下分别为接地遮蔽线Gnd、第一差动线对S1±、接地遮蔽线Gnd、第二差动线对S2±、接地遮蔽线Gnd、第三差动线对S3±、接地遮蔽线Gnd、第四差动线对S4±、接地遮蔽线Gnd、第五差动线对S5±、接地遮蔽线Gnd、第六差动线对S6±、接地遮蔽线Gnd。因此，当M=6时，已知技术的连接器33共需19根导线。

请参见图4，其是针对6组差动线对的情形，本发明实施例的连接器的示意图。此实施例假设连接器43提供两根导线作为接地遮蔽线使用，且这两根导线位于连接器43的两侧。

图4的连接器43，其导线由上而下分别为：接地遮蔽线Gnd、第一差动线对S1±、第二差动线对S2±、第三差动线对S3±、第四差动线对S4±、第五差动线对S5±、第六差动线对S6±、接地遮蔽线Gnd。因此，当M=6时，本发明的连接器43需要6*2+2=14根导线。

比较图3、图4可以看出，M=6时，此种实施例的配置方式可以节省19-14=5根导线。根据前述说明可以发现，当M越大时，此实施例可节省的导线数量也更为明显。

请参见图5，其是根据显示器的分辨率不同，MIPI采用的配置方式的比较表。MIPI规格包含差动时钟信号线与差动数据信号线。其中，差动时钟信号线的组数，小于差动数据信号线的组数。

此处假设MIPI数据线对形成的每一信道传送速率为最快的1Gbps(1Gbps perlane)。以下说明几种显示器采用的分辨率，搭配MIPI传送时所需的差动时钟信号线的数量、差动数据信号线的数量。以及，比较已知技术与本案实施例的连接器所需的导线数量。

根据本发明的构想，以M代表柔性电路板、连接器、印刷电路板的差动信号线对的组数。差动信号线对泛指差动时钟信号线与差动数据信号线。又，将柔性电路板、连接器、印刷电路板的接地遮蔽线数量分别以X、Y、Z表示。且，这些接地遮蔽线的数量具有1≦Y<X=Z的关系。为便于比较，以下假设Y=2，并由左至右说明图5。

图5的第三栏代表显示器规格为WVGA(480*800)格式的情形，WVGA格式需使用1对差动数据信号线与1对差动时钟信号线。因此，柔性电路板、印刷电路板均具有2组差动信号线对(M=2)，以及3根接地遮蔽线(X=Z=3)。

采用已知技术的连接器，所需的导线数量与柔性电路板、印刷电路板的导线数量相同。因此，已知技术的连接器总共需要7根导线(2*2+3=7)。另一方面，本发明实施例的连接器仅需2根接地遮蔽线(Y=2)。采用此实施例做法的连接器，仅需具有6根导线(M*2+Y=2*2+2=6)。进一步比较已知技术与本案的连接器可以看出，显示器的分辨率为WVGA格式时，此种实施例的连接器可节省1根导线(7-6=1)。

图5的第四栏代表显示器的分辨率为HD720(720*1280)格式的情形，HD720格式需使用2对差动数据信号线与1对差动时钟信号线。因此，柔性电路板、印刷电路板均具有3组差动信号线对(M=3)，以及4根接地遮蔽线(X=Z=4)。

采用已知技术的连接器，所需的导线数量与柔性电路板、印刷电路板相同。因此，已知技术的连接器总共需要10根导线(3*2+4=10)。另一方面，本发明实施例的连接器仅需2根接地遮蔽线(Y=2)，采用此实施例做法的连接器，仅需具有8根导线(M*2+Y=3*2+2=8)。进一步比较已知技术与本案的连接器可以看出，显示器的分辨率为HD720格式时，此种实施例的连接器可节省2根导线(10-8=2)。

图5的第五栏代表显示器的分辨率为FHD(1080*1920)格式的情形，FHD格式需要使用4组差动数据信号线与1组差动时钟信号线。因此，柔性电路板、印刷电路板均具有5组差动信号线对(M=5)，以及6根接地遮蔽线(X=Z=6)。

采用已知技术的连接器，所需的导线数量与柔性电路板、印刷电路板相同。因此，已知技术的连接器总共需要16根导线(5*2+6=16)。另一方面，本发明实施例的连接器仅需2根接地遮蔽线(Y=2)，采用此实施例做法的连接器，仅需具有12根导线(M*2+Y=5*2+2=12)。进一步比较已知技术与本案的连接器可以看出，显示器的分辨率为FHD格式时，此种实施例的连接器可节省4根导线(16-12=4)。

图5的第六栏代表显示器的分辨率为WQXGA(1600*2560)格式的情形。WQXGA格式已超过MIPI的规格的定义。因此，须采用2端口(Port)MIPI来达成。此时需要使用8组差动数据信号线与2组差动时钟信号线。因此，柔性电路板、印刷电路板均具有10组差动信号线对(M=10)，以及12根接地遮蔽线(X=Z=12)。

采用已知技术的连接器，所需的导线数量与柔性电路板、印刷电路板相同。因此，已知技术的连接器总共需要32根导线(10*2+12=32)。另一方面，本发明实施例的连接器仅需2根接地遮蔽线(Y=2)，采用此实施例做法的连接器，仅需具有22根导线(M*2+Y=10*2+2=22)。进一步比较已知技术与本案的连接器可以看出，显示器的分辨率为WQXGA格式时，此种实施例的连接器可节省10根导线(32-22=10)。

承上，无论显示器的分辨率为WVGA、HD720、FHD、WQXGA格式，本发明实施例的连接器均能节省所需的导线数。因此，电子装置的生产者可以改用导线数量较少的连接器，进而达到节省硬件成本的效果。

实际应用时，共享接地遮蔽线的数目与排列位置并不需要被限定。根据本发明的构想，接地遮蔽线的数量与设置位置并不需要被限定。例如：图6的实施例说明连接器仅提供一根接地遮蔽线的情形。

请参见图6，其是使用一根接地遮蔽线的连接器的示意图。此图式说明，无论差动线对的数量M，连接器63可以仅提供一根接地遮蔽线。当然，接地遮蔽线Gnd的实际位置也不需要被限定是在连接器63的外侧。

经实验证明，本发明的配线方法，能够在维持差动信号对传输效果的情况下，大幅减少连接器所需的导线数。本发明所提出的配线方法可应用于各类型的连接器。例如：单排插入免推力型(Zero insertion force，简称为ZIF)连接器、多排插入式连接器、板对板连接器(Board to Board connector)、热压式(Hard Bar)连接器、掀盖式(Flip-Lock Type、Rotatory Cover)连接器、滑动式(Slide Type)连接器、免推力型基板对柔性电路板(ZIFType Board To FPC Connectors)连接器、表面黏着(Surface mount，简称为SMT)型连接器、滑动式表面黏着(Slide SMT)型连接器、非免推力型基板对柔性电路板连接器(NON-ZIFType Board To FPC Connectors)等。

承上，本发明针对连接器提出一种配线方法，可大幅减少MIPI I/F连接器所需的脚位数量。据此，可有效降低手机的硬件成本、机构尺寸。此外，根据实验结果也可证明，此种连接器的脚位配置仍能兼顾MIPI传输质量。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种配线方法，用于将一柔性电路板上的信号连接至一印刷电路板的一连接器，其中该柔性电路板上有M组差动信号线对与X根接地遮蔽线，该印刷电路板上有M组差动信号线对与Z根接地遮蔽线，该配线方法包含下列步骤：

配置M组导线对于该连接器上，其中该M组导线对是与对应的该柔性电路板上的该M组差动信号线对与对应的该印刷电路板上的该M组差动信号线对分别电性连接；以及

配置Y根导线于该连接器上，其中该Y根导线设置于该连接器的至少一个侧边，且该Y根导线的至少一者分别与该X根接地遮蔽线的至少一者及该Z根接地遮蔽线的至少一者电性连接，其中，Y小于3且Y小于X，其中

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的该至少一者，透过该连接器上的该Y根导线的该至少一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的该至少一者电性连接，

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的任何一者电性连接，以及

该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的任何一者电性连接。

2.根据权利要求1所述的配线方法，其中X等于Z。

3.根据权利要求1所述的配线方法，其中该M组差动信号线对包含：

至少一组差动时钟信号线；以及

多组差动数据信号线，且该至少一组差动时钟信号线的数量，小于该多组差动数据信号线。

4.根据权利要求1所述的配线方法，其中该M组差动信号线对采用MIPI规范。

5.根据权利要求1所述的配线方法，其中该柔性电路板为一单面软式电路板、一双面柔性电路板、一多层软式电路板、一微细线路软式电路板。

6.根据权利要求1所述的配线方法，其中该连接器为一单排插入免推力型连接器、一多排插入式连接器、一板对板连接器、一热压式连接器、一掀盖式连接器、一抽屉式连接器、一免推力型基板对柔性电路板连接器、一表面黏着型连接器、一抽屉式表面黏型连接器、一非免推力型基板对柔性电路板连接器。

7.一种电子装置，包含：

一柔性电路板，包含：

M组差动信号线对；以及

X根接地遮蔽线；

一印刷电路板，包含：

M组差动信号线对；以及

Z根接地遮蔽线；以及

一连接器，包含：

M对导线，其将该柔性电路板上的M组差动信号线对应连接至该印刷电路板上的M组差动信号线对；以及

Y根导线，其中至少一根导线设置于该连接器的至少一个侧边，且该Y根导线连接至该X根接地遮蔽线的至少一者以及该Z根接地遮蔽线的至少一者，其中，Y小于3且Y小于X，其中

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的该至少一者，透过该连接器上的该Y根导线的该至少一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的该至少一者电性连接，

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的任何一者电性连接，以及

该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的任何一者电性连接。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其中X等于Z。

9.一种连接器，该连接器电连接于一柔性电路板与一印刷电路板间，该柔性电路板上有M组差动信号线对与X根接地遮蔽线，该印刷电路板上有M组差动信号线对与Z根接地遮蔽线，该连接器包含：

M对导线，与对应的该柔性电路板上的该M组差动信号线对与对应的该印刷电路板上的该M组差动信号线对分别电性连接；以及，

Y根导线，该Y根导线的至少一者设置于该连接器的至少一个侧边，且该Y根导线分别与该X根接地遮蔽线的至少一者及该Z根接地遮蔽线的至少一者电性连接，其中，Y小于3且Y小于X，其中

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的该至少一者，透过该连接器上的该Y根导线的该至少一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的该至少一者电性连接，

该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的任何一者电性连接，以及

该印刷电路板上的该Z根接地遮蔽线的至少一者，无法透过该连接器上的该Y根导线的任何一者而与该柔性电路板上的该X根接地遮蔽线的任何一者电性连接。