CN201699203U - 电连接器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电连接器，至少包括一具有多层电路板结构的基板，设置于基板第一表面的第一端子部，设置于基板第二表面的第二端子部，设置于基板的多层电路板之间的第一接地导电层，和一焊接部；焊接部设置于基板第一表面，通过第一导线与第一端子部连接，通过第二导线和导电通孔与第二端子部连接。本实用新型的电连接器结构，具有良好匹配的高频特性阻抗，且能弹性调整端子位置，设计灵活性强，且电连接器的独特结构能简化工业生产制作流程。

Description

电连接器

技术领域

本实用新型涉及一种电连接器结构。

背景技术

高清晰度多媒体接(High Definition Multimedia Interface，HDMI)是一种全数字化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的声音信号及高分辨率的视频信号。HDMI接口可以同时传送声音讯号和影像讯号，由于声音讯号和影像讯号采用同一条电缆，大大简化了系统的安装。因此，常用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视游乐器、综合扩大机、数字音响与电视机等，作为家电或娱乐等电子装置的标准接口。

由于HDMI规格当中，内含五对高频讯号线，因此对于高频讯号的传递需要特别注意阻抗匹配，以避免高频讯号传输时因为阻抗不匹配，而产生额外的噪声干扰，影响声音讯号和视频讯号的质量。

图1～图3为传统的HDMI电连接器电路板线路的示意图，其中图1为剖视图，图2和图3分别为俯视图和顶视图。标准的HDMI电连接器具有19个端子。如图1所示，传统的HDMI电连接器1多采用单层双面电路板(Double sided PCB)做为承载端子的基板，在单层双面电路板10的上表面11制作第一端子部13a和第一焊接部14a，在单层双面电路板10的下表面12制作第二端子部13b和第二焊接部14b，线材15分别与第一焊接部14a和第二焊接部14b连接，以将线材15传递的声音讯号和视频讯号传递至传统的HDMI电连接器1。

如图2和图3所示，第一端子部13a与第二端子部13b分别具有复数个端子，第一端子部13a有9个端子，第二端子部13b有10个端子，两者相加即为标准的HDMI电连接器的19个端子。第一焊接部14a与第二焊接部14b分别具有复数个焊接垫，且分别与第一端子部13a和第二端子部13b的端子一一对应。第一焊接部14a与第二焊接部14b的复数个焊接垫分别与对应的线材15连接。第一焊接部14a的每个焊接垫透过设置于单层双面电路板10上表面11的第一导线16a与第一端子部13a的对应端子一一连接，第二焊接部14b的焊接垫透过设置于电路板下表面12的第二导线16b与第二端子部13b的对应端子一一连接，用以分别将对应线材15的讯号传递至所对应的端子，即可完成传统的HDMI电连接器1的制作。

由于传统的HDMI电连接器1多采用单层双面电路板10作为承载端子的基板，当第一端子部13a和第二端子部13b分别设置于电路板10的上表面11和下表面12，且用于传输高频讯号时，其高频特性阻抗会随着第一端子部13a及第二端子部13b的各个端子的宽度、厚度、间距以及电路板10的厚度及介电系数而变化。尤其是HDMI规格具有五对高频传输讯号，且每对传输高频讯号的端子设置于电路板10的同一表面(比如：上表面11)，而对应接地的端子则设置于电路板10的另一表面(比如：下表面12)，使得其高频特性阻抗受限于传输高频讯号的端子的间距、与接地端子的距离、以及电路板10厚度和介电系数，而使得其高频特性阻抗无法符合HDMI接口规格要求的100±15％的标准。

另外，由于传输高频讯号的端子常会因设置的距离过远而影响其高频特性阻抗。当高频特性阻抗不能相互匹配，会使得高频讯号传输时产生额外的噪声，进而影响声音讯号和影像讯号的讯号质量。

而且，由于传统的HDMI电连接器1的第一焊接部14a与第二焊接部14b分别设置于电路板10的上表面11和下表面12，在制作时，则需要将线材15分别焊接至电路板10的上表面11和下表面12，造成制程步骤较为复杂，影响工业产能。

发明内容

本实用新型目的是：针对现有技术的不足，提供一种电连接器，具有良好匹配的高频特性阻抗，且能弹性调整端子位置，设计灵活性强，且电连接器的独特结构能简化工业生产制作流程。

本实用新型的技术方案是：一种电连接器，至少包括：

一具有多层电路板结构的基板；

一第一端子部，设置于基板的第一表面；

一第二端子部，设置于基板的第二表面；

一第一接地导电层，设置于基板的多层电路板之间；

和一焊接部，设置于基板的第一表面，通过第一导线与第一端子部连接，通过第二导线和导电通孔与第二端子部连接。

进一步的，上述的电连接器的第一端子部位于基板第一表面的一个侧边上，所述第二端子部与第一端子部相对应，位于与第一表面的该侧边所对应的基板第二表面的相应侧边上。

进一步的，上述的电连接器的基板至少包括第一电路板和第二电路板，所述第一表面是第一电路板的上表面，所述第二表面是第二电路板的下表面，所述第一接地导电层设置在第一电路板的下表面和第二电路板的上表面之间。

进一步的，上述的电连接器的导电通孔贯穿在基板的第一表面和第二表面之间，且与第一接地导电层绝缘，用于连接第二端子部和焊接部。

进一步的，上述的电连接器还包括设置于基板的多层电路板之间的第二接地导电层和一绝缘层，所述绝缘层设置于第一接地导电层与第二接地导电层之间，所述导电通孔与第一接地导电层和第二接地导电层均绝缘，且贯穿在基板的第一表面和第二表面之间。

更进一步的，所述第一接地导电层和第二接地导电层为导电金属层，其面积和基板的面积相同。

进一步的，上述电连接器的第一端子部与第二端子部分别具有复数个端子，所述焊接部具有复数个焊接垫。

进一步的，上述的电连接器还包括传递高频讯号的线材，所述线材与焊接部连接。

进一步的，上述电连接器的第一端子部与第二端子部的复数个端子具有一高频特性阻抗，且该高频特性阻抗为100Ω±15％。

本实用新型的优点是：

1.将第一端子部与第二端子部分别设置于基板的第一表面和第二表面，并且在基板之间设置接地导电层作为第一端子部与第二端子部的接地平面，利用这种结构来匹配高频特性阻抗，达到了提升高频传输特性的目的；

2.在基板的第一表面设置焊接部，以将线材直接焊接于基板的第一表面，并透过第一导线与第一端子部连接，透过第二导线和导电通孔与第二端子部连接，从而可弹性调整端子的位置，这种利用导电穿孔实现导线跨线的结构增进了设计的灵活性，另外将焊接端口设置于基板的同一面能简化制作流程，不需要在电路板的两面都进行焊接。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为传统的HDMI电连接器的电路板线路设计的剖视图；

图2为传统的HDMI电连接器的电路板线路设计的俯视图；

图3为传统的HDMI电连接器的电路板线路设计的顶视图；

图4为本实用新型实施例1的电连接器的电路板线路设计的剖视图；

图5为本实用新型实施例1的电连接器的电路板线路设计的俯视图；

图6为本实用新型实施例1的接地导电层电路板线路示意图；

图7为本实用新型实施例1的电连接器的电路板线路设计的顶视图；

图8为本实用新型实施例2的电连接器的电路板线路设计的剖视图；

图9本实用新型实施例2的电连接器的电路板线路设计的俯视图；

图10本实用新型实施例2的第一接地导电层电路板线路示意图；

图11本实用新型实施例2的第二接地导电层电路板线路示意图；

图12本实用新型实施例2的电连接器的电路板线路设计的顶视图。

其中：1传统的HDMI电连接器；2本实用新型的电连接器；10双面单层电路板；11电路板上表面；12电路板下表面；13a、23a第一端子部；13b、23b第二端子部；14a第一焊接部；14b第二焊接部；15、25线材；16a、26a第一导线；16b、26b第二导线；20基板；20a第一电路板；20b第二电路板；21第一表面；22第二表面；24焊接部；27导电通孔；28第一接地导电层；29第二接地导电层；30绝缘层。

具体实施方式

实施例1：本实用新型的电连接器2是一种应用于HDMI接口规格的电连接器，且利用多层电路板(Multi-layer PCB)作为承载端子的基板20。基板20可为双层电路板或是更多层的电路板，且其材质包含下列至少其中之一：环氧树脂、高分子树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、玻璃、塑料、碳、聚亚酰胺、聚四氟乙烯(PTFE)、陶瓷、石英。

如图4所示，实施例1的基板20包括位于上层的第一电路板20a和下层的第二电路板20b，在第一电路板20a的下表面和第二电路板20b的上表面之间设置第一接地导电层28。通过电路板的压合技术，构成具有多层电路板结构的基板20。此实施例为层数最少的情况。

如图5和图7所示，在第一电路板20a的上表面，即基板20的最上层表面，即第一表面21上制作第一端子部23a和焊接部24，在第二电路板20b的下表面，即基板20的最下层表面，即第二表面22上制作第二端子部23b。其中，第一端子部23a与第二端子部23b分别具有复数个端子，第一端子部23a位于第一表面21的一个侧边上，第二端子部23b和第一端子部23a相对应，位于与第一表面21的该侧边对应的第二表面22的侧边上，即在基板20上下两面的同一侧的边缘上，以利于应用时与对应的接头连接。焊接部24具有复数个焊接垫，设置于基板第一表面21的相对于第一端子部23a的另一侧边上，与第一端子部23a位于基板20的同一表面。

焊接部24的复数个焊接垫分别与对应的线材25连接，一般来说，可利用焊接(soldering)的方式连接，熟知此技艺者，亦可利用其它方式连接。并且，焊接部24的复数个焊接垫分别透过设置于基板20的第一表面21的第一导线26a与第一端子部23a对应的端子一一连接；以及透过导电通孔27及设置于第二表面22的第二导线26b与第二端子部23b对应的端子一一连接，用于将线材25传递的讯号分别传递至第一端子部23a与第二端子部23b所对应的端子上。

如图6所示，在第一接地导电层28上设置复数个导电通孔27，用于使位于电路板第一表面21的焊接部24能通过依次连接导电通孔27和第二导线26b，与位于电路板第二表面22的第二端子部23b电性连接。

第一接地导电层28是第一端子部23a和第二端子部23b的接地端子的接地平面，但第一接地导电层28与第一端子部23a和第二端子部23b的复数个用于传递讯号的端子保持绝缘。并且，复数个导电通孔27与第一接地导电层28绝缘，并且第一接地导电层28上的导电通孔27的通过位置与设置于第一表面21和第二表面22的导电通孔27具有相对应的位置，以使得位于第一表面21的复数个焊接垫通过各自对应的导电通孔27、第二导线26b后与位于第二表面22的第二端子部23b连接。也就是说，导电通孔27从最上层表面到最下层表面贯穿基板20。

第一接地导电层28是布满整个基板20面积的导电金属层，其材质可利用铜、金、银、铝、锡或镍等。因此，第一接地导电层28即可作为第一端子部23a和第二端子部23b的接地平面，且由于第一接地导电层28和第二接地导电层29的面积远大于各个端子的面积，因此可以有效改善电磁波耦合效应，可以使得第一端子部23a的端子、第二端子部23b的端子与第一接地导电层28之间分别具有较佳的电磁波耦合效应。另外利用基板20间设置的第一接地导电层28，可隔离设置于电路板第一表面21的第一端子部23a和第二表面22的第二端子部23b之间的电磁波耦合效应。

藉此，可利用调整第一端子部23a与第二端子部23b的复数个端子的宽度、厚度、间距以及第一电路板20a及第二电路板20b的厚度及介电系数等参数，使得各个端子之高频特性阻抗符合HDMI接口规格之100±15％的规范。并且，这样的结构可以调整的参数较多，可藉此获得较高的设计弹性，以调整各个讯号所对应端子的设置位置。

如第1～图3所示，传统的HDMI电连接器1由于其电路板10为单层电路板，因此当调整第一端子部13a与第二端子部13b的高频特性阻抗时，需要考虑第一端子部13a与第二端子部13b彼此之间的电磁波效应，则不易使得其高频阻抗得以匹配。如图4所示，利用本实施例的基板20，设置第一接地导电层28，则可将第一端子部23a与第二端子部23b独立开来。因此当调整其端子的高频特性阻抗时，仅需分别调整端子的各项参数的设置，即可轻易调整其高频特性阻抗以进行阻抗的匹配。藉此，可改善传统的HDMI电连接器1之阻抗不匹配的问题，减少高频讯号传输时，因特性阻抗不匹配造成额外噪声的产生，以提升高频讯号传输的质量。

从成本上考虑，双面单层电路板10与双层电路板的价格差异不大。因此，将传统的HDMI电连接器1所使用之双面电路板10用本实施例的双层电路板来取代，材料成本上并不会产生显著的差异。并且，藉由第一接地导电层28的设置，则可以使得电连接器2的高频特性阻抗得以符合HDMI接口规格的规范。另外，由于本实施例将全部的焊接垫设置于基板20的第一表面21，因此当进行制作时，仅需对基板第一表面21的焊接垫进行焊接，可以大幅度减少制作的复杂度。并且，利用复数个导电通孔27和第二导线26b将焊接部与第二端子部23b相连的结构，达到更弹性地设置第一端子部23a与第二端子部23b的端子的对应位置的目的。

实施例2：如图8所示，本实施例的基板20包括位于上层的第一电路板20a和下层的第二电路板20b，在第一电路板20a的下表面与第二电路板20b的上表面之间分别依次设置第一接地导电层28、绝缘层30和第二接地导电层29，绝缘层30位于第一接地导电层28和第二接地导电层29之间。透过电路板的压合技术，即可构成基板20。和实施例1一样，基板20可为双层电路板或是更多层的电路板，且其材质包含下列至少其中之一：环氧树脂、高分子树脂、酚醛树脂、玻璃纤维、玻璃、塑料、碳、聚亚酰胺、聚四氟乙烯(PTFE)、陶瓷、石英。对于更复杂的情况，基板20还可以包括位于第一电路板和第二电路之间的第三电路板、第四电路板，甚至第三接地导电层、第二绝缘层等等。

第一端子部23a、第二端子部23b、焊接部24和线材25的设置和实施例1中的相同。如图10和图11所示，在第一接地导电层28和第二接地导电层29上设置有复数个导电通孔27，且这些孔在第一接地导电层28和第二接地导电层29的位置和在第一表面21、第二表面22的导电通孔27的位置相互对应，用于使位于电路板第一表面21的焊接部24能通过依次连接导电通孔27和第二导线26b，与位于电路板第二表面22的第二端子部23b电性连接。导电通孔27与第一接地导电层28和第二接地导电层29均保持绝缘，且贯穿在基板20的第一表面21和第二表面22之间。第一接地导电层28和第二接地导电层28都为导电金属层，其面积和基板20的面积均相同。

在本实施例中，第一接地导电层28可作为第一端子部23a的接地端子的接地表面，第二接地导电层29可作为第二端子部23b的接地端子的接地表面，且第一接地导电层28和第二接地导电层28与第一端子部23a或第二端子部23b的传递讯号的端子均保持绝缘。

本实施例的第一端子部23a的端子与第一接地导电层28之间、第二端子部23b的端子与第二接地导电层29之间分别具有较佳的电磁波耦合效应。绝缘层30位于两层接地导电层之间，使两端子部之间的电磁波耦合效应更小。藉此，可利用调整第一端子部23a与第二端子部23b的复数个端子的宽度、厚度、间距以及第一电路板20a及第二电路板20b的厚度及介电系数等参数，使得各个端子的高频特性阻抗符合HDMI接口规格的100Ω±15％的规范。和实施例1相比，由于第一端子部23a和第二端子部23b不共用一个接地平面，因此第一端子部23a和第二端子部23b的参数调整可完全独立，设计的灵活性更强。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施例，并不能以此限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的电连接器以应用于HDMI接口的电连接器2为例，但本电连接器的结构与设计概念亦可应用于任何具有高频讯号传输的电连接器。根据本实用新型，可使得此类电连接器具有良好高频特性阻抗匹配的特性，以使得其高频讯号传输时不会产生额外的噪声干扰，以维持高频讯号传输的质量。

Claims (9)

1.一种电连接器(2)，其特征在于至少包括：

一具有多层电路板结构的基板(20)；

一第一端子部(23a)，设置于基板(20)的第一表面(21)；

一第二端子部(23b)，设置于基板(20)的第二表面(22)；

一第一接地导电层(28)，设置于基板(20)的多层电路板之间；

和一焊接部(24)，设置于基板(20)的第一表面(21)，通过第一导线(26a)与第一端子部(23a)连接，通过第二导线(26b)和导电通孔(27)与第二端子部(23b)连接。

2.根据权利要求1中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述第一端子部(23a)位于基板第一表面(21)的一个侧边上，所述第二端子部(23b)与第一端子部(23a)相对应，位于与第一表面(21)的该侧边所对应的基板第二表面(22)的相应侧边上。

3.根据权利要求1中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述基板(20)至少包括第一电路板(20a)和第二电路板(20b)，所述第一表面(21)是第一电路板(20a)的上表面，所述第二表面(22)是第二电路板(20b)的下表面，所述第一接地导电层(28)设置在第一电路板(20a)的下表面和第二电路板(20b)的上表面之间。

4.根据权利要求1中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述导电通孔(27)贯穿在基板(20)的第一表面(21)和第二表面(22)之间，且与第一接地导电层(28)绝缘。

5.根据权利要求1中所述的电连接器(2)，其特征在于：还包括设置于基板(20)的多层电路板之间的第二接地导电层(29)和一绝缘层(30)，所述绝缘层(30)设置于第一接地导电层(28)与第二接地导电层(29)之间，所述导电通孔(27)与第一接地导电层(28)和第二接地导电层(29)均绝缘，且贯穿在基板(20)的第一表面(21)和第二表面(22)之间。

6.根据权利要求5中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述第一接地导电层(28)和第二接地导电层(28)为导电金属层，其面积和基板(20)的面积相同。

7.根据权利要求1至6中任意一项中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述第一端子部(23a)与第二端子部(23b)分别具有复数个端子，所述焊接部(24)具有复数个焊接垫。

8.根据权利要求1至6中任意一项中所述的电连接器(2)，其特征在于：还包括传递高频讯号的线材(25)，所述线材(25)与焊接部(24)连接。

9.根据权利要求7中所述的电连接器(2)，其特征在于：所述第一端子部(23a)与第二端子部(23b)的复数个端子具有一高频特性阻抗，且该高频特性阻抗为100Ω±15％。

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