CN108811316B - 具有双排式焊接部且兼具smt与dip结构的电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明一种具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板，其能供一USB Type‑C形式的连接器被焊接组装至其上，其中，该电路板的顶面设有两排焊接部，且各排焊接部分别包括多支焊接脚位，本发明的特征在于，其中一排焊接部的该等焊接脚位中，至少一个焊接脚位为DIP结构，其余的焊接脚位则为SMT结构，且各排焊接部中用以传输高频信号的各该焊接脚位均为SMT结构，如此，当连接器组装至电路板后，工作人员能由电路板的底面，直接察看DIP结构的焊接脚位与对应连接端子的焊接情况，且因传输高频信号的焊接脚位均为SMT结构，能提供更为良好的传输功效。

Description

具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板
技术领域
本发明是关于电路板的结构，尤指一种同时具有SMT与DIP结构，且用以传输高频信号的焊接脚位均为SMT结构的电路板。
背景技术
一般而言，早期连接器焊接至电路板的方式，大多采用插板式(或称双列式封装，Dual-In line Package，简称DIP)结构，现简单说明如下，首先，工作人员会先在电路板(PCB)上开设有贯穿孔(Plating Through Hole，简称PTH)，之后，将电子组件的接脚插入至对应的贯穿孔，且外露于电路板的底面，又，在该电路板的底面涂布适量的助焊剂，以清除电路板的焊垫(PAD)与接脚的金属表面的氧化膜，且能在前述组件的表面形成一保护膜，以防止金属表面再度氧化，俟经过锡炉的预热及浸锡过程后，令熔融状的焊锡附着于电子组件的接脚与贯穿孔，即能使电子组件被焊接固定于电路板上。
然而，随着电子产品的轻薄化及电子组件的排列密度上升等情况，本领域工作人员又发展出贴片式(或称表面黏着技术，Surface Mount Technology，简称SMT)结构，其是根据电子组件欲焊接至电路板上的位置，事先地在电路板顶面印上锡膏，之后，将电子组件的接脚贴放至各该锡膏的位置，再将前述电路板与电子组件一并通过回流炉加热，使锡膏熔化，令电子组件能被焊接固定至电路板上，如此，由于SMT结构不需在电路板上开设贯穿孔，故能缩小电路板面积，且能便于本领域工作人员规划电路板上的布线。
目前来说，通用串行总线(Universal Serial Bus，以下简称USB)几乎是各类电子装置在进行数据传输及与其他外围设备连接时不可或缺的配备，因此，随着人们对于「高速传输」的需求，USB规格已即将全面进入USB 3.1，同时，为了提升传输速度、传输信号类型及插拔便利性，业界尚进一步推出「Type-C连接器」，其中，「Type-C连接器」的结构有一个重大的变化，即「构型上下对称」，使用者将无须特别辨识出插头的正反面，而可任意地插入对应的插座中，让使用上更为直观，然而，为了达成正反面皆可插接的功能，「Type-C连接器」内必须配置两组相同的连接端子，其中，「Type-C连接器」焊接至电路板的方式包括二种，请参阅图1所示，第一种方式是在电路板A上设有两排焊接部A1、A2，其中一排焊接部A1的焊接脚位全部为SMT结构，另一排焊接部A2的焊接脚位则全部为DIP结构；请参阅图2所示，第二种方式是在电路板B上设有两排焊接部B1、B2，且该等焊接部B1、B2的焊接脚位全部为SMT结构。
然而，前述两种方式于实际使用上，均有部分缺陷，请再参阅图1及2所示，首先，采用第一种方式的电路板A与「Type-C连接器」，其传输信号的频率为4GHz与12GHz时，近端串音(Simulated NEXT)的效果即为不理想；采用第二种方式的电路板B与「Type-C连接器」，虽能有效保障「Type-C连接器」的传输速率，但是，由于「Type-C连接器」的两组连接端子依序排列于电路板B上，因此，在焊接完成后，位于内侧的连接端子会被「Type-C连接器」自身遮蔽住(尤其是，处于内侧接近中间区域的位置)，造成工作人员不易检查焊接结果是否良好，故，如何针对现有「Type-C连接器」与其电路板的结构进行改良，即成为本发明在此亟欲解决的重要课题。
发明内容
有鉴于现有适用于USB Type-C连接器的电路板，仍具有部分缺陷，因此，经过多次的研究、改良与测试后，终于设计出本发明的一种具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板，期能提供更为良好的产品，以获得用户的青睐。
本发明的一目的，提供一种具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板，该电路板能供一USB Type-C形式的连接器被焊接组装至其上，且该连接器设有一第一连接部与一第二连接部，该第一连接部与该第二连接部彼此间隔，且该第一连接部与该第二连接部分别包括多支连接端子，该电路板包括一基板、一第一排焊接部与一第二排焊接部，其中，该第一排焊接部设在该基板的顶面邻近其一侧缘的位置，并包括多个第一焊接脚位，各该第一焊接脚位能分别与该第一连接部的各该连接端子相焊接，且该第一排焊接部中用以传输高频信号的第一焊接脚位为SMT结构，另，该第二排焊接部设在该基板的顶面邻近该第一排焊接部的位置，并包括多个第二焊接脚位，各该第二焊接脚位能分别与该第二连接部的各该连接端子相焊接，且至少一个第二焊接脚位为DIP结构，其余的第二焊接脚位则为SMT结构，又，第二排焊接部中用以传输高频信号的第二焊接脚位为SMT结构，如此，当连接器组装至电路板上后，工作人员不仅能自电路板的底面，直接察看DIP结构的第二焊接脚位与对应连接端子的焊接情况，且由于传输高频信号的各该焊接脚位均为SMT结构，故能提供更为良好的传输效果，令连接器的传输效果更为稳定及优越。
为能对本发明目的、技术特征及其功效，做更进一步的认识与了解，现举实施例配合附图，详细说明如下：
附图说明
图1为现有技术电路板的一结构；
图2为现有技术电路板的另一结构；
图3为本发明的电路板的示意图；
图4为本发明的电路板与连接器的爆炸示意图；
图5为本发明的电路板与连接器的组装剖面示意图；
图6A为连接器组装至本发明的电路板的特征阻抗测试结果；
图6B为连接器组装至图2的电路板的特征阻抗测试结果；
图6C为连接器组装至图1的电路板的特征阻抗测试结果；
图7A为连接器组装至本发明的电路板的近端串音测试结果；
图7B为连接器组装至图2的电路板的近端串音测试结果；及
图7C为连接器组装至图1的电路板的近端串音测试结果。
【主要组件符号说明】
[现有技术]
电路板 …… A、B
焊接部 …… A1、A2、B1、B2
[本发明]
电路板 …… 1
基板 …… 10
第一排焊接部 …… 11
第一焊接脚位 …… 111
高频脚位 …… 111A、121A
电流脚位 …… 111B、121B
一般脚位 …… 111C、121C
第二排焊接部 …… 12
第二焊接脚位 …… 121
接地脚位 …… 121D
接地部 …… 13
连接器 …… 2
第一连接部 …… 21A
第二连接部 …… 21B
连接端子 …… 211A、211B
接地片 …… 23
接地端子 …… 231
具体实施方式
本发明是一种具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板，在一实施例中，请参阅图3～5所示，该电路板1能供一USB Type-C形式的连接器2焊接组装至其上，其中，该连接器2上设有一第一连接部21A与一第二连接部21B，各该连接部21A、21B彼此间隔，且各该连接部21A、21B分别包括多支连接端子211A、211B，又，各该连接端子211A、211B的一端会延伸至连接器2的前端，各该连接端子211A、211B的另一端则会弯折且延伸至该连接器2的底部，在该实施例中，位在上方的第一连接部21A的连接端子211A，其另一端会邻近连接器2的后端(即，图5的右侧方向作为组件后方)，位在下方的第二连接部21B的连接端子211B，其另一端则会较邻近该连接器2的前端(即，图5的左侧方向作为组件前方)。
另外，请再参阅图3～5所示，该电路板1包括一基板10、一第一排焊接部11及一第二排焊接部12，其中，该基板10由绝缘材料制成，且本领域工作人员能够在该基板10的顶面布设出金属线路，然而，为避免附图复杂，图3～5中省略前述金属线路。又，该第一排焊接部11设在该基板10的顶面邻近其一侧缘的位置，且包括多个第一焊接脚位111，当该连接器2组装至该电路板1时，该基板10的一侧缘会邻近该连接器2的后端，意即，该第一连接部21A会对应于该第一排焊接部11，且该第一连接部21A的各该连接端子211A会分别对应至各该第一焊接脚位111。再者，该第二排焊接部12设在该基板10的顶面邻近该第一排焊接部11的位置，且与该第一排焊接部11彼此间隔，该第二排焊接部12包括多个第二焊接脚位121，因此，当该连接器2组装至该电路板1时，该连接器2的第二连接部21B会对应于该第二排焊接部12，且该第二连接部21B的各该连接端子211B会分别对应至各该第二焊接脚位121。
在此特别一提的是，请再参阅图3～5所示，USB Type-C形式的连接器2中，其连接端子211A、211B大致能分为三种类型，第一种类型是「用以传输高频信号」，第二种类型是「用以传输电流信号」，第三种类型则是「用以传输一般信号(即非高频信号及非电流信号)」，因此，当该连接器2组装至电路板1上时，对应于第一种类型的第一焊接脚位111与第二焊接脚位121(如图3以点状标示的符号111A、121A)，用以传输高频信号，后称高频脚位111A、121A；对应于第二种类型的第一焊接脚位111与第二焊接脚位121(如图3以斜线状标示的符号111B、121B)，用以传输电流信号，后称电流脚位111B、121B；对应于第三种类型的第一焊接脚位111与第二焊接脚位121(如图3以空白状标示的符号111C、121C)，则用以传输一般信号，后称一般脚位111C、121C，合先陈明。
请再参阅图3～5所示，该第二排焊接部12的第二焊接脚位121中，能够至少有一个第二焊接脚位121为插板式(或称双列式封装，Dual-In line Package，简称DIP)结构，意即，该第二焊接脚位121能被设计成贯穿孔状(如图3的符号121C的形式)，其余的第二焊接脚位121则为贴片式(或称表面黏着技术，Surface Mount Technology，简称SMT)结构，意即，该第二焊接脚位121能被设计成平板状(如图3的符号121A、121B的形式)，其中，由于SMT结构于传输信号上，耗损率会低于DIP结构，故，本发明的电路板1上，用以传输高频信号的第二焊接脚位121(即，高频脚位121A)必定为SMT结构，甚至在本发明的其它实施例中，用以传输电流信号的第二焊接脚位121(即，电流脚位121B)亦可为SMT结构，至于其它的第二焊接脚位121(即，一般脚位121C)则能够为DIP结构，如此，当该连接器2组装至电路板1上后，仅管第二焊接脚位121因处于连接器2的内侧，而会被连接器2遮蔽住，但是，工作人员能由基板10的底面检查DIP结构的第二焊接脚位121的焊接情况，大幅提高检查上的便利性。此外，随着第二焊接脚位121的结构不同(如高频脚位121A或一般脚位121C的样式)，与其焊接的连接端子211B另一端的结构亦会随之改变(如图5所示)，合先叙明。
同理，请再参阅图3～5所示，该第一排焊接部11中的该等第一焊接脚位111的形式，亦能够如同前述第二排焊接部12一般，用以传输高频信号的第一焊接脚位111(即，高频脚位111A)为SMT结构，其余第一焊接脚位111为DIP结构，或者能够如同图3的实施例，全部的第一焊接脚位111均为SMT结构，毕竟，由于第一焊接脚位111与第一连接部21A的连接端子211A，是处于该连接器2后方的位置(如图5所示)，不会有其它遮蔽物存在，故，工作人员能够轻易地以肉眼察看焊接结果。如此，当该连接器2组装至电路板1上后，由于传输高频信号的第一焊接脚位111与第二焊接脚位121均为SMT结构，故，在实际使用上，能提供更为良好的传输功效，令该连接器2与电路板1的结合，能够具有更稳定与优越的传输效果。
请参阅图6A～6C所示，其中，图6A为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至本发明的电路板1(如图3所示)的特征阻抗(或称特性阻抗，Simulated Characteristicimpedance)的测试结果，图6B为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至图2的电路板B的特征阻抗的测试结果，图6C则为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至图1的电路板A的特征阻抗的测试结果，一般而言，特征阻抗的数值线条愈趋于平缓(即，起伏度愈小)，则表示连接器传输信号的表现愈理想，由图6A～6C能明显得知，本发明的电路板1与电路板B(即，两排焊接部B1、B2的焊接脚位，全部为SMT结构)的特征阻抗结果最为近似，且优于电路板A(即，其中一排焊接部A1的焊接脚位全部为DIP结构，另一排焊接部A2的焊接脚位则全部为SMT结构)的特征阻抗结果。
请参阅图7A～7C所示，其中，图7A为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至本发明的电路板1(如图3所示)的近端串音(Simulated NEXT)的测试结果，图7B为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至图2的电路板B的近端串音的测试结果，图7C则为USB Type-C形式的连接器2焊接组装至图1的电路板A的近端串音的测试结果，一般而言，近端串音的数值线条在超过一标准值(如图7A～7C的虚线)后，即代表连接器2于传输对应频率的信号不理想，由图7A～7C能明显得知，本发明的电路板1与电路板B的近端串音结果均未超出标准值，且优于电路板A的近端串音结果(图7C的电路板A，于频率4GHz与12GHz时，其效果不理想)。
综上所述可知，请再参阅图3～5所示，本发明的电路板1的形式，于实际使用上，其上的连接器2的传输效果几乎等同于全部焊接脚位均使用SMT结构的电路板，且工作人员仍能够由电路板1的底面，直接检查DIP结构的第二焊接脚位121的焊接情况，如此，即可避免因一般脚位121C处于第二排焊接部12的中间区域，而被连接器2遮蔽住的问题，毕竟，当连接器2组装至电路板1后，连接器2的底部与电路板1的顶面间的空隙有限，工作人员难以由前述空隙察看到一般脚位121C及其对应的连接端子211B的焊接情况。
此外，请再参阅图3～5所示，为能提高工作人员检查焊接情况的正确率，在本发明的其它实施例中，该第二排焊接部12中为SMT结构的各该第二焊接脚位121(如：高频脚位121A、电流脚位121B)，其各个的整体长度由外朝中间区域逐渐增加，如图3所示，位在最左侧的高频脚位121A的长度，会小于相邻的另一高频脚位121A的长度，且该另一高频脚位121A的长度亦会小于相邻的电流脚位121B的长度，如此，通过前述变化长度的方式，工作人员即能够轻易地通过连接器2的底部与电路板1的顶面间的空隙，察看到各该第二焊接脚位121与对应连接端子211B的焊接情况。另，为使该连接器2于高频传输时，具有较为良好的传输能力，该第一排焊接部11与第二排焊接部12之间，尚设有多个接地部13，该等接地部13为DIP结构，且能分别与该连接器2的一接地端子231相焊接，其中，该接地端子231设在该连接器2的一接地片23上，且该接地片23会位于各该连接部21A、21B之间，以降低各该连接部21A、21B于高频传输的相互干扰问题，惟，在本发明的其它实施例中，该等接地部13亦可为SMT结构。再者，第二排焊接部12中最外侧的二个第二焊接脚位121，用以接地，后称接地脚位121D，各该接地脚位121D能为DIP结构，并能与对应的各该接地部13相连通，且能与第二连接部21B中用以接地的连接端子211B相焊接，如此，通过前述结构，即能取得更佳的接地效果，有效降低连接器2运作中的噪声，惟，在本发明的其它实施例中，当该接地脚位121D为SMT结构时，其长度能够小于相邻的高频脚位121A。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，本发明所主张的权利范围，并不局限于此，按凡本领域技术人员，依据本发明所揭露的技术内容，可轻易思及的等效变化，均应属不脱离本发明的保护范畴。

Claims (6)

1.一种具有双排式焊接部且兼具SMT与DIP结构的电路板，供一USB Type-C形式的连接器被焊接组装至其上，该连接器上延伸设有一第一连接部与一第二连接部，该第一连接部与该第二连接部彼此间隔，且该第一连接部与该第二连接部分别包括多支连接端子，该电路板包括：
一基板，由绝缘材料制成；
一第一排焊接部，设在该基板的顶面邻近其一侧缘的位置，该第一排焊接部包括多个第一焊接脚位，各该第一焊接脚位能分别与该第一连接部的各该连接端子相焊接，其中，该第一排焊接部中用以传输高频信号的第一焊接脚位为SMT结构；及
一第二排焊接部，设在该基板的顶面邻近该第一排焊接部的位置，该第二排焊接部包括多个第二焊接脚位，各该第二焊接脚位能分别与该第二连接部的各该连接端子相焊接，其中，至少一个第二焊接脚位为DIP结构，其余的第二焊接脚位则为SMT结构，且第二排焊接部中用以传输高频信号的第二焊接脚位为SMT结构。
2.如权利要求1所述的电路板，其中，该第二排焊接部中用以传输电流信号的第二焊接脚位为SMT结构。
3.如权利要求2所述的电路板，其中，该第二排焊接部中为SMT结构的各该第二焊接脚位，其各个的整体长度由外朝中间区域逐渐增加。
4.如权利要求3所述的电路板，其中，该第一排焊接部的全部第一焊接脚位为SMT结构。
5.如权利要求4所述的电路板，其中，该第一排焊接部与第二排焊接部彼此间隔，且该第一排焊接部与该第二排焊接部之间，尚设有多个接地部，这些接地部为DIP结构，且能分别与该连接器的一接地片的接地端子相焊接。
6.如权利要求5所述的电路板，其中，该第二排焊接部中最外侧且用以接地的二个第二焊接脚位，为DIP结构，且能与对应的各该接地部相连通，用以接地的各该第二焊接脚位能与该第二连接部中用以接地的各该连接端子相焊接。
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